KR101940030B1 - 방열 성능이 개선된 레이저 직접구조화 레진 - Google Patents

방열 성능이 개선된 레이저 직접구조화 레진 Download PDF

Info

Publication number
KR101940030B1
KR101940030B1 KR1020180065927A KR20180065927A KR101940030B1 KR 101940030 B1 KR101940030 B1 KR 101940030B1 KR 1020180065927 A KR1020180065927 A KR 1020180065927A KR 20180065927 A KR20180065927 A KR 20180065927A KR 101940030 B1 KR101940030 B1 KR 101940030B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
conductive filler
additive
polymer
weight
Prior art date
Application number
KR1020180065927A
Other languages
English (en)
Inventor
이원준
Original Assignee
이원준
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 이원준 filed Critical 이원준
Priority to KR1020180065927A priority Critical patent/KR101940030B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101940030B1 publication Critical patent/KR101940030B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron

Abstract

고분자 수지와 열전도 충전제의 함량비, 열전도 충전제의 입자 크기 또는 특정 첨가제를 투입함으로써 열안정성이 개선되며, 인장강도 등의 기계적 물성 및 사출 성형성이 우수하고, 표면이 더욱 균일화 되어 도금성 및 신뢰성이 향상된 레이저 직접구조화 레진이 개시된다. 본 발명은 고분자 수지, 고분자 첨가제, 열전도 충전제 및 레이저 마킹 첨가제를 포함하는 레이저 직접구조화 레진을 제공한다.

Description

방열 성능이 개선된 레이저 직접구조화 레진{LASER DIRECT STRUCTURING RESIN WITH IMPROVED HEAT DISSIPATION PERFORMANCE}
본 발명은 레이저 직접구조화(LDS) 레진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방열 복합소재로서 발열 성능이 향상된 레이저 직접구조화 레진에 관한 것이다.
구성 성분의 크기 및 중량을 감소시키는 것뿐만 아니라 휴대용 전자 기기의 성능을 증가시키는 것은 중요한 시장 요구 사항이다. 레이저 직접구조화 기술은 이러한 요구를 만족시키기 위해 사용이 점점 증가하고 대상 휴대용 전자 제품의 기능성 변화 및 개선 시 초-미세 정밀, 고 신뢰성, 향상된 소형화 및 우수한 유연성을 갖는 물질의 생산을 가능하게 한다.
하지만 기존의 레이저 직접구조화 기술은 바탕이 되는 레진에 직접 도금을 수행함에 따라 도금이 레진에 잘 부착되지 않거나 쉽게 박리되는 단점을 가지고 있었다. 이는 기존의 LDS레진이 레진의 물성을 향상시키는 첨가제만 배합되어 있어 사출표면에 첨가제의 분산 및 평활성을 증가시킴에 따라, 레진과 도금금속 사이의 접착이 약해지기 때문인 것으로 나타났다.
이를 해결하기 위하여 코퍼 하이드록사이드 포스페이트(Copper Hydroxide Phosphate)를 첨가제로 사용하는 방법이 개발되어 왔다. 하지만 이러한 코퍼 하이드록사이드 포스페이트는 높은 온도에서 열적 안정성이 떨어짐에 따라, 칼라변색 및 탄화현상을 보여 백색의 사출이 어려우며, 저온 작업시 사출 표면이 거칠게 나와 도금의 신뢰성에 문제가 발생하기도 한다.
한편, LDS레진의 발열 성능을 개선하기 위하여 열전도 충전제가 첨가되는데, 열전도 충전제의 함량이 증가함에 따라 LDS레진의 기계적 물성 및 사출 성형성이 저하되는 문제가 발생한다.
대한민국 공개특허 제2016-0016957호에서는 레이저 직접구조화 기능을 가지는 열전도성 폴리머 조성물에 관하여 개시하고 있다. 이 발명에서는 열전도성 필러를 포함하여 레이저 직접구조화 레진에 열전도성을 부가하고 있지만, 레진과 도금되는 금속간의 접착력을 개선시키기 위한 첨가제로는 코퍼 하이드록사이드 포스페이트를 이용하고 있어 고온에서의 열변색을 방지할 수 없다는 단점을 가진다.
대한민국 등록특허 제1297630호에서는 레이저 직접구조화용 조성물 및 이를 이용한 레이저 직접구조화 방법에 관하여 개시하고 있다. 이 발명에서는 시드형성제, 레이저 흡수제 등을 첨가하여 고정의 간소화 및 경제적 효과를 가지는 조성물을 개시하고 있지만, 레진과 도금되는 금속간의 접착력을 증대시키기 위한 구성이 개시되지 않아 도금의 신뢰성이 문제될 수 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열안정성이 개선되며, 인장강도 등의 기계적 물성 및 사출 성형성이 우수하고, 표면이 더욱 균일화 되어 도금성 및 신뢰성이 향상된 레이저 직접구조화 레진을 제공하고자 한다.
전술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 고분자 수지, 고분자 첨가제, 열전도 충전제 및 레이저 마킹 첨가제를 포함하는 레이저 직접구조화 레진을 제공한다.
또한 상기 고분자 첨가제는 에스터계, 에스테르계 또는 폴리카보네이트계 고분자 첨가제인 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진을 제공한다.
또한 상기 열전도 충전제는 ZnO(산화아연), AlN(알루미늄 나이트라이드), Al4C3(알루미늄 카바이드), Al2O3(알루미늄 옥사이드), BN(보론 나이트라이드), AlON(알루미늄 옥시 나이트라이드), MgSiN2(마그네슘 실리콘 나이트라이드), SiC(실리콘 카바이드), Si3N4(실리콘 나이트라이드), 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀 및 탄소 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진을 제공한다.
또한 상기 열전도 충전제는 직경이 9㎛ 이상인 BN 입자인 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진을 제공한다.
또한 상기 레이저 마킹 첨가제는 코퍼 하이드록사이드 포스페이트(Copper Hydroxide Phosphate), 인산구리(Copper Phosphate) 또는 황산구리(Copper Sulfate)인 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진을 제공한다.
또한 상기 레이저 직접구조화 레진은 계면활성제를 0.05 내지 0.3중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진을 제공한다.
또한 상기 레이저 직접구조화 레진은 유동성개선제를 1 내지 2.5중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진을 제공한다.
본 발명에 따르면 고분자 수지와 열전도 충전제의 함량비, 열전도 충전제의 입자 크기 또는 특정 첨가제를 투입함으로써 열안정성이 개선되며, 인장강도 등의 기계적 물성 및 사출 성형성이 우수하고, 표면이 더욱 균일화 되어 도금성 및 신뢰성이 향상된 레이저 직접구조화 레진을 제공할 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 화합물, 조성물, 물품, 시스템, 장치, 및/또는 방법은 특정 합성 방법 또는 특정 시약에 제한되지 않으며, 이들은 당연히 다양할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 사용된 용어들은 단지 특정 양태를 설명하기 위한 목적이며, 제한하려는 의도가 아니라는 것이 이해되어야 한다. 본원에 설명된 것과 유사하거나 동등한 어떤 방법 및 재료가 본 개시의 실시나 시험에서 사용될 수 있지만, 이에 제한하여 해석되지 않는다.
본 발명은 고분자 수지, 고분자 첨가제, 열전도 충전제 및 레이저 마킹 첨가제를 포함하는 레이저 직접구조화 레진을 개시한다.
상기 고분자 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌-기반 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리옥시메틸렌(POM), 리퀴드 크리스탈 폴리머(LCP), 폴리페닐렌 설피드(PPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 테르폴리머(ABS), 아크릴 폴리머, 폴리에테르이미드(PEI), 폴리우레탄, 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 열경화성 수지(thermoset) 폴리머 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 폴리머 성분은 레이저에 의하여 에칭되어 금속이 부착되는 부분으로, 레이저가 조사되는 경우 레이저에 의하여 레진의 일부가 증발하면서, 표면에 많은 기공을 형성하게 되며, 이에 따라 도금되는 금속이 상기 기공에 침투하여(Anchoring) 금속과 레진 사이에 부착력이 형성된다. 이때 사용되는 폴리머(고분자 수지)의 양은 전체 레진 대비 30~80중량%일 수 있으며, 바람직하게는 35~62중량%일 수 있다. 상기 고분자 수지의 양이 전체 레진 대비 30중량% 미만으로 포함되는 경우 폴리머의 양이 상대적으로 적게 되어 내구성에 문제가 생기거나, 폴리머의 특성을 발휘하기 어려울 수 있으며, 상기 폴리머의 양이 80중량% 초과하여 포함되는 경우 첨가제의 양이 적어져 금속 도금시 금속과의 부착이 어려울 수 있다. 또한 상기 고분자 수지는 사출시 유동성 조절을 위하여 서로 다른 물성을 가지는 2종 이상의 폴리머가 혼합되어 사용될 수 있으며, 서로 다른 물성을 가지는 동종의 폴리머가 혼합되어 사용될 수 있음을 물론이다.
상기 고분자 첨가제는 레진에 내화학성, 안정성, 작업성 등을 부여하는 첨가제로 에스터계, 에스테르계 또는 폴리카보네이트계 고분자 첨가제일 수 있으며, 바람직하게는 에스터계 첨가제, 더욱 바람직하게는 하기의 화학식 1로 표시되는 폴리 1,4-시클로헥산 디메틸 테레프탈레이트(PCT)일 수 있다.
Figure 112018056254511-pat00001
상기 고분자 첨가제가 레진에 첨가되는 경우 도금액의 화학적 영향을 줄여 레진의 기본물성이 유지될 수 있으며, 레진의 가수분해로 인한 도금금속 부착성능 저하가 최소화될 수 있다. 또한 사출 표면의 오염으로 인한 레이저 패턴의 이상이나 이에 따른 도금성 저하가 최소화될 수 있으며, 베이스로 사용되는 폴리머에 비하여 성형성이 우수함에 따라 사출 작업시 성형성이 향상되는 효과를 가져올 수 있다.
상기 고분자 첨가제의 첨가량은 전체 레진 대비 1~15중량%일 수 있으며, 바람직하게는 2~12중량%일 수 있다. 상기 고분자 첨가제의 함량이 전술한 함량범위를 벗어날 경우 레진의 기본 물성이 유지되지않고, 도금금속 부착성능이 저하될 수 있다.
상기 열전도 충전제는 고(high) 열전도성 또는 저(low) 열전도성 필러일 수 있고, 상기 고 열전도성 필러는 약 50 WmK와 같거나 높은 열 전도도를 갖고, 상기 저 열전도성 필러는 약 10 WmK 내지 약 30 WmK의 열 전도도를 갖고, 본 발명에서 사용되는 열전도 충전제는 고 열전도성 또는 저 열전도성 필러이거나 이들의 조합일 수 있다.
또한 상기 열전도 충전제의 종류는, 이에 제한 하는 것은 아니나, ZnO(산화아연), AlN(알루미늄 나이트라이드), Al4C3(알루미늄 카바이드), Al2O3(알루미늄 옥사이드), BN(보론 나이트라이드), AlON(알루미늄 옥시 나이트라이드), MgSiN2(마그네슘 실리콘 나이트라이드), SiC(실리콘 카바이드), Si3N4(실리콘 나이트라이드), 그라파이트, 팽창 그라파이트, 그래핀 및 탄소 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
한편, 열전도 충전제의 첨가량을 증가시킬수록 인장강도 등의 기계적 물성과 성형성이 저하되는 문제를 해결하고자, 상기 고분자 수지와 상기 열전도 충전제의 중량비를 한정할 수 있다. 즉, 상기 고분자 수지와 상기 열전도 충전제의 중량비가 2~6 : 1 일 때 충격강도, 인장강도, 열안정성 및 사출성형성이 균형을 이룰 수 있고, 바람직하게는 2~3 : 1 일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 열전도 충전제의 함량이 증가함에 따라 레진의 기계적 물성이 저하되는 문제를 해결하기 위하여 상기 열전도 충전제의 함량을 최소화 하면서 레진의 발열성능을 향상시킬 수 있는 상기 열전도 충전제의 직경을 한정할 수 있다. 따라서 본 발명에서 레이저 직접구조화 레진에 첨가되는 상기 열전도 충전제는 직경이 9㎛ 이상 또는 15㎛ 이상 또는 9 내지 15㎛ 인 입자일 수 있다. 상기 열전도 충전제의 직경이 9㎛ 미만일 경우 충전제의 함량을 최소화 하면서 열전도 성능, 굴곡탄성율, 충격강도 개선효과가 미비할 수 있고, 15㎛를 초과할 경우 충전제의 분산성이 저하되어 별도 상용화제가 필요할 수 있고, 원가 상승의 요인이 될 수 있다.
상기 레이저 마킹 첨가제는 레이저가 조사되는 레진의 표면에 작용하여 도금되는 금속과의 접착력을 늘려주는 역할을 수행한다. 따라서 상기 레이저 마킹 첨가제는 코퍼 하이드록사이드 포스페이트(Copper Hydroxide Phosphate), 인산구리(Copper Phosphate) 또는 황산구리(Copper Sulfate)일 수 있으며, 바람직하게는 코퍼 하이드록사이드 포스페이트일 수 있다.
아울러 상기 레이저 마킹 첨가제 이외에도 상기 레진의 기계적 강도를 유지하면서 착색이 가능하도록 금속산화물 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 금속 산화물 첨가제는 구리 함유 금속 산화물, 티타늄 함유 금속 산화물, 주석 함유 금속 산화물, 아연 함유 금속 산화물, 마그네슘 함유 금속 산화물, 알루미늄 함유 금속 산화물, 금 함유 금속 산화물 또는 은 함유 금속 산화물일 수 있으며, 또는 상기 금속 산화물 중 하나 이상으로 코팅된 무기화합물일 수 있다.
상기 레이저 마킹 첨가제는 전체 레진 대비 1~15중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게 2~12중량% 포함될 수 있다. 상기 레이저 마킹 첨가제의 함량이 전술한 범위를 벗어날 경우 도금 신뢰성이 저하될 수 있다.
한편, 본 발명의 레이저 직접구조화 레진은 필러, 윤활제, 가소제, 자외선 흡수 첨가제, 적하 방지제, 염료, 안료, 안정제, 대전 방지제, 난연제, 충격보강제, 착색제, 산화 방지제, 이형제, 활제, 계면활성제, 유동성개선제 또는 색상개선제가 추가로 포함될 수 있다.
상기 계면활성제는 열전도 충전제의 함량을 최소로 유지하면서, 고분자 수지와 충전제의 상용성을 개선하는 역할을 할 수 있다. 따라서 상기 계면활성제는 전체 레진 대비 0.05 내지 0.3중량% 포함되어 레진의 열전도 성능 향상에 기여할 수 있다. 상기 계면활성제의 함량이 0.3중량%를 초과할 경우 충격강도, 열변형 온도가 저하될 수 있다.
상기 유동성개선제는 열전도 충전제의 함량이 증가함에 따라 레진의 유동성이 저하되어 사출성형성이 저하되는 문제를 해결하기 위하여 1 내지 2.5중량% 포함될 수 있다. 상기 유동성개선제의 함량이 2.5중량%를 초과할 경우 레진의 충격강도가 저하될 수 있다.
상기 필러는 레진의 기계적 강도 및 성형 수축률을 개선하기 위하여 사용되는 것으로, 실리케이트, 실리카 파우더, 알루미늄 실리케이트(뮬라이트), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 용융 실리카, 크리스탈 실리카 그라파이트, 천연 규사, 보론-실리케이트 파우더, 알루미늄 산화물, 마그네슘 산화물, 칼슘 설페이트(이의 무수물, 2수화물 또는 3수화물), 유리 구(sphere), 실리케이트 구, 알루미노실리케이트, 경질 카올린, 연질 카올린, 하소(calcined) 카올린, 실리콘 카바이드, 알루미나, 보론 카바이드, 철, 니켈, 구리, 몰리브덴 설파이드, 아연 설파이드, 미립자 또는 섬유상 알루미늄, 청동, 아연, 구리 및 니켈 등; 플레이크 필러, 플레이크 실리콘 카바이드, 알루미늄 디보라이드, 알루미늄 플레이크, 스틸 플레이크 또는 섬유상 필러가 포함될 수 있다. 상기 필러는 LDS레진 대비 10~30중량% 포함되는 것이 바람직하다.
상기 충격보강제는 내충격 개선을 위하여 사용되는 것으로, 본 발명에 의한 레진의 내구성을 높이기 위한 화합물이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, LSD레진 대비 1~10중량% 포함될 수 있다.
상기 산화방지제는 압출 공정시 열에 의한 산화를 방지하며, 물성을 유지하기 위한 첨가제로서, 유기포스파이트, 트리페닐포스파이트, 트리스-(2,6-디메틸페닐)포스파이트, 트리스-(혼합된 모노- 및 디-노닐페닐)포스파이트, 포스포네이트, 디메틸벤젠포스포네이트, 포스페이트 또는 트리메틸 포스페이트를 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 산화방지제는 LDS레진 대비 0.01~2중량% 포함되는 것이 바람직하다.
상기 가소제로서, 프탈산 에스테르, 디옥틸-4,5-에폭시-헥사히드로프탈레이트, 트리스-(옥톡시카르보닐에틸) 이소시아누레이트, 트리스테아린 또는 에폭시화 대두유가 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 대전방지제로서, 글리세롤 모노스테아레이트, 나트륨 스테아릴설포네이트 또는 나트륨 도데실벤젠설포네이트가 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 이형제로서, 금속 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트, 밀납, 몬탄 왁스 또는 파라핀 왁스가 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 활제로서, LDS레진의 가공성 향상 또는 가공시 부하를 줄일 수 있는 화합물은 제한 없이 사용될 수 있으며, LDS레진의 0.1~1중량% 포함되는 것이 바람직하다.
상기 색상개선제는 본 발명의 레진에 흰색을 부여하기 위하여 사용되는 것으로 흰색을 가지는 안료 또는 염료라면 제한 없이 사용될 수 있지만, 바람직하게는 이산화티타늄(TiO2)가 사용될 수 있으며, LDS레진 대비 0.1~10중량% 포함되는 것이 바람직하다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 자세하게 설명한다.
실시예 1
폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10)) 9.1중량%, 폴리카보네이트(PC; 3017PJ POWDER, 삼양사(MI:34)) 30중량%, 폴리 1.4-시클로헥산 디메틸 테레프탈레이트(PCT; Tritan TX-1001, 이스트만) 10중량%, 열전도 충전제(M/F; BN, Agglomerates CFA50M, 15㎛~30㎛) 15중량%, 무기 충전제(G/F; CS-321) 18중량%, 레이저 마킹 첨가제(쉐퍼드 1G) 5중량%, 레이저 마킹 첨가제(8840) 2중량%, 난연제(PX-200) 2중량%, 충격보강제(S-2001) 7중량%, 산화방지제(AO-50:IR-168, 1:1) 0.2중량% 및 염료(CARBON M/B) 1.7중량%를 믹서에 투입하여 충분히 혼합한 다음, PELLET 상태의 원료를 (100 ton 형체력) 사출기에 투입하여 LDS 레진 시편을 제조하였다.
실시예 2
상기 열전도 충전제(M/F; Agglomerates CFA50M, 15㎛~30㎛) 대신 열전도 충전제(M/F; BN, DENKA, 9㎛)를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 3
상기 열전도 충전제(M/F; Agglomerates CFA50M, 15㎛~30㎛) 대신 열전도 충전제(M/F; BN, CF600 모멘티브, 15㎛)를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 4
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10))를 8.8중량%로 조절하고, 계면활성제(SAS, BASF FL3600)를 0.3중량% 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 5
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10))를 8.9중량%로 조절하고, 계면활성제(SAS, BASF FL3600) 0.2중량% 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 6
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10))를 9중량%로 조절하고, 계면활성제(SAS, BASF FL3600)를 0.1중량% 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 7
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10))를 9.05중량%로 조절하고, 계면활성제(SAS, BASF FL3600)를 0.05중량% 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 8
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10))를 6.5중량%로 조절하고, 계면활성제(SAS, BASF FL3600) 0.05중량% 및 유동성개선제(SUNNYFC EMI-200) 2.5중량% 를 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 9
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10))를 7중량%로 조절하고, 계면활성제(SAS, BASF FL3600) 0.05중량% 및 유동성개선제(SUNNYFC EMI-200) 2중량% 를 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 10
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10))를 8중량%로 조절하고, 계면활성제(SAS, BASF FL3600) 0.05중량% 및 유동성개선제(SUNNYFC EMI-200) 1중량% 를 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 10에 의하여 제조된 시편의 조성을 하기 표 1(단위 : 중량%)에 정리하여 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10
PC 39.1 39.1 39.1 38.8 38.9 39 39.05 36.5 37 38
PCT 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
M/F 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
G/F 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18
쉐퍼드 1G 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
8840 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
계면활성제 - - - 0.3 0.2 0.1 0.05 0.05 0.05 0.05
유동성개선제 - - - - - - - 2.5 2 1
난연제 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
충격보강제 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
산화방지제 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
CARBON M/B 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
CARBON M/B 2 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
실험예
실시예 1 내지 10에서 제조된 시편에 대하여 하기 방법으로 인장강도, 신율, 굴곡강도, 굴곡탄성, 충격강도, HDT, MI, 비중, 경도 및 열전도성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2 내지 4에 나타내었다.
[측정방법]
- 인장강도 : ASTM D638
- 신율 : ASTM D638
- 굴곡강도 : ASTM D790
- 굴곡탄성 : ASTM D790
- 충격강도 : ASTM D256
- HDT : ASTM D648
- MI : ASTM D1238
- 비중 : ASTM D792
- 경도 : ASTM D785(R-SCALE)
- 열전도성 : ASTM E1461(Netzsch LFA 447를 이용하여 Laser Flash Method에 따라 측정)
시험 항목 단위 실시예1 실시예2 실시예3
인장강도 10mm/min kgf/cm2 660 642 645
신 율 % 2 2 2
굴곡강도 5mm/min kgf/cm2 998 985 992
굴곡탄성 59342 55203 57600
충격강도 1/8" kgf·cm/cm 5.5 4 4.2
1/4" 5 3.7 4
HDT (18.6kg/㎠) ℃ 121.8 121 121.5
Ml (260℃/5kg) g/10min 7.3 7.2 7
비중 - - 1.45 1.44 1.44
경도 - - 106 105 105
열전도성 W/(m*K) - 2.032 1.933 1.954
상기 표 2를 참조하면, 열전도 충전제의 입자 크기가 클수록(실시예 1 > 실시예 3 > 실시예 2) 열전도 성능이 향상되고, 굴곡탄성, 충격강도 등의 물성도 향상되는 것을 알 수 있다. 따라서 열전도 충전제의 입자 크기를 한정함으로써 열전도 충전제의 함량을 최소화 하면서 LDS레진의 열전도성 및 기계적 물성을 개선할 수 있다.
시험 항목 단위 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7
인장강도 10mm/min kgf/cm2 652 650 655 662
신 율 % 2 2 2 2
굴곡강도 5mm/min kgf/cm2 986 983 987 1000
굴곡탄성 59002 59302 59300 59562
충격강도 1/8" kgf·cm/cm 3.2 3.5 4.6 5.6
1/4" 3 3 4.4 5.2
HDT (18.6kg/㎠) ℃ 113.2 114.7 118.6 122
Ml (260℃/5kg) g/10min 7.5 7.2 7 7.3
비중 - - 1.45 1.45 1.45 1.45
경도 - - 104 105 106 106
열전도성 W/(m*K) - 2.621 2.52 2.406 2.34
상기 표 3을 참조하면, 계면활성제의 함량이 증가할수록(실시예7->실시예6->실시예5->실시예4) 열전도 성능이 향상되나, 일정 구간에서 충격강도, 열변형 온도가 저하되는 것을 알 수 있다.
시험 항목 단위 실시예8 실시예9 실시예10
인장강도 10mm/min kgf/cm2 660 660 665
신 율 % 2 2 2
굴곡강도 5mm/min kgf/cm2 996 995 1002
굴곡탄성 58003 59246 59608
충격강도 1/8" kgf·cm/cm 4.1 4.8 5.6
1/4" 3.6 4.5 5.3
HDT (18.6kg/㎠) ℃ 121.7 122 122
Ml (260℃/5kg) g/10min 18.5 16.3 12.3
비중 - - 1.45 1.45 1.45
경도 - - 106 106 106
열전도성 W/(m*K) - 2.33 2.34 2.35
상기 표 4를 참조하면, 유동성개선제의 함량이 증가할수록(실시예10->실시예9->실시예8) 사출성형을 위한 유동성은 개선되나, 충격강도가 저하되는 것을 알 수 있다.
실시예 11
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10)) 7.1중량% 및 상기 열전도 충전제(M/F; Agglomerates CFA50M, 15㎛~30㎛) 17중량%로 조절한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
실시예 12
상기 폴리카보네이트(PC; 3025PJ POWDER, 삼양사(MI:10)) 4.1중량% 및 상기 열전도 충전제(M/F; Agglomerates CFA50M, 15㎛~30㎛) 20중량%로 조절한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 시편을 제조하였다.
상기 실시예 1, 11 및 12에 의하여 제조된 시편의 조성을 하기 표 5(단위 : 중량%)에 정리하여 나타내었고, 실시예 1, 11 및 12에서 제조된 시편에 대하여 상기 방법으로 인장강도, 신율, 굴곡강도, 굴곡탄성, 충격강도, HDT, MI, 비중, 경도 및 열전도성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예11 실시예12
PC 39.1 37.1 34.1
PCT 10 10 10
M/F 15 17 20
G/F 18 18 18
쉐퍼드 1G 5 5 5
8840 2 2 2
계면활성제 - - -
유동성개선제 - - -
난연제 2 2 2
충격보강제 7 7 7
산화방지제 0.2 0.2 0.2
CARBON M/B 1 1 1 1
CARBON M/B 2 0.7 0.7 0.7
시험 항목 단위 실시예1 실시예11 실시예12
인장강도 10mm/min kgf/cm2 660 636 629
신 율 % 2 2 2
굴곡강도 5mm/min kgf/cm2 998 987 964
굴곡탄성 59342 58431 58120
충격강도 1/8" kgf·cm/cm 5.5 5.25 4.6
1/4" 5 4.9 4.12
HDT (18.6kg/㎠) ℃ 121.8 121.6 122.2
Ml (260℃/5kg) g/10min 7.3 6.9 5.8
비중 - - 1.45 1.47 1.49
경도 - - 106 107 107
열전도성 W/(m*K) - 2.032 2.184 2.262
상기 표 6을 참조하면, 고분자 수지(PC)에 대한 열전도 충전제(M/F)의 함량비가 증가할수록 열전도성은 향상되나, 충격강도, 유동성 등이 저하되는 것을 알 수 있다. 따라서 열안정성, 기계적 물성 및 사출 성형성을 동시에 만족시킬 수 있는 고분자 수지와 열전도 충전제의 함량비가 존재하는 것을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위, 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. 고분자 수지, 고분자 첨가제, 열전도 충전제 및 레이저 마킹 첨가제를 포함하고,
    상기 고분자 수지는 폴리카보네이트이고,
    상기 고분자 첨가제는 폴리 1,4-시클로헥산 디메틸 테레프탈레이트이고,
    상기 열전도 충전제는 직경이 15~30 ㎛인 BN 입자이고,
    상기 고분자 수지와 상기 열전도 충전제의 중량비가 2~3 : 1이고, 상기
    고분자첨가제와 상기 열전도 충전제의 중량비가 1 : 2미만이고,
    상기 폴리카보네이트의 함량이 37.1~39.1 중량%이고,
    상기 열전도 충전제의 함량이 15~17 중량%이고,
    굴곡 탄성이 58431~59342 kgf/cm2이고,
    충격강도(1/8")가 5.25~5.5 kgfㆍcm/cm이고,
    열전도성이 2.184~2.032 W/m*K 인 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 첨가제는 에스터계 또는 폴리카보네이트계 고분자 첨가제인 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 마킹 첨가제는 코퍼 하이드록사이드 포스페이트(Copper Hydroxide Phosphate), 인산구리(Copper Phosphate) 또는 황산구리(Copper Sulfate)인 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 직접구조화 레진은 계면활성제를 0.05 내지 0.3중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 직접구조화 레진은 유동성개선제를 1 내지 2.5중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 직접구조화 레진.
KR1020180065927A 2018-06-08 2018-06-08 방열 성능이 개선된 레이저 직접구조화 레진 KR101940030B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180065927A KR101940030B1 (ko) 2018-06-08 2018-06-08 방열 성능이 개선된 레이저 직접구조화 레진

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180065927A KR101940030B1 (ko) 2018-06-08 2018-06-08 방열 성능이 개선된 레이저 직접구조화 레진

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101940030B1 true KR101940030B1 (ko) 2019-01-18

Family

ID=65323741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180065927A KR101940030B1 (ko) 2018-06-08 2018-06-08 방열 성능이 개선된 레이저 직접구조화 레진

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101940030B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140120283A (ko) * 2014-05-30 2014-10-13 김한주 레이저 직접 구조화 공정용 조성물
KR20160016957A (ko) * 2013-06-04 2016-02-15 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 열 전도성 폴리머 조성물
KR101757191B1 (ko) * 2017-02-15 2017-07-13 (주)럭키엔프라 레이저 직접구조화 레진
KR20180079064A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 롯데첨단소재(주) 열전도성 수지 조성물 및 이를 포함하는 복합체

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160016957A (ko) * 2013-06-04 2016-02-15 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 레이저 직접 구조화 기능을 갖는 열 전도성 폴리머 조성물
KR20140120283A (ko) * 2014-05-30 2014-10-13 김한주 레이저 직접 구조화 공정용 조성물
KR20180079064A (ko) * 2016-12-30 2018-07-10 롯데첨단소재(주) 열전도성 수지 조성물 및 이를 포함하는 복합체
KR101757191B1 (ko) * 2017-02-15 2017-07-13 (주)럭키엔프라 레이저 직접구조화 레진

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3568432B1 (en) Composition with thermal conductivity and laser plating performance by core-shell structure lds additive with metal compounds coated on mineral filler surface
JP5297639B2 (ja) 熱伝導性樹脂組成物
US7980897B2 (en) Asymmetric electronic parts
KR102232177B1 (ko) 고열 안정성 및 보다 넓은 색 공간을 갖는 레이저 직접 구조화 조성물
EP2455426B1 (en) Polycarbonate resin composition having high gloss and impact resistance and good surface properties, and molded article using the same
JP5122116B2 (ja) 熱伝導性樹脂組成物
JP2001207054A (ja) 液晶性ポリマー成形品
JP2015105380A (ja) ポリエステル組成物
KR20110072491A (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
JP2015101731A (ja) ポリエステル組成物
JP2011168633A (ja) ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法、およびそれからなる成形品
KR101950062B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101940030B1 (ko) 방열 성능이 개선된 레이저 직접구조화 레진
JP2002529569A (ja) 低い清澄性および低い曇り度を有する熱可塑性物品
KR101772738B1 (ko) 폴리카보네이트 난연수지 조성물 및 사출품
KR101757191B1 (ko) 레이저 직접구조화 레진
WO2005044921A1 (ja) 熱可塑性樹脂組成物及びその射出成形体
CN111727214A (zh) 导热填料颗粒和含有导热填料颗粒的聚合物组合物
KR101735889B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR102007099B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품
TW201410763A (zh) 高熱傳導性樹脂組合物
KR20140034063A (ko) 비할로겐 난연성 폴리시클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트 수지 조성물
JP3021868B2 (ja) ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物
JP2003073544A (ja) ポリフェニレンスルフィド樹脂組成物
JPH07331003A (ja) 低誘電性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant