KR102102682B1 - 자동차용 전장부품의 고절연 표면처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 커플링제로 표면개질된 무기물 입자를 준비하는 단계 상기 무기물 입자를 수지에 충진 시켜 복합수지를 형성하는 단계 및 상기 복합수지로 자동차용 전장부품의 절연부위를 절연하는 단계를 포함하고, 상기 복합수지를 형성하는 단계에서, 상기 커플링제로 상기 무기물 입자와 상기 수지를 결합하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전장부품 표면처리 방법을 제공하는 것이다. 더욱 상세하게는 수지에 무기 충전제를 넣을 때 커플링제로 무기물 입자의 표면을 개질 하여 수지의 기계적 특성을 향상하고 저유전율을 유지할 수 있는 복합수지에 관한 것이다.

Description

자동차용 전장부품의 고절연 표면처리 방법{Highly insulated surface treatment of automobile electric parts}
본 발명은 자동차용 전장부품 표면처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수지에 무기 충전제를 넣을 때 커플링제로 무기물 입자의 표면을 개질 하여 수지의 기계적 특성을 향상하고 저유전율을 유지할 수 있는 기술에 관한 것이다.
세계 각국의 자동차 연비 및 배출가스 규제 강화에 따라 친환경 차량 시장 고성장이 예상되며 친환경 차량 시장 성장에 큰 영향을 미치는 배터리팩의 고율화, 소형화, 염가화가 요구됨에 따라 배터리팩 업체들의 최적화된 내부 전장품 개발 요구가 증가하고 있다.
배터리팩 내부 공간을 최대한 활용하기 위해 전장품의 모듈화 및 와이어와 플렉시블 버스바의 개발이 증가하고 있는 추세이다.
일반적으로 수지의 경우 유전율은 매우 낮아 좋은 특성을 나타내지만 코일 간에 높은 전압을 걸어 일정 전압 이상을 넘어가면, 코일피막의 표면 사이에서 부분방전이라고 불리는 미세한 방전이 발생한다. 이부분방전이 발생하면 오랜 시간에 걸쳐서 피막을 침식하여 끝내는 절연파괴에 이르게 된다는 문제점이 있다.
피막의 수지는 강도 및 특성에 한계가 있어 기계적 특성 및 내전압 특성 향상을 위해 탈크(talc), 운모(mica), 유리섬유(glass fiber)와 같은 무기 충전제를 복합적으로 처방, 제조한 하였지만 일반 수지에 비해 유전율이 높은 무기 충전제를 넣어 절연파괴의 문제점은 해결되었지만 수지가 가지고 있는 절연특성을 저하하는 문제점이 생겨 무기충전제만 넣는 것으로는 한계가 있다.
대한민국 등록특허 KR 10-1744500
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전선 피막의 수지가 유전율이 낮은 특성을 가져 종래에 많이 사용하였지만 코일간의 높은 전압을 걸어 일정 전압이 넘어가면, 코일피막의 표면 사이에서 부분방전이라고 불리는 미세한 방전이 발생하는 문제점이 발생한다. 이런 부분방전으로 인해 피막을 침식하여 절연이 파괴되는 일반수지 문제점을 해결하기 위하여 무기 충전제를 복합적으로 제조해 절연파괴는 낮아졌지만 유전율이 높아지는 문제점이 발생한다. 이런 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 무기물 입자를 첨가해 분산성과 결합력을 높여 수지의 기계적 특성을 향상하고 저유전율을 유지할 수 있는 복합수지를 제공함에 있다. 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전선 피막의 수지가 유전율이 낮은 특성을 가져 종래에 많이 사용하였지만 코일간의 높은 전압을 걸어 일정 전압이 넘어가면, 코일피막의 표면 사이에서 부분방전이라고 불리는 미세한 방전이 발생하는 문제점이 발생한다. 이런 부분방전으로 인해 피막을 침식하여 절연이 파괴되는 일반수지 문제점을 해결하기 위하여 무기 충전제를 복합적으로 제조해 절연파괴는 낮아졌지만 유전율이 높아지는 문제점이 발생한다. 이런 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 무기물 입자를 첨가해 분산성과 결합력을 높여 수지의 기계적 특성을 향상하고 저유전율을 유지할 수 있는 복합수지를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 자동차용 전장부품 표면처리 방법을 제공한다. 이러한 자동차용 전장부품 표면처리 방법은 커플링제로 표면개질된 무기물 입자를 준비하는 단계, 상기 무기물 입자를 수지에 충전 시켜 복합수지를 형성하는 단계 및 상기 복합수지로 자동차용 전장부품의 절연부위를 절연하는 단계를 포함하고, 상기 복합수지를 형성하는 단계에서, 상기 커플링제로 상기 무기물 입자와 상기 수지를 결합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 무기물 입자는 실리카, 알루미나, 황산 바륨, 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 붕산 알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산 칼슘, 티탄산 마그네슘, 티탄산 비스머스, 산화 티탄, 지르콘산 바륨, 및 지르콘산 칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수지는 폴리염화비닐수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 천연고무, 폴리에스텔, 에폭시 수지, 페놀 수지, 합성수지, 폴리 아마이드 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동차용 전장부품은 배터리, BMS, 충전기코일, 인버터, 컨버터, 차량제어기 및 전기모터로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수지의 함량을 100wt% 기준으로 무기물 입자의 함량이 0.5wt% 내지 15wt%인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커플링제는 실란 커플링제를 포함하는 것을 특징으로한다.
또한, 상기 실란 커플링제는 알킬기, 아민기, 아크릴기 또는 에폭시기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실란 커플링제의 알킬기는 상기 무기물 입자와 결합해 수산화기를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실란 커플링제의 아민기는 상기 수지와 결합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실란 커플링제는 아미노실란을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복합수지에 상기 무기물입자가 고르게 분산된 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예는 상기 상술된 표면처리 방법으로 표면처리된 자동차용 전장부품을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 효과로서, 실란 커플링제를 사용하여 무기물 입자의 표면개질을 통해 수지와의 접착 성능을 높이는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 표면개질된 무기물 입자를 이용하여 복합수지 내 무기물입자의 분산성을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 표면개질된 무기물 입자를 이용하여 복합수지 내 함습도을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 실란 커플링제를 사용하여 유기질 재료인 수지와 무기질 재료인 무기물 입자의 결합력을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 표면개질된 무기물 입자와 절연수지가 결합하여 수지의 기계적 특성을 향상하고 저유전율을 유지할 수 있다.
또한, 표면개질된 무기물 입자를 첨가한 복합수지는 열팽창계수를 감소 시키는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 자동차용 전장부품 표면처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 PAI와 SiO2의 결합을 위한 실란커플링제(Silane coupling agent) 개념도이다.
도 3은 SiO2 표면개질 전 및 표면개질 후의 복합 PAI의 용액 사진이다.
도 4는 무기물 입자 함량에 따른 점도 실험을 나타낸 사진이다.
도 5는 무기물입자 함량에 따른 점도 그래프이다.
도 6은 무기물입자의 표면을 개질 하기 전과 후의 용액으로 금속을 코팅한 상태 사진이다.
도 7은 무기물 입자 함량에 따른 유전율 그래프이다.
도 8은 무기물 입자 함량에 따른 코팅 두께 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 자동차용 전장부품 표면처리 방법
실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전장부품 표면처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 전장부품 표면처리 방법은 커플링제로 표면개질된 무기물 입자를 준비하는 단계(S100), 상기 무기물 입자를 수지에 충진 시켜 복합수지를 형성하는 단계 (S200), 상기 복합수지로 자동차용 전장부품의 절연부위를 절연하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
먼저, 커플링제로 표면개질된 무기물 입자를 준비한다(S100).
상기 커플링제는 실란 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 실란 커플링제는 알킬기, 아민기, 아크릴기 또는 에폭시기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 실란 커플링제의 알킬기는 무기물 입자와 결합해 수산화기를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 실란 커플링제의 아민기는 상기 수지와 결합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 실란 커플링제는 아미노실란을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서는 아미노 실란 커플링제를 이용하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 무기물 입자는 실리카, 알루미나, 황산 바륨, 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 붕산 알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산 칼슘, 티탄산 마그네슘, 티탄산 비스머스, 산화 티탄, 지르콘산 바륨, 및 지르콘산 칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 실란 커플링제의 알킬기는 무기물입자와 결합하여 수산화기를 형성할 수 있다.
따라서 상기 커플링제는 무기물입자와 결합해 표면이 개질되고 수산화기를 형성할 수 있다.
또한, 실란 커플링제의 아미노기는 수지와 결합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그 다음에, 상기 무기물 입자를 수지에 충진 시켜 복합수지를 형성한다(S200).
상기 수지는 폴리염화비닐수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 천연고무, 폴리에스텔, 에폭시 수지, 페놀 수지, 합성수지, 폴리 아마이드 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수지의 함량을 100wt% 기준으로 무기물 입자의 함량이 0.5wt% 내지 15wt%인 것을 특징으로 할 수 있다.
만일, 무기물 입자의 함량이 0.5wt% 미만일 경우 에폭시 수지 내에서 표면개질된 무기물입자의 분산성이 저하되고, 부분방전을 억제하는 효과를 가져올 수 없고, 15wt% 초과할 경우 복합수지의 유전율이 증가되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 수지에 상기 무기물입자가 균일하게 분산된 것을 특징으로 할 수 있다.
표면개질된 무기물입자는 표면장력이 낮아 수분과의 친화력이 감소되고 수지에 충진 하였을 때 상기 수지에 균일하게 분산되어 함습도가 낮은 복합수지를 형성한다.
이를 통해 형성된 복합수지로 전장부품을 절연하면 부분방전 없이 저유전율을 유지할 수 있는 효과를 갖게 된다.
예를 들어, 상기 수지가 폴리아미드이미드(PAI: Polyamide-imide)이고 상기 무기물입자가SiO2일 때 아미노 실란커플링제의 알킬기는 무기물입자와 결합하여 수산화기를 형성하고, 아미노 실란커플링제의 아미노기는 수지와 결합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 아민 실란커플링제로 표면개질된 무기물입자와 수지가 결합하면 화학적 접착성을 향상시키는효과, 무기물입자가 수지에서 분산성과 혼화성을 갖는 효과 및 수지의 유전율을 유지하는 효과를 가져올 수 있다.
그 다음에 상기 복합수지로 자동차용 전장부품의 절연부위를 절연한다(S300).
상기 자동차용 전장부품은 배터리, BMS, 충전기코일, 인버터, 컨버터, 차량제어기 및 전기모터로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 절연하는 단계(S300)는, 상기 전장부품의 기재상에 상기 복합수지를 도포하는 단계 및 상기 전장부품 기재상에 도포된 복합수지를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 2는 PAI와 SiO2의 결합을 위한 실란커플링제(Silane coupling agent) 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 아미노실란(XSi(OR)4-n)의 기본구조를 보여준다.
이때, 실란 커플링제의 R(R-알킬기, 아릴기, 유기작용기) 및 OR기 (OR-메톡시기, 에톡시기, 아세톡시기)는 무기물입자와 결합하여 수산화기를 형성할 수 있다.
또한, 실란 커플링제의 X는 NH2아미노기일 수 있고, 아미노기는 수지와 결합하는 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 도 2의 폴리아미드이미드(PAI: Polyamide-imide)는 아민기와 결합하는 수지, SiO2는 알킬기와 결합하는 무기물입자일 수 있다.
또한, 실란 커플링제로 표면개질된 무기물입자와 수지가 결합하여 화학적 접착성을 향상시키는 효과, 무기물입자가 수지에서 분산성과 혼화성을 갖는 효과 및 수지의 유전율을 유지하는 효과를 가져올 수 있다.
제조예
1. 표면개질된 무기물입자를 첨가한 복합수지
1) 무기물입자 SiO의 표면에 흡착된 수분 및 각종 유기물 등을 제거 하기 위해 110℃에서 12h동안 열처리 하였다.
2) 상온에서 무기물입자들을 알코올류 와 정제수를 교반기에 함께 넣고 순차적으로 rpm을 높여가면서 교반하였다. (이때 1000rpm을 넘지 않는다.)
3) 실란커플링제를 혼입한후 120℃에서 1500rpm으로 교반하면서 가수분해를 촉진시키고 축합반응을을 유도한 후 무기물입자 SiO표면을 개질하였다.
4) 표면개질된 무기물입자를 원심분리한 후 폴리아미드이미드(PAI: Polyamide-imide)수지에 충진했다.
도 3은 SiO2 표면개질 전 및 표면개질 후의 복합 폴리아미드이미드 (PAI)의 용액 사진이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 복합수지 PAI용액에 무기물 입자 SiO2 를 표면개질 전 첨가한 도 3(b) 내지 도 3(d)와 표면개질 후 첨가한 도 3(f) 내지 도 3(h)인 것의 이미지를 볼 수 있다.
표면개질 전의 무기물입자(SiO2)를 넣은 PAI용액 이미지 도 3(b) 내지 도 3(d)는 용액의 표면이 PAI수지에 무기물입자를 넣지 않은 용액의 이미지 도 3(a) 보다 표면보다 고르지 못한 것을 볼 수 있고, 실란 커플링제를 통해 표면개질 한 무기물입자 SiO2 를 넣은 PAI용액 이미지 도 3(f) 내지 도 3(h)는 PAI수지에 무기물입자를 넣지 않은 용액의 이미지 도 3(a) 보다 표면과 비슷하게 고르게 펴진 용액의 이미지를 볼 수 있다.
도 4는 무기물 입자 함량에 따른 점도 실험을 나타낸 사진이다.
도 4를 참조하면, 도 4(a)는 PAI용액의 점도를 실험하기 위해 준비한 모형의 사진이다, 도 4(b)는 PAI용액에 표면개질하기 전 무기물 입자첨가 함량이2wt%인 용액의 점도를 실험하기 위해 준비한 모형의 사진이다
, 도 4(c)는 PAI 용액에 표면개질하기 전 무기물 입자첨가 함량이5wt%인 용액의 점도를 실험하기 위해 준비한 모형의 사진이다
, 도 4(d)는 PAI 용액에 표면개질하기 전 무기물 입자첨가 함량이10wt%인 용액의 점도를 실험하기 위해 준비한 모형의 사진이다
, 도 4(e)는 PAI 용액에 표면개질한 후 무기물 입자첨가 함량이2wt%인 용액의 점도를 실험하기 위해 준비한 모형의 사진이다
, 도 4(f)는 PAI 용액에 표면개질한 후 무기물 입자첨가 함량이5wt%인 용액의 점도를 실험하기 위해 준비한 모형의 사진이다
, 도 4(g)는 PAI 용액에 표면개질한 후 무기물 입자첨가 함량이10wt%인 용액의 점도를 실험하기 위해 준비한 모형의 사진이다.
도 4의 실험값은 도 5 그래프에서 확인할 수 있다.
이하 도 5는 점도 실험값을 설명한다.
도 5는 무기물입자 함량에 따른 점도 그래프이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 복합수지 용액에 무기물 입자를 표면개질 전 과 표면개질 후 첨가한 것의 점도를 볼 수 있다.
표면개질 하지 않은 무기물 입자를 첨가한 경우의 SM(X)그래프를 보면, 첨가량에 따라 점도가 많이 증가되고 표면개질된 무기물 입자를 첨가한 경우의 SM(O)그래프를 보면, 유사한 점도를 유지하는 것을 확인 할 수 있다.
따라서, 표면개질 하지 않은 무기물 입자를 첨가한 경우 점도가 증가하여 수지는 고르게 퍼지지 않고 코팅을 고르게 하지 못할 수 있다.
도 5의(a)는 PAI용액 값이다.
도 5의(b)는 PAI용액에 표면개질하기 전 무기물 입자첨가 함량이2wt%값이다.
도 5의(c)는 PAI용액에 표면개질하기 전 무기물 입자첨가 함량이5wt%값이다.
도 5의(d)는 PAI용액에 표면개질하기 전 무기물 입자첨가 함량이10wt%값이다.
도 5의(e)는 PAI용액에 표면개질한 후 무기물 입자첨가 함량이2wt%값이다.
도 5의(f)는 PAI용액에 표면개질한 후 무기물 입자첨가 함량이5wt%값이다.
도 5의(g)는 PAI용액에 표면개질한 후 무기물 입자첨가 함량이10wt%값이다.
도 6은 무기물입자의 표면을 개질 하기 전과 후의 용액으로 금속을 코팅한 상태 사진이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 복합수지 용액에 무기물입자를 표면개질하기 전 첨가한 것으로 구리를 코팅한 도 6(b) 내지 도 6(d) 사진과 복합수지 용액에 무기물입자를 표면개질한 후 첨가한 것으로 구리를 코팅한 도 6(e) 내지 도 5(g)사진을 보여준다.
도 6의 (a)는 기존의 PAI용액을 구리에 코팅한 사진이다.
표면개질하기 전 무기물 입자첨가 함량이2wt%인 도 6(b), 5wt%인 도 6(c) 및 10wt%인 도 6(d)인 용액 과 표면개질한 후 무기물 입자첨가 함량이 2Mwt%인 도 6(e), 5Mwt%인 도 6(f) 및 10Mwt%인 도 6(g)인 용액의 코팅상태를 비교하면 표면개질 전 무기물입자를 첨가한 용액으로 코팅한 구리는 무기물입자의 함량이 2wt%인 도 6(b)에서 10wt%인 도 6(d)로 높아질수록 구리를 두껍게 코팅하고 조도가 높은 코팅표면 상태를 보여준다.
표면개질한 후 무기물입자를 첨가한 용액으로 코팅된 구리는 무기물입자의 함량이 높아져도 구리를 코팅한 코팅층의 두께와 코팅 표면의 조도는 비슷하게 유지하는 도 6(e) 내지 도 6(g)사진을 보여준다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 도 6(e) 내지 도 6(g)는 복합 수지 내 표면개질된 무기물 입자의 첨가량이 증가할수록 강도 또한 증가하여 연필경도실험 시 코팅층이 연필로 인한 결함이 줄어들 수 있고, 얇게 코팅되는 것을 볼 수 있다.
도 7은 무기물 입자 함량에 따른 유전율 그래프이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 복합수지 용액에 무기물 입자를 표면개질 전 과 표면개질 후 첨가한 것의 유전율 변화 그래프를 보여준다.
표면개질된 무기물입자 (SiO2)의 함량이 증가할수록 복합수지 내 무기물 입자의 분산성과 수지와의 결합력 향상을 통해서 유전율을 낮아지고 절연효과를 유지 할 수 있다.
따라서, 무기물 입자의 함량이 높아질수록 표면개질 전 무기물입자를 첨가한 용액의 SM(X)그래프선은 유전율이 상승하여 절연효과를 떨어트리는 결과를 보이고, 무기물 입자의 함량이 높아질수록 표면개질 후 무기물 입자를 첨가한 용액의 SM(O)그래프선은 유전율이 줄어들어 전열 효과를 유지하는 모습을 보여준다.
도 8은 무기물 입자 함량에 따른 코팅 두께 그래프이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 복합수지 용액에 무기물 입자를 표면개질 전 과 표면개질 후 첨가한 것의 코팅 두께 그래프를 보여준다.
표면개질된 무기물입자 (SiO2)의 함량이 증가할수록 복합수지 내 무기물 입자의 분산성이 증가하여 잘 퍼지고 잘 섞이는 효과를 준다.
따라서, 무기물 입자의 함량이 높아질수록 표면개질 전 무기물입자를 첨가한 용액의 SM(X)그래프선은 코팅 두께값이 상승하여 코팅 두께를 일정하고 얇게 할수 없고, 무기물 입자의 함량이 높아질수록 표면개질된 무기물 입자를 첨가한 용액의 SM(X)그래프선은 코팅두께가 일정하고 얇게 유지되는 결과값을 보여준다.
본 발명의 일 효과로서, 실란 커플링제를 사용하여 무기물 입자의 표면개질을 통해 수지와의 접착 성능을 높이는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 표면개질된 무기물 입자를 이용하여 복합수지 내 무기물입자의 분산성을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 표면개질된 무기물 입자를 이용하여 복합수지 내 함습도을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 실란 커플링제를 사용하여 유기질 재료인 수지와 무기질 재료인 무기물 입자의 결합력을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 표면개질된 무기물 입자와 절연수지가 결합하여 수지의 기계적 특성을 향상하고 저유전율을 유지할 수 있다.
또한, 표면개질된 무기물 입자를 첨가한 복합수지는 열팽창계수를 감소 시키는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 커플링제로 표면개질된 무기물 입자를 준비하는 단계;
    상기 무기물 입자를 수지에 충진 시켜 복합수지를 형성하는 단계; 및
    상기 복합수지로 자동차용 전장부품의 절연부위를 절연하는 단계를 포함하고,
    상기 복합수지를 형성하는 단계에서, 상기 커플링제로 상기 무기물 입자와 상기 수지를 결합하는 것을 특징으로 하고,
    상기 절연하는 단계는, 상기 전장부품의 기재상에 상기 복합수지를 도포하는 단계; 및 상기 전장부품 기재상에 도포된 복합수지를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 자동차용 전장부품은 배터리, BMS, 충전기코일, 인버터, 컨버터, 차량제어기 및 전기모터로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 수지의 함량을 100wt% 기준으로 상기 무기물 입자의 함량이 0.5wt% 내지 15wt%인 것을 특징으로 하고,
    상기 복합수지는 상기 수지에 상기 무기물입자가 균일하게 분산된 것을 특징으로 하는 자동차용 전장부품 표면처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무기물 입자는 실리카, 알루미나, 황산 바륨, 탈크, 진흙, 운모가루, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 붕산 알루미늄, 티탄산바륨, 티탄산 칼슘, 티탄산 마그네슘, 티탄산 비스머스, 산화 티탄, 지르콘산 바륨, 및 지르콘산 칼슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전장부품 표면처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수지는 폴리염화비닐수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 천연고무, 폴리에스텔, 에폭시 수지, 페놀 수지, 합성수지, 폴리 아마이드 수지 및 멜라민 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전장부품 표면처리 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커플링제는 실란 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전장부품 표면처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실란 커플링제는 알킬기, 아민기, 아크릴기 또는 에폭시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전장부품 표면처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 실란 커플링제의 알킬기는 상기 무기물 입자와 결합해 수산화기를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전장부품 표면처리 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 실란 커플링제의 아민기는 상기 수지와 결합하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전장부품 표면처리 방법.
  11. 삭제
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