KR101855684B1 - 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기 - Google Patents

단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기 Download PDF

Info

Publication number
KR101855684B1
KR101855684B1 KR1020150096585A KR20150096585A KR101855684B1 KR 101855684 B1 KR101855684 B1 KR 101855684B1 KR 1020150096585 A KR1020150096585 A KR 1020150096585A KR 20150096585 A KR20150096585 A KR 20150096585A KR 101855684 B1 KR101855684 B1 KR 101855684B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
adhesive layer
heat insulating
thermally conductive
filler
Prior art date
Application number
KR1020150096585A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160009496A (ko
Inventor
황승재
Original Assignee
주식회사 아모그린텍
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 주식회사 아모그린텍 filed Critical 주식회사 아모그린텍
Publication of KR20160009496A publication Critical patent/KR20160009496A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101855684B1 publication Critical patent/KR101855684B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22—Plastics; Metallised plastics
    • C09J7/26—Porous or cellular plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J157/00—Adhesives based on unspecified polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02—Electrically-conducting adhesives
    • C09J2205/10—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10—Presence of inorganic materials
    • C09J2400/12—Ceramic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10—Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16—Metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)

Abstract

본 발명은 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기에 관한 것으로, 단열 테이프는 점착층; 상기 점착층 내부에 분산되어 있으며, 열을 차단하는 단열 필러; 및 상기 점착층이 일면 또는 양면에 형성되어 있는 기재;를 포함한다.

Description

단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기{Heat insulation tape, complex sheet having the same and electronic device}
본 발명은 단열 테이프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전자기기의 발열 부품에서 발생된 열의 전달을 억제할 수 있는 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기에 관한 것이다.
최근, 기술이 급속도로 발전하여 고성능화, 경박 단소화된 전자기기가 시장에 출현되어 상품화되고 있다.
이와 같은 전자기기는 내부에서 발생한 열을 방열시키지 못하는 경우, 과도하게 축적된 열로 인하여 화면 잔상의 발생, 시스템의 장애, 제품 수명 단축 등이 야기되며, 심한 경우에는 폭발 및 화재의 원인을 제공하기도 한다.
특히, 휴대폰(스마트폰) 등과 같은 휴대 단말은 사용자의 휴대성 및 편리성을 극대화하기 위하여, 소형화 및 경량화가 필수적이고, 고성능을 위하여 점점 작은 공간에 집적화된 부품들이 실장되고 있다. 이에 따라 휴대 단말에 사용되는 부품들은 고성능화로 발열 온도가 높아지고, 이 높아진 발열 온도는 인접된 부품들에 영향을 주어 휴대 단말의 성능을 저하시킨다.
한편, 휴대폰과 같은 휴대 단말은 사용시 사람 얼굴에 접촉한 상태로 사용되는 경우가 많은데, 휴대 단말에서 발생된 열이 피부로 전달되어 사용자 피부의 단백질이 손상되는 저온 화상을 입는 등의 문제가 있어, 휴대 단말의 외부로 전달되는 열을 일정 온도 이하로 낮출 필요가 있다.
이러한 휴대 단말의 발열에 의한 문제를 해결하기 위해서 다양한 소재들이 채용되었으나, 현재까지도 두께가 얇으면서 단열 및 방열 성능이 우수한 최적의 소재가 개발되지 않아 이의 연구 및 기술 개발이 시급한 실정이다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-1034456호에는 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카 및 유기폴리머를 포함하는 조성의 유전체층과; 상기 유전체층의 저면에 적층되고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌나프탈레이트 수지, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리트리메틸렌나프탈레이트 수지, 폴리시클로헥산디메틸테레프탈레이트 수지 및 폴리시클로헥산디메틸나프탈레이트폴리아릴레이트 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 되는 절연층과; 상기 유전체층 및 절연층 적층체의 상면 및 저면에 적층된 양면점착층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 단열용 테이프가 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 전자파 차폐 및 단열용 테이프는 유전체층, 절연층, 점착층의 3층 구조로 이루어져 초박형 두께를 구현하기 바람직하지 않고, 유전체층에서만 단열 능력을 가지고 있어 단열 효율이 낮아 휴대용 단말의 핫스팟 발열 부품에서 국부적으로 발생하는 고온의 열을 단열시키는 데는 한계가 있어 최근의 고성능화된 휴대 단말에서 발생되는 열 문제를 해결할 수 없다.
한국 등록특허공보 제10-1034456호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 전자기기의 발열 부품에서 발생된 열을 효율적으로 단열할 수 있으며, 점착이 가능한 초박형 구조의 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 우수한 점착성을 구비함과 동시에 점착층에 포함된 단열 필러 및 단열층에 의하여 이중으로 열차단하여 단열 효율을 극대화할 수 있는 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 전자기기의 발열부품에서 발생된 열을 효율적으로 단열하여 전자기기의 전면 및 후면의 온도를 규정 온도 이하로 유지할 수 있는 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 단열 테이프에 단열 또는 방열 기능을 갖는 보강 시트를 적층하여, 전자기기의 두께를 증가시키지 않도록 매우 얇은 두께로 구현 가능하면서도 단열 능력을 향상시키고 방열 기능을 포함시킬 수 있는 복합 시트를 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 의한 단열 테이프는, 점착층; 상기 점착층 내부에 분산되어 있으며, 열을 차단하는 단열 필러; 및 상기 점착층이 일면 또는 양면에 형성되어 있는 기재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기재는 열의 전달을 억제하는 단열층으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 단열 점착제에서, 상기 점착층은 아크릴계, 에폭시계, 우레탄(urethane)계, 폴리아미드(polyamide)계, 폴리에틸렌(polyethylen)계, E.V.A(Ethylene vinyl acetate)계, 폴리에스테르(polyester)계, P.V.C(Poly vinyl chloride)계 중 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 단열 점착제에서, 상기 점착층은 열점착이 가능한 섬유가 축적되어 다수의 기공을 갖는 웹 상태 또는 무기공 상태의 핫멜트(Hot melt)성 점착층 시트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 단열 점착제에서, 상기 단열 필러는 상기 전달된 열을 차단하도록 상기 점착층의 수평 방향으로 배열된 판상형 단열 필러일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 단열 점착제에서, 상기 판상형 단열 필러 사이의 점착층 내부 영역에 분산되어 있으며, 상기 전달된 열을 차단하는 구형 단열 필러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 단열 점착제에서, 상기 점착층은 열점착 물질, 상기 단열 필러 및 용매가 혼합된 방사용액을 전기방사하여 얻어진 열점착이 가능한 섬유가 축적되어 형성되고, 열차단용 미세 포켓이 되는 다수의 기공을 갖는 웹일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 단열 점착제에서, 상기 단열층은 공기를 트랩핑할 수 있는 에어 포켓을 형성하는 다수의 미세 기공이 구비된 다공성 기재 또는 그래파이트층일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 단열 점착제에서, 상기 점착층은 제1 및 제2 단열 점착층이 적층된 구조이고,
상기 단열 필러는 상기 제1 및 제2 단열 점착층 각각에 분산되어 있는 서로 다른 크기 또는 다른 형상을 가지는 단열 필러일 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 전자기기는, 발열 부품을 포함한 다수의 부품들이 내장된 본체; 및 상기 발열 부품에 점착되거나, 또는 상기 발열 부품에 인접된 부품에 점착되는, 전술된 단열 테이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 복합 시트는, 기재, 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 형성되어 있고 열을 차단하는 단열 필러가 내부에 분산되어 있는 점착층을 포함하는 단열 테이프; 및 상기 단열 테이프 점착층에 일면이 점착되어 열을 확산시켜 방열하는 방열 시트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 방열 시트의 타면에 형성된 방열 점착층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 방열 점착층 내부에 분산되어 있는 열을 수평 방향으로 확산시키는 제1열전도성 필러 및 상기 열을 상기 제1열전도성 필러로 전달하는 제2열전도성 필러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 제1열전도성 필러는 판상형 구조이고, 상기 제2열전도성 필러는 구형 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 제1열전도성 필러는 GNF(Graphite nano fiber), CNT(Carbon nano tube), 금속 파이버, AlN(Aluminum nitride), BN(Boron nitride) 중 적어도 하나의 소재로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 제2열전도성 필러는 MgO, Al2O3, SiC, 다이아몬드 중 적어도 하나의 소재로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 제1열전도성 필러는 1:100의 종횡비를 가지는 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 방열 점착층은 상기 제1 및 제2열전도성 필러를 5 ~ 15wt% 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 방열 시트의 타면에 형성된 전기 전도성 점착층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 복합 시트에서, 상기 전기 전도성 점착층은 전기 전도성 금속, 카본 블랙(Carbon Black), 카본나노튜브, 그래핀(Graphene), 전도성 폴리머(PDOT) 중 적어도 하나의 전기 전도 물질이 포함된 점착 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명에서는 점착층 및 단열층으로 이루어진 초박형 구조의 단열 테이프를 구현하여, 우수한 점착성을 구비함과 동시에 점착층에 포함된 단열 필러 및 단열층에 의하여 이중으로 열차단함으로써, 단열 효율을 극대화할 수 있다.
본 발명에서는 단열 테이프에 보강 시트를 적층하여, 단열 테이프에서 단열하고, 보강 시트에서 단열 또는 방열하여 전자기기의 발열부품에서 발생된 열이 전자기기의 외부로 전달되는 것을 억제하여 전자기기의 전면 및 후면의 온도를 규정 온도 이하로 유지할 수 있다.
본 발명의 복합 시트는 발열 부품에서 발생된 열이 외부로 전달되는 것을 억제할 수 있으므로, 전자기기에 근접, 접촉된 사용자가 저온 화상을 입는 것을 예방할 수 있다.
본 발명에서는 전자기기의 두께를 증가시키지 않으면서 단열 성능을 우수하게 하고 초박형 두께를 가지는 테이프 및 단열 시트를 제작할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 단열 테이프의 단면도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 단열 테이프가 전자기기 부품에 점착된 상태를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트의 단면도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 복합 시트에 적용된 방열 점착층의 단면도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트의 단면도,
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1a 및 도 1b를 참고하면, 본 발명에 따른 단열 테이프(100a,100b)는 점착층(110,110a,110b); 상기 점착층(110,110a,110b) 내부에 분산되어 있으며, 열을 차단하는 단열 필러(120); 및 상기 점착층(110,110a,110b)이 일면 또는 양면에 형성되어 있는 기재를 포함하며, 여기서, 상기 기재는 열의 전달을 억제하는 단열층(130)으로 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 단열 테이프(100a,100b)는 점착층(110,110a,110b)과 단열층(130)으로 이루어진 초박형 구조로 우수한 점착성을 가질 수 있고, 점착층(110,110a,110b)에 포함된 단열 필러(120) 및 단열층(130)에 의하여 이중으로 열차단함으로써, 단열 효율을 극대화할 수 있다.
점착층(110,110a,110b)은 점착물질로 이루어져, 단열 테이프(100a,100b)를 전자기기의 발열 부품 또는 발열 부품과 인접한 부품에 점착하는 역할을 수행한다. 이때, 점착물질을 열전도성이 우수한 점착물질로 형성하는 경우, 발열 부품에서 발생된 열을 단열층(130)으로 신속하게 전달할 수 있다.
점착층(110,110a,110b)(후술된 점착층도 포함함)은 아크릴계, 에폭시계, 우레탄(urethane)계, 폴리아미드(polyamide)계, 폴리에틸렌(polyethylen)계, E.V.A(Ethylene vinyl acetate)계, 폴리에스테르(polyester)계, P.V.C(Poly vinyl chloride)계 중 하나일 수 있다. 그리고, 점착층은 열점착이 가능한 섬유가 축적되어 다수의 기공을 갖는 웹 상태 또는 무기공 상태의 핫멜트(Hot melt)성 점착층 시트로도 구현할 수 있다.
즉, 점착층(110,110a,110b)은 열점착 물질, 단열 필러(120) 및 용매가 혼합된 방사용액을 전기방사하여 얻어진 열점착이 가능한 섬유가 축적되어 형성된 다수의 기공을 갖는 웹으로 구현될 수 있는 것이다.
여기서, 열점착이 가능한 섬유의 섬경을 1㎛ 이하의 나노 사이즈로 구현할 수 있으므로, 이 경우, 기공 사이즈가 미세하게 되어 기공의 공기는 대류가 억제되어 공기의 단열 특성을 가지는 열차단용 미세 포켓이 될 수 있다.
그러므로, 점착층(110,110a,110b)은 나노 섬유 사이에 형성된 미세 기공에 의해 구조적으로 열차단 능력을 가질 수 있게 된다.
또한, 단열 필러(120)가 열점착이 가능한 섬유의 섬경보다 작은 사이즈인 경우, 단열 필러(120)는 전기 방사된 섬유 내에 구속된다.
이때, 섬유는 단열 필러(120)를 내장한 상태로 낙하되어 수평 방향으로 배열되고, 수직 방향으로 축적되어 점착층(110,110a,110b)을 형성한다.
따라서, 본 발명에서는 단열 필러(120)가 내장된 열점착이 가능한 섬유를 축적시켜, 판상형 단열 필러를 실질적으로 수평 방향에 배열할 수 있다.
단열 필러(120)는 점착층(110,110a,110b) 내부에 분말 형태로 분산되어 위치되어 있으며, 점착층(110,110a,110b)으로 전달된 열을 차단한다. 이와 같은 단열 필러(120)는 단열 특성이 우수한 에어로겔로 이루어진 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단열 필러(120)의 크기는 0.1~1000㎛이며, 단열 필러(120)의 형상은 구형, 다각형, 판상형 등을 사용할 수 있으며, 예컨대, 판상형의 단열 필러(120)를 점착층(110,110a,110b)의 수평방향으로 배열하게 되면, 점착층(110,110a,110b)의 수직방향으로 전달된 열의 차단 효율을 증가시킬 수 있다.
이와 같이 단열 테이프(100a,100b)는 단열 필러(120)가 분산된 점착층(110,110a,110b)이 구비되어, 단열 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 단열 필러(120)는 점착층(110,110a,110b)에 분산되어 있는 상태로 존재하여, 단열 필러(120)가 존재하지 않는 점착층(110,110a,110b) 영역으로 흐르는 열 성분은 단열 필러(120)에 의해 차단되지 않고, 점착층(110,110a,110b)을 통과하게 된다.
그러므로, 본 발명에서는 단열 필러(120)를 판상형의 단열 필러를 점착층(110,110a,110b)의 수평방향으로 배열하여, 점착층(110)의 수직방향으로 전달된 열 성분의 차단 효율을 증가시킬 수 있다.
여기서, 판상형 단열 필러가 분산되어 있는 점착층(110,110a,110b)에 구형 단열 필러가 더 분산되어 있으면, 구형 단열 필러는 판상형 단열 필러 사이에 위치되어, 판상형 단열 필러에서 차단하지 못한 열 성분을 차단하여 열 차단 능력을 한층 높일 수 있다.
한편, 본 발명에서는 점착층(110,110a,110b)을 서로 다른 크기 또는 다른 형상의 단열 필러가 분산되어 있는 제1 및 제2 단열 점착층이 적층된 구조로 구현할 수 있다.
즉, 제1 및 제2 단열 점착층에 서로 다른 크기 또는 다른 형상의 단열 필러가 분산되어 있으면, 제1 단열 점착층의 열 차단 경로와 제2 단열 점착층의 열 차단 경로가 상이하여, 열 차단 효율을 향상시킬 수 있다.
예컨대, 제1 단열 점착층에 판상형 단열 필러가 분산되어 있고, 제2 단열 점착층에 구형 단열 필러가 분산되어 있는 경우, 제1 단열 점착층으로 전달된 열이 판상형 단열 필러에서 일부 차단되고, 판상형 단열 필러에서 차단되지 못한 열이 제2 단열 점착층으로 전달되어 구형 단열 필러에서 차단됨으로써, 열 차단 효율을 높일 수 있는 것이다.
그리고, 본 발명에서는 열점착 물질, 제1단열 필러 및 용매가 혼합된 방사용액을 전기방사하여 얻어진 열점착이 가능하고 제1단열 필러가 내장된 섬유가 축적되어 형성된 다수의 기공을 갖는 제1웹으로 이루어진 제1 단열 점착층, 및 열점착 물질, 제2단열 필러 및 용매가 혼합된 방사용액을 전기방사하여 얻어진 열점착이 가능하고 제2단열 필러가 내장된 섬유가 제1웹에 축적되어 형성된 다수의 기공을 갖는 제2웹으로 이루어진 제2 단열 점착층으로 단열 점착제를 구현할 수 있다.
즉, 전기 방사에 의해, 제1 및 제2 단열 점착층의 적층 구조를 쉽게 형성할 수 있으며, 제1 및 제2 단열 점착층 각각이 열차단용 미세 포켓의 다수 기공을 가질 수 있도록 하여, 구조적으로 열차단 능력을 구비할 수 있는 특징이 있다.
단열층(130)은 열전도율이 20W/mk 이하의 판상 부재를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 단열층(130)은 공기를 트랩핑할 수 있는 에어 포켓을 형성하는 다수의 미세 기공이 구비된 다공성 기재를 사용할 수 있다.
여기서, 다공성 기재는 다수의 미세 기공에서 공기를 트랩핑하여 공기의 대류를 억제함으로써 공기를 단열 소재로 사용 가능하게 한다.
다공성 기재는 일 예로, 전기 방사방법에 의해 다수의 기공을 갖는 나노 웹 형태, 다수의 기공을 갖는 부직포 등이 사용될 수 있고, 이들의 적층 구조도 가능하며, 다수의 기공을 구비하고 수직방향 단열이 가능한 재질이면 어떠한 재질도 적용이 가능하다. 여기서, 다공성 기재의 기공 사이즈는 수십 ㎚에서 최대 5㎛ 미만인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 다공성 기재는 나노 섬유가 축적되어 형성된 다수의 기공을 갖는 나노 섬유 웹, 부직포 및 이들의 적층 구조 중 하나일 수 있다.
여기서, 나노 섬유 웹은 전기 방사가 가능하고 내열성이 우수한 고분자 물질과 용매를 일정 비율로 혼합하여 방사용액을 만들고, 이 방사용액을 전기 방사하여 나노 섬유를 형성하고, 이 나노 섬유가 축적되어 다수의 미세 기공을 갖는 나노섬유 웹(nano web) 형태로 형성된다.
나노 섬유의 직경이 작을수록 나노 섬유의 비표면적이 증대되고 다수의 미세 기공을 구비하는 나노섬유 웹의 공기 트랩 능력이 커지게 되어 단열 성능이 향상되게 된다. 따라서, 나노 섬유의 직경은 0.3~5um범위이고, 미세 기공의 기공도는 50~80% 범위를 갖는 것이 바람직하다.
일반적으로 공기는 열전도도가 낮은 우수한 단열 재료로 알려져 있으나, 대류 등에 의해 단열재로 이용하지 못하고 있다. 그러나, 본 발명에 의한 단열 시트에서는 다수의 미세 기공을 갖는 나노 웹 형태로 구성되기 때문에, 각각의 미세 기공에서 공기가 대류하지 못하고 트랩(가두어 둠)되어 있으므로 공기 자체가 갖는 우수한 단열 특성을 낼 수 있는 것이다.
본 발명에 적용되는 방사 방법은 일반적인 전기방사(electrospinning), 에어 전기방사(AES: Air-Electrospinning), 전기분사(electrospray), 전기분사방사(electrobrown spinning), 원심전기방사(centrifugal electrospinning), 플래쉬 전기방사(flash-electrospinning) 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
나노 섬유 웹을 만드는데 사용되는 고분자 물질은 예를 들어, 저중합체 폴리우레탄(polyurethane), 고중합체 폴리우레탄, PS(polystylene), PVA(polyvinylalchol), PMMA(polymethyl methacrylate), 폴리락트산(PLA:polylacticacid), PEO(polyethyleneoxide), PVAc(polyvinylacetate), PAA(polyacrylic acid), 폴리카프로락톤(PCL:polycaprolactone), PAN(polyacrylonitrile), PMMA(polymethyl methacrylate), PVP(polyvinylpyrrolidone), PVC(polyvinylchloride), 나일론(Nylon), PC(polycarbonate), PEI(polyetherimide), PVdF(polyvinylidene fluoride), PEI(polyetherimide), PES(polyesthersulphone) 중 하나 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있다.
용매는 DMA(dimethyl acetamide), DMF(N,N-dimethylformamide), NMP(N-methyl-2-pyrrolidinone), DMSO(dimethyl sulfoxide), THF(tetra-hydrofuran), DMAc(di-methylacetamide), EC(ethylene carbonate), DEC(diethyl carbonate), DMC(dimethyl carbonate), EMC(ethyl methyl carbonate), PC(propylene carbonate), 물, 초산(acetic acid), 및 아세톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
나노 섬유 웹은 전기방사 방법으로 제조되므로 방사용액의 방사량에 따라 두께가 결정된다. 따라서, 나노 섬유 웹의 두께를 원하는 두께로 만들기가 쉬운 장점이 있다.
이와 같이, 나노 섬유 웹은 방사 방법에 의해 나노 섬유가 축적된 나노섬유 웹 형태로 형성되므로 별도의 공정없이 복수의 미세 기공을 갖는 형태로 만들 수 있고, 방사용액의 방사량에 따라 미세 기공의 크기를 조절하는 것도 가능하다. 따라서, 기공을 미세하게 다수로 만들 수 있어 열 전달 억제 성능이 뛰어나고 이에 따라 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 단열 테이프가 전자기기 부품에 점착된 상태를 도시한 단면도이다.
전술된 본 발명에 따른 단열 테이프는 전자기기의 발열 부품에 직접 점착되어 있거나, 또는 발열 부품과 인접된 부품에 점착되어 단열 기능을 수행할 수 있다.
즉, 도 1a에 도시된 단열층(130)(또는 기재)의 일면에 점착층(110)이 형성된 단면 단열 테이프(100a)는 발열 부품(210)에 점착하거나(도 2a), 또는 발열 부품(210)과 인접된 부품(220)에 점착하여(도 2b), 발열 부품(210)에서 발생된 열을 차단하는 기능을 수행한다.
그리고, 도 1b에 도시된 단열층(130)(또는 기재)의 양면에 점착층(110a,110b)이 형성된 양면 단열 테이프(100b)는 발열 부품(210)과 인접된 부품(220) 각각에 점착되어 발열 부품(210)에서 발생된 열이 인접된 부품(220)으로 전달되는 것을 차단한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트의 단면도이다.
본 발명에서는 상술된 단열 테이프에 보강 시트를 결합하여 복합 시트를 구현할 수 있다. 여기서, 상기 보강시트는 단열 부재 또는 방열 부재일 수 있고, 상기 단열 시트와 상기 보강 시트 사이에 개재된 점착층으로 상기 단열 시트와 상기 보강 시트가 점착되어 있을 수 있다.
즉, 본 발명에서는 단열 테이프에 보강 시트를 적층하여, 단열 테이프에서 단열하고, 보강 시트에서 단열 또는 방열하여 전자기기의 발열부품에서 발생된 열이 전자기기의 외부로 전달되는 것을 억제하여 전자기기의 전면 및 후면의 온도를 규정 온도 이하로 유지할 수 있는 잇점이 있다.
따라서, 본 발명의 복합 시트는 발열 부품에서 발생된 열이 외부로 전달되는 것을 억제할 수 있으므로, 전자기기에 근접, 접촉된 사용자가 저온 화상을 입는 것을 예방할 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트는 기재 또는 열의 전달을 억제하는 단열층(130), 및 상기 단열층(130)의 양면에 형성되어 있고 상기 열을 차단하는 단열 필러가 내부에 분산되어 있는 점착층(110a,110b)을 포함하는 단열 테이프(100b); 및 상기 단열 테이프(100b)의 점착층(110a)에 점착되어 상기 열을 확산시켜 방열하는 방열 시트(310);를 포함하여 구성한다.
방열 시트(310)는 열도전율이 200 ~ 3000W/mk 정도인 소재, 즉 Cu, Al, Ag, Ni 및 그래파이트 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 단가나 특성을 고려할 때 Cu, 그래파이트, Cu와 그래파이트의 적층 구조가 바람직하게 사용될 수 있다.
이러한 방열 시트(310)는 발열 부품에서 발생되는 열을 수평방향으로 빠르게 확산시켜 국부적으로 높은 열이 발생되는 것을 방지하여 발열 부품 및 전자기기에 내장된 부품이 높은 열에 의해 손상되는 것을 방지한다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트는 기재 또는 열의 전달을 억제하는 단열층(130), 및 상기 단열층(130)의 일면에 형성되어 있고 상기 열을 차단하는 단열 필러가 내부에 분산되어 있는 점착층(110)을 포함하는 단열 테이프(100a); 상기 단열 테이프(100a)의 단열층(130)의 타면에 형성되고, 내부에 열전도성 필러가 분산되어 있는 방열 점착층(320); 및 상기 방열 점착층(320)에 점착되어 상기 열을 확산시켜 방열하는 방열 시트(310);를 포함하여 구성한다.
그러므로, 본 발명의 제2실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트는 단열 테이프(100a)에서 단열 기능을 수행하고, 방열 점착층(320) 및 방열 시트(310)에서 방열 성능을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 복합 시트에 적용된 방열 점착층의 단면도이다.
도 5를 참고하면, 방열 점착층(320)은 점착층(321); 상기 점착층(321) 내부에 분산되어 있는 판상의 제1열전도성 필러(322); 및 구형의 제2열전도성 필러(323)를 포함한다.
이와 같은 본 발명의 방열 점착층(320)은 발열부품에 점착 또는 인접되어 발열부품에서 전달된 열을 판상의 제1열전도성 필러(322)에서 수평 방향으로 확산시켜 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 제1열전도성 필러(322)는 점착층(321) 내부에 분산되어 있는 상태로 존재하여 발열부품의 열이 수평 방향으로 확산되는 것을 촉진시키는 기능을 수행하여 방열 점착층(320)의 수직 방향으로 전달되는 열의 온도를 낮출 수 있는 것이다.
삭제
제2열전도성 필러(323)는 구형으로 이루어져 제1열전도성 필러(322)가 존재하지 않는 점착층(321) 영역에 위치될 수 있다.
제1열전도성 필러(322)는 GNF(Graphite nano fiber), CNT(Carbon nano tube), 금속 파이버, AlN(Aluminum nitride), BN(Boron nitride) 중 적어도 하나의 소재로 이루어질 수 있다. 그리고, 제1열전도성 필러(322)는 1:100의 종횡비를 가지는 형상으로 구현하는 것이 바람직하다.
제2열전도성 필러(323)는 MgO, Al2O3, SiC, 다이아몬드 중 적어도 하나의 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 제1열전도성 필러(322)는 점착층(321)의 수직 방향으로 이격된 층간을 갖는 다수 층 상에 배열될 수 있고, 제2열전도성 필러(323)는 제1열전도성 필러(322)의 층간에 위치될 수 있다.
또한, 제1 및 제2열전도성 필러(322,323)는 열도전율이 200 ~ 3000W/mk 정도인 소재로 이루어질 수 있다.
그리고, 제1 및 제2열전도성 필러(322,323)는 점착층(321)의 총중량에 5 ~ 15wt%가 함유되어 있는 것이 바람직하다. 점착층(110)이 5wt% 이하의 제1 및 제2열전도성 필러(322,323)를 함유하고 있는 경우 원하는 수준의 방열 효율을 얻을 수 없고, 15wt% 이상의 제1 및 제2열전도성 필러(322,323)를 함유하고 있으면 점착 성능이 저하되는 단점이 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3 및 제4실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트의 단면도이다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트는 기재 또는 열의 전달을 억제하는 단열층(130), 및 상기 단열층(130)의 양면에 형성되어 있고 상기 열을 차단하는 단열 필러가 내부에 분산되어 있는 점착층(110a,110b)을 포함하는 단열 테이프(100b); 상기 단열 테이프(100b)의 점착층(110b)에 일면이 점착되어 상기 열을 확산시켜 방열하는 방열 시트(310); 및 상기 방열 시트(310) 타면에 형성되고, 내부에 열전도성 필러가 분산되어 있는 방열 점착층(320);를 포함하여 구성한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트는 단열 시트의 일면에 형성된 단열 테이프(100b)의 점착층(110a) 및 타면에 형성된 방열 점착층(320)에 의해 양면으로 점착 가능한 구조를 구현할 수 있는 것이다.
도 7을 참고하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 단열 테이프가 구비된 복합 시트는 기재 또는 열의 전달을 억제하는 단열층(130), 및 상기 단열층(130)의 양면에 형성되어 있고 상기 열을 차단하는 단열 필러가 내부에 분산되어 있는 점착층(110a,110b)을 포함하는 단열 테이프(100b); 상기 단열 테이프(100b)의 점착층(110b)에 일면이 점착되어 상기 열을 확산시켜 방열하는 방열 시트(310); 및 상기 방열 시트(310) 타면에 형성된 전기 전도성 점착층(330);를 포함한다.
전기 전도성 점착층(330)은 전자파 차단 및 흡수가 가능하고 점착 기능을 수행할 수 있는 것으로, 전기 전도성이 우수한 Ni, Cu, Ag 등의 전기 전도성 금속, 카본 블랙(Carbon Black), 카본나노튜브, 그래핀(Graphene), 전도성 폴리머(PDOT) 중 적어도 하나의 전기 전도 물질이 포함된 점착 물질로 이루어져 있다. 이 점착물질을 방열 시트(310)에 코팅, 스퍼터링, 인쇄 등 다양한 방법으로 적층하여 형성될 수 있다.
상술된 단열 테이프 및 복합 시트에서는 점착층이 외부로 노출되면, 점착층의 점착특성에 의하여 이송 및 보관과 같은 취급성이 저하될 수 있는바, 단열 테이프 및 복합 시트의 최외각(상부면 또는 하부면)에 노출된 점착층에 릴리즈 부재를 점착한다.
즉, 릴리즈 부재는 단열 테이프 및 복합 시트의 부품에 부착되기 전 점착층에 부착되어 점착층을 보호하는 기능을 수행하고, 릴리즈 부재를 분리한 다음 단열 테이프 및 복합 시트를 전자기기의 부품에 부착하는 것이다.
이러한 릴리즈 부재는 PET 필름 등 수지재질이 사용될 수 있고, 수지 재질 이외에 섬유 재질도 적용이 가능하다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 전자기기의 발열 부품에서 발생된 열을 효율적으로 단열할 수 있으며, 점착이 가능한 초박형 구조의 단열 테이프를 제공한다.
100a,100b: 단열 테이프 110,110a,110b: 점착층
120: 단열 필러 130: 단열층
210: 발열 부품 220: 인접된 부품
310: 방열 시트 320: 방열 점착층
321: 점착층 322,323: 열 전도성 필러
330: 전기 전도성 점착층

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 공기를 트랩핑할 수 있는 에어 포켓을 형성하는 다수의 미세기공이 구비된 다공성 기재, 및 상기 기재의 일면 또는 양면에 형성되어 있고 열을 차단하는 단열 필러가 내부에 분산되어 있는 점착층을 포함하는 단열 테이프;
    상기 단열 테이프의 일면 구비되어 열을 확산시켜 방열하는 방열 시트; 및
    상기 방열 시트 상에 형성된 방열 점착층; 을 포함하며,
    상기 방열 점착층 내부에는 판상의 제1열전도성 필러와 구형의 제2열전도성 필러가 분산된 복합 시트.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1열전도성 필러는 GNF(Graphite nano fiber), CNT(Carbon nano tube), 금속 파이버, AlN(Aluminum nitride), BN(Boron nitride) 중 적어도 하나의 소재로 이루어진 복합 시트.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제2열전도성 필러는 MgO, Al2O3, SiC, 다이아몬드 중 적어도 하나의 소재로 이루어진 복합 시트.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1열전도성 필러는 1:100의 종횡비를 가지는 형상을 갖는 복합 시트.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 방열 점착층은 상기 제1 및 제2열전도성 필러를 5 ~ 15wt% 함유하고 있는 복합 시트.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 방열 시트의 타면에 형성된 전기 전도성 점착층을 더 포함하는 복합 시트.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전기 전도성 점착층은 전기 전도성 금속, 카본 블랙(Carbon Black), 카본나노튜브, 그래핀(Graphene), 전도성 폴리머(PDOT) 중 적어도 하나의 전기 전도 물질이 포함된 점착 물질로 이루어진 복합 시트.
KR1020150096585A 2014-07-15 2015-07-07 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기 KR101855684B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140089037 2014-07-15
KR1020140089037 2014-07-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160009496A KR20160009496A (ko) 2016-01-26
KR101855684B1 true KR101855684B1 (ko) 2018-05-09

Family

ID=55307461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150096585A KR101855684B1 (ko) 2014-07-15 2015-07-07 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101855684B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102118977B1 (ko) * 2019-01-03 2020-06-05 주식회사 나노플랜 기능성 나노섬유원단 제조방법
KR102142897B1 (ko) * 2019-02-14 2020-08-10 주식회사 나노플랜 기능성 부직포
KR102616879B1 (ko) 2019-08-19 2023-12-26 삼성전자주식회사 복합 방열 부재를 포함하는 전자 장치 및 그 제조 방법
KR102252097B1 (ko) * 2020-02-25 2021-05-14 주식회사 나노플랜 기능성 나노섬유원단과 그 제조 장치
KR20220058282A (ko) 2020-10-30 2022-05-09 삼성전자주식회사 칩 온 필름 패키지 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101161735B1 (ko) * 2012-01-31 2012-07-03 (주)메인일렉콤 잠열을 이용한 지연 방열시트
WO2013191263A1 (ja) * 2012-06-20 2013-12-27 日本碍子株式会社 多孔質板状フィラー、コーティング組成物、断熱膜、および断熱膜構造

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034456B1 (ko) 2010-06-04 2011-05-17 대원케미칼(주) 전자파 차폐 및 단열용 테이프

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101161735B1 (ko) * 2012-01-31 2012-07-03 (주)메인일렉콤 잠열을 이용한 지연 방열시트
WO2013191263A1 (ja) * 2012-06-20 2013-12-27 日本碍子株式会社 多孔質板状フィラー、コーティング組成物、断熱膜、および断熱膜構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160009496A (ko) 2016-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101855684B1 (ko) 단열 테이프, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기
JP6023885B2 (ja) ハイブリッド断熱シートおよびこれを備えた電子機器
KR101786962B1 (ko) 이방성 열분산 시트 및 이를 구비하는 전자기기
US20180026326A1 (en) Heat dissipation sheet-integrated antenna module
WO2016163537A1 (ja) グラファイト複合フィルム及びその製造方法並びに放熱部品
US9769964B2 (en) Heat discharging sheet and display device including the same
KR101465580B1 (ko) 방열시트
KR20120125365A (ko) 단열 방열 시트 및 장치내 구조
KR101419426B1 (ko) 방열시트
US9826668B2 (en) Composite sheet and portable terminal having same
KR20140113226A (ko) 방열기능을 갖는 전도성 점착 테이프 및 그 제조방법
KR101926470B1 (ko) 이중 방열 시트, 그의 제조 방법 및 그를 구비한 휴대용 단말기
KR20160005236A (ko) Nfc 안테나 일체형 방열 시트 및 이를 구비한 전자기기
JP2017092345A (ja) 熱伝導シート、及びその製造方法、並びに半導体装置
KR102020640B1 (ko) 단열시트 및 그의 제조방법과, 이를 구비한 휴대 단말기
KR20160042299A (ko) 디스플레이 패널 방열 장치
KR101746066B1 (ko) 방열시트, 그 제조방법 및 그를 구비한 휴대용 단말기
KR101777756B1 (ko) 복합 시트
KR20160024352A (ko) 다공성 기재를 이용한 단열 시트
WO2016010296A1 (ko) 단열 점착제 및 이를 구비한 단열 테이프와, 이를 포함하는 복합 시트 및 전자기기
KR102315543B1 (ko) 방열 시트
KR20150098219A (ko) 복합 시트 및 그를 구비한 휴대용 단말기
KR101713953B1 (ko) 단열 점착제, 이를 구비한 복합 시트 및 전자기기
KR20150098218A (ko) 복합 시트 및 그의 제조 방법과 이를 구비하는 휴대 단말기
KR101755327B1 (ko) 복합 시트 및 그를 구비한 휴대용 단말

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant