WO2013191410A1 - 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름 - Google Patents

팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하고 이를 초박막 열확산 필름에 적용함으로써, 팽창흑연의 압연 시, 슬립성 및 점착성이 향상되어 필름의 표면이 균일해지고 두께가 일정해지며, 이로 인해 열전도도, 전기전도도 및 전자 차폐성이 향상될 뿐만 아니라 필름의 권취 시 찢어짐 없이 연속적인 제조가 가능하도록 하며, 아울러, 상기와 같은 팽창흑연/커플링제 컴파운드에 다단 압연 연속공정을 적용함으로써, 0.03mm 이하의 두께를 가지는 초박막 열확산 필름을 제조할 수 있으며, 이로 인해 생산성 및 가격 경쟁력이 우수할 뿐만 아니라 초소형 전자기기 또는 슬림한 휴대폰 등에 용이하게 적용될 수 있도록 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름에 관한 것이다.

Description

팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름
본 발명은 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름에 관한 것으로, 구체적으로는 팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하고, 상기 제조된 팽창흑역/커플링제 컴파운드에 다단 압연 연속공정을 적용하여 초박막 열확산 필름을 제조하는 것을 특징으로 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름에 관한 것이다.
최근들어 전자 및 반도체 기술의 발달로 전자 소자의 성능이 발달됨에 따라 전자제품의 소형화, 고성능화가 비약적으로 진행되어 왔다. 이에 따라 전자소자에서 발생되는 열을 외부로 방출을 통해 전자 소자의 성능 및 수명을 확보하는 것이 중요한 이슈가 되고 있다.
한편, 종래에는 냉각팬이 상기와 같은 열흡수 기능을 수행하였지만 두께의 한계를 넘지못하였으며, 이에 새로운 타입의 열흡수 수단으로써 적층구조를 갖는 흑연의 적용에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 특히 유연성을 가지는 흑연필름이 전기와 열의 양도체로서 많이 적용되어 각광을 받고 있다.
특히, 팽창흑연(expanded graphite)은 내열성과 전기와 열의 양도체와 함께 우수한 탄성, 유연성 가스나 액체의 불침투성을 가짐에 따라 전자산업, 기계산업, 화학장치 산업 등에 폭 넓게 사용되고 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 팽창흑연은 결정질 인상흑연을 진한 황산과 과산화 수소 용액으로 산화시키고 수세한 후, 고온으로 유지된 팽창로에 투입하면 흑연의 층 과 층사이 즉 흑연 결정의 c축 방향으로 팽창하여, 초기 부피에 100% ~ 700%로 팽창되어진 것을 말한다. 이러한 팽창 흑연은 화학 공정에서의 내열성 장비의 재료, 강철주조에서 주물형제, 주괴를 덥기 위한 덥개, 제강로의 전극, 가구 및 매트리스의 고탄력 내화재 등에 사용된다.
최근에는 전자기기의 방열재료, 열전도 시트, 난연제, 전도성 필러, 반도체 부품, 디스플레이(LED) 등의 부품 및 전계방출소재로 활발히 이용되고 있는 추세이며, 이러한 용도에 사용하기 위해서는 흑연의 팽창도가 제품의 성능을 좌우하게 되었다.
관련 선행기술로써, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0017842호 및 대한민국 등록특허공보 제10-2011-0059716호에는 고분자 바인더를 이용하여 팽창흑연을 필름형태로 제조하여 방열부재로써 사용하는 기술이 공개되어 있지만, 상기와 같은 종래의 기술은 팽창흑연을 필름형태로 제조하기 위해 압연 시, 필름의 표면 및 두께가 불균일함에 따라 열전도도, 전기전도도 및 전자 차폐성이 미비할 뿐만 아니라, 쉽게 찢어지는 문제점이 있었다.
아울러, 팽창흑연의 층간 점착성이 미비함에 따라 연속적인 제조가 불가능하여 생산성이 낮고 가격이 높아질 뿐만 아니라, 초박막 형태로 제조되지 못함에 따라 초소형 전자기기 또는 슬림한 휴대폰 등에는 적용할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하고 이를 초박막 열확산 필름에 적용함으로써, 팽창흑연의 압연 시, 슬립성 및 점착성이 향상되어 필름의 표면이 균일해지고 두께가 일정해지며, 이로 인해 열전도도, 전기전도도 및 전자 차폐성이 향상될 뿐만 아니라 필름의 권취 시 찢어짐 없이 연속적인 제조가 가능하도록 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름을 제공함을 과제로 한다.
아울러, 상기와 같은 팽창흑연/커플링제 컴파운드에 다단 압연 연속공정을 적용함으로써, 0.03mm 이하의 두께를 가지는 초박막 열확산 필름을 제조할 수 있으며, 이로 인해 생산성 및 가격 경쟁력이 우수할 뿐만 아니라 초소형 전자기기 또는 슬림한 휴대폰 등에 용이하게 적용될 수 있도록 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름을 제공함을 다른 과제로 한다.
본 발명은 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법에 있어서,
팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하는 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1); 및
상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하는 다단 연속압연단계(S2);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조되는 초박막 열확산 필름을 과제의 해결 수단으로 한다.
여기서, 상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)는, 슈퍼믹스(super mixer) 내에 팽창흑연을 투입하고 900 ~ 1100rpm 속도로 믹싱하면서, 이소프로필 알콜에 용해시킨 티탄에이트계 커플링제를 분사하여 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조한 후, 이를 다시 90 ~ 110rpm으로 믹싱하면서 50 ~ 70℃에서 30분 ~ 1시간 동안 가열하여 용매인 이소프로필 알콜을 휘발시키는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 다단 연속압연단계(S2)는, 상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 복수개의 압연롤을 이용하여 3차에 걸쳐 순차적으로 얇게 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 티탄에이트계 커플링제는, 팽창흑연(G) 100 중량부에 대하여, 3 ~ 5 중량부가 투입되되, 용매인 이소프로필 알콜 100 중량부에 대하여, 3 ~ 5 중량부가 용해된 상태로 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명은 팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하고 이를 초박막 열확산 필름에 적용함으로써, 팽창흑연의 압연 시, 슬립성 및 점착성이 향상되어 필름의 표면이 균일해지고 두께가 일정해지며, 이로 인해 열전도도, 전기전도도 및 전자 차폐성이 향상될 뿐만 아니라 필름의 권취 시 찢어짐 없이 연속적인 제조가 가능하도록 하며, 아울러, 상기와 같은 팽창흑연/커플링제 컴파운드에 다단 압연 연속공정을 적용함으로써, 0.03mm 이하의 두께를 가지는 초박막 열확산 필름을 제조할 수 있으며, 이로 인해 생산성 및 가격 경쟁력이 우수할 뿐만 아니라 초소형 전자기기 또는 슬림한 휴대폰 등에 용이하게 적용될 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명은 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법을 나타낸 흐름도
도 2는 도 1의 스프레이 분사기가 설치된 슈퍼믹스를 나타낸 개략도
도 3은 도 1의 바이브레이터 및 압연롤을 나타낸 개략도
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 초박막 열확산 필름의 두께를 나타낸 사진
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 초박막 열확산 필름의 표면을 나타낸 사진
상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명은 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름에 관한 것으로써, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 본 발명에 따른 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1) 및 다단 연속압연단계(S2)를 포함하여 구성된다.
상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)는, 팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하고 이를 초박막 열확산 필름에 적용함으로써, 팽창흑연의 압연 시, 슬립성 및 점착성이 향상되어 필름의 표면이 균일해지고 두께가 일정해지며, 이로 인해 열전도도, 전기전도도 및 전자 차폐성이 향상될 뿐만 아니라 필름의 권취 시 찢어짐 없이 연속적인 제조가 가능하도록 하는 단계이다.
구체적으로는 도 2에 도시된 바와 같이, 스프레이 분사기(10a)가 설치된 슈퍼믹스(super mixer)(10)에 팽창흑연(G)을 투입하고 900 ~ 1100rpm 속도로 믹싱하면서, 용매인 이소프로필 알콜에 용해된 티탄에이트계 커플링제를 상기 스프레이 분사기(10a)를 통해 분사하여 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조한 후, 상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 슈퍼믹서에서 90 ~ 110rpm으로 믹싱하면서 50 ~ 70℃에서 30분 ~ 1시간 동안 가열하여 용매인 이소프로필 알콜을 휘발시켜 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조한다.
이때, 상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)의 각 공정별 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅되지 않을 우려가 있거나 또는 두께조절이 용이하지 않을 우려가 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 팽창흑연은, 방열특성이 우수한 결정질 흑연이 크롬산 및 묽은 황산 용액에 산화되고, 가열에 의해 물이 흑연의 층 사이에 접적되어 초기 부피에 비해 100 ~ 700%로 팽창되어진 흑연으로써, 열전도율이 400W/m.k이상인 것을 사용한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 상기 티탄에이트계 커플링제는, 이소프로필 트리이소스테아로일 타이터네이트(isopropyl triisostearoyl titanate),이소프로필트리스(N-아미노에틸-아미노에틸)티타네이트(isopropyltris(N-aminoethyl-aminoethyl)titanate), 테트라이소프로필비스(디옥틸파스파이트)타이터네이트(tetraisopropyl bis(dioctylphosphite)titanate), 테트라옥틸비스(디트리데실파스파이트)타이터네이트(tetraoctylbis(ditridecylphosphite)titanate), 테트라(2,2-디알릴메틸-1-부틸)비스(디트리데실) 파스파이트 타이터네이트(tetra(2,2-diallyloxymethyl-1-butyl)bis(ditridecyl) phosphite titanate), 비스(디옥실실피로파스파이트)옥시아세테이트 타이터네이트(bis(dioctylpyrophosphate)oxyacetate titanate), 이소프로필 트리도데실벤젠 설포닐 타이터네이트(isopropyl tridodecylbenzene sulfonyl titanate), 이소프로필 디(디옥실실피로파스파이트) 타이터네이트(isopropyl di(dioctylphosphite) titanate) 또는 이소프로필 트리스(디옥실실피로파스파이트) 타이터네이트(isopropyl tris(dioctyl pyrophosphate) titanate) 중에서 단독 또는 2종 이상을 선택, 병용하여 사용할 수 있으며, 팽창흑연 100 중량부에 대하여, 3 ~ 5 중량부가 투입되되, 용매인 이소프로필 알콜 100 중량부에 대하여, 3 ~ 5 중량부가 용해된 상태로 투입된다.
이때, 상기 티탄에이트계 커플링제의 혼합량이 3 중량부 미만일 경우, 후술되어질 다단 연속압연단계(S2)의 3차 압연 및 권취 시, 슬립성 및 점착성이 부족하여 필름이 끊어질 우려가 있으며, 5 중량부를 초과할 경우, 3차 압연 및 권취 시 슬립성이 과다하여 두께조절이 어려워질 우려가 있다.
상기 다단 연속압연단계(S2)는, 상기와 같은 팽창흑연/커플링제 컴파운드에 다단 압연 연속공정을 적용함으로써, 0.03mm 이하의 두께를 가지는 초박막 열확산 필름을 제조할 수 있으며, 이로 인해 생산성 및 가격 경쟁력이 우수할 뿐만 아니라 초소형 전자기기 또는 슬림한 휴대폰 등에 용이하게 적용될 수 있도록 하는 단계이다.
구체적으로는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)에 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 바이브레이터(20)를 통하여 1차 압연롤(21)에 이송시켜 온도 30 ~ 40℃, 속도 1 ~ 3m/분의 조건에서 두께 0.2mm ~ 1.0m가 되도록 1차 압연하고, 이후, 2차 압연롤(22)에 이송시켜 온도 30 ~ 40℃, 속도 1 ~ 3m/분의 조건에서 두께 0.04mm ~ 0.1mm가 되도록 2차 압연한 후, 3차 압연롤(23)에 이송시켜 온도 20 ~ 30℃, 속도 1 ~ 3m/분의 조건에서 두께 0.01 ~ 0.03mm가 되도록 3차 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조한다.
이때, 상기 다단 연속압연단계(S2)의 각 공정별 조건이 상기 범위를 벗어날 경우, 0.03mm 이하의 초박막 필름이 제조되지 못할 우려가 있다.
이하 본 발명을 아래 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
1. 초박막 열확산 필름의 제조
(실시예 1)
팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)로써, 스프레이 분사기가 설치된 슈퍼믹스에 팽창흑연을 투입하고 1000rpm 속도로 믹싱하면서, 용매인 이소프로필 알콜에 용해된 티탄에이트계 커플링제를 상기 스프레이 분사기를 통해 분사하여 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조한 후, 상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 슈퍼믹서에서 100rpm으로 믹싱하면서 60℃에서 40분간 가열하여 용매인 이소프로필 알콜을 휘발시켜 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조하고, 다단 연속압연단계(S2)로써, 상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 바이브레이터를 통하여 1차 압연롤에 이송시켜 온도 35℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 1.0m가 되도록 1차 압연하고, 이후, 2차 압연롤에 이송시켜 온도 35℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 0.1mm가 되도록 2차 압연한 후, 3차 압연롤에 이송시켜 온도 25℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 0.03mm가 되도록 3차 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하였다.
여기서, 상기 티탄에이트계 커플링제는, 팽창흑연(G) 100 중량부에 대하여, 3 중량부를 투입하되, 용매인 이소프로필 알콜 100 중량부에 대하여, 3 중량부가 용해된 상태로 투입하였으며, 티탄에이트계 커플링제로써, 이소프로필 트리이소스테아로일 타이터네이트(isopropyl triisostearoyl titanate)를 사용하였다.
(실시예 2)
팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)로써, 스프레이 분사기가 설치된 슈퍼믹스에 팽창흑연을 투입하고 1000rpm 속도로 믹싱하면서, 용매인 이소프로필 알콜에 용해된 티탄에이트계 커플링제를 상기 스프레이 분사기를 통해 분사하여 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조한 후, 상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 슈퍼믹서에서 100rpm으로 믹싱하면서 60℃에서 40분간 가열하여 용매인 이소프로필 알콜을 휘발시켜 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조하고, 다단 연속압연단계(S2)로써, 상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 바이브레이터를 통하여 1차 압연롤에 이송시켜 온도 35℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 1.0m가 되도록 1차 압연하고, 이후, 2차 압연롤에 이송시켜 온도 35℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 0.1mm가 되도록 2차 압연한 후, 3차 압연롤에 이송시켜 온도 25℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 0.03mm가 되도록 3차 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하였다.
여기서, 상기 티탄에이트계 커플링제는, 팽창흑연(G) 100 중량부에 대하여, 4 중량부를 투입하되, 용매인 이소프로필 알콜 100 중량부에 대하여, 4 중량부가 용해된 상태로 투입하였으며, 티탄에이트계 커플링제로써, 테트라이소프로필비스(디옥틸파스파이트)타이터네이트(tetraisopropyl bis(dioctylphosphite)titanate),를 사용하였다.
(실시예 3)
팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)로써, 스프레이 분사기가 설치된 슈퍼믹스에 팽창흑연을 투입하고 1000rpm 속도로 믹싱하면서, 용매인 이소프로필 알콜에 용해된 티탄에이트계 커플링제를 상기 스프레이 분사기를 통해 분사하여 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조한 후, 상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 슈퍼믹서에서 100rpm으로 믹싱하면서 60℃에서 40분간 가열하여 용매인 이소프로필 알콜을 휘발시켜 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조하고, 다단 연속압연단계(S2)로써, 상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 바이브레이터를 통하여 1차 압연롤에 이송시켜 온도 35℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 1.0m가 되도록 1차 압연하고, 이후, 2차 압연롤에 이송시켜 온도 35℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 0.1mm가 되도록 2차 압연한 후, 3차 압연롤에 이송시켜 온도 25℃, 속도 2m/분의 조건에서 두께 0.03mm가 되도록 3차 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하였다.
여기서, 상기 티탄에이트계 커플링제는, 팽창흑연(G) 100 중량부에 대하여, 5 중량부를 투입하되, 용매인 이소프로필 알콜 100 중량부에 대하여, 5 중량부가 용해된 상태로 투입하였으며, 티탄에이트계 커플링제로써, 이소프로필트리스(N-아미노에틸-아미노에틸)티타네이트(isopropyltris(N-aminoethyl-aminoethyl)titanate)를 사용하였다.
(비교예 1)
중국에서 제조되고 판매되는 0.03mm 초박막 역확산 필름을 사용하였다.
2. 초박막 열확산 필름의 평가
상기 실시예 1 내지 3 및, 비교예 1에 따른 초박막 열확산 시트를 아래 [표 1]과 같은 방법을 측정하였으며, 그 결과를 아래 [표 1], 도 4 및 도 5에 나타내었다.
표 1
시험항목 측정방법 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
면방향 열전도도(W/m.k) ASTM D 5470 400 500 600 350
표면저항(ohm/sq) ASTM D 573 5×10-4 5×10-4 5×10-4 5×10-3
전자차폐(db) KS C0305(500.3MHz) 60이상 60이상 60이상 60이상
도 4 및 5에서와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 초박막 열확산 필름은 그 두께가 표면이 균일하고 두께가 일정함에 따라, 상기 [표 1]에서와 같이, 열전도도 등의 성능이 우수함에 반해, 비교예 1의 경우, 표면이 불균일하고 두께가 일정하지 못함에 따라 열전도도 등의 성능이 실시예 1 내지 3에 비하여 떨어짐을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 초박막 열확산 필름을 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 확인하였지만 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법에 있어서,
팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하는 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1); 및
상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하는 다단 연속압연단계(S2);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법 및 이 제조방법에 의해 제조되는 초박막 열확산 필름을 발명의 실시를 위한 형태로 한다.
여기서, 상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)는, 슈퍼믹스(super mixer) 내에 팽창흑연을 투입하고 900 ~ 1100rpm 속도로 믹싱하면서, 이소프로필 알콜에 용해시킨 티탄에이트계 커플링제를 분사하여 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조한 후, 이를 다시 90 ~ 110rpm으로 믹싱하면서 50 ~ 70℃에서 30분 ~ 1시간 동안 가열하여 용매인 이소프로필 알콜을 휘발시키는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 다단 연속압연단계(S2)는, 상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 복수개의 압연롤을 이용하여 3차에 걸쳐 순차적으로 얇게 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 티탄에이트계 커플링제는, 팽창흑연(G) 100 중량부에 대하여, 3 ~ 5 중량부가 투입되되, 용매인 이소프로필 알콜 100 중량부에 대하여, 3 ~ 5 중량부가 용해된 상태로 투입되는 것이 바람직하다.
본 발명은 팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하고 이를 초박막 열확산 필름에 적용함으로써, 팽창흑연의 압연 시, 슬립성 및 점착성이 향상되어 필름의 표면이 균일해지고 두께가 일정해지며, 이로 인해 열전도도, 전기전도도 및 전자 차폐성이 향상될 뿐만 아니라 필름의 권취 시 찢어짐 없이 연속적인 제조가 가능하도록 하며, 아울러, 상기와 같은 팽창흑연/커플링제 컴파운드에 다단 압연 연속공정을 적용함으로써, 0.03mm 이하의 두께를 가지는 초박막 열확산 필름을 제조할 수 있으며, 이로 인해 생산성 및 가격 경쟁력이 우수할 뿐만 아니라 초소형 전자기기 또는 슬림한 휴대폰 등에 용이하게 적용될 수 있도록 하는 효과가 있음에 따라 산업상 널리 이용될 것으로 기대된다.

Claims (5)

  1. 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법에 있어서,
    팽창흑연의 판상구조 층간사이에 티탄에이트계 커플링제를 코팅하여 팽창흑역/커플링제 컴파운드를 제조하는 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1); 및
    상기 제조된 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하는 다단 연속압연단계(S2);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더 제조단계(S1)는,
    슈퍼믹스(super mixer) 내에 팽창흑연을 투입하고 900 ~ 1100rpm 속도로 믹싱하면서, 이소프로필 알콜에 용해시킨 티탄에이트계 커플링제를 분사하여 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 제조한 후, 이를 다시 90 ~ 110rpm으로 믹싱하면서 50 ~ 70℃에서 30분 ~ 1시간 동안 가열하여 용매인 이소프로필 알콜을 휘발시키는 것을 특징으로 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 다단 연속압연단계(S2)는,
    상기 팽창흑연/커플링제 컴파운더를 복수개의 압연롤을 이용하여 3차에 걸쳐 순차적으로 얇게 압연하여 초박막 열확산 필름을 제조하는 것을 특징으로 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 티탄에이트계 커플링제는,
    팽창흑연(G) 100 중량부에 대하여, 3 ~ 5 중량부가 투입되되,
    용매인 이소프로필 알콜 100 중량부에 대하여, 3 ~ 5 중량부가 용해된 상태로 투입되는 것을 특징으로 하는 팽창흑연을 이용한 초박막 열확산 필름의 제조방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 따른 제조방법에 의해 제조되는 초박막 열확산 필름.
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