KR101387086B1 - 절연-방열 마스터 배치 및 절연-방열체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절연-방열 마스터 배치 및 이를 이용하여 제조한 절연-방열체에 관한 것으로서, 본 발명의 상기 마스터 배치로 제조한 절연-방열체는 우수한 방열 효과와 함께 높은 절연 특성 및 우수한 기계적 물성을 갖기 때문에 전기제품, 전자제품 등의 소재, 부품으로 사용하기에 적합한 발명에 관한 것이다.

Description

절연-방열 마스터 배치 및 절연-방열체{Insulative and heat-dissipative master batch and Insulative and heat-dissipative products}
본 발명은 절연 및 방열 효과가 우수한 절연-방열 마스터 배치 및 이를 이용한 절연-방열체에 관한 것이다.
최근 전자산업의 추세가 경박 단소화함에 따라 전자기기는 좁은 공간에 많은 수의 전자부품을 실장해야 하므로 단위 체적당 발생하는 열량이 증가하고 있으며, 특히 전자부품일 직접 실장해야 하는 피씨비(PCB)의 경우 전자부품에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출하기 위한 방열 솔루션의 개발이 가속화되고 있다.
이러한 전자제품 중에서 특히 엘이디의 경우 과거에는 인디케이터, 즉 표시 용도로 사용하는 경우가 대부분이어서 높은 방열성이 요구되지 않았으나, 엘이디의 적용 범위가 LCD 분야, 가전제품 및 전장(電裝) 분야 등으로 확대되면서 고휘도화 및 고효율화 되어 가고 있다.
그러나, LED가 상기한 바와 같은 분야로 그 적용범위를 확대해가면서 기술적 과제, 즉 엘이디를 실장(實裝)한 제품에 대한 방열대책이 부각되고 있으며 열로 인하여 엘이디의 수명 저하가 커다란 과제로 남게 되었으며, 이와 같은 배경에서 가격대 성능비가 뛰어난 메탈 베이스 기판을 비롯한 고방열성 기판이 엘이디 기판으로서 주목을 받아 검토되면서 메탈베이스 기판을 중심으로 엘이디용 기판의 개발이 가속화되고 있다.
그리고, 상기한 바와 같은 메탈베이스를 중심으로 피씨비(PCB)를 형상하기 위해 절연막을 사용하는 방열 PCB가 개발되어 있으나, 이러한 종래의 방열 PCB의 경우에는 절연막을 수지접착제로 부착하여 제조하게 되므로 PCB에서 발생하는 열을 효과적으로 방열시키지 못하는 문제가 있으며, 또한 수지접착제가 고화되어 메탈베이스에서 절연막이 분리되는 현상으로 제품의 내구성을 저하시키는 문제가 있다.
또한, 방열구조에 있어 최상층의 구조는 현재 알루미늄을 별도로 홈을 파내 표면적을 높이는 방식을 택하거나, 두꺼운 세라믹 판을 사용하고 있다. 이는 열원에서의 발생되는 열을 표면으로 전달함에 있어 공기와의 표면적을 넓혀 냉각을 좀 더 빠르게 유도하기 함이다.
그러나, 이러한 방법은 세라믹의 가공에 한계가 있으며, 알루미늄 덩어리에 홈을 파내는 공정은 많은 비용 발생과 높은 불량률을 유발하는 문제점이 있었다.
또한, 전자제품 구조의 얇아지는 경향에 대하여 기존의 방식은 두께 대응이 불가능하며, 평평한 금속판의 경우, 공기와의 접촉면 저하로 실질적 효과가 감소하는 경향을 나타내고 있다.
그리고, 기존에는 전도성 방열 재료의 수요가 많았으나, 최근에는 절연 발열 재료에 대한 수요가 증가하고 있는 추세에 있다.
이에 본 발명자들은 각고의 연구 끝에, 방열 효과와 더불어 절연 효과가 우수한 절연-방열 마스터 배치를 제공할 수 있는 최적의 조성 및 조성비를 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 절연-방열 마스터 배치에 관한 것으로서, 폴리아마이드(polyamide) 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate, PBT) 수지, 폴리에틸렌(polyethylene) 수지, 폴라카보네이트(polycarbonate) 수지 및 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide) 수지 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 고분자 수지; 흑연; 질화붕소(BN, boron nitride); 마이카(mica); 및 내충격제;를 포함하는 절연-방열 마스터 배치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 태양은 상기 절연-방열 마스터 배치를 포함하는 절연-방열체를 제공하고자 한다.
본 발명의 절연-방열 마스터 배치로 제조한 절연-방열체는 높은 열전도도를 갖으면서도 높은 전기 저항으로 인해 절연성이 우수할 뿐만 아니라, 인장강도, 신장률 및 굴곡강도 등이 기계적 물성이 우수한 바, 전기제품 및/또는 전자제품 등의 절연, 방열 소재 및 부품 등으로 사용하기에 매우 적합하다.
도 1은 준비실험예 및 실험예 1에서 사용한 열전도도 측정 장비이다.
도 2은 제조예 1에서 제조한 마스터 배치를 성형시킨 펠렛 사진이다.
도 3은 제조예 1에서 제조한 성형품 사진이다.
도 4는 실험예 1에서 실시한 전기전도도 측정하는 사진이다.
도 5는 실험예 2에서 실시한 기계적 물성 측정 결과로서, 한국화학융합시험연구원의 성적서 사진이다.
본 발명에서 사용하는 용어인 "절연-방열체"는 절연 및 방열 기능을 동시에 갖는 형태의 소재를 의미하며, 그 구체적인 형태는 펠럿(pellet) 형태, 필름(film) 형태, 시트(sheet) 형태 등의 다양한 가공(또는 성형) 형태를 포함하는 개념이다.
이하 본 발명을 더욱 자세하게 설명을 한다.
본 발명의 절연-방열 마스터 배치는 고분자 수지, 흑연, 질화붕소, 마이카 및 내충격제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 고분자 수지는 폴리아마이드(polyamide, PA) 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate, PBT) 수지, 폴리에틸렌(polyethylene) 수지, 폴라카보네이트(polycarbonate) 수지 및 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide) 수지 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 PA 수지, PBT 수지 및 PC 수지 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 PA 수지를 사용하는 것이 좋다.
그리고, 본 발명의 절연-방열 마스터 배치에 있어서, 고분자 수지의 함유량은 절연-방열 마스터 배치 전체 중량 중 20 ~ 50 중량%를, 더욱 바람직하게는 25 ~ 40 중량%를 사용하는 것이 좋은데, 이때, 고분자 수지의 함유량이 20 중량% 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 마스터 배치의 성형성, 기계적 물성 등이 좋지 않는 문제가 있을 수 있고, 50 중량%를 초과하여 사용하면 다른 성분들의 사용량이 상대적으로 감소하여 절연성 및/또는 방열성이 좋지 않을 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 흑연은 인장강도 등의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 부여하기 위한 것으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 인상흑연 또는 고결정질 흑연을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 인상흑연을, 더욱 바람직하게는 20 ~ 80 메쉬를 갖는 조립질 인상흑연을 사용하는 것이 좋다. 그리고, 상기 흑연의 사용량은 본 발명의 마스터 배치 전체 중량 중 5 ~ 20 중량%를, 바람직하게는 5 ~ 15 중량%를 사용하는 것이 좋은데, 5 중량% 미만이면 충분한 물성 향상 효과를 볼 수 없을 수 있고, 20 중량%를 초과하여 사용하면 오히려 신장률이 나빠지는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 질화붕소(BN, boron nitride)는 열전도도 향상 역할을 하며, 그 사용량은 본 발명의 마스터 배치 전체 중량 중 5 ~ 30 중량%를, 바람직하게는 10 ~ 25 중량%를 사용하는 것이 좋다. 이때, 질화붕소의 사용량이 10 중량% 미만이면 열전도도 효과를 볼 수 없는 문제가 있을 수 있고, 30 중량%를 초과하여 사용하는 경우 그 사용량 증가로 인한 더 이상의 열전도도 효과 증대가 없을 뿐만 아니라, 다른 조성들의 사용량이 상대적으로 감소하여 다른 문제가 발생할 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 마이카(mica)는 질화붕소와 함께 절연성 향상 역할을 하며, 그 사용량은 본 발명의 마스터 배치 전체 중량 중 25 ~ 50 중량%를, 바람직하게는 25 ~ 35 중량%를, 더욱 바람직하게는 25 ~ 32 중량%를 사용하는 것이 좋다. 이때, 마이카의 사용량이 25 중량% 미만이면 절연효과가 크게 감소하는 문제가 있을 수 있고, 50 중량%를 초과하여 사용하는 경우 그 사용량 증가로 인한 더 이상의 절연 효과 증대가 없을 뿐만 아니라, 다른 조성들의 사용량이 상대적으로 감소하여 다른 문제가 발생할 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 내충격제는 당업계에서 일반적으로 사용하는 것을 사용할 수 있으며, 마스터 배치로 성형시킨 절연-방열체의 기계적 강도를 향상시키는 역할을 한다. 이러한 내충격제를 마스터 배치 전체 중량 중 1 ~ 20 중량%, 바람직하게는 5 ~ 15 중량%로 사용하는 것이 좋으며, 내충격제의 사용량이 1 중량% 미만이면 절연-방열체의 인장강도, 굴곡강도 등의 기계적 물성이 좋지 않으며, 20 중량%를 초과하여 사용하면 상대적으로 다른 조성물들의 사용량이 적어져서 방열 및 절연 효과가 좋지 않을 수 있으므로 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
또한, 본 발명은 고분자 수지, 흑연, 마이카, 질화붕소 및 내충격제 외에 유기실란계 화합물을 더 포함할 수 있으며, 유기실란계 화합물을 사용함으로써, 긴 사슬의 작용기의 입체적 장애로 인해 마스터 배치를 기재 상에 경화시킬 때, 직경이 마이크론 이하인 수많은 개방형 기공을 형성시킴으로써 방열 효과 증대를 꾀할 수 있다. 이러한 유기실란계 화합물로서 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸에톡시실란, 베타 (3, 4 -에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 헵타데카플루오로데시트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 메틸트리스(디메틸시록시)실란, 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시 실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 3-[N-아닐-N-(2-아미노에틸)]아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-메타아크릴로닐]아미노프로필트리메톡시실란, N,N-Bis[3-(트리메톡시시닐)프로필]메타아크릴아마이드 및 γ-글리시독시트리메틸디메톡시실란 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 절연, 방열 기능을 해하지 않는 범위 내에서 첨가제를 더 사용할 수 있으며, 이러한 첨가제로서, 실리카, 탄화규소, 산화마그네슘, 지르코니아, 알루미나, 및 티타니아 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 충진재; 가교촉진 화합물; 왁스; 및 경화제; 중에서 선택된 1종 이상을 더 사용할 수 있다.
본 발명의 절연-방열체는 앞서 설명한 다양한 형태의 절연-방열 마스터 배치를 이용한 펠렛, 필름, 시트 등의 성형체로서, 본 발명의 필름(또는 시트) 형태의 절연-방열체는 열전도도가 2 W/mK 이상, 바람직하게는 2 W/mK ~ 4 W/mK을, 더욱 바람직하게는 2 W/mK ~ 3 W/mK을 갖을 수 있다. 또한 본 발명의 필름(또는 시트) 형태의 절연-방열체는 , 전기저항은 1×1013 Ω/sq 이상을, 바람직하게는 1×1013 Ω/sq ~ 1×1014 Ω/sq을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 절연-방열체는 ASTM D638-10에 의거하여 측정시, 인장강도 40 ~ 60 MPa 및 파단시 신장률 200 ~ 250%이고, ASTM D790-10(procedure A)에 의거하여 측정시, 굴곡강도 40 ~ 50 MPa를 가질 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명을 한다. 그러나 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
준비예 및 준비실험예: 적정 필러 선택
(1) 폴리아마이드 수지(컴켁커머스사, 상품명:T-1007)에 하기 표 1과 같은 조성을 갖도록 질화붕소(BN, 세화테크놀러지사 상품명:SBN50), 질화알루미늄(AIN, 세화테크놀러지사, 상품명: MAN-200), 탄화규소(SiC, 동광마이크론사), 산화마그네슘(MgO, 청솔케미칼사), 황화아연(ZnS) 및 산화아연(ZnO)을 각각 첨가하여 마스터 배치를 제조한 다음 이의 열전도도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(2) 여기서, 열전도도 측정은 도 1에 나타낸 열전도도 분석기(C-Term사의 기기명 TCI, 열전도도 범위 0 ~ 100 W/mk, 측정시간 0.08초 ~ 5초)를 이용하여 측정하였으며, 측정값은 총 6개의 샘플의 평균값으로 하였다.
구분 마스터 배치 조성(중량%)
고분자수지 PA 95 90 95 90 80 95 90 80 80 80
필러 BN 5 10 20 - - - - - - -
AIN - - - 5 10 - - - - -
SiC - - - - - 5 10 - - -
MgO - - - - - - - 20 - -
ZnS - - - - - - - - 20 -
ZnO - - - - - - - - - 20
열전도도(W/mK) 0.26 0.29 0.37 0.25 0.27 0.25 0.27 0.25 0.27 0.27
상기 표 1의 실험 결과를 살펴보면, AIN 및 SiC 보다 BN을 5 중량% 사용한 마스터 배치의 0.26 W/mk 이상으로 열전도도가 가장 우수한 것을 확인할 수 있으며, 특히 MgO, ZnS 및 ZnO의 경우, 20 중량%의 다량을 사용했음에도 불과하고, 열전도도 효과가 동일량(20중량%)을 사용한 BN에 비해 매우 낮음을 확인할 수 있었다. 이를 통하여 BN을 사용하는 것이 열전도도 향상면에서 가장 유리함을 확인할 수 있었으며, MgO, ZnS 및 ZnO은 열전도도 향상 효과가 좋지 않은 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1 : 절연-방열 마스터 배치의 제조
상기 준비예에서 사용한 PA 수지, 조립질 인상흑연(평균크기:50메쉬), 상기 준비예에서 사용한 질화붕소, 마이카(성일산업사 제품), 및 내충격제로서 아크릴계 고무(삼부포리마사 제품)를 사용하여 하기 표 2의 조성을 갖는 절연-방열 마스터 배치를 제조하였다.
실시예 2 ~ 5 및 비교예 1 ~ 8
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 절연-방열 마스터 배치를 제조하되, 하기 표 2와 같은 조성 및 조성비를 갖도록 하여 실시예 2 ~ 5 및 비교예 1 ~ 8을 실시하였다.
구분
(중량%)
고분자수지 흑연 BN 마이카 내충격제
PA PBT PE
실시예 1 30 - - 10 20 30 10
실시예 2 35 - - 10 25 25 5
실시예 3 35 - - 20 10 30 5
실시예 4 - 30 - 10 20 30 10
실시예 5 - - 30 10 20 30 10
비교예 1 25 - - 20 20 20 15
비교예 2 30 - - 3 27 30 10
비교예 3 35 - - 17 3 35 10
비교예 4 30 - - 10 20 40 -
비교예 5 - - 30 60 - 10 -
비교예 6 - - 20 60 - 20 -
비교예 7 - 40 - 30 - 20 10
비교예 8 - 30 - 30 - 30 10
1) PBT: 제조사 코오롱, 중량평균분자량 4,500 ~ 5,000
2) PE : 제조사 대한유화공업, 중량평균분자량 3,500 ~ 4,000
제조예 1 ~ 5 및 비교제조예 1 ~ 8
상기 실시예 1에서 제조한 절연-방열 마스터 배치를 를 팰렛 형태로 성형한 후 절단한 사진을 도 2에 나타내었다. 다음으로 펠렛을 압출가공하여 도 3A ~ 도 3B에 나타낸 것과 같은 필름 등의 형태로 성형품을 제조하여 제조예 1을 실시하였다.
또한, 실시예 2 ~ 4 및 비교예 1 ~ 8의 마스터 배치 각각을 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하여 제조예 2 ~ 5 및 비교제조예 1 ~ 8을 실시하였다.
실험예 1 : 필름의 전기저항 및 전기전도도 측정 실험
상기 제조예 1 ~ 5 및 비교제조예 1 ~ 8에서 제조한 절연-방열 필름 각각의 열전도도 및 면전기저항을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
이때, 열전도도는 상기 준비실험예에서 사용한 열전도도 분석기(C-Term사의 기기명 TCI, 열전도도 범위 0 ~ 100 W/mk, 측정시간 0.08초 ~ 5초)를 사용하여 측정하였으며, 면전기저항은 도 4에 나타낸 바와 같이 전기전도도테스터기(SIMCO사의 Trustat)을 이용하여 측정하였다. 여기서, 도 4a는 비교제조예 1의 측정 사진이고, 도 4b는 제조예 1의 측정 사진이다.
구분 열전도도(W/mK) 면전기저항(Ω/sq)
제조예 1 2.25 1×1013.3
제조예 2 2.42 1×1013.1
제조예 3 2.17 1×1013.2
제조예 4 2.21 1×1013.5
제조예 5 2.09 1×1013.3
비교제조예 1 3.16 1×105.1
비교제조예 2 4.08 1×107.9
비교제조예 3 1.43 1×1013.8
비교제조예 4 3.05 1×1015.1
비교제조예 5 5.68 1×103.7
비교제조예 6 3.41 1×103.5
비교제조예 7 3.74 1×104.2
비교제조예 8 3.49 1×104.6
상기 표 3의 실험결과를 살펴보면, 본 발명의 제조예 1 ~ 5은 열전도도가 2 W/mK 이상이고, 면전기저항이 1×1013 Ω/sq 이상으로 우수한 열전도도와 높은 전기저항을 모두 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 본 발명의 절연-방열체가 우수한 방열효과 및 절연 효과를 가짐을 확인할 수 있다. 그러나, 마이카를 25 중량% 미만으로 사용한 비교예 1의 경우, 면전기저항값이 급격하게 떨어졌는바, 절연 효과가 급격하게 감소함을 확인할 수 있었다. 그리고, 흑연을 5 중량% 미만으로 사용한 비교예 2의 경우 열전도도는 우수하나, 면전기저항수치가 크게 낮아졌다. 또한, 질화붕소를 5 중량% 미만으로 사용한 비교예 3의 경우 면전기저항값은 높았으나, 열전도도가 좋지 못했다. 그리고, 내충격제를 사용하지 않은 비교예 4의 경우에는 우수한 열전도도 및 높은 면전기저항값을 보였다. 또한, 비교예 5 ~ 8의 경우, 열전도도는 매우 우수하였으나, 면전기저항값이 낮은 바, 절연성이 매우 좋지 않은 결과를 보였다.
실험예 2 : 기계적 물성 측정 실험
상기 제조예 1 ~ 5 및 비교제조예 4에서 제조한 도 3c에 나타낸 형태를 갖는 절연-방열체의 기계적 물성 측정을 한국화학융합연구원에 의뢰하여 실시하였다. 이때, 인장강도와 파단시 신장률은 ASTM D638-10에 의거하여 측정하였으며, 굴곡강도는 ASTM D790-10(procedure A)에 의거하여 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었으며, 도 5에 제조예 1의 절연-방열체에 대한 한국화학융합연구원의 시험성적서를 첨부했다.
구분 인장강도(Mpa) 파단시 신장률(%) 굴곡강도(MPa)
제조예 1 42.0 229 46.6
제조예 2 50.2 218 45.3
제조예 3 51.5 227 43.8
제조예 4 55.4 237 42.9
제조예 5 53.9 242 47.5
비교제조예 4 37.1 322 48.3
제조예 1 ~ 5의 절연-방열체는 모두 인장강도 40 ~ 60 MPa, 파단시 신장률 200 ~ 250%, 및 굴곡강도 40 ~ 50 Mpa로 우수한 기계적 물성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 내충격제를 사용하지 않은 비교제조예 4의 경우, 열전도도 및 절연성은 우수했으나, 인장강도 및 신장률이 좋지 못했다.
상기 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명의 절연-방열 마스터 배치 및 이를 이용하여 제조한 절연-방열체가 우수한 열전도성, 절연성 및 기계적 물성을 갖는 것을 확인할 수 있었으며, 본 발명을 다양한 전기, 전자제품의 소재 또는 부품 등으로 폭 넓게 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 폴리아마이드(polyamide) 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutyleneterephthalate, PBT) 수지 또는 폴리에틸렌(polyethylene) 수지를 함유한 고분자 수지 25 ~ 40 중량%;
    20 ~ 80 메쉬를 갖는 조립질 인상흑연 5 ~ 15 중량%; 질화붕소(BN, boron nitride) 10 ~ 25 중량%; 마이카(mica) 25 ~ 35 중량%; 및 아크릴계 고무 5 ~ 15 중량%;
    를 포함하는 것을 절연-방열 마스터 배치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고분자 수지는 폴리아마이드 수지인 것을 특징으로 하는 절연-방열 마스터 배치.
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸에톡시실란, 베타 (3, 4 -에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 헵타데카플루오로데시트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 메틸트리스(디메틸시록시)실란, 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시 실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 3-[N-아닐-N-(2-아미노에틸)]아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-메타아크릴로닐]아미노프로필트리메톡시실란, N,N-Bis[3-(트리메톡시시닐)프로필]메타아크릴아마이드 및 γ-글리시독시트리메틸디메톡시실란 중에서 선택된 1종 이상의 유기실란계 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연-방열 마스터 배치.
  7. 제3항에 있어서, 실리카, 탄화규소, 산화마그네슘, 지르코니아, 알루미나, 및 티타니아 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 충진재;
    가교촉진 화합물; 왁스; 및 경화제; 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절연-방열 마스터 배치.
  8. 제3항, 제4항 및 제6항 내지 제7항 중에서 선택된 어느 한 항의 절연-방열 마스터 배치를 포함하는 절연-방열체로서,
    상기 절연-방열체는 필름 형태이고,
    열전도도가 2 W/mK ~ 4 W/mK이고, 면전기저항은 1×1013 Ω/sq ~ 1×1014 Ω/sq인 것을 특징으로 하는 절연-방열체.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 절연-방열체는
    ASTM D638-10에 의거하여 측정시, 인장강도 40 ~ 60 MPa 및 파단시 신장률 200 ~ 250%이고, ASTM D790-10(procedure A)에 의거하여 측정시, 굴곡강도 40 ~ 50 MPa인 것을 특징으로 하는 절연-방열체.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019098701A1 (ko) * 2017-11-15 2019-05-23 주식회사 아모그린텍 그라파이트-고분자 복합재 제조용 조성물 및 이를 통해 구현된 그라파이트-고분자 복합재
CN114437673A (zh) * 2022-01-19 2022-05-06 东莞市鸿亿导热材料有限公司 一种绝缘高导热石墨烯散热膜的生产工艺
KR20230052235A (ko) 2021-10-12 2023-04-19 삼보계량시스템(주) 방열 및 절연성이 우수한 열전도성 플라스틱
US11839855B2 (en) 2017-06-09 2023-12-12 Amogreentech Co., Ltd. Filter medium, manufacturing method therefor, and filter unit including same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342192A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Daisee Kogyo Kk 電気絶縁性でかつ熱伝導性に優れた成形用樹脂
JP2007099799A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 高熱伝導絶縁性ポリカーボネート系樹脂組成物および成形体
JP2013001802A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Unitika Ltd 熱伝導性樹脂組成物およびそれからなる成形体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006342192A (ja) * 2005-06-07 2006-12-21 Daisee Kogyo Kk 電気絶縁性でかつ熱伝導性に優れた成形用樹脂
JP2007099799A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 高熱伝導絶縁性ポリカーボネート系樹脂組成物および成形体
JP2013001802A (ja) * 2011-06-16 2013-01-07 Unitika Ltd 熱伝導性樹脂組成物およびそれからなる成形体

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11839855B2 (en) 2017-06-09 2023-12-12 Amogreentech Co., Ltd. Filter medium, manufacturing method therefor, and filter unit including same
WO2019098701A1 (ko) * 2017-11-15 2019-05-23 주식회사 아모그린텍 그라파이트-고분자 복합재 제조용 조성물 및 이를 통해 구현된 그라파이트-고분자 복합재
CN111328337A (zh) * 2017-11-15 2020-06-23 阿莫绿色技术有限公司 石墨-高分子复合材料制造用组合物及通过其体现的石墨-高分子复合材料
CN111328337B (zh) * 2017-11-15 2022-01-25 阿莫绿色技术有限公司 石墨-高分子复合材料制造用组合物及通过其体现的石墨-高分子复合材料
US11359064B2 (en) 2017-11-15 2022-06-14 Amogreentech Co., Ltd. Composition for producing graphite-polymer composite and graphite-polymer composite produced therethrough
KR20230052235A (ko) 2021-10-12 2023-04-19 삼보계량시스템(주) 방열 및 절연성이 우수한 열전도성 플라스틱
CN114437673A (zh) * 2022-01-19 2022-05-06 东莞市鸿亿导热材料有限公司 一种绝缘高导热石墨烯散热膜的生产工艺
CN114437673B (zh) * 2022-01-19 2023-09-08 东莞市鸿亿导热材料有限公司 一种绝缘高导热石墨烯散热膜的生产工艺

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