KR102218858B1 - Gap Filler - Google Patents

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Abstract

본 출원은 간극 충전재 및 그 용도를 제공한다. 본 출원에서는, 다양한 용도에 적용되고, 적절한 압착 흐름 특성, 접착 특성, 방열 특성, 열전도성, 재작업성, 저장 안정성, 절연 특성, 저장 안정성 및 내구성을 가지는 충전제를 제공할 수 있다.This application provides a gap filler and its use. In the present application, it is possible to provide a filler that is applied to various uses and has suitable compression flow characteristics, adhesion characteristics, heat dissipation characteristics, thermal conductivity, reworkability, storage stability, insulation characteristics, storage stability, and durability.

Description

간극 충전재{Gap Filler}Gap Filler{Gap Filler}

본 출원은, 간극 충전재에 대한 것이다.This application relates to a gap filler.

간극을 충전할 수 있는 소재는 다양한 분야에서 요구되고 있으며, 경우에 따라서는 열전도성을 가지는 간극 충전용 소재가 필요하다.Materials capable of filling the gaps are required in various fields, and in some cases, materials for filling gaps having thermal conductivity are required.

예를 들어, 배터리 팩을 제조하는 과정에서 열전도성을 가지는 간극 충전재(Gap Filler)가 요구될 수 있다.For example, in a process of manufacturing a battery pack, a gap filler having thermal conductivity may be required.

이차 전지에는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 또는 리튬 이차 전지 등이 있고, 대표적인 것은 리튬 이차 전지이다. 이러한 단일의 이차 전지(이하, 배터리셀이라고 호칭할 수 있다.)를 복수 전기적으로 연결한 후에 케이스에 수납한 구조체를 배터리 모듈이라고 호칭하며, 예를 들면, 특허문헌 1은 상기 배터리 모듈로서, 간단하고 저비용인 공정으로 제조되면서, 방열 특성과 부피 대비 에너지 효율이 우수한 배터리 모듈이 개시되어 있다.The secondary battery includes a nickel cadmium battery, a nickel hydride battery, a nickel zinc battery, or a lithium secondary battery, and a representative one is a lithium secondary battery. A structure stored in a case after connecting a plurality of such single secondary batteries (hereinafter, referred to as battery cells) is called a battery module. For example, Patent Document 1 is the battery module, which is simply A battery module has been disclosed that has excellent heat dissipation characteristics and energy efficiency compared to volume while being manufactured by a low-cost process.

보다 높은 출력이 요구되는 용도에서는 상기와 같은 배터리 모듈을 또한 복수개 전기적으로 서로 연결하여 케이스 등에 수납함으로써 소위 배터리 팩을 구성한다. 이와 같이 배터리 팩을 구현하는 과정에서 배터리 모듈과 배터리 모듈간의 사이 및/또는 배터리 모듈과 배터리 팩의 케이스 사이에 간극 충전재(Gap Filler)가 요구될 수 있다.In applications requiring higher output, a plurality of battery modules as described above are also electrically connected to each other and stored in a case, thereby configuring a so-called battery pack. In the process of implementing the battery pack as described above, a gap filler may be required between the battery module and the battery module and/or between the battery module and the case of the battery pack.

KRKR 2016-01053542016-0105354 AA

본 출원은, 간극 충전재 및 그 용도를 제공한다.This application provides a gap filler and its use.

본 출원의 간극 충전재는, 적어도 오일 성분; 및 필러를 포함할 수 있다. 상기에서 필러는 열전도성 필러일 수 있다. 상기 간극 충전재는 다양한 용도에 사용될 수 있으며, 예시적으로 후술하는 바와 같이 상기 간극 충전재는, 복수의 배터리 모듈을 케이스 내에 수납하여 구성된 배터리 팩에서 상기 배터리 모듈과 모듈의 사이 및/또는 배터리 팩 케이스와 배터리 모듈의 사이에 위치될 수 있다. The gap filler of the present application includes at least an oil component; And a filler. In the above, the filler may be a thermally conductive filler. The gap filler may be used for various purposes, and for example, as will be described later, the gap filler includes, in a battery pack configured by accommodating a plurality of battery modules in a case, between the battery module and the module and/or between the battery pack case and It may be located between the battery modules.

상기와 같은 용도의 간극 충전재에 요구되는 물성은, 복수의 배터리 모듈을 효과적으로 유지할 수 있는 적절한 접착성, 모듈에서 발생하는 열을 팩의 케이스로 효율적으로 전달할 수 있는 열전도성, 배터리 팩의 조립 과정에서 모듈의 분리 및 재부착이 가능하도록 할 수 있는 재작업성(re-workability), 케이스나 모듈에 손상을 주지 않을 특성, 절연 특성, 저장 안정성 및 상기와 같은 특성이 장기간 안정적으로 유지될 수 있는 내구성 등이며, 본 출원의 간극 충전재는 상기와 같은 특성을 안정적으로 만족시킬 수 있다.The physical properties required for the gap filler for the above uses include adequate adhesion to effectively maintain a plurality of battery modules, thermal conductivity to efficiently transfer heat generated from the modules to the case of the pack, and during assembly of the battery pack. Re-workability to enable detachment and reattachment of modules, properties that do not damage the case or module, insulation properties, storage stability, and durability that can stably maintain the above properties for a long time And the like, and the gap filler of the present application can stably satisfy the above characteristics.

본 출원과 같은 용도에 적용되는 간극 충전재에서 요구되는 물성 중에서는 적절한 압착 흐름(squeeze flow)가 있다. 상기에서 압착 흐름은, 간극 충전재를 원기둥 형상(바닥면의 지름: 약 8 mm, 높이: 약 3 mm)으로 성형한 후에 상하에서 높이가 약 0.3 mm로 될 때까지 약 1 mm/s의 속도로 눌러주면서 인가되는 힘을 측정하였을 때에 상기 높이가 약 0.5 mm가 되는 시점에서의 힘을 의미한다. 상기 압착 흐름을 측정하는 구체적인 방식은 실시예에 기재한다. 본 출원과 같은 용도의 간극 충전재의 경우에 상기와 같은 방식으로 측정한 압착 흐름은 약 500 gf 이하일 수 있다. 상기 압착 흐름은 다른 예시에서 약 450 gf 이하일 수 있거나, 약 50 gf 이상, 100 gf 이상, 150 gf 이상, 200 gf 이상 또는 250 gf 이상일 수 있다.Among the physical properties required for a gap filler applied to a use such as the present application, there is an appropriate squeeze flow. In the above, the compression flow is at a rate of about 1 mm/s until the height becomes about 0.3 mm from the top and bottom after molding the gap filler into a cylindrical shape (the diameter of the bottom surface: about 8 mm, the height: about 3 mm). It means the force at the point when the height becomes about 0.5 mm when the force applied while pressing is measured. A specific method of measuring the compression flow is described in Examples. In the case of the gap filler for use as in the present application, the compressed flow measured in the same manner as described above may be about 500 gf or less. In another example, the compression flow may be about 450 gf or less, or about 50 gf or more, 100 gf or more, 150 gf or more, 200 gf or more, or 250 gf or more.

이와 같은 압착 흐름을 가지는 간극 충전재는 간극 충전 용도에 적용 시에 적은 힘에 의해서도 넓게 퍼지기 때문에, 간극 충전재가 주입되는 케이스의 손상을 줄이면서도, 공정 시간을 줄일 수 있고, 인가되는 압력이 없어지는 경우에도 금이 생기지 않게 퍼지며, 충전제끼리 잘 뭉치는 특성을 나타낼 수 있다. Since the gap filler having such a compressed flow spreads widely even with a small force when applied to gap filler applications, it is possible to reduce the damage to the case into which the gap filler is injected, while reducing the process time, and when the applied pressure is eliminated. It spreads so that no cracks are formed, and it can show the characteristics of aggregating well between fillers.

상기와 같은 압착 흐름은 분산제의 역할을 하는 성분으로서 적절한 성분을 선택 및 적용하여 달성할 수 있다.The compression flow as described above can be achieved by selecting and applying an appropriate component as a component serving as a dispersant.

본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도나 압력이 그 결과에 영향을 미치는 물성의 경우, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 해당 물성은, 상온 및 상압에서 측정한 물리량이다.Among the physical properties mentioned in the present specification, in the case of physical properties in which the measured temperature or pressure affects the result, the corresponding physical properties are physical quantities measured at room temperature and pressure, unless otherwise specified.

용어 상온은, 가온되거나 감온되지 않은 자연 그대로의 온도이고, 예를 들면, 약 20°C 내지 30°C의 범위 내의 온도 또는 약 23°C 또는 약 25°C 정도일 수 있다. 또한, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 본 명세서에서 언급하는 온도는 섭씨 온도이다.The term room temperature is a natural temperature that is not heated or reduced, and may be, for example, a temperature in the range of about 20°C to 30°C or about 23°C or about 25°C. In addition, unless specifically stated otherwise, temperatures referred to in this specification are degrees Celsius.

용어 상압은, 특별히 줄이거나 높이지 않은 때의 압력으로서, 보통 대기압과 같은 1 기압 정도의 압력을 의미한다.The term normal pressure is a pressure when not particularly reduced or increased, and usually means a pressure of about 1 atmosphere, such as atmospheric pressure.

본 출원의 간극 충전재는, 오일 성분을 포함함으로써, 구리스(grease) 타입의 조성물이 될 수 있다. 용어 구리스 타입 조성물은, 통상 기계의 마찰 부분에 쓰이는 매우 끈적끈적한 윤활유 타입의 조성물을 의미할 수 있고, 통상 반고체 상태이면서 높은 점도를 나타낸다.The gap filler of the present application may be a grease-type composition by including an oil component. The term grease type composition may mean a very sticky lubricating oil type composition that is usually used in the friction part of a machine, and is usually in a semi-solid state and exhibits a high viscosity.

본 출원의 간극 충전재는 미경화 타입일 수 있다. 미경화 타입이라는 것은, 충전제 내에 경화 반응을 유발할 수 있는 성분이 존재하지 않는 것을 의미한다. 충전제를 미경화 타입으로 하는 것은 상기 요구 물성 중에서 재작업성의 확보에 유리하다.The gap filler of the present application may be of an uncured type. The uncured type means that there are no components in the filler that can cause a curing reaction. Using the filler as an uncured type is advantageous in securing reworkability among the above required physical properties.

상기 간극 충전재는 오일 성분을 포함한다. 오일 성분을 적용함으로써 충전제가 적합한 접착 성능과 절연 특성을 가질 수 있다. The gap filler contains an oil component. By applying the oil component, the filler can have suitable adhesion and insulating properties.

본 출원에서 적용할 수 있는 오일 성분은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 광물성 오일(mineral oil), 식물성 오일(vegetable oil), 기타 합성 오일(Synthesized oil) 등이 사용될 수 있다.The oil component applicable in the present application is not particularly limited, and known mineral oil, vegetable oil, other synthetic oil, and the like may be used.

상기에서 광물성 오일로는, 알케인(alkane) 및/또는 파라핀(paraffin) 등을 사용할 수 있고, 예를 들면 포화 에스테르 오일(saturated ester oil), 포화 탄화수소(saturated hydrocarbon)을 사용할 수 있다. 상기에서 포화 탄화수소로는 예를 들면, 탄소수 1 내지 30, 탄소수 4 내지 30, 탄소수 8 내지 30, 탄소수 12 내지 30, 탄소수 18 내지 26의 포화 탄화수소를 사용할 수 있다.In the above, as the mineral oil, alkane and/or paraffin may be used, and for example, saturated ester oil and saturated hydrocarbon may be used. As the saturated hydrocarbon in the above, for example, a saturated hydrocarbon having 1 to 30 carbon atoms, 4 to 30 carbon atoms, 8 to 30 carbon atoms, 12 to 30 carbon atoms, and 18 to 26 carbon atoms may be used.

식물성 오일로는, 식물 유래의 오일(plant-based oil)이라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있으며, 예를 들면, 코코넛 오일(coconut oil), 해바라기 오일(sunflower oil), 대두유(soybean oil), 홍화씨 오일(safflower oil) 등이 사용될 수 있다.As a vegetable oil, any plant-based oil can be applied without particular limitation. For example, coconut oil, sunflower oil, soybean oil, and safflower seed oil (safflower oil) or the like may be used.

또한, 합성 오일로는, 소위 PAO로 호칭되는 폴리알파올레핀 오일이나, 예를 들면, 트리메틸로프로판 에스테르 등과 같은 에스테르계 오일 등이 사용될 수 있다. In addition, as the synthetic oil, a polyalphaolefin oil called PAO, for example, an ester oil such as trimethyllopropane ester, or the like can be used.

본 출원에서는 상기와 같은 공지의 오일 중에서 적정한 오일을 선택할 수 있고, 요구 물성을 고려하여 액상 오일 또는 소위 그리스(grease)로 호칭되는 반고상(semi-solid) 오일을 사용할 수 있다.In the present application, an appropriate oil may be selected from among the known oils described above, and liquid oil or semi-solid oil referred to as a so-called grease may be used in consideration of required physical properties.

일 예시에서 상기 오일 성분으로는 포화 에스테르 오일(saturated ester oil)을 사용할 수 있고, 이러한 유형의 오일의 사용은, 간극 충전재의 열전도도 및 고온 안정성 확보 등에 유리하다.In one example, a saturated ester oil may be used as the oil component, and the use of this type of oil is advantageous for securing thermal conductivity and high temperature stability of the gap filler.

에스테르 오일은, 합성 오일의 일종이고, 통상 지방산과 알코올의 에스테르 반응을 통해 얻어진다. 따라서, 상기 오일은 지방산 에스테르로 호칭될 수 있다.Ester oil is a kind of synthetic oil, and is usually obtained through an ester reaction of a fatty acid and an alcohol. Thus, the oil may be referred to as a fatty acid ester.

포화 에스테르 오일은 불포화 결합을 포함하지 않는 에스테르 오일이고, 따라서 상기 지방산 에스테르는 포화 지방산의 에스테르일 수 있으며, 이 때 적용될 수 있는 포화 지방산은 카프릴산(caprylic acid), 카프르산(Capric acid), 라우르산(Lauric acid), 미리스트산(Myristic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아르산(Stearic acid), 아라치드산(Arachidic acid), 베헨산(Behenic acid), 리그노세르산(Lignoceric acid) 또는 세로트산(Cerotic acid) 등이 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.Saturated ester oil is an ester oil that does not contain unsaturated bonds, and thus the fatty acid ester may be an ester of a saturated fatty acid, and the saturated fatty acid that can be applied at this time is caprylic acid, capric acid. , Lauric acid, Myristic acid, Palmitic acid, Stearic acid, Arachidic acid, Behenic acid, Lignoceric acid (Lignoceric acid) or serotic acid (Cerotic acid), but are not limited thereto.

한편, 상기 포화 지방산 에스테르는 상기 포화 지방산과 알코올 에스테르화물일 수 있다. Meanwhile, the saturated fatty acid ester may be an ester of the saturated fatty acid and an alcohol.

적용될 수 있는 알코올로는, 불포화 결합을 가지지 않는 공지의 지방 알코올이나 다가 알코올(polyhydric alcohol)이 있고, 예를 들면, 탄소수 1 내지 32의 포화 1가 알코올 또는 2가 이상의 다가 알코올이 예시될 수 있다. 상기 포화 1가 알코올 또는 다가 알코올의 탄소수는 다른 예시에서 4 이상, 8 이상, 12 이상, 16 이상, 20 이상, 24 이상 또는 28 이상이거나, 혹은 28 이하, 24 이하, 20 이하, 16 이하, 12 이하, 8 이하 또는 4 이하일 수 있다.Examples of alcohols that can be applied include known fatty alcohols or polyhydric alcohols that do not have an unsaturated bond, and for example, saturated monohydric alcohols having 1 to 32 carbon atoms or polyhydric alcohols having dihydric or higher values may be exemplified. . The number of carbon atoms of the saturated monohydric alcohol or polyhydric alcohol is 4 or more, 8 or more, 12 or more, 16 or more, 20 or more, 24 or more, or 28 or more, or 28 or less, 24 or less, 20 or less, 16 or less, 12 It may be less than, 8 or less, or 4 or less.

상기에서 2가 이상의 다가 알코올로는 에틸렌글리콜이나 프로필렌글리콜과 같은 알킬렌글리콜, 글리세롤(Glycerol), 에리트리톨(Erythritol), 트레이톨(Threitol), 아라비톨(Arabitol), 자일리톨(Xylitol), 리비톨(Ribitol), 만니톨(Mannitol), 솔비톨(Sorbitol), 칼락티톨(Galactitol). 푸시톨(Fucitol), 이디톨(Iditol), 이노시톨(Inositol), 볼레미톨(Volemitol), 이소말트(Isomalt), 말티톨(Maltitol), 락티톨(Lactitol), 말토트리톨(Maltotriitol), 말토테트라이톨(Maltotetraitol), 트리메틸롤프로판 또는 폴리글리시톨(Polyglycitol) 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In the above, the polyhydric alcohols of dihydric or higher are alkylene glycols such as ethylene glycol or propylene glycol, glycerol, erythritol, threitol, arabitol, xylitol, ribitol (Ribitol), Mannitol, Sorbitol, Calactitol. Fucitol, Iditol, Inositol, Volemitol, Isomalt, Maltitol, Lactitol, Maltotriitol, Maltotetrai Maltetraitol, trimethylolpropane, polyglycitol, and the like may be exemplified, but the present invention is not limited thereto.

상기 충전제는 또한 필러로서, 열전도성 필러를 포함할 수 있다. 이러한 필러를 통해 충전제가 적절한 열전도성 및 절연 특성 등을 나타낼 수 있다.The filler may also include a thermally conductive filler as a filler. Through these fillers, the filler may exhibit appropriate thermal conductivity and insulation properties.

본 출원에서 용어 열전도성 필러는, 열전도도가 약 1 W/mK 이상, 약 5 W/mK 이상, 약 10 W/mK 이상 또는 약 15 W/mK 이상인 소재를 의미한다. 상기 열전도성 필러의 열전도도는 약 400 W/mK 이하, 약 350 W/mK 이하 또는 약 300 W/mK 이하일 수 있다. In the present application, the term thermally conductive filler refers to a material having a thermal conductivity of about 1 W/mK or more, about 5 W/mK or more, about 10 W/mK or more, or about 15 W/mK or more. The thermal conductivity of the thermally conductive filler may be about 400 W/mK or less, about 350 W/mK or less, or about 300 W/mK or less.

열전도성 필러의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 절연성 등을 고려하여 세라믹 필러를 적용할 수 있다. 예를 들면, 알루미나, AlN(aluminum nitride), BN(boron nitride), 질화 규소(silicon nitride), SiC 또는 BeO 등과 같은 입자나 알루미늄 히드록시드(Al(OH3)), 알루미늄 히드록시드 옥시드(Aluminium hydroxide oxide, AlO(OH)), 마그네슘 히드록시드(Mg(OH2)) 등의 금속 수산화물 등의 세라믹 필러가 사용될 수 있다. 또한, 절연 특성이 확보될 수 있다면, 그래파이트(graphite) 등의 탄소 필러의 적용도 고려할 수 있다. 상기 필러의 형태나 비율은 특별히 제한되지 않으며, 충전제의 점도, 침강 가능성, 열저항 내지는 열전도도, 절연성, 충진 효과 또는 분산성 등을 고려하여 선택될 수 있다. 일반적으로 필러의 사이즈가 커질수록 충전제의 점도가 높아지고, 필러가 침강할 가능성이 높아진다. 또한 사이즈가 작아질수록 열저항이 높아지는 경향이 있다. 따라서 상기와 같은 점을 고려하여 적정 종류의 필러가 선택될 수 있고, 필요하다면 2종 이상의 필러를 사용할 수도 있다. 또한, 충진되는 양을 고려하면 구형의 필러를 사용하는 것이 유리하지만, 네트워크의 형성이나 전도성 등을 고려하여 침상이나 판상 등과 같은 형태의 필러도 사용될 수 있다. 하나의 예시에서 상기 열전도성 필러의 평균 입경은 0.001 ㎛ 내지 80 ㎛의 범위 내일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 다른 예시에서 0.01 ㎛ 이상, 0.1 이상, 0.5㎛ 이상, 1 ㎛ 이상, 2㎛ 이상, 3㎛ 이상, 4㎛ 이상, 5㎛ 이상 또는 약 6㎛ 이상일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 다른 예시에서 약 75㎛ 이하, 약 70㎛ 이하, 약 65㎛ 이하, 약 60㎛ 이하, 약 55㎛ 이하, 약 50㎛ 이하, 약 45㎛ 이하, 약 40㎛ 이하, 약 35㎛ 이하, 약 30㎛ 이하, 약 25㎛ 이하, 약 20㎛ 이하, 약 15㎛ 이하, 약 10㎛ 이하 또는 약 5㎛ 이하일 수 있다.The type of the thermally conductive filler is not particularly limited, but a ceramic filler may be applied in consideration of insulation and the like. For example, particles such as alumina, AlN (aluminum nitride), BN (boron nitride), silicon nitride, SiC or BeO, or aluminum hydroxide (Al(OH 3 )), aluminum hydroxide oxide Ceramic fillers such as metal hydroxides such as (Aluminium hydroxide oxide, AlO(OH)) and magnesium hydroxide (Mg(OH 2 )) may be used. In addition, if insulating properties can be secured, application of a carbon filler such as graphite can be considered. The shape or ratio of the filler is not particularly limited, and may be selected in consideration of viscosity, sedimentation potential, thermal resistance or thermal conductivity, insulation, filling effect, or dispersibility of the filler. In general, as the size of the filler increases, the viscosity of the filler increases and the likelihood that the filler precipitates increases. Also, as the size decreases, the thermal resistance tends to increase. Therefore, in consideration of the above points, an appropriate type of filler may be selected, and if necessary, two or more types of filler may be used. In addition, it is advantageous to use a spherical filler in consideration of the amount to be filled, but a filler in a form such as a needle or plate may be used in consideration of network formation or conductivity. In one example, the average particle diameter of the thermally conductive filler may be in the range of 0.001 μm to 80 μm. In another example, the average particle diameter of the filler may be 0.01 µm or more, 0.1 or more, 0.5 µm or more, 1 µm or more, 2 µm or more, 3 µm or more, 4 µm or more, 5 µm or more, or about 6 µm or more. In another example, the average particle diameter of the filler is about 75 μm or less, about 70 μm or less, about 65 μm or less, about 60 μm or less, about 55 μm or less, about 50 μm or less, about 45 μm or less, about 40 μm or less, about It may be 35 μm or less, about 30 μm or less, about 25 μm or less, about 20 μm or less, about 15 μm or less, about 10 μm or less, or about 5 μm or less.

일 예시에서 상기 필러로는 저경도의 필러를 사용할 수 있다. 이와 같은 저경도의 필러를 통해 케이스나 모듈의 손상을 방지하거나 최소화할 수 있다. 예를 들면, 상기 필러로는 모스 경도가 약 5 이하, 4.5 이하 또는 4 이하인 필러가 사용될 수 있다. 상기 모스 경도는 다른 예시에서 약 1 이상, 1.5 이상 또는 2 이상일 수 있다.In one example, a filler having a low hardness may be used as the filler. Damage to the case or module can be prevented or minimized through such a low-hardness filler. For example, a filler having a Mohs hardness of about 5 or less, 4.5 or less, or 4 or less may be used as the filler. In another example, the Mohs hardness may be about 1 or more, 1.5 or more, or 2 or more.

적절한 절연성, 열전도성 및 상기 경도 특성의 확보를 위해 필러로는, 전술한 금속 수산화물 입자나 AlN(aluminum nitride), BN(boron nitride), 질화 규소(silicon nitride) 질화물 입자를 사용할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In order to secure appropriate insulation, thermal conductivity, and the hardness characteristics, the above-described metal hydroxide particles or AlN (aluminum nitride), BN (boron nitride), and silicon nitride nitride particles may be used, but are limited thereto. It does not become.

충전제에 포함되는 필러의 비율은, 전술한 특성을 고려하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 필러는, 충전제의 오일 성분 100 중량부 대비 약 50 내지 3,000 중량부의 범위 내에서 포함될 수 있다. 상기 필러의 중량부는 다른 예시에서 약 100 중량부 이상, 약 150 중량부 이상, 약 200 중량부 이상, 약 250 중량부 이상, 약 300 중량부 이상, 약 350 중량부 이상, 약 400 중량부 이상, 약 500 중량부 이상, 약 550 중량부 이상, 약 600 중량부 이상, 약 650 중량부 이상, 약 700 중량부 이상, 약 800 중량부 이상, 약 900 중량부 이상, 약 1,000 중량부 이상 또는 약 1,100 중량부 이상일 수 있거나, 2800 중량부 이하, 2600 중량부 이하, 2400 중량부 이하, 2200 중량부 이하, 2000 중량부 이하, 1800 중량부 이하, 1600 중량부 이하, 1400 중량부 이하, 1200 중량부 이하 또는 약 1000 중량부 이하 정도일 수 있다.The ratio of the filler included in the filler may be selected in consideration of the above-described characteristics. For example, the filler may be included within a range of about 50 to 3,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil component of the filler. The weight part of the filler is about 100 parts by weight or more, about 150 parts by weight or more, about 200 parts by weight or more, about 250 parts by weight or more, about 300 parts by weight or more, about 350 parts by weight or more, about 400 parts by weight or more, At least about 500 parts by weight, at least about 550 parts by weight, at least about 600 parts by weight, at least about 650 parts by weight, at least about 700 parts by weight, at least about 800 parts by weight, at least about 900 parts by weight, at least about 1,000 parts by weight, or about 1,100 May be at least 2800 parts by weight, 2600 parts by weight or less, 2400 parts by weight or less, 2200 parts by weight or less, 2000 parts by weight or less, 1800 parts by weight or less, 1600 parts by weight or less, 1400 parts by weight or less, 1200 parts by weight or less Alternatively, it may be about 1000 parts by weight or less.

따라서, 상기 필러의 비율은 상기 내용에 따라서 조절될 수 있다.Therefore, the ratio of the filler can be adjusted according to the above contents.

충전제는 또한 산화 방지제(antioxidant)를 포함할 수 있다. 충전제에 포함되는 상기 오일 성분은 전술한 것과 같이 적절한 접착 성능, 절연 성능 및 재작업성을 확보하는 것에 유리한데, 열분해되는 특성이 있어서 경시적으로 충전제의 점도를 상승시키고, 접착력이 떨어지며, 바스러지게 된다. 따라서 이러한 현상을 억제하기 위해 적절한 산화 방지제가 필요하다. 적용될 수 있는 산화 방지제의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 본 출원의 충전제 시스템에 있어서는 페놀계 산화 방지제(phenolic antioxidant) 또는 포스파이트계 산화 방지제(phosphite antioxidant)가 유리하며, 상기 2종을 동시에 적용하는 것이 가장 적합하다. The filler may also include an antioxidant. The oil component contained in the filler is advantageous in securing appropriate adhesive performance, insulation performance and reworkability as described above, but it has a property of thermal decomposition that increases the viscosity of the filler over time, decreases adhesion, and causes crumbly. do. Therefore, an appropriate antioxidant is needed to suppress this phenomenon. The type of antioxidant that can be applied is not particularly limited, but in the filler system of the present application, a phenolic antioxidant or a phosphite antioxidant is advantageous, and the two types are applied simultaneously. Is most suitable.

적용될 수 있는 페놀계 산화 방지제로는, 부틸화 톨루엔(butylated hydroxytoluene)과 같은 알킬화 히드록시톨루엔(alkylated hydroxytoluene), t-부틸 히드록퀴논(tert-butyl hydroquinone)과 같은 알킬 히드로퀴논, 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄(tetrakis[methylene-3(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate]methane), 옥타데실-3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트(octadecyl-3(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate), 2',3'-비스[3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오닐]프로피오노히드라자이드(2',3'-bis[3-(3',5'-Di-t-butyl-4'-hydroxy-phenyl)propionyl] propionohydrazide), N,N'-헥산-1,6-디일비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐프로피온아미드(N,N'-Hexane-1,6-diylbis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)]) 트리에틸렌글리콜-비스-3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트(Triethyleneglycol-bis-3(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate), 티오디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(thiodiethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질)벤젠 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.Phenolic antioxidants that can be applied include alkylated hydroxytoluene such as butylated hydroxytoluene, alkyl hydroquinone such as tert-butyl hydroquinone, and tetrakis[methylene-]. 3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane (tetrakis[methylene-3(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) ) propionate]methane), octadecyl-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate (octadecyl-3(3',5'-di-tert-butyl -4'-hydroxyphenyl)propionate), 2',3'-bis[3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionyl]propionohydrazide (2', 3'-bis[3-(3',5'-Di-t-butyl-4'-hydroxy-phenyl)propionyl] propionohydrazide), N,N'-hexane-1,6-diylbis[3-(3 ,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide (N,N'-Hexane-1,6-diylbis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenylpropionamide)]) tree Ethylene glycol-bis-3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate (Triethyleneglycol-bis-3(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate), Thiodiethylenebis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], and thiodiethylenebis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], Tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4 -Hydroxybenzyl)benzene and the like may be exemplified, but are not limited thereto.

포스파이트계 산화 방지제로는, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트(tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite) 또는 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리쓰리톨 디포스파이트(bis(2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphate) 등이 예시될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.As a phosphite-based antioxidant, tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite (tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite) or bis(2,4-di-t-butyl) Phenyl) pentaerythritol diphosphate (bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphate) may be exemplified, but is not limited thereto.

전술한 것처럼 산화 방지제로는 상기 2종의 산화 방지제 중에서 어느 것을 사용하여도 되지만, 점도 상승, 색변화 등을 억제하는 관점에서 상기 2종을 모두 적용하는 것이 좋고, 특히 페놀계 산화 방지제 중에서 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄(tetrakis[methylene-3(3',5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate]methane)을 적용한 상태에서 포스파이트계 산화 방지제를 추가로 배합하는 것이 적절할 수 있다. As described above, any of the above two antioxidants may be used as the antioxidant, but it is preferable to apply both of the above from the viewpoint of suppressing viscosity increase, color change, etc. In particular, among phenolic antioxidants, tetrakis [Methylene-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane (tetrakis[methylene-3(3',5'-di-tert-butyl-4 '-hydroxyphenyl) propionate] methane) may be appropriate to add a phosphite-based antioxidant.

충전제에 포함되는 산화 방지제의 비율은, 전술한 특성을 고려하여 선택될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.The ratio of the antioxidant contained in the filler may be selected in consideration of the above-described characteristics, and is not particularly limited.

충전제는, 또한 분산제가 적용될 수 있다. 이러한 분산제는 전술한 열전도성 필러의 분산성을 고려하여 적용될 수 있다. 즉, 전술한 열전도성, 절연 특성 및 저마모성 등을 고려하여 열전도성 필러 중에서 금속 수산화물 등이 선택될 수 있는데, 이러한 필러들은 주로 친수성인 경우가 많다. 반면, 충전제에 포함되는 오일 성분은, 주로 소수성이기 때문에 적절한 분산성의 확보를 위해서 분산제가 적용될 수 있다. Fillers, also dispersants can be applied. Such a dispersant may be applied in consideration of the dispersibility of the above-described thermally conductive filler. That is, a metal hydroxide or the like may be selected from among the thermally conductive fillers in consideration of the aforementioned thermal conductivity, insulating properties, and low abrasion, and these fillers are mainly hydrophilic. On the other hand, since the oil component included in the filler is mainly hydrophobic, a dispersant may be applied to ensure proper dispersibility.

분산제로서 적절한 종류를 선택함으로써, 적절한 물성, 특히 전술한 압착 흐름을 포함한 물성이 우수한 간극 충전재를 제공할 수 있다.By selecting an appropriate kind as the dispersant, it is possible to provide a gap filler having excellent properties including appropriate physical properties, particularly the above-described compression flow.

일 예시에서 상기 간극 충전재는 분산제의 역할을 하는 성분으로서, 유기 티탄 화합물 또는 유기 티탄 화합물과 지방산의 혼합물을 사용할 수 있다. In one example, the gap filler is a component that serves as a dispersant, and an organic titanium compound or a mixture of an organic titanium compound and a fatty acid may be used.

하나의 예시에서 상기 유기 티탄 화합물로는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.In one example, as the organic titanium compound, a compound represented by the following Formula 1 may be used.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018034073921-pat00001
Figure 112018034073921-pat00001

화학식 1에서 Ti과 O의 결합은 공유 결합 또는 배위 결합이며, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬기 또는 알케닐기이고, R3는 Ti과 O의 결합이 배위 결합인 경우에는, 수소 원자 또는 알킬기이고, 상기 결합이 공유 결합인 경우에는 존재하지 않으며, n과 m은 각각 독립적으로 0 내지 4의 범위 내의 수이되, n과 m의 합(n+m)은 4이다.In Formula 1, the bond between Ti and O is a covalent bond or a coordination bond, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group or an alkenyl group, and R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group when the bond between Ti and O is a coordination bond And, when the bond is a covalent bond, it does not exist, and n and m are each independently a number within the range of 0 to 4, and the sum of n and m (n+m) is 4.

상기에서 R3의 알킬기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기일 수 있다.In the above, the alkyl group of R 3 may be a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms.

적절한 티탄 화합물로는, 상기 화학식 1에서 R1은, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 등이고, R2는 탄소수 10 내지 30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 알케닐기이며, m은 2 내지 4의 범위 내의 수이고, n은 0 내지 2의 범위 내의 수인 화합물이 예시될 수 있다.As a suitable titanium compound, in Formula 1, R 1 is a straight or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is a straight or branched alkyl group or alkenyl group having 10 to 30 carbon atoms, and m is 2 to 4 A number within the range of and n is a number within the range of 0 to 2.

상기에서 R2는, 다른 예시에서 탄소수 12 내지 30, 탄소수 14 내지 30, 탄소수 14 내지 29, 탄소수 14 내지 27, 탄소수 14 내지 25, 탄소수 14 내지 25, 탄소수 14 내지 23, 탄소수 14 내지 21 또는 탄소수 14 내지 18의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 알케닐기일 수 있다.In the above, R 2 is, in another example, 12 to 30 carbon atoms, 14 to 30 carbon atoms, 14 to 29 carbon atoms, 14 to 27 carbon atoms, 14 to 25 carbon atoms, 14 to 25 carbon atoms, 14 to 23 carbon atoms, 14 to 21 carbon atoms, or It may be a 14 to 18 linear or branched alkyl group or alkenyl group.

이러한 화합물을 적절하게 적용함으로써, 목적하는 물성의 간극 충전재를 제공할 수 있다.By appropriately applying such a compound, a gap filler of desired physical properties can be provided.

상기 유기 티탄 화합물은, 예를 들면, 오일 성분 100 중량부 대비 0.01 내지 30 중량부의 비율로 간극 충전재에 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상 또는 1 중량부 이상일 수 있거나, 약 28 중량부 이하, 26 중량부 이하, 24 중량부 이하, 22 중량부 이하, 20 중량부 이하, 18 중량부 이하, 16 중량부 이하 또는 14 중량부 이하 정도일 수도 있다.The organic titanium compound may be included in the gap filler in a ratio of 0.01 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil component. In another example, the ratio may be about 0.05 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.5 parts by weight or more, or 1 part by weight or more, or about 28 parts by weight or less, 26 parts by weight or less, 24 parts by weight or less, 22 parts by weight or less, It may be about 20 parts by weight or less, 18 parts by weight or less, 16 parts by weight or less, or about 14 parts by weight or less.

상기 간극 충전재는 지방산을 추가로 포함할 수도 있다. 추가된 지방산은 티탄 화합물과의 상호 작용을 통해 보다 우수한 분산성이 확보되도록 할 수 있다.The gap filler may further contain fatty acids. The added fatty acid can ensure better dispersibility through interaction with the titanium compound.

지방산으로는, 미리스토레산(Myristoleic acid), 팔미토레산(Palmitoleic acid), 사피엔산(Sapienic acid), 올레산(Oleic acid), 엘라이드산(Elaidic acid), 박센산(Vaccenic acid), 리놀레산(Linoleic acid), 리노에라이드산(Linoelaidic acid), 알파 리놀렌산(alpha-Linolenic acid), 아라치돈산(Arachidonic acid), 에이코사펜타엔산(Eicosapentaenoic acid), 에루스산(Erucic acid) 또는 도코사헥사엔산(Docosahexaenoic acid) 등의 불포화 지방산이나, 카프릴산(caprylic acid), 카프르산(Capric acid), 라우르산(Lauric acid), 미리스트산(Myristic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아르산(Stearic acid), 아라치드산(Arachidic acid), 베헨산(Behenic acid), 리그노세르산(Lignoceric acid) 또는 세로트산(Cerotic acid) 등의 포화 지방산 등이 사용될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.Fatty acids include Myristoleic acid, Palmitoleic acid, Sapienic acid, Oleic acid, Elaidic acid, Vaccenic acid, and linoleic acid. Linoleic acid), Linoeaidic acid, alpha-Linolenic acid, Arachidonic acid, Eicosapentaenoic acid, Erucic acid or docosahexa Unsaturated fatty acids such as docosahexaenoic acid, or caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid ), stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, or a saturated fatty acid such as cerotic acid, but limited thereto. It does not become.

지방산으로는 상기 중에서 불포화 지방산을 사용할 수 있고, 예를 들면, 올레산을 사용할 수 있다.Among the above, unsaturated fatty acids can be used as fatty acids, and for example, oleic acid can be used.

충전제에 포함되는 지방산의 비율은 목적 특성을 고려하여 선택할 수 있으며, 예를 들면, 상기 오일 성분 100 중량부 대비 약 0.5 내지 30 중량부의 범위 내에서 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 1 중량부 이상 정도이거나, 28 중량부 이하, 26 중량부 이하, 24 중량부 이하, 22 중량부 이하 또는 20 중량부 이하 정도일 수도 있다.The ratio of the fatty acid contained in the filler may be selected in consideration of the desired characteristics, and for example, may be included in the range of about 0.5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil component. In another example, the ratio may be about 1 part by weight or more, or about 28 parts by weight or less, 26 parts by weight or less, 24 parts by weight or less, 22 parts by weight or less, or about 20 parts by weight or less.

충전제는 상기 성분에 추가로 필요한 첨가제를 포함할 수도 있다. The filler may also contain necessary additives in addition to the above ingredients.

예를 들면, 충전제는, 목적에 따라서 열전도성이 아닌 필러를 포함할 수 있고, 예를 들면, 요변성의 확보를 위해 필러가 포함될 수 있다. 이 경우에 상기 필러는 열전도성일 필요가 없으며, 그 비율도 적절한 요변성이 확보되는 한, 특별히 많을 것이 요구되지는 않는다.For example, the filler may include a filler that is not thermally conductive depending on the purpose, and for example, a filler may be included to ensure thixotropy. In this case, the filler need not be thermally conductive, and the ratio is not required to be particularly large as long as appropriate thixotropy is ensured.

충전제에 포함되는 필러의 종류는, 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 퓸드 실리카, 클레이 또는 탄산칼슘 등일 수 있다. 상기 필러의 형태나 비율은 특별히 제한되지 않으며, 점도, 충전제 내에서의 침강 가능성, 요변성, 절연성, 충진 효과 또는 분산성 등을 고려하여 선택될 수 있고, 필요하다면 2종 이상의 필러를 사용할 수도 있다. 하나의 예시에서 상기 필러의 평균 입경은 0.001 ㎛ 내지 80 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 다른 예시에서 0.01 ㎛ 이상, 0.1 이상, 0.5㎛ 이상, 1 ㎛ 이상, 2㎛ 이상, 3㎛ 이상, 4㎛ 이상, 5㎛ 이상 또는 약 6㎛ 이상일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 다른 예시에서 약 75㎛ 이하, 약 70㎛ 이하, 약 65㎛ 이하, 약 60㎛ 이하, 약 55㎛ 이하, 약 50㎛ 이하, 약 45㎛ 이하, 약 40㎛ 이하, 약 35㎛ 이하, 약 30㎛ 이하, 약 25㎛ 이하, 약 20㎛ 이하, 약 15㎛ 이하, 약 10㎛ 이하 또는 약 5㎛ 이하일 수 있다.The type of the filler included in the filler is not particularly limited, but may be, for example, fumed silica, clay, or calcium carbonate. The shape or ratio of the filler is not particularly limited, and may be selected in consideration of viscosity, sedimentation potential in the filler, thixotropy, insulation, filling effect or dispersibility, and if necessary, two or more fillers may be used. . In one example, the average particle diameter of the filler may be in the range of 0.001 μm to 80 μm. In another example, the average particle diameter of the filler may be 0.01 µm or more, 0.1 or more, 0.5 µm or more, 1 µm or more, 2 µm or more, 3 µm or more, 4 µm or more, 5 µm or more, or about 6 µm or more. In another example, the average particle diameter of the filler is about 75 μm or less, about 70 μm or less, about 65 μm or less, about 60 μm or less, about 55 μm or less, about 50 μm or less, about 45 μm or less, about 40 μm or less, about It may be 35 μm or less, about 30 μm or less, about 25 μm or less, about 20 μm or less, about 15 μm or less, about 10 μm or less, or about 5 μm or less.

상기 충전제에 포함되는 필러의 비율은, 목적하는 요변성 등을 고려하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 필러는, 오일 성분 100 중량부 대비 약 100 내지 300 중량부의 범위 내에서 포함될 수 있다.The ratio of the filler contained in the filler may be selected in consideration of a desired thixotropic property. For example, the filler may be included within a range of about 100 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil component.

충전제는, 필요하다면 점도의 조절, 예를 들면 점도를 높이거나 혹은 낮추기 위해 또는 전단력에 따른 점도의 조절을 위하여 점도 조절제, 예를 들면, 요변성 부여제, 희석제, 분산제, 표면 처리제 또는 커플링제 등을 추가로 포함하고 있을 수 있다. Fillers, if necessary, to adjust the viscosity, for example to increase or decrease the viscosity, or to adjust the viscosity according to shear force, viscosity modifiers, for example thixotropic agents, diluents, dispersants, surface treatment agents or coupling agents, etc. It may contain additionally.

요변성 부여제는 전단력에 따른 점도를 조절할 수 있다. 사용할 수 있는 요변성 부여제로는, 퓸드 실리카 등이 예시될 수 있다.The thixotropic agent can adjust the viscosity according to the shear force. As the thixotropic imparting agent that can be used, fumed silica and the like can be exemplified.

희석제는 점도를 낮추가 위해 사용되는 것으로 상기와 같은 작용을 나타낼 수 있는 것이라면 업계에서 공지된 다양한 종류의 것을 제한 없이 사용할 수 있다.The diluent is used to lower the viscosity, and as long as it can exhibit the above-described action, various types known in the art may be used without limitation.

표면 처리제는 충전제에 도입되어 있는 필러의 표면 처리를 위한 것이고, 상기와 같은 작용을 나타낼 수 있는 것이라면 업계에서 공지된 다양한 종류의 것을 제한 없이 사용할 수 있다. The surface treatment agent is for surface treatment of the filler introduced into the filler, and various types known in the art may be used without limitation as long as it can exhibit the above-described action.

충전제는 난연제 또는 난연 보조제 등을 추가로 포함할 수 있다. 난연제로는 특별한 제한 없이 공지의 다양한 난연제가 적용될 수 있으며, 예를 들면, 고상의 필러 형태의 난연제나 액상 난연제 등이 적용될 수 있다. 난연제로는, 예를 들면, 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate) 등과 같은 유기계 난연제나 수산화 마그네슘 등과 같은 무기계 난연제 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The filler may further include a flame retardant or a flame retardant aid. As the flame retardant, various known flame retardants may be applied without any particular limitation, and for example, a solid filler type flame retardant or a liquid flame retardant may be applied. Examples of the flame retardant include, but are not limited to, organic flame retardants such as melamine cyanurate, inorganic flame retardants such as magnesium hydroxide, and the like.

충전제에 충전되는 필러의 양이 많은 경우 액상 타입의 난연 재료(TEP, Triethyl phosphate 또는 TCPP, tris(1,3-chloro-2-propyl)phosphate 등)를 사용할 수도 있다. 또한, 난연상승제의 작용을 할 수 있는 실란 커플링제가 추가될 수도 있다.When the amount of filler to be filled in the filler is large, a liquid-type flame retardant material (TEP, Triethyl phosphate or TCPP, tris(1,3-chloro-2-propyl)phosphate, etc.) may be used. In addition, a silane coupling agent capable of acting as a flame retardant enhancing agent may be added.

본 출원은 또한 상기 언급된 충전제가 적용된 배터리 팩에 대한 것이다. 상기 배터리 팩은 팩 케이스; 상기 팩 케이스 내에 수납되어 있는 복수의 배터리 모듈; 및 상기 복수의 배터리 모듈의 사이 또는 상기 케이스와 배터리 모듈의 사이에 존재하는 상기 충전제를 포함할 수 있다. The present application also relates to a battery pack to which the above-mentioned filler is applied. The battery pack includes a pack case; A plurality of battery modules accommodated in the pack case; And the filler existing between the plurality of battery modules or between the case and the battery module.

상기 구조에서 배터리 모듈은 서로 전기적으로 연결되어 있는 구조일 수 있다.In the above structure, the battery modules may be electrically connected to each other.

일 예시에서 상기 배터리 모듈은 전술한 특허 문헌 1에 공지된 배터리 모듈로서, 열전도성 부위를 포함하는 모듈 케이스 및 복수의 배터리셀을 포함하고, 상기 배터리셀은 상기 모듈 케이스 내에 수납되어 있는 구조를 가질 수 있다. 상기에서 배터리셀과 모듈 케이스의 열전도성 부위는 열전도성 수지층을 매개로 접촉되어 있을 수 있다.In one example, the battery module is a battery module known in Patent Document 1, and includes a module case including a thermally conductive portion and a plurality of battery cells, and the battery cell has a structure accommodated in the module case. I can. In the above, the heat conductive portion of the battery cell and the module case may be in contact with the heat conductive resin layer as a medium.

또한, 상기 구조에서 배터리 팩 케이스와 상기 모듈 케이스의 열전도성 부위의 사이에 상기 충전제가 존재할 수 있다. 이 경우, 상기 충전제를 매개로 모듈 케이스의 열전도성 부위에 접하는 팩의 케이스도 열전도성 부위일 수 있다.In addition, in the above structure, the filler may be present between the battery pack case and the thermally conductive portion of the module case. In this case, the case of the pack contacting the thermally conductive portion of the module case through the filler may also be a thermally conductive portion.

상기에서 접한다는 것은 특허문헌 1에 개시된 것과 같은 열적 접촉을 의미한다.Contacting in the above means thermal contact as disclosed in Patent Document 1.

상기와 같은 배터리 모듈의 구조와 관련해서는 특허 문헌 1에 구체적으로 개시되어 있고, 이러한 내용은 본 명세서에서도 동일하게 적용될 수 있다.Regarding the structure of the battery module as described above, it is specifically disclosed in Patent Document 1, and these contents may be equally applied to the present specification.

즉, 상기에서 모듈 케이스는, 배터리셀이 수납될 수 있는 내부 공간을 형성하는 측벽과 하부판을 적어도 포함할 수 있다. 모듈 케이스는, 상기 내부 공간을 밀폐하는 상부판을 추가로 포함할 수 있다. 상기 측벽, 하부판 그리고 상부판은 서로 일체형으로 형성되어 있거나, 혹은 각각 분리된 측벽, 하부판 및/또는 상부판이 조립되어 상기 모듈 케이스가 형성되어 있을 수 있다. 이러한 모듈 케이스의 형태 및 크기는 특별히 제한되지 않으며, 용도, 상기 내부 공간에 수납되는 배터리셀의 형태 및 개수 등에 따라 적절하게 선택될 수 있다. That is, the module case in the above may include at least a side wall and a lower plate forming an inner space in which the battery cells can be accommodated. The module case may further include an upper plate sealing the inner space. The sidewall, the lower plate, and the upper plate may be integrally formed with each other, or the separate sidewalls, the lower plate and/or the upper plate may be assembled to form the module case. The shape and size of such a module case is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the purpose, the shape and number of battery cells accommodated in the internal space.

도 1은, 예시적인 모듈 케이스(10)를 보여주는 도면이고, 하나의 하부판(10a)과 4개의 측벽(10b)을 포함하는 상자 형태의 케이스(10)의 예시이다. 도 1처럼 상기 모듈 케이스(10)는 내부 공간을 밀폐하는 상부판(10c)을 추가로 포함할 수 있다. 1 is a view showing an exemplary module case 10, and is an example of a case 10 in the form of a box including one lower plate 10a and four side walls 10b. As shown in FIG. 1, the module case 10 may further include an upper plate 10c that seals the inner space.

도 2 및 3은, 배터리셀(20)이 수납되어 있는 도 1의 모듈 케이스(10, 10b, 10c)를 각각 상부 및 측면에서 관찰한 모식도이다. 도 3에는 열전도성 수지층(30)도 표시되어 있으며, 배터리셀의 장착을 가이딩하는 가이딩부(10d)도 표시되어 있다. 도 3에 나타난 바와 같은 구조에서 모듈 케이스의 하부판(10c)이 전술한 열전도성 부위인 경우에 배터리셀(20)에서 발생한 열이 상기 수지층(30)을 통해 하부판(10c)으로 전달되어 방출될 수 있다.2 and 3 are schematic views of the module cases 10, 10b, and 10c of FIG. 1 in which the battery cells 20 are accommodated, respectively, observed from the top and the side. In FIG. 3, a thermally conductive resin layer 30 is also shown, and a guiding portion 10d for guiding mounting of the battery cell is also shown. In the structure as shown in FIG. 3, when the lower plate 10c of the module case is the above-described thermally conductive part, heat generated from the battery cell 20 is transferred to the lower plate 10c through the resin layer 30 to be released. I can.

따라서, 이러한 경우에 도 4에 나타난 것과 같이 도 2 및 3에서 나타난 것과 같은 배터리 모듈(100)을 복수개 배터리 팩의 케이스(200)에 수납하여 배터리 팩을 형성하고, 상기 충전제(300)를 배치하며, 이와 접하는 배터리 팩의 케이스 부분을 열전도성으로 할 경우에, 도 4에 나타난 것과 같이 배터리 팩의 하부(CW)로 냉각수(CW) 등을 통과시킴으로써 전체적으로 우수한 방열 특성을 확보할 수 있다. Accordingly, in this case, as shown in FIG. 4, the battery module 100 as shown in FIGS. 2 and 3 is accommodated in the case 200 of a plurality of battery packs to form a battery pack, and the filler 300 is disposed. In the case where the case portion of the battery pack in contact with it is thermally conductive, as shown in FIG. 4, the cooling water CW or the like passes through the lower portion CW of the battery pack, thereby ensuring excellent heat dissipation characteristics as a whole.

따라서, 상기 모듈 케이스 또는 배터리 팩 케이스는 열전도성 케이스일 수 있다. 용어 열전도성 케이스는, 케이스 전체의 열전도도가 10 W/mk 이상이거나, 혹은 적어도 상기와 같은 열전도도를 가지는 부위가 포함되어 있는 케이스를 의미한다. 예를 들면, 전술한 측벽, 하부판 및 상부판 중 적어도 하나 및 배터리 팩 케이스는 상기 기술한 열전도도를 가질 수 있다. 다른 예시에서 상기 측벽, 하부판 및 상부판 중 적어도 하나와 배터리 팩 케이스가 상기 열전도도를 가지는 부위를 포함할 수 있다. Accordingly, the module case or battery pack case may be a thermally conductive case. The term thermally conductive case refers to a case in which the thermal conductivity of the entire case is 10 W/mk or more, or at least a portion having the thermal conductivity as described above is included. For example, at least one of the above-described sidewall, lower plate, and upper plate and the battery pack case may have the thermal conductivity described above. In another example, at least one of the sidewall, the lower plate, and the upper plate and the battery pack case may include a portion having the thermal conductivity.

열전도성인 모듈 케이스의 상부판, 하부판 또는 측벽, 배티러 팩 케이스 또는 열전도성 부위의 열전도도는, 다른 예시에서 20 W/mk 이상, 30 W/mk 이상, 40 W/mk 이상, 50 W/mk 이상, 60 W/mk 이상, 70 W/mk 이상, 80 W/mk 이상, 90 W/mk 이상, 100 W/mk 이상, 110 W/mk 이상, 120 W/mk 이상, 130 W/mk 이상, 140 W/mk 이상, 150 W/mk 이상, 160 W/mk 이상, 170 W/mk 이상, 180 W/mk 이상, 190 W/mk 이상 또는 195 W/mk 이상일 수 있다. 상기 열전도도는 그 수치가 높을수록 모듈의 방열 특성 등의 측면에서 유리하므로, 그 상한은 특별히 제한되지 않는다. 일 예시에서 상기 열전도도는 약 1,000 W/mK 이하, 900 W/mk 이하, 800 W/mk 이하, 700 W/mk 이하, 600 W/mk 이하, 500 W/mk 이하, 400 W/mk 이하, 300 W/mk 또는 250 W/mK 이하일 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같은 열전도도를 나타내는 재료의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 알루미늄, 금, 순은, 텅스텐, 구리, 니켈 또는 백금 등의 금속 소재 등이 있다. 모듈 케이스는 전체가 상기와 같은 열전도성 재료로 이루어지거나, 적어도 일부의 부위가 상기 열전도성 재료로 이루어진 부위일 수 있다. 이에 따라 상기 모듈 케이스는 상기 언급된 범위의 열전도도를 가지거나, 혹은 상기 언급된 열전도도를 가지는 부위를 적어도 포함할 수 있다.The thermal conductivity of the upper plate, lower plate or side wall of the thermally conductive module case, the battery pack case, or the thermally conductive part, in other examples, is 20 W/mk or more, 30 W/mk or more, 40 W/mk or more, 50 W/mk More than 60 W/mk, more than 70 W/mk, more than 80 W/mk, more than 90 W/mk, more than 100 W/mk, more than 110 W/mk, more than 120 W/mk, more than 130 W/mk, It may be 140 W/mk or more, 150 W/mk or more, 160 W/mk or more, 170 W/mk or more, 180 W/mk or more, 190 W/mk or more, or 195 W/mk or more. The higher the thermal conductivity, the higher the value is, the more advantageous it is in terms of heat dissipation characteristics of the module, and so the upper limit thereof is not particularly limited. In one example, the thermal conductivity is about 1,000 W/mK or less, 900 W/mk or less, 800 W/mk or less, 700 W/mk or less, 600 W/mk or less, 500 W/mk or less, 400 W/mk or less, It may be 300 W/mk or 250 W/mK or less, but is not limited thereto. The type of material exhibiting the above thermal conductivity is not particularly limited, and examples thereof include metal materials such as aluminum, gold, pure silver, tungsten, copper, nickel or platinum. The module case may be entirely made of the thermally conductive material as described above, or at least a portion of the module case may be made of the thermally conductive material. Accordingly, the module case may have a thermal conductivity of the above-mentioned range, or may include at least a portion having the above-mentioned thermal conductivity.

상기 구조에서 모듈 케이스 내에 수납되는 배터리셀의 종류도 특별히 제한되지 않으며, 공지의 다양한 배터리셀이 모두 적용될 수 있다. 일 예시에서는 특허 문헌 1에 기재된 것과 같이 파우치형의 배터리셀이나, 소위 젤리롤(Jelly Roll) 형태의 셀과 같은 원통형의 셀 등의 공지의 배터리셀이 모두 적용될 수 있다.In the above structure, the type of battery cells accommodated in the module case is not particularly limited, and various known battery cells may be applied. In one example, known battery cells such as a pouch-shaped battery cell as described in Patent Document 1 or a cylindrical cell such as a so-called Jelly Roll-shaped cell may be applied.

상기 구조에서 배터리 모듈에 포함되는 열전도성의 수지층의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 특허 문헌 1에서 기술된 접착제층일 수 있는 수지층이 사용될 수 있다.In the above structure, the type of the thermally conductive resin layer included in the battery module is not particularly limited, and a resin layer which may be an adhesive layer described in Patent Document 1 may be used.

즉, 상기 수지층은, 접착제층일 수 있고, 이러한 수지층의 접착력이 약 150 gf/10mm 이상, 200 gf/10mm 이상, 250 gf/10mm 이상, 300 gf/10mm 이상, 350 gf/10mm 이상 또는 400 gf/10mm 이상일 수 있다. 상기 접착력은, 특허문헌 1에 개시된 방식에 따라 알루미늄 파우치에 대해서 측정한다. 상기 수지층의 접착력의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 약 2,000gf/10mm 이하, 1,500 gf/10mm 이하, 1,000 gf/10mm 이하, 900 gf/10mm 이하, 800 gf/10mm 이하, 700 gf/10mm 이하, 600 gf/10mm 이하 또는 500 gf/10mm 이하 정도일 수 있다. That is, the resin layer may be an adhesive layer, and the adhesion of the resin layer is about 150 gf/10mm or more, 200 gf/10mm or more, 250 gf/10mm or more, 300 gf/10mm or more, 350 gf/10mm or more, or 400 It may be gf/10mm or more. The adhesive force is measured for an aluminum pouch according to the method disclosed in Patent Document 1. The upper limit of the adhesive force of the resin layer is not particularly limited, for example, about 2,000 gf/10mm or less, 1,500 gf/10mm or less, 1,000 gf/10mm or less, 900 gf/10mm or less, 800 gf/10mm or less, 700 gf It may be about /10mm or less, 600 gf/10mm or less, or 500 gf/10mm or less.

또한, 상기 수지층은, 열전도성 수지층으로서, 열전도도는 약 1.5 W/mK 이상, 약 2 W/mK 이상, 2.5 W/mK 이상, 3 W/mK 이상, 3.5 W/mK 이상 또는 4 W/mK 이상일 수 있다. 상기 열전도도는 50 W/mK 이하, 45 W/mk 이하, 40 W/mk 이하, 35 W/mk 이하, 30 W/mk 이하, 25 W/mk 이하, 20 W/mk 이하, 15 W/mk 이하, 10W/mK 이하, 5 W/mK 이하, 4.5 W/mK 이하 또는 약 4.0 W/mK 이하일 수 있다. 상기와 같이 수지층이 열전도성 수지층인 경우에 상기 수지층이 부착되어 있는 하부판, 상부판 및/또는 측벽 등은 전술한 열전도도가 10 W/mK 이상 부위일 수 있다. 수지층의 열전도도는, 예를 들면, ASTM D5470 규격 또는 ISO 22007-2 규격에 따라 측정된 수치이다. 수지층의 열전도도를 상기와 같은 범위로 하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 수지층의 열전도도는 수지층에 포함되는 필러로서, 열전도성을 가지는 필러를 사용하여 조절할 수 있다. In addition, the resin layer is a thermally conductive resin layer, and the thermal conductivity is about 1.5 W/mK or more, about 2 W/mK or more, 2.5 W/mK or more, 3 W/mK or more, 3.5 W/mK or more, or 4 W May be more than /mK. The thermal conductivity is 50 W/mK or less, 45 W/mk or less, 40 W/mk or less, 35 W/mk or less, 30 W/mk or less, 25 W/mk or less, 20 W/mk or less, 15 W/mk Hereinafter, it may be 10 W/mK or less, 5 W/mK or less, 4.5 W/mK or less, or about 4.0 W/mK or less. As described above, when the resin layer is a thermally conductive resin layer, the lower plate, the upper plate, and/or the side wall to which the resin layer is attached may have a thermal conductivity of 10 W/mK or more. The thermal conductivity of the resin layer is a value measured according to, for example, ASTM D5470 standard or ISO 22007-2 standard. The method of making the thermal conductivity of the resin layer into the above range is not particularly limited. For example, the thermal conductivity of the resin layer can be adjusted by using a filler having thermal conductivity as a filler included in the resin layer.

배터리 모듈에서 상기 수지층 또는 그 수지층이 적용된 배터리 모듈의 열저항이 5 K/W 이하, 4.5 K/W 이하, 4 K/W 이하, 3.5 K/W 이하, 3 K/W 이하 또는 약 2.8 K/W 이하일 수 있다. 이러한 범위의 열저항이 나타나도록 수지층 또는 그 수지층이 적용된 배터리 모듈을 조절할 경우에 우수한 냉각 효율 내지는 방열 효율이 확보될 수 있다. 상기 열저항은 측정하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, ASTM D5470 규격 또는 ISO 22007-2 규격에 따라 측정할 수 있다.In the battery module, the heat resistance of the resin layer or the battery module to which the resin layer is applied is 5 K/W or less, 4.5 K/W or less, 4 K/W or less, 3.5 K/W or less, 3 K/W or less, or about 2.8 It may be less than or equal to K/W. When the resin layer or the battery module to which the resin layer is applied is controlled so that the thermal resistance in this range is displayed, excellent cooling efficiency or heat dissipation efficiency can be secured. The method of measuring the heat resistance is not particularly limited. For example, it can be measured according to ASTM D5470 standard or ISO 22007-2 standard.

수지층은 또한 열충격 시험, 예를 들면, 약 -40°C의 저온에서 30분 유지한 후 다시 온도를 80°C로 올려서 30분 유지하는 것을 하나의 사이클로 하여 상기 사이클을 100회 반복하는 열충격 시험 후에 배터리 모듈의 모듈 케이스 또는 배터리셀로부터 떨어지거나 박리되거나 혹은 크렉이 발생하지 않을 수 있도록 형성되는 것이 요구될 수 있다. 예를 들어, 배터리 모듈이 자동차 등과 같이 오랜 보증 기간(자동차의 경우, 약 15년 이상)이 요구되는 제품에 적용되는 경우에 내구성이 확보되기 위해서는 상기와 같은 수준의 성능이 요구될 수 있다.The resin layer is also a thermal shock test, e.g., a thermal shock test in which the above cycle is repeated 100 times by holding it at a low temperature of about -40°C for 30 minutes and then raising the temperature to 80°C for 30 minutes as one cycle. It may be required to be formed so as not to be separated from, peeled off, or cracked from the module case or battery cell of the battery module later. For example, when the battery module is applied to a product requiring a long warranty period (about 15 years or more in the case of a vehicle), such as a vehicle, the above-described level of performance may be required to ensure durability.

수지층은, 전기 절연성 수지층일 수 있다. 전술한 구조에서 수지층이 전기 절연성을 나타내는 것에 의해 배터리 모듈의 성능을 유지하고, 안정성을 확보할 수 있다. 전기절연성 수지층은, ASTM D149에 준거하여 측정한 절연파괴전압이 약 3 kV/mm 이상, 약 5 kV/mm 이상, 약 7 kV/mm 이상, 10 kV/mm 이상, 15 kV/mm 이상 또는 20 kV/mm 이상일 수 있다. 상기 절연파괴전압은 그 수치가 높을수록 수지층이 우수한 절연성을 보이는 것으로 특별히 제한되는 것은 아니나, 수지층의 조성 등을 고려하면 약 50 kV/mm 이하, 45 kV/mm 이하, 40 kV/mm 이하, 35 kV/mm 이하, 30 kV/mm 이하일 수 있다. 상기와 같은 절연 파괴 전압도 수지층의 수지 성분의 절연성을 조절하여 제어할 수 있으며, 예를 들면, 수지층 내에 절연성 필러를 적용함으로써 상기 절연 파괴 전압을 조절할 수 있다. 일반적으로 열전도성 필러 중에서 후술하는 바와 같은 세라믹 필러는 절연성을 확보할 수 있는 성분으로 알려져 있다.The resin layer may be an electrically insulating resin layer. In the above-described structure, the resin layer exhibits electrical insulation, so that the performance of the battery module can be maintained and stability can be ensured. The electrical insulating resin layer has an insulation breakdown voltage of about 3 kV/mm or more, about 5 kV/mm or more, about 7 kV/mm or more, 10 kV/mm or more, 15 kV/mm or more, or It may be 20 kV/mm or more. The dielectric breakdown voltage is not particularly limited as the resin layer exhibits excellent insulation as the value increases, but considering the composition of the resin layer, about 50 kV/mm or less, 45 kV/mm or less, 40 kV/mm or less , 35 kV/mm or less, or 30 kV/mm or less. The dielectric breakdown voltage as described above can also be controlled by adjusting the insulation properties of the resin component of the resin layer. For example, the dielectric breakdown voltage can be adjusted by applying an insulating filler in the resin layer. In general, among the thermally conductive fillers, ceramic fillers as described later are known as components capable of securing insulation.

수지층으로는, 안정성을 고려하여 난연성 수지층이 적용될 수 있다. 본 출원에서 용어 난연성 수지층은 UL 94 V Test (Vertical Burning Test)에서 V-0 등급을 보이는 수지층을 의미할 수 있다. 이를 통해 배터리 모듈에서 발생할 수 있는 화재 및 기타 사고에 대한 안정성을 확보할 수 있다.As the resin layer, a flame-retardant resin layer may be applied in consideration of stability. In the present application, the term flame-retardant resin layer may mean a resin layer exhibiting a V-0 rating in UL 94 V Test (Vertical Burning Test). Through this, it is possible to secure stability against fire and other accidents that may occur in the battery module.

수지층은 비중이 5 이하일 수 있다. 상기 비중은 다른 예시에서 4.5 이하, 4 이하, 3.5 이하 또는 3 이하일 수 있다. 이러한 범위의 비중을 나타내는 수지층은 보다 경량화된 배터리 모듈의 제조에 유리하다. 상기 비중은 그 수치가 낮을수록 모듈의 경량화에 유리하므로, 그 하한은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 비중은 약 1.5 이상 또는 2 이상일 수 있다. 수지층이 상기와 같은 범위의 비중을 나타내기 위하여 수지층에 첨가되는 성분이 조절될 수 있다. 예를 들어, 필러의 첨가 시에 가급적 낮은 비중에서도 목적하는 열전도성이 확보될 수 있는 필러, 즉 자체적으로 비중이 낮은 필러를 적용하거나, 표면 처리가 이루어진 필러를 적용하는 방식 등이 사용될 수 있다.The resin layer may have a specific gravity of 5 or less. In another example, the specific gravity may be 4.5 or less, 4 or less, 3.5 or less, or 3 or less. A resin layer exhibiting a specific gravity in this range is advantageous for manufacturing a more lightweight battery module. As the specific gravity is lower, the lower the value is, the more advantageous it is to reduce the weight of the module, and thus the lower limit thereof is not particularly limited. For example, the specific gravity may be about 1.5 or more or 2 or more. Components added to the resin layer may be adjusted in order for the resin layer to exhibit specific gravity in the above range. For example, when the filler is added, a filler capable of securing a desired thermal conductivity even at as low a specific gravity as possible, that is, a filler having a low specific gravity by itself, or a filler having a surface treatment may be used.

상기 수지층은 비휘발성분의 비율이 90 중량% 이상, 95 중량% 이상 또는 98 중량% 이상일 수 있다. 상기에서 비휘발성분과 그 비율은 다음의 방식으로 규정될 수 있다. 즉, 상기 비휘발부은 수지층을 100°C에서 1 시간 정도 유지한 후에 잔존하는 부분을 비휘발분으로 정의할 수 있고, 따라서 상기 비율은 상기 수지층의 초기 중량과 상기 100°C에서 1 시간 정도 유지한 후의 비율을 기준으로 측정할 수 있다. The resin layer may have a nonvolatile content of 90% by weight or more, 95% by weight or more, or 98% by weight or more. In the above, the nonvolatile component and its ratio can be defined in the following manner. That is, the non-volatile part may be defined as a non-volatile part, which remains after the resin layer is maintained at 100 °C for about 1 hour, and thus the ratio is the initial weight of the resin layer and the initial weight of the resin layer for about 1 hour at 100 °C. It can be measured based on the ratio after holding.

상기와 같은 수지층은, 특허 문헌 1에 개시된 것과 같이 수지 성분에 열전도성 필러를 배합하여 형성할 수 있다. 이 때 적용될 수 있는 수지 성분으로는, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 올레핀계 수지, 우레탄계 수지, EVA(Ethylene vinyl acetate)계 수지 또는 실리콘계 수지 등이나 상기 수지의 전구체 등이 예시될 수 있고, 열전도성 필러는 특허문헌 1에 개시된 것이나, 상기 충전제에 포함되는 것 등을 사용할 수 있다.Such a resin layer can be formed by mixing a thermally conductive filler with a resin component as disclosed in Patent Document 1. As the resin component that can be applied at this time, an acrylic resin, an epoxy resin, a urethane resin, an olefin resin, a urethane resin, an EVA (Ethylene vinyl acetate) resin or a silicone resin, or a precursor of the resin may be exemplified. , As the thermally conductive filler, those disclosed in Patent Document 1, those contained in the above filler, and the like can be used.

본 출원은 간극 충전재를 제공한다. 본 출원에서는, 다양한 용도에 적용되고, 적절한 접착 특성, 방열 특성, 열전도성, 재작업성, 저장 안정성, 절연 특성, 저장 안정성 및 내구성을 가지는 충전제를 제공할 수 있다.This application provides a gap filler. In the present application, it is possible to provide a filler that is applied to a variety of uses and has suitable adhesive properties, heat dissipation properties, thermal conductivity, reworkability, storage stability, insulation properties, storage stability and durability.

도 1은, 예시적인 모듈 케이스를 나타내는 도면이다.
도 2 및 3은, 모듈 케이스 내에 배터리셀이 수납되어 있는 형태를 보여주는 도면이다.
도 4는, 배터리 팩의 구조를 모시적으로 표시한 도면이다.
도 5는 압착 흐름을 측정하는 방식을 보여주는 모식도이다.1 is a diagram showing an exemplary module case.
2 and 3 are views showing a form in which a battery cell is accommodated in a module case.
4 is a diagram schematically showing the structure of a battery pack.
5 is a schematic diagram showing a method of measuring the compression flow.

이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 출원의 배터리 모듈을 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 범위에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the battery module of the present application will be described through Examples and Comparative Examples, but the scope of the present application is not limited by the ranges presented below.

1. 열전도도 평가 방법1. Thermal conductivity evaluation method

간극 충전재의 열전도도는 ISO22007-2 규격에 따른 Hot Disk 방식으로 측정하였다. 구체적으로 샘플(간극 충전재)를 약 5 mm 정도의 두께의 몰드에 위치시키고, Hot Disk 장비를 사용하여 through plane 방향으로 열전도도를 측정할 수 있다. 상기 규격(ISO 22007-2)에 규정된 것과 같이 Hot Disk 장비는 니켈선이 이중 스파이럴 구조로 되어 있는 센서가 가열되면서 온도 변화(전기 저항 변화)를 측정하여 열전도도를 확인할 수 있는 장비이고, 이러한 규격에 따라서 열전도도를 측정하였다.The thermal conductivity of the gap filler was measured by the Hot Disk method according to ISO22007-2 standard. Specifically, a sample (gap filler) is placed on a mold having a thickness of about 5 mm, and thermal conductivity can be measured in the through plane direction using a hot disk device. As stipulated in the above standard (ISO 22007-2), the Hot Disk equipment is an equipment that can check thermal conductivity by measuring temperature change (electrical resistance change) as a sensor with a double spiral structure of nickel wire is heated. Thermal conductivity was measured according to the standard.

2. 압착 흐름2. Press flow

압착 흐름은 원통형의 구성을 가지는 ARES 장비를 사용하여 측정하였다. 도 5에 기재된 바와 같이, 2개의 ARES의 원통형의 구성(바닥면의 지름: 약 8 mm, 도면에서 8 mm 원통으로 표기)의 사이에 간극 충전재(Gap Filler, 캡필러)를 위치시키고, 상기 원통형 구성간의 간격을 약 3 mm로 유지하였다. 그 후 자 등을 사용하여 돌출된 간극 충전재를 제거하여 원통형의 형태로 하였다. 이어서 간극 충전재의 높이(원통형 구성간의 간격)가 약 0.3 mm로 될 때까지 약 1 mm/s의 속도로 상하에서 눌러주면서 인가되는 힘을 측정하고, 상기 높이가 약 0.5 mm가 될 때에 힘을 측정하여 압착 흐름으로 하였다.The compression flow was measured using an ARES instrument having a cylindrical configuration. As shown in Fig. 5, a gap filler (cap filler) is placed between two ARES cylindrical configurations (the diameter of the bottom surface: about 8 mm, indicated by an 8 mm cylinder in the drawing), and the cylindrical The spacing between components was maintained at about 3 mm. After that, the protruding gap filler was removed using a ruler or the like to form a cylindrical shape. Then, measure the applied force by pressing from the top and bottom at a speed of about 1 mm/s until the height of the gap filler (the gap between the cylindrical components) becomes about 0.3 mm, and when the height is about 0.5 mm, the force is measured. Then, it was set as the compression flow.

실시예Example 1. One.

오일 성분으로서 합성 오일(제조사: INEOS, 상품명: DURASYN), 열전도성 필러로서 모스 경도가 약 2.5 내지 3.5 정도의 수준인 알루미늄 히드록시드(Al(OH)3), 분산제 성분으로서, 유기 티탄 화합물(bis(oleato-O)bis(propan-2-olato)titanium)과 올레산의 혼합물(혼합 중량 비율: 유기 티탄 화합물:올레산 = 40~50:40~50) 및 산화 방지제(Tetrakis(methylene-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate)methane 및 Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phophite)의 혼합물(혼합 중량 비율: 2:4.7(Tetrakis(methylene-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate)methane:Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phophite))를, 8:108:1:0.3의 중량 비율(오일:열전도성 필러:분산제:산화방지제)로 배합하여 간극 충전재를 제조하였다. Synthetic oil (manufacturer: INEOS, brand name: DURASYN) as an oil component, aluminum hydroxide (Al(OH) 3 ) having a Mohs hardness level of about 2.5 to 3.5 as a thermally conductive filler, and an organic titanium compound ( A mixture of bis(oleato-O)bis(propan-2-olato)titanium) and oleic acid (mixed weight ratio: organic titanium compound: oleic acid = 40-50: 40-50) and an antioxidant (Tetrakis(methylene-3-( A mixture of 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate)methane and Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phophite) (mixed weight ratio: 2:4.7 (Tetrakis(methylene-3-( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate)methane:Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phophite)), the weight ratio of 8:108:1:0.3 (oil: thermal conductivity Filler: dispersant: antioxidant) to prepare a gap filler.

실시예Example 2. 2.

분산제 성분으로서, 유기 티탄 화합물(Tris(isooctadecanoato-O)(propan-2-olato)titanium) 및 올레산의 혼합물(혼합 중량 비율: 40~50:40~50 (유기 티탄 화합물:올레산))을 사용하고, 각 성분간의 배합 비율을 중량 비율(오일:열전도성 필러:분산제:산화방지제)로 8:108:1:0.3으로 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 간극 충전재를 제조하였다.As a dispersant component, a mixture of an organic titanium compound (Tris(isooctadecanoato-O)(propan-2-olato)titanium) and oleic acid (mixed weight ratio: 40-50:40-50 (organic titanium compound: oleic acid)) was used, and , A gap filler was prepared in the same manner as in Example 1, except that the blending ratio between each component was 8:108:1:0.3 as a weight ratio (oil: thermally conductive filler: dispersant: antioxidant).

비교예Comparative example 1. One.

유기 티탄 화합물을 사용하지 않고, 성분의 배합 비율을 중량 비율(오일:열전도성 필러:올레산:산화방지제)로 6:75:1:0.4로 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 간극 충전재를 제조하였다.The gap filler was prepared in the same manner as in Example 1, except that the organic titanium compound was not used and the blending ratio of the components was 6:75:1:0.4 in the weight ratio (oil: thermally conductive filler: oleic acid: antioxidant). Was prepared.

비교예Comparative example 2. 2.

유기 티탄 화합물 및 올레산을 사용하지 않고, 이소스테아르산을 배합하고, 배합 비율을 중량 비율(오일:열전도성 필러:이소스테아르산:산화방지제)로 6:75:1:0.4로 한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 간극 충전재를 제조하였다.Except that an organic titanium compound and oleic acid were not used, isostearic acid was blended, and the blending ratio was 6:75:1:0.4 as a weight ratio (oil: thermally conductive filler: isostearic acid: antioxidant), A gap filler was prepared in the same manner as in Example 1.

상기 간극 충전재에 대한 평가 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.The evaluation results for the gap filler are summarized in Table 1 below.

열전도도(단위: W/mK)Thermal conductivity (unit: W/mK) 압착 흐름(gf)Compression flow (gf) 실시예 1Example 1 3.23.2 300300 실시예 2Example 2 3.23.2 400400 비교예 1Comparative Example 1 3.13.1 800800 비교예 2Comparative Example 2 -- -- 비교예 2의 경우, 적절한 분산이 이루어지지 않아서 열전도도와 압착 흐름의 측정이 불가능하였음In the case of Comparative Example 2, it was not possible to measure thermal conductivity and compression flow because proper dispersion was not made.

10, 10a, 10b, 10c: 모듈 케이스
10d: 가이딩부
20: 배터리셀
30: 수지층
100: 배터리 모듈
200: 배터리 팩 케이스
300: 간극 충전재10, 10a, 10b, 10c: module case
10d: guiding part
20: battery cell
30: resin layer
100: battery module
200: battery pack case
300: gap filler

Claims (18)

오일 성분; 필러; 및 유기 티탄 화합물을 포함하며,
상기 유기 티탄 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 간극 충전재:
[화학식 1]
Figure 112020100422038-pat00008

화학식 1에서 Ti과 O의 결합은 공유 결합 또는 배위 결합이며, R1 및 R2는 각각 독립적으로 알킬기 또는 알케닐기이고, R3는 Ti과 O의 결합이 배위 결합인 경우에는, 수소 원자 또는 알킬기이고, 상기 결합이 공유 결합인 경우에는 존재하지 않으며, n과 m은 각각 독립적으로 0 내지 4의 범위 내의 수이되, n과 m의 합(n+m)은 4이다.Oil component; filler; And an organic titanium compound,
The organic titanium compound is a gap filler represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure 112020100422038-pat00008

In Formula 1, the bond between Ti and O is a covalent bond or a coordination bond, R 1 and R 2 are each independently an alkyl group or an alkenyl group, and R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group when the bond between Ti and O is a coordination bond And, when the bond is a covalent bond, it does not exist, and n and m are each independently a number within the range of 0 to 4, and the sum of n and m (n+m) is 4. 제 1 항에 있어서, 구리스(grease)형 조성물인 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, which is a grease-type composition. 제 1 항에 있어서, 미경화 타입인 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, which is of an uncured type. 제 1 항에 있어서, 압착 흐름이 550 gf 이하인 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, wherein the compression flow is 550 gf or less. 제 1 항에 있어서, 필러는 열전도도가 1 W/mK 이상인 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, wherein the filler has a thermal conductivity of 1 W/mK or more. 제 1 항에 있어서, 필러는 모스 경도가 5 이하인 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, wherein the filler has a Mohs hardness of 5 or less. 제 1 항에 있어서, 필러는 금속 수산화물 또는 질화물 입자인 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, wherein the filler is a metal hydroxide or nitride particle. 제 1 항에 있어서, 필러는 오일 성분 100 중량부 대비 50 내지 2,000 중량부의 범위 내의 비율로 포함되는 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, wherein the filler is included in a ratio within the range of 50 to 2,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil component. 삭제delete 제 1 항에 있어서, R1은, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기이고, R2는 탄소수 10 내지 30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기 또는 알케닐기이며, m은 2 내지 4의 범위 내의 수이고, n은 0 내지 2의 범위 내의 수인 간극 충전재.The method of claim 1, wherein R 1 is a C 1 to C 4 linear or branched alkyl group, R 2 is a C 10 to C 30 linear or branched alkyl group or alkenyl group, and m is a number within the range of 2 to 4 And n is a number in the range of 0 to 2. 제 1 항에 있어서, 유기 티탄 화합물은, 오일 성분 100 중량부 대비 0.01 내지 30 중량부의 비율로 포함되는 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, wherein the organic titanium compound is included in a ratio of 0.01 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil component. 제 1 항에 있어서, 지방산을 추가로 포함하는 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, further comprising a fatty acid. 제 12 항에 있어서, 지방산은, 미리스토레산(Myristoleic acid), 팔미토레산(Palmitoleic acid), 사피엔산(Sapienic acid), 올레산(Oleic acid), 엘라이드산(Elaidic acid), 박센산(Vaccenic acid), 리놀레산(Linoleic acid), 리노에라이드산(Linoelaidic acid), 알파 리놀렌산(alpha-Linolenic acid), 아라치돈산(Arachidonic acid), 에이코사펜타엔산(Eicosapentaenoic acid), 에루스산(Erucic acid), 도코사헥사엔산(Docosahexaenoic acid), 카프릴산(caprylic acid), 카프르산(Capric acid), 라우르산(Lauric acid), 미리스트산(Myristic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 스테아르산(Stearic acid), 아라치드산(Arachidic acid), 베헨산(Behenic acid), 리그노세르산(Lignoceric acid) 및 세로트산(Cerotic acid)인 간극 충전재.The method of claim 12, wherein the fatty acid is Myristoleic acid, Palmitoleic acid, Sapienic acid, Oleic acid, Elaidic acid, Vaccenic acid), Linoleic acid, Linoleaidic acid, alpha-Linolenic acid, Arachidonic acid, Eicosapentaenoic acid, Erucic acid ), Docosahexaenoic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, Myristic acid, Palmitic acid ), stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, and cerotic acid. 제 12 항에 있어서, 지방산은 오일 성분 100 중량부 대비 0.5 내지 30 중량부의 비율로 포함되는 간극 충전재.The gap filler according to claim 12, wherein the fatty acid is included in a ratio of 0.5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil component. 제 1 항에 있어서, 산화 방지제를 추가로 포함하는 간극 충전재.The gap filler according to claim 1, further comprising an antioxidant. 팩 케이스; 상기 팩 케이스 내에 수납되어 있는 복수의 배터리 모듈; 및 상기 복수의 배터리 모듈의 사이 또는 상기 케이스와 배터리 모듈의 사이에 존재하는 제 1 항의 충전제를 포함하는 배터리 팩.Pack case; A plurality of battery modules accommodated in the pack case; And a filler of claim 1 present between the plurality of battery modules or between the case and the battery module. 제 16 항에 있어서, 배터리 모듈은, 열전도도가 10 W/mk 이상인 열전도성 부위를 포함하는 모듈 케이스 및 복수의 배터리셀을 포함하고, 상기 배터리셀은 상기 모듈 케이스 내에 수납되어 있으며, 상기 배터리셀과 모듈 케이스의 열전도성 부위는 열전도도가 1.5 W/mK 이상인 열전도성 수지층을 매개로 열적 접촉되어 있는 배터리 팩.The method of claim 16, wherein the battery module comprises a module case and a plurality of battery cells including a thermally conductive portion having a thermal conductivity of 10 W/mk or more, wherein the battery cell is accommodated in the module case, and the battery cell The battery pack is in thermal contact with the thermally conductive part of the module case through a thermally conductive resin layer with a thermal conductivity of 1.5 W/mK or more. 제 16 항에 있어서, 배터리 팩은 열전도도가 10 W/mk 이상인 열전도성 부위를 포함하고, 배터리 모듈의 열전도성 부위 및 상기 배터리 팩의 열전도성 부위가 간극 충전재를 매개로 열적 접촉하고 있는 배터리 팩.The battery pack of claim 16, wherein the battery pack includes a thermally conductive portion having a thermal conductivity of 10 W/mk or more, and the thermally conductive portion of the battery module and the thermally conductive portion of the battery pack are in thermal contact through a gap filler. .
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