KR20190047154A - 충격흡수용 복합시트 - Google Patents

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KR20190047154A
KR20190047154A KR1020170139117A KR20170139117A KR20190047154A KR 20190047154 A KR20190047154 A KR 20190047154A KR 1020170139117 A KR1020170139117 A KR 1020170139117A KR 20170139117 A KR20170139117 A KR 20170139117A KR 20190047154 A KR20190047154 A KR 20190047154A
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일진머티리얼즈 주식회사
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Abstract

본 발명은 단독 또는 혼합된 금속 하나 이상이 적층되어 형성된 열전도층; 상기 열전도층의 일면 또는 양면에 직접 접촉하여 구비되는 충격흡수층; 및 상기 충격흡수층의 일면 또는 양면에 구비되는 감압접착제 층 (Pressure sensitive adhesive, PSA);을 포함하고, 열전도도가 하기 식 1 및 식 2를 따르는 충격흡수용 복합시트에 관한 것이다.
[식 1] λC = {1/T * Σ(Ti*λi} * (1+D)
[식 2] 0.03 ≤ D ≤ 0.25

Description

충격흡수용 복합시트{Composite sheet for absorbing impact}
본 발명은 충격흡수용 복합시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발열체에 대한 방열성 및 외력에 대한 완충특성이 향상된 충격흡수용 복합시트에 관한 것이다.
최근 핸드폰, 하드디스크 드라이브(HDD), 텔레비전 및 액정디스플레이와 같은 전자기기들의 소형화, 슬림화 및 다기능화의 경향에 따라 전자소자에 대한 집적도가 높아지고, 전기에너지에 의하여 작동하는 전자소자의 발열량도 크게 증가하고 있다. 전자소자에서 발생하는 열은 전자소자에 축적되어 전자기기의 작동수명을 감소시키므로, 전자기기 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 분산하고 발산시키는 방열특성에 대한 요구가 증가되고 있다.
또한, 소형화, 슬림화 및 다기능되는 추세에 따른 전자기기들은 외부로부터 물리적 충격이 가해지면 쉽게 고장이나 파손의 우려가 있고, 전자소자를 실장할 수 있는 공간이 협소하여 전자소자가 집적화되며 이에 단위체적당 발생하는 열량이 크게 증대되었다. 또한, 외부로부터 유입된 먼지와 같은 오염물질은 전자기기 내의 공기흐름을 방해하여 전자소자의 과열을 유발하고, 이에 따라 전자기기의 수명을 단축시키는 요인이 된다.
이러한 전자기기의 발열에 의한 문제를 해결하기 위해서 다양한 소재들이 채용되었으나, 현재까지도 두께가 얇고 방열성능이 우수한 최적의 소재가 개발되지 않아 이의 연구 및 기술 개발이 시급한 실정이다.
한편, 한국 공개특허공보 제10-2014-0029159호에는 발포층, 상기 발포층의 상부면 및 하부면에 형성되는 점착층으로 이루어진 스마트폰 및 태블릿 피씨용 폼형태의 방열 점착시트가 개시되어 있다. 반면, 이와 같은 점착시트는 휴대용 단말의 핫스팟 발열 부품에서 국부적으로 발생하는 고온의 열을 방열시키는 데는 한계가 있어 최근의 고성능화된 전자기기에서 발생되는 열 문제를 해결할 수 없다. 또한, 외력에 대한 충격흡수능 등을 구비하지 않아 별도의 부재를 더 해야 하므로 소형화, 슬림화 및 다기능화되는 전자기기에는 적절하지 않다는 단점이 있다.
이에 따라, 전자기기으로부터 발생하는 열을 효과적으로 분산하여 발산시키는 방열특성과 함께, 소형화 및 슬림화된 전자기기의 부피를 유지하면서 외력으로부터 전자기기를 효과적으로 보호할 수 있는 다기능을 구비한 물질에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 열을 효과적으로 방출하면서 외력에 대한 충격흡수능이 증가된 충격흡수용 복합시트를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 슬림화 및 소형화된 발열체에 불필요한 부피를 증가시키지 않으면서 방열능 및 충격흡수능이 향상된 충격흡수용 복합시트를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 발열체의 발생되는 열에 최적화된 방열능에 대한 설계값을 제공함으로써 불필요한 실험 등을 생략할 수 있는 충격흡수용 복합시트를 제공하기 위함이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 단독 또는 혼합된 금속 하나 이상이 적층되어 형성된 열전도층; 상기 열전도층의 일면 또는 양면에 직접 접촉하여 구비되는 충격흡수층; 및 상기 충격흡수층의 일면 또는 양면에 구비되는 감압점착제층 (Pressure sensitive adhesive, PSA);을 포함하고, 열전도도가 하기 식 1 및 식 2를 따르는 충격흡수용 복합시트에 관한 것이다.
[식 1] λC = {1/T * Σ(Ti*λi} * (1+D)
[식 2] 0.03 ≤ D ≤ 0.25
식 1에서, λC는 충격흡수용 복합시트의 열전도도 (W/mK)이고, T는 충격흡수용 복합시트의 전체 두께 (㎛)이며, Ti는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 두께 (㎛)이고, λi는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 열전도도 (W/mK)이며, Σ(Ti*λi}는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층과 열전도도를 곱한 값의 전체 합계이다.
상기 열전도도는 50W/mK 이상일 수 있다. 바람직하게는 상기 열전도도는 50W/mK 내지 200W/mK일 수 있다.
상기 열전도층을 구성하는 금속은 구리, 알루미늄, 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 열전도층은 Cu층, Ni-Cu-Ni층, Sn-Cu-Sn층, Co-Cu-Co층 및 Al층 중 어느 하나 이상일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 열전도층은 구리층의 일면 또는 양면에 니켈, 주석 및 코발트 중 어느 하나 이상이 도금된 것일 수 있다.
상기 전체 두께에 대한 열전도층의 두께의 비율은 12% 내지 50%일 수 있다.
상기 열전도층의 두께는 8㎛ 내지 150㎛일 수 있다.
상기 충격흡수층은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 아크릴계 발포체, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리올레핀 발포체, 폴리비닐클로라이드 발포체, 폴리카보네이트 발포체, 폴리이미드 발포체, 폴리에테르이미드 발포체, 폴리아미드 발포체, 폴리에스테르 발포체, 폴리비닐리덴 클로라이드 발포체, 폴리메틸메타크릴레이트 발포체 및 폴리이소시아네이트 발포체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 충격흡수층은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 폴리우레탄 발포체 또는 아크릴계 발포체일 수 있다.
상기 충격흡수층의 밀도는 0.2g/㎤ 내지 0.8g/㎤일 수 있다.
상기 충격흡수층의 두께는 50㎛ 내지 250㎛일 수 있다.
상기 감압점착제층은 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계, 우레탄계, 폴리에스터계 및 폴리이미드계 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 감압점착제층의 두께는 5㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
상기 감압점착제층의 외면에는 보호층이 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 열전도층의 일면에는 순차적으로 충격흡수층, 감압점착제층 및 보호층이 구비되고, 상기 열전도층의 타면에는 순차적으로 TR-CPSA (Thermal Responsive Conductive Pressure Sensitive Adhesive) 및 보호층이 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명에 따른 충격흡수용 복합시트는 단독 또는 혼합된 금속 하나 이상이 적층되어 형성된 열전도층; 상기 열전도층의 일면 또는 양면에 직접 접촉하여 구비되는 충격흡수층; 및 상기 충격흡수층의 일면 또는 양면에 구비되는 감압점착제층 (Pressure sensitive adhesive, PSA);을 포함하고, 열전도도가 하기 식 3 내지 식 6을 따를 수 있다.
[식 3] Y = (aX +b) * (1+D)
[식 4] 0.9 ≤ a ≤ 1.9
[식 5] 0.08 ≤ b ≤ 0.011
[식 6] 0.03 ≤ D ≤ 0.25
식 3에서, Y는 충격흡수용 복합시트의 열전도도 (W/mK)이고, X는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 두께 (㎛)이다.
상기 열전도도는 50W/mK 이상일 수 있으며, 바람직하게는 50W/mK 내지 200 W/mK 일 수 있다.
상기 전체 두께에 대한 열전도층의 두께의 비율은 12% 내지 50%일 수 있다.
상기 열전도층을 구성하는 금속은 구리, 알루미늄, 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 열전도층은 Cu층, Ni-Cu-Ni층, Sn-Cu-Sn층, Co-Cu-Co층 및 Al층 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 열전도층은 구리층의 일면 또는 양면에 니켈, 주석 및 코발트 중 어느 하나 이상이 도금되어 구비될 수 있다.
상기 감압점착제층의 외면에는 보호층이 더 구비될 수 있다.
상기 열전도층의 일면에는 순차적으로 충격흡수층, 감압점착제층 및 보호층이 구비되고, 상기 열전도층의 타면에는 순차적으로 TR-CPSA (Thermal Responsive Conductive Pressure Sensitive Adhesive) 및 보호층이 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 발열체; 및 상기 발열체의 일면 또는 양면 상에 배치된 전술한 충격흡수용 복합시트를 포함하는 전자기기를 포함한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 열을 효과적으로 방출하면서 외력에 대한 충격흡수능이 증가된 충격흡수용 복합시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 슬림화 및 소형화된 발열체에 불필요한 부피를 증가시키지 않으면서 방열능 및 충격흡수능이 향상된 충격흡수용 복합시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 발열체의 발생되는 열에 최적화된 방열능에 대한 설계값을 제공함으로써 불필요한 실험 등을 생략할 수 있는 충격흡수용 복합시트를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수용 복합시트를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트의 단면도이다.
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 표 1에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 11에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 표 2에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 21에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 표 3에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 10은 실시예 31에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 표 4에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 12는 실시예 41에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 표 5에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 14는 실시예 51에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15는 표 6에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 16은 실시예 61에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17은 표 7에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 18은 실시예 71에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 19는 표 8에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 20은 실시예 81에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 21는 표 9에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 22는 실시예 91에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 23은 표 10에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수용 복합시트를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트 (100)는 단독 또는 혼합된 금속 하나 이상이 적층되어 형성된 열전도층 (110); 상기 열전도층 (110)의 일면 또는 양면에 직접 접촉하여 구비되는 충격흡수층 (120); 및 상기 충격흡수층의 일면 또는 양면에 구비되는 감압점착제층 (Pressure sensitive adhesive, PSA) (130);을 포함한다. 상기 충격흡수용 복합시트 (100)는 열전도도가 하기 식 1 및 식 2를 따른다.
[식 1] λC = {1/T * Σ(Ti*λi} * (1+D)
[식 2] 0.03 ≤ D ≤ 0.25
식 1에서, λC는 충격흡수용 복합시트의 열전도도 (W/mK)이고, T는 충격흡수용 복합시트의 전체 두께 (㎛)이며, Ti는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 두께 (㎛)이고, λi는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 열전도도 (W/mK)이며, Σ(Ti*λi}는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층과 열전도도를 곱한 값의 전체 합계이다.
상기 충격흡수용 복합시트 (100)는 순차적으로 적층된 열전도층 (110), 충격흡수층 (120) 및 감압점착제층 (130)으로 이루어질 수 있으며, 상기 충격흡수층 (120) 및 감압점착제층 (130)는 각각 구비되는 면에 대해서 일면 또는 양면에 구비될 수 있다.
통상, 전자기기에 사용되는 충격흡수용 복합시트는 단순히 외력에 대한 충격흡수만이 가능하나 본 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트는 충격흡수뿐 아니라 방열능도 함께 구비한다. 또한, 본 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트는 두께 및 물질의 종류에 따른 제어된 방열능을 제시함으로써 다양한 발열체인 전자기기 등에 필요에 따른 적절한 기능을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트 (100)는 열전도도가 상기 식 1에 따를 수 있다. 식 1은 상기 충격흡수용 복합시트 (100)를 구성하는 전체 두께와 함께 열전도층 (110)을 구성하는 단독 혹은 복합 금속의 두께와 열전도도에 의하여 결정될 수 있다. 예컨대, 발열체에서 필요로 하는 두께 및 방열능에 대한 규격이 제공되는 경우, 본 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트 (100)는 상기 식 1에 따라서 적절한 충격흡수용 복합시트를 제공할 수 있다.
상기 충격흡수용 복합시트 (100)는 상기 식 1에 따른 열전도도는 50W/mK 이상일 수 있다.
상기 열전도도가 50W/mK 미만인 경우에는 상기 충격흡수용 복합시트를 전자기기에 적용하는 경우 방열효과가 충분하지 않아 문제된다. 바람직하게는 상기 열전도도는 50W/mK 내지 200W/mK일 수 있다.
상기 열전도층 (110)은 본 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트 (100)에서 충격흡수층(120) 및 감압점착제층 (130)과 유기적으로 관련되어 충격흡수용 복합시트 (100)의 방열능을 주로 제공할 수 있다. 상기 열전도층 (110)은 별도의 접착제 등의 부재없이 상기 충격흡수층 (120)과 직접 부착되어 구비될 수 있으며, 이때 별도의 접착제를 생략할 수 있으므로 상기 충격흡수용 복합시트 (100)의 전체 두께를 감소시킴과 동시에 방열능을 보다 효율적으로 구현할 수 있다.
상기 열전도층 (110)을 구성하는 금속은 구리, 알루미늄, 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 열전도층 (110)은 Cu층, Ni-Cu-Ni층, Sn-Cu-Sn층, Co-Cu-Co층 및 Al층 중 어느 하나 이상일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 열전도층 (110)은 구리층의 일면 또는 양면에 니켈, 주석 및 코발트 중 어느 하나 이상이 도금되어 구비될 수 있다.
상기 충격흡수용 복합시트 (100)의 전체 두께에 대한 열전도층 (110)의 두께의 비율은 12% 내지 50%일 수 있다.
또한, 상기 열전도층 (110)의 두께는 8㎛ 내지 150㎛일 수 있다.
상기 열전도층의 두께가 8㎛ 미만일 경우 롤투롤 (roll-to-roll) 작업 시 상기 열전도층에 주름이 발생하여 작업성이 저하되고, 방열성능이 저하되어 복합시트의 적용이 어려울 수 있다. 상기 열전도층의 두께가 150㎛을 초과하였을 경우 롤투롤 작업 시 컬(curl)이 발생할 수 있으며, 복합시트의 양산 시 권취량이 감소하여 수율이 낮아질 수 있으며 타발공정 시 작업성이 좋지 않아 문제가 있다. 또한, 상기 열전도층의 두께가 너무 두꺼워 적용이 가능한 복합시트의 용도가 제한적일 수 있다.
본 실시예의 충격흡수용 복합시트 (100)에서 충격흡수층 (120)는 외력에 대한 충격을 흡수하는 기능을 하면서 추가적으로 상기 충격흡수층 (120)의 일면 및 타면에 각각 구비되는 열전도층 (110)과 감압점착제층 (130)과 함께 충격흡수용 복합시트 (100)의 방열능을 제공할 수 있다. 상기 충격흡수층 (120)은 열전도층 (110)에 구비되되 추가의 접착부재 없이 직접 구비될 수 있다. 예컨대, 금속 등으로 이루어지는 열전도층 (110)은 매끈한 표면으로 구비됨에도 불구하고, 상기 충격흡수층 (120)에 의하여 접착부재 없이 직접 견고하게 고정됨으로써 충격흡수용 복합시트 (100)의 전체적인 두께를 감소시키면서 생산비를 절감시킬 수 있다.
상기 충격흡수층 (120)은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 아크릴계 발포체, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리올레핀 발포체, 폴리비닐클로라이드 발포체, 폴리카보네이트 발포체, 폴리이미드 발포체, 폴리에테르이미드 발포체, 폴리아미드 발포체, 폴리에스테르 발포체, 폴리비닐리덴 클로라이드 발포체, 폴리메틸메타크릴레이트 발포체 및 폴리이소시아네이트 발포체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 충격흡수층 (120)은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 폴리우레탄 발포체 또는 아크릴계 발포체일 수 있다.
상기 충격흡수층 (120)의 밀도는 0.2g/㎤ 내지 0.8g/㎤일 수 있다.
상기 고분자 발포체의 밀도가 0.2g/㎤미만일 경우 충격흡수층의 강도가 떨어져 쉽게 찢어질 수 있고 부착 후 재작업성이 좋지 않으며, 충격흡수율이 낮아질 우려가 있어 기재(substrate)를 보호하기 어렵다. 상기 고분자 발포체의 밀도가 0.8g/㎤를 초과하였을 경우에는 충격흡수층이 고형화되어 폼의 기능을 상실하게 되며 이에 기재를 보호할 수 없게 된다.
상기 충격흡수층 (120)의 두께는 50㎛ 내지 250㎛일 수 있다.
상기 충격흡수층 (120)은 고분자 발포체 일 수 있는데, 상기 고분자 발포체의 두께가 50㎛ 미만일 경우 상기 고분자 발포체가 제공할 수 있는 충격흡수율이 저하되어 기재를 보호할 수 없으며, 상기 고분자 발포체의 두께가 250㎛를 초과하였을 경우 방열성능이 감소되고, 상기 고분자 발포체가 적용되는 복합시트의 두께를 너무 두껍게 만들어 문제가 된다. 바람직하기는, 상기 충격흡수층의 두께는 80㎛ 내지 250㎛일 수 있다.
상기 감압점착제층 (130)은 상기 충격흡수층 (120)의 외면에 구비되어 상기 충격흡수용 복합시트 (100)를 외부 기기 등에 밀접하게 접촉시켜 구비시킬 수 있다. 이에 의하여 상기 충격흡수용 복합시트 (100)가 구비된 외부 기기에는 상기 충격흡수용 복합시트 (100)가 제공하는 방열능 및 충격흡수능이 효율적으로 발휘될 수 있다.
상기 감압점착제층 (130)은 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계, 우레탄계 및 폴리이미드계 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 감압점착제층 (130)의 두께는 5㎛ 내지 50㎛일 수 있다.
상기 감압점착제층의 두께가 5㎛ 미만인 경우에는 열전도층과 충격흡수층 사이의 부착특성이 저하되어 이들 사이를 견고하게 고정시킬 수 없어 문제되고, 50㎛ 초과인 경우에는 열전도층의 방열특성을 저하시켜 문제된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트 (100a)는 상기 감압점착제층 (130)의 외면에는 보호층 (140)이 더 구비될 수 있다.
상기 보호층은 TAC (Triacetyl cellulose) 필름 등과 같은 셀룰로오스 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET, Polyethylene terephthalate) 필름 등과 같은 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리에테르설폰 필름, 아크릴 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 시클로계나 노보르넨 구조를 포함하는 폴리 올레핀 필름 또는 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름 등의 폴리 올레핀계 필름 등을 사용할 수 있으나 이에, 제한되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트 (100b)에서, 상기 열전도층 (110)의 일면에는 순차적으로 충격흡수층 (120), 감압점착제층 (130) 및 보호층 (140)이 구비되고, 상기 열전도층 (110)의 타면에는 순차적으로 TR-CPSA (Thermal Responsive Conductive Pressure Sensitive Adhesive) (130a) 및 보호층 (140a)이 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 TR-CPSA는 60℃ 내지 80℃에서 온도에 민감한 아크릴계 도전성 열감응점착제일 수 있다. 상기 TR-CPSA는 대략 70℃ 정도의 온도에서 점착력이 저하되고, 이에 전자기기 등을 수리하는 경우에 쉽게 탈착시킬 수 있는 기능성 점착제의 일종일 수 있다.
상기 열전도층 (110)의 일면 및 타면에 각각 구비되는 감압점착제층 (130)과 TR-CPSA (130a)는 서로 동일한 물질이거나 혹은 상이한 물질일 수 있으며, 마찬가지로 상기 열전도층 (110)의 일측 및 타측에 구비되는 각각의 보호층 (140, 140a)는 서로 동일한 물질이거나 혹은 상이한 물질일 수 있다.
이하에서, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1 내지 도 3에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 생략한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 충격흡수용 복합시트는 단독 또는 혼합된 금속 하나 이상이 적층되어 형성된 열전도층; 상기 열전도층의 일면 또는 양면에 직접 접촉하여 구비되는 충격흡수층; 및 상기 충격흡수층의 일면 또는 양면에 구비되는 감압점착제층 (Pressure sensitive adhesive, PSA);을 포함하고, 열전도도가 하기 식 3 내지 식 6을 따를 수 있다.
[식 3] Y = (aX +b) * (1+D)
[식 4] 0.9 ≤ a ≤ 1.9
[식 5] 0.08 ≤ b ≤ 0.011
[식 6] 0.03 ≤ D ≤ 0.25
식 3에서, Y는 충격흡수용 복합시트의 열전도도 (W/mK)이고, X는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 두께 (㎛)이다.
상기 열전도도는 50W/mK 이상일 수 있다.
열전도도가 50W/mK 미만인 경우에는 상기 충격흡수용 복합시트를 전자기기에 적용하는 경우 방열효과가 충분하지 않아 문제된다. 바람직하게는 상기 열전도도는 50W/mK 내지 200W/mK일 수 있다.
상기 전체 두께에 대한 열전도층의 두께의 비율은 12% 내지 50%일 수 있다.
상기 열전도층의 두께의 비율이 12% 미만인 경우 방열효과가 충분하지 않아 전자기기 용으로 적용하기 어렵고, 50% 초과인 경우 충격흡수용 복합시트의 전체 두께를 불필요하게 증가시켜 문제된다.
상기 열전도층의 두께는 8㎛ 내지 150㎛일 수 있다.
상기 열전도층의 두께가 8㎛ 미만일 경우 롤투롤 (roll-to-roll) 작업 시 상기 열전도층에 주름이 발생하여 작업성이 저하되고, 방열성능이 저하되어 복합시트의 적용이 어려울 수 있다. 상기 열전도층의 두께가 150㎛을 초과하였을 경우 롤투롤 작업 시 컬 (curl)이 발생할 수 있으며, 복합시트의 양산 시 권취량이 감소하여 수율이 낮아질 수 있으며 타발공정 시 작업성이 좋지 않아 문제가 있다. 또한, 상기 열전도층의 두께가 너무 두꺼워져 적용이 가능한 복합시트의 용도가 제한적일 수 있다.
또한, 상기 감압점착제층의 외면에는 보호층이 더 구비될 수 있다.
상기 보호층은 TAC (Triacetyl cellulose) 필름 등과 같은 셀룰로오스 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET, Polyethylene terephthalate) 필름 등과 같은 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리에테르설폰 필름, 아크릴 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 시클로계나 노보르넨 구조를 포함하는 폴리 올레핀 필름 또는 에틸렌-프로필렌 공중합체 필름 등의 폴리 올레핀계 필름 등을 사용할 수 있으나 이에, 제한되는 것은 아니다.
별법으로, 상기 열전도층의 일면에는 순차적으로 충격흡수층, 감압점착제층 및 보호층이 구비되고, 상기 열전도층의 타면에는 순차적으로 TR-CPSA (Thermal Responsive Conductive Pressure Sensitive Adhesive) 및 보호층이 구비될 수 있다.
상기 열전도층을 구성하는 금속은 구리, 알루미늄, 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상일 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 열전도층은 Cu층, Ni-Cu-Ni층, Sn-Cu-Sn층, Co-Cu-Co층 및 Al층 중 어느 하나 이상일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 열전도층은 구리층의 일면 또는 양면에 니켈, 주석 및 코발트 중 어느 하나 이상이 도금되어 구비될 수 있다.
상기 열전도층이 Cu층인 경우 a는 1.7 내지 1.9이고, b는 0.09 내지 0.11일 수 있다. 상기 열전도층이 순차적으로 적층된 Ni-Cu-Ni층인 경우 a는 1.6 내지 1.8이고, b는 0.09 내지 0.1일 수 있다. 또한, 상기 열전도층이 순차적으로 적층된 Sn-Cu-Sn층인 경우 a는 1.6 내지 1.8이고, b는 0.09 내지 0.1일 수 있다. 상기 열전도층이 순차적으로 적층된 Co-Cu-Co층인 경우 a는 1.6 내지 1.8이고, b는 0.08 내지 0.1일 수 있다. 또한, 상기 열전도층이 Al층인 경우 a는 0.9 내지 1.1이고, b는 0.1 내지 0.2일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 전술한 충격흡수용 복합시트를 포함하는 전자기기를 포함한다. 상기 전자기기는 발열체와, 상기 발열체의 일면 또는 양면 상에 배치된 전술한 충격흡수용 복합시트로 이루어진다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나, 하기 실시예들은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명의 권리 범위가 하기 실시예들에 의하여 제한되는 것은 아니다.
1. 충격흡수용 복합시트의 제조
실시예 1
폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성된 동박을 준비하였다. 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 동박표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도 99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 이 후 타면에 순차적으로 40중량%인 TR-CPSA, 경화제 1중량%, 첨가제 1중량%, Ni 파우더 1중량%, (더원 입자크기 20㎛ 이하제품) 에틸아세테이트 (삼전화학 순도 99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 그 다음으로 조액을 300mesh를 사용하여 분산이 덜 된 Ni파우더를 제거 후 PET이형필름(SKC SG31)에 60㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 15㎛ 두께의 TR-CPSA층을 동박면에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터 (Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 235㎛인 복합시트를 제조하였다. 여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 1은 동박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 1에 대한 각 층의 수치는 표 1에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 2 내지 실시예 10
표 1에 기재된 바와 같이, 동박 및 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 1과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Cu Foam PSA TR-CPSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 1 100 90 30 15 235 42.55 170.27 185.29 15.02 8.83
실시예 2 90 100 30 15 235 38.3 153.25 170.57 17.32 11.31
실시예 3 80 110 30 15 235 34.04 136.24 154.45 18.21 13.37
실시예 4 70 120 30 15 235 29.79 119.22 136.46 17.24 14.46
실시예 5 60 130 30 15 235 25.53 102.2 112.42 10.22 10
실시예 6 50 140 30 15 235 21.28 85.19 95.54 10.35 12.16
실시예 7 40 150 30 15 235 17.02 68.17 79.98 11.81 17.33
실시예 8 30 160 30 15 235 12.77 51.15 54.54 3.39 6.63
실시예 9 20 170 30 15 235 8.51 34.13 37.97 3.84 11.28
실시예 10 10 180 30 15 235 4.26 17.12 18.83 1.71 10
도 4는 실시예 1에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 표 1에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 11
폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성된 동박을 준비하였다. 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 동박표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터 (Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 220㎛인 복합시트를 제조하였다. 여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 11은 동박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 11에 대한 각 층의 수치는 표 2에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 12 내지 실시예 20
표 1에 기재된 바와 같이, 동박 및 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 11과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Cu Foam PSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 11 100 90 30 220 45.45 181.87 190.41 8.54 6.51
실시예 12 90 100 30 220 40.91 163.7 174.78 11.08 8.7
실시예 13 80 110 30 220 36.36 145.52 157.94 12.42 6.88
실시예 14 70 120 30 220 31.82 127.34 138.78 11.44 12.82
실시예 15 60 130 30 220 27.27 109.16 117.31 8.15 8.98
실시예 16 50 140 30 220 22.73 90.99 99.16 8.17 7.47
실시예 17 40 150 30 220 18.18 72.81 82.14 9.33 8.99
실시예 18 30 160 30 220 13.64 54.63 58.38 3.75 8.54
실시예 19 20 170 30 220 9.09 36.45 39.62 3.17 6.77
실시예 20 10 180 30 220 4.55 18.28 19.47 1.19 4.7
도 6은 실시예 11에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 표 2에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 21
열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성되고 순차적으로 적층된 Ni-Cu-Ni로 이루어진 박을 준비하였다. 여기에서, Ni, Cu Ni의 각각의 두께는 0.5㎛, 99㎛, 0.5㎛이고 100g/L 황산에서 5초동안 침지하고 산세처리 후 증류수로 세척한 후에, 동박 양면의 표면에 NiSO4 · 6H2O 농도 300g/l, HBO3 농도 30g/l, 온도 30°C, 전류밀도 5 A/dm2, pH 3.5에서 일정 시간 동안 도금하여 양면에 각각 0.5㎛ 도금하였다. 그리고 폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 동박표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 이 후 타면에 순차적으로 40중량%인 TR-CPSA, 경화제 1중량%, 첨가제 1중량%, Ni 파우더(더원 입자크기 20㎛ 이하제품) 1중량%, 에틸아세테이트,(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 그 다음으로 조액을 300mesh를 사용하여 분산이 덜 된 Ni파우더를 제거 후 PET이형필름(SKC SG31)에 60㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 15㎛ 두께의 TR-CPSA층을 동박면에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터 (Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 235㎛인 복합시트를 제조하였다. 여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 21은 동박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 21에 대한 각 층의 수치는 표 3에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 22 내지 실시예 30
표 3에 기재된 바와 같이, Ni-Cu-Ni로 이루어진 박과 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 21과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Ni-Cu-Ni Foam PSA TR-CPSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 21 100 90 30 15 235 42.55 166.53 182.51 15.98 9.61
실시예 22 90 100 30 15 235 38.3 149.88 168.36 18.48 12.35
실시예 23 80 110 30 15 235 34.04 133.24 154.23 20.99 15.77
실시예 24 70 120 30 15 235 29.79 116.6 132.09 15.49 13.31
실시예 25 60 130 30 15 235 25.53 99.96 109.95 9.99 10.01
실시예 26 50 140 30 15 235 21.28 83.31 94.8 11.49 13.82
실시예 27 40 150 30 15 235 17.02 66.67 77.67 11 16.52
실시예 28 30 160 30 15 235 12.77 50.03 52.53 2.5 5.01
실시예 29 20 170 30 15 235 8.51 33.39 36.39 3 9.01
실시예 30 10 180 30 15 235 4.26 16.74 17.52 0.78 4.69
도 8은 실시예 21에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 9는 표 3에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 31
열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성되고 순차적으로 적층된 Ni-Cu-Ni로 이루어진 박을 준비하였다. 여기에서, Ni, Cu Ni의 각각의 두께는 0.5㎛, 99㎛, 0.5㎛이고 100g/L 황산에서 5초동안 침지하고 산세처리 후 증류수로 세척한 후에, 동박 양면의 표면에 NiSO4 · 6H2O 농도 300g/l, HBO3 농도 30g/l, 온도 30°C, 전류밀도 5 A/dm2, pH 3.5에서 일정 시간 동안 도금하여 양면에 각각 0.5㎛ 도금하였다. 그리고 폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 동박표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터 (Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 220㎛인 복합시트를 제조하였다. 여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 31은 동박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 31에 대한 각 층의 수치는 표 4에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 32 내지 실시예 40
표 4에 기재된 바와 같이, Ni-Cu-Ni로 이루어진 박과 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 31과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Ni-Cu-Ni Foam PSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 31 100 90 30 220 45.45 177.87 187.69 9.82 5.53
실시예 32 90 100 30 220 40.91 160.1 171.61 11.51 7.2
실시예 33 80 110 30 220 36.36 142.32 155.58 13.26 9.33
실시예 34 70 120 30 220 31.82 124.54 135.41 10.87 8.74
실시예 35 60 130 30 220 27.27 106.76 113.78 7.02 6.59
실시예 36 50 140 30 220 22.73 88.99 96.92 7.93 8.92
실시예 37 40 150 30 220 18.18 71.21 80.61 9.4 13.22
실시예 38 30 160 30 220 13.64 53.43 56.65 3.22 6.05
실시예 39 20 170 30 220 9.09 35.65 37.92 2.27 6.37
실시예 40 10 180 30 220 4.55 17.88 19.14 1.26 7.06
도 10은 실시예 31에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 표 4에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 41
열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성되고 순차적으로 적층된 Sn-Cu-Sn로 이루어진 박을 준비하였다. 여기에서, Sn, Cu Sn의 각각의 두께는 0.5㎛, 99㎛, 0.5㎛이고 100g/l 황산에서 5초동안 침지하고 산세처리 후 증류수로 세척한 후에, 동박 양면의 표면에 (CH3SO3)2Sn 농도가 100g/l, SH3 농도가 3g/l, CH3SO3H 농도가 30g/l 온도 30°C, 전류밀도 10 A/dm2, pH 3.5에서 일정 시간 동안 도금하여 양면에 각각 0.5㎛ 도금하였다. 그리고 폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 동박표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 ( 하나이화 HN -PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도 99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 이 후 타면에 순차적으로 40중량%인 TR-CPSA, 경화제 1중량%, 첨가제 1중량%, Ni 파우더(더원 입자크기 20㎛ 이하제품) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 그 다음으로 조액을 300mesh를 사용하여 분산이 덜 된 Ni파우더를 제거 후 PET이형필름(SKC SG31)에 60㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 15㎛ 두께의 TR-CPSA층을 동박면에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터 (Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 235㎛인 복합시트를 제조하였다. 여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 41은 동박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 41에 대한 각 층의 수치는 표 5에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 42 내지 실시예 50
표 5에 기재된 바와 같이, Sn-Cu-Sn로 이루어진 박과 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 41과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Sn-Cu-Sn Foam PSA TR-CPSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 41 100 90 30 15 235 42.55 166.31 184.06 17.75 10.66
실시예 42 90 100 30 15 235 38.3 149.69 163.87 14.18 9.46
실시예 43 80 110 30 15 235 34.04 133.07 147.67 14.6 10.96
실시예 44 70 120 30 15 235 29.79 116.45 134.48 18.03 15.47
실시예 45 60 130 30 15 235 25.53 99.83 111.28 11.45 11.46
실시예 46 50 140 30 15 235 21.28 83.21 93.09 9.88 11.86
실시예 47 40 150 30 15 235 17.02 66.59 78.65 10.3 15.46
실시예 48 30 160 30 15 235 12.77 49.96 52.69 2.73 5.46
실시예 49 20 170 30 15 235 8.51 33.34 36.49 3.15 9.46
실시예 50 10 180 30 15 235 4.26 16.72 18.3 1.58 9.46
도 12는 실시예 41에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13은 표 5에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 51
열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성되고 순차적으로 적층된 Sn-Cu-Sn로 이루어진 박을 준비하였다. 여기에서, Sn, Cu Sn의 각각의 두께는 0.5㎛, 99㎛, 0.5㎛이고 100g/l 황산에서 5초동안 침지하고 산세처리 후 증류수로 세척한 후에, 동박 양면의 표면에 (CH3SO3)2Sn 농도가 100g/l, SH3 농도가 3g/l, CH3SO3H 농도가 30g/l 온도 30°C, 전류밀도 10 A/dm2, pH 3.5에서 일정 시간 동안 도금하여 양면에 각각 0.5㎛ 도금하였다. 그리고 폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 동박표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 220㎛인 복합시트를 제조하였다.
여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 51은 동박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 51에 대한 각 층의 수치는 표 6에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 52 내지 실시예 60
표 6에 기재된 바와 같이, Sn-Cu-Sn로 이루어진 박과 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 51과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Sn-Cu-Sn Foam PSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 51 100 90 30 220 45.45 177.65 188.42 10.77 6.06
실시예 52 90 100 30 220 40.91 159.89 169.22 9.33 5.83
실시예 53 80 110 30 220 36.36 142.14 154.94 12.8 8.99
실시예 54 70 120 30 220 31.82 124.38 136.11 11.73 9.42
실시예 55 60 130 30 220 27.27 106.63 113.56 6.93 6.49
실시예 56 50 140 30 220 22.73 88.87 96.21 7.34 8.25
실시예 57 40 150 30 220 18.18 71.12 78.65 7.53 10.57
실시예 58 30 160 30 220 13.64 53.36 55.16 1.8 3.37
실시예 59 20 170 30 220 9.09 35.61 37.25 1.64 4.6
실시예 60 10 180 30 220 4.55 17.85 18.88 1.03 5.76
도 14는 실시예 51에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 15는 표 6에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 61
열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성되고 순차적으로 적층된 Co-Cu-Co로 이루어진 박을 준비하였다. 여기에서, Co, Cu Co의 각각의 두께는 0.5㎛, 99㎛, 0.5㎛이고 100g/l 황산에서 5초동안 침지하고 산세처리 후 증류수로 세척한 후에, 동박 양면의 표면에 CoSO4 · 5H2O 농도 300g/l, HBO3 농도 30g/l, 온도 30°C, 전류밀도 5 A/dm2, pH 3.5에서 일정 시간 동안 도금하여 양면에 각각 0.5㎛ 도금하였다. 그리고 폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 동박표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 이 후 타면에 순차적으로 40중량%인 TR-CPSA, 경화제 1중량%, 첨가제 1중량%, Ni 파우더(더원 입자크기 20㎛ 이하제품) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 그 다음으로 조액을 300mesh를 사용하여 분산이 덜 된 Ni파우더를 제거 후 PET이형필름(SKC SG31)에 60㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 15㎛ 두께의 TR-CPSA층을 동박면에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터 (Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 235㎛인 복합시트를 제조하였다. 여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 61은 동박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 61에 대한 각 층의 수치는 표 7에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 62 내지 실시예 70
표 7에 기재된 바와 같이, Co-Cu-Co로 이루어진 박과 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 61과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Co-Cu-Co Foam PSA TR-CPSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 61 100 90 30 15 235 42.55 166.36 179.4 13.04 7.84
실시예 62 90 100 30 15 235 38.3 149.69 162.42 12.73 8.51
실시예 63 80 110 30 15 235 34.04 133.07 145.5 12.43 9.34
실시예 64 70 120 30 15 235 29.79 116.45 129.58 13.13 11.28
실시예 65 60 130 30 15 235 25.53 99.83 107.65 7.82 7.84
실시예 66 50 140 30 15 235 21.28 83.21 93.73 10.52 12.65
실시예 67 40 150 30 15 235 17.02 66.59 71.81 11.22 16.85
실시예 68 30 160 30 15 235 12.77 49.96 50.87 1.91 3.84
실시예 69 20 170 30 15 235 8.51 33.34 38.95 3.61 10.84
실시예 70 10 180 30 15 235 4.26 16.72 17.9 1.18 7.08
도 16은 실시예 61에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 17은 표 7에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 71
열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성되고 순차적으로 적층된 Co-Cu-Co로 이루어진 박을 준비하였다. 여기에서, Co, Cu Co의 각각의 두께는 0.5㎛, 99㎛, 0.5㎛이고 100g/l 황산에서 5초동안 침지하고 산세처리 후 증류수로 세척한 후에, 동박 양면의 표면에 CoSO4 · 5H2O 농도 300g/l, HBO3 농도 30g/l, 온도 30°C, 전류밀도 5 A/dm2, pH 3.5에서 일정 시간 동안 도금하여 양면에 각각 0.5㎛ 도금하였다. 그리고 폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 동박표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 235㎛인 복합시트를 제조하였다.
여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 71은 동박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 71에 대한 각 층의 수치는 표 8에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 72 내지 실시예 80
표 8에 기재된 바와 같이, Co-Cu-Co로 이루어진 박과 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 71과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Co-Cu-Co Foam PSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 71 100 90 30 220 45.45 177.69 186.85 9.16 5.16
실시예 72 90 100 30 220 40.91 159.89 169.92 10.03 6.27
실시예 73 80 110 30 220 36.36 142.14 155.21 13.07 9.2
실시예 74 70 120 30 220 31.82 124.38 135.05 10.67 8.58
실시예 75 60 130 30 220 27.27 106.63 112.87 6.24 5.85
실시예 76 50 140 30 220 22.73 88.87 97.3 8.43 9.49
실시예 77 40 150 30 220 18.18 71.12 79.25 8.13 11.43
실시예 78 30 160 30 220 13.64 53.36 55.93 2.57 4.82
실시예 79 20 170 30 220 9.09 35.61 37.39 1.78 5
실시예 80 10 180 30 220 4.55 17.85 18.62 0.77 4.31
도 18은 실시예 71에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 19는 표 8에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 81
열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성된 알루미늄으로로 이루어진 박을 준비하였다.
그리고 폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 알루미늄박 표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 이 후 타면에 순차적으로 40중량%인 TR-CPSA, 경화제 1중량%, 첨가제 1중량%, Ni 파우더(더원 입자크기 20㎛ 이하제품) 1중량%, 에틸아세테이트,(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 그 다음으로 조액을 300mesh를 사용하여 분산이 덜 된 Ni파우더를 제거 후 PET이형필름(SKC SG31)에 60㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 15㎛ 두께의 TR-CPSA층을 동박면에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터 (Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 235㎛인 복합시트를 제조하였다. 여기에서, 감압점착제층인 아크릴점착층은 발포제를 섞지않고 아크릴을 이용한 감압점착층의 일종으로 이웃하는 물질을 접합시키기 위하여 구비될 수 있으며, 아크릴 발포체와 같이 내부에 기포 등이 구비되지 않은 물질을 의미한다.
실시예 81은 알루미늄박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 81에 대한 각 층의 수치는 표 9에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 82 내지 실시예 90
표 9에 기재된 바와 같이, 알루미늄박 및 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 81과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Al Foam PSA TR-CPSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 81 100 90 30 15 235 42.55 96.23 102.81 6.58 6.84
실시예 82 90 100 30 15 235 38.3 86.61 94.63 8.02 9.26
실시예 83 80 110 30 15 235 34.04 77 85.46 8.46 10.99
실시예 84 70 120 30 15 235 29.79 67.39 75.29 7.9 11.73
실시예 85 60 130 30 15 235 25.53 57.78 63.13 5.35 9.26
실시예 86 50 140 30 15 235 21.28 48.16 53.95 5.79 12.03
실시예 87 40 150 30 15 235 17.02 38.55 41.78 3.23 8.39
실시예 88 30 160 30 15 235 12.77 28.94 31.61 2.67 9.25
실시예 89 20 170 30 15 235 8.51 19.33 22.45 3.12 16.15
실시예 90 10 180 30 15 235 4.26 9.71 11.27 1.56 16.1
도 20은 실시예 81에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 21는 표 9에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
실시예 91
열전도층으로 두께가 100㎛이고 층상으로 형성된 알루미늄으로 이루어진 박을 준비하였다.
그리고 폴리우레탄층은 폴리에테르계폴리올(금호석유화학)과 변성MDI계 이소시아네이트(유니켐)를 사용하였으며 정량펌프를 사용하여 일정한 비율로 주입과 동시에 질소가스를 주입하면서 밀도와 경도를 맞춘 혼합액을 제조 하였다. 그리고 이와 같이 준비된 혼합액을 어플리케이터(Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 알루미늄박 표면에 코팅하고 150℃의 온도 열경화하여 두께가 90㎛인 폴리우레탄 발포층인 충격흡수층을 형성시켰다. 이 후, 40중량%인 아크릴점착제 (하나이화 HN-PA950), 경화제 (하나이화 HN-CA10) 1중량%, 에틸아세테이트(삼전화학 순도99%)을 순차적으로 계량 후 기계식 교반기를 사용하여 500rpm으로 30분간 분산하였으며, 이 때 고형분 함량은 25중량%로 조액을 제조하였다. 이 후 PET이형필름(SKC SG31)에 120㎛ 두께로 도막을 형성 후 110℃ 오븐에서 2분간 건조하여 약 30㎛ 두께의 점착제 층을 폴리우레탄 발포층에 전사코팅 하였다. 코팅 방법은 어플리케이터 (Yoshimitsu, YBA-5)를 사용하여 진행하였으며, 총 두께가 220㎛인 복합시트를 제조하였다.
실시예 91은 알루미늄박 상에 접착제 등을 사용하지 않고 폴리우레탄 발포체가 직접 구비되도록 제조하였으며, 실시예 91에 대한 각 층의 수치는 표 10에 기재된 바와 같이 진행하고 열전도도를 측정하였다.
실시예 92 내지 실시예 100
표 10에 기재된 바와 같이, 알루미늄박 및 폴리우레탄 수지 두께만을 상이하게 하여 실시예 91과 동일하게 제조하여 열전도도를 측정하였다.
구분 Al Foam PSA 총 두께 방열층비율 열전도도계산값 열전도도측정값 실제-계산 변화율
단위 (㎛) (㎛) (㎛) (㎛) (%) (W/mk) (W/mk) (W/mk) (%)
실시예 91 100 90 30 220 45.45 102.78 107.89 5.11 4.97
실시예 92 90 100 30 220 40.91 92.51 98.19 5.68 6.14
실시예 93 80 110 30 220 36.36 82.25 89.87 7.62 9.26
실시예 94 70 120 30 220 31.82 71.98 78.24 6.21 8.7
실시예 95 60 130 30 220 27.27 61.71 65.93 4.22 6.85
실시예 96 50 140 30 220 22.73 51.44 56.85 5.41 10.52
실시예 97 40 150 30 220 18.18 41.17 45.3 4.13 10.03
실시예 98 30 160 30 220 13.64 30.9 32.91 2.01 6.51
실시예 99 20 170 30 220 9.09 20.64 23.13 2.49 12.07
실시예 100 10 180 30 220 4.55 10.37 12.88 2.51 24.25
도 22는 실시예 91에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 23은 표 10에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트에 대한 열전도도의 측정값 및 계산값을 나타낸 그래프이다.
2. 충격흡수용 복합시트의 성능평가
열전도도 측정방법
ISO 22007-2 측정규격에 따라 핫디스크(Hot Disk)법으로 평가하였다. 사용된 측정기기는 TPS 2500S(스웨덴, Hot Disk 제품)이었다.
핫디스크 방법은 분석시편을 70 x 70(mm)으로 준비하고, 히터(Heater)가 포함된 7577 타입 센서에 시료를 직접 접촉시켜 화력/발열량(Heating power)은 0.1W, 측정시간은 2초의 시간에 따른 열확산 속도 및 열전도도를 산출하였다. 이 때, 샘플 사이즈는 70 x 70(mm) 72㎛이상(두께 낮은 경우 시편 겹쳐서 측정)의 것을 사용하였으며, 슬랩모드(Slap mode)로 실시하였다.
3. 평가결과
전술한 표 1 내지 표 10과 함께, 도 4 내지 도 23을 참조하면 본 발명의 실시예에 따라 제조된 충격흡수용 복합시트는 열전도도를 측정한 결과, 전술한 식 1 및 식 2에 의하여 얻어지는 열전도도에 대응함을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명과 같은 충격흡수용 복합시트는 목적하는 열전도도에 대응하도록 식 1 및 식 2를 이용하여 충격흡수용 복합시트응 용이하게 설계할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 100a, 100b : 충격흡수용 복합시트
110 : 열전도층
120 : 충격흡수층
130 : 감압점착제층

Claims (25)

  1. 단독 또는 혼합된 금속 하나 이상이 적층되어 형성된 열전도층;
    상기 열전도층의 일면 또는 양면에 직접 접촉하여 구비되는 충격흡수층; 및
    상기 충격흡수층의 일면 또는 양면에 구비되는 감압점착제층 (Pressure sensitive adhesive, PSA);을 포함하고,
    열전도도가 하기 식 1 및 식 2를 따르는 충격흡수용 복합시트.
    [식 1] λC = {1/T * Σ(Ti*λi} * (1+D)
    [식 2] 0.03 ≤ D ≤ 0.25
    식 1에서, λC는 충격흡수용 복합시트의 열전도도 (W/mK)이고, T는 충격흡수용 복합시트의 전체 두께 (㎛)이며, Ti는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 두께 (㎛)이고, λi는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 열전도도 (W/mK)이며, Σ(Ti*λi}는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층과 열전도도를 곱한 값의 전체 합계이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열전도도는 50W/mK 내지 200W/mK인 충격흡수용 복합시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열전도층을 구성하는 금속은 구리, 알루미늄, 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상인 충격흡수용 복합시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열전도층은 Cu층, Ni-Cu-Ni층, Sn-Cu-Sn층, Co-Cu-Co층 및 Al층 중 적어도 어느 하나 이상인 충격흡수용 복합시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열전도층은 구리층의 일면 또는 양면에 니켈, 주석 및 코발트 중 어느 하나 이상이 도금되어 구비되는 것인 충격흡수용 복합시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전체 두께에 대한 열전도층의 두께의 비율은 12% 내지 50%인 충격흡수용 복합시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열전도층의 두께는 8㎛ 내지 150㎛인 충격흡수용 복합시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 아크릴계 발포체, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리올레핀 발포체, 폴리비닐클로라이드 발포체, 폴리카보네이트 발포체, 폴리이미드 발포체, 폴리에테르이미드 발포체, 폴리아미드 발포체, 폴리에스테르 발포체, 폴리비닐리덴 클로라이드 발포체, 폴리메틸메타크릴레이트 발포체 및 폴리이소시아네이트 발포체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 충격흡수용 복합시트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 폴리우레탄 발포체 또는 아크릴계 발포체인 충격흡수용 복합시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층의 밀도는 0.2g/㎤ 내지 0.8g/㎤인 충격흡수용 복합시트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층의 두께는 50㎛ 내지 250㎛인 충격흡수용 복합시트.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 감압점착제층은 아크릴계, 실리콘계, 에폭시계, 우레탄계 및 폴리이미드계 중 어느 하나 이상을 포함하는 충격흡수용 복합시트.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 감압점착제층의 두께는 5㎛ 내지 50㎛인 충격흡수용 복합시트.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 감압점착제층의 외면에는 보호층이 더 구비되는 충격흡수용 복합시트.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 열전도층의 일면에는 순차적으로 충격흡수층, 감압점착제층 및 보호층이 구비되고,
    상기 열전도층의 타면에는 순차적으로 TR-CPSA (Thermal Responsive Conductive Pressure Sensitive Adhesive) 및 보호층이 구비되는 충격흡수용 복합시트.
  16. 단독 또는 혼합된 금속 하나 이상이 적층되어 형성된 열전도층;
    상기 열전도층의 일면 또는 양면에 직접 접촉하여 구비되는 충격흡수층; 및
    상기 충격흡수층의 일면 또는 양면에 구비되는 감압점착제층 (Pressure sensitive adhesive, PSA);을 포함하고,
    열전도도가 하기 식 3 내지 식 6을 따르는 충격합수용 복합시트.
    [식 3] Y = (aX +b) * (1+D)
    [식 4] 0.9 ≤ a ≤ 1.9
    [식 5] 0.08 ≤ b ≤ 0.011
    [식 6] 0.03 ≤ D ≤ 0.25
    식 3에서, Y는 충격흡수용 복합시트의 열전도도 (W/mK)이고, X는 열전도층을 구성하는 단독 또는 혼합된 금속이 적층된 각각의 층의 두께 (㎛)이다.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 열전도도는 50W/mK 내지 200W/mK인 충격흡수용 복합시트.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 전체 두께에 대한 열전도층의 두께의 비율은 12% 내지 50%인 충격흡수용 복합시트.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 열전도층을 구성하는 금속은 구리, 알루미늄, 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상인 충격흡수용 복합시트.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 열전도층은 Cu층, Ni-Cu-Ni층, Sn-Cu-Sn층, Co-Cu-Co층 및 Al층 중 어느 하나 이상인 충격흡수용 복합시트.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 열전도층은 구리층의 일면 또는 양면에 니켈, 주석 및 코발트 중 어느 하나 이상이 도금되어 구비되는 것인 충격흡수용 복합시트.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 열전도층의 두께는 8㎛ 내지 150㎛인 충격흡수용 복합시트.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 감압점착제층의 외면에는 보호층이 더 구비되는 충격흡수용 복합시트.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 열전도층의 일면에는 순차적으로 충격흡수층, 감압점착제층 및 보호층이 구비되고,
    상기 열전도층의 타면에는 순차적으로 TR-CPSA (Thermal Responsive Conductive Pressure Sensitive Adhesive) 및 보호층이 구비되는 충격흡수용 복합시트.
  25. 발열체; 및
    상기 발열체의 일면 또는 양면 상에 배치된 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 충격흡수용 복합시트를 포함하는 전자기기.
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