KR101666053B1 - Heat Radiant Paint and nanotubes and Method for forming Heat Radiant coating layer of using the same - Google Patents

Heat Radiant Paint and nanotubes and Method for forming Heat Radiant coating layer of using the same Download PDF

Info

Publication number
KR101666053B1
KR101666053B1 KR1020140157182A KR20140157182A KR101666053B1 KR 101666053 B1 KR101666053 B1 KR 101666053B1 KR 1020140157182 A KR1020140157182 A KR 1020140157182A KR 20140157182 A KR20140157182 A KR 20140157182A KR 101666053 B1 KR101666053 B1 KR 101666053B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
heat
coating
group
resin
Prior art date
Application number
KR1020140157182A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160056628A (en
Inventor
박덕민
이창훈
Original Assignee
(주)노루페인트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)노루페인트 filed Critical (주)노루페인트
Priority to KR1020140157182A priority Critical patent/KR101666053B1/en
Publication of KR20160056628A publication Critical patent/KR20160056628A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101666053B1 publication Critical patent/KR101666053B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D167/00Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D167/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/66Additives characterised by particle size

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

방열 도료 및 이를 이용한 방열 코팅막 형성방법이 개시되어 있다. 방열 도료는 표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브 1 내지 10중량%와, 세라믹 분말 5 내지 40 중량%와, 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지 30 내지 60중량%와, 경화 수지 5 내지 10중량%와, 열 개시재 0.01 내지 0.2 중량% 및 여분의 유기 용매를 포함한다. 상기 방열 도료는 방열 소재의 열 방사 효율을 크게 하여 냉각효율을 향상시키고, 열을 균일하게 전달하는 열확산 층으로 작용한다.And a method of forming a heat radiation coating film using the same. The heat radiating paint comprises 1 to 10% by weight of carbon nanotubes to which a functional group is introduced, 5 to 40% by weight of ceramic powder, 30 to 60% by weight of a polyester resin having a hydroxy group, 5 to 10% 0.01 to 0.2% by weight of thermal initiator, and an excess of organic solvent. The heat radiating paint enhances the heat radiation efficiency of the heat radiating material to improve the cooling efficiency and functions as a thermal diffusion layer to uniformly transmit heat.

Description

방열 도료 및 이를 이용한 방열 코팅막 형성방법{Heat Radiant Paint and nanotubes and Method for forming Heat Radiant coating layer of using the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a heat radiating paint and a method of forming a heat radiating coating film using the heat radiating paint.

본 발명은 방열 도료 및 이를 이용한 방열 코팅막 형성방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전기, 전자부품의 방열 장치에 도장되는 방열 도료 및 이를 이용한 방열 코팅막 형성방법에 관한 것이다. The present invention relates to a heat radiation paint and a method of forming a heat radiation coating film using the same. More particularly, the present invention relates to a heat dissipation coating material applied to a heat dissipation device for electric and electronic parts and a method for forming a heat dissipation coating film using the same.

첨단 기기의 경박단소, 고기능화 추세에 따라 저전력 설계, 방열 및 고내열성 소재의 중요성은 점점 커지고 있으며 이 같은 전자기기와 내연기관의 발열문제는 국내외적으로 큰 이슈로 대두되고 있다.The importance of low-power design, heat-dissipation and high-heat-resistance materials is getting bigger in accordance with the trend of high-tech devices to be slim and light, and heat problems of electronic devices and internal combustion engines are becoming big issues both at home and abroad.

일반적인 유/무기 자재는 열전도의 특성으로 전원 또는 열원이 공급됨과 동시에 열을 발생시키기 시작한다. 이때 전달되는 열을 최대한 분산시켜서 한 곳에 집중되는 않게 하고, 밖으로 최대한 신속하게 배출할 필요가 있다. 열을 배출하기 위하여 일반적으로 물리적인 방법이나 재질의 변화를 통한 방법이 사용되고 있다.Typical organic / inorganic materials are characterized by thermal conductivity, which starts to generate heat as the power or heat source is supplied. At this time, it is necessary to disperse the heat transferred as much as possible so as not to be concentrated in one place, and to discharge it out as quickly as possible. In order to discharge heat, a physical method or a material change method is generally used.

최근이 경우 LED의 발열로 인하여 소자의 수명이 단축되어 자주 교체되거나, 수리가 이루어져야 한다는 문제점이 있다. 또한 조명용 기구, 디스플레이 LCD의 BLU(Back Light Unit) 등 기타 가전 제품의 경우에도 제품의 효율 및 안정성 향상을 위하여 방열성능이 반드시 필요하다. 이러한 방열 성능을 향상시키기 위해 방열 도료(한국출원번호 2010-0138637호)에 대한 기술이 제시되었다. 그러나 상술한 방열 도료의 경우 바인더 수지와 도전성 필러의 분산성이 낮고, 가공시 도막의 갈라짐이 발생하는 문제점을 갖는다.  In this case, there is a problem that the lifetime of the device is shortened due to the heat generation of the LED, so that the device must be frequently replaced or repaired. In the case of lighting appliances, backlight units (BLUs) for display LCDs, etc., other types of home appliances also require heat dissipation performance in order to improve the efficiency and stability of the products. In order to improve the heat dissipation performance, a technique for a heat radiation paint (Korean Application No. 2010-0138637) was proposed. However, in the case of the above-mentioned heat-radiating coating, the dispersibility of the binder resin and the conductive filler is low, and cracking of the coating film occurs during processing.

본 발명의 과제는 금속의 방열부품의 적용이 적용이 용이하고, 형상 가공시 도막의 박리 및 갈라짐 현상이 없는 우수한 작업성을 갖는 고방사 방열 도료를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a high radiant heat-radiating coating which is easy to apply the application of heat-radiating parts of metal and has excellent workability without peeling and cracking of the coating film at the time of shape processing.

또한, 본 발명의 다른 과제는 방열판 표면에서의 방열이 효율적으로 이루어지는 방열 코팅도막을 형성할 수 있는 바업을 제공하는데 있다. ,Another object of the present invention is to provide a heat-radiating coating film which can efficiently radiate heat from the surface of the heat sink. ,

상기한 본 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 도료는 표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브 1 내지 10중량%와, 세라믹 분말 5 내지 40 중량%와, 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지 30 내지 60중량%와, 경화 수지 5 내지 10중량%와, 열 개시재 0.01 내지 0.2 중량% 및 여분의 유기 용매를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a heat dissipation coating material comprising 1 to 10% by weight of carbon nanotubes having a functional group introduced thereinto, 5 to 40% by weight of a ceramic powder, 30 to 60% by weight of an ester resin, 5 to 10% by weight of a curing resin, 0.01 to 0.2% by weight of a heat initiator and an excess of an organic solvent.

일 실시예에 있어서, 상기 표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브는 산 처리에 의해 개질된 탄소 나노튜브 표면의 카르복실기와 옥시란기 포함하는 단량체를 서로 반응시킴으로써 제조된 것으서 표면에 기능성 작용기인 탄소 이중결합기를 포함한다. In one embodiment, a carbon nanotube having a functional group introduced on the surface thereof is prepared by reacting a carboxyl group on the surface of the carbon nanotube modified by an acid treatment with a monomer containing an oxirane group, Carbon double bond group.

일 실시예에 있어서, 상기 세라믹 분말은 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화주석, 탄화수소, 보론나이트라이드, 실리콘나이트라이드로등을 사용할 수 있으며, 단독 또는 둘이상을 혼합하여 사용할 수 있다. In one embodiment, the ceramic powder may be aluminum oxide, magnesium oxide, tin oxide, hydrocarbons, boron nitride, silicon nitride, etc., or may be used alone or in combination.

일 실시예에 있어서, 상기 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지는 유리전이온도가 10~40℃범위를 갖고, 수평균 분자량이 7,000~15,000이고, 수산화값이 10~40인 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 바람직하다. In one embodiment, the polyester resin having a hydroxy group is a polyester resin having a glass transition temperature in the range of 10 to 40 占 폚, a number average molecular weight of 7,000 to 15,000 and a hydroxyl value of 10 to 40 desirable.

일 실시예에 있어서, 상기 경화 수지는 멜라민 수지 및 블록이소시아네이트 수지 중에서 선택된 어느 하나인 사용할 수 있다. In one embodiment, the curable resin may be selected from a melamine resin and a block isocyanate resin.

상기한 본 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방열 코팅막은 방열도료를 대상체 상에 코팅한 후 대상체 표면에 코팅된 방열도료를 열 경화시키는 단계를 수행함으로서 이루어질 수 있다. 이때, 상기 방열도료는 표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브 1 내지 10중량%; 세라믹 분말 5 내지 30 중량%; 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지 30 내지 60중량%; 경화 수지 5 내지 10중량%; 열 개시재 0.01 내지 0.2 중량% 및 여분의 유기 용매를 포함한다. In order to accomplish the above object, the heat radiation coating layer according to an embodiment of the present invention may be formed by coating a heat radiation coating material on a target object, followed by thermally curing the heat radiation coating material coated on the object surface. The heat dissipation coating material may include 1 to 10% by weight of carbon nanotubes having a functional group introduced on the surface thereof; 5 to 30% by weight of a ceramic powder; 30 to 60% by weight of a polyester resin having a hydroxy group; 5 to 10% by weight of a curing resin; 0.01 to 0.2% by weight of thermal initiator and an excess of organic solvent.

일 실시에 있어서, 방열 코팅막은 스프레이 코팅, 롤 코팅, 디핑 코팅, 콤마 코팅, 그라비아 코팅, 전착 코팅 중에서 선택된 어느 하나의 코팅 방법을 적용하여 형성할 수 있다. 하는 방열코팅막 형성방법. In one embodiment, the heat radiation coating film can be formed by applying any one coating method selected from spray coating, roll coating, dipping coating, comma coating, gravure coating and electrodeposition coating. To form a heat dissipation coating film.

본 발명에 따른 방열 도료 조성물은 기능성 작용기가 도입된 나노튜브 및 세라믹 분말을 사용하여, 도막 내에 균일한 분산구조를 형성하며, 전자제품의 방열시트 및 Heat Sink에 스프레이 코팅, 롤 코팅, 디핑 코팅, 콤마코팅 방식을 통해 도장됨으로써 열 방사 효율을 크게 하여 냉각효율을 향상시키고, 열을 균일하게 전달하는 열확산 층으로 작용한다. 또한 형상 가공성이 우수하여, 미세한 패턴 slitting 및 press 가공에 있어서 작업의 우수성을 부여한다.The heat dissipation coating composition according to the present invention uses a nanotube and a ceramic powder into which a functional group is introduced to form a uniform dispersion structure in a coating film and spray coating, roll coating, dipping coating, It is applied through the comma coating method to increase the heat radiation efficiency to improve the cooling efficiency and serves as a thermal diffusion layer to uniformly transmit heat. Further, it is excellent in workability in shape and gives excellent workability in fine pattern slitting and press working.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 고방사 방열 도료 및 이를 이용한 방열 코팅막 형성방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a high radiant heat radiation coating material according to an embodiment of the present invention and a method of forming a heat radiation coating film using the same will be described in detail. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are further described in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

방열 도료 및 이를 이용한 방열 코팅막 형성방법Thermal spray paint and method for forming heat radiation coating film using the same

본 발명의 일 실시예에 따른 고방사 기능을 갖느 방열 도료는 표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브 1 내지 10중량%와, 세라믹 분말 5 내지 40 중량%와, 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지 30 내지 60중량%와, 경화 수지 5 내지 10중량%와, 열 개시재 0.01 내지 0.2 중량% 및 여분의 유기 용매를 포함한다. The heat radiation coating material having a high radiation function according to an embodiment of the present invention comprises 1 to 10% by weight of carbon nanotubes having a functional group introduced on its surface, 5 to 40% by weight of ceramic powder, a polyester resin 30 having a hydroxy group By weight to 60% by weight of a curing resin, 5 to 10% by weight of a curing resin, 0.01 to 0.2% by weight of a heat initiator and an excess of an organic solvent.

상기 표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브는 산 처리에 의하여 개질된 탄소나노튜브 표면의 카르복실기와 옥시란기를 갖는 단량체를 반응시켜 제조되는 제품으로, 그 표면에 기능성 작용기인 이중결합을 갖는 물질이 도입된 것을 특징으로 한다. 상기 표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브에 대한 기술은 특허출원 제10-2007-0141638호에 개시되어 있기에 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. Carbon nanotubes having a functional group introduced thereinto are produced by reacting a carboxyl group on the surface of a carbon nanotube modified by acid treatment with a monomer having an oxirane group, and a substance having a double bond, which is a functional group, Is introduced. A technique for a carbon nanotube having a functional group introduced on the surface thereof is disclosed in Patent Application No. 10-2007-0141638, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브는 탄소나노튜브 고유 특성 중 하나인 높은 열전도율 갖는 동시에 기능성 작용기로 인해 탄소나노튜브가 같이 사용되는 방열 세라믹분말들 간의 브릿지 역할을 통해 방열 효율을 높일 수 있다. 즉, 세라믹 분말의 상용성 및 분산성의 증가시켜 수지에 분산시킬 수 있는 세라믹 분말의 사용량을 종래보다 보다 증가시킬 수 있다. The carbon nanotubes into which the functional groups are introduced have high thermal conductivity, which is one of the intrinsic properties of the carbon nanotubes, and can serve as a bridge between the heat-dissipating ceramic powders in which the carbon nanotubes are used together due to the functional groups. That is, the compatibility and dispersibility of the ceramic powder can be increased, and the amount of the ceramic powder that can be dispersed in the resin can be increased more than ever.

상기 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브 함량이 전체 도료에 대하여 1 중량% 미만이면, 수지와 방열 분산 작업성이 낮아져 세라믹 분말의 사용량이 증기시키는 못하는 문제점이 초래된다. 이의 사용량이 10 중량%를 초과하면 세라믹 분말의 상용성 및 분산의 효과의 증가 없이 제조비용이 상승하는 문제점이 초래된다. 따라서, 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브는 1 내지 10중량% 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.If the content of the carbon nanotubes into which the functional group is introduced is less than 1% by weight based on the total amount of the coating material, heat dissipating and dispersing workability with the resin is lowered and the amount of the ceramic powder used can not be increased. If the amount is more than 10% by weight, there is a problem that the production cost increases without increasing the compatibility and dispersing effect of the ceramic powder. Accordingly, it is preferable that the carbon nanotubes into which the functional group is introduced are used in the range of 1 to 10% by weight.

본 발명의 적용되는 상기 세라믹 분말인 세라믹분말은 입자들 간의 공극에 의해 방열성을 향상시키기 위하여 사용된다. 상기 세라믹 분말의 예로서는 탄화규소, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화주석, 실리콘 나이트라이드, 보론 나이트라이드 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. The ceramic powder, which is the ceramic powder to which the present invention is applied, is used to improve the heat radiation property by the pores between the particles. Examples of the ceramic powder include silicon carbide, aluminum oxide, magnesium oxide, tin oxide, silicon nitride, boron nitride and the like. These may be used singly or in a mixture of two or more.

상기 세라믹 분말은 평균입경이 1 내지 20㎛ 인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 세라믹 분말의 사용량이 5 중량% 미만이면, 열전도네트워크를 구성하기에는 부족하여 방열도막의 방열 특성이 방열 도막이 지나치게 경직된다.The ceramic powder preferably has an average particle diameter of 1 to 20 μm. When the amount of the ceramic powder is less than 5% by weight, the thermal conductive network is insufficient to constitute the heat conduction network.

하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지는 도장의 작업성 및 형상의 가공에 적합한 수지로서, 10 내지 40℃ 범위를 갖는 유리전이온도와 7,000 내지 15,000 수평균 분자량을 갖고, 수산화값이 10 내지 40인 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지의 사용량이 30 중량% 미만이면 부착성 및 굴곡성 등의 물리적 성질이 저하되여 형상가공시 도막이 박리되는 문제점이 초래된다. 이의 사용량이 60중량%를 초과하면 열전도가 낮아져 방열성능이 저하되는 문제점이 초래된다. 따라서, 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지는 30 내지 60 중량% 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다. The polyester resin having a hydroxy group is a resin suitable for processing workability and shape and has a glass transition temperature of 10 to 40 占 폚, a number average molecular weight of 7,000 to 15,000, a polyester having a hydroxyl value of 10 to 40 It is preferable to use a resin. If the amount of the hydroxyl group-containing polyester resin is less than 30% by weight, physical properties such as adhesiveness and bending property are deteriorated, resulting in peeling of the coating film during shaping. If the amount thereof is more than 60% by weight, the thermal conductivity is lowered and the heat radiation performance is deteriorated. Accordingly, the polyester resin having a hydroxy group is preferably used in an amount of 30 to 60% by weight.

본 발명의 경화 수지로 소부온도를 낮추고 경도, 내오염성 향상을 위해 멜라민 수지 또는 우레칸 경화수지를 사용할 수 있다. A melamine resin or a urea curing resin may be used for lowering the firing temperature and improving hardness and stain resistance with the curing resin of the present invention.

상기 멜라민 수지의 예로서는 이소부틸화 멜라민 수지, 메틸화 멜라민 수지, 노르말-부틸화 멜라민 수지 등을 들 수 있고, 구체적으로 사이텍사의 CYMEL 325, CYMEL 327 등을 사용할 수 있다. Examples of the melamine resin include isobutylated melamine resin, methylated melamine resin, and n-butylated melamine resin, and specific examples thereof include CYMEL 325 and CYMEL 327 manufactured by Saitec Corporation.

또한 우레탄 경화형 수지의 예로서는 MDI, HDI, TDI 와 같은 이소이아네에트를 1종 이상을 사용할수 있고, 소부온도에 적합하도록 블록화 된 제품을 사용할 수 있다. As the urethane curable resin, one or more isocyanates such as MDI, HDI, and TDI may be used, and a block-shaped product may be used so as to be suitable for the baking temperature.

방열 도료에 적용되는 경화 수지의 함량이 5중량% 미만일 경우 그 효과가 미미하고, 이의 사용량이 10중량%를 초과하는 경우 충격성, 굴곡성 등의 물리적 성질이 나빠지는 단점이 있다. 따라서, 방열도료 제조시 경화 수지는 5 내지 10 중량% 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.When the content of the cured resin is less than 5% by weight, the effect is insignificant. When the amount of the cured resin is more than 10% by weight, physical properties such as impact resistance and bending property are deteriorated. Therefore, it is preferable that the curing resin is used in the range of 5 to 10% by weight when the heat radiation paint is produced.

본 발명의 열 개시제는 상기의 기능성 작용기로 이중결합의 작용기가 도입된 탄소나노튜브 경화반응을 수행하기 위해 사용된다. 상기 열 개시제는 과산화물계 및 아조계의 열개시제가 사용될 수 있다. 구체적으로 아조비스 이소부틸로니트릴, 벤조일 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, 터셔리-부틸 퍼벤조에이트, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드 등을 사용할 수 있다. 상기 열 개시제는 방열 도료 전체 중량에 대하여 0.01 내지 0.1중량% 범의 내에서 사용하는 것이 바람직하다.The thermal initiator of the present invention is used to perform the carbon nanotube curing reaction in which the functional group of the double bond is introduced into the above functional group. The thermal initiator may be a peroxide initiator and an azo initiator. Specifically, azobisisobutylonitrile, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, tertiary-butyl perbenzoate, methyl ethyl ketone peroxide and the like can be used. The thermal initiator is preferably used in a range of 0.01 to 0.1% by weight based on the total weight of the heat radiation paint.

방열도료에 적용되는 유기 용매는 부틸셀로솔브, 셀로솔브 아세테이트, 프로필글리콜 메틸에테르 아세테이트 중에서 선택된 고비점 유기용매와 자일렌, 톨루엔 중에서 선태된 중비점 유기 용매를 혼합하여 사용할 수 있으며, 전체 중량 대비 10 내지 50중량% 범위 내에서 사용하는 것이 바람직하다.The organic solvent to be applied to the heat radiating paint may be a mixture of a high boiling organic solvent selected from butyl cellosolve, cellosolve acetate and propyl glycol methyl ether acetate, and a medium boiling point organic solvent selected from xylene and toluene. It is preferable to use it in the range of 10 to 50% by weight.

상술한 조성을 갖는 방열도료를 대상체 코팅한 이후 이를 열경화시키면 우수한 방열성을 갖는 방열코팅막을 형성할 수 있다. When a heat radiating paint having the above composition is coated on a target body and then thermally cured, a heat radiating coating film having excellent heat radiating ability can be formed.

상술한 조성을 갖는 방열 도료는 전자부품 등의 대상체의 표면에 코팅할 때, 코팅 방법은 특별히 제한되지 않으나, 통상적인 코팅방법인 스프레이, 디핑, 콤마, 그라비아 코팅 방법 등으로 코팅하여 형성할 수 있다. 이때 방열 도료를 대상체 표면에 30 내지 50㎛의 두께로 코팅하는 것이 바람직하고, 상기 두께 이상으로 코팅 될 경우 비용 상승 및 크랙이 발생할 가능성이 있고, 그 이하일 경우에는 좋은 방열 성능을 발휘할 수 없다.When coating a surface of a target such as an electronic part with the above-mentioned composition, the coating method is not particularly limited, but it can be formed by coating with a spraying method, a dipping method, a comma method, a gravure coating method, or the like. At this time, it is preferable to coat the heat radiating paint on the surface of the object with a thickness of 30 to 50 탆, and if it is coated above the thickness, there is a possibility of cost rise and cracking, and if it is lower than that, good heat radiation performance can not be exhibited.

상기 방열 코팅막 형성시 방열 도료를 열 경화시키는 소성 공정은 130 내지 160℃의 온도에서 30 내지 10분 동안 열을 가하는 것이 바람직하다. In the firing process for thermally curing the heat radiation coating material in forming the heat radiation coating layer, it is preferable to heat the material at 130 to 160 ° C for 30 to 10 minutes.

상술한 방법으로 형성된 방열 코팅막은 알루미늄, 구리, 스테인레스 등 여러 금속 소재의 대상체 표면에 형성될 수 있고, 방열성 및 부착성이 우수할 뿐만 아니라 굴곡성도 우수하여 형상 가공성이 뛰어난 특성을 갖는다.The heat-radiating coating film formed by the above-described method can be formed on the surface of a target of various metal materials such as aluminum, copper, and stainless steel, and is excellent in heat-radiating property and adhesiveness as well as in flexibility.

아래에서 실시예를 들어서 본 발명을 상세하게 설명하지만, 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the scope of the present invention is not limited by the examples.

실시예1Example 1

하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지 50중량%, 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브 3중량%, 멜라민 수지 8중량%, 카본 1.5중량%, 부틸셀로솔브 7중량%, 메틸이소부틸케톤 7중량%, 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 12.5중량%, 보론 나이트라이드 3중량%, 탄화규소 7중량%, 분산 첨가제 1중량%을 첨가하고 교반 및 분산공정을 통하여 방열도료를 제조한 후 상기 방열 도료를 0.4T 두께의 알루미늄 시트 소재 전면에 35㎛ 두께로 도장하여 방열 시트를 제조하였다. 50 wt% of a polyester resin having a hydroxy group, 3 wt% of carbon nanotubes into which a functional functional group was introduced, 8 wt% of melamine resin, 1.5 wt% of carbon, 7 wt% of butyl cellosolve, 7 wt% of methyl isobutyl ketone, 12.5% by weight of propylene glycol methyl ether acetate, 3% by weight of boron nitride, 7% by weight of silicon carbide and 1% by weight of a dispersant additive were added and stirred to prepare a heat radiating paint. A heat-radiating sheet was prepared by coating the entire surface of the aluminum sheet with a thickness of 35 mu m.

비교예1Comparative Example 1

방열도료의 코팅없이 0.4T 두께의 알루미늄 시트로 이루어진 방열 시트를 마련하였다. A heat-radiating sheet made of an aluminum sheet having a thickness of 0.4T was provided without coating the heat-radiating paint.

비교예2Comparative Example 2

실시예1에서 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브를 제외한 폴리에스테르 수지 50중량%, 멜라민 수지 8중량%, 카본 1.5중량%, 부틸셀로솔브 7중량%, 메틸이소부틸케톤 7중량%, 프로필렌글리콜 메틸에테르 아세테이트 12.5중량%, 보론 나이트라이드 3중량%, 탄화규소 7중량%, 분산 첨가제 1중량%을 첨가하고 교반 및 분산공정을 통하여방열도료를 제조한 후 상기 방열 도료를 0.4T 두께의 알루미늄 시트 소재 전면에 35㎛ 두께로 도장하여 방열 시트를 제조하였다. Except that the carbon nanotubes to which the functional group was introduced in Example 1 were replaced by 50 wt% of polyester resin, 8 wt% of melamine resin, 1.5 wt% of carbon, 7 wt% of butyl cellosolve, 7 wt% of methyl isobutyl ketone, 12.5 wt% of methyl ether acetate, 3 wt% of boron nitride, 7 wt% of silicon carbide, and 1 wt% of a dispersing additive were added, and a heat radiation coating material was prepared through stirring and dispersion processes. A heat radiation sheet was prepared by coating the entire surface of the material with a thickness of 35 탆.

방열시트의 방열 측정 실험평가Evaluation of heat radiation measurement of heat-radiating sheet

12W의 LED 바를 실시예1 및 비교예 1,2의 방열시크 위에서 가동 후, OTR 센서를 이용하여 방열시트와 LED 바의 온도변화를 측정하였다. 온도 측정은 처음 시작 시간의 온도와 2시간 후 온도를 30분 간격으로 측정하여 방열성능을 상대 비교 및 평가하였다. 방열성능의 해석은 시작 온도와 2시간 후의 온도의 차이가 적을수록, 또한 LED와 방열시트의 온도차가 적을수록 열전도성 및 방열성이 우수한 것으로 평가한다. 상기의 방열 측정은 항온 실에서 평가하며, 항온실 온도는 25℃를 유지한다. 그 평가 결과가 하기 표 1에 개시되어 있다. 온도측정 장비로는 Datapaq(Ver7.3) OTR(Oven Tracking Recorder)를 사용하였다. 12 W LED bars were operated on the heat dissipation seeks of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. Temperature changes of the heat dissipation sheet and the LED bar were measured using an OTR sensor. The temperature measurement was performed by measuring the temperature of the initial start time and the temperature after 2 hours at intervals of 30 minutes. The analysis of the heat radiation performance is evaluated as the smaller the difference between the start temperature and the temperature after 2 hours, and the smaller the temperature difference between the LED and the heat radiation sheet, the better the thermal conductivity and heat dissipation. The heat radiation measurement is evaluated in a constant temperature chamber, and the temperature of the constant temperature room is maintained at 25 占 폚. The evaluation results are shown in Table 1 below. Datapaq (Ver7.3) OTR (Oven Tracking Recorder) was used as temperature measurement equipment.

[표 1][Table 1]

Figure 112014108983514-pat00001
Figure 112014108983514-pat00001

상기 표1에서 보이는 바와 같이, 실시예 1은 본 발명의 방열도료가 형성된 방열시트의 경우 LED 초기 온도 25.5℃ 의 온도가 2시간후 44.3℃가 되였고, 비교예 1의 방열시트의 경우 2시간 이후 50.8 ℃로 실시예 1이 비교예 2 보다 6.5℃의 낮은 온도 차이를 갖는 것이 확인되었다. 즉, 실시예1이 비교예 1 보다 6.5℃ 높은 방열효과를 갖는 것이 확인되었다. 또한 비교예2(실시예1의 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브를 제외한 조성물)과 실시예 1의 경우도 4℃의 온도차이로 본 발명의 방열도료가 적용된 실시예 1의 방열시트가 방열성이 뛰어나다는 것을 알 수 있었다. As shown in Table 1, in Example 1, the heat release sheet having the heat radiation coating of the present invention had an initial temperature of 25.5 ° C after 2 hours and a temperature of 44.3 ° C. In the case of the heat radiation sheet of Comparative Example 1, Thereafter, it was confirmed that Example 1 had a lower temperature difference of 6.5 占 폚 than Comparative Example 2 at 50.8 占 폚. That is, it was confirmed that the heat dissipation effect of Example 1 was 6.5 ° C higher than that of Comparative Example 1. In the case of Comparative Example 2 (the composition excluding the carbon nanotubes into which the functional group of Example 1 was introduced) and Example 1, the heat radiation sheet of Example 1 to which the heat radiation coating material of the present invention was applied at a temperature difference of 4 캜 was heat- I can see that it is excellent.

Claims (8)

전기, 전자 부품 및 방열 시트의 표면에 방열 코팅막을 형성하기 위한 방열 도료에 있어서,
표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브 1 내지 10중량%;
세라믹 분말 5 내지 40 중량%:
유리전이온도가 10 내지 40℃범위를 갖고, 수평균 분자량이 7,000 내지 15,000이고, 수산화값이 10 내지 40인 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지 30 내지 60중량%;
경화 수지 5 내지 10중량%;
열 개시재 0.01 내지 0.2 중량%; 및
여분의 유기 용매를 포함하되,
상기 표면에 기능성 작용기가 도입된 탄소나노튜브는 산 처리에 의해 개질된 탄소 나노튜브 표면의 카르복실기와 옥시란기 포함하는 단량체를 서로 반응시킴으로써 제조된 것으로서, 표면에 기능성 작용기인 탄소 이중결합기를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방열 도료.
A heat dissipation coating for forming a heat dissipation coating on a surface of an electric, electronic component and a heat dissipation sheet,
1 to 10% by weight of carbon nanotubes to which a functional group is introduced on the surface;
5 to 40% by weight of ceramic powder:
30 to 60% by weight of a polyester resin having a glass transition temperature in the range of 10 to 40 占 폚, a number average molecular weight of 7,000 to 15,000 and a hydroxyl value of 10 to 40 and a hydroxyl group;
5 to 10% by weight of a curing resin;
0.01 to 0.2% by weight of a thermal initiator; And
Including an excess of organic solvent,
The carbon nanotubes to which the functional groups are introduced on the surface are prepared by reacting carboxyl groups on the surface of the carbon nanotubes modified by the acid treatment with monomers containing oxirane groups. The carbon nanotubes include a carbon double bond group that is a functional group on the surface Wherein the heat-radiating coating material is a heat-dissipating coating material.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 세라믹 분말은 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화주석, 탄화수소, 보론나이트라이드 및 실리콘나이트라이드로 이루어진 군으로부터 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는방열 도료.The heat radiating paint according to claim 1, wherein the ceramic powder comprises at least one selected from the group consisting of aluminum oxide, magnesium oxide, tin oxide, hydrocarbon, boron nitride and silicon nitride. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 경화 수지는 멜라민 수지 및 블록이소시아네이트 수지 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열 도료.The heat radiating paint according to claim 1, wherein the curing resin is any one selected from a melamine resin and a block isocyanate resin. 방열도료를 대상체 상에 코팅하는 단계;
상기 대상체 표면에 코팅된 방열 도료를 열 경화시키는 단계를 수행하여 형성하되,
상기 방열 도료는 산 처리에 의해 개질된 탄소 나노튜브 표면의 카르복실기와 옥시란기 포함하는 단량체를 서로 반응시킴으로써 제조되어 표면에 기능성 작용기인 탄소 이중결합기를 포함하는 탄소나노튜브 1 내지 10중량%; 세라믹 분말 5 내지 30 중량%; 유리전이온도가 10 내지 40℃범위를 갖고, 수평균 분자량이 7,000 내지 15,000이고, 수산화값이 10 내지 40인 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 수지30 내지 60중량%; 경화 수지 5 내지 10중량%; 열 개시재 0.01 내지 0.2 중량% 및 여분의 유기 용매를 포함하는 특징으로 하는 방열코팅막 형성방법.
Coating a heat radiating coating material on the object;
Thermally curing the radiation coating material coated on the surface of the object,
1 to 10% by weight of carbon nanotubes prepared by reacting a carboxyl group on the surface of a carbon nanotube surface modified by an acid treatment with a monomer containing an oxirane group and containing carbon double bond groups having functional groups on the surface; 5 to 30% by weight of a ceramic powder; 30 to 60% by weight of a polyester resin having a glass transition temperature in the range of 10 to 40 占 폚, a number average molecular weight of 7,000 to 15,000 and a hydroxyl value of 10 to 40 and a hydroxyl group; 5 to 10% by weight of a curing resin; 0.01 to 0.2% by weight of a heat initiator, and an excess of an organic solvent.
제6항에 있어서, 스프레이 코팅, 롤 코팅, 디핑 코팅, 콤마 코팅, 그라비아 코팅, 전착 코팅 중에서 선택된 어느 하나의 코팅 방법을 적용하여 방열코팅막을 형성하는 것을 특징으로 방열코팅막 형성방법. [7] The method of claim 6, wherein the heat radiation coating film is formed by applying any one coating method selected from spray coating, roll coating, dipping coating, comma coating, gravure coating and electrodeposition coating. 제6항에 있어서, 상기 대상체는 방열부품, 방열시트, 히트싱크, 금속시트 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방열코팅막 형성방법. The method of claim 6, wherein the object is any one selected from a heat dissipation component, a heat radiation sheet, a heat sink, and a metal sheet.
KR1020140157182A 2014-11-12 2014-11-12 Heat Radiant Paint and nanotubes and Method for forming Heat Radiant coating layer of using the same KR101666053B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140157182A KR101666053B1 (en) 2014-11-12 2014-11-12 Heat Radiant Paint and nanotubes and Method for forming Heat Radiant coating layer of using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140157182A KR101666053B1 (en) 2014-11-12 2014-11-12 Heat Radiant Paint and nanotubes and Method for forming Heat Radiant coating layer of using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160056628A KR20160056628A (en) 2016-05-20
KR101666053B1 true KR101666053B1 (en) 2016-10-14

Family

ID=56103760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140157182A KR101666053B1 (en) 2014-11-12 2014-11-12 Heat Radiant Paint and nanotubes and Method for forming Heat Radiant coating layer of using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101666053B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021141398A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 엘지전자 주식회사 Radiator coated with heat dissipation layer, and radiator coating method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101931990B1 (en) * 2017-01-04 2018-12-24 주식회사 에코텍 Management system for Multilingual food menu using mobile
KR101856666B1 (en) * 2018-02-05 2018-05-10 현상우 Heatsink for LED and fabrication method thereof
KR101856665B1 (en) * 2018-02-05 2018-05-10 현상우 Heat-radiating coating composition and preparation method thereof
KR102080136B1 (en) 2018-02-13 2020-02-21 호서대학교 산학협력단 Anti-corrosion Heat Radiant Paint and fabricating method of the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100944274B1 (en) * 2008-11-28 2010-02-25 스템코 주식회사 Flexible circuit board and method for fabricating the board, semiconductor package comprising the board and method for fabricating the package

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101270932B1 (en) * 2010-08-05 2013-06-11 한화케미칼 주식회사 Highly Efficient Heat Radiant Paint Using Carbon Materials
KR101264147B1 (en) * 2010-08-18 2013-05-14 한화케미칼 주식회사 Preparation of Concentrated CNT Dispersion Solution Using the Treated CNT
KR20140006480A (en) * 2012-07-05 2014-01-16 주식회사 포스코 Metal frame with excellent heat dissipating for led and led including the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100944274B1 (en) * 2008-11-28 2010-02-25 스템코 주식회사 Flexible circuit board and method for fabricating the board, semiconductor package comprising the board and method for fabricating the package

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021141398A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 엘지전자 주식회사 Radiator coated with heat dissipation layer, and radiator coating method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160056628A (en) 2016-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101666053B1 (en) Heat Radiant Paint and nanotubes and Method for forming Heat Radiant coating layer of using the same
KR101260492B1 (en) Pigment composition for radiating heat and sheet for radiating heat using the same
CN103663444B (en) A kind of Graphene composite film for heat dissipation and preparation method thereof
TWI475103B (en) Heat spreader structure
CN104559424A (en) Efficient graphene-based cooling coating as well as preparation method and application thereof
CN103320013B (en) A kind of preparation method of resistant to elevated temperatures powder coating
KR101595872B1 (en) Ceramic composition and method for manufacturing the same, and heat radiating member using the same
CN109266187A (en) A kind of heat radiation coating and preparation method containing isocyanate-modified graphene
CN103320008B (en) A kind of resistant to elevated temperatures black grit powder coating
KR20170044041A (en) Insulating heat dissipation sheet
CN103342958B (en) A kind of resistant to elevated temperatures powder coating
CN104610864A (en) Preparation method of insulating high-thermal radiation coating suitable for various base materials
CN107556871A (en) A kind of heat dissipation composite material of epoxy resin and preparation method thereof
KR102052386B1 (en) composition of Heat-radiating paint
KR100865771B1 (en) Coating agent composition for heat sink
KR101495052B1 (en) Led lamp device having excellent heat-radiant property by using carbon nanotube
JP2013144746A (en) Heat-emissive coating material and radiation member
CN113881295A (en) Water-based graphene heat dissipation coating and preparation and spraying methods thereof
KR101410058B1 (en) Environment friendly heat-dissipating resin composition having excellent heat-dissipating property and steel sheet using the same
CN104974667A (en) Heat dissipation coating solution, application thereof and heat dissipation device
WO2019194131A1 (en) Thermally conductive composite filler, heat-dissipating resin composition containing same, and heat-dissipating grease and heat-dissipating member comprising said heat-dissipating resin composition
KR101045276B1 (en) Painting composition having heat disspation
CN111269592A (en) Heat dissipation coating composition
KR20150004712A (en) Ceramic composition and method for manufacturing the same, and heat radiating member using the same
CN109705725A (en) A kind of heat radiating type polyamide powder coating

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant