KR20170081837A - Highly thermal conductive complex composition for lighting lamp of automobile and method for manufacturing of the same - Google Patents
Highly thermal conductive complex composition for lighting lamp of automobile and method for manufacturing of the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170081837A KR20170081837A KR1020160000770A KR20160000770A KR20170081837A KR 20170081837 A KR20170081837 A KR 20170081837A KR 1020160000770 A KR1020160000770 A KR 1020160000770A KR 20160000770 A KR20160000770 A KR 20160000770A KR 20170081837 A KR20170081837 A KR 20170081837A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- inorganic filler
- expanded graphite
- nano
- composite composition
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F21S48/328—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/50—Cooling arrangements
- F21V29/502—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
- F21V29/507—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of means for protecting lighting devices from damage, e.g. housings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
- F21V29/86—Ceramics or glass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
- F21V29/87—Organic material, e.g. filled polymer composites; Thermo-conductive additives or coatings therefor
-
- F21W2101/02—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
본 발명은 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 방열효율 향상으로 인한 자동차 조명용 LED의 수명연장 효과를 가지는 자동차 LED 조명 하우징 적용을 위한 팽창 그라파이트를 함유한 고열전도성 무기물-폴리머 복합조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물은 팽창 그라파이트와 무기물을 나노 크기로 분쇄한 후 이들의 표면에 기능화기가 도입될 수 있도록 개질을 한 후 열전도성 합성수지에 분산 혼합하여 제조될 수 있다.The present invention relates to a high thermal conductivity composite composition for automobile lighting and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a high thermal conductivity inorganic composition-containing composition for expanding graphite for automobile LED lighting housing application, Polymer composite composition and a process for producing the same.
The high thermal conductive composite composition for automotive lighting of the present invention can be prepared by pulverizing expanded graphite and inorganic materials into nano-sized particles, modifying the surface of the expanded graphite and inorganic materials so that a functionalizing group can be introduced into the surfaces thereof, and dispersing and mixing the expanded graphite and inorganic materials in thermally conductive synthetic resins.
Description
본 발명은 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 방열효율 향상으로 인한 자동차 조명용 LED의 수명연장 효과를 가지는 자동차 LED 조명 하우징 적용을 위한 팽창 그라파이트를 함유한 고열전도성 무기물-폴리머 복합조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high thermal conductive composite composition for automobile lighting and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a high thermal conductivity inorganic composite material containing expanded graphite for application to an automobile LED lighting housing having an effect of extending the life of LED for automobile lighting, Polymer composite composition and a process for producing the same.
최근 전자기기가 경량화, 소형화, 슬림(Slim)화 되고, 고속화를 위하여 고집적화 됨에 따라 단위 체적당 발열량이 증가하면서 열 부하로 인하여 많은 문제점이 발생하고 있다.Recently, electronic devices have become lighter, smaller, and slimmer, and have become highly integrated for high-speed operation. As a result, the amount of heat generated per unit volume increases and many problems arise due to heat load.
기존의 자동차 조명 소켓용 또는 자동차 LED 조명 바디용으로 많이 사용되어온 알루미늄 소재는 그 중량이 비교적 무거워 LED 조명기구와 같이 경량화를 지향하는 제품에 적절하지 않은 문제점을 갖는다. 이와 같은 문제점을 갖는 알루미늄 방열체를 대체하기 위해 중량이 상대적으로 가벼운 플라스틱 방열체가 개발되어 일부 사용되고 있지만, 기존의 플라스틱 방열체는 플라스틱에 고가의 특수 열전도성 필러를 삽입하여 전도성 플라스틱을 제작하기 때문에 알루미늄 방열체 대비 10~20 % 정도의 단가 상승 문제점이 있었다.Aluminum materials, which have been widely used for automobile lighting sockets or automobile LED lighting bodies, are relatively heavy, which is not suitable for products that are lighter in weight, such as LED lighting fixtures. In order to replace the aluminum heat sink having such a problem, a plastic heat sink having a relatively light weight has been developed and partially used. However, since a conventional plastic heat sink is manufactured by inserting a special heat conductive filler, There was a problem of increasing the unit price by 10 ~ 20% compared to the heat sink.
LED는 p형과 n형 반도체의 접합으로 이루어져 있으며 전압을 가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드 갭(band gap)에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하는 일종의 광전자 소자이다. LED는 정보통신 기기를 비롯한 전자 장치의 표시 및 화상용 광원으로 이용되어 왔으며, 1990년대 중반 이후에 청색 LED가 개발되면서 총천연색 디스플레이(display)가 가능하게 되었다. LED는 일반 조명등, 건물 장식등, 무드(mood)등, 차량등, 교통 신호등, 실내 및 실외 전광판, 유도등, 경고등, 각종 보안장비용 광원, 살균 또는 소독용 광원 등에 폭넓게 활용되고 있다.LED is a junction of p-type and n-type semiconductor. When voltage is applied, LED is a kind of optoelectronic device that emits energy corresponding to band gap of semiconductor by light-hole by combination of electron and hole. LED has been used as a light source for display and image of electronic devices including information communication devices, and since the mid-1990s, a blue LED has been developed and a full color display has become possible. LEDs are widely used for general lighting, building decoration, mood, traffic lights, indoor and outdoor signs, guidance lights, warning lights, light sources for various security devices, and light sources for sterilization or disinfection.
이러한 LED 또한 반도체 소자로서 작동 과정에서 많은 양의 열이 발생하기 쉬우며, 과열될 경우 휘도 저하, 수명 단축 등 많은 부작용이 나타나게 된다.Such LEDs are also likely to generate a large amount of heat during operation as a semiconductor device, and when they are overheated, many side effects such as decrease in luminance and shortening of life are appeared.
LED의 효과적인 방열을 위해 여러 가지 구조를 갖는 방열판이 포함된 히트싱크가 사용되고 있다. 이러한 히트 싱크는 대부분 알루미늄과 같은 금속재질로 제조되어 LED 램프의 후면에 장착된다. 그러나 금속재질은 비중이 커서 제품을 경량화시키는데 한계가 있고, 단가가 높기 때문에 제조비용이 증대되는 문제점이 있다. 또한 금속재질은 상대적으로 가공성이 떨어지므로 특정 형상으로 가공하기 위해 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.A heat sink with a heat sink with various structures is used for effective heat dissipation of the LED. Most of these heat sinks are made of metal such as aluminum and mounted on the back of the LED lamp. However, since the metal material has a large specific gravity, there is a limit to lighten the product, and the manufacturing cost is increased because the unit cost is high. In addition, since the metal material has a relatively low processability, it takes a lot of time and cost to process it into a specific shape.
이러한 문제점들로 인해 최근에는 기존에 사용되던 소재를 대체할 수 있는 경량화, 고방열 소재를 많이 개발하고 있는 추세이다.Due to these problems, recently, there is a tendency to develop a lot of lightweight and high-heat-insulating materials that can replace the existing materials.
한국 등록특허 제10-1228858호는 그라파이트 페이퍼 방열구조를 갖는 직관형 LED 조명등에 관한 것으로, 기존의 금속 재질의 히트싱크 대신 그라파이트 페이퍼를 이용하여 방열구조를 형성함으로써 방열능력을 확보하면서도 중량을 획기적으로 절감하고 제조단가를 낮추어 종이재질로 인한 가공성을 극대화할 수 있고, 기존의 금속 재질 케이스를 폴리카보네이트 재질로 대체하여 제품의 중량과 가격을 절감하고, 폴리카보네이트 케이스의 내부에 가이드를 형성하여 LED 침이 장착된 인쇄회로 기판을 슬라이드 방식으로 착탈 가능하도록 구현함으로써 조립공정을 단순화시켜 제조공정을 간소화하며 유지 보수비용을 절감할 수 있는 그라파이트 페이퍼 방열구조를 갖는 직관형 LED 조명등에 대해 개시하고 있다.Korean Patent No. 10-1228858 relates to an intaglio type LED lighting lamp having a graphite paper heat dissipating structure and a heat dissipation structure is formed by using graphite paper instead of a conventional metal heat sink to secure a heat dissipation capability, It is possible to maximize the processability due to the paper material by lowering the manufacturing cost and to reduce the weight and price of the product by replacing the existing metal material case with the polycarbonate material and to form the guide in the polycarbonate case, And a graphite paper heat dissipation structure that simplifies a manufacturing process and simplifies a manufacturing process and reduces maintenance cost by implementing a printed circuit board mounted on the printed circuit board so as to be removable by a sliding method.
한국 등록특허 제10-1120637호는 플라스틱 수지에 금속을 일정 두께로 도금하여 열전도도를 향상시켜 경량의 조명용(예; 차량 LED 조명용) 방열체를 달성할 수 있도록 한 도금을 이용한 조명용 플라스틱 방열체 및 그 제조방법을 개시하고 있다.Korean Patent No. 10-1120637 discloses a plastic heat dissipator for lighting using a plating that can achieve a light-weight (for example, vehicle LED lighting) heat sink by plating a metal to a certain thickness on a plastic resin to improve thermal conductivity, And a manufacturing method thereof is disclosed.
한국 등록특허 제10-1071903호는 상단지지부와 하단지지부를 갖도록 한 쌍의 상부 케이스를 성형하고, 폴딩 성형장치 또는 회전식 절곡기를 이용하여 절곡방열체를 제작한 후, 상부 케이스와 절곡 방열체가 형합되도록 체결할 때 복수의 비 접촉 면적 공간을 형성시켜서, LED 형광등의 경량화 및 구조적 안전성에 크게 기여할 수 있는 LED 형광등용 경량화 절곡방열체의 제조방법을 개시하고 있다.Korean Patent No. 10-1071903 discloses a method of manufacturing a bending heat dissipating body by molding a pair of upper cases having an upper support portion and a lower end support portion and forming a bending heat dissipating body by using a folding molding machine or a rotary bending machine, Discloses a method for manufacturing a lightweight bending heat sink for LED fluorescent lamps which can contribute to weight reduction and structural safety of LED fluorescent lamps by forming a plurality of non-contact area spaces when fastened.
본 발명의 목적은 자동차 LED 조명용 하우징 적용을 위한 팽창 그라파이트를 함유한 고열전도성 무기물-폴리머 복합조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a high thermal conductivity inorganic-polymer composite composition containing expanded graphite for housing applications in automotive LED lighting.
본 발명의 다른 목적은 상기 복합 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a process for producing the composite composition.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 팽창 그라파이트, 무기물 필러, 그리고 열전도성 합성수지를 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물을 제공할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a high heat conductive composite composition for automobile lighting, comprising expanded graphite, an inorganic filler, and a thermally conductive synthetic resin.
상기 무기물 필러는 금, 은, 구리, 알루미늄, 은코팅구리, 은코팅니켈, 은코팅알루미늄, 산화알루미늄, 산화철, 산화마그네슘, 보놀나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 티타늄나이트라이드 및 이들의 하나 이상의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.Wherein the inorganic filler is selected from the group consisting of gold, silver, copper, aluminum, silver coated copper, silver coated nickel, silver coated aluminum, aluminum oxide, iron oxide, magnesium oxide, boron nitride, silicon nitride, titanium nitride and mixtures of one or more thereof And the like.
상기 열전도성 합성수지는 폴리페닐렌설파이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 리퀴드크리스탈수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 이들의 하나 이상의 혼합물 및 공중합체로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.The thermally conductive synthetic resin is composed of polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyamide, polypropylene, polyethylene, polyurethane, liquid crystal resin, epoxy resin, silicone resin, And the like.
상기 팽창 그라파이트와 무기물 필러는 상기 복합조성물 전체에 대하여 각각 1 내지 30 중량%씩 포함될 수 있다.The expanded graphite and the inorganic filler may be contained in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the composite composition.
본 발명의 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 팽창 그라파이트, 무기물 필러 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 나노 크기로 1회 이상 분쇄하는 나노 분쇄 단계, 상기 나노 크기로 분쇄된 팽창 그라파이트, 무기물 필러 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 표면을 개질하여 기능화기를 도입하도록 처리하는 표면 개질 단계, 그리고 상기 표면 개질된 나노 크기의 팽창 그라파이트와 무기물 필러를 열전도성 합성수지에 분산시켜 무기물-폴리머 복합조성물을 제조하는 분산 혼합 단계를 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing a nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite nanocomposite material, An inorganic filler, and a mixture thereof, so as to introduce a functionalizing group; and a step of dispersing the surface-modified nano-sized expanded graphite and inorganic filler in a thermoconductive synthetic resin to form an inorganic material Polymer composite composition according to the present invention, which comprises a dispersion-mixing step of producing a high-thermal-conductivity composite composition for automotive lighting.
상기 나노 분쇄 단계는 상기 팽창 그라파이트, 무기물 필러 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 수분을 첨가하고, 초음파 분쇄기를 이용하여 나노 입자로 분쇄하는 습식 나노 분쇄 단계, 상기 수분이 함유된 나노 입자에서 수분을 제거하는 수분 제거 단계, 그리고 상기 수분이 제거된 나노 입자에 대하여 분말 분산 공정을 통해 균일하게 분산화하는 분말 분산 단계를 포함할 수 있다.Wherein the nano-crushing step comprises: a wet nano-crushing step of adding water to any one selected from the group consisting of the expanded graphite, the inorganic filler and a mixture thereof, and pulverizing the crushed nano-particles using an ultrasonic crusher; A moisture removing step of removing moisture from the particles, and a powder dispersing step of uniformly dispersing the moisture-removed nanoparticles through a powder dispersing step.
상기 나노 분쇄 단계는 10 내지 100 nm 크기로 분쇄할 수 있다.The nano-pulverization step may be pulverized to a size of 10 to 100 nm.
상기 표면 개질 단계는 카르복실기(-COOH), 하이드록실기(-OH), 에스테르기(-C=O) 및 이들의 하나 이상의 혼합으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나의 기능화기로 표면을 개질할 수 있다.The surface modification step may be modified by any one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group (-COOH), a hydroxyl group (-OH), an ester group (-C═O), and a mixture of at least one thereof .
상기 표면 개질 단계는 질산, 황산, 염산, 아세트산, 카르복실산 및 이들의 하나 이상의 혼합산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 처리할 수 있다.The surface modification step may treat any one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, carboxylic acid, and one or more mixed acids thereof.
본 발명에 의한 팽창 그라파이트를 함유한 고열전도성 무기물-폴리머 복합조성물은 탄소소재를 활용한 기능성 소재로서 전기, 전자 부품관련 히트싱크 재료로 다양하게 적용할 수 있다.The high thermal conductive inorganic material-polymer composite composition containing expanded graphite according to the present invention can be applied variously as a heat sink material related to electric and electronic parts as a functional material utilizing carbon material.
또한, 본 발명에 의한 복합조성물 및 이의 제조방법은 고가의 수입 발열소재에 대한 대체 효과 및 제조원가의 절감이라는 경제적인 측면에서의 효과를 가질 수 있다.Further, the composite composition of the present invention and the manufacturing method thereof can have an effect of economical effect such as a substitution effect on expensive imported heat-generating material and a reduction in manufacturing cost.
또한, 본 발명에 의한 복합조성물 및 이의 제조방법은 방열효율 향상으로 인한 자동차 조명용 LED의 수명향상 및 이산화탄소 감소와 같은 에너지 효율향상에 의한 환경 개선효과를 도모할 수 있다.Further, the composite composition and the manufacturing method thereof according to the present invention can improve the life-time of the LED for automobile lighting due to the improvement of heat radiation efficiency and the environmental improvement effect by the improvement of energy efficiency such as reduction of carbon dioxide.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고열전도성 복합 조성물의 제조단계를 개략적으로 나타내는 순서도이다.FIG. 1 is a flow chart schematically showing steps of manufacturing a high thermal conductive composite composition according to an embodiment of the present invention.
이하, 본원발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시형태를 예로 들어 상세하게 설명하도록 하겠다. 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention are intended to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 팽창 그라파이트, 무기물 필러, 그리고 열전도성 합성수지를 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물을 제공할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a high heat conductive composite composition for automobile lighting, comprising expanded graphite, an inorganic filler, and a thermally conductive synthetic resin.
또한, 본 발명의 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 팽창 그라파이트, 무기물 필러 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 나노 크기로 1회 이상 분쇄하는 나노 분쇄 단계, 상기 나노 크기로 분쇄된 팽창 그라파이트, 무기물 필러 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 표면을 개질하여 기능화기를 도입하도록 처리하는 표면 개질 단계, 그리고 상기 표면 개질된 나노 크기의 팽창 그라파이트와 무기물 필러를 열전도성 합성수지에 분산시켜 무기물-폴리머 복합조성물을 제조하는 분산 혼합 단계를 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물의 제조방법을 제공할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a nano-powder, comprising: a nano-crushing step of crushing at least one selected from the group consisting of expanded graphite, an inorganic filler, A surface modification step of modifying any one surface selected from the group consisting of a graphite, an inorganic filler, and a mixture thereof, so as to introduce a functionalizing group, and a step of modifying the surface-modified nanoscale expanded graphite and inorganic filler to a thermally conductive synthetic resin And a dispersing and mixing step of producing an inorganic-polymer composite composition by mixing the inorganic-polymer composite composition and the inorganic-polymer composite composition.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물의 제조단계를 개략적으로 나타낸 순서도에 관한 것이다. 도 1을 참고하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복합조성물의 제조방법을 설명하도록 하겠다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flowchart schematically showing steps of manufacturing a high thermal conductive composite composition for automotive lighting according to an embodiment of the present invention. FIG. A method for producing a composite composition according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
우선, 팽창 그라파이트와 무기물 필러를 분쇄하는 단계를 수행할 수 있다(S1).First, a step of pulverizing the expanded graphite and the inorganic filler can be carried out (S1).
팽창 그라파이트와 무기물 필러는 수분을 첨가하고 초음파 분쇄기를 이용하여 나노 입자로 분쇄하는 습식 나노 분쇄 단계를 1회 이상 수행한다.Expanded graphite and inorganic fillers are subjected to one or more wet nanofibrillation steps in which moisture is added and ground into nanoparticles using an ultrasonic mill.
이때, 나노 분쇄 단계는 팽창 그라파이트, 무기물 필러 또는 이들의 혼합물을 10 내지 100 nm 크기로 분쇄할 수 있다.At this time, the nano-crushing step may pulverize expanded graphite, an inorganic filler, or a mixture thereof to a size of 10 to 100 nm.
또한, 분쇄된 팽창 그라파이트, 무기물 필러 또는 이들의 혼합물에서 수분을 제거하는 수분 제거 단계, 그리고 수분이 제거된 나노 크기의 팽창 그라파이트, 무기물 필러 또는 이들의 혼합물 분말 입자에 대하여 분말 분산 공정을 통해 균일하게 분산화하는 분말 분산 단계를 포함할 수 있다.It is also possible to remove water from the pulverized expanded graphite, the inorganic filler or a mixture thereof, and to remove the moisture from the pulverized nano-sized expanded graphite, inorganic filler or powder mixture thereof, And a dispersing powder dispersing step.
이때 사용되는 무기물 필러는 금, 은, 구리, 알루미늄, 은코팅구리, 은코팅니켈, 은코팅알루미늄, 산화알루미늄, 산화철, 산화마그네슘, 보놀나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 티타늄나이트라이드 및 이들의 하나 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The inorganic filler used herein may be at least one selected from the group consisting of gold, silver, copper, aluminum, silver coated copper, silver coated nickel, silver coated aluminum, aluminum oxide, iron oxide, magnesium oxide, boron nitride, silicon nitride, titanium nitride, Mixtures may be used.
다음으로, 나노 크기로 분쇄된 팽창 그라파이트, 무기물 필러 또는 이들의 혼합물의 표면을 개질하여 안정적인 기능화기를 도입하도록 처리하는 표면 개질 단계를 수행할 수 있다(S2).Next, a surface modification step may be performed in which the surface of expanded graphite, inorganic filler, or mixture thereof crushed into nano-size is modified to introduce a stable functionalizing agent (S2).
이때, 팽창 그라파이트와 무기물 필러 또는 이들의 혼합물의 표면개질은 질산, 황산, 염산, 아세트산, 카르복실산 등의 혼합산(Acid)에 의해 가공처리하여 수행될 수 있다.At this time, the surface modification of the expanded graphite and the inorganic filler or a mixture thereof may be carried out by processing with a mixed acid such as nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, carboxylic acid, or the like.
표면 개질을 통해 팽창 그라파이트와 무기물 필러 또는 이들의 혼합물의 표면에 도입되는 기능화기는 카르복실기(-COOH), 하이드록실기(-OH), 에스테르기(-C=O) 및 이들의 하나 이상일 수 있다.The functional groups that are introduced to the surface of the expanded graphite and the inorganic filler or mixture thereof through surface modification may be carboxyl group (-COOH), hydroxyl group (-OH), ester group (-C═O), and one or more of them.
상기 표면 개질 과정을 통해 팽창 그라파이트와 무기물 필러의 표면을 수용성으로 개질함으로써, 열전도성 합성수지와의 결합력, 밀착력 및 분산성을 향상시켜 보다 균질한 복합조성물을 제공할 수 있고, 또한 이와 같은 균일한 무기물 필러의 분산을 통하여 복합 조성물의 내열성이 향상될 수 있다.The surface of the expanded graphite and the inorganic filler is modified to be water-soluble through the surface modification process, thereby improving the bonding force, adhesiveness and dispersibility with the thermally conductive synthetic resin, thereby providing a more homogeneous composite composition. The heat resistance of the composite composition can be improved through dispersion of the filler.
다음으로, 표면 개질된 나노 크기의 팽창 그라파이트와 무기물 필러를 열전도성 합성수지에 분산, 혼합시켜 무기물-폴리머 복합조성물을 제조하는 분산 혼합단계를 수행할 수 있다(S3).Next, the dispersion-mixing step of dispersing and mixing the surface-modified nano-sized expanded graphite and the inorganic filler in the thermally conductive synthetic resin to prepare the inorganic-polymer composite composition may be performed (S3).
이때, 사용되는 열전도성 합성수지는 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리우레탄(PU), 리퀴드크리스탈수지(LCP), 에폭시수지(Epoxy), 실리콘수지(Silicone), 이들의 하나 이상의 혼합물 및 공중합체로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.At this time, the thermally conductive synthetic resin to be used may be at least one selected from the group consisting of polyphenylene sulfide (PPS), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC), polyamide (PA), polypropylene (PP) (PU), liquid crystal resin (LCP), epoxy resin (Epoxy), silicone resin (Silicone), and mixtures and copolymers of at least one thereof.
팽창 그라파이트와 무기물 필러는 상기 복합조성물 전체에 대하여 각각 1 내지 30 중량%씩 포함될 수 있다.
The expanded graphite and the inorganic filler may each be contained in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the composite composition.
Claims (9)
상기 무기물 필러는 금, 은, 구리, 알루미늄, 은코팅구리, 은코팅니켈, 은코팅알루미늄, 산화알루미늄, 산화철, 산화마그네슘, 보놀나이트라이드, 실리콘나이트라이드, 티타늄나이트라이드 및 이들의 하나 이상의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물.The method according to claim 1,
Wherein the inorganic filler is selected from the group consisting of gold, silver, copper, aluminum, silver coated copper, silver coated nickel, silver coated aluminum, aluminum oxide, iron oxide, magnesium oxide, boron nitride, silicon nitride, titanium nitride and mixtures of one or more thereof Wherein the composition comprises any one selected from the group consisting of:
상기 열전도성 합성수지는 폴리페닐렌설파이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 리퀴드크리스탈수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 이들의 하나 이상의 혼합물 및 공중합체로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물.The method according to claim 1,
The thermally conductive synthetic resin is composed of polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyamide, polypropylene, polyethylene, polyurethane, liquid crystal resin, epoxy resin, silicone resin, Wherein the composition is one selected from the group consisting of carbon black,
상기 팽창 그라파이트와 무기물 필러는 상기 복합조성물 전체에 대하여 각각 1 내지 30 중량%씩 포함되는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물.The method according to claim 1,
Wherein the expanded graphite and the inorganic filler are contained in an amount of 1 to 30 wt% based on the total weight of the composite composition.
상기 나노 크기로 분쇄된 팽창 그라파이트, 무기물 필러 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 표면을 개질하여 기능화기를 도입하도록 처리하는 표면 개질 단계, 그리고
상기 표면 개질된 나노 크기의 팽창 그라파이트와 무기물 필러를 열전도성 합성수지에 분산시켜 무기물-폴리머 복합조성물을 제조하는 분산 혼합 단계
를 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물의 제조방법.A nano-grinding step of grinding at least one selected from the group consisting of expanded graphite, an inorganic filler, and a mixture thereof at a nano size more than once,
A surface modification step of modifying any one surface selected from the group consisting of expanded graphite, inorganic filler, and mixture thereof, which has been pulverized into nano-sized particles, so as to introduce a functional group, and
Dispersion-mixing step of dispersing the surface-modified nano-sized expanded graphite and inorganic filler in thermally conductive synthetic resin to prepare an inorganic-polymer composite composition
Wherein the composition comprises at least one of the following:
상기 나노 분쇄 단계는
상기 팽창 그라파이트, 무기물 필러 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나에 수분을 첨가하고, 초음파 분쇄기를 이용하여 나노 입자로 분쇄하는 습식 나노 분쇄 단계,
상기 수분이 함유된 나노 입자에서 수분을 제거하는 수분 제거 단계, 그리고
상기 수분이 제거된 나노 입자에 대하여 분말 분산 공정을 통해 균일하게 분산화하는 분말 분산 단계
를 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물의 제조방법.6. The method of claim 5,
The nano-
A wet nano crushing step of adding water to any one selected from the group consisting of the expanded graphite, the inorganic filler, and a mixture thereof, and pulverizing the nanoparticles using an ultrasonic crusher,
A moisture removing step of removing moisture from the moisture-containing nanoparticles, and
A powder dispersing step of uniformly dispersing the moisture-removed nanoparticles through a powder dispersing step
Wherein the composition comprises at least one of the following:
상기 나노 분쇄 단계는 10 내지 100 nm 크기로 분쇄하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the nano-pulverizing step is carried out in a size of 10 to 100 nm.
상기 표면 개질 단계는 카르복실기(-COOH), 하이드록실기(-OH), 에스테르기(-C=O) 및 이들의 하나 이상의 혼합으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나의 기능화기로 표면을 개질하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the surface modification step modifies the surface with any one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group (-COOH), a hydroxyl group (-OH), an ester group (-C═O), and a mixture of at least one thereof A method for manufacturing a high thermal conductive composite composition for automobile lighting.
상기 표면 개질 단계는 질산, 황산, 염산, 아세트산, 카르복실산 및 이들의 하나 이상의 혼합산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 처리하는 것을 더 포함하는 것인 자동차 조명용 고열전도성 복합조성물의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the surface modification step further comprises treating any one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, carboxylic acid, and one or more mixed acids thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160000770A KR20170081837A (en) | 2016-01-05 | 2016-01-05 | Highly thermal conductive complex composition for lighting lamp of automobile and method for manufacturing of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160000770A KR20170081837A (en) | 2016-01-05 | 2016-01-05 | Highly thermal conductive complex composition for lighting lamp of automobile and method for manufacturing of the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170081837A true KR20170081837A (en) | 2017-07-13 |
Family
ID=59352493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160000770A KR20170081837A (en) | 2016-01-05 | 2016-01-05 | Highly thermal conductive complex composition for lighting lamp of automobile and method for manufacturing of the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20170081837A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200095227A (en) * | 2019-01-31 | 2020-08-10 | 경일대학교산학협력단 | High heat dissipation composition and manufacturing method thereof |
| KR102374200B1 (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-15 | 주식회사 대신테크젠 | Composition for heat dissipation for display by cars and manufacturing methods thereof and pad for heat dissipation comprising the composition |
-
2016
- 2016-01-05 KR KR1020160000770A patent/KR20170081837A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200095227A (en) * | 2019-01-31 | 2020-08-10 | 경일대학교산학협력단 | High heat dissipation composition and manufacturing method thereof |
| KR102374200B1 (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-15 | 주식회사 대신테크젠 | Composition for heat dissipation for display by cars and manufacturing methods thereof and pad for heat dissipation comprising the composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20170102590A (en) | Highly thermally conductive complex composition for applying automotive lighting housing, and manufacturing method thereof | |
| US9048009B2 (en) | Highly conductive composites | |
| KR101606450B1 (en) | Manufacturing method of Highly thermally conductive inorganic-polymer complex composition for applying lighting lamp LED that contains expanded graphite | |
| US10023717B2 (en) | Thermally-conductive salt-containing particles of carbon black and metal | |
| KR20160078340A (en) | Resin composition, heat-dissipating material, and heat-dissipating member | |
| JP7175586B2 (en) | Boron nitride particle aggregate, method for producing the same, composition, and resin sheet | |
| JP2014193808A (en) | Zinc oxide powder, heat-radiating filler, resin composition, heat-radiating grease, and heat-radiating coating material composition | |
| CN104152035A (en) | Oil-based radiation heat-loss paint and preparation method thereof | |
| KR20170081837A (en) | Highly thermal conductive complex composition for lighting lamp of automobile and method for manufacturing of the same | |
| Sun et al. | Preparation and properties of transparent zinc oxide/silicone nanocomposites for the packaging of high‐power light‐emitting diodes | |
| JP2010121102A (en) | Resin molded product with high light resistance and high thermal conductivity and lighting fixture component | |
| KR102259867B1 (en) | LED Module for Lighting with Heat Dissipating PCB and LED Lighting Apparatus with It | |
| KR102648718B1 (en) | High heat dissipation composition and manufacturing method thereof | |
| CN102604515A (en) | Large-power blue light LED remote exciter lamp cover special-purposed electrostatic spraying yellow fluorescent powder composite white light paint | |
| TW202104449A (en) | Thermally conductive polymers | |
| KR101766230B1 (en) | Heat exchanger materials using carbon composites and manufacturing method thereof | |
| TW201724404A (en) | Heat dissipation fin, method of producing heat dissipation fin and semiconductor package with heat dissipation fin | |
| KR101977125B1 (en) | method for fabricating PCB using carbon-based materal for LED lighting | |
| KR101894522B1 (en) | method for fabricating heat-disspating PCB using carbon-based materal for LED lighting | |
| CN104713054B (en) | composite radiating structure | |
| KR20160081287A (en) | The Composition of High Heat Dissipative Adhesives | |
| KR101652057B1 (en) | Antifogging heating material through the fusion of carbon-based inorganic filler including modified graphite manufacturing method | |
| Lu et al. | Enhancement of thermal conductivity of die attach adhesives (DAAs) using nanomaterials for high brightness light-emitting diode (HBLED) | |
| CN104194631A (en) | Coating on shell of electrolytic capacitor to dissipate heat by taking graphene nanoplatelets as main agent | |
| KR102134080B1 (en) | Heat Dissipating Printed Circuit Board and The Manufacturing Method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |