KR102543068B1 - 필러의 마모도 평가 방법 및 필러 조성물의 선택 방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 주입 장치 등에 발생되는 마모 현상이 발생되기 전에, 필러 조성물이 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측하는 필러의 마모도 평가 방법 및 상기 필러의 마모도 평가 방법을 적용한 필러 조성물의 선택 방법을 제공한다.

Description

필러의 마모도 평가 방법 및 필러 조성물의 선택 방법{A method for evaluating the wear of the filler and a method for seleting the filler composition}
본 출원은 필러의 마모도 평가 방법 및 필러 조성물의 선택 방법에 관한 것이다.
수지 조성물은 방열성(열전도성)을 확보하기 위해서 또는 공정상 필요에 따른 요변성을 확보하기 위해서, 필러가 포함될 수 있다.
예를 들면, 최근 전기 제품, 전자 제품 또는 이차 전지 등의 배터리에서 발생되는 열의 처리가 중요한 이슈가 되면서, 수지 성분에 필러를 배합한 수지 조성물이 사용되고 있다.
특허문헌 1에는 이러한 수지 조성물을 적용한 배터리 모듈이 알려져 있다. 이와 같은 배터리 모듈에 수지 조성물을 주입하기 위해서는 주입 장치 등을 이용한다. 이 때, 수지 조성물은 필러가 포함된 상태이고 일반적으로 필러의 경도가 높다보니, 주입 장치 등이 마모되는 문제가 발생하였다.
주입 장치 등의 마모되는 문제를 고려하여 낮은 경도의 필러를 사용하거나 필러의 함유량을 낮추었으나, 수지 조성물이 가지고자 하는 방열성 또는 요변성 등을 확보할 수 없었다.
이러한 상황에서, 필러의 조성을 조율하여 주입 장치 등에 발생되는 마모 현상을 해결하고자 하였으나, 마모 현상이 발생하는지 여부를 확인하기 위해서는 상기 주입 장치를 분해하여 확인해야 했고, 만약 주입 장치가 마모되어 있다면 주입 장치의 수리는 물론 필러의 조성을 다시 조율해야 했다.
따라서, 주입 장치에 투입하지 않고도 필러가 상기 주입 장비에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측하는 필러의 마모도 측정 방법 및 상기 마모도 측정 방법을 적용한 필러 조성물의 선택 방법이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0105354호
본 출원은 필러의 마모도 평가 방법 및 필러 조성물의 선택 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 출원은 주입 장치 등에 발생되는 마모 현상이 발생되기 전에, 필러 조성물이 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측하는 필러의 마모도 평가 방법 및 상기 필러의 마모도 평가 방법을 적용한 필러 조성물의 선택 방법을 제공할 수 있다.
본 출원에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도가 그 물성에 영향을 미치는 경우, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은 상온에서 측정한 물성이다.
본 출원에서 사용되는 용어인 상온은 가열되거나 냉각되지 않은 자연 그대로의 온도이고, 예를 들면, 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 예를 들면, 약 15℃ 이상, 약 18℃ 이상, 약 20℃ 이상, 약 23℃ 이상, 약 27℃ 이하이거나 또는 25 ℃인 온도를 의미할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 필러 조성물, 용매 및 마모재를 포함하는 시료를 밀링 용기 내에서 밀링하는 단계; 및 상기 밀링 전후의 상기 마모재의 중량 변화를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
필러 조성물과 마모재가 접촉하여 마찰되면, 마모재가 마모되면서 마모 가루를 발생시킨다. 여기서, 상기 필러 조성물과 마모재의 마찰로 인하여 발생된 정전기로 인하여, 상기 마모 가루는 필러 조성물 또는 마모재 표면에 부착될 수 있는데, 이렇게 부착된 마모 가루를 제외하는 경우에는 정확한 마모도 평가가 어렵다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 이러한 문제를 해결하고자 시료에 필러 조성물 및 마모재뿐만 아니라 용매를 포함시킴으로써, 주입 장치 등에 발생되는 마모 현상이 발생되기 전에, 필러 조성물이 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 수지 조성물에 필러를 포함시킨 혼합물로 측정하지 않고, 상기 수지 조성물에 포함될 필러로 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있으므로, 간편하고 빠른 평가가 가능하다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 시료를 밀링 용기 내에서 밀링하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 시료는 필러 조성물, 용매 및 마모재를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 용매는 유전 상수(Dielectric constant)가 10 이상, 12.5 이상, 15 이상, 17.5 이상, 20 이상 또는 22.5 이상일 수 있고, 다른 예시에서 40 이하, 37.5 이하, 35 이하, 32.5 이하, 30 이하, 27.5 이하 또는 25 이하일 수 있다. 상기 용매의 유전 상수는 상기 나열한 상한 및 하한에 의해 형성되는 범위 내에 있을 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어인 유전 상수는 별다른 설명이 없는 한, 25 ℃에서의 상대 정적 유전 상수를 의미하고, 상기 상대 정적 유전 상수는 정적인(즉, 주파수가 0 Hz) 전기장에서 진공에서의 유전율이 1 이라고 하였을 때 각 물질의 상대 유전율을 의미 할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서 용매는 예를 들면, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부탄올 및 아세톤 등을 예시들 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서 용매의 유전 상수가 상기 범위 내에 있는 경우에는, 상기 필러 조성물과 마모재의 마찰에 의한 정전기 발생을 감소시킬 수 있고, 상기 용매에 대한 마모 가루의 분산성이 높아지므로 필러 조성물이 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 필러 조성물은 종류, 모양 및 크기 등은 특별히 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 필러 조성물은 1종 또는 2종 이상의 필러를 포함할 수 있다. 또한, 상기 필러 조성물은 동일 종류의 필러를 사용하더라도 모양이 다른 것을 혼합된 것일 수 있고, 입자평균입경이 다른 것들 것 혼합된 것일 수도 있다. 예를 들면, 상기 필러 조성물은 수산화 알루미늄 및 산화 알루미늄(알루미나)을 혼합된 것일 수 있으며, 상기 수산화 알루미늄과 산화 알루미늄 모양과 평균 입경은 서로 다를 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 필러 조성물은 입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러를 포함할 수 있다. 다른 예시에서 필러의 입자평균입경은 80 ㎛ 이상, 90 ㎛ 이상, 100 ㎛ 이상, 110 ㎛ 이상, 120 ㎛ 이상 또는 그 이상의 크기를 가질 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어인 필러의 입자평균입경은, 소위 D50 입경(메디안 입경)으로서, 입도 분포의 체적 기준 누적 50%에서의 입자 지름을 의미할 수 있다. 즉, 체적 기준으로 입도 분포를 구하고, 전 체적을 100%로 한 누적 곡선에서 누적치가 50%가 되는 지점의 입자 지름을 상기 평균 입경을 볼 수 있다. 상기와 같은 D50 입경은 레이저 회절법(laser Diffraction) 방식으로 측정할 수 있다.
입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러의 모양은 구형 및/또는 비구형(예를 들면, 침상형 및 판상형 등)을 필요에 따라서 적절히 선택되어 사용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용되는 용어인, 필러 모양이 구형이라는 것은 구형도가 약 0.9 이상인 것을 의미할 수 있고, 비구형이라는 것은 구형도가 약 0.9 미만인 것을 의미할 수 있다.
상기 구형도는 필러의 입형 분석을 통해 확인할 수 있다. 구체적으로, 3차원 입자인 필러의 구형도(sphericity)는, 입자의 표면적(S)과 그 입자의 같은 부피를 가지는 구의 표면적(S')의 비율(S'/S)로 정의될 수 있다. 실제 입자들에 대해서는 일반적으로 원형도(circularity)를 사용한다. 상기 원형도는 실제 입자의 2차원 이미지를 구하여 이미지의 경계(P)와 동일한 이미지와 같은 면적(A)을 가지는 원의 경계의 비로 나타내고, 하기 수식으로 구해진다.
<원형도 수식>
원형도=4πA/P2
상기 원형도는 0에서 1까지의 값으로 나타내고, 완벽한 원은 1의 값을 가지며, 불규칙한 형태의 입자일수록 1보다 낮은 값을 가지게 된다. 본 출원에서의 구형도 값은 Marvern사의 입형 분석 장비(FPIA-3000)로 측정된 원형도의 평균값으로 측정할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 필러 조성물은 입자평균입경이 70 ㎛ 미만인 필러를 추가로 포함할 수 있다. 다른 예시에서 필러의 입자평균입경은 68 ㎛ 이하, 66 ㎛ 이하, 64 ㎛ 이하, 62 ㎛ 이하, 60 ㎛ 이하, 58 ㎛ 이하, 56 ㎛ 이하, 54 ㎛ 이하, 52 ㎛ 이하 또는 50 ㎛ 이하일 수 있다. 또한, 다른 예시에서 필러의 입자평균입경은 40 ㎛ 이하, 36 ㎛ 이하, 32 ㎛ 이하 또는 28 ㎛ 이하일 수 있고, 다른 예시에서는 입자평균입경이 5 ㎛ 이상, 7.5 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이상 또는 12.5 ㎛ 이상일 수 있다. 또 다른 예시에서 필러의 입자평균입경은 5 ㎛ 미만, 4 ㎛ 이하, 3 ㎛ 이하 또는 1 ㎛ 이하 일 수 있고, 다른 예시에서 입자평균입경은 0.1 ㎛ 이상, 0.2 ㎛ 이상, 0.4 ㎛ 이상, 0.8 ㎛ 이상 또는 1 ㎛ 이상일 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 필러 조성물에 입자평균입경이 다소 작은 필러가 추가로 포함되어 있는 경우라도, 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
입자평균입경이 70 ㎛ 미만인 필러의 모양은 구형 및/또는 비구형(예를 들면, 침상형 및 판상형 등)을 필요에 따라서 적절히 선택되어 사용될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 상기 필러 조성물은 배터리 등에서 발생되는 열을 처리하기 위한 수지 조성물에 포함되는 것으로서, 상기 수지 조성물이 방열성을 갖도록 한다. 이런 관점에서, 필러 조성물은 자체 열전도도가 약 1 W/m·K 이상, 약 5 W/ m·K 이상, 약 10 W/ m·K 이상 또는 약 15 W/ m·K 이상인 필러를 포함할 수 있고, 다른 예시에서는 약 400 W/m·K 이하, 약350 W/ m·K 이하 또는 약 300 W/ m·K 이하인 필러를 포함할 수 있다.
상기 필러 조성물에서 필러는 상기 범위 내의 열전도도를 갖는다면 그 종류가 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 베릴륨 또는 산화 티탄 등의 산화물류; 질화 붕소, 질화 규소 또는 질화 알루미늄 등의 질화물류, 탄화 규소 등의 탄화물류; 수산화 알루미늄 또는 수산화 마그네슘 등의 수화 금속류; 구리, 은, 철, 알루미늄 또는 니켈 등의 금속 충전재; 티탄 등의 금속 합금 충전재; 또는 이들의 혼합물 등일 수 있다.
상기 필러 조성물에서 필러는 모스 경도가 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 약 5 초과, 5.5 이상, 6 이상, 6.5 이상, 7 이상, 7.5 이상, 8 이상 또는 8.5 이상일 수 있다. 또한, 다른 예시에서, 상기 필러는 모스 경도가 5 이하, 4.5 이하, 4 이하, 3.5 이하 또는 3 이하일 수 있다. 상기 필러 조성물은 모스 경도가 5 초과인 하나 이상의 필러 및 모스 경도가 5 이하인 하나 이상의 필러를 혼합한 것일 수도 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 필러 조성물이 입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러를 포함하는 경우, 상기 입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러는 모스경도가 5 초과, 5.5 이상, 6 이상, 6.5 이상, 7 이상, 7.5 이상, 8 이상 또는 8.5 이상인 필러를 포함할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 필러 조성물이 입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러를 포함하는 경우, 상기 입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러는 추가적으로 모스경도가 5 이하, 4.5 이하, 4 이하, 3.5 이하 또는 3 이하인 필러를 포함할 수 있다.
상기 필러의 마모도 측정 방법은 모스경도가 다소 낮은 필러를 포함하고 있는 경우에도, 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
또한, 필러의 모스 경도가 상기 범위 내에 있는 경우에는, 전술한 바와 같이유전 상수가 10 이상, 12.5 이상, 15 이상, 17.5 이상, 20 이상 또는 22.5 이상이거나 40 이하, 37.5 이하, 35 이하, 32.5 이하, 30 이하, 27.5 이하 또는 25 이하인 용매를 사용하는 것이 더 적합할 수 있다. 또한, 상기 범위의 유전 상수를 가진 용매를 사용하는 경우, 모스 경도가 다소 작은 필러를 포함하고 있더라도, 필러 조성물과 마모재의 마찰에 의한 정전기 발생을 감소시킬 수 있고, 상기 용매에 대한 마모 가루의 분산성이 높아지므로 필러 조성물이 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 필러 조성물이 입자평균입경이 70 ㎛ 미만인 필러를 포함하는 경우, 상기 입자평균입경이 70 ㎛ 미만인 필러는 모스경도가 5 이하, 4.5 이하, 4 이하 또는 3.5 이하인 필러를 포함할 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어인 모스경도는 모스 경도계를 이용하여 측정된 값일 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 마모재는 필러 조성물과 접촉하면서 마찰에 의해 마모가 발생되는 것으로, 필러 조성물의 마모도를 측정할 수 있다.
마모재의 모양은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 구형, 사각뿔형, 삼각뿔형, 원통형 또는 무정형이 있으나, 입수 용이성과 필러 조성물의 마모가 잘 발생되어야 한다는 점을 고려하면 구형이 적합할 수 있다.
마모재의 모양이 구형인 경우에는, 마모재의 평균 입경은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 필러 조성물 내에 포함되는 필러의 입자평균입경을 고려하면, 1 mm 이상, 1.5 mm 이상, 2 mm 이상, 2.5 mm 이상 또는 3 mm 이상일 수 있고, 다른 예시에서 마모재의 평균 입경은 10 mm 이하, 9.5 mm 이하, 9 mm 이하, 8.5 mm 이하 또는 8 mm 이하일 수 있다. 상기 마모재의 평균 입경은 상기 나열한 상한 및 하한에 의해 형성되는 범위 내에 있을 수 있다.
마모재의 평균 입경은 전술한 필러 조성물의 입자평균입경과 동일한 방식으로 측정될 수 있다. 또한, 마모재의 평균 입경이 상기 범위를 만족하는 경우, 시료에 함유되는 양 대비 필러 조성물과의 접촉 면적이 넓어져, 상기 필러 조성물의 효율적인 마모가 가능하다.
한편, 마모재는 브리넬 경도(Brinell hardness)(KS B 0805)가 약 175 HB 이상, 177.5 HB 이상, 180 HB 이상, 182.5 HB 이상 또는 185 HB 이상일 수 있고, 다른 예시에서, 195 HB 이하, 192.5 HB 이하 또는 190 HB 이하일 수 있다. 상기 마모재의 브리넬 경도는 상기 나열한 상한 및 하한에 의해 형성되는 범위 내에 있을 수 있다.
마모 시편의 브리넬 경도가 상기 범위를 만족하는 경우에는 필러 조성물의 마모도를 평가하는데 적합하다.
또한, 마모재는 종류를 특별히 한정하는 것은 아니나, 필러 조성물 외의 다른 요소로부터 부식 등의 효과를 방지하기 위해서, 스테인레스 강(stainless steel)을 포함할 수 있다.
마모재는 필러 조성물과 접촉할 수 있다. 필러 조성물, 용매 및 마모재를 포함하는 시료는 밀링 용기 내에서 밀링될 수 있고, 이 때, 상기 필러 조성물과 접착한 마모재는 필러 조성물과 지속적으로 마찰을 발생시킨다. 여기서, 필러 조성물에 의해 지속적으로 마찰된 마모재의 표면은 연마되면서 마모되어 마모 가루를 발생시킨다. 이후, 상기 발생된 마모 가루를 이용하여 마모재의 중량 변화를 측정할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 시료 내에서 필러 조성물의 중량(W1)과 마모재의 중량(W2)의 비율(W2/W1)은 10 이상, 11 이상, 12 이상, 13 이상, 14 이상 또는 15 이상일 수 있고, 다른 예시에서 상기 비율(W2/W1)은 20 이하, 19 이하, 18 이하, 17 이하 또는 16 이하일 수 있다. 상기 필러 조성물과 마모재의 중량 비율(W2/W1)은 상기 나열한 상한 및 하한에 의해 형성되는 범위 내에 있을 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은, 용매 사용과 함께 마모재가 필러 조성물에 비해 상기 비율만큼 더 포함되는 시료로 마모도를 측정하는데, 이러한 경우에는 필러 조성물 내의 필러가 다소 작은 입자평균입경을 가지거나 다소 낮은 모스경도를 가지더라도 주입 장비에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 시료 내에서 필러 조성물의 중량(W1)과 용매의 중량(W3)의 비율(W3/W1)은 0.5 이상, 1 이상, 1.5 이상 또는 2 이상일 수 있고, 다른 예시에서 상기 비율(W3/W1)은 5 이하, 4 이하 또는 3 이하일 수 있다. 상기 필러 조성물과 용매의 중량 비율(W3/W1)은 상기 나열한 상한 및 하한에 의해 형성되는 범위 내에 있을 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 밀링 용기는 모양이 특별히 제한되는 것은 아니지만, 밀링 효율을 고려하면 원형의 바닥면을 가질 수 있다.
상기 밀링 용기는 부피(V)의 바닥면 지름(D)에 대한 비율(V/D)이 4.5 mL/mm 이상, 5 mL/mm 이상, 5.5 mL/mm 이상 또는 6 mL/mm 이상일 수 있고, 다른 예시에서는 11 mL/mm 이하, 10.5 mL/mm 이하, 10 mL/mm 이하, 9.5 mL/mm 이하 또는 9 mL/mm 이하일 수 있다. 상기 밀링 용기의 부피(V)의 바닥면 지름(D)에 대한 비율(V/D)은 상기 나열한 상한 및 하한에 의해 형성되는 범위 내에 있을 수 있다.
전술한 시료 내의 필러 조성물, 마모재 및 용매의 중량 비율을 고려하면 밀링 용기의 부피(V)의 바닥면 지름(D)에 대한 비율(V/D)이 상기 범위를 만족하는 것이 적합하다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 밀링 용기에 시료를 넣고 상기 밀링 용기를 회전시켜 내부에 있는 시료가 회전되어 필러 조성물과 마모재가 마찰되도록 밀링할 수 있다. 이 때, 밀링 방식은 특별히 제한되는 것은 아니지만 객관적이고 정확한 결과를 얻기 위해서 일정한 회전 속도를 가할 수 있는 밀링 장치 등을 이용할 수 있다.
상기 밀링 장치는 시료가 들어있는 밀링 용기에 일정한 회전 속도를 가할 수 있으면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 밀링 장치는 이격 거리를 가지는 복수의 원통형 회전롤을 가질 수 있고, 상기 원통형 회전롤 사이에 밀링 용기를 위치시킨 후 상기 원통형 회전롤을 적당한 회전 속도로 회전시켜, 상기 밀링 용기에 회전 속도를 가할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 시료가 함유된 밀링 용기에 100 rpm 이상, 105 rpm 이상, 110 rpm 이상 또는 115 rpm 이상의 밀링 속도를 가하여 밀링을 수행할 수 있고, 다른 예시에서 500 rpm 이하, 400 rpm 이하, 300 rpm 이하 또는 200 rpm 이하의 밀링 속도를 가하여 밀링을 수행할 수 있다. 상기 밀링 용기에 가해지는 밀링 속도는 상기 나열한 상한 및 하한에 의해 형성되는 범위 내에 있을 수 있다.
밀링 속도가 상기 범위를 만족하는 경우에는, 필러 조성물의 마모가 적절히 이루어져 밀링 전후의 마모재 무게가 유의미하게 차이날 수 있고, 필러 조성물의 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다. 여기서, 유의미한 차이란 밀링 전후의 마모재 무게가 0.01% 이상 차이나는 것을 의미할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 예를 들면 하기 실시예와 같이 밀링이 수행될 수 있다(도 1 참조).
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 시료가 함유된 밀링 용기에 6시간 이상, 7 시간 이상, 8 시간 이상, 9 시간 이상, 10 시간 이상 또는 12 시간 이상으로 밀링을 수행할 수 있고, 다른 예시에서 30 시간 이하, 28 시간 이하, 26 시간 이하, 24 시간 이하, 22 시간 이하 또는 20 시간 이하로 밀링을 수행할 수 있다. 상기 밀링 용기에 대한 밀링 시간은 상기 나열한 상한 및 하한에 의해 형성되는 범위 내에 있을 수 있다. 또한, 상기 밀링 시간은 밀링 속도에 따라서 적절히 선택될 수 있고, 밀링 속도가 빠를수록 밀링 시간은 감축될 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은, 상기 밀링 전후의 상기 마모재의 중량 변화를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 마모재의 중량 변화를 측정하는 단계는 하기 수식 1에 따른 △W의 절대값을 측정할 수 있다. 또한, 필러 조성물의 마모도는 하기 수식 1에 따라서 계산된 △W (단위: %)의 절대값을 의미할 수 있다. 즉, 마모재의 마모량을 측정함으로써, 필러 조성물의 마모도를 측정할 수 있다.
[수식 1]
△W = (Wf-Wi)/Wi×100
상기 수식 1에서 Wf는 밀링이 종료된 후 마모재의 질량(단위: g)이며, Wi는 밀링 전의 마모재의 질량(단위: g)이다. 상기 밀링은 필러의 마모도 측정 방법에 따라 수행된 것일 수 있다.
상기 Wf 및 Wi는 표면에 수분 또는 이물질 없는 건조 상태의 마모재의 질량이다. 또한, 상기 △W (단위: %)의 절대값은 밀링 전의 마모재의 질량 대비 마모 가루의 질량 백분율을 의미할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 상기 수식 1에 따라서 계산된 △W (단위: %)의 절대값은 동일하게 구성된 시료를 3개 이상으로 만든 후 각각 측정한 △W 의 평균을 의미할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법에서, 동일하게 구성된 시료를 3개 이상으로 만든 후 각각 측정한 △W 의 표준편차가 0.05 이하, 0.049 이하, 0.048 이하, 0.047 이하, 0.046 이하 또는 0.045 이하일 수 있고, 하한은 낮을수록 좋으므로 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 0 이상 또는 0.001 이상일 수 있다. 본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 밀링 용기 내에 용매를 포함함으로써, 밀링하는 단계에서 발생되는 필러 조성물 간의 정전기 발생을 방지할 수 있고, 이로 인해 낮은 표준편차 값을 구현하여 필러가 상기 주입 장비에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 상기 수식 1에 따른 △W의 절대값이 0.1% 이하, 0.09% 이하, 0.08% 이하, 0.07% 이하, 0.06% 이하, 0.05% 이하, 0.04% 이하 또는 0.03% 이하인 필러 조성물을 선택하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 △W의 절대값을 가지는 필러 조성물을 선택하면 주입 장치 등에 발생되는 마모 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 예에 따른 필러 조성물의 마모도 측정 방법은, 배터리 등에서 발생되는 열을 처리하기 위한 수지 조성물에 포함되는 필러 조성물의 선택 방법 내지는 필러 조성물의 제조 방법일 수도 있다. 여기서, 필러 조성물의 선택 방법 또는 제조 방법인 경우에는 상기 수식 1에 따른 마모도 △W의 절대값이 0.1% 이하, 0.09% 이하, 0.08% 이하, 0.07% 이하, 0.06% 이하, 0.05% 이하, 0.04% 이하 또는 0.03% 이하가 되도록 필러 조성물을 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 범위 내의 △W의 절대값을 가지는 필러 조성물을 선택하면 주입 장치 등에 발생되는 마모 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 필러 조성물의 선택 방법 또는 제조 방법인 경우에는, 상기 수식 1에 따라서 계산된 △W (단위: %)의 절대값은 동일하게 구성된 시료를 3개 이상으로 만든 후 각각 측정한 △W 의 평균을 의미할 수 있다.
또한, 상기 필러 조성물의 선택 방법 또는 제조 방법인 경우에는, 동일하게 구성된 시료를 3개 이상으로 만든 후 각각 측정한 △W 의 표준편차가 0.05 이하, 0.049 이하, 0.048 이하, 0.047 이하, 0.046 이하 또는 0.045 이하일 수 있고, 하한은 낮을수록 좋으므로 특별히 제한되지 않는다. 본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 밀링 용기 내에 용매를 포함함으로써, 밀링하는 단계에서 발생되는 필러 조성물 간의 정전기 발생을 방지할 수 있고, 이로 인해 낮은 표준편차 값을 구현하여 필러가 상기 주입 장비에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 필러 조성물의 마모도 측정 방법은, 필러 조성물과 특정 수지 성분을 혼합한 수지 조성물을 주입 장치를 통해 분사시킬 때, 상기 수지 조성물 내에 있는 필러 조성물이 상기 주입 장치 또는 그 외에 영향 받을 수 있는 장치에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
여기서, 상기 특정 수지 성분도 주입 장치의 마모에 영향을 미칠 수 있는데, 이로 인해, 특정 수지 성분의 종류에 따라 필러 조성물에게 요구되는(또는 허용되는) 마모도의 범위가 상이해 질 수 있다. 다만, 본 출원의 일 예에 따른 필러 조성물의 마모도 측정 방법은 특정 수지 성분의 종류에 관계 없이 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 예측할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 예에 따른 필러 조성물의 마모도 측정 방법은 상기 특정 수지 성분의 종류를 고려하여 미리 설정된 필러 조성물에게 요구되는(또는 허용되는) 마모도 범위를 상기 수식 1에 따른 △W의 절대값으로 규정하고, 상기 규정된 값의 범위에 있는 필러 조성물을 선택하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 출원에서 사용되는 용어인 수지 조성물은 수지 성분 및 필러 조성물을 포함할 수 있다. 또한, 수지 성분은 일반적으로 수지로서 알려진 성분은 물론 경화 반응이나 중합 반응을 거쳐서 수지로 전환될 수 있는 성분도 포함한다. 또한, 수지 조성물도 일반적으로 수지로서 알려진 성분은 물론 경화 반응이나 중합 반응을 거쳐서 수지로 전환될 수 있는 성분도 포함한다.
본 출원에서 사용되는 용어인 수지 성분은, 일반적으로 수지로서 알려진 성분은 물론 경화 반응이나 중합 반응을 거쳐서 수지로 전환될 수 있는 성분도 포함한다. 하나의 예시에서 상기 수지 성분으로는 접착제 수지 또는 접착제 수지를 형성할 수 있는 전구체를 적용할 수 있다. 이러한 수지 성분은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 올레핀 수지, EVA(Ethylene vinyl acetate) 수지, 폴리올 또는 이소시아네이트 화합물 등이 있고, 상기 수지 성분이 폴리우레탄 수지를 형성할 수 있는 폴리올 또는 이소시아네이트 화합물인 것이 보다 더 적합할 수 있다.
여기서, 폴리올이란 히드록시기를 2개 이상 함유하는 화합물을 의미하며, 히드록시기를 2개 함유하고 있는 경우 디올(diol), 히드록시기를 3개 함유하고 있는 경우 트리올(triol)로 명칭될 수 있다. 상기 폴리올은 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌트리올 및 폴리프로필렌트리올 등으로 예시될 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
또한, 이소시아네이트 화합물이란 이소시아네이트기를 1개 이상 함유하는 화합물을 의미하며, 이소시아네이트기를 2개 함유하고 있는 경우 디이소시아네이트(diisocyanate) 화합물 및 이소시아네이트기를 3개 이상 함유하고 있는 경우 다관능 이소시아네이트 화합물로 명칭될 수 있다. 상기 이소시아네이트 화합물은 지방족 2관능 이소시아네이트 화합물로서, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 노르보르난 디이소시아네이트 메틸, 에틸렌 디이소시아네이트, 프로필렌 디이소시아네이트 및 테트라메틸렌 디이소시아네이트 등이 예시될 수 있고, 지환족 2관능 이소시아네이트 화합물로서, 트랜스사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 비스(이소시아네이트메틸)사이클로헥산 디이소시아네이트 및 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 등으로 예시될 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 이소시아네이트 화합물은 이소시아네이트 화합물의 삼량체(trimer) 이상의 다량체 또는 이소시아네이트 화합물과 물을 반응시켜 얻을 수 있는 뷰렛(biuret) 형태의 화합물을 사용할 수 있고, 예를 들면 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 노르보르난 디이소시아네이트 메틸, 에틸렌 디이소시아네이트, 프로필렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 트랜스사이클로헥산-1,4-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 비스(이소시아네이트메틸)사이클로헥산 디이소시아네이트 및 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트 등의 다량체 및 뷰렛 형태의 화합물 등이 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
또한, 수지 조성물은 접착제 조성물, 즉, 그 자체로서 접착제이거나, 경화 반응 등과 같은 반응을 거쳐서 접착제를 형성할 수 있는 조성물일 수 있다. 이러한 수지 조성물은, 용제형 수지 조성물, 수계 수지 조성물 또는 무용제형 수지 조성물일 수 있다.
또한, 수지 조성물은 일액형 수지 조성물이거나, 이액형 수지 조성물일 수 있다. 이액형 수지 조성물은, 공지된 것과 같이 주제 조성물과 경화제 조성물로 분리되어 있고, 이 분리된 2개의 조성물을 혼합하여 반응시킴으로써 수지를 형성시킬 수 있는데, 본 출원의 수지 조성물이 이액형인 경우에 상기 수지 성분과 필러를 포함하는 수지 조성물은 상기 주제 조성물이거나, 경화제 조성물이거나, 그들의 혼합물이거나, 그들의 혼합 후 반응을 거친 후의 상태를 지칭할 수 있다.
또한, 수지 조성물은 우레탄 수지 조성물일 수 있고, 2액형 우레탄 수지 조성물일 수 있다. 상기 2액형 우레탄 수지 조성물은 주제 조성물과 경화제 조성물을 배합하여 수지를 형성할 수 있는 조성물이고, 이 때 상기 주제와 경화제의 반응에 의해 폴리우레탄이 형성될 수 있다.
또한, 수지 조성물은 일 예시에서 2액형 우레탄 수지 조성물의 주제 조성물, 2액형 우레탄 수지 조성물의 경화제 조성물 또는 상기 주제 및 경화제 조성물의 혼합물이거나, 혹은 상기 혼합물 내에서 우레탄 반응에 의해 우레탄 수지가 형성된 상태의 혼합물을 지칭할 수 있다.
2액형 우레탄 수지 조성물은 폴리올의 주제 조성물로 폴리올을 포함할 수 있고, 경화제 조성물로 폴리이소시아네이트 등의 이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있다.
본 출원에 따른 필러의 마모도 평가 방법은 주입 장치 등에 발생되는 마모 현상이 발생되기 전에, 필러 조성물이 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 예에 따른 밀링 장치 상에 놓여진 밀링 용기를 간략히 나타낸 도면이다.
도 2는 본 출원의 실시예 15 및 16에 따라 필러 조성물의 마모도를 측정한 결과, 발생된 마모 가루를 나타낸 것이다.
이하, 실시예 빛 비교예를 통해 본 발명을 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 내용으로 인해 한정되는 것은 아니다.
<물성 측정 방법>
1. 필러의 입자평균입경(D50 입경)의 측정 방법
필러의 입자평균입경은 소위 메디안 입경으로도 불리우는 D50 입경이고, 입도 분포의 체적 기준 누적 곡선의 누적 50%에서의 입자 지름(메디안 직경)이다. 이러한 입경은, 체적 기준으로 입도 분포를 구하고, 전 체적을 100% 한 누적 곡선에서 누적치가 50%가 되는 지점에서의 입자 지름으로 정의할 수 있다. 상기 D50 입경은 ISO-13320에 준거하여 Marven 社의 MASTERSIZER 3000 장비를 이용하여 측정할 수 있고, 용매로는 에탄올(ethanol)을 사용하였다.
2. 필러의 구형도 평가방법
필러의 구형도(sphericity)는, 입자의 표면적(S)과 그 입자의 같은 부피를 가지는 구의 표면적(S')의 비율(S'/S)로 정의될 수 있다. 실제 입자들에 대해서는 일반적으로 원형도(circularity)를 사용한다. 상기 원형도는 실제 입자의 2차원 이미지를 구하여 이미지의 경계(P)와 동일한 이미지와 같은 면적(A)을 가지는 원의 경계의 비로 나타내고, 하기 수식으로 구해진다.
<원형도 수식>
원형도=4πA/P2
상기 원형도는 0에서 1까지의 값으로 나타내고, 완벽한 원은 1의 값을 가지며, 불규칙한 형태의 입자일수록 1보다 낮은 값을 가지게 된다. 본 명세서에서의 구형도 값은 Marvern사의 입형 분석 장비(FPIA-3000)로 측정된 원형도의 평균값으로 하였다.
<시료의 제조 및 필러 조성물의 마모도 측정>
실시예 1
입자평균입경이 약 40 ㎛ 수준인 비구형 알루미나(F14), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도: 0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 4:3:3(F14:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조하였다.
밀링 용기로서 바닥면 지름이 28 mm이고 부피가 125 mL인 광구병(100)에, 상기 필러 조성물(F), 지름이 약 5 mm 정도인 SUS 304 볼(B) 및 에탄올(E)을 15:238:35(F:B:E)의 중량 비율로 혼합한 시료를 첨가하였다.
이후, 상기 광구병(100)의 입구를 밀봉하고, 상기 광구병(100)의 바닥면 지름보다 작은 이격 거리를 가지도록 2개의 원통형 회전롤(200)을 가진 밀링 장치로 상기 광구병(100)을 회전시켰다. 구체적으로, 상기 광구병(100)의 기둥면이 상기 원통형 회전롤(200)에 접촉하도록 눕히고, 상기 2개의 원통형 회전롤(200) 사이에 상기 광구병(100)을 위치시킨 후, 상기 2개의 원통형 회전롤(200)을 동일한 방향(시계 방향 또는 반시계 방향)으로 회전시켰다(도 1 참조). 이 때, 원통형 회전롤(200)의 회전 속도(즉, 밀링 속도)를 120 rpm으로 하였고, 약 12 시간정도 밀링하였다.
이후, SUS 304 볼의 초기 중량 대비 밀링한 후의 SUS 304 볼의 중량을 비교하여, 상기 SUS 304 볼의 마모량을 측정하였고, 상기 SUS 304 볼의 마모량을 통해 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
필러 조성물의 마모도는 하기 수식 1에 따라서 계산된 △W (단위: %)의 절대값으로 측정하였다.
[수식 1]
△W = (Wf-Wi)/Wi×100
상기 수식 1에서 Wf는 필러의 마모도 측정 방법에 따라 밀링이 종료된 후 마모재의 질량(단위: g)이며, Wi는 밀링 전의 마모재의 질량(단위: g)이다.
실시예 2
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도: 0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 6:2:2(F11:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 3
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 수산화 알루미늄(F12), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도: 0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 4:2:1:3(F11:F12:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 4
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F22) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 6:2:2(F11:F22:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 5
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F22) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 5:2:3(F11:F22:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 6
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 수산화 알루미늄(F12), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F22) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 4:2:2:2(F11:F12:F22:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 7
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 수산화 알루미늄(F12), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F13), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F22) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 2:2:2:2:2(F11:F12:F13:F22:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 8
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F13), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F22) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 4:2:2:2(F11:F13:F22:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 9
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F13), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도:0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 5:1:2:2(F11:F13:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 10
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F13), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도:0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 4:2:2:2(F11:F13:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 11
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F13), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도:0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 3:3:2:2(F11:F13:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 12
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F13), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도:0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 4:1:2:3(F11:F13:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 13
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F11, 구형도: 0.96), 입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F13), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도:0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 3:2:2:3(F11:F13:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 14
입자평균입경이 약 70 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F13), 입자평균입경이 약 20 ㎛ 수준인 구형 알루미나(F21, 구형도:0.96) 및 입자평균입경이 약 2 ㎛ 수준인 각형 알루미나(F3)를 5:2:3(F13:F21:F3)의 중량 비율로 혼합하여 필러 조성물을 제조한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 15
입자평균입경이 약 40 ㎛ 수준인 각형 알루미나를 필러 조성물로 한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 16
입자평균입경이 약 40 ㎛ 수준인 구형 알루미나(구형도: 0.96)를 필러 조성물로 한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
실시예 17
입자평균입경이 약 50 ㎛ 수준인 수산화 알루미늄(모스경도: 약 3)을 필러 조성물로 한 것을 제외하면, 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 시료를 제조하고, 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
비교예 1
입자평균입경이 약 40 ㎛ 수준인 각형 알루미나를 필러 조성물로 하고, 밀링 용기로서 바닥면 지름이 28 mm이고 부피가 125 mL인 광구병에, 상기 필러 조성물(F) 및 지름이 약 5 mm 정도인 SUS 304 볼(B)을 17.075:270.925(F:B)의 중량 비율로 혼합한 시료를 첨가한 것을 제외하면, 이후 과정은 상기 실시예 1과 동일한 방식으로 필러 조성물의 마모도를 측정하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 측정한 필러 조성물의 마모도는 5회 반복하여 측정한 결과의 평균 값을 하기 표 1에 정리하였다.
구분 마모도 평균(5회 측정, △W의 절대값, 단위:%)
실시예 1 0.030
실시예 2 0.024
실시예 3 0.018
실시예 4 0.026
실시예 5 0.022
실시예 6 0.019
실시예 7 0.193
실시예 8 0.223
실시예 9 0.109
실시예 10 0.176
실시예 11 0.219
실시예 12 0.118
실시예 13 0.195
실시예 14 0.170
실시예 15 0.237
실시예 16 0.171
실시예 17 0.023
비교예 1 0.036
또한, 상기 실시예에 따른 △W의 절대값의 표준편차는 0.0025 내지 0.043의 범위 내로 나타났으나, 용매를 포함하지 않은 비교예 1은 강한 정전기로 인해 표준편차가 0.07 내지 0.08로 나타났다.
즉, 본 출원의 일 예에 따른 필러의 마모도 측정 방법은 시료에 필러 조성물 및 마모재뿐만 아니라 용매를 포함시킴으로써 △W의 절대값에 대해서 낮은 표준편차를 가지고, 주입 장치 등에 발생되는 마모 현상이 발생되기 전에 필러 조성물이 상기 주입 장치 등에 미칠 마모도를 객관적이고 정확하게 예측할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면 실시예 15 및 16에 따라 필러 조성물의 마모도를 측정한 결과, 마모 가루가 발생된 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 출원은 상기 △W의 절대값의 평균이 0.1% 이하인 필러 조성물을 선택하는 단계를 포함하는 필러 조성물의 선택 방법 내지 필러 조성물의 제조 방법일 수 있고, 상기 △W 의 표준편차가 0.05 이하인 필러 조성물의 선택 방법 내지 필러 조성물의 제조 방법일 수 있다.
100: 광구병 200: 원통형 회전롤

Claims (17)

  1. 필러 조성물, 용매 및 마모재를 포함하는 시료를 밀링 용기 내에서 밀링하는 단계; 및
    상기 밀링 전후의 상기 마모재의 중량 변화를 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 용매는 유전 상수가 10 내지 40 범위 내이며,
    상기 마모재는 브리넬 경도가 175 HB 내지 195 HB의 범위 내이고, 평균 입경이 1 mm 내지 10 mm의 범위 내인 필러의 마모도 측정 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 필러 조성물은 입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러를 포함하는 필러의 마모도 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 필러 조성물은 입자평균입경이 70 ㎛ 미만인 필러를 추가로 포함하는 필러의 마모도 측정 방법.
  5. 제3항에 있어서, 입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러는 모스경도가 5 초과인 필러를 포함하는 필러의 마모도 측정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 입자평균입경이 70 ㎛ 이상인 필러는 모스경도가 5 이하인 필러를 추가로 포함하는 필러의 마모도 측정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 시료 내에서 필러 조성물의 중량(W1)과 마모재의 중량(W2)의 비율(W2/W1)은 10 내지 20의 범위 내인 필러의 마모도 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서, 시료 내에서 필러 조성물의 중량(W1)과 용매의 중량(W3)의 비율(W3/W1)은 0.5 내지 5의 범위 내인 필러의 마모도 측정 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서, 밀링 용기는 원형의 바닥면을 가지고, 상기 밀링 용기의 부피(V)의 바닥면 지름(D)에 대한 비율(V/D)은 4.5 내지 11 mL/mm의 범위 내인 필러의 마모도 측정방법.
  11. 제1항에 있어서, 100 내지 500 rpm의 밀링 속도에서 6시간 이상 밀링을 수행하는 필러의 마모도 측정 방법.
  12. 제1항에 있어서, 밀링 전후의 상기 마모재의 중량 변화를 측정하는 단계에서 하기 수식 1에 따른 △W의 절대값을 측정하는 필러의 마모도 측정 방법:
    [수식 1]
    △W = (Wf-Wi)/Wi×100
    상기 수식 1에서 Wf는 필러의 마모도 측정 방법에 따라 밀링이 종료된 후 마모재의 질량이며, Wi는 밀링 전의 마모재의 질량이다.
  13. 제12항에 있어서, 수식 1에 따른 △W의 절대값은 동일하게 구성된 시료를 3개 이상으로 만든 후 각각 측정한 △W의 절대값의 평균인 필러의 마모도 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 동일하게 구성된 시료를 3개 이상으로 만든 후 각각 측정한 △W 의 표준편차가 0.05 이하인 필러의 마모도 측정 방법.
  15. 필러 조성물, 용매 및 마모재를 포함하는 시료를 밀링 용기 내에서 밀링하는 단계;
    상기 밀링 전후의 상기 마모재의 중량 변화를 측정하는 단계; 및
    하기 수식 1에 따른 △W의 절대값이 0.1% 이하인 상기 필러 조성물을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 용매는 유전 상수가 10 내지 40의 범위 내이며,
    상기 마모재는 브리넬 경도가 175 HB 내지 195 HB의 범위 내이고, 평균 입경이 1 mm 내지 10 mm의 범위 내인 필러 조성물의 선택 방법:
    [수식 1]
    △W = (Wf-Wi)/Wi×100
    상기 수식 1에서 Wf는 상기 밀링이 종료된 후 마모재의 질량이며, Wi는 상기 밀링 전의 마모재의 질량이다.
  16. 제15항에 있어서, 수식 1에 따른 △W의 절대값은 동일하게 구성된 시료를 3개 이상으로 만든 후 각각 측정한 △W의 절대값의 평균인 필러 조성물의 선택 방법.
  17. 제16항에 있어서, 동일하게 구성된 시료를 3개 이상으로 만든 후 각각 측정한 △W 의 표준편차가 0.05 이하인 필러 조성물의 선택 방법.
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