KR102280280B1 - Painting Composition having heat dissipation and LED Lamp Device by employing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방열 도료 조성물 및 이를 이용한 우수한 방열특성을 가지는 엘이디(LED) 조명등기구에 관한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation coating composition and an LED lighting fixture having excellent heat dissipation characteristics using the same.
최근 전자기기의 고성능화, 소형화 및 고기능화에 따라 전자부품 회로에서 발열량이 증가함에 따라 기기의 내부온도가 상승하여 반도체 소자의 오작동, 저항체 부품의 특성변화 및 부품의 수명이 저하되는 문제를 수반한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방열대책으로 다양한 기술이 적용되고 있다.As the amount of heat generated in the electronic component circuit increases with the recent high-performance, miniaturization and high-functionality of electronic devices, the internal temperature of the device rises, which entails problems such as malfunction of semiconductor devices, changes in characteristics of resistor components, and deterioration of component lifespan. Various technologies are being applied as heat dissipation measures to solve these problems.
이러한 방열대책으로는 히트싱크(Heat sink)나 방열 시트를 설치하는 방법이 있다. 또한, 상기 열원과 히트싱크 사이에 방열그리스(Thermal grease), 방열 패드, 방열 테이프 등과 같은 열 전달물질을 삽입하는 방법이 있다.As such a heat dissipation measure, there is a method of installing a heat sink or a heat dissipation sheet. Also, there is a method of inserting a heat transfer material such as thermal grease, a heat dissipation pad, or a heat dissipation tape between the heat source and the heat sink.
그런데 상기와 같은 종래의 방열방법은 열원에서 발생하는 열을 단순히 히트씽크로 전달하는 기능만 할 뿐, 히트싱크에 축적된 열을 공기 중으로 방출하는 기능은 수행하지 못하였다. 더구나 전자제품의 열원이나 히트 싱크, 방열 시트 등을 보호하기 위하여 그 표면에다 종래의 액상도료를 코팅하게 되면, 그 피막이 피도체의 열 방출을 차단하여 오히려 상기 전자제품의 성능이나 수명에 악영향을 미치는 결과를 초래하기도 한다.However, the conventional heat dissipation method as described above only functions to simply transfer heat generated from a heat source to the heat sink, but fails to discharge the heat accumulated in the heat sink into the air. In addition, if a conventional liquid paint is coated on the surface to protect the heat source, heat sink, heat dissipation sheet, etc. of the electronic product, the film blocks the heat emission of the object, which adversely affects the performance or lifespan of the electronic product. may even have consequences.
한편, 방열 도료 조성물에 방열 성분으로서, 질화붕소 분체를 사용하는 것이 알려져 있으나 방열 도료 조성물의 에폭시 수지에 질화붕소 분체가 균일하게 분산되지 못하고, 상용성이 떨어져 열전도도가 저하되며 도막 물성이 떨어지며 저장 안정성에 문제가 있다.On the other hand, it is known to use boron nitride powder as a heat dissipation component in the heat dissipation coating composition, but the boron nitride powder is not uniformly dispersed in the epoxy resin of the heat dissipation coating composition, the compatibility is lowered, the thermal conductivity is lowered, the coating film properties are poor, and storage There is a problem with stability.
본 발명은 방열 도료 조성물내에서의 질화붕소 분체의 분산성을 향상시켜 도막내의 질화붕소 분체의 열전도 네트워크가 부분 단절되는 것을 방지하여 열전도도를 현저히 높일 수 있는 방열 도료 조성물 및 엘이디(LED) 조명등기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention improves the dispersibility of the boron nitride powder in the heat-dissipating coating composition to prevent the partial breakage of the heat-conducting network of the boron nitride powder in the coating film, thereby remarkably increasing the thermal conductivity. aims to provide
또한, 질화붕소 분체와 에폭시 수지와의 상용성을 향상시켜 에폭시 수지와 질화붕소 분체의 계면 안정성을 높여 도막 균열을 방지하고, 균일한 도막 부착성을 갖는 방열 도료 조성물 및 엘이디(LED) 조명등기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, by improving the compatibility between the boron nitride powder and the epoxy resin, the interfacial stability of the epoxy resin and the boron nitride powder is increased to prevent cracks in the coating film, and a heat dissipation coating composition having uniform coating film adhesion and LED lighting fixtures. intended to provide
또한, 질화붕소 분체의 장시간 분선상을 유지시켜 저장 안정성이 향상된 방열 도료 조성물 및 엘이디(LED) 조명등기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a heat dissipation paint composition and an LED (LED) lighting fixture with improved storage stability by maintaining the branched phase of the boron nitride powder for a long time.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 질화붕소 분체 및 에폭시 수지를 포함하는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물로서, 상기 질화붕소 분체는, 암모니아 플라즈마로 전처리된 후 탄소수 8 내지 20 범위내의 지방산 또는 지방산염으로 1차 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 소수성 알킬기가 존재하며, 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜로 2차 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 친수성 폴리에틸렌글리콜기가 존재하는, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a heat dissipation coating composition for LED lighting luminaires comprising boron nitride powder and an epoxy resin, wherein the boron nitride powder is pretreated with ammonia plasma and has 8 to 20 carbon atoms. A hydrophobic alkyl group is present on the surface of the boron nitride powder by primary treatment with a fatty acid or fatty acid salt in it, and a hydrophilic polyethylene glycol group is present on the surface of the boron nitride powder by secondary treatment with polyethylene glycol in which an amine group is present, LED (LED) Provided is a heat dissipation coating composition for lighting fixtures.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본 발명에 따른 도료 조성물로 코팅된 엘이디 조명등 기구를 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides an LED lighting fixture coated with the coating composition according to the present invention.
본 발명에 따른 방열 도료 조성물은 질화붕소 분체의 분산성을 향상시켜 도막내의 질화붕소 분체의 열전도 네트워크가 부분 단절되는 것을 방지하여 열전도도를 현저히 높일 수 있다.The heat dissipation coating composition according to the present invention can improve the dispersibility of the boron nitride powder to prevent partial breakage of the heat conduction network of the boron nitride powder in the coating film, thereby remarkably increasing the thermal conductivity.
또한, 질화붕소 분체와 에폭시 수지와의 상용성을 향상시켜 에폭시 수지와 질화붕소 분체의 계면 안정성을 높일 수 있어, 도막 균열을 방지하고, 균일한 도막 부착성을 갖는다.In addition, by improving the compatibility between the boron nitride powder and the epoxy resin, the interfacial stability of the epoxy resin and the boron nitride powder can be improved, thereby preventing cracks in the coating film and having uniform coating film adhesion.
또한, 질화붕소 분체의 장시간 분선상을 유지시켜 저장 안정성이 향상된다.In addition, the storage stability is improved by maintaining the branched phase of the boron nitride powder for a long time.
따라서, 본 발명에 따른 도료 조성물로 이루어진 코팅층을 갖는 엘이디(LED) 조명등 기구는 우수한 방열 효과를 갖는다.Therefore, the LED lighting fixture having a coating layer made of the coating composition according to the present invention has an excellent heat dissipation effect.
상기의 효과 및 추가적 효과에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.The above effects and additional effects will be described in detail below.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 방열 도료 조성물이 도포된 예시적 실시형태의 LED 조명등 기구의 이미지이다.1 to 7 are images of LED lighting fixtures of an exemplary embodiment to which a heat dissipation coating composition according to the present invention is applied.
이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.Prior to describing the present invention in detail below, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments and is not intended to limit the scope of the present invention, which is limited only by the appended claims. shall. All technical and scientific terms used herein have the same meanings as commonly understood by those of ordinary skill in the art, unless otherwise stated.
본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.Throughout this specification and claims, unless stated otherwise, the term comprise, comprises, comprising is meant to include the stated object, step or group of objects, and steps, and any other object. It is not used in the sense of excluding steps or groups of objects or groups of steps.
한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. On the other hand, various embodiments of the present invention may be combined with any other embodiments unless clearly indicated to the contrary. Any feature indicated as particularly preferred or advantageous may be combined with any other feature and features indicated as preferred or advantageous.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일실시예에 따른 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물은 질화붕소 분체 및 에폭시 수지를 포함하며, 상기 질화붕소 분체는 암모니아 플라즈마로 전처리된 후 탄소수 8 내지 20 범위내의 지방산 또는 지방산염으로 1차 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 소수성 알킬기가 존재하며, 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜로 2차 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 친수성 폴리에틸렌글리콜기가 존재하는 것이 특징이다.The heat dissipation coating composition for an LED lighting luminaire according to an embodiment of the present invention includes boron nitride powder and an epoxy resin, wherein the boron nitride powder is pretreated with ammonia plasma and has 8 to 20 carbon atoms in the range of fatty acids or fatty acid salts It is characterized in that a hydrophobic alkyl group is present on the surface of the boron nitride powder by primary treatment with , and a hydrophilic polyethylene glycol group is present on the surface of the boron nitride powder by secondary treatment with polyethylene glycol in which an amine group is present.
이렇게 질화붕소 분체의 표면에 소수성 알킬기와 친수성 폴리에틸렌글리콜기를 도입하여 에폭시 수지내의 분산성을 크게 향상시키고, 에폭시 수지와의 상용성을 높이며, 장시간 저장하여도 도료 조성물 내에서의 분산성을 유지하여 저장 안정성을 향상시킬 수 있다.In this way, by introducing a hydrophobic alkyl group and a hydrophilic polyethylene glycol group to the surface of the boron nitride powder, the dispersibility in the epoxy resin is greatly improved, the compatibility with the epoxy resin is improved, and the dispersibility in the coating composition is maintained and stored even after long-term storage. Stability can be improved.
상기 질화붕소 분체는 판상의 구조를 지닌 크기가 1~20㎛의 평균 입경을 갖는 것이 바람직하다. The boron nitride powder preferably has an average particle diameter of 1 to 20 μm having a plate-like structure.
본 발명에서 사용한 무기 판상분체인 질화붕소(Boron Nitride)는 백색의 흑연이라고 불리는 신소재로 화학식은 BN이며, 흑연과 비슷한 육방정계 구조를 갖고 있어 화학적, 물리적 성질이 흑연과 비슷하다. 그러나 질화붕소 분체는 백색으로 전기적으로 뛰어난 절연체이지만 흑연은 전기적으로 도체이다. 또한, 질화붕소 분체는 열전도성, 내열성, 전기 전도성 윤활/이형성이 뛰어난 재료로서, 화장품, 코팅재, 윤활유, 도포재, 절연 방열재 필러 등에 사용된다. The inorganic plate-shaped powder used in the present invention, Boron Nitride, is a new material called white graphite. The chemical formula is BN, and it has a hexagonal structure similar to graphite, so that its chemical and physical properties are similar to graphite. However, while boron nitride powder is a white electrically excellent insulator, graphite is an electrically conductive material. In addition, boron nitride powder is a material with excellent thermal conductivity, heat resistance, and electrical conductivity lubrication/release properties, and is used in cosmetics, coating materials, lubricants, coating materials, insulation and heat dissipation fillers, and the like.
상기 질화붕소 분체는 바람직하게는 판상의 구조를 지닌 크기가 1 내지 20㎛, 바람직하게는 5 내지 20㎛의 평균입경을 갖는 것이다. 상기 질화붕소 분체의 평균입경이 5㎛ 미만이 되거나, 20㎛를 초과하는 것과 같이 상기한 범위를 벗어나는 경우, 전체 도료 조성물에서 적절한 분산이 이루어지지 않아서 방열 효과가 저하되거나 코팅층 두께가 불균일하게 형성될 수 있다.The boron nitride powder preferably has a plate-like structure and has an average particle diameter of 1 to 20 μm, preferably 5 to 20 μm. When the average particle diameter of the boron nitride powder is less than 5 μm or exceeds the above range, such as exceeding 20 μm, proper dispersion is not made in the entire coating composition, so that the heat dissipation effect is reduced or the coating layer thickness is non-uniform. can
상기 질화붕소 분체를 암모니아 플라즈마로 전처리를 하게 되면 N-site에 N-H 반응사이트가 형성되게 된다. 그 후 지방산 또는 지방산염을 처리하는 경우 지방산 또는 지방산염의 카르복실기가 질화붕소 분체에 존재하는 N-H기에 결합하게 되고, 지방산의 소수성 알킬기는 질화붕소 분체의 외곽으로 방사되어 질화붕소 분체의 일부 영역을 소수화시킬 수 있게 된다.When the boron nitride powder is pretreated with ammonia plasma, an N-H reaction site is formed in the N-site. After that, when a fatty acid or a fatty acid salt is treated, the carboxyl group of the fatty acid or fatty acid salt is bonded to the NH group present in the boron nitride powder, and the hydrophobic alkyl group of the fatty acid is radiated to the outside of the boron nitride powder to hydrophobize some areas of the boron nitride powder be able to do
암모니아 플라즈마 전처리는 저온 플라즈마 장비를 이용하는 것이 좋으며, 처리시간은 10분 내지 30분 범위내가 좋으며, 처리 가스로 암모니아(NH3)를 사용하고, 가스 유속은 50~200Sccm, 진공도 10~100mTorr, 전력 100~300W의 조건에서 수행하는 것이 좋다. 다만 이에 한정되지 않는다.For ammonia plasma pretreatment, it is recommended to use low-temperature plasma equipment, the treatment time is good within the range of 10 to 30 minutes, and ammonia (NH3) is used as the processing gas, the gas flow rate is 50 to 200 Sccm, the vacuum degree is 10 to 100 mTorr, and the power is 100 to It is recommended to perform under the condition of 300W. However, the present invention is not limited thereto.
암오니아 플라즈마 전처리된 질화붕소 분체는 탄소수 8 내지 20 범위내의 지방산 또는 지방산염으로 1차 처리하여 질화붕소 분체에 형성된 N-H 반응 사이트에 지방산을 결합시킨다. 상기 지방산 또는 지방산염을 물 또는 알코올 용제에 농도 1% 내지 15%로 녹여 지방산 또는 지방산염 용액을 제조한 후 질화붕소 분체를 투입, 교반하는 것으로 수행될 수 있다. 여기에 최적의 1차 처리를 위해 pH 조절제를 더 투입할 수 있다. pH를 8 내지 12로 조절함으로써 질화붕소 분체와 지방산이 잘 결합할 수 있다. pH 조절제는 2-아미노-2-메틸프로판올 (2-Amino-2-Methyl-1-propanol), 트리에탄올아민 (Triethanolamine) 및 수산화암모늄 (Ammonium Hydroxide)으로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 트리에탄올아민을 사용할 수 있다.The boron nitride powder pre-treated with ammonia plasma is first treated with a fatty acid or a fatty acid salt having 8 to 20 carbon atoms to bind the fatty acid to the N-H reaction site formed in the boron nitride powder. The fatty acid or fatty acid salt is dissolved in water or an alcohol solvent at a concentration of 1% to 15% to prepare a fatty acid or fatty acid salt solution, and then boron nitride powder is added and stirred. Here, a pH adjuster may be further added for optimal primary treatment. By adjusting the pH to 8 to 12, boron nitride powder and fatty acids can be well combined. The pH adjusting agent may be any one or more selected from the group consisting of 2-amino-2-methylpropanol (2-Amino-2-Methyl-1-propanol), triethanolamine and ammonium hydroxide, and , preferably triethanolamine.
상기 탄소수 8 내지 20 범위내의 지방산 및 지방산염은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 스테아르산, 올레인산, 미리스트산, 팔미틴산, 리놀레산, 라우린산 및 리놀렌산 및 그 염으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.The fatty acids and fatty acid salts within the range of 8 to 20 carbon atoms are not particularly limited, but at least one selected from the group consisting of stearic acid, oleic acid, myristic acid, palmitic acid, linoleic acid, lauric acid and linolenic acid and salts thereof. desirable.
상기 질화붕소 분체 100 중량부에 대하여 상기 지방산(지방산염)은 1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 지방산(지방산염)이 1 중량부 미만으로 첨가되면 질화붕소 분체의 분산성 향상이 충분치 않으며, 10 중량부를 초과하여 첨가되면 질화붕소 분체에 결합되는 양이 너무 많아져, 열전도성이 떨어지는 문제가 있다. 바람직하게는 상기 질화붕소 분체 100 중량부에 대하여 지방산(지방산염)을 5 내지 8 중량부로 첨가하는 것이 좋다.The fatty acid (fatty acid salt) may be added in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the boron nitride powder. When the fatty acid (fatty acid salt) is added in an amount of less than 1 part by weight, the dispersibility improvement of the boron nitride powder is not sufficient, and when it is added in excess of 10 parts by weight, the amount of binding to the boron nitride powder is too large, and the thermal conductivity is lowered. there is. Preferably, 5 to 8 parts by weight of a fatty acid (fatty acid salt) is added based on 100 parts by weight of the boron nitride powder.
다음, 지방산 처리된 질화붕소 분체를 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜로 2차 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 친수성 폴리에틸렌글리콜기를 도입한다. 바람직하기로는 아민기가 폴리에틸렌글리콜의 말단에 존재하는 것이 좋다. 질화붕소 분체의 B-site에 폴리에틸렌글리콜의 아민기가 결합되게 되며, 폴리에틸렌글리콜기가 질화붕소 분체의 외곽으로 방사되어 질화붕소 분체의 일부 영역을 친수화시킬 수 있게 된다. 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜의 분자량은 제한되지 않으나 500 내지 10000 범위내가 좋다.Next, the fatty acid-treated boron nitride powder is treated with polyethylene glycol having an amine group to introduce a hydrophilic polyethylene glycol group on the surface of the boron nitride powder. Preferably, the amine group is present at the end of the polyethylene glycol. The amine group of polyethylene glycol is bound to the B-site of the boron nitride powder, and the polyethylene glycol group is radiated to the outside of the boron nitride powder to make a partial region of the boron nitride powder hydrophilic. The molecular weight of polyethylene glycol in which the amine group is present is not limited, but is preferably in the range of 500 to 10000.
상기 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜을 알코올 용제에 농도 1% 내지 10%로 녹여 용액을 제조한 후 질화붕소 분체를 투입, 교반하는 것으로 수행될 수 있다. After preparing a solution by dissolving polyethylene glycol in which the amine group is present in an alcohol solvent at a concentration of 1% to 10%, boron nitride powder is added and stirred.
상기 질화붕소 분체 100 중량부에 대하여 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜은 1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다. 상기 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜이 1 중량부 미만으로 첨가되면 질화붕소 분체의 분산성 향상이 충분치 않으며, 10 중량부를 초과하여 첨가되면 질화붕소 분체에 결합되는 양이 너무 많아져, 열전도성이 떨어지는 문제가 있다. 바람직하게는 상기 질화붕소 분체 100 중량부에 대하여 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜을 4 내지 8 중량부로 첨가하는 것이 좋다.Polyethylene glycol having an amine group may be added in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the boron nitride powder. When polyethylene glycol having an amine group is added in an amount of less than 1 part by weight, the dispersibility improvement of the boron nitride powder is not sufficient, and when it is added in excess of 10 parts by weight, the amount of binding to the boron nitride powder is too large, and the thermal conductivity is poor. there is Preferably, it is preferable to add 4 to 8 parts by weight of polyethylene glycol having an amine group based on 100 parts by weight of the boron nitride powder.
한편, 상기 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜로 2차 처리할 때, 아미노산을 함께 혼합하여 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 아미노산이 추가로 존재하게 할 수 있다. 아미노산의 아민기가 질화붕소 분체의 B-site에 결합하게 되며 아미노산의 카르복실기가 질화붕소 분체의 외곽으로 방사되어 질화붕소 분체의 일부 영역을 보다 친수화시킬 수 있다. 아미노산은 상기 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜 함량 대비 0.1 내지 0.5배 사용하는 것이 좋다. 아미노산의 바람직한 일례로는 아스파라긴산 및 아르기닌을 들 수 있다.On the other hand, when the secondary treatment is performed with polyethylene glycol in which the amine group is present, amino acids may be additionally present on the surface of the boron nitride powder by mixing and processing the amino acids. The amine group of the amino acid is bound to the B-site of the boron nitride powder, and the carboxyl group of the amino acid is radiated to the outside of the boron nitride powder to make a partial region of the boron nitride powder more hydrophilic. It is preferable to use the amino acid 0.1 to 0.5 times the content of polyethylene glycol in which the amine group is present. Preferred examples of amino acids include aspartic acid and arginine.
상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 상기와 같이 처리된 질화붕소 분체는 5~25 중량부 포함되는 것이 좋다. 상기 범위 미만에서는 열전도도가 충분치 않으며, 상기 범위를 초과하는 경우 도막 물성이 저하될 수 있다.Based on 100 parts by weight of the epoxy resin, it is preferable that 5-25 parts by weight of the boron nitride powder treated as described above is included. If it is less than the above range, thermal conductivity is not sufficient, and if it exceeds the above range, the physical properties of the coating film may be deteriorated.
또한, 방열 도료 조성물은 제2의 질화붕소 분체를 더 포함할 수 있다. 그 함량은 전술한 질화붕소 분체 함량 대비 0.1 내지 0.3배 중량으로 사용될 수 있다. 상기 범위 미만에서는 효능이 미미하고, 상기 범위를 초과하는 경우 분산성 및 저장 안정성이 떨어질 수 있다. 상기 제2의 질화붕소 분체는, 표면에 2가 금속착체층이 형성되고, 실란 커플링제가 결합된 것일 수 있다. 제2의 질화붕소 분체를 혼합 사용시 열전도도가 더 증가하는 것을 확인하였으며, 도막 형성시 질화붕소의 정렬에 기여하는 것으로 추정된다.In addition, the heat dissipation coating composition may further include a second boron nitride powder. The content may be used in an amount of 0.1 to 0.3 times by weight compared to the above-described boron nitride powder content. If it is less than the above range, the efficacy is insignificant, and if it exceeds the above range, dispersibility and storage stability may be deteriorated. The second boron nitride powder may have a divalent metal complex layer formed on a surface thereof and a silane coupling agent bound thereto. It was confirmed that the thermal conductivity further increased when the second boron nitride powder was mixed and used, and it is estimated that it contributes to the alignment of the boron nitride when the coating film is formed.
상기 제2의 질화붕소 분체는 2가 금속의 킬레이트제에 의해 표면개질될 수 있다. 상기 2가 금속은 마그네슘, 칼슘 또는 바륨이 사용될 수 있으며, 상기 2가 금속은 금속 그대로 사용되거나 또는 마그네슘, 칼슘 및 바륨으로 이루어진 어느 한 금속의 무수염화물, 황산염 또는 아세테이트를 사용할 수도 있다. 상기 실란 커플링제는 γ-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리스(메톡시에톡시)실란, γ-(메타)아크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로일옥시프로필트리에톡시실란, 및 γ-(메타)아크릴로일옥시프로필디메톡시메틸실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상이 사용될 수 있다.The second boron nitride powder may be surface-modified by a chelating agent of a divalent metal. Magnesium, calcium or barium may be used as the divalent metal, and the divalent metal may be used as it is, or anhydrous chloride, sulfate, or acetate of any one metal consisting of magnesium, calcium and barium may be used. The silane coupling agent is γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β(aminoethyl)γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β(amino Ethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyl Trimethoxysilane, vinyltris(methoxyethoxy)silane, γ-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-(meth)acryloyloxypropyltriethoxysilane, and γ-(meth) ) At least one selected from the group consisting of acryloyloxypropyldimethoxymethylsilane may be used.
실란 커플링제를 결합시키는 방법으로서는, 공지인 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 기층 흡착, 액층 흡착 등의 방법을 이용할 수 있다. As a method for bonding the silane coupling agent, a known method can be used. For example, methods such as base layer adsorption and liquid layer adsorption can be used.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 방열 도료 조성물은 코로넨(coronene)을 첨가제로서 더 포함할 수 있다. 코로넨은 질화붕소 분체의 층상 구조 사이에서 π-π 결합을 할 수 있으므로, 질화붕소 분체들의 수평 정렬에 기여할 수 있으며, 실험결과 열전도도가 크게 향상되는 것을 확인하였다. 코로넨의 사용량은 상기 질화붕소 분체 대비 0.001 내지 0.1 배 중량인 것이 좋다. 상기 범위 미만에서는 효과가 미미하고, 상기 범위를 초과하는 경우 비용 상승 대비 효과가 미미하다.Meanwhile, the heat dissipation paint composition according to an embodiment of the present invention may further include coronene as an additive. Since coronene can form a π-π bond between the layered structures of the boron nitride powder, it can contribute to the horizontal alignment of the boron nitride powder, and it was confirmed that the thermal conductivity was greatly improved as a result of the experiment. The amount of coronene used is preferably 0.001 to 0.1 times the weight of the boron nitride powder. If it is less than the above range, the effect is insignificant, and if it exceeds the above range, the effect is insignificant compared to the cost increase.
상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스 페놀 S형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노블락형 에폭시 수지, 알킬페놀 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리글리시딜 이소시아네이트 에폭시 수지 및 비환식 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이 사용될 수 있다. The epoxy resin is bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, cresol novolak type epoxy resin, alkylphenol novolak type epoxy resin, bisphenol type epoxy resin, naphthalene At least one selected from the group consisting of a type epoxy resin, a dicyclopentadiene type epoxy resin, a triglycidyl isocyanate epoxy resin, and an acyclic epoxy resin may be used.
이외에도 다른 종류의 수지가 혼합될 수 있다.In addition, other types of resin may be mixed.
본 발명의 일실시예에 따른 방열 도료 조성물은, 유기 용매를 함유하는 용제계의 것이어도, 수중(水中)에 수지가 용해 또는 분산한 수계의 것이어도 된다.The heat dissipation coating composition according to an embodiment of the present invention may be a solvent-based one containing an organic solvent or an aqueous one in which a resin is dissolved or dispersed in water.
상기 유기 용매의 예로는 알코올류, 에테르류, 아세탈류, 케톤류, 에스테르류, 알코올 에스테르류, 케톤, 알코올류, 에테르 알코올류, 케톤 에테르류, 케톤 에스테르류, 에스테르에테르류, 방향족계 용제 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solvent include alcohols, ethers, acetals, ketones, esters, alcohol esters, ketones, alcohols, ether alcohols, ketone ethers, ketone esters, ester ethers, aromatic solvents, etc. can be used
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방열 도료 조성물은 광개시제를 더 포함 할 수 있으며, 상기 광개시제는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, 2,4,6(트리메틸벤조일)디페닐포스핀옥사이드, 1-히드록시-시클로헥실페닐케톤 중의 1종 또는 임의의 2종 이상의 조합이 사용될 수 있다. 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 상기 광개시제 1~10 중량부를 사용하는 것이 좋다.In addition, the heat dissipation paint composition according to an embodiment of the present invention may further include a photoinitiator, wherein the photoinitiator is bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, 2,4,6(trimethylbenzoyl) One or any combination of two or more of diphenylphosphine oxide and 1-hydroxy-cyclohexylphenyl ketone may be used. It is preferable to use 1 to 10 parts by weight of the photoinitiator based on 100 parts by weight of the epoxy resin.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방열 도료 조성물은 전도성 물질을 더 포함할 수 있으며, 상기 전도성 물질은 그래핀, 탄소나노튜브, 금, 은, 인듐 틴옥사이드, 안티모니틴옥사이드 및 희토류 금속으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.In addition, the heat dissipation coating composition according to an embodiment of the present invention may further include a conductive material, which is made of graphene, carbon nanotubes, gold, silver, indium tin oxide, antimonitin oxide and rare earth metals. It may be one or more selected from the group consisting of.
상기 그래핀은 다층 구조를 갖는 것으로서, 상기 다층 구조의 그래핀 사이에 금속 입자가 분포된 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 금속 입자는 Pt, Au, Ag, Cu, 및 Ni 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The graphene has a multi-layered structure, and a metal particle in which metal particles are distributed among the graphene of the multi-layered structure may be preferably used. The metal particles may include any one of Pt, Au, Ag, Cu, and Ni.
본 발명의 수지 조성물에는, 필요에 따라서 여러 가지의 첨가물을 첨가할 수 있다. 첨가물로서는, 천연 왁스류, 합성 왁스류, 장쇄 지방족산의 금속염류 등의 가소제；산아미드류, 에스테르류, 파라핀류 등의 이형제；니트릴 고무, 부타디엔 고무 등의 응력 완화제；삼산화 안티몬, 오산화안티몬, 산화주석, 수산화주석, 산화 몰리브덴, 붕산 아연, 메타붕산바륨, 적린, 수산화 알루미늄, 수산화마그네슘, 알루민산칼슘 등의 무기 난연제；테트라브로모 비스페놀 A, 테트라브로모 무수프탈산, 헥사브로모벤젠, 롬화 페놀 노볼락 등의 브롬계 난연제；인계 난연제；염료나 안료 등의 착색제；산화 안정제, 광안정제, 내습성 향상제, 틱소트로피 부여제, 희석제, 소포제, 다른 각종의 수지, 점착 부여제, 대전방지제, 윤활제, 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. Various additives can be added to the resin composition of this invention as needed. Examples of additives include plasticizers such as natural waxes, synthetic waxes, and metal salts of long-chain aliphatic acids; mold release agents such as acid amides, esters, and paraffins; stress relievers such as nitrile rubber and butadiene rubber; antimony trioxide, antimony pentoxide, Inorganic flame retardants such as tin oxide, tin hydroxide, molybdenum oxide, zinc borate, barium metaborate, red phosphorus, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, and calcium aluminate; tetrabromobisphenol A, tetrabromophthalic anhydride, hexabromobenzene, romation Bromine-based flame retardants such as phenol novolac; Phosphorus-based flame retardants; Colorants such as dyes and pigments; Oxidation stabilizers, light stabilizers, moisture resistance improvers, thixotropy-imparting agents, diluents, defoamers, other resins, tackifiers, antistatic agents, A lubricant, an ultraviolet absorber, etc. are mentioned.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도 1 내지 도 7는 본 발명의 예시적인 실시형태를 보인 것으로서, 본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는 방열층을 포함한다. 본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는, 적어도 1층 이상의 방열층이 형성된 것이면 특별히 제한되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 7 show an exemplary embodiment of the present invention, the LED (LED) lighting fixture according to the present invention includes a heat dissipation layer. The LED (LED) lighting fixture according to the present invention is not particularly limited as long as at least one heat dissipation layer is formed.
도 1 내지 도 7를 참조하면, 본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 LED 조명기구, 예컨대 투광등, 가로등, 보안등, 터널등 또는 그 부품 어느 것에나 적용가능하므로, 구체적인 설명은 생략한다.1 to 7, the LED (LED) lighting fixture according to the present invention is applied to any of the LED lighting fixtures commonly used in the art, such as floodlights, streetlights, security lights, tunnel lights, or parts thereof. Since it is possible, a detailed description will be omitted.
발생된 열은 어레이 기판을 통하여 본체로 열전달되고, 이후 방열층을 통하여 방출된다.The generated heat is transferred to the main body through the array substrate, and then is discharged through the heat dissipation layer.
본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는, 예를 들어 투광 조명등, 가로등, 보안등, 터널등, 다운라이트 및 면조명 등으로부터 선택될 수 있다.The LED lighting fixture according to the present invention may be selected from, for example, a floodlight, a streetlight, a security light, a tunnel light, a downlight, and a surface light.
상기 방열층은 위와 같은 엘이디 조명등기구의 외부 표면, 즉 본체의 외측면에 형성된다. 또한, 상기 방열층은 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 본체의 외부 표면에 코팅, 형성될 수 있다.The heat dissipation layer is formed on the outer surface of the above LED lighting fixture, that is, the outer surface of the main body. In addition, the heat dissipation layer includes at least one primer layer and at least one heat-radiant coating layer. At this time, the primer layer is formed through coating on the constituent members constituting the LED (LED) lighting fixture. The primer layer may be coated, for example, on the outer surface of the body.
또한, 상기 방열 코팅층은 프라이머층 상에 코팅을 통해 형성된다.In addition, the heat dissipation coating layer is formed through coating on the primer layer.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더 상세히 설명한다. 또, 본 발명의 범위는 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. In addition, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
실시예 1Example 1
질화붕소(화학식: BN, 판상, 입경：5㎛) 분체 100g을 저온 플라즈마 장비인 CD400 PC®(Euro Plasma)를 이용하여 처리시간 15분, 처리 가스로 암모니아(NH3), 가스 유속 100Sccm, 진공도 30mTorr, 전력 220W의 조건으로 암모니아 플라즈마 처리를 수행하였다.Boron nitride (chemical formula: BN, plate shape, particle size: 5㎛) powder 100g using CD400 PC® (Euro Plasma), a low-temperature plasma equipment, treatment time 15 minutes, ammonia (NH3) as processing gas, gas flow rate 100Sccm, vacuum degree 30mTorr , ammonia plasma treatment was performed under the condition of power 220W.
그 후 스테아르산 5g, 트리에탄올아민 (Triethanolamine) 0.1g을 에탄올에 녹여 용액을 제조한 후 상기 플라즈마 처리된 질화붕소 분체를 투입하여 1시간 동안 교반하였다. 그 후 여과, 세척, 건조하였다.Thereafter, 5 g of stearic acid and 0.1 g of triethanolamine were dissolved in ethanol to prepare a solution, and then the plasma-treated boron nitride powder was added and stirred for 1 hour. It was then filtered, washed and dried.
그 후 아민기가 말단에 존재하는 폴리에틸렌글리콜(분자량 2000) 5g을 녹인 에탄올 용액에 질화붕소 분체를 투입하여 2시간 동안 교반하였다. 그 후 여과, 세척, 건조하여 질화붕소 분체를 얻었다.After that, boron nitride powder was added to an ethanol solution in which 5 g of polyethylene glycol (molecular weight 2000) having an amine group at the terminal was dissolved, followed by stirring for 2 hours. Thereafter, it was filtered, washed, and dried to obtain boron nitride powder.
그 후 비페닐 아랄킬형 에폭시수지(biphenyl aralkyl type epoxy resin)(상품명 「NC-3000H」, 닛뽄카야쿠(日本化藥)사 제) 100g을 메틸에틸케톤 70g에 용해한 용액에 광개시제(시코쿠카세이고교사 제) 2g을 더하고, 얻어진 질화붕소 분체 15g을 투입한 후 3개 롤 밀을 사용하여 분산시킴으로써, 방열 도료 조성물을 얻었다.After that, 100 g of biphenyl aralkyl type epoxy resin (trade name “NC-3000H”, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was dissolved in 70 g of methyl ethyl ketone with a photoinitiator (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.). First) 2 g was added, and 15 g of the obtained boron nitride powder was added thereto, and then dispersed using a three-roll mill to obtain a heat dissipation coating composition.
실시예 2Example 2
실시예 1에서, 스테아르산 대신에 팔미틴산나트륨염을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.In Example 1, the same procedure was performed except that sodium palmitate was used instead of stearic acid.
실시예 3Example 3
실시예 1의 도료 조성물에 대하여, 전도성 물질로서 전도성 나노카본블랙(케첸블랙 300J)를 전체 도료 조성물의 5중량%로 혼합하고 고속 교반기로 4000RPM의 속도로 20분간 교반하여 도료 조성물을 얻었다.With respect to the coating composition of Example 1, as a conductive material, conductive nano-carbon black (Ketjen Black 300J) was mixed in 5% by weight of the total coating composition and stirred at a speed of 4000 RPM with a high-speed stirrer for 20 minutes to obtain a coating composition.
실시예 4Example 4
실시예 1의 도료 조성물에 대하여, 실시예 1의 질화붕소 분체를 12g 사용하고, 마그네슘-킬레이트되고, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란을 결합시 질화붕소 분체를 3g 사용한 것을 제외하고는 동일하게 도료 조성물을 얻었다.For the coating composition of Example 1, 12 g of the boron nitride powder of Example 1 was used, magnesium-chelated, and 3 g of boron nitride powder was used when γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane was combined. A coating composition was obtained in the same manner except for this.
실시예 5Example 5
실시예 1에서, 아민기가 말단에 존재하는 폴리에틸렌글리콜(분자량 2000)을 4g과 아르기닌을 1g 혼합하여 처리한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.In Example 1, the same procedure was performed except that 4 g of polyethylene glycol (molecular weight 2000) having an amine group at the terminal was mixed with 1 g of arginine and treated.
실시예 6Example 6
실시예 1의 도료 조성물에 대하여, 코로넨(coronene)을 0.15g 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.With respect to the coating composition of Example 1, the same procedure was performed except that 0.15 g of coronene was used.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1에서, 질화붕소(화학식: BN, 판상, 입경：5㎛) 분체를 그대로 도료 조성물에 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.In Example 1, the same procedure was performed except that boron nitride (Formula: BN, plate shape, particle size: 5 μm) powder was used as it is in the coating composition.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 1에서 암모니아 플라즈마 처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 도료 조성물을 제조하였다.A coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that ammonia plasma treatment was not performed.
비교예 3Comparative Example 3
실시예 1에서 스테아르산 처리를 하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 도료 조성물을 제조하였다.A coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that stearic acid treatment was not performed.
비교예 4Comparative Example 4
실시예 1에서 아민기가 말단에 존재하는 폴리에틸렌글리콜 처리를 하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 도료 조성물을 제조하였다.A coating composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that polyethylene glycol treatment in which an amine group was present at the terminal was not treated.
실험예Experimental example
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 도료 조성물을 이용하여, 콤마코팅 방식으로 40㎛ 두께의 알루미늄 박 외면에 20㎛ 두께로 코팅한 후, 150℃ 온도에서 7분간 소성 처리하였다. 내면에 아크릴계 점착제를 20㎛ 두께로 코팅한 후 이형지를 부착하여 방열 코팅 복합 시트를 제조하였다.Using the coating compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, the outer surface of an aluminum foil having a thickness of 40 μm was coated to a thickness of 20 μm by a comma coating method, and then fired at a temperature of 150° C. for 7 minutes. An acrylic adhesive was coated on the inner surface to a thickness of 20 μm, and then a release paper was attached to prepare a heat dissipation coating composite sheet.
상기 방열 코팅 복합 시트를 사용하여 하기 방법으로 기본 물성을 평가하고(표 1), 방열 특성을 평가하였다(표 2)Basic physical properties were evaluated by the following method using the heat dissipation coating composite sheet (Table 1), and heat dissipation properties were evaluated (Table 2)
1)One) 기본 물성 평가Basic property evaluation
실시예 1~6 및 비교예 1~4에서와 같이 제작된 방열수지 조성물의 기본적인 물성을 하기와 같이 평가하여 표 1 및 표 2에 나타내었다. 그 결과, 실시예의 방열 도료 조성물이 비교예와 대비하여 부착성 및 내열성이 우수한 것을 확인하였다.The basic physical properties of the heat-dissipating resin compositions prepared as in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated as follows and shown in Tables 1 and 2. As a result, it was confirmed that the heat dissipation coating composition of Example was excellent in adhesion and heat resistance compared to Comparative Example.
1. 도막두께: A456 BASIC(elcometer/영국) 측정 1. Film thickness : A456 BASIC (elcometer/UK) measurement
2. 도막외관: 육안으로 측정시 크리에이터링, 균열, 색얼룩 등이 없어야 함. 2. Appearance of the coating film: There should be no creation, cracks, color stains, etc. when measured with the naked eye.
3. 초기 부착성: 시편에 코팅후 1mm간격으로 바둑판 형태의 눈금을 100개 만든 다음 스카치테이프로 도막을 박리시 테이프에 박리되어 나오는 도막의 개수로 초기 부착성을 평가하였다. 3. Initial adhesion: After coating the specimen, 100 checkerboard scales were made at intervals of 1 mm, and then the initial adhesion was evaluated by the number of films peeled off the tape when the coating film was peeled off with scotch tape.
4. 내열성: 시편을 200℃ 챔버 안에서 1시간 동안 방치 후 부착성 및 외관의 이상 유무를 상기와 동일하게 평가하였다. 4. Heat resistance: After the specimen was left in a 200°C chamber for 1 hour, adhesion and appearance abnormality were evaluated in the same manner as above.
(㎛)film thickness
(μm)
100/100○
100/100
100/100○
100/100
100/100○
100/100
100/100○
100/100
100/100○
100/100
100/100○
100/100
○: 양호, △: 불량○: good, △: bad
(㎛)film thickness
(μm)
75/100△
75/100
96/100○
96/100
92/100○
92/100
94/100○
94/100
○: 양호, △: 불량○: good, △: bad
2)2) 방열특성 평가Evaluation of heat dissipation characteristics
12W의 LED 바를 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 방열 시트 위에서 가동 후, OTR 센서를 이용하여 방열 시트와 LED 바의 온도변화를 측정하였다. 온도 측정은 처음 시작 시간의 온도와 2시간 후 온도를 30분 간격으로 측정하여 방열성능을 상대 비교 및 평가하였다. 방열성능의 해석은 시작 온도와 2시간 후의 온도의 차이가 적을수록, 또한 LED와 방열 시트의 온도 차가 적을수록 열전도성 및 방열성이 우수한 것으로 평가한다. 상기의 방열 측정은 항온 실에서 평가하며, 항온실 온도는 25℃를 유지한다. 그 평가 결과가 하기 표 3 및 표 4에 개시되어 있다. 온도측정 장비로는 Datapaq(Ver7.3) OTR(Oven Tracking Recorder)를 사용하였다.After the 12W LED bar was operated on the heat dissipation sheets of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4, the temperature change of the heat dissipation sheet and the LED bar was measured using an OTR sensor. As for the temperature measurement, the temperature of the first start time and the temperature after 2 hours were measured every 30 minutes to compare and evaluate the heat dissipation performance. In the analysis of heat dissipation performance, the smaller the difference between the starting temperature and the temperature after 2 hours, and the smaller the temperature difference between the LED and the heat dissipation sheet, the better the thermal conductivity and heat dissipation. The heat dissipation measurement is evaluated in a constant temperature room, and the temperature of the constant temperature room is maintained at 25°C. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 below. Datapaq (Ver7.3) OTR (Oven Tracking Recorder) was used as a temperature measuring device.
위치temperature Senser
location
℃initial temperature
℃
℃30 minutes
℃
℃60 minutes
℃
℃90 minutes
℃
℃120 minutes
℃
위치temperature Senser
location
℃initial temperature
℃
℃30 minutes
℃
℃60 minutes
℃
℃90 minutes
℃
℃120 minutes
℃
상기 표 3 및 표 4로부터 알 수 있는 바와 같이 실시예 1 내지 6에 따라 제조된 방열 시트의 경우 비교예 1 내지 비교예 4에 비하여 보다 낮은 온도차를 나타내고 있어 우수한 방열 효과를 가짐을 알 수 있다. 이는 질화붕소 분체가 분산성 및 상용성이 우수하여 도막내 고르게 존재하고 열전도 네트워크가 잘 형성되어 있기 때문인 것으로 판단된다. 또한 실시예 4 및 6의 경우 현저히 낮은 온도차를 나타내고 있으므로, 특히 우수한 방열 효과를 나타내는 것을 알 수 있다. As can be seen from Tables 3 and 4, the heat dissipation sheets prepared according to Examples 1 to 6 exhibit a lower temperature difference compared to Comparative Examples 1 to 4, and thus it can be seen that they have an excellent heat dissipation effect. This is considered to be because the boron nitride powder has excellent dispersibility and compatibility, so that it is evenly present in the coating film and the heat conduction network is well formed. In addition, in the case of Examples 4 and 6, it can be seen that, since the temperature difference is significantly low, a particularly excellent heat dissipation effect is exhibited.
3)3) 저장 안정성 평가Storage stability evaluation
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 4의 방열 도료 조성물을 상온에서 100일간 방치한 후 전술한 방법으로 방열특성을 평가하여 100일간 방치하기 전의 온도차 대비 방치한 후의 온도차 증가값을 확인하여 저장 안정성을 평가하였으며, 그 결과를 표 5에 나타내었다. 표 5에서 볼 수 있듯이, 실시예의 도료 조성물이 비교예에 비하여 온도차 증가값이 작으며, 따라서, 저장 안정성이 우수한 것을 알 수 있다.After leaving the heat dissipation coating compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 at room temperature for 100 days, the heat dissipation characteristics were evaluated by the above-described method, compared to the temperature difference before leaving for 100 days. was evaluated, and the results are shown in Table 5. As can be seen in Table 5, it can be seen that the coating composition of Examples has a small increase in temperature difference compared to Comparative Examples, and thus has excellent storage stability.
(at 30분)temperature difference increase
(at 30 minutes)
(at 60분)temperature difference increase
(at 60 minutes)
(at 90분)temperature difference increase
(at 90 minutes)
(at 120분)temperature difference increase
(at 120 minutes)
(단위 : ℃ )(Unit: ℃)
Claims (9)
상기 질화붕소 분체는,
암모니아 플라즈마로 전처리된 후 탄소수 8 내지 20 범위내의 지방산 또는 지방산염으로 1차 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 소수성 알킬기가 존재하고,
아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜로 2차 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 친수성 폴리에틸렌글리콜기가 존재하며,
상기 질화붕소 분체는 판상의 구조를 지닌 크기가 1~20㎛의 평균 입경을 갖고,
코로넨(coronene)을 첨가제로서 더 포함하는, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
As a heat dissipation paint composition for LED (LED) lighting luminaires comprising boron nitride powder and an epoxy resin,
The boron nitride powder,
After pretreatment with ammonia plasma, a hydrophobic alkyl group is present on the surface of the boron nitride powder by primary treatment with a fatty acid or fatty acid salt within the range of 8 to 20 carbon atoms,
A hydrophilic polyethylene glycol group exists on the surface of the boron nitride powder by secondary treatment with polyethylene glycol having an amine group,
The boron nitride powder has an average particle diameter of 1 to 20 μm in size with a plate-like structure,
A heat dissipation coating composition for LED lighting fixtures, further comprising coronene as an additive.
상기 아민기가 존재하는 폴리에틸렌글리콜로 2차 처리할 때, 아미노산을 함께 혼합하여 처리하여 질화붕소 분체의 표면에 아미노산이 추가로 존재하는, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
According to claim 1,
When the secondary treatment with polyethylene glycol in which the amine group is present, amino acids are mixed together and treated so that amino acids are additionally present on the surface of the boron nitride powder, a heat dissipation paint composition for LED lighting fixtures.
제2의 질화붕소 분체를 더 포함하며,
상기 제2의 질화붕소 분체는, 표면에 2가 금속착체층이 형성되고, 실란 커플링제가 결합된, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
According to claim 1,
Further comprising a second boron nitride powder,
The second boron nitride powder, a divalent metal complex layer is formed on the surface, and a silane coupling agent is combined, a heat dissipation coating composition for LED (LED) lighting fixtures.
상기 탄소수 8 내지 20의 지방산은 스테아르산, 올레인산, 미리스트산, 팔미틴산, 리놀레산, 라우린산 및 리놀렌산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
According to claim 1,
The fatty acid having 8 to 20 carbon atoms includes at least one selected from the group consisting of stearic acid, oleic acid, myristic acid, palmitic acid, linoleic acid, lauric acid, and linolenic acid. .
상기 방열 도료 조성물은 광개시제가 더 포함되며,
상기 광개시제는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, 2,4,6(트리메틸벤조일)디페닐포스핀옥사이드, 1-히드록시-시클로헥실페닐케톤 중의 1종 또는 임의의 2종 이상의 조합인, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
According to claim 1,
The heat dissipation paint composition further comprises a photoinitiator,
The photoinitiator is one or any two of bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, 2,4,6(trimethylbenzoyl)diphenylphosphine oxide, 1-hydroxy-cyclohexylphenylketone A combination of more than one type, a heat dissipation paint composition for LED lighting fixtures.
상기 방열 도료 조성물은 전도성 물질을 더 포함하며, 상기 전도성 물질은 그래핀, 탄소나노튜브, 금, 은, 인듐틴옥사이드, 안티모니틴옥사이드 및 희토류금속으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
According to claim 1,
The heat dissipation coating composition further comprises a conductive material, wherein the conductive material is at least one selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes, gold, silver, indium tin oxide, antimonitin oxide and rare earth metals. (LED) Heat radiation coating composition for lighting fixtures.
상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 상기 질화붕소 분체 5~25 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
According to claim 1,
With respect to 100 parts by weight of the epoxy resin, the heat dissipation coating composition for LED (LED) lighting luminaires, characterized in that it comprises 5 to 25 parts by weight of the boron nitride powder.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130067128A (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-21 | 현대자동차주식회사 | Complex particle of phase change materials and conductive filler for a heat control material and its preparing method |
| KR20130097253A (en) * | 2012-02-23 | 2013-09-03 | 한국원자력연구원 | In-situ purification and surface treatment method of boron nitride nanotubes |
| KR20160016916A (en) * | 2013-05-30 | 2016-02-15 | 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 | Hydrophobic inorganic particles, resin composition for heat dissipation member, and electronic component device |
| KR101731974B1 (en) * | 2011-02-25 | 2017-05-02 | 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. | Thermally conductive and electrically insulative polymer compositions containing a low thermally conductive filler and uses thereof |
| KR101822587B1 (en) * | 2017-11-16 | 2018-03-08 | 레이져라이팅(주) | Painting Composition having heat dissipation and LED Lamp Device having excellent heat-radiant property by employing the same |
-
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- 2021-02-24 KR KR1020210024585A patent/KR102280280B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101731974B1 (en) * | 2011-02-25 | 2017-05-02 | 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. | Thermally conductive and electrically insulative polymer compositions containing a low thermally conductive filler and uses thereof |
| KR20130067128A (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-21 | 현대자동차주식회사 | Complex particle of phase change materials and conductive filler for a heat control material and its preparing method |
| KR20130097253A (en) * | 2012-02-23 | 2013-09-03 | 한국원자력연구원 | In-situ purification and surface treatment method of boron nitride nanotubes |
| KR20160016916A (en) * | 2013-05-30 | 2016-02-15 | 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 | Hydrophobic inorganic particles, resin composition for heat dissipation member, and electronic component device |
| KR101822587B1 (en) * | 2017-11-16 | 2018-03-08 | 레이져라이팅(주) | Painting Composition having heat dissipation and LED Lamp Device having excellent heat-radiant property by employing the same |
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