KR101831595B1 - 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트 - Google Patents

절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트 Download PDF

Info

Publication number
KR101831595B1
KR101831595B1 KR1020160173578A KR20160173578A KR101831595B1 KR 101831595 B1 KR101831595 B1 KR 101831595B1 KR 1020160173578 A KR1020160173578 A KR 1020160173578A KR 20160173578 A KR20160173578 A KR 20160173578A KR 101831595 B1 KR101831595 B1 KR 101831595B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
layer
rubber
styrene
weight
Prior art date
Application number
KR1020160173578A
Other languages
English (en)
Inventor
손주희
염대훈
김시영
Original Assignee
(주)웹스
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)웹스 filed Critical (주)웹스
Priority to KR1020160173578A priority Critical patent/KR101831595B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101831595B1 publication Critical patent/KR101831595B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H05K7/20472—Sheet interfaces
    • H05K7/20481—Sheet interfaces characterised by the material composition exhibiting specific thermal properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/08—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/14—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising synthetic rubber copolymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2270/00—Resin or rubber layer containing a blend of at least two different polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/306—Resistant to heat

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 절연방열층을 포함한 방열시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 절연방열층(10), 방열층(20), 절연층(30)으로 구비되어 두께가 획기적으로 감소되고 제조 공정이 간소화된 절연방열층을 포함한 방열시트에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방열시트는 절연방열층(10), 방열층(20), 절연층(30)으로 구비되고, 상기 절연방열층(10), 방열층(20) 및 절연층(30)은 열가소성탄성체(TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 혼합하여 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법은 열가소성탄성체(TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 제1단계; 상기 혼합물을 120℃ 내지 300℃에서 용융압출설비로 용융압출하는 제2단계; 상기 용융압출물을 절단하여 펠렛(pellet)형태로 절단하는 제3단계; 및 상기 펠렛을 용융압출설비로 용융압출하여 시트형태로 시팅하는 제4단계;를 포함하여 절연방열층(10), 방열층(20) 및 절연층(30)을 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트{PROCESS FOR HEAT RADIATING SHEET WITH ISOLATION HEAT-DISCHARGING PLATE AND HEAT RADIATING SHEET THERE OF}
본 발명은 절연방열층을 포함한 방열시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 절연방열층, 방열층, 절연층으로 구비되어 두께가 획기적으로 감소되고 제조 공정이 간소화된 절연방열층을 포함한 방열시트에 관한 것이다.
근래의 스마트 폰, 디스플레이, 휴대 컴퓨터 등의 전자 기기 분야에 있어서 고성능화, 소형화에 관한 시장요구는 CPU(중앙처리장치, central processing units), IC(집적회로, integrated circuits)와 같은 전자 부품의 기술 개발을 가속시켜서 소비전력 밀도와 발열량의 증대를 가져왔다. 현재의 기술 개발은 저소비전력화가 성능고속화를 따라 잡지 못하는 상황에 있다. 고방열 재료, 저전력 디바이스, 전자기기용 열유체 해석 소프트웨어 등이 주된 열 문제 대책으로 이슈가 되고 있다.
종래에는 열을 효율적으로 제거하기 위한 방법으로 열전도성이 뛰어난 구리(열전도도 350 내지400 W/mK), 알루미늄(열전도도 220 내지 250 W/mK)등의 금속을 사용해 왔다. 그러나 구리나 알루미늄 같은 금속으로 제조된 시트는 열전도에 있어서 매우 우수한 특성을 나타내지만 열원과의 접착특성이 좋지 못하여 열을 효과적으로 제거하지 못하는 문제점이 있다.
상기 열 확산 시트의 문제점을 해결하기 위한 시트 형태의 종래 기술로서 공개특허 제 10-2008-0076761호에서는 고분자 및 열전도성 충진제를 포함하는 조성물에 의하여 형성된 열전도층; 상기 열전도층의 표면에 제공되고 금속재료에 의하여 형성된 열확산층; 상기 열확산층의 표면에 제공되고 전기절연성 재료에 의하여 형성된 단열층을 포함하는 것을 특징으로 하는 열확산시트를 제안한다. 또한, 등록특허 제 10-1235541호에서는 열전도성 성질을 가지는 무기계 물질로 이루어진 열방사 및 열확산층, 금속박으로 이루어진 전자파 차폐 기능 층 및 고분자 탄성 쿠션층을 포함하는 복합기능 박막시트를 제안한다.
상기 선행기술은 열확산 기능, 전기 절연 기능, 전자파 차폐 기능 등을 구현하기 위하여 각각의 기능을 가진 층을 적층하여 열확산시트를 구성하고 있으며, 다층구조로 제작이 되었기에 그 구조와 제조 절차가 복잡하며 열확산시트 제품의 두께가 필요 이상으로 두꺼워지는 기술적 한계를 가지고 있다.
또한, 열확산시트의 두께감소와 경량화, 그리고 제조절차의 간소화를 위한 측면에서 보았을 때, 보다 적은 수의 층에서 전기 절연 기능 및 시트의 외형 유지기능이 요구되고 있으나, 현재까지 적절한 방안이 제시되지 못하고 있다.
한국공개특허 제 10-2008-0076761 한국등록특허 제 10-1235541
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 열확산기능, 절연기능이 모두 구현된 방열시트를 제조하되, 접착층을 포함하지 않아 단의 두께가 줄어든 방열시트를 제조하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 목적은 열가소성탄성체(TPE)를 주요 원료로 사용하여 일반적인 합성수지의 가공방법을 활용하여 간편하게 제작할 수 있고 제조 공정을 간소화한 방열시트를 제조하는데 그 목적이 있다.
발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 방열시트는 절연방열층(10), 방열층(20), 절연층(30)으로 구비되고, 상기 절연방열층(10), 방열층(20) 및 절연층(30)은 열가소성탄성체(TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 혼합하여 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법은 열가소성탄성체(TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 제1단계; 상기 혼합물을 120℃ 내지 300℃에서 용융압출설비로 용융압출하는 제2단계; 상기 용융압출물을 절단하여 펠렛(pellet)형태로 절단하는 제3단계; 및 상기 펠렛을 용융압출설비로 용융압출하여 시트형태로 시팅하는 제4단계;를 포함하여 절연방열층(10), 방열층(20) 및 절연층(30)을 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은 열확산기능 및 절연기능이 모두 구현된 방열시트를 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 접착층을 포함하지 않아 단의 두께가 줄어든 방열시트를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 열가소성탄성체(TPE)를 주요 원료로 사용하여 일반적인 합성수지의 가공방법을 활용하여 간편하게 제작할 수 있고 제조 공정을 간소화한 방열시트를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 절연방열층을 포함한 방열시트의 구성도이다.
도 2는 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 절연방열층을 포함한 방열시트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 절연방열층(10), 방열층(20), 절연층(30)으로 구비되어 두께가 획기적으로 감소되고 제조 공정이 간소화된 절연방열층을 포함한 방열시트에 관한 것이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 일실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
하기에서는 상기 제시된 절연방열층을 포함한 방열시트를 도면을 이용하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 절연방열층을 포함한 방열시트의 구성도이다.
본 발명에 의한 절연방열층을 포함한 방열시트는 절연방열층(10), 방열층(20), 절연층(30)으로 구성된다. 상기 절연층(30)이 하단부에 구비되고, 상기 절연층(30) 상단에 방열층(20)이 구비되며, 상기 방열층(20) 상단에 절연방열층(10)이 차례로 적층되는 것이 바람직하다.
상기 절연방열층(10)은 경도 Shore A 30 이하, 열전도도 0.4 내지 3 W/m·K, 난연성 UL94 V-2급 이상, 절연파괴전압 5 내지 30kV/mm으로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 절연방열층(10)의 경도가 Shore A 30이 넘어가면 열원과의 접촉이 양호하지 않아서 효과적으로 열을 제거하기 어려우며, 열전도도가 0.4W/mK 이하일 경우에는 열전도도가 너무 낮아 열원의 열이 잘 방출되지 않게 된다. 그리고 전자제품에 함께 사용되는 경우가 대부분이어서 난연 특성이 필요하게 되며, 열전파괴전압이 5kV/mm 이하일 경우에는 전류가 흘러서 전자제품의 파손을 가져올 수 있는 문제가 있다.
상기 방열층(20)은 경도 Shore A 70 이하, 열전도도 1.1 내지 5 W/m·K, 난연성 UL94 V-2급이상으로 구비되는 것이 바람직하다.
상기 방열층(20)의 경도가 Shore A 70이 넘어가면 절연방열층(10)이 열원과 접촉 시에 영향을 주게 되어 열원과의 접촉이 양호하지 않아서 효과적으로 열을 제거하기 어려우며, 열전도도가 1.1 W/mK 이하일 경우에는 열전도도가 너무 낮아 열원의 열이 잘 방출되지 않게 된다. 그리고 전자제품에 함께 사용되는 경우가 대부분이어서 난연 특성이 필요하게 된다.
상기 절연층(30)은 두께 200㎛ 이하, 절연파괴전압 5 내지 30 kV/mm으로 구비되는 것이 바람직하다. 상기 절연층(30) 두께가 1mm 이상이 될 경우 열전도가 잘 되지 않을 수 있으며, 절연파괴전압이 5 kV/mm 이하일 경우에는 전류가 흘러서 전자제품의 파손을 가져올 수 있는 문제가 있다.
상기 절연방열층(10), 방열층(20) 및 절연층(30)은 열가소성탄성체(Thermo Plastic Elastomer, TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 포함하여 제조되는 것이 바람직하다.
추가적으로 면접착력을 증가시키기 위하여 고무를 추가로 포함하여 제조할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 절연방열층(10) 및 방열층(20)은 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 열전도성 필러 30 내지 800 중량부, 난연첨가제 30 내지 800 중량부, 프로세스오일 80 내지 200 중량부 및 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하여 제조한다.
또한, 추가적으로 필요에 따라 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 고무 5 내지 200 중량부를 포함하여 제조할 수 있다.
먼저, 상기 열가소성탄성체(TPE)는 열경화성 탄성체와 같이 탄성을 가지면서도 열을 가하여 녹였다가 다시 일정한 형태로 가공할 수 있는 탄성체로 고무의 탄성체를 가지면서도 일반적인 합성수지의 가공방법을 활용할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
상기 열가소성탄성체(TPE)는 어떤 것이든 적용 가능하나, 본 발명의 효과를 극대화시키기 위해서는, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Propylene-Styrene, SEPS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(Stylene-Ethylene-Ethylene-Propylene-Stylene, SEEPS) 블록 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이소부틸렌, 알파올레핀수지 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하나, 더욱 바람직하게는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌(SEBS) 블록 공중합체가 가장 효과적이다.
다음으로, 상기 열전도성 필러는 열전달물질을 매개로 방열 대상체에 부착되며, 상기 방열 대상체에 의해 발생된 열이 상기 절연층(30)을 통하여 다른 층으로 쉽게 전달될 수 있다.
상기 열전도성 필러는 카본블랙, 카본나노튜브, 그라파이트, 알루미나, 수산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 세라믹-탄소복합체 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 카본블랙, 카본나노튜브 및 그라파이트는 탄소계 필러로서, 가벼우며 열전도도가 우수한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 알루미나, 수산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소 및 세라믹-탄소 복합체는 세라믹계 필러로서, 전기절연성 및 내열성이 우수한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열전도성 필러는 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 30 내지 800 중량부인 것이 바람직하며, 보다 구체적으로는 50 내지 600 중량부인 것이 바람직하다. 상기 열전도성 필러의 함량이 30 중량부 미만인 경우에는 열전도성이 현저히 저하되어, 사실상 열전달이 발현되기 어려운 문제가 있으며, 800 중량부를 초과하는 경우에는 기계적 물성이 현저히 떨어지거나 절연파괴전압이 낮아질 우려가 있으므로 상기 조건으로 혼합하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 난연첨가제는 조성물의 물성을 저하시키지 않으면서도 최고수준의 난연성을 확보하기 위해 사용된다. 여기서, 난연제는 질소계 난연제, 금속수산화물 및 인계 난연제로 이루어진 것이 바람직하며, 이들 중 2개를 혼합하여 사용할 수도 있다.
수차례의 실험결과, 여기서, 상기 질소계 난연제는 인산암모늄, 탄산암모늄, 트리아딘 화합물, 멜라민시아누레이트 또는 구아니딘화합물 중 적어도 하나로 이루어지고, 상기 금속수산화물은 수산화마그네슘을 포함하여 이루어지며, 상기 인계 난연제는 멜라민폴리포스페이트, 암모늄폴리포스페이트, 디암모늄포스페이트, 모노암모늄포스페이트, 폴리인산아미드, 인산아미드, 멜라민포스페이트 또는 레드포스페이트 중 적어도 하나로 이루어지는 것이 본 발명의 효과를 극대화하는데 가장 바람직하다.
또한, 상기 난연제의 함량은 상기 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여, 30 내지 800 중량부인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50 내지 600 중량부인 것이 가장 효과적이다. 난연제의 함량이 30 중량부 미만인 경우에는 난연성이 현저히 저하되어, 사실상 난연성이 발현되기 어려운 문제가 있으며, 800 중량부를 초과하는 경우에는 조성물의 기계적 물성이 현저히 떨어지는 문제가 있다.
다음으로, 상기 프로세스오일은 조성물에 유동성을 부여하는 역할을 한다.
상기 프로세스오일은 파라핀계 또는 나프텐계 오일 중 적어도 하나로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 파라핀계 오일을 사용하는 것이 본 발명에서 유동성을 향상시키면서도 난연성의 저하를 막는데 가장 효과적이다.
상기 프로세스오일은 40℃에서의 동점도가 95cSt 내지 150cSt이고, 인화점은 220℃ 내지 300℃인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 40℃에서의 동점도가 110cSt 내지 120cSt이고, 인화점은 250℃ 내지 270℃인 것이 효과적이다. 이 범위를 벗어나는 경우에는 충분한 유동성을 부여하기 어렵거나 물성 및 난연성이 저하되는 문제가 있다.
상기 프로세스오일의 함량은 상기 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여, 80 내지 200 중량부인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 100 내지 180 중량부인 것이 효과적이다. 80 중량부 미만인 경우에는 조성물의 경도가 상승하고 유동성이 저하되어 가공상 문제가 발생하며, 200 중량부를 초과하는 경우에는 경도가 지나치게 낮아지고 기계적 물성이 현저히 저하될 수 있으며, 난연성을 부여하기 어려운 문제가 있다.
다음으로, 상기 첨가제는 열안정제, 산화방지제, UV안정제, 확제, 커플링제 중 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하다. 본 발명인 절연방열층을 포함한 방열시트는 상기 열가소성탄성체(TPE)에 첨가제를 더 포함하여 난연성 향상에 도움을 주고 전체적으로 내구성을 향상시키는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 상기 열안정제와 UV안정제는 난연성 향상에 도움을 줄 뿐만 아니라, 전반적인 내구성을 향상시키는 역할을 하며, 산화방지제 또한 산화억제효과를 통해 내구성을 향상시키고, 안료는 조성물이 사용되는 용도에 따라 적절한 색상을 구현하는 역할을 한다.
상기 첨가제는 상기 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 것이 효과적이다. 0.1 중량부 미만인 경우에는 첨가로 인한 상승효과가 미미한 문제가 있으며, 10 중량부를 초과하는 경우에는 조성물의 물성이 저하되는 문제가 있다.
상기 기술한 바와 같이, 본 발명은 상기 절연방열층 (10) 및 방열층(20)은 열가소성탄성체 (TPE) 100 중량부에 대하여 열전도성 필러 30 내지 800 중량부 , 난연첨가제 30 내지 800 중량부 , 프로세스오일 80 내지 200 중량부 및 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하여 제조되는 것을 기본으로 하되, 상기 고무는 면접착력을 증가시키기 위하여 추가적으로 사용될 수 있다.
상기 고무는 이소프렌고무(Isoprene Rubber, IR), 부타디엔고무(Butadiene Rubber, BR), 스티렌-부타디엔고무(Styrene-Butadiene Rubber, SBR ), 폴리클로로프렌고무(polyChloroprene Rubber, CR ), 아크릴로니트릴- 부타디엔고 무(Acrylonitrile-Butadiene Rubber, NBR ), 이소프렌-이소부틸렌고무(Isoprene-Isobutadiene Rubber, IIR ), 에틸렌-프로필렌고무(Ethylene-Propylene Rubber, EPR), 실리콘고무, 플루오로고무 , 우레탄고무, 아크릴고무 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 고무는 상기 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 5 내지 200 중량부를 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30 내지 100 중량부인 것이 가장 효과적이다.
상기 고무는 열가소성탄성체 ( TPE ) 100 중량부에 대하여 5 중량부 미만으로 혼합 될 경우 혼합 농도가 낮아 면접착력 증가 효과가 미미할 수 있고, 상기 열가 소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 200 중량부를 초과하여 혼합할 경우 방열 효과가 떨어질 우려가 있으므로 상기 조건으로 혼합되는 것이 바람직하다.
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 절연방열층을 포함한 방열시트의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
먼저, 제1단계(S10)는 열가소성탄성체(TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 혼합하여 혼합물을 제조한다. 추가적으로 면접착력을 증가시키기 위하여 고무를 추가로 포함하여 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 혼합단계(S10)에서 상기 절연방열층(10) 및 방열층(20)은 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 열전도성 필러 30 내지 800 중량부, 난연첨가제 30 내지 800 중량부, 프로세스오일 80 내지 200 중량부 및 첨가제 0.1 내지 10 중량부를 혼합하되, 상기 절연방열층(10)은 경도 Shore A 30 이하, 열전도도 0.4 내지 3 W/m·K, 난연성 UL94 V-2급 이상, 절연파괴전압 5 내지 30kV/mm으로 구비되는 것이 바람직하고, 상기 방열층(20)은 경도 Shore A 70 이하, 열전도도 1.1 내지 5 W/m·K, 난연성 UL94 V-2급이상으로 구비되는 것이 바람직며, 상기 절연층(30)은 두께 200㎛ 이하, 절연파괴전압 5 내지 30 kV/mm으로 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열가소성탄성체(TPE)는 어떤 것이든 적용 가능하나, 본 발명의 효과를 극대화시키기 위해서는, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Propylene-Styrene, SEPS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(Stylene-Ethylene-Ethylene-Propylene-Stylene, SEEPS) 블록 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이소부틸렌, 알파올레핀수지 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하나, 더욱 바람직하게는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌(SEBS) 블록 공중합체가 가장 효과적이다.
상기 열전도성 필러는 카본블랙, 카본나노튜브, 그라파이트, 알루미나, 수산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 세라믹-탄소복합체 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 난연첨가제는 질소계 난연제, 금속수산화물 및 인계 난연제 중 적어도 하나이다. 상기 질소계 난연제는 인산암모늄, 탄산암모늄, 트리아딘 화합물, 멜라민시아뉴레이트 또는 구아니딘 화합물 중 선택된 어느 하나 이상이며, 상기 금속수산화물은 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 중 선택된 어느 하나 이상이며, 상기 인계 난연제는 포스페이트를 함유한 유기 인계화합물 중 선택된 어느 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 프로세스오일은 파라핀계 또는 나프텐계 오일 중 적어도 하나로 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 파라핀계 오일을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 첨가제는 열안정제, 산화방지제, UV안정제, 활제, 커플링제 중 선택된 어느 하나 이상이다.
추가적으로 면접착력을 증가시키기 위하여 사용되는 상기 고무는 이소프렌고무(IR), 부타디엔고무(BR), 스티렌-부타디엔고무(SBR), 폴리클로로프렌고무(CR), 아크릴로니트릴-부타디엔고무(NBR), 이소프렌-이소부틸렌고무(IIR), 에틸렌-프로필렌고무(EPR), 실리콘고무, 플루오로고무, 우레탄고무, 아크릴고무 중 적어도 어느 하나인 것이 바람직하다.
다음으로, 제2단계(S20)는 상기 혼합물을 120℃ 내지 300℃에서 용융압출설비로 용융압출한다.
상기 혼합물을 120℃ 미만으로 용융압출할 경우 용융이 잘 안되어 혼련이 원활하지 않은 문제점이 있고, 300℃를 초과하여 용융압출할 경우 수지가 분해되어 원하는 물성을 낼 수 없는 문제점이 있으므로 상기 조건으로 용융압출하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제3단계(S30)는 상기 용융압출물을 절단하여 펠렛(pellet)형태로 절단한다.
상기 용융압출물을 절단하여 펠렛(pellet)형태로 절단하는 이유는 포장 및 이송이 용이하며, 다음공정에서 가공할 때 매우 편리하기 때문이다.
보다 구체적으로, 상기 펠렛(pellet)형태는 0.1mm 내지 20mm 크기로 절단하는 하는 것이 바람직한데, 0.1mm 미만일 경우 펠렛 형상을 잘 이루지 못하는 문제점이 있고, 20mm를 초과할 경우 다음 가공단계에서 가공이 어려운 문제점이 있으므로 상기 조건으로 절단하는 것이 바람직하다.
다음으로, 제4단계(S40)는 상기 펠렛을 용융압출설비로 용융압출하여 시트형태로 시팅한다.
상기 시팅단계는 절연층(30), 절연방열층(10), 방열층(20)을 독립적으로 시팅한 뒤 상기 절연층(30), 절연방열층(10), 방열층(20)을 가열프레스로 한 장의 시트로 만들거나, 공압출설비를 사용하여 한 번에 상기 절연층(30), 절연방열층(10), 방열층(20)을 만드는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 절연층(30), 절연방열층(10), 방열층(20)을 독립적으로 시팅하여 상기 절연층(30), 절연방열층(10), 방열층(20) 시트를 제조한 뒤 가열프레스로 한 장의 시트로 제조될 경우 별도의 공압출 설비가 필요 없는 이점이 있다.
또한, 상기 절연층(30), 절연방열층(10), 방열층(20)을 공압출설비를 사용하여 한번에 상기 절연층(30), 절연방열층(10), 방열층(20) 시트를 만들 경우 공정단계를 최소화 할 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명인 절연방열층을 포함한 방열시트에 대한 특성을 실험한 실시예 및 비교예를 통해 살펴보기로한다.
하기는 본 발명에 의해 제조된 방열시트의 경도, 난연성, 열전도도, 절연파괴전압을 측정하였고, 본 실험에서 시편의 물성평가 방법으로 하기와 같다.
(1) 경도 : ASTM D 2240 방법으로 시편두께는 3mm로 측정
(2) 난연성 : UL94 VB 방법으로 시편두께 2mm로 측정
(3) 열전도도 : ISO standard 22007-2 방법으로 8T짜리 시편 2종류를 준비하여 측정
(4) 절연파괴전압 : ASTM D 149 방법으로 시편두께 2mm로 측정
ㄱ. 절연방열층(10)
아래 표 1은 본 발명에 의해 제조된 절연방열층(10) 조성물 시편(실시예 1 내지 3)과 본 발명의 범위를 벗어난 절연방열층(10) 조성물(비교예 1~2)의 각 구성물질의 함량에 따른 경도, 난연 성능, 열전도도, 절연파괴전압의 측정결과를 나타낸 것이다.
분류 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
열가소성탄성체 SEBS 100 100 100 100 100
고무 - - 300 - -
열전도성 필러 그라파이트 - - - 200 -
알루미나 100 - - - 700
수산화알루미늄 300 400 400 - -
난연첨가제 유기인화합물 20 30 30 - -
프로세스오일 100 100 100 100 100
첨가제 산화방지제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
활제 0.1 8 8 0.1 0.1
결과
경도
(Shore A)		 25 30 23 45 33
난연등급
(UL94, 2mm)		 V-1 V-0 V-0 NG NG
열전도도
(W/m.K)		 0.6 0.5 0.5 1.5 0.7
절연파괴전압
(kV/mm)		 18 19 0.2 0.2 15
면접착도 ○ ○ ◎ △ ○
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 혼합 비율에 의해 제조된 절연방열층(10)인 실시예 1 및 실시예 2는 열가소성탄성체로 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체를 사용하였고, 열전도성 필러로 알루미나와 수산화알루미늄을 사용하였다. 또한, 난연첨가제로는 유기인화합물을 사용하고, 첨가제로는 산화방지제 및 활제를 혼합하여 사용하였다.
상기 실시예 1의 제조방법에 의해 제조된 절연방열층(10)의 경우, 경도가 각각 Shore A 기준 25, 난연등급이 V-1, 열전도도는 0.6 W/m.K, 절연파괴전압이 18 kV/mm을 나타내었다. 상기 실시예 1의 경우, 절연파괴전압이 매우 높음에도 난연등급 및 열전도도가 우수하며 경도가 용이하여 방열시트의 절연방열층(10)으로써 매우 효과적임을 알 수 있다.
또한, 실시예 2는 열가소성탄성체로 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체를 사용하였고, 열전도성 필러로 수산화알루미늄을 사용하였다. 또한, 난연천가제로는 유기인화합물을 사용하고, 첨가제로는 산화방지제 및 활제를 혼합하여 사용하였다.
상기 실시예 2의 제조방법에 의해 제조된 절연방열층(10)의 경우, 경도가 Shore A 기준 30, 난연등급이 V-0, 열전도도는 0.5 W/m.K, 절연파괴전압이 19 kV/mm을 나타내었다. 상기 실시예 2의 경우, 상기 실시예 1에 비해 경도가 약간 높으나, 절연파괴전압이 매우 높으면서 난연등급이 매우 우수함을 알 수 있다. 또한, 열전도도가 우수하여 방열시트의 절연방열층(10)으로써 매우 효과적임을 알 수 있다.
또한, 실시예 3은 열가소성탄성체로 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체를 사용하였고, 열전도성 필러로 수산화알루미늄을 사용하였다. 또한, 난연천가제로는 유기인화합물을 사용하고, 첨가제로는 산화방지제 및 활제를 혼합하여 사용하였으며, 고무는 스티렌-부타디엔고무(SBR)를 사용하였다.
상기 실시예 3의 제조방법에 의해 제조된 절연방열층(10)의 경우, 경도가 Shore A 기준 23, 난연등급이 V-0, 열전도도는 0.5 W/m.K, 절연파괴전압이 20 kV/mm을 나타내었다. 상기 실시예 3의 경우, 상기 실시예 2에 비해 경도가 낮고, 절연파괴전압이 높으면서 면접착력이 매우 우수함을 알 수 있다. 또한, 난연등급이 높고, 열전도도가 우수하여 방열시트의 절연방열층(10)으로써 매우 효과적임을 알 수 있다.
한편, 상기 비교예 1의 경우, 탄소계 열전도성필러인 그라파이트를 사용하였으나, 난연성이 전혀 나오지 않았으며, 절연파괴전압도 0.2 kV/mm로 절연이 전혀 되지 않는 것을 알 수 있다. 또한, 경도도 Shore A 기준 45로 매우 높은 수준을 유지하고 있어 방열시트의 절연방열층(10)으로써 사용하기에는 어려움이 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 비교예 2의 경우, 열전도성 필러로 알루미나를 사용하여 열전도도 및 절연파괴전압은 원하는 물성달성이 가능하나, 난연성이 전혀 나오지 않는 것을 알 수 있으며, 경도도 Shore A 기준 33으로 높은 수준을 유지하고 있어 방열시트의 절연방열층(10)으로써 사용하기에는 어려움이 있음을 알 수 있다.
ㄴ. 방열층(20)
아래 표 2는 본 발명에 의해 제조된 방열층(20) 조성물 시편(실시예 1~2)과 본 발명의 범위를 벗어난 방열층(20) 조성물(비교예 1~2)의 각 구성물질의 함량에 따른 경도, 난연 성능, 열전도도, 절연파괴전압의 측정결과를 나타낸 것이다.
분류 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
열가소성탄성체 SEBS 100 100 100 100 100
고무
열전도성 필러 그라파이트 250 300 200 -
알루미나 - - - - 250
수산화알루미늄 250 200 - 500 250
난연첨가제 유기인화합물 20 30 - - -
프로세스오일 100 100 100 100 100
첨가제 산화방지제 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
활제 0.1 8 0.1 0.1 0.1
결과
경도
(Shore A)		 45 50 45 30 40
난연등급
(UL94, 2mm)		 V-0 V-0 NG V-0 V-1
열전도도
(W/m.K)		 1.5 1.6 1.5 0.5 0.6
절연파괴전압
(kV/mm)		 0.1 0.1 0.2 15 18
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 혼합 비율에 의해 제조된 방열층(20)인 실시예 1은 열가소성탄성체로 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체를 사용하였고, 열전도성 필러로 그라파이트와 수산화알루미늄을 각각 혼합하였다. 또한, 난연천가제로는 유기인화합물을 사용하고, 첨가제로는 산화방지제 및 활제를 혼합하여 사용하였다.
상기 실시예 1의 제조방법에 의해 제조된 방열층(20)의 경우, 경도가 Shore A 기준 45로, 난연등급 V-0, 열전도도 1.5 W/m.K, 절연파괴전압 0.1 kV/mm을 나타내었다. 상기 실시예 1의 경우, 난연등급 및 열전도도가 우수하며 경도가 용이하여 방열시트의 방열층(20)으로써 매우 효과적임을 알 수 있다.
또한, 상기 실시예 2는 열가소성탄성체로 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 블록 공중합체를 사용하였고, 열전도성 필러로 그라파이트와 수산화알루미늄을 각각 혼합하였다. 또한, 난연천가제로는 유기인화합물을 사용하고, 첨가제로는 산화방지제 및 활제를 혼합하여 사용하였다.
상기 실시예 2의 제조방법에 의해 제조된 방열층(20)의 경우, 경도가 각각 Shore A 기준 50로, 방열시트로 제조되기에 매우 용이한 경도임을 알 수 있고, 난연등급이 V-0이며, 열전도도는 1.6 W/m.K이고, 절연파괴전압이 0.2 kV/mm을 나타내었다. 상기 실시예 2의 경우, 상기 실시예 1과 마찬가지로 난연등급 및 열전도도가 우수하며 경도가 용이하여 방열시트의 방열층(20)으로써 매우 효과적임을 알 수 있다.
한편, 상기 비교예 1의 경우, 탄소계 열전도성 필러인 그라파이트를 사용하였으나, 본 발명의 구성과 같이 난연첨가제를 사용하지 않아 난연성이 전혀 나오지 않아, 방열시트의 방열층(20)으로써 사용하기에는 어려움이 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 비교예 2의 경우, 난연제로 수산화알루미늄을 사용하여 난연성을 달성하였으나, 열전도도가 0.5 W/m.K로 매우 낮은 수치를 나타내고 있어 방열시트의 방열층(20)으로써 사용하기에는 어려움이 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 비교예 3의 경우, 열전도성 필러로 알루미나를 사용하고, 난연제로 수산화알루미늄을 사용하여 난연성은 어느정도 달성하였으나, 상기 비교예 2와 마찬가지로 열전도도가 매우 낮은 수치를 나타내고 있어 방열시트의 방열층(20)으로써 사용하기에는 어려움이 있음을 알 수 있다.
당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10. 절연방열층
20. 방열층
30. 절연층
S10. 열가소성탄성체(TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 제1단계
S20. 상기 혼합물을 120℃ 내지 300℃에서 용융압출설비로 용융압출하는 제2단계
S30. 상기 용융압출물을 절단하여 펠렛(pellet)형태로 절단하는 제3단계
S40. 상기 펠렛을 용융압출설비로 용융압출하여 시트형태로 시팅하는 제4단계

Claims (13)

  1. 열가소성탄성체(TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 제1단계;
    상기 혼합물을 120℃ 내지 300℃에서 용융압출설비로 용융압출하는 제2단계;
    상기 용융압출물을 절단하여 펠렛(pellet)형태로 절단하는 제3단계; 및
    상기 펠렛을 용융압출설비로 용융압출하여 시트형태로 시팅하는 제4단계;를 포함하여 절연방열층, 방열층 및 절연층을 제조하되,
    상기 절연방열층, 방열층, 절연층의 순서로 적층되며,
    상기 절연방열층은 경도 Shore A 30 이하, 열전도도 0.4 내지 3 W/mK, 난연성 UL94 V-2급 이상, 절연파괴전압 5 내지 30kV/mm이고,
    상기 방열층은 경도 Shore A 70 이하, 열전도도 1.1 내지 5 W/mK, 난연성 UL94 V-2급이상이고,
    상기 절연층은 두께 200㎛ 이하, 절연파괴전압 5 내지 30 kV/mm이며,
    상기 열가소성탄성체(TPE)는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Propylene-Styrene, SEPS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(Stylene-Ethylene-Ethylene-Propylene-Stylene, SEEPS) 블록 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이소부틸렌, 알파올레핀수지 중 적어도 어느 하나이고,
    상기 난연첨가제는 질소계 난연제, 금속수산화물 및 인계 난연제 중 적어도 하나이며,
    상기 첨가제는 열안정제, 산화방지제, UV안정제, 활제, 커플링제 중 선택된 어느 하나 이상인 절연방열층을 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 방열시트
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연방열층 및 방열층은
    상기 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 열전도성 필러 30 내지 800 중량부, 난연첨가제 30 내지 800 중량부, 프로세스오일 80 내지 200 중량부 및 첨가제 0.1 내지 10 중량부인 절연방열층을 포함한 방열시트
  3. 제 1항 내지 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연방열층 및 방열층은,
    고무를 추가로 포함하여 제조할 수 있는 것을 특징으로 하며,
    상기 고무는 이소프렌고무(IR), 부타디엔고무(BR), 스티렌-부타디엔고무(SBR), 폴리클로로프렌고무(CR), 아크릴로니트릴-부타디엔고무(NBR), 이소프렌-이소부틸렌고무(IIR), 에틸렌-프로필렌고무(EPR), 실리콘고무, 플루오로고무, 우레탄고무, 아크릴고무 중 적어도 어느 하나이며,
    상기 고무는 상기 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 5 내지 200 중량부를 혼합하여 제조되는 절연방열층을 포함한 방열시트
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 질소계 난연제는 인산암모늄, 탄산암모늄, 트리아딘 화합물, 멜라민시아뉴레이트 또는 구아니딘 화합물 중 선택된 어느 하나 이상이며,
    상기 금속수산화물은 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 중 선택된 어느 하나 이상이며,
    상기 인계 난연제는 포스페이트를 함유한 유기 인계화합물 중 선택된 어느 하나 이상인 절연방열층을 포함한 방열시트
  5. 제 1항 내지 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연방열층과 방열층의 열전도성 필러는
    카본블랙, 카본나노튜브, 그라파이트, 알루미나, 수산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 세라믹-탄소복합체 중 적어도 어느 하나인 절연방열층을 포함한 방열시트
  6. 제 1항 내지 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세스오일은 파라핀계 또는 나프텐계 오일 중 적어도 어느 하나이고, 40℃에서 동점도가 95 내지 150cSt이고, 인화점은 220 내지 300℃인 절연방열층을 포함한 방열시트
  7. 열가소성탄성체(TPE), 열전도성 필러, 난연첨가제, 프로세스오일 및 첨가제를 혼합하여 혼합물을 제조하는 제1단계;
    상기 혼합물을 120℃ 내지 300℃에서 용융압출설비로 용융압출하는 제2단계;
    상기 용융압출된 혼합물을 절단하여 펠렛(pellet)형태로 절단하는 제3단계; 및
    상기 펠렛을 용융압출설비로 용융압출하여 시트형태로 시팅하는 제4단계;를 포함하여 절연방열층, 방열층 및 절연층을 제조하되,
    상기 절연방열층은 경도 Shore A 30 이하, 열전도도 0.4 내지 3 W/mK, 난연성 UL94 V-2급 이상, 절연파괴전압 5 내지 30kV/mm이고,
    상기 방열층은 경도 Shore A 70 이하, 열전도도 1.1 내지 5 W/mK, 난연성 UL94 V-2급 이상이고,
    상기 절연층은 두께 200㎛ 이하, 절연파괴전압 5 내지 30 kV/mm이며,
    상기 열가소성탄성체(TPE)는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene, SEBS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(Styrene-Ethylene-Propylene-Styrene, SEPS) 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-에틸렌-프로필렌-스티렌(Stylene-Ethylene-Ethylene-Propylene-Stylene, SEEPS) 블록 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이소부틸렌, 알파올레핀수지 중 적어도 어느 하나이고,
    상기 난연첨가제는 질소계 난연제, 금속수산화물 및 인계 난연제 중 적어도 하나이며,
    상기 첨가제는 열안정제, 산화방지제, UV안정제, 활제, 커플링제 중 선택된 어느 하나 이상인 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 절연방열층 및 방열층은,
    상기 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 열전도성 필러 30 내지 800 중량부, 난연첨가제 30 내지 800 중량부, 프로세스오일 80 내지 200 중량부 및 첨가제 0.1 내지 10 중량부인 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 질소계 난연제는 인산암모늄, 탄산암모늄, 트리아딘 화합물, 멜라민시아뉴레이트 또는 구아니딘 화합물 중 선택된 어느 하나 이상이며,
    상기 금속수산화물은 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 중 선택된 어느 하나 이상이며,
    상기 인계 난연제는 포스페이트를 함유한 유기 인계화합물 중 선택된 어느 하나 이상인 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 절연방열층과 방열층의 열전도성 필러는
    카본블랙, 카본나노튜브, 그라파이트, 알루미나, 수산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 세라믹-탄소복합체 중 적어도 어느 하나인 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 프로세스오일은 파라핀계 또는 나프텐계 오일 중 적어도 어느 하나이고, 40℃에서 동점도가 95 내지 150cSt이고, 인화점은 220 내지 300℃인 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 절연방열층 및 방열층은,
    고무를 추가로 포함하여 제조할 수 있는 것을 특징으로 하며,
    상기 고무는 이소프렌고무(IR), 부타디엔고무(BR), 스티렌-부타디엔고무(SBR), 폴리클로로프렌고무(CR), 아크릴로니트릴-부타디엔고무(NBR), 이소프렌-이소부틸렌고무(IIR), 에틸렌-프로필렌고무(EPR), 실리콘고무, 플루오로고무, 우레탄고무, 아크릴고무 중 적어도 어느 하나이며,
    상기 고무는 상기 열가소성탄성체(TPE) 100 중량부에 대하여 5 내지 200 중량부를 혼합하여 제조되는 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법
  13. 제 7항에 있어서,
    상기 시팅하는 제 4단계는 절연층, 절연방열층, 방열층을 독립적으로 시팅하여, 3가지 시트를 가열프레스로 1장의 시트로 만들거나, 공압출설비를 사용하여 한번에 3층시트를 만드는 공정을 포함하는 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법
KR1020160173578A 2016-12-19 2016-12-19 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트 KR101831595B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160173578A KR101831595B1 (ko) 2016-12-19 2016-12-19 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160173578A KR101831595B1 (ko) 2016-12-19 2016-12-19 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101831595B1 true KR101831595B1 (ko) 2018-02-23

Family

ID=61387289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160173578A KR101831595B1 (ko) 2016-12-19 2016-12-19 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101831595B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108910844A (zh) * 2018-09-29 2018-11-30 福建江夏学院 一种改性氮化硼纳米管材料及其制备方法
KR20190124164A (ko) 2018-04-25 2019-11-04 (주)이노시아 복합기능시트의 제조방법
KR20190124165A (ko) 2018-04-25 2019-11-04 (주)이노시아 복합기능시트의 제조방법
KR20200025061A (ko) * 2018-08-29 2020-03-10 (주) 웹스 2차전지 베터리팩용 방열성과 절연성의 경량시트 및 그 제조방법
WO2020081221A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 Illinois Tool Works Inc. Thermally conductive insulating sheet and method for preparing same
KR102172340B1 (ko) * 2019-04-23 2020-10-30 주식회사 세일테크놀러지 탄소섬유 발열체를 이용한 발열 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003113272A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Bridgestone Corp 熱可塑性エラストマー組成物及び放熱シート
JP2011054609A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Dainippon Printing Co Ltd 熱伝導性シート及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003113272A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Bridgestone Corp 熱可塑性エラストマー組成物及び放熱シート
JP2011054609A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Dainippon Printing Co Ltd 熱伝導性シート及びその製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190124164A (ko) 2018-04-25 2019-11-04 (주)이노시아 복합기능시트의 제조방법
KR20190124165A (ko) 2018-04-25 2019-11-04 (주)이노시아 복합기능시트의 제조방법
KR20200025061A (ko) * 2018-08-29 2020-03-10 (주) 웹스 2차전지 베터리팩용 방열성과 절연성의 경량시트 및 그 제조방법
KR102175916B1 (ko) 2018-08-29 2020-11-06 (주)웹스 2차전지 베터리팩용 방열성과 절연성의 경량시트 및 그 제조방법
CN108910844A (zh) * 2018-09-29 2018-11-30 福建江夏学院 一种改性氮化硼纳米管材料及其制备方法
WO2020081221A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 Illinois Tool Works Inc. Thermally conductive insulating sheet and method for preparing same
KR102172340B1 (ko) * 2019-04-23 2020-10-30 주식회사 세일테크놀러지 탄소섬유 발열체를 이용한 발열 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101831599B1 (ko) 이중 절연층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트
KR101831595B1 (ko) 절연방열층을 포함한 방열시트 제조방법 및 이를 이용한 방열시트
US11136484B2 (en) Thermally conductive sheet
KR101116181B1 (ko) 성형성이 우수한 에폭시수지를 포함한 적층체 및 그 제조방법
US20130116371A1 (en) Thermally Conductive and Flame-Retarded Compositions
WO2015161051A1 (en) Thermal solutions and methods for dissipating heat from electronic devices using the same side of an anisotropic heat spreader
CN102585446B (zh) 一种导热阻燃热塑性聚酯弹性体复合材料及制备方法
US9746259B2 (en) Heat conductor and device including the same
US20140020933A1 (en) Thermally conductive printed circuit boards
JP2003113272A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物及び放熱シート
KR102209193B1 (ko) 방열 시트
JP5516034B2 (ja) 絶縁性の高い熱伝導シート及びこれを用いた放熱装置
US20220002608A1 (en) Thermally Conductive Resin Sheet, Laminated Heat Dissipation Sheet, Heat Dissipation Circuit Board, and Power Semiconductor Device
KR102175916B1 (ko) 2차전지 베터리팩용 방열성과 절연성의 경량시트 및 그 제조방법
JP6978639B1 (ja) 熱伝導性樹脂シート
JP7488636B2 (ja) 熱伝導性樹脂シート
JP7235633B2 (ja) 熱伝導性樹脂シート
KR102113191B1 (ko) 열전도성 수지 조성물 및 이를 이용하는 힛 싱크
KR20130118417A (ko) 유연성이 우수한 고방열 기판
KR101967856B1 (ko) 고열전도성 필름 및 그 제조 방법
US20210359354A1 (en) Thermally conductive insulating sheet and method for preparing same
JP2003082245A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物及び放熱シート
KR101671564B1 (ko) 기재와의 접합성이 향상된 열전도성 이중접합용 조성물
KR101267252B1 (ko) 유연성이 우수한 고방열 기판
JP2012054314A (ja) 放熱シートおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant