KR102338814B1 - 아크릴 방열 점착제 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아크릴 방열 점착제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자제품에 적용하여 전자제품의 기동시 방열 특성을 높임으로써 전자제품의 기능장애가 발생하지 않도록 하되, 장기간 사용하여도 열전도성 저하, 내구성 저하, 층간 내열성 저하, 박리성 증가 등의 문제가 발생하지 않고 장수명화를 달성할 수 있도록 개선된 아크릴 방열 점착제에 관한 것이다.
Description
본 발명은 아크릴 방열 점착제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자제품에 적용하여 전자제품의 기동시 방열 특성을 높임으로써 전자제품의 기능장애가 발생하지 않도록 하되, 장기간 사용하여도 열전도성 저하, 내구성 저하, 층간 내열성 저하, 박리성 증가 등의 문제가 발생하지 않고 장수명화를 달성할 수 있도록 개선된 아크릴 방열 점착제에 관한 것이다.
디스플레이 패널 제조시, 접착 매개체로서 투명한 점착제 또는 시트 형태로 점착제가 사용된다. 예컨대, 도 1에 도시한 바와 같이 글라스 등의 상부 패널(11)과, 글라스, LCD 패널 등의 하부 패널(13)을 접착하기 위해 이들(11,13) 사이에 점착제(12)가 개재된다.
그런데, 상기 점착제는 그 역할상 점착성이 양호해야 할 뿐만 아니라 광 특성(특히 광투과율) 또한 양호해야만 한다.
따라서, 다양한 종류의 디스플레이 패널에 폭넓게 사용할 수 있는 점착제가 요구되고 있다.
한편, 전자제품의 경우 사용시 발열에 따른 기능 장애를 극복하기 위해 많은 시도들이 제안되어 있다.
일 예로, 전자제품(혹은 전자부품)의 발열량을 줄이기 위해 히트싱크와 방열 금속판 등의 방열체를 사용하여 열을 확산시키는 방법이 있다.
하지만, 효과가 뛰어난 방열체라고 하더라도 이를 부착 고정하기 위한 점착제이 방열 특성이 떨어지면 그 효과가 반감되는 단점이 있다.
이에, 방열특성이 우수한 점착제를 개발하려는 노력들이 경주되었으며, 그 일환으로 일본특허공개공보 평06-88061호, 일본특허공개공보 제2000-281997호 등 다수가 있으나, 여전한 열전도성 저하, 내구성 저하, 층간 내열성 저하, 박리성 증가 등의 한계에 부딪혀 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전자제품에 적용하여 전자제품의 기동시 방열 특성을 높임으로써 전자제품의 기능장애가 발생하지 않도록 하되, 장기간 사용하여도 열전도성 저하, 내구성 저하, 층간 내열성 저하, 박리성 증가 등의 문제가 발생하지 않고 장수명화를 달성할 수 있도록 개선된 아크릴 방열 점착제를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 과제를 달성하기 위한 수단으로, 잔탄검(XanthanGum) 5-10중량%, 구리 분말 5-10중량%, 산화알루미늄 분말 10-15중량%, 흑연 분말 5-10중량%, 탄화규소 분말 2-5중량%, 에틸아세테이트 10-20중량%, 은 분말 1-3중량%, 백금 분말 1-2중량% 및 나머지 아크릴수지로 조성된 것을 특징으로 하는 아크릴 방열 점착제를 제공한다.
또한, 본 발명은 잔탄검(XanthanGum) 5-10중량%, 구리 분말 5-10중량%, 산화알루미늄 분말 10-15중량%, 흑연 분말 5-10중량%, 탄화규소 분말 2-5중량%, 에틸아세테이트 10-20중량%, 은 분말 1-3중량%, 백금 분말 1-2중량% 및 나머지는 혼합수지로 조성되되, 상기 혼합수지는 아크릴수지 80-90중량%와, 폴리프로필렌수지 10-20중량%를 혼합한 것을 특징으로 하는 아크릴 방열 점착제도 제공한다.
이때, 상기 아크릴 방열 점착제에는 상기 아크릴수지 100중량부에 대해 투명 실리콘수지 10-12중량부를 더 첨가혼합한 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 아크릴 방열 점착제에는 상기 혼합수지 100중량부에 대해 투명 실리콘수지 10-12중량부를 더 첨가혼합한 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 전자제품에 적용하여 전자제품의 기동시 방열 특성을 높임으로써 전자제품의 기능장애가 발생하지 않도록 하되, 장기간 사용하여도 열전도성 저하, 내구성 저하, 층간 내열성 저하, 박리성 증가 등의 문제가 발생하지 않고 장수명화를 달성할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일반적인 디스플레이 패널의 층 구조를 보여주는 개념도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 아크릴 방열 점착제는 잔탄검(XanthanGum) 5-10중량%, 구리 분말 5-10중량%, 산화알루미늄 분말 10-15중량%, 흑연 분말 5-10중량%, 탄화규소 분말 2-5중량%, 에틸아세테이트 10-20중량%, 은 분말 1-3중량%, 백금 분말 1-2중량% 및 나머지 아크릴수지로 조성된다.
이때, 잔탄검은 고투명성과 광투과율이 우수하고, 점도 낮아 별도의 용매에 녹일 필요가 없어 본 발명 아크릴 방열 점착제 성분으로 매우 유용하다.
또한, 구리 분말은 전성과 연성이 뛰어나고 전기 전도도 뿐만 아니라, 열전도성도 뛰어나기 때문에 계면간 접지력과 부착력 및 방열특성을 강화시키기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 산화알루미늄 분말은 점착제의 점착 후 형태성을 유지하면서 열전도성 필러 특성을 구현하여 방열특성을 증대시키기 위해 첨가된다.
아울러, 흑연 분말은 분산안정성과 열전달특성이 우수하여 방열성을 강화시키기 위해 첨가된다.
나아가, 탄화규소 분말은 고경도, 고내열성 및 금속 알루미늄보다 큰 열전도율(熱傳導率)을 갖고 있어 전자부품의 방열성 강화용 점착제 조성물로 매우 적합하다.
또한, 에틸아세테이트는 보통 도료의 희석제나 용제로 많이 사용하지만, 본 발명에서는 분산안정제로서 다수의 분말들이 분산되는 과정에서 서로 엉기거나 미분산됨으로써 방열 특성이 저하되는 것을 막기 위해 균일 분산유도, 엉김방지를 위해 첨가된다.
그리고, 은 분말은 전기전도도 뿐만 아니라, 열전도율을 높이기 위해 첨가된다.
또한, 백금 분말은 아크릴수지와 만나 수지-백금 복합체를 만들어 부착력과 결속력을 높이고 열전달을 위한 브리지 역할을 하여 방열 효과를 극대화시키기 위해 첨가된다.
아울러, 아크릴수지는 무색 투명성을 유지하면서 비중이 낮고 높은 점착특성이 있어 본 발명에 따른 점착제로서 가장 합당한 베이스수지이다.
이와 같이 구성하게 되면, 본 발명에 따른 아크릴 방열 점착제는 장기간 사용하여도 열전도성 저하, 내구성 저하, 층간 내열성 저하, 박리성 증가 등의 문제가 발생하지 않고 장수명화를 달성할 수 있게 된다.
이에 더하여, 본 발명에서는 베이스수지를 아크릴수지 단독으로 하지 않고, 아크릴수지 80-90중량%와, 폴리프로필렌수지 10-20중량%를 혼합한 혼합수지를 사용할 수 있다.
이 경우, 폴리프로필렌수지를 혼합함으로써 교합성이 뛰어나 조성물간 바인딩 및 고정력이 향상되고, 투명성이 확보되며, 방열시 내열성이 확보되어 점착층의 변형을 막고, 고온 다습 조건에서도 점착기능을 유지할 수 있도록 하는 특성을 강화시키게 된다.
뿐만 아니라, 본 발명에서는 점착제가 도포되고 경화된 후에 쉽게 박리되는 것을 막고 고정안정성, 즉 고부착력을 유지할 수 있도록 상기 베이스수지 100중량부에 대해 투명 실리콘수지 10-12중량부를 더 첨가할 수 있다.
때문에, 상기 투명 실리콘수지는 아크릴수지를 단독으로 하는 단독형의 경우는 물론, 폴리프로필렌수지를 혼합한 혼합수지 형태인 혼합형의 경우에도 모두 적용될 수 있다.
즉, 단독형의 경우에는 베이스수지가 아크릴수지이므로 아크릴수지 100중량부에 대해 투명 실리콘수지 10-12중량부가 더 첨가되는 형태일 것이고; 혼합형의 경우에는 베이스수지가 혼합수지이므로 혼합수지 100중량부에 대해 투명 실리콘수지 10-12중량부가 더 첨가되는 형태일 것이다.
또한, 본 발명에서는 점착제의 경화촉진 및 경화 안정화를 위해 상기 베이스수지 100중량부에 대해 트리페닐포스핀을 15-20중량부 더 첨가하여 아크릴 방열 점착제를 구성할 수 있다.
특히, 본 발명에서는 점착제의 경화 후 경도 증가를 억제하여 신율을 유지함으로써 크랙이나 탈락을 차단하도록 상기 베이스수지 100중량부에 대해 폴리실록산을 5-10중량부 더 첨가하여 아크릴 방열 점착제를 구성할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에서는 내열성을 확보하여 점착특성 강화, 점착제의 열화 방지 및 장수명화, 고방열특성 증대를 위해 상기 베이스수지 100중량부에 대해, 크실렌디아민과 디페닐피레라진이 2:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15-20중량부를 더 첨가하여 아크릴 방열 점착제를 구성할 수 있다.
나아가, 본 발명에서는 배합 후 도포시 공기방울이 생기지 않도록 하여 도포불량이나 계면 들뜸에 의한 점착불량, 방열특성 불량을 미연에 방지할 수 있도록 상기 베이스수지 100중량부에 대해, 폴리아미드수지와 N-에틸에탄올을 6:4의 중량비로 혼합한 혼합물 10-20중량부를 더 첨가하여 아크릴 방열 점착제를 구성할 수도 있다.
이때, 상술한 첨가물은 앞서 설명한 단독형과 혼합형의 설명과 동일하게 적용된다. 다만, 설명의 편의를 위해 단독형인 실리콘수지를 기준으로 설명한 것에 불과할 뿐이다.
즉, 혼합형의 경우는 기준이 혼합수지가 됨은 자명하다 하겠다.
이하, 실시예에 대하여 설명한다.
[실시예]
본 발명에 따라 베이스수지를 단독형으로 구성한 조성물을 발명예1로 하고, 베이스수지를 혼합형으로 구성한 조성물을 발명예2로 하였으며, 비교예는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 점착제로 하였다.
먼저, 방열특성은 LED 소자에 방열판을 점착제로 부착 경화시킨 후 동일한 가열원으로 30분간 가열하였다. 이때, 가열원의 최대온도는 70℃를 초과하지 못하도록 제한하였다.
실험결과, 발명예1,2는 각각 20.4℃, 21.7℃에서 48.7℃와 49.1℃까지 상승한 반면, 비교예는 21.3℃에서 41.8℃까지 밖에 상승하지 못하였다. 즉, 그 만큼 본 발명에 따른 점착제의 방열특성이 우수한 것으로 확인되었다.
또한, 본 발명에 따른 점착제의 인장강도를 인하기 위해 KSM 6518에 의해 테스트하였다.
테스트 결과, 발명예1,2는 인장강도가 각각 25.7MPa, 26.2MPa였지만, 비교예는 21.8MPa였다. 이를 통해, 본 발명의 점착제는 쉽게 파손되지 않고, 쉽게 들뜨지 않으며, 쉽게 박리되지 않아 장수명화를 유지할 수 있음을 확인하였다.
Claims (4)
- 잔탄검(XanthanGum) 5-10중량%, 구리 분말 5-10중량%, 산화알루미늄 분말 10-15중량%, 흑연 분말 5-10중량%, 탄화규소 분말 2-5중량%, 에틸아세테이트 10-20중량%, 은 분말 1-3중량%, 백금 분말 1-2중량% 및 나머지 아크릴수지로 조성된 아크릴 방열 점착제에 있어서;
상기 아크릴 방열 점착제에는 상기 아크릴수지 100중량부에 대해, 투명 실리콘수지 10-12중량부, 트리페닐포스핀 15-20중량부, 폴리실록산 5-10중량부, 크실렌디아민과 디페닐피레라진이 2:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15-20중량부, 폴리아미드수지와 N-에틸에탄올을 6:4의 중량비로 혼합한 혼합물 10-20중량부를 더 첨가혼합한 것을 특징으로 하는 아크릴 방열 점착제. - 잔탄검(XanthanGum) 5-10중량%, 구리 분말 5-10중량%, 산화알루미늄 분말 10-15중량%, 흑연 분말 5-10중량%, 탄화규소 분말 2-5중량%, 에틸아세테이트 10-20중량%, 은 분말 1-3중량%, 백금 분말 1-2중량% 및 나머지는 혼합수지로 조성되되, 상기 혼합수지는 아크릴수지 80-90중량%와, 폴리프로필렌수지 10-20중량%를 혼합한 것인 아크릴 방열 점착제에 있어서;
상기 아크릴 방열 점착제에는 상기 혼합수지 100중량부에 대해, 투명 실리콘수지 10-12중량부, 트리페닐포스핀 15-20중량부, 폴리실록산 5-10중량부, 크실렌디아민과 디페닐피레라진이 2:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15-20중량부, 폴리아미드수지와 N-에틸에탄올을 6:4의 중량비로 혼합한 혼합물 10-20중량부를 더 첨가혼합한 것을 특징으로 하는 아크릴 방열 점착제. - 삭제
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2021
- 2021-09-09 KR KR1020210120254A patent/KR102338814B1/ko active Active
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