KR20100097876A - 유·무기 하이브리드형 액상 방열 코팅 조성물 - Google Patents

유·무기 하이브리드형 액상 방열 코팅 조성물 Download PDF

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Abstract

유·무기 혼합 복합재로서 방열성이 우수할 뿐만 아니라 경도, 내후성, 후막코팅성, 내열성이 우수한 방열 코팅 조성물이 개시된다. 이를 위하여, 알콕시실란 32 내지 53 중량%와, 콜로이드 실리카 23 내지 40 중량%와, 용매 14 내지 25 중량%, 및 물 7 내지 15 중량%를 포함하는 방열 코팅 조성물이 제공된다. 본 발명에 의한 방열 코팅 조성물은 방열성이 우수하고, 유독성이 없으며, 약 500℃까지 견딜 수 있는 내열 온도를 가지고 있을 뿐만 아니라 경도, 내후성, 후막코팅성이 우수한 효과가 있다.

Description

유·무기 하이브리드형 액상 방열 코팅 조성물{ORGANIC-INORGANIC HYBRID TYPE LIQUID PHASE COATING COMPOSITION FOR RADIATING HEAT}
본 발명은 방열 코팅 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열이 발생하는 전자부품 등의 표면에 코팅되어 소자에서 방출되는 열을 신속하고 효율적으로 전달시킴으로써, 전자부품 등이 과도하게 가열되는 것을 방지하는 방열 코팅 조성물에 관한 것이다.
텔레비전, 라디오, 컴퓨터, 의료 기구, 사무기계, 통신장치 등, 최근의 전자기기의 회로 설계는 복잡성이 증가하고 있다. 예를 들면, 이들 및 그 밖의 기기를 위해 수만 내지 수십만 개 정도의 트랜지스터를 내포하는 집적회로가 제조되었다. 즉, 전자기기에 대한 설계의 복잡성이 증가하고 있다. 한편으로, 점차 소형화된 전자부품이 제조됨에 따라, 축소된 디바이스 면적에 보다 많은 개수의 부품을 삽입시키는 능력이 요구되고 있다.
따라서, 전자기기는 각 부품에서 발생한 열에 의해 고장 또는 기능불량이 발 생되고 있으며, 이에 전자부품에서 발생한 열을 효과적으로 전달하여 제거하는 방법에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.
전자부품에서 발생하는 열에 대해서는, 이것을 절감하기 위해 많은 열방산 방법과 그것에 사용하는 열방산 부재, 및 조성물이 제안되고 있다. 종래의 전자기기에는 사용하는 도중에 전자부품의 온도 상승을 억제하기 위해, 황동 등의 열전도율이 높은 금속판을 이용한 히트 싱크가 포함되어 있다. 상기 히트 싱크는 해당 전자부품에서 발생한 열을 전도하고, 그 열을 바깥 공기와의 온도차에 의해 표면에서 방출한다.
전자부품에서 발생된 열을 히트 싱크에 효율적으로 전달하기 위해서는, 히트 싱크를 전자부품에 밀착시킬 필요가 있다. 그러나 각 전자부품과 히트 싱크는 높이의 차이나 조립 가공에 의한 공차가 있기 때문에, 유연성을 갖는 열전도 시트 또는 열전도성 그리스를 전자부품과 히트 싱크와 사이에 삽입시킴으로써, 전자부품으로부터 히트 싱크로의 열전도를 실현하고 있다. 상기 열전도성 시트로서는, 열전도성 실리콘 고무 등으로 형성된 열전도용 시트(열전도성 실리콘 고무 시트)가 이용되고 있지만, 이러한 시트에서는 계면 열저항에 대한 문제가 있다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 일본특허공개 제2002-363429호(2002.12.18. 공개)에는 분자쇄 양 말단에 가수 분해성 실릴기를 가진 아크릴 공중합체를 사용한 마스틱(mastic) 경화성을 가진 열전도성 조성물이 개시되어 있다. 상기 마스틱 경화성이란 보존 용기 중에서는 액상이며, 보존 용기로부터 꺼내어 대기 중에 노출시킴으로써 조성물의 표면은 경화하여, 고무 상, 플라스틱 상으로 되 지만, 조성물의 내부는 경화하지 않고 액상 또는 겔상을 유지하는 성질을 일컫는다. 그러나 마스틱 경화성을 가지는 조성물을 방열재료에 사용한 경우, 작업 환경 중 온도와 습기의 변화에 따라 경화 정도가 불규칙하며, 얻어진 방열 재료의 밀착성, 유연성, 내구성 등의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 대한민국등록특허 제0675091호(2007.1.29. 공개)에는 SiO2 35 중량%, Al2O3 20 중량%, SiC 20 중량%, Fe2O3 5 중량%, Cu 분말 5 중량%, Al 분말 5 중량%, 프릿 3 중량%, 은 나노 바인더 2 중량%, 및 체질안료, 분산제, 침강방지제, 소포제, 부착증진제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 첨가제 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 부품의 방열용 코팅 조성물이 개시되어 있다.
그러나 방열성, 전기 절연성, 내약품성이 기대되는 알루미나를 방열 재료에 사용한 경우에는 필러의 침강이 심하고, 침강한 필러는 단단하게 응집하기 때문에 사용 불능이 되어 보존 안정성면에서 실용성이 부족한 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 유·무기 혼합 복합재로서 유기 화합물 바인더 및 무기 화합물 바인더의 각각의 단점을 극복하고, 방열성이 우수할 뿐만 아니라 경도, 내후성, 후막코팅성, 내열성이 우수한 방열 코팅 조성물을 제공하는데 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 의하면 알콕시실란 32 내지 53 중량%와, 콜로이드 실리카 23 내지 40 중량%와, 용매 14 내지 25 중량%, 및 물 7 내지 15 중량%를 포함하는 방열 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명에 의한 방열 코팅 조성물은 유기 화합물 및 무기화합물을 함께 포함하는 바인더를 제공함으로서, 방열성이 우수할 뿐만 아니라 유독성이 없다. 또한, 약 500℃까지도 견딜 수 있는 내열 온도를 가지고 있다. 그리고 방열 코팅 조성물은 경도, 내후성, 후막코팅성성이 우수하다.
이러한 코팅 조성물을 신속한 열전달이 필요한 곳 예를 들면, 온수파이프 등이 하부에 설치된 실내의 바닥 등에 도포하여 사용하면, 온수 파이프에서 발생하는 열을 신속하고 효율적으로 실내로 전달할 수 있어 에너지 절약에 기여할 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물을 방열이 필요한 곳 예를 들면, 각종 디스플레이 장치에 사용하면, 기기 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 방출하여 부품의 열화를 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 태양열 집열판 등에 사용하면 집열 효율 및 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 유·무기 하이브리드형 액상 방 열 코팅 조성물(이하, "방열 코팅 조성물"이라 한다)을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물은 알콕시실란, 용매, 콜로이드 실리카, 물(증류수)을 포함하고, 실리콘 카바이드가 첨가된 필러를 추가적으로 포함할 수 있다. 이러한, 방열 코팅 조성물은 전자부품이나 에너지를 절감하기 위한 부분에서 열을 신속히 열을 전달하기 위한 코팅제로 사용 될 수 있다. 여기서, 방열 코팅 조성물로 형성된 도막층은 30 내지 40㎛로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 도막층이 30㎛ 이하이면 방열효과가 저하되며, 40㎛ 이상이면 경화되는 과정에서 크랙이 발생하여 접착성이 저하될 수 있다. 또한, 방열 코팅 조성물은 전자 부품 등의 표면에 코팅하는 경우, 코팅 방법은 특별히 제한되지 않지만, 딥 코팅 또는 스프레이 코팅 등을 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 각각의 성분들은 서로 화학적인 작용을 통하여 공동으로 기능을 수행할 수도 있는데, 이는 화학 물질의 특성상 당연한 것이다. 따라서, 본 발명은 특정 기능 성분에만 의존 한다기보다는 여러 조성의 조합과 그 조합량에 특이성이 있다고 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물은 알콕시실란을 포함한다.
상기 알콕시실란(alkoxy silane)은 유기 화합물로서, 콜로이드 실리카(Colloidal Silica)와 졸-겔(sol-gel) 반응으로 유기질에 가까운 유·무기 혼성 복합재를 합성하기 위해 첨가된다. 이러한 알콕시실란은 방열 코팅 조성물에 유기 질 바인더의 장점을 부여하고, 무기질 바인더의 단점을 보완하는 역할을 수행한다.
상기 알콕시실란으로는 각각 하기 화학식 (1) 내지 (5)로 나타나는 (1) 테트라알콕시실란, (2) 트리알콕시실란, (3) 디알콕시실란, (4) 모노알콕시실란, (5) 트리알콕시실란 이량체로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 알콕시실란을 사용할 수 있다.
[화학식 1]
Si(OR)4
[화학식 2]
R1Si(OR)3
[화학식 3]
R1R2Si(OR)2
[화학식 4]
R1R2R3SiOR
[화학식 5]
(RO)3Si-R4-Si(OR)3
여기서, R의 각각은 독립적으로 직쇄 또는 분지쇄 C1-6 알킬기를 나타내고, R1, R2 및 R3의 각각은 독립적으로 수소 원자 또는 1가 C1-6 탄화수소기를 나타내며, R4는 2가 C1-6 탄화수소기를 나타낸다. 또한, 상기 화학식 (1) 내지 (5)의 R로서 적절하게 사용될 수 있는 알킬기의 예로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, t-부틸기가 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 상기 화학식 (2), (3) 및 (4)의 R1, R2 및 R3로서 적절하게 사용될 수 있는 1가 탄화수소기의 예로는 메틸기, 페닐기가 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 아울러, 상기 화학식 (5)의 R4로서 적절하게 사용될 수 있는 2가 탄화수소기의 예로는 메틸렌기, 에틸렌기, 이소프로필리덴기, 페닐렌기가 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
상기 알콕시 실란 (1) 내지 (5)로서 사용될 수 있는 알콕시실란의 특정 예로는, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라(n-프로폭시)실란, 테트라(i-프로폭시)실란, 테트라(n-부톡시)실란, 테트라(t-부톡시)실란, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디 페닐디에톡시실란, 페닐디메톡시실란, 페닐디에톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란, 페닐메틸디메톡시실란, 페닐메틸디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 트리페닐메톡시실란, 트리페닐에톡시실란, 페닐디메틸메톡시실란, 페닐디메틸에톡시실란, 디페닐메틸메톡시실란, 디페닐메틸에톡시실란, 디메틸메톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디페닐메톡시실란, 디페닐에톡시실란, 비스(트리메톡시실릴)메탄, 비스(트리에톡시실릴)메탄, 1,2-비스(트리메톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 1,4-비스(트리메톡시실릴)벤젠 및 1,4-비스(트리에톡시실릴)벤젠이 있으며, 바람직하게는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 또는 트리메틸에톡시실란 등을 사용하는 것이 좋다.
본 발명에 따른 방열 코팅 조성물에 포함되는 알콕시실란은 전체 100 중량%를 기준으로 32 내지 53 중량%가 포함된다. 이때, 방열 코팅 조성물에 포함되는 알콕시실란의 함량이 32 중량% 미만이면 졸-겔 반응시 수분을 빼앗기기 때문에 겔화 되지 못하고 굳어지는 문제점이 발생한다. 또한, 상기 알콕시실란의 함량이 53 중량%를 초과하면 내열성이 저하되는 문제점이 발생한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물은 용매를 포함한다.
상기 용매는 물에 용해되지 않는 유기 화합물인 알콕시실란을 용해하기 위해 첨가된 것으로서, 알콕시실란을 용해할 수 있는 것이라면 어떠한 용매를 사용하여 도 무방하지만, 바람직하게는 에탄올 또는 이소프로필알코올(IPA)을 사용하는 것이 좋다. 상기 에탄올이나 이소프로필알코올은 졸-겔 반응시 알콕시 실란이 흡수하는 수분을 대체하여 보충하는 역할도 한다.
본 발명에 따른 방열 코팅 조성물에 포함되는 용매는 전체 100 중량%를 기준으로 14 내지 25 중량%가 포함된다. 이때, 방열 코팅 조성물에 포함되는 용매의 함량이 14 중량% 미만이거나 25 중량%를 초과하면 졸-겔 반응이 이루어지는 시간이 늦어지거나 반응이 발생되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물은 콜로이드 실리카를 포함한다.
상기 콜로이드 실리카는 무기 화합물로서, 상기 알콕시실란과 졸-겔 반응으로 유기질에 가까운 유·무기 혼성 복합재를 합성하기 위한 것으로서, 수성 또는 기타 용매 매질 중의 마이크로 미터 이하 크기의 실리카(SiO2) 분산물로 이루어진다. 이때, 콜로이드 실리카는 약 85중량% 이하의 실리콘 다이옥사이드, 전형적으로는 약 80중량% 이하의 실리콘 다이옥사이드를 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 콜로이드 실리카의 입자는 1 내지 약 250㎚인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 약 150㎚의 범위의 입자를 갖는 콜로이드 실리카를 사용하는 것이 좋다. 여기서, 방열 코팅 조성물에 사용되는 콜로이드 실리카는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어떠한 콜로이드 실리카를 사용하여도 무방하지 만, 특정적으로는 듀폰사 루독스(상품명), 날코 케미칼 캄파니(Nalco Chemical Company)사의 날코 2327(Nalco 2327 : 상품명) 및 날코 2326(Nalco 2326 : 상품명)을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 방열 코팅 조성물에 포함되는 상기 콜로이드 실리카는 전체 100 중량%를 기준으로 23 내지 40 중량%가 포함된다. 이때, 방열 코팅 조성물에 포함되는 콜로이드 실리카의 함량이 23 중량% 미만이면 방열 코팅 조성물은 졸-겔 반응 시에 굳어져 도료로서의 역할을 수행할 수 없으며, 콜로이드 실리카의 함량이 40 중량%를 초과하면 건조되는 과정에서 크랙이 발생되어 접착력이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물은 물을 포함한다.
상기 물은 방열 코팅 조성물의 용매로 사용되며 졸-겔 반응 시 수분을 빼앗기는 알콕시실란에 수분을 제공하는 역할을 수행하는 것으로서, 방열 코팅 조성물의 점도 및 건조성을 조절하며, 방열 코팅 조성물의 코팅 성능을 조절한다. 이때, 상기 물로는 증류수를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방열 코팅 조성물에 포함되는 물은 전체 100 중량%를 기준으로 7 내지 15 중량%가 포함된다. 이때, 방열 코팅 조성물에 포함되는 물은 함량이 7 중량% 미만이면 조성물의 도포성이 저하되며, 물의 함량이 40 중량%를 초과하면 방열성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물은 필러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 필러는 방열 코팅 조성물의 열전도도를 상승시키고, 방열 코팅 조성물로 형성된 도막층의 강도 및 열충격을 강화시키기 위해 첨가되는 것으로서, 실리콘 카바이드(Silicon carbide)와 첨가제를 사용하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 방열 코팅 조성물에 포함되는 실리콘 카바이드는 열전도도가 65W/mk 이상이고 강도와 열충격에 강한 무기질 재료로서, 방열 코팅 조성물에 방열효과를 부여하고 내열성 및 내충격성을 부여한다.
상기 실리콘 카바이드는 알콕시실란, 콜로이드 실리카, 용매, 물로 이루어진 방열 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 30 중량부가 포함된다. 이때, 방열 코팅 조성물에 포함되는 실리콘 카바이드는 함량이 0.1 중량부 미만이면 열전도도가 저하되고 내열성이 저하되며, 실리콘 카바이드의 함량이 30 중량부를 초과하면 건조되는 과정에서 크랙이 발생되며 경도가 증가되어 쉽게 파손될 수 있다.
한편, 실리콘 카바이드는 평균 입도는 100 내지 150㎛인 것을 사용하거나 수십 내지 수백㎚, 바람직하게는 약 50㎚인 것을 사용하는 것이 좋다. 여기서, 실리콘 카바이드는 그 평균 입도가 100 내지 150㎛인 경우에는 알콕시실란, 콜로이드 실리카, 용매, 물로 이루어진 방열 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 30 중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 또한, 실리콘 카바이드는 그 평균 입도가 수십 내지 수백 ㎚의 나노 사이즈인 경우 상기 마이크로 수준 크기의 입자를 사용하 는 경우보다 적은 양을 사용할 수 있다. 구체적으로, 평균 입도가 수십 내지 수백 ㎚의 나노 사이즈인 경우에는 상기 방열 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 방열 코팅 조성물에 포함되는 첨가제는 상기 실리콘 카바이드와 혼합하여 필러를 구성하는 것으로서, 각 성분들의 원활한 혼합과 제조된 방열 코팅 조성물의 보관성을 향상시키기 위해 보조적으로 첨가되며, 분산제, 침강제, 소포제 등으로 이루어진 군으로부터 하나 이상이 선택되어 첨가될 수 있다.
이러한 첨가제는 알콕시실란, 콜로이드 실리카, 용매, 물로 이루어진 방열 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 15 중량부가 포함된다. 이때, 방열 코팅 조성물에 포함되는 첨가제는 함량이 0.5 중량부 미만이면 첨가된 첨가제의 성능이 나타나지 않고, 첨가제의 함량이 15 중량부를 초과하면 방열성이 저하될 수 있다.
상기 분산제는 각 성분들을 혼련할 때 균일한 조성을 갖도록 하는 것으로서, 분산제로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 분산제를 사용하는 것이 바람직하고, 특정적으로는 BYK Chemie사의 BYK-17(상품명)을 등을 사용할 수 있다.
상기 침강제는 방열 코팅 조성물의 내용제성과 저장안정성을 향상시키기 위해 첨가된 것으로서, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 인산아연, 인산마그네슘, 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 소포제는 기포를 제거하기 위해 첨가된 것으로서, N-메틸에탄올아민, N-에틸에탄올아민, N-메틸프로판올아민 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 바람직한 일 실시예를 참조하여 다음에서 구체적으로 상세하게 설명한다. 단, 다음의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것이며, 이것만으로 한정하는 것은 아니다.
<실시예>
1. 상온 1기압 하에서, 메틸트리메톡시실란(DSL9900, 동양실리콘(주), 한국) 40g, 콜로이드 실리카(루독스, 듀폰사, 미국) 29g, 에탄올(창해 에탄올, 한국) 23g 및 증류수 8g을 교반기에 투입한 후 1시간 동안 균일하게 혼합하였다.
2. 상기 혼합물 100g, 입자크기가 50㎚인 실리콘 카바이드 0.1g을 교반기에 투입하고 1시간 동안 균일하게 혼합하여 방열 코팅 조성물을 수득하였다.
<실험예 및 비교실험례>
실시예에 의한 시편의 제작
상기 실시예를 통하여 수득된 방열 코팅 조성물을 100×200×2mm(가로×세로×두께)크기의 알루미늄 박편의 일측의 반 정도의 부분에 30㎛ 두께로 도포하고, 이를 100℃에서 15분간 소성하여 방열코팅 시편을 제조하였다.
비교시편의 제작
상기 시편 제작시의 알루미늄 박편에서 방열코팅이 되지 않은 나머지 반 정도의 부분을 비교시편으로 삼았다.
열복사 변화율 시험 및 결과
상기 시편 및 비교시편으로 사용되는 알루미늄 박편의 일측에서 상기 실시예에 의한 코팅조성물이 코팅된 알루미늄의 반대측에서 가스 토치로 가열하고, 코팅된 부분(시편 또는 코팅시편)과 코팅되지 않은 부분(비교시편 또는 비코팅시편)의 열복사 변화율을 측정하였고, 그 결과를 표 1 및 도 1로 나타내었다.
또한, 적외선 열 감지 카메라를 이용하여 1분 간격으로 복사열 발생시의 열영상(Thermal Image)을 촬영하였고, 이를 도 2로 나타내었다.
[표 1]

온도
(℃)
1시간
2시간
3시간
4시간
5시간
6시간
7시간
8시간
9시간
10시간

코팅
시편
31.8
64.2
155.3
189
197.3
201
202.6
202.3
204.4
204.1

비코팅
시편
27.6
27.7
33
36.7
39.6
39.6
39.4
40.2
40.8
40.2
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물이 코팅된 알루미늄 박편 표면의 열복사 변화율을 나타내는 그래프이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물이 코팅된 박편의 복사열을 나타내는 이미지이다.
상기 표 1과 도 1 및 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 방열 코팅 조성물이 코팅된 알루미늄 박편과 상기 방열 코팅 조성물이 코팅되지 않은 알루미늄 박편을 동일한 온도로 가열하면, 열복사 변화율은 약 5배까지 차이가 발생되었다.
이와 같이, 본 발명에 따른 방열 코팅 조성물은 열전도성이 우수하고 적정한 강도와 탄성력을 갖고 있어 PDP 디스플레이의 열확산 시트 또는 에어컨, 냉장고 등의 제상 히터에 코팅제로 사용하거나, 태양열 집열판 등의 실리콘 코팅제에 적용하면 열전달 효율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물이 일부분에 코팅된 알루미늄 박편 표면의 열복사 변화율을 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 방열 코팅 조성물이 일부분에 코팅된 알루미늄 박편의 복사열을 나타내는 이미지이다.

Claims (6)

  1. 알콕시실란 32 내지 53 중량%;
    콜로이드 실리카 23 내지 40 중량%;
    용매 14 내지 25 중량%; 및
    물 7 내지 15 중량%를 포함하는 방열 코팅 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 용매는
    에탄올 또는 이소프로필알코올인 것을 특징으로 하는 방열 코팅 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 실리콘 카바이드 0.1 내지 30 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 실리콘 카바이드의 평균 입도는 100 내지 150㎛이고,
    상기 방열 코팅 조성물 100 중량부에 대하여 상기 실리콘 카바이드 0.1 내지 30 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 실리콘 카바이드의 평균 입도는 50㎚이고,
    상기 방열 코팅 조성물 100 중량부에 대하여 상기 실리콘 카바이드 0.1 내지 1 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 분산제, 침강제, 소포제로 이루어진 군에서 선택되는 되는 하나 이상을 0.5 내지 15 중량부 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방열 코팅 조성물.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101243944B1 (ko) * 2010-11-02 2013-03-13 한국전기연구원 분산성이 개선된 방열 코팅용 습식복합소재 및 이를 이용한 방열 코팅용 습식복합코팅막
KR101378500B1 (ko) * 2012-07-09 2014-03-27 가온미디어 주식회사 방열 플라스틱 조성물이 코팅된 히트싱크 장치
CN105062358A (zh) * 2015-08-12 2015-11-18 深圳亚信昌科技有限公司 一种高导热绝缘铝基板
CN109439092A (zh) * 2018-11-14 2019-03-08 安徽兆拓新能源科技有限公司 一种太阳能电池板吸热涂料及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100580145B1 (ko) * 2004-04-22 2006-05-15 (주)세라켐 난연성 코팅제 조성물 및 이 조성물로 제조된 코팅제가도포된 제품
JP4141447B2 (ja) 2005-02-17 2008-08-27 大日本塗料株式会社 コロイド状シリカ結合ポリシロキサン含有塗料組成物

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101243944B1 (ko) * 2010-11-02 2013-03-13 한국전기연구원 분산성이 개선된 방열 코팅용 습식복합소재 및 이를 이용한 방열 코팅용 습식복합코팅막
KR101378500B1 (ko) * 2012-07-09 2014-03-27 가온미디어 주식회사 방열 플라스틱 조성물이 코팅된 히트싱크 장치
CN105062358A (zh) * 2015-08-12 2015-11-18 深圳亚信昌科技有限公司 一种高导热绝缘铝基板
CN109439092A (zh) * 2018-11-14 2019-03-08 安徽兆拓新能源科技有限公司 一种太阳能电池板吸热涂料及其制备方法

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