KR20180069890A - 플라스틱 상의 코팅을 통한 열전도성 복합물 - Google Patents
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Abstract
물품은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및 복합 스택을 형성하기 위해 상기 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물을 포함할 수 있고, 여기서 상기 복합 스택은 코팅물이 없는 기판과 비교할 때 관통면 열전도도가 적어도 2 W/m*K 증가하는 것을 특징으로 한다.
Description
본원은 2015년 10월 30일자 출원된 미국특허 출원번호 62/248,455의 이점을 주장하며, 그것의 개시 내용은 그 전문이 여기에 편입된다.
가전제품 디바이스의 경우, 사용 중의 열축적은 기기 효율을 저하시킬 수 있고 수명이 단축될 수 있다. 사용자의 관점에서 축적된 열은 만지기 불편할 수 있다. 따라서, 열적 관리 예컨대 방열은 이러한 디바이스 및 그의 사용을 위한 핵심이다. 예로서, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 열전도성 충전제를 첨가하는 것은 열전도도를 개선하는 효과적인 방법이고, 이러한 열전도성 복합물은 방열을 위해 가전제품 디바이스에 사용될 수 있다. 그러나, 가전제품은 개발되어, 전자장치 능력을 증가시키는 모바일 디바이스, 전력, 더 큰 디스플레이 스크린을 포함하고 있으며, 이는 사용 중에 더 많은 열을 초래한다. 추가적 사안으로, 가전제품은 더 얇은 디자인으로 제조되고 있으며, 이로써 방열을 위한 공간의 제한 및 더 높은 열전도도가 요구된다. 이러한 수준의 열전도도는 충전제를 사용하는 열전도도에 한계가 있으므로, 추가의 열전도성 충전제를 첨가함으로써 달성될 수 없다. 추가로, 열전도성 충전제의 증가된 주입은 예를 들어 기계적 성능 및 난연제 (FR) 성능과 관련된 바람직하지 않은 결과를 초래할 수 있다.
선행기술의 이러한 단점 및 다른 단점은 본 개시내용에 의해 다루어진다.
본 개시내용은 슈퍼 고열전도도를 갖는 블렌딩된 열가소성 폴리머 복합물에 관한 것으로, 이것은 열가소성 수지 상에 열전도성 또는 열흡수성 코팅을 이용하여 수득될 수 있다. 열가소성 수지는 낮은 또는 중간 열전도도 수준 (예를 들면, 2 W/m*K 미만)을 가지는 반면, 그 열전도도는 코팅에 의해 크게 개선될 수 있다.
한 양태에서, 물품은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및 복합 스택을 형성하기 위해 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물(coating)을 포함할 수 있고, 여기서 상기 복합 스택은 코팅물이 없는 기판과 비교할 때 관통면(through plane) 열전도도가 적어도 2 W/m*K 증가하는 것을 특징으로 한다.
다양한 추가 양태에서, 본 개시내용은 상기 개시된 복합물을 포함하는 물품에 관한 것이다.
본 개시내용의 추가의 양태는 하기 설명에 부분적으로 명시될 것이며, 일부는 그 설명으로부터 명백히 나타나거나, 개시내용의 관행으로부터 학습될 수 있다. 본 개시내용의 이점은 첨부된 청구항들에서 특히 지시된 요소 및 조합에 의해 실현되고 달성될 것이다. 전술한 일반적인 설명 및 다음과 같은 상세한 설명은 예시적이고 설명적인 것일 뿐, 청구된 바와 같이 본 개시내용을 제한하는 것이 아님을 이해해야 한다.
한 양태에서, 고열전도도 (예를 들어, 2 W/m*K 초과, 6 W/m*K 초과, 2 W/m*K 내지 30 W/m*K)은 열가소성 물품에서 열가소성 수지 상에 열전도성 또는 열흡수성 코팅을 사용함으로써 수득될 수 있다. 열가소성 수지는 낮은 열전도도 수준을 가질 수 있으나, 한편 그 열전도도는 코팅을 제공함으로써 열가소성 층을 통해 개선될 수 있다고 이해된다. 표 1은 사용될 수 있는 원료의 목록을 나타낸다. 그러나, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 요망된 열전도도의 효과를 위해 다른 수지, 충전제, 안정화제 및 코팅제가 사용될 수 있다.
(표 1) 원료 목록
한 양태에서, 기판은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌계 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 (PCT), 액정 폴리머 (LPC), 폴리페닐렌설파이드 (PPS), 폴리페닐렌에테르 (PPE), 폴리페닐렌옥사이드-폴리스티렌 블렌드, 폴리스티렌, 고충격보강 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 터폴리머, 아크릴폴리머, 폴리에테르이미드 (PEI), 폴리우레탄, 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 폴리에테르설폰 (PES), 및 전술한 것의 임의의 혼합물로부터 구성되거나 형성될 수 있다.
폴리머 기판은 순수한 수지이거나, 또는 충전제, 충격보강제, FR 성분제, 강화제, 안정화제, 또는 첨가제, 또는 이들의 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다. FR 성분제은 인-함유 난연제 예컨대 비스페놀-A 디페닐포스페이트 (BPADP), RDP (레조르시놀 디포스페이트), 솔(sol)-DP, 페녹시포스파젠 올리고머, BDP (비스페놀-A 비스(디페닐포스페이트)); 클라리언트(Clariant) OP 시리즈, 무기 FR 충전제 예컨대Al(OH)3 (깁사이트), Mg(OH)2 수산화마그네슘, FR 성분제 함유 브롬, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 기재된 열가소성 복합물은 당해 기술에 공지되어 있는 다양한 조성물 및 적용에 사용하기에 적합하다. 열가소성 복합물은 요망된 특성을 달성하기 위해 선택된 하나이상의 첨가제를 포함할 수 있고, 단, 그 첨가제(들)은 또한 열가소성 복합물의 요망된 특성에 심각한 악영향을 주지 않도록 선택된다. 첨가제 조성물 또는 개별 첨가제는 조성물을 형성하기 위해 성분을 혼합하는 동안 적합한 시간에 혼합될 수 있다. 첨가제는 폴리머에 가용성 및/또는 비가용성일 수 있다. 강화제는 유리섬유, 탄소섬유, 왈라스토나이트 위스커(walastonite whisker), CaSO4 위스커, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다른 FR 성분제 및 강화제가 사용될 수 있다.
첨가제 조성물은 충격보강제, 유동성 개질제, 충전제 (예를 들어, 미립자 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 유리, 탄소, 미네랄, 또는 금속), 강화제 (예를 들어, 유리섬유), 충격보강제, 산화방지제, 열안정화제, 광안정제, 자외선 (UV) 광안정제, UV 흡수첨가제, 가소제, 윤활제, 이형제 (예컨대 금형 이형제), 정전기 방지제, 방무제, 항미생물제, 착색제(예를 들어, 염료 또는 안료), 표면효과 첨가제, 방사선 안정화제, 난연제, 적하 방지제 (예를 들어, PTFE-캡슐화된 스티렌-아크릴로니트릴 코폴리머 (TSAN)), AlN, Al4C3, Al2O3, BN, AlON, MgSiN2, SiC, Si3N4, 흑연, 팽창된 흑연, 그래핀, 탄소섬유, ZnS, CaO, MgO, ZnO, TiO2, Mg(OH)2 (수산화마그네슘), H2Mg3(SiO3)4 (탈크), γ-AlO(OH) (보에마이트), α-AlO(OH) (다이아스포어), Al(OH)3 (깁사이트), CaCO3, 마이카, BaO, BaSO4, CaSiO3, ZrO2, SiO2, 유리구슬, MgOㆍxAl2O3, CaMg(CO3)2, 세라믹-코팅된 흑연, 점토; 또는 전술한 충전제 중 적어도 하나를 포함하는 조합, 전술한 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열안정화제, 금형 이형제, 및 자외선 광안정제의 조합이 사용될 수 있다. 일반적으로, 첨가제는 일반적으로 유효하다고 알려진 양으로 사용될 수 있다. 충전제는 표면을 처리하거나 처리하지 않을 수 있다.
임의의 앞서 언급된 폴리머 매트릭스, 열전도성 충전제, 백색 안료, 광학 조명 제제 및/또는 임의의 다른 첨가제는 우선 함께 건조 블렌딩되고, 그 다음 단일 또는 다중-공급기로부터 압출기로 공급되거나, 또는 개별적으로 단일 또는 다중-공급기로부터 압출기로 공급될 수 있다. 임의의 앞서 언급된 분말 또는 펠렛 형상화된 유기폴리머 또는 임의의 폴리머 조합은 우선 서로 건조 블렌딩되거나, 또는 앞서 언급된 충전제 또는 첨가제의 임의 조합과 건조 블렌딩되고, 그 다음 단일 또는 다중-공급기로부터 압출기로 공급되거나, 또는 개별적으로 단일 또는 다중-공급기로부터 압출기로 공급될 수 있다. 본 명세서에 기재된 충전제는 또한 마스터배치로 우선 처리되고, 그 다음 압출기로 공급될 수 있다. 예로서, 표 1의 물질의 배합은 Toshiba SE37mm 트윈스크류 압출기에서 처리되었다.
유기폴리머, 첨가제, 충전제 및 보강제의 공급, 마스터배치 또는 폴리머의 임의의 조합, 충전제 블렌드는 스로트호퍼 또는 임의의 양태 공급기로부터 압출기로 공급될 수 있다.
다양한 압출기가 사용될 수 있다. 압출기는 단일 스크류, 다중 스크류, 치합형 동-회전 또는 역회전 스크류, 비-치합형 동-회전 또는 역회전 스크류, 반복 스크류, 핀을 갖는 스크류, 스크린을 갖는 스크류, 핀을 갖는 배럴, 롤, 램, 헬리컬로터, 또는 전술한 것 중 적어도 하나를 포함하는 조합을 가질 수 있다. 복합체의 용융 블렌딩은 전단력, 확장력, 압축력, 초음파 에너지, 전자기 에너지, 열에너지 또는 전술한 힘 또는 에너지의 형태 중 적어도 하나를 포함하는 조합의 사용을 포함한다.
배합하는 동안 압출기의 배럴 온도는, 수지가 반-결정성 유기폴리머인 경우, 유기폴리머의 적어도 일부분이 용융하는 온도 보다 높거나 대략 같은 온도에 도달한 온도에서 설정할 수 있다. 대안적으로, 상기 온도는, 수지가 비정질 수지인 경우, 유동점 온도 (예를 들어, 유리전이 온도)로 설정할 수 있다. 구현예에서, 샘플은 트윈스크류 압출기 (Toshiba TEM-37BS, L/D=40.5)를 이용하여 준비하고, 압출기 배럴 온도는 약 250 내지 약 300℃에서 설정하였다.
앞서 언급된 유기폴리머 및 충전제를 포함하는 성형가능 조성물은 원하는 경우 다중 블렌딩 및 단계 형성을 거칠 수 있다. 예를 들어, 성형가능 조성물은 우선 압출되어 펠렛으로 형성될 수 있다. 그 다음, 펠렛은 임의의 원하는 형상 또는 생성물로 형성될 수 있는 성형기에 공급될 수 있다. 대안적으로, 단일 융융블렌더에서 나온 성형가능 조성물은 시트 또는 가닥에 형성되어, 후-압출 공정, 예컨대 어닐링, 단일 축 또는 2축 배향을 거칠 수 있다.
샘플 코팅 공정
압출기로부터 압출된 펠렛을 그 다음 80mm x 10mm x 3mm 막대로 사출성형하고, 코팅을 위해 10mm x 10mm x 3mm의 샘플로 절단하였다. 코팅 공정은 예를 들어, 샘플 표면 준비, 코팅의 혼합, 일부 표면의 스프레이 코팅, 경화 및 세척을 포함하는 몇 개의 단계를 필요로 한다. 예로서, 상기 코팅물은 수지로서 폴리우레탄을 포함할 수 있고, 또한 충전제 (본 명세서에 기재된 것)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 코팅물은 Al2O3, 라인 형상의 Ag, 및/또는 구형체 형상의 MgO를 포함할 수 있다. 유사한 또는 상이한 조성물을 갖는 다른 코팅물이 사용될 수 있다.
양태
본 개시내용은 적어도 다음과 같은 양태를 포함한다.
양태 1. 물품으로서, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및 복합 스택을 형성하기 위해 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물을 포함하되, 상기 복합 스택은 관통면 열전도도가 약 8 W/m*K 보다 높은 것을 특징으로 한다.
양태 2. 물품으로서, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및 복합 스택을 형성하기 위해 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물을 포함하되, 상기 복합 스택은 관통면 열전도도가 약 6 W/m*K 내지 약 12 W/m*K 인 것을 특징으로 한다.
양태 3. 물품으로서, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및 복합 스택을 형성하기 위해 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물을 포함하되, 상기 복합 스택은 코팅물이 없는 기판과 비교할 때 관통면 열전도도가 적어도 2 W/m*K 증가하는 것을 특징으로 한다.
양태 4. 양태 1 내지 3 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌계 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 (PCT), 액정 폴리머 (LPC), 폴리페닐렌설파이드 (PPS), 폴리페닐렌에테르 (PPE), 폴리페닐렌옥사이드-폴리스티렌 블렌드, 폴리스티렌, 고충격보강 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 터폴리머, 아크릴폴리머, 폴리에테르이미드 (PEI), 폴리우레탄, 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 폴리에테르설폰 (PES), 및 전술한 것의 임의의 혼합물을 포함한다.
양태 5. 양태 1 내지 4 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지는 순수한 수지이다.
양태 6. 양태 1 내지 4 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지는 충전제, 충격보강제, FR 성분제, 강화제, 안정화제, 또는 첨가제, 또는 이들의 조합 중 하나이상을 포함한다.
양태 7. 양태 1 내지 6 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 물품은 가요성이다.
양태 8. 양태 1 내지 7 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 높은 반사율 (예를 들어, 80% 초과), 전기 전도성 (예를 들어, 표면저항 E+5 Ohm/Sq 미만), 전기 절연체 (예를 들어, 유전체 강도 (DS) 4 kV/mm 초과), EMI 차폐 (예를 들어, 약 3 GHz 주파수 대역에서 20dB 초과), 레이저 마킹 (예를 들어, 가시적, 40 이상의 강도 변동이 조성물의 레이저-마킹된 영역 및 비-마킹된 영역 사이에서 관측됨), 또는 이들의 조합을 포함하는 보충적 이점을 제공하도록 구성된다.
양태 9. 양태 1 내지 8 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 임의의 색상을 가질 수 있다.
양태 10. 양태 1 내지 9 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 액상, 고상, 기상, 또는 이들 조합의 형태이다.
양태 11. 양태 1 내지 10 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 종래의 코팅 기술을 이용하여 적용된다.
양태 12. 양태 1 내지 11 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 스프레이 건, 몰딩 코팅 공정, 플레임 페인팅, 또는 이들의 조합을 사용하여 적용된다.
양태 13. 양태 1 내지 11 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 복수의 코팅층을 포함한다.
양태 14. 양태 13의 물품으로서, 여기서 복수의 코팅층 중 적어도 하나는 열전도성 또는 열흡수성 코팅층이다.
양태 15. 양태 13의 물품으로서, 여기서 복수의 코팅층 각각의 두께는 약 20nm 내지 약 2mm이다.
양태 16. 양태 1 내지 14 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물의 두께는 약 20nm 내지 약 2mm이다.
양태 17. 양태 1 내지 16 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 기판 면적의 약 2% 내지 약 100%에 적용된다.
양태 18. 물품으로서, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및 복합 스택을 형성하기 위해 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물을 포함하되, 상기 복합 스택은 본질적으로 기판으로 구성된 비교 스택과 비교할 때 관통면 열전도도가 적어도 2 W/m*K 증가하는 것을 특징으로 한다.
양태 19. 양태 18의 물품으로서, 여기서 상기 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌계 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 (PCT), 액정 폴리머 (LPC), 폴리페닐렌설파이드 (PPS), 폴리페닐렌에테르 (PPE), 폴리페닐렌옥사이드-폴리스티렌 블렌드, 폴리스티렌, 고충격보강 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 터폴리머, 아크릴폴리머, 폴리에테르이미드 (PEI), 폴리우레탄, 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 폴리에테르설폰 (PES), 및 전술한 것의 임의의 혼합물을 포함한다.
양태 20. 양태 18 또는 19 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지는 순수한 수지이다.
양태 21. 양태 18 내지 20 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지는 충전제, 충격보강제, FR 성분제, 강화제, 안정화제, 또는 첨가제, 또는 이들의 조합 중 하나이상을 포함한다.
양태 22. 양태 18 내지 21 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 물품은 가요성이다.
양태 23. 양태 18 내지 22 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 높은 반사율 (예를 들어, 80% 초과), 전기 전도성 (예를 들어, 표면저항 E+5 Ohm/Sq 미만), 전기 절연체 (예를 들어, 유전체 강도 (DS) 4 kV/mm 초과), EMI 차폐 (예를 들어, 약 3 GHz 주파수 대역에서 20dB 초과), 레이저 마킹 (예를 들어, 가시적, 40 이상의 강도 변동이 조성물의 레이저-마킹된 영역 및 비-마킹된 영역 사이에서 관측됨), 또는 이들의 조합을 포함하는 보충적 이점을 제공하도록 구성된다.
양태 24. 양태 18 내지 23 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 임의의 색상을 가질 수 있다.
양태 25. 양태 18 내지 24 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 액상, 고상, 기상, 또는 이들 조합의 형태이다.
양태 26. 양태 18 내지 25 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 종래의 코팅 기술을 이용하여 적용된다.
양태 27. 양태 18 내지 26 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 스프레이 건, 몰딩 코팅 공정, 플레임 페인팅, 또는 이들의 조합을 사용하여 적용된다.
양태 28. 양태 18 내지 27 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 복수의 코팅층을 포함한다.
양태 29. 양태 28의 물품으로서, 여기서 복수의 코팅층 중 적어도 하나는 열전도성 또는 열흡수성 코팅층이다.
양태 30. 양태 28 또는 29 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 복수의 코팅층 각각의 두께는 약 20nm 내지 약 2mm이다.
양태 31. 양태 18 내지 30 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 코팅물의 두께는 약 20nm 내지 약 2mm이다.
양태 32. 양태 18 내지 31 중 어느 하나의 물품으로서, 여기서 상기 코팅물은 기판 면적의 약 2% 내지 약 100%에 적용된다.
평가: 열전도도
10mm x 10mm x 3mm 치수의, 코팅처리된 샘플 및 코팅처리되지 않은 샘플이 열전도도 (TC) 시험을 위해 사용되었다. 열전도도 (W/m-K)는 유사한 두께를 갖는 파이로세럼 (pyroceram)을 기준으로 사용하여 Nanoflash LFA447에 의해 측정되었다. 상기 측정에 의해, 수침 방법 (ASTM D792)을 이용하여 측정된 밀도 (g/cm3)와 함께, 샘플의 열확산도 (mm2/s) 및 비열(Cp, J/g-K)이 결정된다.
세 값의 산출물은 하기와 같은 관통면 방향 및 면 방향에서의 열전도도를 제공한다: κ = α(T)Cp(T)ρ(T). 하기 실시예에서, 정확한 TC가 측정되었는지 확인하기 위해 각 지점을 3회 반복하였다.
결과:
표 2 는 예시 공식 복합체 및 열전도도 결과를 나타낸다. 표 2 중 열전도성 복합물의 예시 공식은 열전도성 충전제로서 흑연을 포함하고, 수산화마그네슘은 열전도성 충전제 및 FR 성분제 둘 모두로서 작용한다. 플라스틱 복합물은 관통면 방향에서 약 5.7 w/m*K, 면 방향에서 16 w/m*K을 달성할 수 있다.
(표 2) 예시적인 공식 열가소성 수지 복합체 및 열전도도
LFA447 기기에 의한 관통면 열전도도 시험을 위해, 샘플은 10mm x 10mm x 3mm 치수의 직사각형 블록이어야 하고, 10mm x 10mm 치수를 갖는 최대 표면이 레이저를 받을 것이다. IR 검출기는 관통면 전도도 측정을 위하여 샘플의 입사면 반대편에 배치된다. 순수한 플라스틱 샘플을 위하여, 음영처리된 표면인 경우, 레이저를 받는 것 또는 그것의 반대편 표면에 차이가 없어야 한다.
표 3 은 Z306 코팅을 이용한 표 2의 열가소성 복합물의 열전도도를 나타낸다.
(표 3) Z306 코팅을 이용한 플라스틱 조성물의 열전도도
표 3에 나타낸 바와 같이, 2가지 유형의 코팅된 샘플을 준비하였다. 제1 유형은 열가소성 복합물의 음영처리된 표면 상의 스프레이 코팅 (단면 코팅으로 칭함)을 포함한다. 코팅된 샘플의 제2 유형은 음영처리된 표면 및 반대편 표면의 코팅 (또는 전체 부분이 코팅됨)을 포함하고, 이는 표 3에서 양면 코팅으로 칭한다. 코팅의 각각의 유형에 대하여, 2가지 두께가 적용되고 시험되었다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 단면이 코팅되고 두꺼운 코팅층이 사용된 경우, 열전도도의 개선이 달성된다 (예를 들어, 5.7 W/m*K로부터 8 W/m*K 초과로). 무코팅된 샘플로부터의 이러한 증가는 약 43.5% 증가이고, 열전도도 시험 중 레이저를 받은 코팅 표면 또는 플라스틱 표면과 독립적이다. 열전도도에서의 이러한 개선은 코팅을 포함하는 열확산도의 증가에 적어도 부분적으로 기인한다.
E1007580 PT A / E1007680 PT B 혼합물을 사용하는 또다른 코팅이 적용되고, 그의 열전도도가 하기 표 4에 열거된다.
(표 4) E1007580 PT A/ E1007680 PT B 코팅을 이용한 플라스틱 조성물의 열전도도
표 4에 나타낸 바와 같이, 전체 플라스틱이 코팅되고 얇은 코팅층이 사용되는 경우, 열전도도는 무코팅된 샘플에 비해 42.7% 증가한 약 9.2 W/m*K에 도달할 수 있다. 예로서, 열전도성 또는 열흡수성 기능성 코팅처리된 코팅은 열가소성 플라스틱을 도와서 슈퍼 고열전도도를 달성할 수 있다.
정의
여기에 사용된 용어는 특정한 양태만을 기술하기 위한 목적이며 이를 제한하기 위해 의도된 것이 아님을 이해해야 한다. 명세서 및 청구범위에 사용된 바와 같이, 용어 "포함하는" 은 구현예 "구성되는" 및 "본질적으로 구성되는" 를 포함할 수 있다. 달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용된 모든 기술 및 과학용어들은 본 개시내용이 속하는 당해 분야의 숙련가에 의해 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서 및 이하의 청구범위에서는 여기에 정의된 여러 용어들이 참조될 것이다.
명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 문맥을 달리 명확히 지시하지 않는 한, 단수형태는 복수의 등가물을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "폴리카보네이트 폴리머"는 2종 이상의 폴리카보네이트 폴리머의 혼합물을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "조합" 은 블렌드, 혼합물, 합금, 반응 생성물, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
범위는 하나의 특정값으로부터 또다른 특정값까지로 표현될 수 있다. 이와 같은 범위가 표현되는 경우, 또다른 양태는 하나의 특정값으로부터 및/또는 특정값까지를 포함한다. 유사하게, 값이 선행된 '약'을 사용하여 근사치로서 표현되는 경우, 특정값은 또다른 양태를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 각 범위의 종점이 다른 종점과 둘 사이에 상당한 관련이 있고, 다른 종점과 독립적임이 추가로 이해될 것이다. 또한, 여기에 개시된 수많은 값이 있으며, 각각의 값은 값 자체에 더하여 특정값이 "약"으로서 여기에 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 값 "10"이 개시된 경우, 그 다음 "약 10"이 또한 개시된다. 두 특정한 단위 사이의 각각의 단위가 또한 개시된다는 것이 또한 이해된다. 예를 들어, 10 및 15가 개시된 경우, 그 다음 11, 12, 13, 및 14가 또한 개시된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "약" 및 "대략" 은 문제의 양 또는 값이 대략 또는 거의 동일한 일부 다른 값으로 지정될 수 있음을 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 달리 나타내지 않거나 추론되지 않는 한 지시된 공칭값 ±5% 변동으로 일반적으로 이해된다. 이 용어는 청구 범위에 인용된 동등한 결과 또는 효과를 촉진한다는 것을 전달하기 위함이다. 즉, 양, 크기, 제형, 파라미터, 및 다른 양 및 특징은 정확하지 않거나 정확할 필요는 없으나, 근사치 및/또는 더 큰 또는 더 작은, 원하는 대로, 허용 오차, 변환 인자, 반올림 계수, 측정 오류 및 기타 동종의 것, 및 당해 분야의 숙련가에게 공지된 다른 인자일 수 있음이 이해된다. 일반적으로, 양, 크기, 제형, 파라미터 또는 다른 양 또는 특징은 명시적으로 언급되었는지 여부와 관계없이 "약" 또는 "근사치"이다. 정량적 값 앞에 "약"이 사용된 경우, 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 파라미터는 특정 정량적 값 자체도 또한 포함하는 것으로 이해된다.
본 명세서에 개시된 방법으로 사용될 조성물 자체뿐만 아니라 개시내용의 조성물의 준비에 사용될 성분이 개시된다. 이들 및 다른 물질은 본 명세서에 개시되어 있고, 이들 물질의 조합, 서브셋, 상호작용, 그룹, 등이 개시되는 경우, 이들 화합물의 각각의 다양한 개별 및 집단적인 조합 및 순열의 특정 참조는 명시적으로 개시될 수 없으며, 각각은 본 명세서에 구체적으로 고려되고 기재된다. 예를 들어, 특정한 화합물이 개시 및 논의되고, 그 화합물을 포함하는 수많은 분자를 만들 수 있는 수많은 변형이 논의되는 경우, 그 화합물의 각각 및 모든 조합 및 순열, 및 반대로 구체적으로 나타내지 않는 한 가능한 변형이 구체적으로 고려된다. 따라서, 분자 A, B, 및 C의 부류가 분자 D, E, 및 F의 부류와 함께 개시되고, 조합 분자 A-D의 예시가 개시된 경우, 그 다음 각각을 개별적으로 열거하지 않더라도 각각은 개별적 및 집합적으로 의미 조합 A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F가 개시된 것으로 고려된다. 마찬가지로, 임의의 서브셋 또는 이들의 조합이 또한 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F, 및 C-E의 하위 그룹이 개시된 것으로 간주된다. 이러한 개념은 본 개시내용의 조성물을 만들고 사용하는 단계를 비제한적으로 포함하는 본원의 모든 양태에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가적 단계가 존재하는 경우, 이러한 추가적 단계의 각각은 본 개시내용의 방법 양태의 임의의 구체적인 양태 또는 조합으로 수행될 수 있음이 이해된다.
본 명세서에서 달리 반대로 언급되지 않는 한, 모든 시험 표준은 본원 출원 당시에 유효한 가장 최근의 표준이다.
Claims (17)
- 물품으로서,
a) 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및
b) 복합 스택을 형성하기 위해 상기 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물(coating)을 포함하되, 상기 복합 스택은 관통면(through plane) 열전도도가 약 8 W/m*K 보다 높은 것을 특징으로 하는, 물품. - 물품으로서,
a) 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및
b) 복합 스택을 형성하기 위해 상기 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물을 포함하되, 상기 복합 스택은 관통면 열전도도가 약 6 W/m*K 내지 약 12 W/m*K 인 것을 특징으로 하는, 물품. - 물품으로서,
a) 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로부터 형성된 기판; 및
b) 복합 스택을 형성하기 위해 상기 기판에 인접하게 배치된 열전도성 또는 열흡수성 코팅물을 포함하되, 상기 복합 스택은 코팅물이 없는 기판과 비교할 때 관통면 열전도도가 적어도 2 W/m*K 증가하는 것을 특징으로 하는, 물품. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 에틸렌계 코폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트 (PCT), 액정 폴리머 (LPC), 폴리페닐렌설파이드 (PPS), 폴리페닐렌에테르 (PPE), 폴리페닐렌옥사이드-폴리스티렌 블렌드, 폴리스티렌, 고충격보강 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS) 터폴리머, 아크릴폴리머, 폴리에테르이미드 (PEI), 폴리우레탄, 폴리에테르에테르케톤 (PEEK), 폴리에테르설폰 (PES), 및 전술한 것의 임의의 혼합물을 포함하는 물품.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지는 순수한 수지인 물품.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지는 충전제, 충격보강제, FR 성분제(FR component), 강화제, 안정화제, 또는 첨가제, 또는 이들의 조합 중 하나이상을 포함하는 물품.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 가요성인 물품.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물은 높은 반사율, 전기 전도성, 전기 절연체성, EMI 차폐성, 레이저 마킹, 또는 이들의 조합을 포함하는 보충적 이점을 제공하도록 구성된 물품.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물은 임의의 색상을 가질 수 있는 물품.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물은 액상, 고상, 기상, 또는 이들 조합의 형태인 물품.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물은 종래의 코팅 기술을 이용하여 적용되는 물품.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물은 스프레이 건, 몰딩 코팅 공정, 플레임 페인팅(flame painting), 또는 이들의 조합을 사용하여 적용되는 물품.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물은 복수의 코팅층을 포함하는 물품.
- 제13항에 있어서, 상기 복수의 코팅층 중 적어도 하나는 열전도성 또는 열흡수성 코팅층인 물품.
- 제13항에 있어서, 상기 복수의 코팅층 각각의 두께는 약 20nm 내지 약 2mm인 물품.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물의 두께는 약 20nm 내지 약 2mm인 물품.
- 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코팅물은 상기 기판 면적의 약 2% 내지 약 100%로 적용되는 물품.
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