KR101243647B1

KR101243647B1 - 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101243647B1
Application number: KR1020120110962A
Authority: KR
Inventors: 윤일구
Original assignee: (주)메인일렉콤
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2013-03-19

Abstract

본 발명은 이동통신단말기나 각종 전기 및 전자제품의 발열성 부품으로부터 발생하는 고온의 열기를 빠르게 흡수 및 방출할 수 있도록 한 쿠션부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘라스토머(Elastomer)에 의한 쿠션모재의 외면에 대하여 그라파이트 페이퍼(Graphite paper)를 감싸 형성한 상태에서 상기 그라파이트 페이퍼의 외면에 정형시트를 부착 형성하고, 상기 정형시트의 외면에는 열흡수층과 열전도접착층 및 이형지를 순차적으로 부착 형성함에 따라,
발열체에 밀착되는 열흡수층에 의해 발열체의 열기를 빠르게 흡수하는 것은 물론 열흡수층 전체에 면접촉되면서도 그라파이트 페이퍼 전체를 통해 흡수된 열기를 빠르게 전달 및 방출시키므로 고밀도화된 기기의 내부 열기를 빠르고 신속하게 방출시킬 수 있어 발열에 의한 기기의 효율 저하 및 오류를 방지할 수 있는 것이고, 그라파이트 페이퍼를 감싸고 있는 정형시트를 통해 반복적인 충격이나 재부착 등의 원인에 의한 그라파이트 페이퍼의 균열이나 그라파이트 페이퍼의 박리를 해소함에 따라 이들로 인한 방열 효율 저하 및 주변 부품의 전기적 오류를 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Description

그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재 및 그 제조방법 {Cushion sheet using Graphite paper and method for manufacturing the same}

본 발명은 이동통신단말기나 각종 전기 및 전자제품의 발열성 부품으로부터 발생하는 고온의 열기를 빠르게 흡수 및 방출할 수 있도록 한 쿠션부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘라스토머(Elastomer)에 의한 쿠션모재의 외면에 대하여 그라파이트 페이퍼(Graphite paper)를 감싸 형성한 상태에서 상기 그라파이트 페이퍼의 외면에 정형시트를 부착 형성함에 따라, 쿠션모재의 외면을 감싸고 있는 그라파이트 페이퍼를 통해 발열성 부품으로부터 발생하는 열기를 빠르게 흡수 및 전달과 방출시킬 수 있도록 하면서도 정형시트에 의해 상기 그라파이트 페이퍼로부터 박리되는 그라파이트 분말 및 조각에 의한 회로적인 쇼트나 오류 등을 해소한 특징의 방열성 쿠션부재에 대한 것이다.

일반적으로 컴퓨터나 휴대용 개인단말기 및 각종 통신기 등의 전자제품은 그 시스템 내부에서 발생한 과도한 열에너지를 외부로 확산시키지 못해 잔상문제 및 시스템 안정성에 심각한 우려를 내재하고 있다.

이러한 열에너지는 제품의 수명을 단축하거나 고장 및 오동작을 유발하여 심한 경우에는 폭발 및 화재의 원인을 제공하기도 하고, 최근 그 수요가 증가되고 있는 플라즈마 디스플레이 패널이나 LCD, LED 모니터 및 각종 디스플레이 등에게는 선명도 및 색상도 등을 떨어트려 제품에 대한 신뢰성과 안정성을 저하시키는 것이다.

특히, 근자에 들어서는 각종 전기 및 전자제품의 활용도가 높아지고 있는 추세이고, 이와 같은 각종 전기 및 전자제품은 점진적으로 슬림화 추세인 동시에 고기능 탑재기술로 인해 한정된 내부 공간을 많은 부품이 차지하고 있는 고집적화 기술이 널리 적용되고 있다.

또한, 스마트폰 및 핸드폰이나 테블릿 PC 등으로 대표되는 이동통신단말기의 경우 다양하고 복잡한 기능의 탑재로 인해 내부 집적 기술이 가장 최첨단화되어 있는 것이고, 이와 같은 집적 기술로 인해 작아지는 부품들에 대한 방열 대책 역시 가장 심도있는 연구 분야로 대두되고 있는 실정이다.

즉, 상기와 같은 전기 및 전자제품에서의 방열 대책은 기기의 내부에 위치하고 있는 발열체로부터 발생하는 고온의 열기를 보다 빠르고 효율적으로 방출시킬 수 있도록 하는 기술을 일컫는 것인데, 통상적으로 사용되는 방열 대책은 탄성을 갖는 열 전도도가 우수한 쿠션 부재를 발열체의 하부에 접착 고정하는 것이 가장 일반적이다.

이는, 상기와 같은 방열 쿠션재로 인해 발열체에 작용하는 충격을 흡수 및 완화시켜주는 동시에 상기 발열체로부터 발생하는 고온의 열기를 방열 쿠션재가 흡수하여 이를 외장 케이스 혹은 히트 싱크 등으로 전달시킴에 따라 상기 발열체의 고온 현상으로 효율이 저하되거나 사용 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있도록 하고 있다.

이와 같은 방열 쿠션재는 통상적으로 스펀지나 폴리우레탄 발포수지 등을 이용하여 일정한 형태로 만들어지되, 상기와 같은 소재로 된 쿠션부재를 성형함에 있어 그 내부에 열 전도도가 우수한 물질인 구리나 니켈 혹은 금이나 은, 주석, 코발트 등을 분말화하여 혼합 성형하는 것으로, 상기의 쿠션부재를 통해 발열체의 열기를 빠르게 흡수하여 배출시킬 수 있도록 하고 있다.

또한, 상기와 같은 방열 쿠션재의 일면에는 발열체의 열기를 효과적으로 흡수하기 위한 목적인 동시에 방열 쿠션재를 발열체에 합리적으로 부착 형성하기 위한 전도성 접착층을 형성하는 것이 일반적이고, 상기와 같은 전도성 접착층의 표면에는 이형지를 부착 형성하여 사용 전 상태의 방열 쿠션재에 대한 취급을 용이하도록 함은 물론 전도성 접착층이 오염되는 것을 방지하도록 만들어져 있는 것이다.

이와 같은 방열 쿠션재는 목적에 따라 상이한 명칭을 갖지만 등록특허 제0936535호와 같이 다공성 스펀지 탄성체에 전도성이 우수한 금속을 도금하고 그 일면에는 도전성 고분자 시트층을 라미네이팅하며, 이들의 일면에는 도전성 점착 테이프층을 형성하여 만들어짐에 따라 이를 각종 전기 및 전자제품의 발열체에 부착하여 완충 및 방열과 전자파 흡수가 이루어지도록 하고 있다.

또한, 공개특허 특1995-7003271호에 의하면 여러 개의 열 전도성 절연체가 가소성을 갖는 매트릭스 절연체를 매개로 하여 연속 설치된 방열시트를 구비하고, 상기 열 전도성 절연체의 적어도 한 단면이 상기 매트릭스 절연체 표면으로 노출되도록 한 방열시트가 안출된 바 있다.

또한, 등록특허 제10-1078252호에서는 표면의 기재 필름과 프라이머층 및 방열 실리콘 고무층으로 구성된 방열 및 이형시트가 안출된 바 있는 것으로, 이와 같은 방열 및 이형시트는 복원력과 열전도 효율이 우수하면서도 연속적인 열 압착이 가능하고, 표면 조도 및 평활성도 우수한 특징을 연출하고 있다.

또한, 공개특허 10-2008-0056931호에서는 경화형 단량체를 포함하는 도포액에 수산화마그네슘을 첨가하여 분산시키고, 이를 기재에 도포한 후 상기 수산화마그네슘을 가수분해시키며, 경화형 단량체를 경화시키는 단계를 포함하는 점착성 방열 폼 시트를 안출한 바 있는 것인데, 이는 간단하고 경제적으로 제조되며 전자제품에 대한 점착력이 향상되는 것이며, 효과적인 열전도 및 방열이 가능한 특징을 연출한다고 기재되어 있다.

또 다른 방열시트의 예시에서는 등록특허 제10-0721462호와 같이 열전도성 금속판의 적어도 하나의 면에 폼 구조를 갖는 점착성의 폼시트를 포함하여 이루어지는 것으로서, 상기의 폼시트는 내부에 폼 구조를 갖도록 다수의 셀이 형성되어 있고 폼시트의 내부에는 열 전도성 필러가 충전된 것임을 알 수 있는 것으로, 이와 같은 점착 방열시트는 전자제품의 성능과 안정성을 보장하게 하여 수요자의 신뢰성을 높이는 효과를 갖도록 한 것이다.

이와 같이 다양한 형태 및 구조와 작용을 갖는 방열 시트 혹은 방열 쿠션재는 공통적으로 발열체의 열기를 효과적으로 흡수하여 이를 빠르게 배출하도록 하고자 하는 목적을 갖고 있는 것이다.

그러나, 전기한 바와 같은 기존의 방열 수단 및 이들을 이용한 방열 대책은 방열 수단에 대한 제조공정의 어려움 및 고비용으로 인해 실현 가능성이 매우 떨어지는 것은 물론 실질적인 적용 사례를 찾아볼 수 없는 문제점을 갖고 있는 것이다.

즉, 기존의 방열 쿠션부재는 스펀지 또는 발포우레탄 수지 등의 내부에 분말 형태의 열 전도성 물질을 혼합하여 성형하거나 상기와 같은 쿠션소재 자체에 금속성의 열 전도체를 삽입하는 형태로 제작되기 때문에 매우 높은 수준의 기술을 요하는 성형과정을 거쳐야 하는 폐단을 갖고 있는 것이다.

이는 탄성이 우수한 고분자 화합물인 경우 금속 분말과의 혼합률이 좋지 못하기 때문에 상기와 같은 쿠션소재와 금속 분말을 혼합하여 성형하는 경우 금속 분말의 분포도가 고르지 못함은 물론 쿠션부재 자체의 성형성도 매우 좋지 못하여 불량률이 매우 높은 것이 사실이다.

또한, 방열 쿠션부재의 일측으로부터 고온의 열기가 흡수되면 이와 같은 열기는 상기의 금속분말을 통해 케이스 등의 외부로 방출되어야 하는 것인데, 기존의 방열 쿠션부재는 금속 분말을 통해 열을 전도하는 방식으로 이루어져 있어 열 전도 현상이 직선 형태가 아닌 분말의 위치와 성형 형태에 따라 지그재그 확산 형태로 이루어지는 것은 물론 고분자 화합물 자체가 오히려 열 전도성을 방해하는 요소로 작용하기 때문에 기존의 방열 쿠션부재는 발열체의 열기를 빠르게 흡수 및 방출하는데 상당히 비효율적인 것이다.

더욱이, 분말 형태의 열 전도물질이 혼합 성형되어 있는 경우에는 발열체에서의 열 전달이 선이나 면 형태가 아닌 점 형태로 이루어지기 때문에 발열체에서의 열기를 방열 쿠션부재가 흡수하는데에도 상당한 시간이 필요한 것은 물론 상기 방열 쿠션부재에서 흡수한 상태의 열기조차도 케이스 혹은 히트 싱크로 전달하는데 지극히 비합리적인 과정을 거치게 되는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 엘라스토머(Elastomer)에 의한 쿠션모재의 외면에 대하여 그라파이트 페이퍼(Graphite paper)를 감싸 형성한 상태에서 상기 그라파이트 페이퍼의 외면에 정형시트를 부착 형성하고, 상기 정형시트의 외면에는 열흡수층과 열전도접착층 및 이형지를 순차적으로 부착 형성함에 따라,

열흡수층을 통해 발열체로부터의 열기를 빠르게 흡수하여 이를 그라파이트 페이퍼 전체를 통해 넓은 면적으로 신속하게 전달함은 물론 정형시트에 의해 그라파이트 페이퍼의 균열이나 그라파이트 페이퍼가 박리되는 것을 방지하여 방열 효율 저하 및 주변 기기 및 부품의 전기적 오류가 발생하는 것을 방지한 특징의 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재 및 그 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 발포우레탄 또는 고무, 스펀지, 실리콘과 같은 엘라스토머에 의한 쿠션모재의 외면에 대하여 그라파이트 페이퍼가 부착 형성되고, 상기 그라파이트 페이퍼의 외면 혹은 내,외면에는 정형시트를 밀착하여 부착 구성하되,

상기 외면에 위치한 정형시트의 외면에는 열흡수층과 열전도접착층 및 이형지가 순차적으로 부착되게 하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 발열체에 밀착되는 열흡수층에 의해 발열체의 열기를 빠르게 흡수하는 것은 물론 열흡수층 전체에 면접촉되면서도 그라파이트 페이퍼 전체를 통해 흡수된 열기를 빠르게 전달 및 방출시키므로 고밀도화된 기기의 내부 열기를 빠르고 신속하게 방출시킬 수 있어 발열에 의한 기기의 효율 저하 및 오류를 방지할 수 있는 것이고, 그라파이트 페이퍼를 감싸고 있는 정형시트를 통해 반복적인 충격이나 재부착 등의 원인에 의한 그라파이트 페이퍼의 균열이나 그라파이트 페이퍼의 박리를 해소함에 따라 이들로 인한 방열 효율 저하 및 주변 부품의 전기적 오류를 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방열 쿠션부재에 대한 제조공정도
도 2는 본 발명에 따른 방열 쿠션부재의 전체 단면도
도 3은 본 발명에 따른 방열 쿠션부재에 대한 다른 실시예의 제조공정도
도 4는 도 3에 의한 방열 쿠션부재의 전체 단면도
도 5는 본 발명에 따른 방열 쿠션부재에 대한 또 다른 실시예의 제조공정도
도 6은 도 5에 의한 방열 쿠션부재의 종단면 전체도
도 7은 도 5에 의한 방열 쿠션부재의 끝단에 대한 확대 단면을 보인 사시도
도 8은 본 발명에 따른 방열 쿠션부재에 대한 또 다른 실시예의 제조공정도
도 9는 도 8에 의한 방열 쿠션부재의 전체 단면도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 방열 쿠션부재에 대한 제조공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 방열 쿠션부재의 전체 단면도이다.

본 발명에 따른 방열 쿠션패드는 각종 전자회로나 전자부품 등에서 발생하는 열을 효과적으로 방출시키는 패드(Pad) 또는 바(Bar) 타입의 방열재로서, 방열 기능과 함께 충격을 흡수하는 완충재로서의 역할을 함께하는 것이다.

본 발명은 먼저, 폴리우레탄 또는 고무나 스펀지, 실리콘 중 선택된 하나의 소재를 이용하여 발열체와 대응하는 크기를 갖도록 절단 형성하는 쿠션모재 구비단계를 수행하게 된다.

여기서, 상기의 쿠션모재에 대한 소재는 폴리우레탄, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원공중합체 합성고무(EPDM), 열가소성 엘라스토머(TPE), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지, 네오프렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 폴리스티렌, 및 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 폴리올레핀 중에서 적어도 하나의 성분을 발포시켜 스폰지 형태로 형성할 수도 있을 것이다.

이와 같이 적용하고자 하는 각종 기기의 발열체와 대응하는 크기와 두께를 갖는 쿠션모재가 구비되면 상기의 쿠션모재(10)에 대하여 그라파이트 페이퍼(20)를 부착하는 단계를 수행하게 된다.

여기서, 상기의 그라파이트 페이퍼(20)는 섬유와 열전도 분말인 그라파이트를 물에 현탁하여 초지용 슬러리로 하고, 이 초지용 슬러리를 습식 초지하여 시트 형상으로 하며, 이것을 건조하여 제조된다.

이때, 상기와 같이 그라파이트라 일컬어지는 흑연(黑鉛) 또는 석묵(石墨)은 탄소의 동소체 중 하나이다. 천연에서 산출되기도 하고, 인공적으로 제조되기도 한다. 흑연의 영어 이름인 Graphite는 "(글 따위를)쓰다" 라는 뜻을 가진 그리스어 Graphein에서 나왔다. 유기물이 포함되어 있으면서 산화적 환경에 노출되지 않고 접촉 변성 작용 또는 광역 변성 작용을 받아 생성된 사암, 셰일, 석탄, 석회암 등의 암석과 함께 천연에서 산출될 수 있고, 환원성 환경에서 생성된 사문암, 석회암과 함께 발견되기도 한다. 주로 편마암, 편암 등과 함께 발견된다.

스리랑카, 마다가스카르, 조선민주주의인민공화국, 멕시코의 소노라 주, 캐나다의 온타리오 주, 서 시베리아, 미국의 뉴욕 주에 상당량이 매장되어 있다. 흑연은 간혹 운석에서도 발견되는 경우가 있다.

또한, 흑연은 굳기가 약 1.5로, 매우 부드러운 편이고, 비중은 2.23이지만, 구멍이나 불순물에 의해서 더 낮아질 수 있다. 색은 흑색에서 철회색을 띠며 금속광택을 가진다. 녹는점, 끓는점 등은 명확하지 않다. 전기 전도체로 작용하며, 전기저항은 방향에 따라 큰 차이를 보인다. 천연일 경우 결정의 형태는 육각 판 모양의 편평한 모양이며, 인공일 경우 결정은 비늘상이나 덩어리상이다. 내열성, 내열충격성, 내식성이 강하고 전기 및 열 전도성이 좋은 편이다.

특히, 흑연의 단위 격자 흑연의 구조는 탄소 여섯 개로 이루어진 고리가 연결되어 층을 이룬 모양으로 c값(층간 간격의 2배)은 6.696A, 탄소간 결합 길이는 1.42A이다. 흑연의 단위 격자는 탄소 원자 4개를 포함한다. 격자상수는 2.456A이다.

화학적으로는 상당히 안정한 물질로 공기 중에서의 발화점은 500~600°C 또는 그 이상이다. 산소 중에서 가열하면 600~700°C에서 이산화 탄소가 된다. 분말을 진한 황산과 진한 질산의 혼합물로 처리하면 녹갈색의 산화흑연을 얻을 수 있다. 또한 진한 황산과 산화제와 함께 가열하면 광택이 있고 청자색의 물질인 황산수소흑연이 된다. 질산으로 산화시키면 멜리트산을 얻을 수 있다.

이와 같은 그라파이트 분말을 이용하여 만들어지는 그라파이트 페이퍼(20)는 바람직하게는, 초지용 슬러리에 고해하여 표면에 무수한 미세 섬유를 형성해서 이루어지는 고해 펄프와, 고해 되지 않은 비고해 섬유를 현탁하여, 이 고해 펄프와 비고해 섬유로서, 초지용 슬러리에 현탁하여 이루어지는 그라파이트 분말을 섬유에 결합하고 시트형상으로 초지하여 제조하는 것이 사용된다.

이상의 그라파이트 페이퍼(20)는 우수한 내절곡 강도를 가지므로 지그재그 형상으로 절곡 가공하여 절곡부가 파손되지 않고, 또한 사용 상태에 있어서도 절곡부가 파손되는 일이 없어, 여러 가지의 용도에 바람직한 상태로 사용할 수 있다.

또한, 상기와 같은 그라파이트 페이퍼(20)는 습식 초지하여 제조할 수 있는 것으로, 그라파이트 분말(평균 입자 지름 20㎛) 100중량부, 고해 펄프로서의 아크릴 펄프(카나디언 스탠다드 프리네스(CSF) 50㎖, 평균 섬유 길이 1.45㎜) 21중량부, 비고해 섬유로서의 폴리에스테르 섬유(0.1dtex×3㎜) 7중량부, 바인더 섬유로서의 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 바인더 섬유(1.2dtex×5㎜) 14중량부로 이루어지는 조성물을 수중에 혼합 분산하여, 고형분 1%~5%로 이루어지는 슬러리를 조제한다.

이 후, 응집제로서 양이온계 폴리아크릴산 소다를 0.001중량부, 음이온계 폴리아크릴산 소다를 0.00002중량부를 첨가 후, 25㎝각 각형(角型) 시트 머신을 이용하여 슬러리를 시트화하여 초지 시트로 하고, 이 초지 시트를 프레스하여 건조시킨 후, 이 시트를 5㎫의 압력으로 온도 180℃, 2분간 프레스를 실시하여 얻어지는 것이 바로 그라파이트 페이퍼(20)인 것이다.

이상의 공정으로 제조된 그라파이트 페이퍼(20)는, 두께가 0.322㎜이고 밀도가 0.97g/㎤이며, 내절강도가 4829회 내외이다.

또한, 이상의 그라파이트 페이퍼(20)는, 고해 펄프로 아크릴 펄프를 사용하고, 비고해 섬유로는 폴리에스테르 섬유를 사용하지만, 고해 펄프에는 합성 섬유로 이루어지는 고해 펄프와, 천연 펄프 중의 어느 하나를 단독으로 혹은 복수종 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 합성 섬유로 이루어지는 고해 펄프에는, 아크릴 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, PBO(폴리파라페닐렌벤즈옥사졸) 섬유, 레이온 섬유 등을 사용할 수 있고, 천연 펄프에는, 목재 펄프, 비목재 펄프 등을 사용할 수 있다.

또한, 비고해 섬유에는 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 아크릴 섬유, 탄소 섬유, PBO 섬유, 폴리초산비닐 섬유, 레이온 섬유, 폴리비닐알코올 섬유, 에틸렌비닐알코올 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 금속 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 불소 섬유 등을 사용할 수 있다.

또한, 이상의 그라파이트 페이퍼는 열로 용융되는 비고해 섬유인 바인더 섬유를 사용하고, 습식 초지된 시트지를 가열 프레스하고 바인더 섬유를 용융하여 시트형상으로 가공하고 있지만, 바인더 섬유에는, 폴리에스테르 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리초산비닐 섬유, 폴리비닐알코올 섬유, 에틸렌비닐알코올 섬유 등을 사용할 수 있고, 반드시 섬유에 고해 펄프와 비고해 섬유를 사용하지 않고, 예를 들어 고해 펄프만을 사용하여 제조할 수 있으며, 시트 머신을 이용하여 슬러리를 시트화하여 그라파이트 페이퍼로서 제작했지만, 시트 머신을 대신하여 몰드 초지에 의해서 초지 그라파이트 페이퍼로서 제작할 수도 있다.

특히, 상기와 같은 그라파이트 페이퍼(20)는 합성수지 바인더를 더 포함함으로써, 시트지로 성형된 상태에서의 강도를 향상할 수 있는 것으로 상기와 같은 합성수지 바인더는 폴리아크릴산 에스테르 공중합체 수지, 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지, NBR(아크릴로니트릴부타디엔 고무)수지, SBR(스티렌부타디엔 고무)수지, 폴리우레탄 수지, 불소계 수지 중의 어느 하나를 포함한 열가소성 수지, 또는, 페놀 수지, 에폭시 수지, 실리콘계 수지 중의 어느 하나를 포함한 열경화성 수지 중 어느 한쪽을 사용할 수 있다.

이에 따라, 상기와 같이 그라파이트 페이퍼(20)를 쿠션모재(10)의 외면 전체에 래핑하듯 감싼 상태에서, 상기 그라파이트 페이퍼(20)를 보호하기 위한 목적으로 별도의 정형시트(30)를 구비하여 이를 그라파이트 페이퍼(20)의 외면 전체에 감싸는 정형시트 부착단계를 수행하게 된다.

이때, 상기의 정형시트는 반복적인 충격이나 신축 작용을 수행하는 쿠션모재(10)에 적용된 그라파이트 페이퍼(20)가 이와 같은 쿠션모재(10)의 작용으로부터 균열이 발생하거나 박리되어 회로 부품이나 전자 부품에 영향을 끼치는 것을 방지하기 위한 목적을 갖는 동시에 상기의 그라파이트 페이퍼(20)에 대한 물리적 특성을 향상시키는 역할을 하게 된다.

또한, 상기와 같은 정형시트(30)는 바람직하게는 PET필름(폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름; Polyethylene terephthalate film)이 이상적인 것으로서, 상기의 PET 필름은 가공성이 우수하면서도 다양한 형태로의 절곡이 가능하고 얇은 막 형태로의 제작이 가능하면서도 질긴 특성을 갖고 있어 그라파이트 페이퍼(20)를 보호하기 위한 매우 적합한 소재이다.

여기서, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트; Polyethylene terephthalate)는 열가소성 플라스틱의 하나로, 가벼우며 맛과 냄새가 없다. 페트(PET)라고 가리킨다. 생활 용품·장난감·전기절연체·라디오와 텔레비전 케이스, 포장재에 사용하고, 시중에 유통되는 플라스틱 음료수병의 대부분을 차지하고 있어, 흔히 말하는 페트병은 이로 만든 병을 말한다.

이에 따라, 상기와 같은 정형시트(30)를 이용하여 균열이나 박리 등의 문제점을 내재하고 있는 그라파이트 페이퍼(20)를 보호한 후, 정형시트(30)의 일면 즉, 발열체에 부착될 하나의 외면에 대하여 열흡수층(40)을 형성하는 열흡수층 형성단계를 수행하게 된다.

여기서, 상기의 열흡수층(40)은 발열체에 전체적으로 밀착되어 발열체에서 발생하는 고온의 열기를 온전히 흡수하는 역할을 하는 것이고, 열흡수층(40)에서의 열기는 상기의 그라파이트 페이퍼(20)를 통해 쿠션모재(10)의 외면 전체에 해당하는 넓은 면적을 갖고 열 전도 현상을 연출 및 유도하게 되는 것이다.

이때의 열흡수층(40)은 알루미늄 박판을 직접 사용하여 우수한 열 전도도를 연출할 수 있도록 할 수도 있을 것이고, 합성수지 바인더에 열 전도성이 우수한 분말을 혼합하여 만들어진 것을 사용할 수도 있을 것이다.

여기서, 상기의 합성수지 바인더는 폴리아크릴산에스테르 공중합체 수지, 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지, NBR(아크릴로니트릴부타디엔 고무) 수지, SBR(스티렌부타디엔 고무) 수지, 폴리우레탄 수지 중의 어느 하나를 포함한 열가소성 수지, 또는, 페놀 수지, 에폭시 수지 중의 어느 하나를 포함한 열경화성 수지 중의 어느 하나를 사용할 수 있다.

또한, 상기와 같은 합성수지 바인더에 혼합되는 열 전도성 분말은 질화규소, 질화알루미늄, 마그네시아, 알루미나실리케이트, 실리콘, 철, 탄화규소, 탄소, 질화붕소, 알루미나, 실리카, 알루미늄, 구리, 은, 금 등의 분말을 사용할 수 있고, 이와 같은 열전도 분말의 평균 입자지름은, 0.1㎛ 내지 500㎛가 이상적이다.

특히, 상기와 같은 합성수지 바인더와 열 전도성 분말의 혼합비에 대한 조정을 통해 더욱 우수한 열흡수층(40)을 형성할 수 있는 것으로서 이와 같은 합성수지 바인더 및 열 전도성 분말의 혼합비는 적용하고자 하는 대상물의 특성과 성형성을 고려하여 적절하게 조정할 수 있을 것이다.

또한, 상기와 같은 열흡수층(40)이 만들어지면 열흡수층(40)의 하부에 대하여 열전도접착층(50)이 형성되게 하는 열전도접착층 형성단계를 수행하게 되는 것인데, 상기의 열전도접착층(50)은 본 발명에 따른 방열 쿠션부재가 사용되는 각종 기기의 발열체에 상기 방열 쿠션부재를 용이하게 밀착하여 부착시키기 위한 목적을 갖는 것이다.

여기서, 상기의 열전도접착층(50)은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지, 석유 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 우레탄-아크릴 수지, 에스테르 수지, 디카르복시산과 글리콜이 공중합 된 폴리에스테스 수지 등의 열가소성 수지 중에서 적어도 하나의 접착 수지를 포함하고; 톨루엔 및 메틸에틸케톤(MEK; methylethylketone)와 디메틸포름아미드(DMF; dimethylformamide) 등 중에서 적어도 하나의 용제를 포함하며; 그라파이트, 알루미나, 보론나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 티타늄나이트라이드, 산화철, 산화마그네슘, 및 베릴륨옥사이드, 니켈, 구리, 금, 은, 주석, 코발트, 알루미늄, 은이 코팅된 구리, 은이 코팅된 니켈, 은이 코팅된 알루미늄, 및 주석이 코팅된 구리 중에서 선택되는 하나 이상의 열전도 분말이 혼합되어 이루어지는 것이다.

이와 같은 열전도접착층(50)은 용제를 통해 접착 형태를 갖는 수지에 열전도도가 우수한 무기계 혹은 금속 파우더를 혼합 형성함에 따라 방열 쿠션부재를 접착하는 목적 이외에도 상기 열전도접착층(50)을 통해 발열체의 열기를 빠르게 열흡수층(40)으로 전달하는 목적을 갖게 되는 것이다.

이와 같이 열전도접착층(50)에 대한 성형이 완료되면 접착 성분이 그대로 노출되는 열전도접착층(50)을 보호하기 위한 목적으로 별도의 이형지(60)를 표면에 부착하여 이를 안전하게 보관 및 취급할 수 있는 것이고, 상기와 같은 과정을 거쳐 만들어진 본 발명의 방열 쿠션부재를 사용하기 전 상기의 이형지(60)를 분리하여 제거한 상태에서 노출되는 열전도접착층(50)을 각종 발열체에 부착하여 사용하면 되는 것이다.

특히, 본 발명의 방열 쿠션부재는 전기한 바와 같은 쿠션모재(10)와 그라파이트 페이퍼(20) 간의 부착 및 그라파이트 페이퍼(20)와 정형시트(30) 간의 부착 및 정형시트(20)와 열흡수층(40) 간의 상호부착단계는, 이들을 접착하기 위한 핫멜트 접착층(70)에 의해 이루어짐에 따라 더욱 견고하면서도 우수한 접착 및 부착성을 연출하게 되는 것이다.

즉, 상기의 핫멜트 접착층(70)을 형성하기 위한 핫멜트 접착제의 제조과정은 접착 수지 70중량% ~ 90중량% 및 용제 10중량% ~ 30중량%를 포함하는 핫멜트 제1접착제로 제조하거나, 열전도성 분말 40중량% ~ 60중량%과 접착 수지 30중량% ~ 50중량% 및 용제 10중량% ~ 15중량%를 포함하는 핫멜트 제2접착제의 형태로 만들어질 수 있을 것이다.

이와 같은 핫멜트 접착제는 용제형 접착제에 비하여 공장 자동화에 따른 생산성이 높고, 무공해로 환경 친화적이며, 재접착이 가능하고, 광범위하게 적용 가능한 특성을 가지고 있다.

또한, 핫멜트형 접착제는 용제형 접착제나 수분산형 접착제 등에 비해 건조 과정이 필요하지 않아 작업 공간이 적고, 접착 속도가 빠른 특징도 가지고 있다. 고속의 접착력은 생산 라인의 자동화 및 생산성 증대를 가능케 하여 생산성 향상, 인건비 절감, 도포량 조절로 인한 원재료량 감소 등 상당한 경제적 이익도 얻게 한다.

또한, 상기와 같은 핫멜트 접착층(70)을 제조하기 위한 핫멜트 제2접착제에 포함되는 열전도성 분말은 무기계 파우더, 금속 파우더 또는 이들의 혼합물로 구성되고, 상기 무기계 파우더는 그라파이트, 알루미나, 보론나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 티타늄나이트라이드, 산화철, 산화마그네슘, 및 베릴륨옥사이드 중에서 선택되는 하나 이상의 성분으로 이루어지고, 상기 금속 파우더는 니켈, 구리, 금, 은, 주석, 코발트, 알루미늄, 은이 코팅된 구리, 은이 코팅된 니켈, 은이 코팅된 알루미늄, 및 주석이 코팅된 구리 중에서 선택되는 하나 이상의 성분으로 이루어지는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 핫멜트 접착층(70)을 통해 쿠션모재(10)와 그라파이트 페이퍼(20) 및 정형시트(30)와 열흡수층(40) 간의 견고하고도 긴밀한 밀착과 부착이 이루어질 수 있는 것이고, 이들 그라파이트 페이퍼(20)와 정형시트(30) 및 열흡수층(40)과 열전도접착층(60)은 물론 이들을 부착하기 위한 핫멜트 접착층(70) 역시 모두 열전도도가 우수한 상태로 만들어져 있으므로 결국 본 발명에 따른 방열 쿠션부재는 쿠션 작용을 수행하는 쿠션모재(10)를 제외한 모든 요소에서의 열전도 작용을 수행하게 되어 매우 효율적인 방열 대책이 수립될 수 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 방열 쿠션부재에 대한 다른 실시예로서, 전기한 그라파이트 페이퍼 부착단계에 앞서, 도 3 및 도 4의 도시와 같이 쿠션모재(10)에 대하여 또 다른 정형시트(30')를 더 부착 형성하는 제2정형시트 부착단계를 선행하여 수행한 후 상기와 같은 정형시트(30')의 외면에 그라파이트 페이퍼(20)를 부착하고, 이와 같은 그라파이트 페이퍼(20)의 표면에 대하여 정형시트(30)를 부착하는 단계를 수행하게 되면 상기의 그라파이트 페이퍼(20)는 내,외면에 모두 정형시트(30)(30')가 밀착되어 있어 더욱 우수한 물리적 특성을 연출하는 것은 물론 그라파이트 페이퍼(20)의 균열이나 박리로 인해 회로기판 및 부품에 전기적 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

즉, 상기와 같은 그라파이트 페이퍼(20)는 예측될 수 있는 바와 같이 반복적인 충격이나 압축 및 복원의 반복으로 인해 균열이 발생할 수 있을 것이고, 이와 같은 그라파이트 페이퍼(20)의 균열은 작은 그라파이트 페이퍼의 박리로 이어지게 되는 것이며, 그라파이트 페이퍼의 박리로 인해 열 전도성은 물론 전기 전도성을 갖고 있는 그라파이트 페이퍼가 회로기판 및 부품과 맞닿을 경우 이로 인한 전기적 오류나 쇼트 등을 유발할 수 있을 것이므로 이를 방지하기 위해 상기와 같은 그라파이트 페이퍼(20)의 내,외면에 각기 정형시트(30)(30')를 부착 형성함에 따라 더욱 견고한 상태의 방열 쿠션부재를 완성할 수 있는 것이다.

또 다른 실시예로서, 전기한 바와 같이 그라파이트 페이퍼(20)의 내,외면에 각기 형성되는 정형시트(30)(30')에 대하여 도 5의 도시와 같이, 정형시트(30)(30')의 끝단부를 그라파이트 페이퍼(20)의 끝단보다 연장 형성하여 이들 연장된 정형시트(30)(30')의 끝단부를 서로 융착하는 정형시트 융착단계를 통해 더욱 완성도를 향상시킬 수 있을 것이다.

즉, 전기한 바와 같이 그라파이트 페이퍼(20)의 내,외면에 정형시트(30)(30')를 부착 형성하더라도 방열 쿠션부재의 끝단부에 대하여서는 그라파이트 페이퍼(20)의 끝단이 노출될 수 있을 것이고, 노출된 그라파이트 페이퍼(20)의 끝단부에서는 여전히 균열 등에 의한 박리 현상이 예상될 수 있는바, 이를 방지하기 위해 정형시트(30)(30')의 끝단을 연장 형성한 후, 도 6 및 도 7의 도시와 같이 연장된 정형시트(30)(30')의 끝단을 겹친 상태로 서로 융착하여 된 융착끝단(31)을 형성함에 따라 내,외의 정형시트(30)(30') 내에 그라파이트 페이퍼(20)가 완전히 밀봉된 상태를 연출할 수 있을 것이므로, 상기의 그라파이트 페이퍼(20)에 대한 반복적인 굴곡이나 절곡 및 압축이 작용하여 내부에서의 균열이나 박리가 발생하더라도 이들 조각은 정형시트(30)(30')의 외부로 유출될 수 없을 것이므로 결국 이들로 인한 쇼트나 전기적인 오류 등을 원천적으로 해소시킬 수 있는 것이다.

이때의 융착끝단(31)은 필요에 따라 도 6의 도시와 같이 하부 접착면부에 대한 끝단에만 형성하거나, 도 7의 도시와 같이 양측 끝단에 대하여만 형성할 수도 있을 것이고, 이들 하부 접착면부와 양측 끝단에 대하여 모두 형성할 수도 있는 것이다.

특히, 상기와 같은 정형시트(30)(30')의 하부 접착면부의 융착끝단(31)에 대하여 도 8 및 도 9의 도시와 같이 융착끝단(31)에 대한 중첩단계를 형성함에 따라 쿠션모재(10)의 외면을 감싼 상태에서의 서로 마주하고 있는 정형시트(30)(30')의 융착끝단이 서로 겹쳐지도록 한 상태에서, 상기와 같이 융착끝단이 겹쳐진 부분에 대한 열흡수층(40)과 열전도접착층(50) 및 이형지(60)를 순차적으로 부착 형성함에 따라 상기의 중첩부는 외부로 전혀 드러나지 않을 뿐만 아니라 겹쳐진 부분으로 인해 해당 부분이 돌출되지도 아니하므로 더욱 미려한 외관을 연출할 수 있는 것은 물론 상기의 중첩부를 재차 부착 형성하는 것으로서 쿠션모재(10)를 재부착하거나 부착 위치를 변경하는 과정에서도 상기의 정형시트(30)(30')가 쿠션부재(10)로부터 분리되는 등의 문제점이 발생하지 않게 되는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 구성 및 제조공정을 통해 만들어진 본 발명의 방열 쿠션시트는 우수한 방열 효과는 물론 효과적인 탄성 작용을 수행하여 내장된 각종 발열체는 물론 부품을 보호할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 쿠션모재
20 : 그라파이트 페이퍼
30,30' : 정형시트 31 : 융착끝단
32 : 중첩마감부
40 : 열흡수층
50 : 열전도접착층
60 : 이형지
70 : 핫멜트 접착층

Claims

엘라스토머에 의한 쿠션모재(10)의 외면에 대하여 그라파이트 페이퍼(20)가 부착 형성되고, 상기 그라파이트 페이퍼(20)의 외면에는 그라파이트 페이퍼(20)와 밀착되게 한 정형시트(30)를 부착 구성하되, 상기 정형시트(30)의 외면에는 열흡수층(40)과 열전도접착층(50) 및 이형지(60)가 순차적으로 부착 구성된 쿠션부재에 있어서,
상기의 그라파이트 페이퍼(20)는, 섬유에 그라파이트 분말을 첨가해서 이루어지는 습식 초지의 페이퍼이되, 상기와 같은 섬유는 고해하여 표면에 미세 섬유를 마련하여 이루어지는 고해 펄프와 고해되지 않은 비고해 섬유로 이루어지고, 고해 펄프와 비고해 섬유에 그라파이트 분말이 첨가되어 이루어지는 것으로 구성됨을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
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제 1항에 있어서,
고해 펄프는, 아크릴 섬유와 폴리아릴레이트 섬유 및 폴리아니드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리하라페닐렌벤즈옥사졸 섬유, 레이온 섬유 중 어느 하나인 합성 섬유와, 목재 펄프 또는 비목재 펄프 중 어느 하나임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 1항에 있어서,
비고해 섬유는, 폴리에스테르 섬유 또는 폴리아미드 섬유 및 폴리프로필렌 섬유, 폴라이미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 아크릴 섬유, 탄소 섬유, PBO 섬유, 폴리초산비닐 섬유, 레이온 섬유, 폴리비닐알코올 섬유, 에틸렌비닐알코올 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 금속 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 불소 섬유 중 어느 하나임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 1항에 있어서,
그라파이트 페이퍼(20)는, 합성수지 바인더를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 7항에 있어서,
합성수지 바인더는, 폴리아크릴산 에스테르 공중합체 수지 또는 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지, 아크릴로니트릴부타디엔 고무 수지, 스티렌부타디엔 고무 수지, 폴리우레탄 수지 중 어느 하나 이상을 포함한 열가소성 수지 또는 페놀 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나를 포함한 열경화성 수지임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 1항에 있어서,
정형시트(30)는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 의한 열가소성 수지임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 1항에 있어서,
열흡수층(40)은, 알루미늄 박판이거나 합성수지 바인더에 열전도 분말이 혼합되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 10항에 있어서,
합성수지 바인더는 폴리아크릴산 에스테르 공중합체 수지 또는 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지, 아크릴로니트릴부타디엔 고무 수지, 스티렌부타디엔 고무 수지, 폴리우레탄 수지 중 어느 하나 이상을 포함한 열가소성 수지 또는 페놀 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나를 포함한 열경화성 수지임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제10항에 있어서,
열전도 분말은, 질화규소, 질화알루미늄, 마그네시아, 알루미나실리케이트, 실리콘, 철, 탄화규소, 탄소, 질화붕소, 알루미나, 실리카, 알루미늄, 구리, 은, 금의 분말 중 어느 하나 이상임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 1항에 있어서,
열전도접착층(50)은, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 또는 우레탄 수지 및 아크릴 수지와 우레탄-아크릴 수지 및 에스테르 중에서 선택되는 하나 이상의 접착 수지와,
톨루엔 또는 메틸아틸케톤(MK) 및 디메틸포름아미드(DMF) 중에서 선택된 하나 이상의 용제 성분과,
그라파이트 또는 알루미나 보론나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 티타늄나이트라이드, 산화철, 산화마그네슘, 베릴륨옥사이드, 니켈, 구리, 금, 은, 주석, 코발트, 알루미늄 중에서 선택된 하나 이상의 열전도분말이 혼합되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 1항에 있어서,
쿠션모재(10)와 그라파이트 페이퍼(20) 및 정형시트(30)와 열흡수층(40)은 핫멜트 접착층(70)에 의해 부착됨을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 14항에 있어서,
핫멜트 접착층(70)은, 접착수지 및 용제를 포함하는 핫멜트 제1접착제 형태로 형성되거나 열전도성 필러와 접착수지 및 용제를 포함하는 핫멜트 제2접착제의 형태로 형성됨을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 1항에 있어서,
그라파이트 페이퍼(20)의 내면에는 또 다른 정형시트(30')가 더 부착 형성됨을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 16항에 있어서,
그라파이트 페이퍼(20)의 외면에 위치한 정형시트(30)와 내면에 위치한 정형시트(30')는 끝단을 서로 중첩하여 융착한 융착끝단(31)이 형성되게 하여, 이들 정형시트(30)(30')의 내부에 그라파이트 페이퍼(20)가 밀봉되게 구성함을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
제 17항에 있어서,
내부에 그라파이트 페이퍼(20)를 포함하고 있는 정형시트(30)(30')의 융착끝단(31)은, 쿠션모재(10)의 외면을 감싼 상태로 서로 대응하고 있는 정형시트(30)(30')의 양측 융착끝단(31)이 재차 중첩되게 한 중첩마감부(32)를 형성하고,
상기 중첩마감부(32)에 열전도접착층(50)과 이형지(60)를 순차적으로 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재.
발포우레탄 또는 고무, 스펀지, 실리콘 중 선택된 하나의 소재를 이용하여 발열체와 대응하는 크기를 갖도록 절단 형성하는 쿠션모재 구비단계와;
구비된 쿠션모재의 외면에 그라파이트 페이퍼를 부착 형성하는 그라파이트 페이퍼 부착단계와;
그라파이트 페이퍼의 외면에 대하여 정형 시트를 밀착하여 부착하는 정형시트 부착단계와;
정형시트가 부착된 쿠션모재의 일측면에 대하여 알루미늄 박판이거나 합성수지 바인더에 열전도 분말이 혼합되어 이루어지도록 한 열흡수층 형성단계와;
열흡수층의 외면에 대하여 접착 수지와 용제 성분 및 열전도 분말이 혼합되어 이루어진 열전도접착층 형성단계와;
열전도접착층의 외면에 이형지를 부착 형성하는 이형지 부착단계;를 순차적으로 수행하여 이루어짐을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 19항에 있어서,
그라파이트 페이퍼는, 섬유에 그라파이트 분말을 첨가해서 이루어지는 습식 초지의 페이퍼임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 20항에 있어서,
그라파이트 페이퍼의 섬유는, 고해하여 표면에 미세 섬유를 마련하여 이루어지는 고해 펄프와 고해되지 않은 비고해 섬유로 이루어지고, 고해 펄프와 비고해 섬유에 열전도 분말이 첨가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 21항에 있어서,
고해 펄프는, 아크릴 섬유와 폴리아릴레이트 섬유 및 폴리아니드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리하라페닐렌벤즈옥사졸 섬유, 레이온 섬유 중 어느 하나인 합성 섬유와, 목재 펄프 또는 비목재 펄프 중 어느 하나임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 21항에 있어서,
비고해 섬유는, 폴리에스테르 섬유 또는 폴리아미드 섬유 및 폴리프로필렌 섬유, 폴라이미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 아크릴 섬유, 탄소 섬유, PBO 섬유, 폴리초산비닐 섬유, 레이온 섬유, 폴리비닐알코올 섬유, 에틸렌비닐알코올 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 금속 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유, 불소 섬유 중 어느 하나임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 19항에 있어서,
그라파이트 페이퍼는, 합성수지 바인더를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 24항에 있어서,
합성수지 바인더는, 폴리아크릴산 에스테르 공중합체 수지 또는 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지, 아크릴로니트릴부타디엔 고무 수지, 스티렌부타디엔 고무 수지, 폴리우레탄 수지 중 어느 하나 이상을 포함한 열가소성 수지 또는 페놀 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나를 포함한 열경화성 수지임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 19항에 있어서,
정형시트는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 의한 열가소성 수지임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 19항에 있어서,
열흡수층은, 알루미늄 박판이거나 합성수지 바인더에 열전도 분말이 혼합되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 27항에 있어서,
합성수지 바인더는 폴리아크릴산 에스테르 공중합체 수지 또는 폴리초산비닐 수지, 폴리비닐알코올 수지, 아크릴로니트릴부타디엔 고무 수지, 스티렌부타디엔 고무 수지, 폴리우레탄 수지 중 어느 하나 이상을 포함한 열가소성 수지 또는 페놀 수지, 에폭시 수지 중 어느 하나를 포함한 열경화성 수지임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 27항에 있어서,
열전도 분말은, 질화규소, 질화알루미늄, 마그네시아, 알루미나실리케이트, 실리콘, 철, 탄화규소, 탄소, 질화붕소, 알루미나, 실리카, 알루미늄, 구리, 은, 금의 분말 중 어느 하나 이상임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 19항에 있어서,
열전도접착층은, 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지 또는 우레탄 수지 및 아크릴 수지와 우레탄-아크릴 수지 및 에스테르 중에서 선택되는 하나 이상의 접착 수지와,
톨루엔 또는 메틸아틸케톤(MK) 및 디메틸포름아미드(DMF) 중에서 선택된 하나 이상의 용제 성분과,
그라파이트 또는 알루미나 보론나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 티타늄나이트라이드, 산화철, 산화마그네슘, 베릴륨옥사이드, 니켈, 구리, 금, 은, 주석, 코발트, 알루미늄 중에서 선택된 하나 이상이 분말이 혼합되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 19항에 있어서,
쿠션모재와 그라파이트 페이퍼 및 정형시트와 열흡수층은 핫멜트 접착제에 의한 상호부착단계에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 31항에 있어서,
핫멜트 접착제는, 접착수지 및 용제를 포함하는 핫멜트 제1접착제 형태로 형성되거나 열전도성 필러와 접착수지 및 용제를 포함하는 핫멜트 제2접착제의 형태로 형성됨을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 19항에 있어서,
그라파이트 페이퍼의 내면에는 또 다른 정형시트가 더 부착 형성되게 하는 제2정형시트 부착단계를 더 수행함을 특징으로 하는 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 33항에 있어서,
제2정형시트 부착단계를 더 수행한 상태에서 그라파이트 페이퍼의 외면에 위치한 정형시트와 내면에 위치한 정형시트의 끝단을 서로 중첩한 후 이들을 서로 융착하여 정형시트의 내부에 그라파이트 시트가 밀봉되게 하는 정형시트 융착단계를 더 수행함을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.
제 34항에 있어서,
정형시트 융착단계에 의해 융착끝단이 형성된 정형시트는, 쿠션모재의 외면을 감싼 상태에서 서로 대응하고 있는 정형시트의 양측 융착끝단이 재차 중첩되게 한 끝단 중첩단계를 더 수행한 후, 상기와 같은 융착끝단의 중첩부에 대하여 열흡수층 형성단계와 열전도접착층 형성단계 및 이형지 부착단계를 순차적으로 수행하여 이루어짐을 특징으로 하는 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열 효율을 극대화시킨 쿠션부재의 제조방법.