KR20110012023A - Coating composition for heat-dissipation including carbon black - Google Patents

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KR20110012023A
KR20110012023A KR1020090069546A KR20090069546A KR20110012023A KR 20110012023 A KR20110012023 A KR 20110012023A KR 1020090069546 A KR1020090069546 A KR 1020090069546A KR 20090069546 A KR20090069546 A KR 20090069546A KR 20110012023 A KR20110012023 A KR 20110012023A
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노재승
이장균
엄운용
강동수
서승국
이원기
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금오공과대학교 산학협력단
이장균
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Abstract

PURPOSE: A coating composition for heat dissipation is provided to reduce a process through low temperature heat treatment of only a solvent component present in a binder even though a high temperature sintering process is not passed. CONSTITUTION: A coating composition for heat dissipation comprises 100.0 parts by weight of carbon black and 20-200 parts by weight of binder. The binder is a cellulose-based material. The coating composition for heat dissipation further includes carbon nanotubes. The carbon nanotubes are included in the amount of 2-8 parts by weight based on 100.0 parts by weight of carbon black.

Description

카본 블랙을 포함하는 열 방출 코팅 조성물{Coating composition for heat-dissipation including carbon black}Coating composition for heat-dissipation including carbon black

본 발명은 열 방출 코팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 카본 블랙을 포함하는 열 방출 코팅 조성물에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to heat release coating compositions, and more particularly to heat release coating compositions comprising carbon black.

전자부품과 장비의 고성능화 및 초소형화로 인하여 제한된 공간에 더 많은 소자들이 집적되면서 단위 면적당 전자부품의 발열량이 급격히 증가 되고 있다. 또한 최근 각광을 받고 있는 LED 등의 광소자 부품산업이 풀어야 할 중요한 과제 중 하나가 방열 문제이다. Due to the high performance and miniaturization of electronic components and equipment, as more devices are integrated in a limited space, heat generation of electronic components per unit area is rapidly increasing. In addition, one of the important tasks to be solved by the optical device component industry, such as LED, which is in the spotlight recently, is heat dissipation.

특히 LED 등의 전자부품의 효율이 높아짐에 따라 LED 패키지의 방열량이 상당한 수준으로 증가하여 방열 대책을 마련해야 할 필요가 대두 되고 있다. 따라서, 전자부품의 소형화 및 새로운 응용제품의 적용은 방열 문제의 해소 없이는 불가능하다. In particular, as the efficiency of electronic components such as LEDs is increased, the heat dissipation amount of the LED package is increased to a considerable level, and there is a need for countermeasures for heat dissipation. Therefore, miniaturization of electronic components and application of new applications are impossible without solving the heat dissipation problem.

더욱이, 반도체 소자와 LED 같은 광소자의 경우 발생되는 열을 효과적으로 방출하지 못할 경우 칩 자체 또는 패키징 수지의 열화로 인하여 발광 효율이 저하되고, 칩의 단수명화가 초래된다.Furthermore, in the case of semiconductor devices and optical devices such as LEDs, when the heat generated cannot be effectively released, the luminous efficiency is lowered due to deterioration of the chip itself or the packaging resin, resulting in shortening of the chip life.

전자부품의 열 방출은 열 전도, 열 방사, 열 대류 등의 형태로 진행된다. 상기 열 방출 형태에서 소형 팬 등으로 대류를 일으켜 열을 방출시키는 열 대류 방법은 소음, 전력 소모, 부피 증가, 단가 상승 등의 문제점이 있었다. Heat dissipation of electronic components proceeds in the form of heat conduction, heat radiation, and heat convection. The heat convection method of releasing heat by causing convection with a small fan in the heat dissipation form has problems such as noise, power consumption, volume increase, and unit price increase.

한편, 상기 열 전도에 의해 열을 방출시키는 방법은 열 방출 효과가 기대하는 만큼 우수하지 않을 뿐 아니라, 금, 은, 또는 구리와 같은 열 전도도가 좋은 금속 사용하기 때문에 생산단가가 상승하고, 무게가 증가하는 문제점이 있었다. On the other hand, the method of dissipating heat by heat conduction is not only as good as the heat dissipation effect is expected, but also the production cost is increased and the weight is increased because it uses a metal with good thermal conductivity such as gold, silver, or copper. There was an increasing problem.

그리고 기존 알루미늄 또는 구리 방열판을 이용한 열 방출은 넓은 방열판을 요구하므로 제품의 전체 부피의 증가가 불가피하며 그 효율 또한 기대하는 만큼 높지 않았다. In addition, heat dissipation using the existing aluminum or copper heat sinks requires a wide heat sink, so an increase in the overall volume of the product is inevitable and its efficiency is not as high as expected.

따라서, 상기 방열판의 열방사 효율을 높이기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있고, 그 중 하나로 상기 방열판에 열방사 효율이 좋은 소재로 코팅하여 방사 효율을 높이려는 시도가 있다.Therefore, studies are being actively conducted to increase the heat radiation efficiency of the heat sink, and one of them is an attempt to increase the radiation efficiency by coating the heat sink with a material having good heat radiation efficiency.

열 방사는 흡수된 열을 전자파의 형태로 방출하므로 전자부품 같은 한정된 공간에서 열 방사를 이용하여 열을 방출시킨다면 많은 장점이 있을 것으로 생각된다. Since heat radiation emits absorbed heat in the form of electromagnetic waves, it is considered that there are many advantages in releasing heat using heat radiation in a limited space such as an electronic component.

이러한 열 방사를 위해서는 열 전도성이 높은 재료가 필요하게 된다.Such thermal radiation requires materials with high thermal conductivity.

이러한 재료 중 하나인 카본 블랙은 공업적으로 탄화수소 가스나 오알을 불완전 연소시켜 제조되는 고체입자 물질이다.One such material, carbon black, is a solid particulate material that is industrially produced by incomplete combustion of a hydrocarbon gas or an oal.

일반적으로 카본블랙은 그 제조방법에 따라 채널 블랙(channel black), 퍼니스 블랙(furnace black), 써멀 블랙(thermal black), 아세틸렌 블랙(acetylene black) 등으로 분류되는데, 퍼니스 블랙은 공정을 연속적으로 수행할 수 있고, 대량생산이 가능하여 가장 많이 사용되고, 채널 블랙은 고급 착생안료에 사용된다..In general, carbon black is classified into channel black, furnace black, thermal black, acetylene black, etc. according to the manufacturing method. The furnace black performs a process continuously. It can be used, and can be mass-produced, and is used most often, and channel black is used for high-quality grafting pigments.

상기 카본블랙은 표면적이 큰 미분체로서 다른 물질과의 친화력보다 자체 응집력이 커서 매질에서 쉽게 분산되지 않으므로, 카본블랙을 사용하여 균일한 성상을 갖는 제품을 제조하기 위해서는 매질과의 친화력을 증가시키기 위한 기술 개발이 크게 요구된다.Since the carbon black is a fine powder having a large surface area and its own cohesive force is larger than that of other materials, it is not easily dispersed in a medium. Thus, in order to manufacture a product having a uniform property using carbon black, the carbon black may be used to increase affinity with a medium. Technology development is greatly required.

상기 카본블랙의 분산성에 영향을 미치는 요소로서 입자 크기와 구조, 그리고 표면화학적인 특성들을 들 수 있는데, 이 중 표면화학적인 특성은 매질과의 상호관계를 이해하는데 매우 중요하다. 카본블랙은 90% 이상의 탄소와 3~8%의 산소, 그리고 1% 미만의 수소원자 및 기타 분순물로 이루어지는데, 카본블랙의 표면 또는 기공 내에는 카르복실기, 페놀성 하이드록실기, 락톤기, 카르보닐기와 같은 기능기들이 존재한다.Particle size, structure, and surface chemical properties can be mentioned as factors affecting the dispersibility of the carbon black, of which surface chemical properties are very important for understanding the interaction with the medium. Carbon black is composed of 90% or more carbon, 3-8% oxygen, and less than 1% hydrogen atom and other impurities, and in the surface or pores of carbon black, carboxyl group, phenolic hydroxyl group, lactone group, carbonyl group Functional groups such as

상기 카본블랙의 표면에 존재하는 기능기들은 그 수는 적지만 고무 및 플라스틱과 같은 고분자 물질과 결합하여 매트릭스를 형성하므로 복합재료의 물성을 향상시키는 중요한 역할을 한다.Although functional groups present on the surface of the carbon black are small in number, they combine with polymer materials such as rubber and plastics to form a matrix, thereby playing an important role in improving physical properties of the composite material.

특히, 카본 블랙을 코팅용 복합재료로 사용할 때는 방사량과 재료 물성의 개선을 위해 보강입자의 형상, 입도, 바인딩성, 열 팽창성, 코팅층의 두께 등을 고려해야 한다. In particular, when carbon black is used as a coating composite material, the shape, particle size, binding property, thermal expansion property, thickness of the coating layer, etc. of the reinforcing particles should be considered in order to improve emission amount and material properties.

이러한 카본 블랙을 열 방출을 위해 사용할 때에는 카본 블랙을 대상 제품에 적용하기 위한 바인더가 필요하다. 바인더는 대상 카본 블랙의 특성에 적합한 것이 어야만 열 방출 성능이 최적화될 수 있다. When using such carbon black for heat dissipation, a binder for applying the carbon black to the target product is required. The binder must be suitable for the properties of the target carbon black so that heat release performance can be optimized.

한편, 특허 출원 10-2007-0008544호는 아크릴 폴리머, 하나 이상의 액상 수지, 및 열 전도성 입자와 선택적인 성분인 하나 이상의 고상 수지의 블렌드를 포함한 발열성 전자 소자용 방열 재료를 개시하고 있다. 그러나 상기 출원은 열 전도성 입자로 보론 나이트라이드만을 채택하고, 채택된 보론 나이트라이드를 아크릴 폴리머, 아크릴레이트, 액상수지, 표면 활성제 등과 결합하는 등 지나치게 복잡한 구성을 갖는 단점이 있었다.Meanwhile, patent application 10-2007-0008544 discloses a heat dissipating material for an exothermic electronic device comprising an acrylic polymer, at least one liquid resin, and a blend of thermally conductive particles and at least one solid resin which is an optional component. However, the above application has a disadvantage in that it adopts only boron nitride as thermally conductive particles, and combines the boron nitride with an acrylic polymer, an acrylate, a liquid resin, a surface active agent, and the like, and has an overly complicated configuration.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 열 전도도와 열 방사율이 우수한 카본 블랙 및 바인더를 포함하는 열 방출 코팅 조성물을 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention is excellent in thermal conductivity and thermal emissivity It is intended to provide a heat release coating composition comprising carbon black and a binder.

또한, 본 발명은 상기 카본 블랙을 포함하는 열 방출 코팅 조성물을 이용하여 열 방출 효율이 극대화된 전자 소재를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide an electronic material maximized heat dissipation efficiency using the heat dissipation coating composition comprising the carbon black.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 열 방출 코팅 조성물은 카본 블랙 및 바인더를 포함한다.The heat dissipation coating composition according to one feature of the present invention for solving the above problems includes a carbon black and a binder.

상기 카본 블랙 및 상기 바인더는 카본 블랙 100 중량부를 기준으로 바인더가 20 내지 200 중량부 첨가되어 혼합될 수 있다.The carbon black and the binder may be mixed with 20 to 200 parts by weight of a binder based on 100 parts by weight of carbon black.

상기 코팅 조성물에서, 상기 바인더는 셀룰로오스 계열의 수지인 것이 바람직하다. In the coating composition, the binder is preferably a cellulose-based resin.

상기 셀룰로오스 계열의 수지는 에틸셀룰로오스, 프로필셀룰로오스, 이소프로필셀룰로오스, 및 부틸셀룰로오스로 이루어진 군에서 하나 이상을 선택하여 제조할 수 있다. The cellulose-based resin may be prepared by selecting one or more from the group consisting of ethyl cellulose, propyl cellulose, isopropyl cellulose, and butyl cellulose.

상기 코팅 조성물은 탄소나노튜브(carbon nanotube)를 더 포함할 수 있다.The coating composition may further include carbon nanotubes.

상기 코팅 조성물에서, 상기 탄소나노튜브는 상기 카본 블랙 100 중량부 대 비 2 내지 8 중량부로 더 첨가할 수 있다.In the coating composition, the carbon nanotubes may be further added in an amount of 2 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon black.

상기 코팅 조성물에서, 상기 카본 블랙은 1 내지 50㎛의 입도 크기를 갖는 것이 바람직하다.In the coating composition, the carbon black preferably has a particle size of 1 to 50㎛.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 전자소자는 상기 코팅 조성물을 포함한다.An electronic device according to another aspect of the present invention includes the coating composition.

상기 전자 소자에서, 상기 열 방출 코팅 조성물은 전자 소자에 도포된 후, 120 내지 200℃에서 가열되어 바인더의 용매를 휘발시켜 코팅될 수 있다.In the electronic device, the heat release coating composition may be coated on the electronic device, and then heated at 120 to 200 ° C. to volatilize the solvent of the binder.

본 발명의 열 방출 코팅 조성물은 열 전도 및 열 방사 능력이 우수한 카본 블랙 및 상기 카본 블랙의 열 방사 능력을 제한함이 없이 이들을 결합하게 하는 바인더를 사용하여 제조됨으로써 카본 블랙의 열 방사 능력이 제한되지 않으므로, 우수한 열 전도 및 열 방사 효율을 갖는다.The heat dissipation coating composition of the present invention is prepared by using carbon black having excellent heat conduction and heat dissipation ability and a binder which binds them without limiting the heat dissipation ability of the carbon black, thereby not limiting the heat dissipation ability of the carbon black. Therefore, it has excellent heat conduction and heat radiation efficiency.

또한, 본 발명의 열 방출 코팅 조성물은 저렴하고 구입하기 쉬운 카본 블랙을 사용하여 제조되어, 이를 이용하여 경제적 부담 없이 손쉽게 전자 소자 또는 부품에 코팅하여 사용할 수 있다.In addition, the heat dissipation coating composition of the present invention is prepared using carbon black, which is inexpensive and easy to purchase, and thus can be easily coated and used on electronic devices or components without economic burden.

그리고, 본 발명의 열 방출 코팅 조성물은 무기 바인더를 사용하지 않기 때문에 1000℃ 이상의 고온 소결 공정을 거치지 않더라도 바인더에 존재하는 용매성분만 비교적 저온에서 열처리하여 휘발시킬 수 있으므로 공정을 단축할 수 있다.In addition, since the heat dissipation coating composition of the present invention does not use an inorganic binder, only the solvent component present in the binder may be volatilized at a relatively low temperature without volatilization without a high temperature sintering process of 1000 ° C. or higher, thereby shortening the process.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점을 극복하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 카본 블랙을 열 전도성 입자로 채택하고, 카본 블랙의 열 방사 능력을 특별히 제한하지 않는 바인더를 개발하여 적용함으로써, 열 방사 및 열 전도 효율이 우수한 열방출 코팅 조성물을 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors have made diligent research efforts to overcome the problems of the prior art, by adopting carbon black as the thermally conductive particles, by developing and applying a binder that does not specifically limit the thermal radiation ability of the carbon black, It was confirmed that the heat dissipation coating composition having excellent heat conduction efficiency can be prepared, and the present invention has been completed.

그에 따라, 본 발명의 열 방출 코팅 조성물은 카본 블랙 및 바인더를 포함한다.Accordingly, the heat release coating composition of the present invention comprises carbon black and a binder.

상기 카본 블랙의 입도크기를 조절하기 위해 체 거르기(sieving)를 통해 카본블랙의 입자크기를 조절하였다. In order to control the particle size of the carbon black, the particle size of the carbon black was adjusted by sieve filtering.

본 발명에서 상기 카본 블랙은 바람직하게는 1 내지 50㎛의 입도로 사용하는 것이 좋다. 상기 범위 미만의 크기를 갖는 카본 블랙 재료를 사용하는 경우 가공 중에 미세한 입자가 공기 중으로 분산되어 작업성이 떨어지는 단점이 있고, 상기 범위를 초과하는 크기를 갖는 카본 블랙 재료를 사용하는 경우 바인더와 균일하게 결합되지 않아 카본 블랙이 적절히 바인더를 통해 접착되지 않으므로 열 방출 코팅 조성물로 코팅되더라도 목적하는 열 방출 효율을 달성할 수 없으므로 전자 소자나 전자 부품에 악영향을 미칠 수 있다. In the present invention, the carbon black is preferably used in a particle size of 1 to 50㎛. In the case of using a carbon black material having a size less than the above range has the disadvantage of poor workability due to the dispersion of fine particles into the air during processing, uniformly with the binder when using a carbon black material having a size exceeding the above range Since the carbon black is not properly bonded through the binder because it is not bonded, even when coated with the heat release coating composition, the desired heat release efficiency may not be achieved, which may adversely affect the electronic device or the electronic component.

본 발명에서 바인더는 상기 카본 블랙에 접합성을 부여하는 것으로, 카본 블랙의 결합에 최적화된 것이 바람직하게 사용된다. In the present invention, the binder imparts bonding properties to the carbon black, and an binder optimized for the bonding of the carbon black is preferably used.

상기 바인더는 카본 블랙과 균질하게 혼합되어 열 방출이 필요한 전자소재의 방열판 등에 도포되는데, 건조 과정에 의해 상기 바인더의 용매는 휘발되고, 용질 부분만이 상기 코팅 조성물에 포함되어 카본 블랙과 함께 열 방사 기능을 수행한다. 따라서 용매가 휘발되고 남은 바인더 내의 용질이 카본 블랙의 열 방사 기능을 저해하지 않는 바인더를 사용하여야 한다. 특히 본 발명에서는 상기 카본 블랙을 포함하는 코팅 조성물은 상대적으로 저온인 120℃ 내지 180℃에서 건조과정만을 수행하여 코팅될 수 있다. 따라서, 바인더 내의 용질이 상기 건조과정에서 휘발되지 않고 카본 블랙과 함께 코팅되어 열 방사 기능을 수행할 수 있다. The binder is homogeneously mixed with carbon black and applied to a heat sink of an electronic material requiring heat release. A solvent of the binder is volatilized by a drying process, and only the solute portion is included in the coating composition to thermally radiate together with carbon black. Perform the function. Therefore, a binder must be used in which the solvent is volatilized and the solute in the remaining binder does not impair the heat radiating function of the carbon black. In particular, in the present invention, the coating composition including the carbon black may be coated by performing only a drying process at a relatively low temperature of 120 ° C to 180 ° C. Thus, the solute in the binder may be coated with carbon black without volatilization in the drying process to perform a heat radiation function.

이러한 성질을 만족하는 본 발명에서 사용할 수 있는 상기 바인더의 종류에는 바람직하게는 셀룰로오스 계열의 수지가 있다. 상기 셀룰로오스 계열의 수지는 에틸셀룰로오스, 프로필셀룰로오스, 이소프로필셀룰로오스, 및 부틸셀룰로오스로 이루어진 군에서 하나 이상을 선택하여 제조할 수 있다. The kind of the binder that can be used in the present invention that satisfies these properties is preferably a cellulose resin. The cellulose-based resin may be prepared by selecting one or more from the group consisting of ethyl cellulose, propyl cellulose, isopropyl cellulose, and butyl cellulose.

본 발명에서 상기 카본 블랙 및 상기 바인더는 카본 블랙 100 중량부를 기준으로 상기 바인더가 20 내지 200 중량부 첨가되어 혼합되는 것이 바람직하다. In the present invention, the carbon black and the binder are preferably mixed with 20 to 200 parts by weight of the binder based on 100 parts by weight of carbon black.

상기 바인더가 20 중량부 미만으로 첨가되는 경우 카본 블랙과 바인더가 균질하게 혼합되지 않고, 카본 블랙이 덩어리로 뭉쳐서 존재하는 등 카본 블랙의 분산성 저하로 인한 문제가 발생하고, 20 중량부 미만의 바인더를 첨가하여 제조된 코팅용 조성물로 처리한 코팅층의 표면이 매끄럽지 못하고 요철이 생길 수 있는 등의 단점이 발생할 수 있다. 그리고, 200 중량부를 초과하여 첨가되는 경우에는 열 방사 효율이 좋은 카본 블랙의 함량이 떨어져 전체적으로 코팅 조성물의 방사 효율이 떨어지는 단점이 있다.When the binder is added in less than 20 parts by weight, the carbon black and the binder is not homogeneously mixed, the carbon black is agglomerated and present a problem due to the deterioration of the dispersibility of the carbon black, such as a binder is less than 20 parts by weight The surface of the coating layer treated with the coating composition prepared by adding may not be smooth and may cause disadvantages such as irregularities may occur. In addition, when added in excess of 200 parts by weight, the content of carbon black having good thermal radiation efficiency is lowered, so that the radiation efficiency of the coating composition as a whole is lowered.

또한, 본 발명에서는 상기 카본 블랙 및 상기 바인더 외에도 탄소나노튜브(CNT)를 더 포함하여 열 방출 코팅 조성물을 제조할 수 있다. In addition, the present invention may further include a carbon nanotube (CNT) in addition to the carbon black and the binder to prepare a heat release coating composition.

본 발명에서 카본 블랙과 같은 탄소 재질의 탄소나노튜브를 더 첨가하는 경우, 열 전도율 및 열 방사율이 좋은 탄소나노튜브가 카본 블랙 및 바인더와 균질하게 혼합되어 카본 블랙과 함께 열 방사 기능을 수행하므로, 전체적인 코팅층의 열전도도가 더욱 향상되어 개선된 열 방사 효율을 갖는 코팅 조성물을 제조할 수 있다. In the present invention, when the carbon nanotubes of carbon material such as carbon black are further added, the carbon nanotubes having good thermal conductivity and thermal emissivity are homogeneously mixed with the carbon black and the binder to perform a heat radiating function together with the carbon black. The thermal conductivity of the overall coating layer may be further improved to prepare a coating composition having improved heat radiation efficiency.

이렇게 제조된 열 방출 코팅 조성물은 열 방출 기능이 필요한 전자 소재 또는 부품에 코팅되어 사용할 수 있다. The heat dissipation coating composition thus prepared may be coated and used on an electronic material or a component requiring a heat dissipation function.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment so that those skilled in the art can easily practice the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

실시예Example 1 One

카본 블랙을 26㎛ 사이즈의 체로 체 거르기(sieving) 하여 카본 블랙 36g을 준비하였다.36 g of carbon black was prepared by sifting the carbon black with a sieve of 26 mu m size.

바인더는 에틸 셀룰로오스(CAS NO. 9004-57-3, Junsei Chemical Co. LTD) 8g을 사용하였고, 상기 바인더의 용매로는 테피톨(terpitol, Wako pure chemical industries, Ltd.) 8g, 및 부틸 카비톨 아세테이트(BCA, butyl carbitol acetate, 동양화학주식회사) 48g을 혼합하여 준비하였다.As a binder, 8 g of ethyl cellulose (CAS NO. 9004-57-3, Junsei Chemical Co. LTD) was used, and 8 g of tepitol (Tepitol, Wako pure chemical industries, Ltd.) as a solvent of the binder, and butyl carbitol 48 g of acetate (BCA, butyl carbitol acetate, Dongyang Chemical Co., Ltd.) was mixed and prepared.

상기 준비된 카본 블랙과 바인더를 혼합하고, 50℃에서 3시간 동안 교반시켜 페이스트 형상의 열 방출 코팅 조성물을 제조하였다. 이렇게 제조된 열 방출 코팅 조성물을 Al기판(40x40x3mm)에 코팅한 후 150℃에서 30분간 건조시켰다.The prepared carbon black and the binder were mixed and stirred at 50 ° C. for 3 hours to prepare a paste-type heat dissipation coating composition. The heat release coating composition thus prepared was coated on an Al substrate (40 × 40 × 3 mm) and then dried at 150 ° C. for 30 minutes.

실시예Example 2 2

나노카본사의 CNT75 파우더 1.8g을 더 첨가한 것을 제외하고, 상기 실시예 1의 방법과 동일한 방법으로 열 방출 코팅 조성물을 제조하였다. A heat release coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.8 g of Nanocarbon CNT75 powder was further added.

이렇게 제조된 열 방출 코팅 조성물을 Al기판(40x40x3mm)에 코팅 한 후 150℃에서 30분간 건조시켰다. The heat release coating composition thus prepared was coated on an Al substrate (40x40x3mm) and dried at 150 ° C. for 30 minutes.

비교예Comparative example 1 내지 4 1 to 4

하기 표 1에 기재된 흑연 종류, 체 사이즈 및 바인더 조건에 따라 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 열 방출 코팅 조성물을 제조하였다. To the heat release coating composition was prepared in the same manner as in Example 1 according to the graphite type, sieve size and binder conditions described in Table 1.

Figure 112009046619795-PAT00001
Figure 112009046619795-PAT00001

실험예Experimental Example 1. 열 방사율 측정 1. Thermal emissivity measurement

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 코팅 조성물에 대하여 열 방사율을 측정하였다.Thermal emissivity was measured for the coating compositions prepared in Examples and Comparative Examples.

열 방사율은 요업기술원에서 보유한 원적외선 측정 장비를 이용하여 50℃, 100℃의 온도에서 측정하였다(표 2). Thermal emissivity was measured at a temperature of 50 ℃, 100 ℃ using a far-infrared measuring equipment owned by the Institute of Technology (Table 2).

Figure 112009046619795-PAT00002
Figure 112009046619795-PAT00002

상기 측정결과를 분석해 보면, 카본 블랙을 포함하는 열 방출 코팅 조성물로 코팅된 실시예 1 내지 2에서 제조된 기판은 흑연을 포함하는 열 방출 코팅 조성물로 코팅된 비교예 1 내지 4에서 제조된 기판에 비해 방사 에너지 및 열 방사율 항목에서 높은 효율을 보였다. Analyzing the measurement results, the substrates prepared in Examples 1 to 2 coated with the heat release coating composition containing carbon black were coated on the substrates prepared in Comparative Examples 1 to 4 coated with the heat release coating composition containing graphite. Compared to the radiation energy and thermal emissivity items showed higher efficiency.

그리고, 탄소 나노 튜브를 첨가하여 제조한 코팅 조성물로 코팅된 실시예 2의 기판이 탄소 나노 튜브를 첨가하지 않고 제조한 코팅 조성물로 코팅된 실시예 1또는 비교예의 기판에 비해 열 방사 효율이 보다 증가 됨을 알 수 있었다. 이러한 사실은 열 전도율 및 열 방사율이 좋은 탄소나노튜브가 카본 블랙 및 바인더와 균질하게 혼합되어 카본 블랙과 함께 열 방사 기능을 수행하여 평균적인 열 방사 효율이 증가하기 때문이다.In addition, the thermal radiation efficiency of the substrate of Example 2 coated with the coating composition prepared by adding the carbon nanotubes was higher than that of Example 1 or the comparative example coated with the coating composition prepared without the addition of the carbon nanotubes. It could be known. This is because the carbon nanotubes having good thermal conductivity and thermal emissivity are homogeneously mixed with the carbon black and the binder to perform the heat radiation function together with the carbon black, thereby increasing the average thermal radiation efficiency.

특히 상기 바인더는 건조 과정에 의해 용매는 휘발되고, 용질 성분만이 카본 블랙과 함께 코팅되는데, 상기 용질 성분은 카본 블랙의 열 방사 기능을 제한함이 없이 카본 블랙 성분들의 사이 사이에 열 방사율 향상에 도움을 주기 때문에, 전체적으로 본 발명의 열 방사 코팅 조성물의 방사효율을 증가시키는 것으로 판단된다.In particular, the binder is volatilized by the drying process, and only the solute component is coated with the carbon black, and the solute component is used to improve the thermal emissivity between the carbon black components without limiting the heat radiating function of the carbon black. As an aid, it is believed to increase the spinning efficiency of the thermally radiating coating composition of the present invention as a whole.

이러한 결과를 참조할 때, 열 방사 역할을 수행하는 카본블랙 파우더나 탄소나노튜브의 역할뿐 아니라, 이들을 결합시켜주는 바인더와 바인더에 포함된 용질이 열 방사 효율에 중요한 역할을 수행함을 알 수 있었다.Referring to these results, it was found that not only the role of carbon black powder or carbon nanotubes, which plays a role of heat radiation, but also the binder and the solute included in the binder play an important role in heat radiation efficiency.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention, which also belong to the appended claims. It is natural.

Claims (8)

카본 블랙 100 중량부 및 바인더 20 내지 200 중량부를 포함하는 열 방출 코팅 조성물.A heat release coating composition comprising 100 parts by weight of carbon black and 20 to 200 parts by weight of the binder. 제1항에 있어서, 상기 바인더는 셀룰로오스 계열인 것을 특징으로 하는 열 방출 코팅 조성물.The heat release coating composition of claim 1, wherein the binder is cellulose-based. 제 2항에 있어서, 상기 셀룰로오스 계열은 에틸셀룰로오스, 프로필셀룰로오스, 이소프로필셀룰로오스, 및 부틸셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 방출 코팅 조성물.3. The heat dissipating coating composition according to claim 2, wherein the cellulose series comprises at least one selected from the group consisting of ethyl cellulose, propyl cellulose, isopropyl cellulose, and butyl cellulose. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 탄소나노튜브(carbon nano tube)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 방출 코팅 조성물.The heat release coating composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising a carbon nanotube. 제4항에 있어서, 상기 탄소나노튜브는 상기 카본 블랙 100 중량부 대비 2 내지 8 중량부로 더 첨가된 것을 특징으로 하는 열 방출 코팅 조성물.The heat dissipating coating composition according to claim 4, wherein the carbon nanotubes are further added in an amount of 2 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon black. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카본 블랙은 1 내지 50㎛의 입도 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 열 방출 코팅 조성물.The heat release coating composition according to claim 1, wherein the carbon black has a particle size size of 1 to 50 μm. 표면의 일부 이상이 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 열 방출 코팅 조성물로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 소자.An electronic device, characterized in that at least part of the surface is coated with the heat release coating composition according to any one of claims 1 to 3. 제 7항에 있어서, 상기 열 방출 코팅 조성물은 전자 소자에 도포된 후, 120 내지 200℃에서 가열되어 바인더의 용매를 휘발시켜 코팅된 것을 특징으로 하는 전자 소자.The electronic device of claim 7, wherein the heat dissipation coating composition is coated on the electronic device, and then heated at 120 to 200 ° C. to volatilize the solvent of the binder.
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WO2014054877A1 (en) * 2012-10-05 2014-04-10 주식회사 엘엠에스 Thermally conductive composition and sheet
CN109060877A (en) * 2018-10-22 2018-12-21 东莞市宝大仪器有限公司 The thermal diffusivity detection method and device of heat sink material
KR20190124996A (en) * 2018-04-27 2019-11-06 금오공과대학교 산학협력단 coating composition for plane heater and plane heater prepared therefrom

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