KR101483758B1 - Led lamp device having excellent heat-radiant property by using carbon nanotube - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 엘이디(LED) 조명등기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄소나노튜브(CNT)를 포함하여 우수한 방열 특성을 가지며, 이와 함께 내후성 및 내구성 등이 개선된 엘이디(LED) 조명등기구에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED light fixture, and more particularly, to an LED light fixture including carbon nanotubes (CNTs) and having excellent heat dissipation characteristics and improved weather resistance and durability .
최근 LED 조명등기구나 전자제품부품 등의 성능향상을 위한 방안에 있어 방열문제는 매우 큰 해결과제로 대두 되고 있다. 일반적으로 방열을 위한 방법으로는 알루미늄이나 구리의 압출성형을 통해 표면적을 극대화한 방열판을 제조하거나 방열구조체를 흑화처리(에노다이징) 또는 송풍장치를 장착하여 방열판을 냉각시키고 있는 것이 현실이다. Recently, the problem of heat dissipation has become a big problem in the improvement of performance of LED lighting fixtures and electronic parts. Generally, as a method of heat dissipation, it is a reality that a heat dissipating plate maximizing the surface area is manufactured through extrusion molding of aluminum or copper, or the heat dissipating structure is cooled by mounting blackening treatment (enodizing) or a blowing device.
그러나 디스플레이 관련제품에 주로 적용되는 알루미늄의 경우, LED 조명등기구에 적용 시 냉각효율이 낮다. 이에, 대한민국 등록특허 제10-0865771호에서는 바인더 수지 40 내지 70 중량%, 산화알루미늄 5 내지 20 중량%, 질화붕소 5 내지 30 중량%, 규산지르코늄 5 내지 10 중량%, 산화티탄 5 내지 10 중량% 및 분산제, 침강방지제, 소포제, 슬립제, 레벨링제, 부착증진제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 10 내지 40 중량%를 포함하는 방열용 코팅제 조성물을 제시하였다. However, in the case of aluminum, which is mainly applied to display-related products, the cooling efficiency is low when applied to an LED lighting apparatus. Thus, in Korean Patent No. 10-0865771, a binder resin is used in an amount of 40 to 70 wt%, aluminum oxide 5 to 20 wt%, boron nitride 5 to 30 wt%, zirconium zirconium 5 to 10 wt%, titanium oxide 5 to 10 wt% And 10 to 40% by weight of at least one additive selected from the group consisting of a dispersing agent, an anti-settling agent, a defoaming agent, a slipping agent, a leveling agent, and an adhesion promoter.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1035011호에서는 적외선 방사체 분말과 바인더로 이루어져 전기전자부품의 방열판 표면에 코팅되는 방열 코팅제에 있어서, 상기 적외선 방사체 분말은 옥, 세르사이트, 코디에라이트, 게르마늄, 산화철, 운모, 이산화망간, 실리콘카바이드, 맥섬석, 카본, 산화구리, 산화코발트, 산화니켈, 오산화안티몬, 산화주석, 산화크롬 중 어느 하나 또는 이들을 둘 이상 혼합한 혼합물이고, 상기 바인더는 실란 바인더, 유기 바인더, 실리콘 화합물 바인더, 무기바인더, 유무기하이브리드 바인더, 글래스 프릿(glass frit) 중 어느 하나이며, 상기 적외선 방사체 분말은 실리콘 카바이드와 옥은 반드시 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 방열 코팅제를 제시하였다. Also, Korean Patent No. 10-1035011 discloses a heat dissipating coating agent comprising an infrared ray emitter powder and a binder coated on the surface of a heat sink of an electric / electronic component, wherein the infrared ray emitter powder is selected from the group consisting of oxides, cercites, cordierite, germanium, Wherein the binder is selected from the group consisting of silane binders, organic binders, silicones, silicon carbide, cobalt oxide, carbon, copper oxide, cobalt oxide, nickel oxide, antimony pentoxide, tin oxide and chromium oxide. Wherein the heat radiation coating agent is one of a compound binder, an inorganic binder, an organic hybrid binder, and glass frit, and the infrared radiator powder necessarily contains silicon carbide and jade.
아울러, 대한민국 공개특허 제10-2013-0067337호에는 전기, 전자부품의 방열 장치에 코팅하는 코팅제로서 복사열을 내는 방열성능이 우수한 산화금속분말과 그라파이트. 탄소나노튜브, 카본블랙 파우더 중에서 선택된 둘 이상의 물질을 혼합한 파우더와 변성실리콘오일이나 폴리에테르실리콘오일 등을 포함하는 전기, 전자부품의 방열 장치에 코팅하는 코팅제가 제시되어 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0067337 discloses a coating agent for coating a heat dissipating device for electric and electronic parts, and a metal oxide powder and graphite excellent in heat dissipation performance for radiating heat. There is proposed a coating agent for coating a heat dissipating device of an electric or electronic part including a powder obtained by mixing two or more materials selected from carbon nanotubes and carbon black powders and a modified silicone oil or polyether silicone oil.
그러나 상기 종래 기술에 따른 코팅제의 경우, LED 조명등기구에 적용 시, 방열 특성이 떨어져 열을 효과적으로 방출하는 데에 어려움이 예상된다. 또한, 상기 종래 기술에 따른 코팅제는 내후성 및 내구성 등이 떨어지고, 부착력이 낮은 문제점이 있다.
However, in the case of the coating material according to the prior art, when applied to an LED lighting device, the heat dissipation characteristic is deteriorated and it is expected that heat is effectively released. Further, the coating agent according to the prior art has a problem of low weather resistance, durability, and the like, and low adhesion.
이에, 본 발명은 우수한 방열 특성을 가짐과 동시에 내후성 및 내구성 등이 개선되고, 또한 높은 부착력이 가지는 엘이디(LED) 조명등기구를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an LED light fixture having excellent heat dissipation characteristics, improved weather resistance, durability, and the like and having high adhesion.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, According to an aspect of the present invention,
LED 소자와, 상기 LED 소자가 배열 설치되는 어레이 기판을 포함하는 LED 어셈블리;An LED assembly comprising: an LED element; and an array substrate on which the LED elements are arranged;
상기 LED 어셈블리가 내장되는 본체; 및 A main body in which the LED assembly is embedded; And
상기 본체의 외측면에 형성된 방열층을 포함하고, And a heat dissipation layer formed on an outer surface of the body,
상기 방열층은, The heat-
프라이머층과, A primer layer,
상기 프라이머층 상에 형성된 방열 코팅층을 포함하되, And a heat dissipation coating layer formed on the primer layer,
상기 프라이머층은 옥사졸린기를 가지는 수지를 포함하고, Wherein the primer layer comprises a resin having an oxazoline group,
상기 방열 코팅층은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 1 ~ 10 중량부, 부착증진제 0.1 ~ 3 중량부, 레벨링제 0.1 ~ 3 중량부 및 무기안료 5 ~ 30 중량부를 포함하며, Wherein the heat dissipation coating layer comprises 1 to 10 parts by weight of carbon nanotubes, 0.1 to 3 parts by weight of an adhesion promoter, 0.1 to 3 parts by weight of a leveling agent and 5 to 30 parts by weight of an inorganic pigment with respect to 100 parts by weight of a polymer resin,
상기 방열 코팅층에 포함되는 고분자 수지는, The polymer resin contained in the heat-
에폭시 변성 실리콘 수지; 및 Epoxy-modified silicone resin; And
비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체를 포함하고, A copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and tetrafluoroethylene (TFE)
상기 탄소나노튜브는 표면에 카르복실기가 도입된 것이며, The carbon nanotubes have a carboxyl group introduced into the surface thereof,
상기 무기안료의 평균입자 크기는 10㎛ 내지 25㎛이고, The average particle size of the inorganic pigment is 10 탆 to 25 탆,
상기 비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체는 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 30 ~ 90중량%와 테트라플루오로에틸렌(TFE) 10 ~ 70중량%의 공중합체인 엘이디(LED) 조명등기구를 제공한다. The copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and tetrafluoroethylene (TFE) is a copolymer of 30 to 90% by weight of vinylidene fluoride (VDF) and 10 to 70% by weight of tetrafluoroethylene (TFE) LED) lighting fixture.
이때, 상기 프라이머층은 0.1 ~ 10㎛의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 방열 코팅층은 2 ~ 50㎛의 두께를 가질 수 있다. At this time, the primer layer may have a thickness of 0.1 to 10 탆. In addition, the heat-radiating coating layer may have a thickness of 2 to 50 탆.
예시적인 실시형태에 따라서, 상기 방열 코팅층에 포함되는 고분자 수지는 에폭시 변성 실리콘 수지; 및 비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체를 20 ~ 80 : 80 ~ 20의 중량비로 포함할 수 있다.
According to an exemplary embodiment, the polymer resin included in the heat radiation coating layer may be an epoxy-modified silicone resin; And a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and tetrafluoroethylene (TFE) at a weight ratio of 20 to 80:80 to 20.
본 발명에 따르면, 우수한 방열 특성을 가짐과 동시에 내후성 등이 개선되는 효과를 갖는다. 또한, 높은 부착력에 의해 우수한 내구성 등을 갖는다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an excellent heat radiation property and an improved weather resistance are obtained. In addition, it has excellent durability and the like due to high adhesion.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 엘이디(LED) 조명등기구의 사시도이다.
도 2는 상기 도 1에 보인 엘이디(LED) 조명등기구의 요부 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따른 엘이디(LED) 조명등기구의 이미지이다. 1 is a perspective view of an LED illumination lamp apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing the main part of the LED illumination lamp apparatus shown in FIG. 1. FIG.
3 to 6 are images of an LED illumination lamp apparatus according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다.In this specification, 'and / or' are used to mean at least one of the elements listed before and after.
본 명세서에서 "상에 형성" 및 "상부에 형성" 등은, 당해 구성요소들이 직접 접하여 적층 형성되는 것만을 의미하는 것은 아니고, 당해 구성요소들 간의 사이에 다른 구성요소가 더 형성되어 있는 의미를 포함한다. 예를 들어, "상에 형성된다"라는 것은, 제1구성요소의 표면 위에 제2구성요소가 직접 접하여 형성되는 의미는 물론, 상기 제1구성요소와 제2구성요소의 사이에 제3구성요소가 더 형성될 수 있는 의미를 포함한다.In this specification, the terms " formed on "and" formed on top "do not mean that the constituent elements are laminated directly on each other, but mean that other constituent elements are formed between the constituent elements . For example, "formed on the surface" means that the second component is formed directly on the surface of the first component, as well as the third component, between the first component and the second component, Lt; / RTI > can be further formed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 실시형태를 보인 것으로서, 도 1은 엘이디(LED) 조명등기구의 일례를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 단면도이다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing an example of an LED illumination lamp apparatus, and FIG. 2 is a sectional view of a principal part of FIG.
본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는 방열층(25)을 포함한다. 본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는, 적어도 1층 이상의 방열층(25)이 형성된 것이면 특별히 제한되지 않는다. An LED light fixture according to the present invention includes a heat dissipation layer (25). The LED illumination lamp apparatus according to the present invention is not particularly limited as long as at least one
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는 LED 어셈블리(assembly)(10)와, 상기 LED 어셈블리(10)가 내장되는 본체(20)와, 방열 특성을 위한 방열층(25)을 포함한다. 또한, 상기 LED 어셈블리(10)는 LED 소자(15)와, 상기 LED 소자(15)가 배열 설치되는 어레이(array) 기판(16)을 포함한다. 1 and 2, an LED lighting apparatus according to the present invention includes an
상기 LED 어셈블리(10)와 본체(20)는 통상과 같이 구성될 수 있다. 상기 LED 어셈블리(10)는, 예를 들어 복수 개의 LED 소자(15)를 포함하되, 상기 복수 개의 LED 소자(15)는 어레이 기판(16) 상에 배열 설치된 구조를 가질 수 있다. 상기 어레이 기판(16)은 통상의 인쇄회로기판(PCB 기판) 등으로부터 선택될 수 있다. 상기 어레이(array) 기판(16)은 알루미늄 소재로 구성될 수 있다. 그리고 상기 LED 어셈블리(10)는 본체(20)에 내장, 결합될 수 있다. 구체적으로, 본체(20)의 내면에 어레이 기판(16)이 볼트(17)로 고정된다. 상기 LED 소자(15)에서 발생된 열은 어레이 기판(16)을 통하여 본체(20)로 열전달되고, 이후 방열층(25)을 통하여 방출된다. The
또한, 도 1에 예시한 바와 같이, 상기 LED 어셈블리(10)는 LED 소자(15)를 보호하기 위한 커버재(12)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버재(12)는, 예를 들어 투명 또는 반투명으로서, 유리재나 플라스틱재 등으로부터 선택될 수 있다. 아울러, 상기 본체(20)는 방열핀 구조를 가질 수 있다. 이러한 방열핀 구조는 본체(20)의 외측면에 형성되되, 본체(20)과 일체로 성형될 수 있다. Also, as illustrated in FIG. 1, the
본 발명에서, 엘이디(LED) 조명등기구의 종류나 구조 등은 특별히 제한되지 않는다. 도 3 내지 도 6에는 여러 가지 종류의 엘이디(LED) 조명등기구가 예시되어 있다. 본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는, 예를 들어 투광 조명등, 가로등, 보안등, 터널등, 다운라이트 및 면조명 등으로부터 선택될 수 있다. In the present invention, the type and structure of the LED light fixture are not particularly limited. 3 to 6 illustrate various kinds of LED illumination lamp apparatuses. The LED light fixture according to the present invention can be selected from, for example, a flood light, a street light, a security light, a tunnel light, a down light, and a surface light.
상기 방열층(25)은 위와 같은 엘이디(LED) 조명등기구의 외부 표면, 즉 본체(20)의 외측면에 형성된다. 첨부된 도 1 및 도 2에는 상기 방열층(25)이 본체(20)의 외측면에 형성된 모습이 예시되어 있다. The
또한, 상기 방열층(25)은 적어도 1층 이상의 프라이머층(primer layer)과, 적어도 1층 이상의 방열 코팅층(heat-radiant coating layer)을 포함한다. 이때, 상기 프라이머층은 엘이디(LED) 조명등기구를 구성하는 구성 부재에 코팅을 통해 형성된다. 상기 프라이머층은, 예를 들어 본체(20)의 외부 표면에 코팅, 형성될 수 있다. 또한, 상기 방열 코팅층은 프라이머층 상에 코팅을 통해 형성된다. The
상기 방열 코팅층은, 본 발명에 따라서 고분자 수지 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브(CNT) 1 ~ 10 중량부, 부착증진제 0.1 ~ 3 중량부, 레벨링제 0.1 ~ 3 중량부 및 무기안료 5 ~ 30 중량부를 포함한다. 하나의 예시에서, 상기 방열 코팅층은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브(CNT) 1 ~ 10 중량부, 부착증진제 0.1 ~ 3 중량부, 레벨링제 0.1 ~ 3 중량부, 무기안료 5 ~ 30 중량부 및 용매 90 ~ 120 중량부를 포함하는 방열 코팅 조성물이 프라이머층 상에 분사 코팅된 후, 열 건조(경화)를 통해 형성될 수 있다. 1 to 10 parts by weight of carbon nanotubes (CNT), 0.1 to 3 parts by weight of an adhesion promoter, 0.1 to 3 parts by weight of a leveling agent, and 5 to 30 parts by weight of an inorganic pigment, based on 100 parts by weight of the polymer resin, . In one example, the heat-radiating coating layer comprises 1 to 10 parts by weight of carbon nanotubes (CNT), 0.1 to 3 parts by weight of an adhesion promoter, 0.1 to 3 parts by weight of a leveling agent, 5 to 30 parts by weight of an inorganic pigment And 90 to 120 parts by weight of a solvent may be spray-coated on the primer layer, followed by thermal drying (curing).
또한, 상기 방열 코팅층에 적용되는 고분자 수지는 적어도 2종의 수지 성분으로서, 에폭시 변성 실리콘 수지(제1수지); 및 비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체(제2수지)를 포함한다. 이때, 제1수지로서의 에폭시 변성 실리콘 수지는 입자상의 성분, 즉 탄소나노튜브(CNT)와 무기안료 입자의 결집력(접착력)을 효과적으로 개선한다. 그리고 제2수지로서의 비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체(이하, "VDF-TFE 공중합체"로 약칭한다.)는 층간 접착력은 물론, 방열 코팅층의 내후성 등을 효과적으로 개선한다. The polymer resin to be applied to the heat-radiating coating layer is composed of at least two kinds of resin components: an epoxy-modified silicone resin (first resin); And a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and tetrafluoroethylene (TFE) (second resin). At this time, the epoxy-modified silicone resin as the first resin effectively improves the aggregation force (adhesion force) between particulate components, that is, carbon nanotubes (CNTs) and inorganic pigment particles. The copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and tetrafluoroethylene (TFE) (hereinafter, abbreviated as "VDF-TFE copolymer") as the second resin has an interlaminar adhesion as well as weather resistance of the heat- Improve effectively.
즉, 본 발명에 따르면, 상기 방열 코팅층을 구성하는 고분자 수지가 에폭시 변성 실리콘 수지(제1수지)와 VDF-TFE 공중합체(제2수지)의 혼합을 포함하여, 우수한 접착력 및 내후성 등을 갖는다. 특히, VDF-TFE 공중합체(제2수지)에 의해, 가혹한 외부 환경에 장시간 노출되는 경우에도 우수한 내후성을 가져 노화나 변색이 없거나 최소화된다. 이때, 상기 VDF-TFE 공중합체(제2수지)는 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 30 ~ 90중량%와 테트라플루오로에틸렌(TFE) 10 ~ 70중량%가 공중합된 것으로부터 선택된다. 또한, 예시적인 구현예에 따라서, 상기 고분자 수지는 에폭시 변성 실리콘 수지(제1수지)와 VDF-TFE 공중합체(제2수지)를 20 ~ 80 : 80 ~ 20의 중량비로 혼합 조성될 수 있다. 이러한 혼합 조성에서 보다 양호한 특성을 가질 수 있다. That is, according to the present invention, the polymer resin constituting the heat-radiating coating layer contains a mixture of an epoxy-modified silicone resin (first resin) and a VDF-TFE copolymer (second resin), and has excellent adhesion and weatherability. In particular, the VDF-TFE copolymer (second resin) provides excellent weatherability even when exposed to a harsh external environment for a long time, thereby preventing or minimizing aging and discoloration. At this time, the VDF-TFE copolymer (second resin) is selected from copolymers of 30 to 90% by weight of vinylidene fluoride (VDF) and 10 to 70% by weight of tetrafluoroethylene (TFE). According to an exemplary embodiment, the polymer resin may be blended with an epoxy-modified silicone resin (first resin) and a VDF-TFE copolymer (second resin) at a weight ratio of 20 to 80: 80 to 20. And can have better properties in such a mixed composition.
상기 탄소나노튜브(CNT)는 방열 특성을 개선한다. 상기 탄소나노튜브(CNT)는 단일벽 탄소나노튜브, 이중 이상의 다중벽 탄소나노튜브 및/또는 다발형 탄소나노튜브 중에서 선택될 수 있다. 아울러, 상기 탄소나노튜브(CNT)는 경제적, 열적, 기계적 특성 및/또는 분산성 등을 고려하여, 예를 들어 10 ~ 20㎛의 다중벽 탄소나노튜브를 사용할 수 있다. The carbon nanotubes (CNTs) improve the heat dissipation characteristics. The carbon nanotube (CNT) may be selected from single-walled carbon nanotubes, double-walled multi-walled carbon nanotubes, and / or bundle-type carbon nanotubes. In addition, the carbon nanotubes (CNTs) may be multi-walled carbon nanotubes of, for example, 10 to 20 μm in consideration of economic, thermal, mechanical properties and / or dispersibility.
또한, 상기 탄소나노튜브(CNT)는 표면 개질을 통해 표면에 카르복실기가 도입된 것으로부터 선택된다. 이와 같이, 표면에 카르복실기가 도입된 탄소나노튜브(CNT)를 사용하는 경우, 예를 들어 내열성 및/또는 방열 특성 등의 개선에 유리하며, 또한 상기 고분자 수지의 혼화성에도 유리할 수 있다. 상기 탄소나노튜브(CNT)는, 예를 들어 황산과 질산을 3:1로 혼합한 혼합산에 5~8일 동안 함침하여 숙성시킨 후 500 ~ 1,000rpm의 원심분리기로 분리한 상등액을 폴리카르보네이트 필터로 여과한 다음, 110 ~ 120℃의 건조기에서 1시간 동안 건조시켜 표면 개질될 수 있다. 상기 표면 개질 조건이 상기 조건 미만일 경우에는 탄소나노튜브 표면에 카르복실기가 충분히 도입되지 않을 우려가 있고, 상기 조건을 초과할 경우에는 탄소나노튜브 표면에 카르복실기는 보다 많이 도입될 수 있지만 에너지 소모량에 비해 그 효과가 미약할 수 있다. Further, the carbon nanotubes (CNTs) are selected from those in which a carboxyl group is introduced on the surface through surface modification. When carbon nanotubes (CNTs) having a carboxyl group on their surface are used as described above, they are advantageous for improving heat resistance and / or heat radiation characteristics, and may also be advantageous for compatibility of the polymer resin. The carbon nanotubes (CNTs) are aged for 5 to 8 days, for example, in a mixed acid of sulfuric acid and nitric acid at a ratio of 3: 1, and aged. Then, the supernatant, which is separated by centrifugation at 500 to 1,000 rpm, Filtered through a Nate filter, and then dried in a drier at 110 to 120 ° C for 1 hour to be surface-modified. When the surface modification condition is less than the above-mentioned condition, there is a possibility that the carboxyl group is not sufficiently introduced onto the surface of the carbon nanotube. When the above condition is exceeded, the carboxyl group can be introduced more into the surface of the carbon nanotube. However, The effect may be weak.
아울러, 상기 탄소나노튜브(CNT)는 고분자 수지 100 중량부에 대하여 1 ~ 10 중량부로 포함된다. 이때, 상기 탄소나노튜브(CNT)의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 고분자 수지 사용량에 비해 탄소나노튜브(CNT)의 사용량 저하로 방열 특성이 미미할 수 있으며, 10 중량부를 초과할 경우에는 고분자 수지의 사용량 저하로 코팅층의 기계적 물성이 저하될 수 있다. The carbon nanotube (CNT) is included in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. When the amount of the carbon nanotube (CNT) is less than 1 part by weight, the amount of the carbon nanotube (CNT) may be lowered compared with the amount of the polymer resin used. The mechanical properties of the coating layer may be lowered due to the lowered usage.
상기 부착증진제는 방열 코팅 조성물을 프라이머층 상에 코팅할 때, 부착력을 높여 내열성, 내구성 등의 기계적 물성을 향상시킨다. 상기 부착증진제는, 예를 들어 글리시독시프로필트리메톡시실란을 사용할 수 있다. 이러한 부착증진제는 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 3 중량부로 포함된다. 이때, 부착증진제의 사용량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 방열 코팅층의 부착력 개선이 미미할 수 있고, 3 중량부를 초과할 경우에는 그 사용량에 비해 부착력 개선 효과가 미약할 수 있다. The adhesion promoter improves the mechanical properties such as heat resistance and durability by increasing the adhesion when the heat radiation coating composition is coated on the primer layer. As the adhesion promoter, for example, glycidoxypropyltrimethoxysilane can be used. Such an adhesion promoter is contained in an amount of 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. When the amount of the adhesion promoting agent is less than 0.1 parts by weight, the adhesion of the heat-radiating coating layer may be insignificant. When the amount of the adhesion promoting agent is more than 3 parts by weight, the adhesion improving effect may be weak.
상기 레벨링제는 방열 코팅 조성물의 흐름성을 향상시켜 도막을 고르고 매끈하게 유지시킨다. 이러한 레벨링제는 방열 코팅 조성물의 흐름성을 향상시킬 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 이는 예를 들어 Disperbyk-310, Disperbyk-3105, Disperbyk-3155, Disperbyk-3160, Disperbyk-320, Disperbyk-321, Disperbyk-322, Disperbyk-323, Disperbyk-325, Anti-Terra-330, Anti-terra-331, Anti-terra-333, Anti-terra-335, Bykumen, Disperbyk-336, Disperbyk-337, Disperbyk-341, Disperbyk-344, Disperbyk-345, Disperbyk-347, Disperbyk-348 제품 중에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 레벨링제는 고분자 수지 100 중량부에 대하여 0.1 ~ 3 중량부로 포함된다. 이때, 상기 레벨링제의 사용량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 흐름성 향상 효과가 미미할 수 있으며, 3 중량부를 초과할 경우에는 코팅층의 두께가 너무 얇아지거나, 높은 흐름성으로 인해 코팅 작업성이 떨어질 수 있다. The leveling agent improves the flowability of the heat radiation coating composition to keep the coating smooth and smooth. The leveling agent is not particularly limited as long as it can improve the flowability of the heat radiation coating composition. However, the leveling agent is not particularly limited as long as it can improve the flowability of the heat radiation coating composition. For example, Disperbyk-310, Disperbyk-3105, Disperbyk-3155, Disperbyk-3160, Disperbyk- 321, Disperbyk-323, Disperbyk-325, Anti-Terra-330, Anti-terra-331, Anti-terra-333, Anti-terra-335, Bykumen, Disperbyk-336, Disperbyk-337, Disperbyk-341, Disperbyk -344, Disperbyk-345, Disperbyk-347 and Disperbyk-348 can be selected and used. The leveling agent is included in an amount of 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. If the amount of the leveling agent is less than 0.1 parts by weight, the effect of improving the flowability may be insignificant. If the amount of the leveling agent is more than 3 parts by weight, the thickness of the coating layer may become too thin, .
상기 무기안료는 방열 코팅층의 기계적 강도를 보강한다. 상기 무기안료는, 예를 들어 탄산칼슘, 마이카(mica), 탈크, 실리콘카바이트, 알루미늄실리케니트 및 규조토 등으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 이러한 무기안료의 첨가에 의해, 방열 코팅층의 표면 경도 및/또는 내마모성 등의 기계적 강도가 개선될 수 있다. 상기 무기안료는 고분자 수지 100 중량부에 대하여 5 ~ 30 중량부로 포함된다. 이때, 상기 무기안료의 사용량이 5 중량부 미만일 경우에는 기계적 강도의 개선 효과가 미미할 수 있으며, 30 중량부를 초과할 경우에는 코팅 작업성 및/또는 표면성이 떨어질 수 있다. 또한, 무기안료는 10㎛ 내지 25㎛의 평균입자 크기를 가지는 것으로부터 선택된다. 이때, 상기 무기안료의 평균입자 크기가 10㎛ 미만일 경우에는 방열 코팅 조성물의 용액 안정성이 떨어져 응집이 발생될 수 있고, 이러한 응집에 의해 코팅 작업성이 떨어질 수 있다. 그리고 무기안료의 평균입자 크기가 25㎛를 초과하는 경우에는 표면성이 떨어질 수 있다. The inorganic pigment reinforces the mechanical strength of the heat-radiating coating layer. The inorganic pigment may be at least one selected from, for example, calcium carbonate, mica, talc, silicon carbide, aluminum silicate and diatomaceous earth. By the addition of such an inorganic pigment, the mechanical strength such as surface hardness and / or abrasion resistance of the heat radiation coating layer can be improved. The inorganic pigment is contained in an amount of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. If the amount of the inorganic pigment is less than 5 parts by weight, the improvement of the mechanical strength may be insignificant. If the amount of the inorganic pigment is more than 30 parts by weight, the coating workability and / or the surface property may be deteriorated. Further, the inorganic pigment is selected from those having an average particle size of 10 mu m to 25 mu m. If the average particle size of the inorganic pigment is less than 10 mu m, the solution stability of the heat radiation coating composition may be lowered, resulting in agglomeration. When the average particle size of the inorganic pigment exceeds 25 탆, the surface property may be deteriorated.
상기 용매는 코팅성 및/또는 균일한 분산성 등을 위한 것으로서, 이는 예를 들어 셀로솔브계, 탄화수소계, 알코올계, 에스테르계 및/또는 케톤계 중에서 선택될 수 있다. 상기 셀로솔브계 용매는 메틸솔로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 정재등유 및 이소프로필셀로솔브 등이 사용될 수 있고, 상기 탄화수소계 용매는 cis-1,2-디메틸시클로헥산, cis-1,3-디메틸시클로헥산, cis-1,4-디메틸시클로헥산, trans-1,2-디메틸시클로헥산, trans-1,3-디메틸시클로헥산, trans-1,4-디메틸시클로헥산 및 에틸시클로헥산 등이 사용될 수 있으며, 상기 알콜계 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 디아세톤알코올, 셀로솔브아세테이트, 에틸 아세토아세테이트 등이 사용될 수 있고, 상기 에스테르계 용매는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트 또는 에틸 락테이트 등이 사용될 수 있으며, 상기 케톤계 용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디아세톤알콜 등이 사용될 수 있다. 상기 용매는 고분자 수지 100 중량부에 대하여 90 ~ 120 중량부로 사용될 수 있다. 이때, 상기 용매의 사용량이 90 중량부 미만일 경우에는 균일한 분산성을 도모하기 어려울 수 있으며, 120 중량부를 초과할 경우에는 균일한 두께를 도모하기 어렵거나 건조(경화) 시간이 너무 오래 걸릴 수 있다. The solvent is used for coating properties and / or uniform dispersibility, and may be selected from, for example, a cellosolve type, a hydrocarbon type, an alcohol type, an ester type, and / or a ketone type. Examples of the cellosolve solvent include methylolosolve, ethylcellosolve, butylcellosolve kerosene and isopropylcellosolve, and the hydrocarbon solvent may include cis-1,2-dimethylcyclohexane, cis- 1,4-dimethylcyclohexane, trans-1,2-dimethylcyclohexane, trans-1,3-dimethylcyclohexane, trans-1,4-dimethylcyclohexane and ethylcyclo Ethanol, isopropyl alcohol, butanol, diacetone alcohol, cellosolve acetate, and ethyl acetoacetate may be used as the alcohol solvent, and the ester solvent may be methyl acetate, ethyl acetate or Ethyl lactate and the like can be used. As the ketone solvent, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, diacetone alcohol and the like can be used. The solvent may be used in an amount of 90 to 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. If the amount of the solvent is less than 90 parts by weight, it may be difficult to achieve uniform dispersion. If the amount of the solvent is more than 120 parts by weight, it may be difficult to achieve a uniform thickness or a drying (curing) .
또한, 예시적인 실시형태에 따라서, 상기 방열 코팅층은 흑색안료를 더 포함할 수 있다. 상기 흑색안료는 흑색의 발현과 방열 특성을 위한 것으로서, 이는 고분자 수지 100 중량부에 대하여 1 ~ 5 중량부로 포함될 수 있다. 이때, 상기 흑색안료의 사용량이 1 중량부 미만일 경우에는 흑색의 발현이나 방열 특성 개선능이 미미할 수 있고, 5 중량부를 초과할 경우에는 점도가 높아져 코팅 작업성 등에 악영향을 끼칠 수 있다. 상기 흑색안료는, 예를 들어 카본블랙, 그래핀 및/또는 산화철 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. Further, according to an exemplary embodiment, the heat-radiating coating layer may further include a black pigment. The black pigment is used for black color development and heat dissipation characteristics, and may be included in an amount of 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer resin. If the amount of the black pigment to be used is less than 1 part by weight, the ability to improve the black color and the heat radiation property may be insufficient. If the amount is more than 5 parts by weight, the viscosity may increase and the coating workability and the like may be adversely affected. As the black pigment, for example, at least one selected from carbon black, graphene and / or iron oxide can be used.
아울러, 상기 방열 코팅층은 필요에 따라 탈응집제, 습윤제 및/또는 제정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 탈응집제는 알칼리금속, 알칼리 토금속 염, 알칼리금속 또는 알칼리 토금속 염 산화물, 크라운 에스테르, 금속 킬레이트, 이온성 착화제 중에서 선택하여 사용할 수 있고, 상기 습윤제는 불소계 계면활성제, 인산계 계면활성제, 카르복실산계 계면활성제, 에스테르계 계면활성제, 에테르계 계면활성제 중에서 선택하여 사용할 수 있다. 아울러, 상기 제정제는 먼지 등의 이물질 부착을 방지하기 위한 것으로서, 이는 예를 들어 실란 화합물을 사용할 수 있다. In addition, the heat-radiating coating layer may further include additives such as a de-coagulating agent, a wetting agent and / or an activator if necessary. The deagglomerating agent may be selected from an alkali metal, an alkaline earth metal salt, an alkali metal or alkaline earth metal salt oxide, a crown ester, a metal chelate and an ionic complexing agent. The wetting agent may be selected from the group consisting of a fluorochemical surfactant, An acid-based surfactant, an ester-based surfactant, and an ether-based surfactant. In addition, the formulation agent is used to prevent foreign matter such as dust from adhering to the composition, and for example, a silane compound may be used.
또한, 상기 방열 코팅층은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 0.5 ~ 100㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 상기 방열 코팅층의 두께가 0.5㎛ 미만인 경우, 방열 특성 개선 효과가 미미할 수 있다. 그리고 상기 방열 코팅층의 두께가 100㎛를 초과하는 경우, 두께 대비 방열 특성이 그다지 크지 않을 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 방열 코팅층은 2 ~ 50㎛의 두께를 가지는 것이 바람직할 수 있다. The heat-radiating coating layer is not particularly limited, and may have a thickness of, for example, 0.5 to 100 탆. At this time, if the thickness of the heat-radiating coating layer is less than 0.5 mu m, the effect of improving heat radiation characteristics may be insignificant. If the thickness of the heat-radiating coating layer is more than 100 mu m, the heat-radiating property may not be very large. Considering this point, it is preferable that the heat-radiating coating layer has a thickness of 2 to 50 탆.
한편, 상기 프라이머층은 층간 부착력(접착력)의 개선을 위해 엘이디(LED) 조명등기구의 구성 부재와 방열 코팅층의 사이에 형성된다. 구체적으로, 상기 프라이머층은 엘이디(LED) 조명등기구의 구성 부재와 방열 코팅층 간의 부착력을 개선한다. 이때, 상기 프라이머층은 접착성을 가지는 프라이머(접착성 수지)로서, 예를 들어 아크릴 수지, 에폭시 수지 및/또는 우레탄 수지 등을 포함할 수 있으나, 이는 본 발명에 따라서 옥사졸린기(oxazoline group) 함유 수지를 포함한다. 구체적으로, 상기 프라이머층은 분자 내에 적어도 하나 이상의 옥사졸린기(oxazoline group)를 가지는 수지를 포함한다. On the other hand, the primer layer is formed between the constituent members of the LED illumination lamp apparatus and the heat dissipation coating layer in order to improve interlaminar adhesion (adhesion). Specifically, the primer layer improves adhesion between the component of the LED illumination device and the heat-radiating coating layer. The primer layer may include an acrylic resin, an epoxy resin, and / or a urethane resin as an adhesive primer (adhesive resin), but it may be an oxazoline group, Containing resin. Specifically, the primer layer includes a resin having at least one oxazoline group in the molecule.
상기 프라이머층은, 구체적인 예를 들어 2-메틸옥사졸린의 단독 중합체 및/또는 공중합체를 포함할 수 있으며, 보다 구체적인 예를 들어 폴리(2-메틸옥사졸린)을 포함하거나, 2-메틸옥사졸린과 비닐리덴 플루오라이드의 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 프라이머층이 위와 같은 옥사졸린기 함유 수지를 포함하는 경우, 다른 수지를 사용하는 경우보다 층간 접착력이 효과적으로 개선된다. 즉, 옥사졸린기가 방열 코팅층을 구성하는 상기 VDF-TFE 공중합체와 상호침투 네트워크(IPN: Interpenetrating Polymer Networks)를 형성하여, 층간 접착력을 효과적으로 개선한다. 보다 구체적으로, 상기 VDF-TFE 공중합체의 C-F2결합 쌍극자는 상기 옥사졸린기 함유 수지가 가지는 옥사졸린기와 반데르발스 결합에 의한 상호 작용을 유도하여 접촉 계면에서의 결합력을 효과적으로 향상시켜 우수한 층간 접착력을 갖게 할 수 있다. The primer layer may specifically include, for example, a homopolymer and / or a copolymer of 2-methyloxazoline, and more specific examples include poly (2-methyloxazoline), 2-methyloxazoline And vinylidene fluoride. When the primer layer contains the oxazoline group-containing resin as described above, the interlaminar adhesive strength is effectively improved as compared with the case where the other resin is used. That is, the oxazoline group forms Interpenetrating Polymer Networks (IPN) with the VDF-TFE copolymer constituting the heat-radiating coating layer, effectively improving interlaminar adhesion. More specifically, the CF 2 -bonded dipole of the VDF-TFE copolymer induces interaction with the oxazoline group of the oxazoline group-containing resin by Van der Waals bonding, effectively enhancing the bonding force at the contact interface, .
상기 프라이머층은, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 0.1 ~ 10㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 프라이머층의 두께가 0.1㎛ 미만인 경우, 층간 접착력 개선 효과가 미미할 수 있으며, 10㎛를 초과하는 경우 방열 특성이 저하될 수 있다.
The primer layer is not particularly limited, but may have a thickness of, for example, 0.1 to 10 탆. At this time, if the thickness of the primer layer is less than 0.1 탆, the effect of improving the interlayer adhesion may be insignificant, and if it exceeds 10 탆, the heat radiation characteristics may be deteriorated.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 제시하나, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기의 비교예들은 실시예들과의 비교를 위해 제시되는 것일 뿐, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition, the following comparative examples are presented for comparison with the embodiments, and do not mean the prior art.
[실시예 1 ~ 4][Examples 1 to 4]
(1) 탄소나노튜브(CNT)의 표면 개질(1) Surface modification of carbon nanotubes (CNTs)
먼저, 황산과 질산을 3:1의 중량비로 혼합한 혼합산을 얻은 다음, 상기 혼합산에 탄소나노튜브를 7일 동안 함침하여 숙성시킨 후, 원심분리기로 약 700rpm의 회전속도로 분리하여 상등액을 얻었다. 이후, 상기 상등액을 폴리카르보네이트 필터로 여과한 다음 120℃의 건조기에서 1시간 동안 건조시켜 탄소나노튜브(CNT)의 표면에 카르복실기를 도입시켰다.
First, a mixed acid in which sulfuric acid and nitric acid were mixed at a weight ratio of 3: 1 was obtained. Then, the mixed acid was aged by impregnating carbon nanotubes for 7 days and then separated by a centrifugal separator at a rotating speed of about 700 rpm. . Thereafter, the supernatant was filtered with a polycarbonate filter, and then dried in a drier at 120 ° C for 1 hour to introduce a carboxyl group onto the surface of the carbon nanotube (CNT).
(2) 방열 코팅 조성물의 제조(2) Preparation of heat radiation coating composition
교반기에 고분자 수지, 용매(정제 등유) 및 상기 표면 개질된 탄소나노튜브(CNT)를 넣고 혼합하되, 약 600rpm의 교반속도로 30분 동안 혼합 교반한 후, 상기 교반 용액에 부착증진제, 레벨링제 및 무기안료를 더 첨가하여 2시간 동안 비드 밀링(bead milling) 처리하였다. 이후, 400mesh 스테인레스(STS) 필터로 여과하여 방열 코팅 조성물을 제조하였다. 이때, 하기 [표 1]에 보인 바와 같이, 각 성분의 사용은 고분자 수지 100 중량부를 기준으로 하여, 각 실시예에 따라 함량을 달리하였다. 또한, 상기 무기안료로는 마이카(mica)를 사용하되, 각 실시예에 따라 평균입자 크기가 다른 마이카(mica)를 사용하였다. 하기 [표 1]에 보인 함량은 중량부를 나타낸다.
After adding the polymer resin, solvent (refined kerosene) and the surface-modified carbon nanotubes (CNT) to the agitator, the mixture was stirred and mixed at a stirring speed of about 600 rpm for 30 minutes, and then the adhesion promoter, leveling agent, An inorganic pigment was further added and subjected to bead milling for 2 hours. Thereafter, the composition was filtered through a 400 mesh stainless steel (STS) filter to prepare a heat radiation coating composition. At this time, as shown in the following [Table 1], the content of each component was varied according to each example based on 100 parts by weight of the polymer resin. In addition, mica was used as the inorganic pigment, and mica having an average particle size different according to each example was used. The contents shown in Table 1 below indicate parts by weight.
(3) 코팅 시편의 제조(3) Preparation of Coating Specimen
먼저, LED 조명등의 본체(20)를 준비하고, 상기 본체(20)의 외측면에 프라이머를 코팅하여 두께 3㎛의 프라이머층을 형성하였다. 이때, 프라이머로는 2-메틸옥사졸린 15중량%와 비닐리덴 플루오라이드 85중량%가 공중합된 수지를 사용하였다. First, a
다음으로, 상기 본체(20)의 프라이머층 상에 상기 제조된 방열 코팅 조성물을 분사 코팅(spray coating)하여 도막을 형성한 후, 약 200℃의 오븐에서 2시간 동안 경화시켜 두께 20㎛의 방열 코팅층이 형성된 코팅 시편을 제작하였다.
Next, a coating film was formed by spray coating the prepared heat radiation coating composition on the primer layer of the
[비교예 1 및 2][Comparative Examples 1 and 2]
상기 실시예 1과 비교하여, 방열 코팅 조성물의 성분 및 함량을 달리한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 본 비교예 1 및 2에 따른 방열 코팅 조성물의 성분 및 함량은 하기 [표 1]에 보인 바와 같다.
The heat-radiating coating compositions were compared in the same manner as in Example 1 except that the composition and content of the heat-radiating coating composition were different. The components and contents of the heat radiation coating composition according to Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below.
[비교예 3][Comparative Example 3]
상기 실시예 1과 비교하여, 코팅 시편을 제작함에 있어 프라이머층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다. 즉, 본 비교예 3에 따른 시편은 본체(20)와 방열 코팅층의 사이에 프라이머층이 형성된 않은 구조이며, 상기 방열 코팅층의 조성은 실시예 1과 동일하다.
Compared with Example 1, the same procedure was carried out except that no primer layer was formed in the preparation of the coating specimen. That is, the specimen according to Comparative Example 3 has a structure in which a primer layer is not formed between the
- 수지2) : 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 70중량%와 테트라플루오로에틸렌(TFE) 30중량%의 공중합체(VDF-TFE 공중합체)
- 부착증진제 : 글리시독시프로필트리메톡시실란
- 레벨링제 : Disperbyk-337 제품
- 무기안료 : 마이카(mica)- Resin 1): Epoxy-modified silicone resin
- Resin 2): Copolymer (VDF-TFE copolymer) of 70% by weight of vinylidene fluoride (VDF) and 30% by weight of tetrafluoroethylene (TFE)
- Adhesion enhancer: glycidoxypropyltrimethoxysilane
- leveling agent: Disperbyk-337 product
- Inorganic pigments: mica
< 물성 평가 > ≪ Evaluation of physical properties &
상기 각 실시예 및 비교예에 따른 방열 코팅 조성물 및 코팅 시편에 대하여 아래와 같이 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
The properties of the heat radiation coating compositions and coating specimens according to the above Examples and Comparative Examples were evaluated as follows, and the results are shown in Table 2 below.
(1) 부착성 시험 (1) Adhesion test
각 실시예 및 비교예에 따른 코팅 시편의 코팅면에 가로 x 세로 1mm 간격으로 11줄을 긋고 이와 수직방향으로 3M사의 SCOTCH Brand No.600 테이프를 시험편의 코팅면에 밀착한 후, 테이프를 박리시켰을 때, 100개의 정사각형 중 남아있는 정사각형 도막의 개수로 부착성을 평가하였다. 평가기준은 우수: 박리 없음, 양호: 5% 미만 박리, 불량: 5%이상 박리로 하였다.
Eleven lines were drawn on the coated surface of each of the examples and the comparative examples at a width of 1 mm and a length of 1 mm, and a SCOTCH Brand No. 600 tape of 3M Company was closely adhered to the coated surface of the test piece in a direction perpendicular thereto and then the tape was peeled , The adherence was evaluated by the number of remaining square coatings of 100 squares. Evaluation criteria were Excellent: No peeling, Good: Less than 5% peeling, Defect: Peeling was 5% or more.
(2) 경도 시험(2) Hardness test
각 실시예 및 비교예에 따른 코팅 시편의 코팅면에 미스비시(mitsubishi) 경도 측정용 연필을 이용하여 750g/cm2 하중을 가한 상태에서 45°각도로 전방으로 밀어서 도막에 긁힘 흔적이 생기지 않을 때를 표시하는 방법으로 평가하였다. Cm < 2 > using a pencil for measuring mitsubishi hardness on the coated side of the coating specimen according to each of the Examples and Comparative Examples And when the load was applied, it was pushed forward at an angle of 45 °, and a mark indicating that there was no mark of scratch on the coating film was evaluated.
(3) 용액 안정성 시험(3) Solution stability test
각 실시예 및 비교예에 따른 방열 코팅 조성물을 60±1℃ 항온조 내에 2주간 방치한 후, 방열 코팅 조성물의 점도상승을 육안으로 관찰하여 평가하였다. 평가기준은 양호: 점도상승 없음, 불량: 점도상승 발생으로 하였다.
The heat-radiating coating composition according to each of the Examples and Comparative Examples was allowed to stand in a thermostatic chamber at 60 占 1 占 폚 for 2 weeks, and the increase in viscosity of the heat-radiating coating composition was visually observed and evaluated. Evaluation criteria were as follows: Good: no viscosity increase, poor: viscosity increase occurred.
(4) 층간 박리력 시험 (4) Interlayer peel strength test
각 실시예 및 비교예에 따른 코팅 시편에 대하여, 접착강도 측정기(일본, SHIMADZU 사의 AGS-1kNX 모델)를 사용하여 200mm/min의 속력으로 상승하는 하중을 가하여, 본체(20)와 방열 코팅층 간의 층간 박리강도(kgf/15mm)를 180도 박리각도에서 측정하였다.
The coating specimens according to each of the examples and the comparative examples were subjected to an upward load at a speed of 200 mm / min using an adhesive strength meter (AGS-1kNX model of SHIMADZU Co., Ltd., Japan) Peel strength (kgf / 15 mm) was measured at a 180 degree peel angle.
(5) 내후성 시험 (5) Weatherability test
각 실시예 및 비교예에 따른 코팅 시편에 대하여, 염수분무 테스트를 통해 내후성을 평가하였다. 염수분무 테스트는 염수의 농도 5중량%의 NaCl 수용액, 시험 온도 35 ± 0.5℃, 분무 압력 0.098 ± 0.002㎫, 분무량 1.4ml/h at 80㎠의 조건에서 72시간 동안 염수분무 환경에 노출시킨 후, 변색 발생 여부를 육안으로 확인하였다.
The coating specimens according to each of the examples and comparative examples were evaluated for weatherability by a salt water spray test. The salt spray test was performed by exposing the sample to a saline spraying environment for 72 hours at a salt water concentration of 5% by weight of NaCl aqueous solution, a test temperature of 35 ± 0.5 ° C., a spray pressure of 0.098 ± 0.002 MPa, and a spray amount of 1.4 ml / The discoloration was visually confirmed.
(응집) Bad
(Aggregation)
(kgf/15mm)Interlayer peel strength
(kgf / 15 mm)
(염수분무)Weatherability
(Salt spray)
상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 실시예들에 따른 방열 코팅 조성물 및 코팅 시편의 경우, 모든 물성에서 개선된 결과를 보임을 알 수 있었다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따라, 프라이머층이 형성됨과 동시에, 고분자 수지로서 에폭시 변성 실리콘 수지 이외에 VDF-TFE 공중합체가 더 사용되는 경우, 우수한 층간 박리력을 가지면서 내후성이 효과적으로 개선됨을 알 수 있었다.
As shown in the above Table 2, the heat radiation coating compositions and coating test pieces according to the examples show improved results in all properties. Particularly, according to the embodiments of the present invention, when the VDF-TFE copolymer is used in addition to the epoxy-modified silicone resin as the polymer resin, the primer layer is formed and the weather resistance is effectively improved with excellent interlayer peeling force I could.
한편, 상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 2에 따른 코팅 시편에 대하여, 방열 특성을 평가하고 그 결과를 하기 [표 3]에 나타내었다. 이때, 방열 특성은 각 시편을 항온조에서 초기 100℃로 유지시킨 다음, 꺼내어 상온에서 30분 동안 방치한 후의 각 시편에 대한 온도를 측정하는 방법으로 평가하였다.
On the other hand, the coating specimens according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated for heat radiation characteristics, and the results are shown in Table 3 below. At this time, the heat dissipation characteristics were evaluated by maintaining each specimen at 100 ° C in a thermostatic chamber at the initial temperature, taking out the specimens, leaving the specimens at room temperature for 30 minutes, and measuring the temperature of each specimen.
상기 [표 3]에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 코팅 시편의 경우, 우수한 방열 특성을 가짐을 알 수 있었다.
As shown in Table 3, the coated specimens according to the embodiments of the present invention have excellent heat radiation characteristics.
10 : LED 어셀블리 12 : 커버재
15 : LED 소자 20 : 본체
25 : 방열층 10: LED assembly 12: cover material
15: LED element 20:
25:
Claims (5)
상기 LED 어셈블리가 내장되는 본체; 및
상기 본체의 외측면에 형성된 방열층을 포함하고,
상기 방열층은,
프라이머층과,
상기 프라이머층 상에 형성된 방열 코팅층을 포함하되,
상기 프라이머층은 옥사졸린기를 가지는 수지를 포함하고,
상기 방열 코팅층은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 1 ~ 10 중량부, 부착증진제 0.1 ~ 3 중량부, 레벨링제 0.1 ~ 3 중량부 및 무기안료 5 ~ 30 중량부를 포함하며,
상기 방열 코팅층에 포함되는 고분자 수지는,
에폭시 변성 실리콘 수지; 및
비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체를 포함하고,
상기 탄소나노튜브는 표면에 카르복실기가 도입된 것이며,
상기 무기안료의 평균입자 크기는 10㎛ 내지 25㎛이고,
상기 비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체는 비닐리덴 플루오라이드(VDF) 30 ~ 90중량%와 테트라플루오로에틸렌(TFE) 10 ~ 70중량%의 공중합체이며,
상기 프라이머층의 두께는 0.1 ~ 10㎛이고,
상기 방열 코팅층의 두께는 2 ~ 50㎛이며,
상기 방열 코팅층에 포함되는 고분자 수지는 에폭시 변성 실리콘 수지; 및 비닐리덴 플루오라이드(VDF)와 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 공중합체를 20 ~ 80 : 80 ~ 20의 중량비로 포함하고,
상기 프라이머층의 옥사졸린기를 가지는 수지는 2-메틸옥사졸린과 비닐리덴 플루오라이드의 공중합체이며,
상기 방열 코팅층은 이물질 부착을 방지하기 위한 제정제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디(LED) 조명등기구.
An LED assembly comprising: an LED element; and an array substrate on which the LED elements are arranged;
A main body in which the LED assembly is embedded; And
And a heat dissipation layer formed on an outer surface of the body,
The heat-
A primer layer,
And a heat dissipation coating layer formed on the primer layer,
Wherein the primer layer comprises a resin having an oxazoline group,
Wherein the heat dissipation coating layer comprises 1 to 10 parts by weight of carbon nanotubes, 0.1 to 3 parts by weight of an adhesion promoter, 0.1 to 3 parts by weight of a leveling agent and 5 to 30 parts by weight of an inorganic pigment with respect to 100 parts by weight of a polymer resin,
The polymer resin contained in the heat-
Epoxy-modified silicone resin; And
A copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and tetrafluoroethylene (TFE)
The carbon nanotubes have a carboxyl group introduced into the surface thereof,
The average particle size of the inorganic pigment is 10 탆 to 25 탆,
The copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and tetrafluoroethylene (TFE) is a copolymer of 30 to 90% by weight of vinylidene fluoride (VDF) and 10 to 70% by weight of tetrafluoroethylene (TFE)
The thickness of the primer layer is 0.1 to 10 탆,
The thickness of the heat-radiating coating layer is 2 to 50 탆,
The polymer resin included in the heat radiation coating layer may be an epoxy-modified silicone resin; And a copolymer of vinylidene fluoride (VDF) and tetrafluoroethylene (TFE) at a weight ratio of 20 to 80:80 to 20,
The resin having an oxazoline group in the primer layer is a copolymer of 2-methyloxazoline and vinylidene fluoride,
Wherein the heat-radiating coating layer further comprises a build-up agent for preventing adhesion of foreign substances.
상기 방열 코팅층은 고분자 수지 100 중량부에 대하여 흑색안료 1 ~ 5 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디(LED) 조명등기구.
The method according to claim 1,
Wherein the heat radiation coating layer further comprises 1 to 5 parts by weight of a black pigment based on 100 parts by weight of the polymer resin.
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| KR20200073010A (en) | 2018-12-13 | 2020-06-23 | 문규식 | LED Module for Lighting with Heat Dissipating PCB and LED Lighting Apparatus with It |
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