KR102437827B1 - Painting composition containing CNT and having heat dissipation and LED Lamp Device by employing the same - Google Patents
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- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
Description
본 발명은 탄소나노튜브를 포함하는 방열 도료 조성물 및 엘이디(LED) 조명등기구에 관한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation coating composition comprising carbon nanotubes and an LED lighting fixture.
최근 자동차, 전기· 전자 분야 등에서 사용되고 있는 전자 기기는 경량화, 박형화, 소형화, 다기능화가 추구되고 있다. 이러한 전자 소자가 고집적화 될수록 더욱 많은 열이 발생하는데, 이러한 방출열은 소자의 기능을 저하시킬 뿐만 아니라 주변 소자의 오작동, 기판 열화 등의 원인이 되고 있어 방출 열을 제어하는 기술 및 고 방열 소재에 대한 많은 관심과 연구가 이루어지고 있다.Recently, electronic devices used in automobiles, electric/electronic fields, etc. are being pursued to be lightweight, thin, miniaturized, and multifunctional. The higher the integration of these electronic devices, the more heat is generated, and the emitted heat not only deteriorates the function of the device, but also causes malfunctions of peripheral devices and substrate deterioration. Much interest and research is being done.
방열 소재는 일반적으로 열전도성이 낮은 수지 성분(고분자 매트릭스)에 열전도성 필러를 다량으로 충전함으로써 열전도 및 방열 성능이 얻어진다. In general, a heat dissipation material provides heat conduction and heat dissipation performance by filling a large amount of a heat conductive filler in a resin component (polymer matrix) with low heat conductivity.
기존 열전도성 필러 중 하나인 탄소나노튜브(CNT)는 다양한 분야에서 적용되고 있으며, 고분자 재료의 부족한 물성인 기계적 강도, 열전도도, 전기전도도 등을 향상시킬 수 있는 가장 전망되는 차세대 재료 중의 하나로 연구 개발되고 있다. Carbon nanotube (CNT), one of the existing thermally conductive fillers, is being applied in various fields, and research and development as one of the most promising next-generation materials that can improve mechanical strength, thermal conductivity, electrical conductivity, etc., which are insufficient properties of polymer materials is becoming
그러나, CNT의 큰 종횡비(aspect ratio)와 표면에 있는 탄소 분자들 사이의 강한 van der Waals 힘 때문에 나노튜브를 고분자 재료에 안정적으로 분산하기는 매우 어렵다. 이에 CNT의 뭉침을 방지하기 위하여 강한 기계적 교반이나 초음파를 부과하기도 하고, 용매와 분산용 계면활성제를 이용하여 분산하거나 분산 매질과 친화성을 갖도록 CNT 표면을 유기 작용기와 공유 결합시켜 표면 개질시키기도 하나 공유결합에 의해 CNT 고유 물성(intrinsic properties)이 악화되어 전기 전도도, 열전도도가 떨어지는 문제가 있다.However, due to the large aspect ratio of CNTs and the strong van der Waals force between carbon molecules on the surface, it is very difficult to stably disperse the nanotubes in the polymer material. In order to prevent aggregation of CNTs, strong mechanical agitation or ultrasonic waves are sometimes applied, dispersed using a solvent and a dispersion surfactant, or the surface of CNTs is covalently bonded with organic functional groups to have affinity with the dispersion medium to modify the surface. There is a problem in that the intrinsic properties of CNTs are deteriorated by bonding, and thus electrical conductivity and thermal conductivity are deteriorated.
본 발명은 방열 도료 조성물내에서의 탄소나노튜브의 분산성을 향상시켜 도막내의 탄소나노튜브의 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 carbon nanotubes in the heat dissipation coating composition to prevent partial cutoff of the heat conduction network of the carbon nanotubes in the coating film, thereby remarkably increasing the thermal conductivity. aims to provide
또한, 탄소나노튜브의 장시간 분산상을 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 lighting fixture with improved storage stability by maintaining the dispersed phase of carbon nanotubes for a long time.
또한, 탄소나노튜브와 에폭시 수지와의 상용성을 향상시켜 에폭시 수지와 탄소나노튜브의 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 compatibility between carbon nanotubes and epoxy resins, the interfacial stability of epoxy resins and carbon nanotubes 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
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, In order to achieve the object of the present invention,
본 발명은 탄소나노튜브, 에폭시 수지 및 분산성 향상 공중합체를 포함하는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물로서, 상기 분산성 향상 공중합체는 하기 화학식 1의 단량체로부터 유도되는 구조 단위 및 친수성기를 갖는 구조 단위를 포함하는, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물을 제공한다.The present invention provides a heat dissipation paint composition for LED lighting luminaires comprising carbon nanotubes, an epoxy resin, and a dispersibility-enhancing copolymer, wherein the dispersibility-enhancing copolymer includes structural units and hydrophilic groups derived from the monomer of Formula 1 below. It provides a heat dissipation coating composition for LED (LED) lighting fixtures, including a structural unit having a.
<화학식 1><Formula 1>
(상기 화학식 1에서, (In Formula 1,
n은 각각 독립적으로 2 내지 10의 정수이며,n is each independently an integer from 2 to 10,
R은 하기 화학식 2로 표현된다)R is represented by the following formula (2))
<화학식 2><Formula 2>
또한, 상기 분산성 향상 공중합체는 친수성기를 갖는 구조 단위로서, 하기 화학식 3의 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 포함하는, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물을 제공한다.In addition, the dispersibility-enhancing copolymer is a structural unit having a hydrophilic group, and includes a structural unit derived from a monomer of Formula 3 below, and provides a heat dissipation coating composition for LED lighting luminaires.
<화학식 3><Formula 3>
(상기 화학식 3에서, (In Formula 3,
R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기이며,R1 is each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms,
Y는 탄소수 1 내지 17의 지방족 탄화수소기이며, 지방족 탄화수소기의 -CH2- 일부는 -CO-, -O- 또는 -S-로 치환될 수 있으며,Y is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, -CH2- part of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with -CO-, -O- or -S-,
R2는 히드록시기 또는 탄소수 1 내지 4의 히드록시알킬기이며,R2 is a hydroxy group or a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
m은 2 내지 4의 정수이다).m is an integer from 2 to 4).
또한, 상기 분산성 향상 공중합체는 하기 화학식 4의 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 포함하는, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물을 제공한다.In addition, the dispersibility improving copolymer provides a heat dissipation coating composition for LED (LED) lighting fixtures, including a structural unit derived from a monomer of Formula 4 below.
<화학식 4><Formula 4>
(상기 화학식 4에서, (In Formula 4,
R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기이며,R1 is each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms,
R3는 수소 원자, 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기이며, 지방족 탄화수소기의 -CH2- 일부는 -O- 로 치환될 수 있다).R3 is a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and -CH2- of the aliphatic hydrocarbon group may be partially substituted with -O-).
또한, 상기 분산성 향상 공중합체는 상기 화학식 1의 단량체로부터 유도되는 구조 단위에 대하여, 상기 화학식 3의 단량체로부터 유도되는 구조 단위가 몰비로 0.5 내지 1.5 배 포함되는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물을 제공한다.In addition, the dispersibility-enhancing copolymer is a heat dissipation paint for LED lighting luminaires in which the structural unit derived from the monomer of Formula 3 is included in a molar ratio of 0.5 to 1.5 times with respect to the structural unit derived from the monomer of Formula 1 A composition is provided.
또한, 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 조성물을 제공한다.In addition, the heat dissipation paint composition further includes a photoinitiator, and the photoinitiator is bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, 2,4,6(trimethylbenzoyl)diphenylphosphine oxide, 1-hydro Provided is a heat dissipation coating composition for LED (LED) lighting fixtures, which is one type or a combination of any two or more types in hydroxy-cyclohexylphenyl ketone.
또한, 상기 방열 도료 조성물은 열전도성 물질을 더 포함하며, 상기 열전도성 물질은 그래핀, 질화붕소 및 질화알루미늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물을 제공한다.In addition, the heat dissipation coating composition further comprises a thermally conductive material, wherein the thermally conductive material is at least one selected from the group consisting of graphene, boron nitride and aluminum nitride. to provide.
또한, 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 상기 탄소나노튜브 5~25 중량부, 상기 분산성 향상 공중합체 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물을 제공한다.In addition, with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin, 5 to 25 parts by weight of the carbon nanotube and 1 to 10 parts by weight of the dispersibility improving copolymer. do.
본 발명은 또한, 상기 방열 도료 조성물에 의해 제조된 엘이디(LED) 조명등기구를 제공한다.The present invention also provides an LED (LED) lighting fixture manufactured by the heat dissipation coating composition.
본 발명에 따른 방열 도료 조성물은 탄소나노튜브의 분산성을 향상시켜 도막내의 탄소나노튜브의 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 carbon nanotubes to prevent the thermal conduction network of the carbon nanotubes from being partially cut in the coating film, thereby remarkably increasing the thermal conductivity.
또한, 탄소나노튜브의 장시간 분산상을 유지시켜 방열 도료 조성물의 저장 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to improve the storage stability of the heat dissipation coating composition by maintaining the dispersed phase of the carbon nanotubes for a long time.
또한, 탄소나노튜브와 에폭시 수지와의 상용성을 향상시켜 에폭시 수지와 탄소나노튜브의 계면 안정성을 높여 도막 균열을 방지하고, 균일한 도막 부착성을 가질 수 있다.In addition, by improving the compatibility between the carbon nanotube and the epoxy resin, the interfacial stability of the epoxy resin and the carbon nanotube is increased to prevent cracks in the coating film and to have uniform coating film adhesion.
상기의 효과 및 추가적 효과에 대하여 아래에서 자세히 서술한다.The above effects and additional effects will be described in detail below.
도 1은 본 발명에 따른 방열 도료 조성물이 도포된 엘이디(LED) 다운라이트의 일례이다.
도 2는 본 발명에 따른 방열 도료 조성물이 도포된 엘이디(LED) 실내조명등의 일례이다.
도 3은 본 발명에 따른 방열 도료 조성물이 도포된 엘이디(LED) 가로등기구의 일례이다.
도 4는 본 발명에 따른 방열 도료 조성물이 도포된 엘이디(LED) 보안등기구의 일례이다.
도 5는 본 발명에 따른 방열 도료 조성물이 도포된 엘이디(LED) 터널등기구의 일례이다.
도 6은 본 발명에 따른 방열 도료 조성물이 도포된 엘이디(LED) 투광등기구의 일례이다.1 is an example of an LED downlight coated with a heat dissipation paint composition according to the present invention.
2 is an example of an LED indoor lighting lamp coated with a heat dissipation paint composition according to the present invention.
3 is an example of an LED (LED) street light fixture to which the heat dissipation paint composition according to the present invention is applied.
4 is an example of an LED (LED) security lighting device coated with a heat dissipation paint composition according to the present invention.
5 is an example of an LED (LED) tunnel lamp to which the heat dissipation paint composition according to the present invention is applied.
6 is an example of an LED floodlight to which the heat dissipation paint composition according to the present invention is applied.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
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 탄소나노튜브, 에폭시 수지 및 분산성 향상 공중합체를 포함한다.The heat dissipation coating composition for LED lighting fixtures according to an embodiment of the present invention includes carbon nanotubes, an epoxy resin, and a dispersibility-enhancing copolymer.
상기 탄소나노튜브는 단일벽, 이중벽, 다중벽 구조의 탄소나노튜브, 다발형의 탄소나노튜브 또는 그 혼합물이 사용될 수 있고, 그 크기는 복합체의 용도에 따라 다양하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 대량생산의 용이성, 작업성, 경제성, 생산의 용이성, 복합체의 특성 및 구입 용이성 등을 고려할 때 바람직하게는 100 ㎚ 내지 100 ㎛의 길이를 갖고, 0.5 ㎚ 내지 50 ㎚의 직경을 갖는 것이 좋다. 상기 탄소나노튜브는 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 5~25 중량부를 포함하는 것이 좋다. 상기 범위 미만에서는 방열 성능이 떨어지며, 상기 범위를 초과하는 경우 분산성 및 저장 안정성이 떨어질 수 있다.The carbon nanotubes may be single-walled, double-walled, multi-walled carbon nanotubes, bundled carbon nanotubes, or mixtures thereof, and the size of the carbon nanotubes may be variously selected and used according to the use of the composite. In addition, it is preferable to have a length of 100 nm to 100 μm and a diameter of 0.5 nm to 50 nm when considering the ease of mass production, workability, economic feasibility, ease of production, characteristics of the composite, and ease of purchase. . The carbon nanotubes may contain 5 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin. If it is less than the above range, the heat dissipation performance may be deteriorated, and if it exceeds the above range, dispersibility and storage stability may be deteriorated.
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. 이외에도 다른 종류의 수지가 혼합될 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. In addition, other types of resin may be mixed.
상기 분산성 향상 공중합체는 하기 화학식 1의 단량체로부터 유도되는 구조 단위 및 친수성기를 갖는 구조 단위를 포함한다.The dispersibility-enhancing copolymer includes a structural unit derived from a monomer of Formula 1 below and a structural unit having a hydrophilic group.
<화학식 1><Formula 1>
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
n은 각각 독립적으로 2 내지 10의 정수이며,n is each independently an integer from 2 to 10,
R은 하기 화학식 2로 표현된다.R is represented by the following formula (2).
<화학식 2><Formula 2>
상기 화학식 1의 구조 단위에 존재하는 2개의 파이렌기는 π-π 인력(interaction)에 의해 탄소나노튜브와 비공유 결합을 하게 된다. 특히 2개의 파이렌기가 마치 집게처럼 탄소나노튜브에 보다 강하게 결합되게 된다. 한편, 친수성기를 갖는 구조 단위를 더 포함하여 이웃하는 소수성의 탄소나노튜브를 밀어내어 조성물내에서 분산성을 크게 향상시키고 탄소나노튜브끼리의 응집을 방지하여 장시간 저장하여도 도료 조성물 내에서의 분산성을 유지하여 저장 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 상기 분산성 향상 공중합체는 소수성기와 친수성기를 함께 도입하여 에폭시 수지내의 분산성을 크게 향상시키고, 에폭시 수지와의 상용성을 높일 수 있게 된다. 상기 분산성 향상 공중합체는 상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부를 포함하는 것이 좋다. 상기 범위 미만에서는 CNT 분산 효과가 떨어지며, 상기 범위를 초과하는 경우 탄소나노튜브에 결합된 양이 많아 열전도도가 오히려 나빠질 수 있다.Two pyrene groups present in the structural unit of Formula 1 are non-covalently bonded to the carbon nanotube by π-π interaction. In particular, the two pyrene groups are more strongly bonded to the carbon nanotube like tongs. On the other hand, by further including a structural unit having a hydrophilic group, the dispersibility in the composition is greatly improved by pushing out neighboring hydrophobic carbon nanotubes, and dispersibility in the coating composition is prevented even after long-time storage by preventing aggregation of carbon nanotubes. can be maintained to improve storage stability. In addition, the dispersibility-improving copolymer introduces a hydrophobic group and a hydrophilic group together to greatly improve dispersibility in the epoxy resin and increase compatibility with the epoxy resin. The dispersibility improving copolymer may contain 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin. If it is less than the above range, the CNT dispersion effect is lowered, and when it exceeds the above range, the amount of carbon nanotubes bound to the carbon nanotubes is large, and thermal conductivity may be rather deteriorated.
상기 화학식 1의 단량체의 합성예로서는 하기의 반응식 1을 들 수 있으나 이에 제한되지 않는다.Examples of the synthesis of the monomer of Formula 1 may include the following Reaction Scheme 1, but is not limited thereto.
<반응식 1><Scheme 1>
상기 분산성 향상 공중합체는 친수성기를 갖는 구조 단위로서, 하기 화학식 3의 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 포함할 수 있다. The dispersibility improving copolymer is a structural unit having a hydrophilic group, and may include a structural unit derived from a monomer of Formula 3 below.
<화학식 3><Formula 3>
상기 화학식 3에서, In Formula 3,
R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기이며,R1 is each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms,
Y는 탄소수 1 내지 17의 지방족 탄화수소기이며, 지방족 탄화수소기의 -CH2- 일부는 -CO-, -O- 또는 -S-로 치환될 수 있으며,Y is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, -CH 2 - part of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with -CO-, -O- or -S-,
R2는 히드록시기 또는 탄소수 1 내지 4의 히드록시알킬기이며,R2 is a hydroxy group or a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
m은 2 내지 4의 정수이다.m is an integer from 2 to 4.
상기 화학식 3의 단량체로부터 유도되는 구조 단위는 친수성인 히드록시기 또는 히드록시알킬기가 존재하는 벌키한 아다만탄기에 의해 탄소나노튜브의 응집을 방지하고 분산성을 높일 수 있는 것으로 예측된다.The structural unit derived from the monomer of Formula 3 is expected to prevent aggregation of carbon nanotubes and improve dispersibility by the bulky adamantane group in which a hydrophilic hydroxy group or a hydroxyalkyl group exists.
상기 화학식 3의 단량체의 구체적 일례로서, 다음을 들 수 있다.As a specific example of the monomer of Formula 3, the following may be mentioned.
상기 분산성 향상 공중합체는 하기 화학식 4의 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 포함할 수 있다. The dispersibility improving copolymer may include a structural unit derived from a monomer of Formula 4 below.
<화학식 4><Formula 4>
상기 화학식 4에서, In Formula 4,
R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기이며,R1 is each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms,
R3는 수소 원자, 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기이며, 지방족 탄화수소기의 -CH2- 일부는 -O- 로 치환될 수 있다.R3 is a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and -CH2- part of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with -O-.
상기 화학식 4의 구조 단위를 포함함으로서, 에폭시 수지와의 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.By including the structural unit of Formula 4, compatibility with the epoxy resin may be further improved.
상기 분산성 향상 공중합체는 상기 화학식 1의 단량체로부터 유도되는 구조 단위에 대하여, 상기 화학식 3의 단량체로부터 유도되는 구조 단위가 몰비로 0.5 내지 1.5 배 포함될 수 있으며, 상기 화학식 4의 단량체로부터 유도되는 구조 단위는 몰비로 5.0 내지 200 배 포함될 수 있다.The dispersibility improving copolymer may contain 0.5 to 1.5 times the molar ratio of the structural unit derived from the monomer of Formula 3 with respect to the structural unit derived from the monomer of Formula 1, and a structure derived from the monomer of Formula 4 The unit may be included in a molar ratio of 5.0 to 200 times.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 방열 도료 조성물은, 유기 용매를 함유하는 용제계의 것이어도, 수중(水中)에 수지가 용해 또는 분산한 수계의 것이어도 된다.On the other hand, the heat dissipation coating composition according to an embodiment of the present invention may be a solvent 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 포함할 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 열전도성 물질을 더 포함할 수 있으며, 상기 열전도성 물질은 그래핀, 질화붕소 및 질화알루미늄으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 상기 그래핀은 다층 구조를 갖는 것으로서, 상기 다층 구조의 그래핀 사이에 금속 입자가 분포된 것이 바람직하게 사용될 수 있다. In addition, the heat dissipation coating composition according to an embodiment of the present invention may further include a thermally conductive material, and the thermally conductive material may be at least one selected from the group consisting of graphene, boron nitride, and aluminum nitride. The graphene has a multilayer structure, and a metal particle in which the metal particles are distributed between the graphene of the multilayer structure may be preferably used.
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.
본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는, 적어도 1층 이상의 방열층이 형성된 것이면 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 LED 조명기구 또는 부품 어느 것에나 적용 가능하므로, 구체적인 설명은 생략한다. 예시적으로 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 방열 도료 조성물이 도포된 엘이디 조명등기구의 일례를 나타내고 있다.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. Since the LED (LED) lighting fixture according to the present invention is applicable to any LED lighting fixture or component commonly used in the art, a detailed description thereof will be omitted. Illustratively, FIGS. 1 to 6 show an example of an LED lighting fixture to which the heat dissipation paint composition according to the present invention is applied.
본 발명에 따른 엘이디(LED) 조명등기구는, 예를 들어 투광 조명등, 가로등, 보안등, 터널등, 다운라이트 및 면조명 등으로부터 선택될 수 있다.The LED (LED) lighting fixture according to the present invention may be selected from, for example, a flood light, a street light, a security light, a tunnel light, a down light, and a surface light.
상기 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.
합성예 1: 화학식 1의 단량체 합성(상기 반응식 1 참고)Synthesis Example 1: Synthesis of the monomer of Formula 1 (refer to Scheme 1 above)
1- 피렌부탄올로부터 (Z)-1,8-디(피렌-1-일)옥트-4-엔을 제조하였다. (Z)-1,8-di(pyren-1-yl)oct-4-ene was prepared from 1-pyrenebutanol.
먼저, 1-피렌부탄올(1-pyrenebutanol, 0.800 g, 2.92 mmol) 및 트리페닐포스핀(triphenylphosphine, 0.920 g, 3.50mmol)을 디클로로메탄(dichloromethane: DCM)(60 mL)에 용해시켰다. 테트라브롬화 탄소(carbon tetrabromide,1.93 g, 5.81 mmol)를 실온에서 용액에 첨가하였다. 반응이 종결된 후, NaHCO3 포화 수용액을 반응 혼합물에 첨가하고, 혼합물을 DCM으로 3회 추출하고, 염수로 세척하였다. 합쳐진 유기 층을 Na2SO4상에서 건조시키고, 여과하고 감압 하에 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2를 백색 분말로서 수득하였다(0.840 g, 85 %).First, 1-pyrenebutanol (1-pyrenebutanol, 0.800 g, 2.92 mmol) and triphenylphosphine (0.920 g, 3.50 mmol) were dissolved in dichloromethane (DCM) (60 mL). Carbon tetrabromide (1.93 g, 5.81 mmol) was added to the solution at room temperature. After completion of the reaction, saturated aqueous NaHCO3 solution was added to the reaction mixture, and the mixture was extracted 3 times with DCM and washed with brine. The combined organic layers were dried over Na2SO4, filtered and concentrated under reduced pressure. The residue was purified by silica gel column chromatography to give compound 2 as a white powder (0.840 g, 85%).
Mp: 74-75℃(lit. 75-76℃)Mp: 74-75°C (lit. 75-76°C)
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.27 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 8.23-8.09 (m, 4H), 8.07-7.96 (m, 3H), 7.86 (d,J = 7.8 Hz, 1H), 3.47 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.38 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.10-1.97 (m, 4H) 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.27 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 8.23-8.09 (m, 4H), 8.07-7.96 (m, 3H), 7.86 (d,J = 7.8 Hz, 1H), 3.47 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.38 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 2.10-1.97 (m, 4H)
그 후, 1-(4-브로모부틸)피렌(1-(4-bromobutyl)pyrene, 0.760 g, 2.15 mmol) 및 트리페닐포스핀(triphenylphosphine,1.19 g, 2.30 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 90℃에서 2일 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 혼합물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 3을 백색 분말로서 수득하였다(1.11 g, 82 %).Then, 1-(4-bromobutyl)pyrene (1-(4-bromobutyl)pyrene, 0.760 g, 2.15 mmol) and triphenylphosphine (1.19 g, 2.30 mmol) were added. The mixture was stirred at 90° C. for 2 days. After completion of the reaction, the mixture was purified by silica gel column chromatography to obtain compound 3 as a white powder (1.11 g, 82%).
Mp: 105-110℃Mp: 105-110℃
1H NMR(400 MHz, CDCl3): δ 8.21-8.10 (m, 3H), 8.05-7.94 (m, 5H), 7.77 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.70-7.55(m, 9H), 7.53-7.43 (m, 6H), 3.89-3.70 (m, 2H), 3.37 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.28-2.12 (m, 2H), 1.71-1.53(m, 2H) 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.21-8.10 (m, 3H), 8.05-7.94 (m, 5H), 7.77 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.70-7.55 (m, 9H), 7.53-7.43 (m, 6H), 3.89-3.70 (m, 2H), 3.37 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.28-2.12 (m, 2H), 1.71-1.53 (m, 2H)
그 후, 1-피렌부탄올(1-pyrenebutanol, 0.400 g, 1.46 mmol)을 DCM(30 mL)에 용해시켰다. 데스-마틴 퍼리오디난(Dess-Martin periodinane, 0.740 g, 1.75 mmol)을 0℃에서 용액에 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 반응 혼합물을 더 많은 디클로로 메탄으로 희석시키고 포화 수성 NaHCO3 및 염수로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 감압하에 증발시켰다. 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 4를 백색 분말로서 수득하였다(0.360 g, 92 %).Then, 1-pyrenebutanol (1-pyrenebutanol, 0.400 g, 1.46 mmol) was dissolved in DCM (30 mL). Dess-Martin periodinane (0.740 g, 1.75 mmol) was added to the solution at 0°C. The mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After the reaction was complete, the reaction mixture was diluted with more dichloromethane and washed with saturated aqueous NaHCO3 and brine. The organic layer was dried over MgSO4, filtered and evaporated under reduced pressure. The residue was purified by silica gel column chromatography to give compound 4 as a white powder (0.360 g, 92%).
Mp: 71-73℃ (lit. 67-71℃)Mp: 71-73℃ (lit. 67-71℃)
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 9.81 (t, J = 1.4 Hz, 1H), 8.29 (d, J = 9.6 Hz, 1H), 8.24-8.09 (m, 4H), 8.09-7.96 (m, 3H), 7.85 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 3.40 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.59 (td, J = 7.1, 1.4 Hz, 2H), 2.29-2.15 (m, 2H) 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 9.81 (t, J = 1.4 Hz, 1H), 8.29 (d, J = 9.6 Hz, 1H), 8.24-8.09 (m, 4H), 8.09-7.96 (m, 3H), 7.85 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 3.40 (t, J = 7.6 Hz, 2H), 2.59 (td, J = 7.1, 1.4 Hz, 2H), 2.29-2.15 (m, 2H)
그 후, -78℃에서 THF(10 mL) 중 화합물 3의 현탁액(0.330 mg, 0.055 mmol)에 포타슘 tert-부톡 사이드(THF 중 1.0 M용액, 1.32 mL, 0.130 mmol)를 천천히 첨가하였다. THF(3 mL) 중 화합물 4의 용액(0.130 mg, 0.047 mmol)을 첨가하고, 혼합물을 시간 동안 교반하였다. 외부 냉각을 제거하고 혼합물을 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, 반응 혼합물을 DCM으로 희석하고 염수로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 감압 하에 증발시켰다. 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1을 담황색 분말로서 수득하였다(0.060g, 25 %).Then, to a suspension of compound 3 (0.330 mg, 0.055 mmol) in THF (10 mL) at -78°C was slowly added potassium tert-butoxide (1.0 M solution in THF, 1.32 mL, 0.130 mmol). A solution of compound 4 (0.130 mg, 0.047 mmol) in THF (3 mL) was added and the mixture was stirred for h. External cooling was removed and the mixture was stirred at room temperature for 3 h. After completion of the reaction, the reaction mixture was diluted with DCM and washed with brine. The organic layer was dried over MgSO4, filtered and evaporated under reduced pressure. The residue was purified by silica gel column chromatography to give compound 1 as a pale yellow powder (0.060 g, 25 %).
Mp: 101-103℃Mp: 101-103℃
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.24 (d, J = 9.6 Hz, 2H), 8.19-7.93 (m, 14H), 7.82 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 5.64-5.54 (m, 2H), 3.32 (t, J = 7.8 Hz, 4H), 2.25 (m, 4H), 2.01-1.88 (m, 4H) - 1 H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.24 (d, J = 9.6 Hz, 2H), 8.19-7.93 (m, 14H), 7.82 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 5.64-5.54 (m, 2H), 3.32 (t, J = 7.8 Hz, 4H), 2.25 (m, 4H), 2.01-1.88 (m, 4H) -
13C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 136.96, 131.54, 131.02, 130.22, 129.86, 128.72, 127.65, 127.35, 127.26,126.64, 125.86, 125.19, 125.15, 124.91, 124.87, 124.77, 123.54, 33.20, 31.89, 27.47 13 C NMR (100 MHz, CDCl3): δ 136.96, 131.54, 131.02, 130.22, 129.86, 128.72, 127.65, 127.35, 127.26,126.64, 125.86, 125.19, 125.15, 124.91, 124.87, 124.91, 124.87, 124.47, 123.54 33.47.
- MS-EI (m/z): [M]+ calcd for C40H32, 512.2504; found, 512.2495 [M]+ - MS-EI (m/z): [M] + calcd for C 40 H 32 , 512.2504; found, 512.2495 [M] +
합성예 2: 분산성 향상 공중합체의 합성Synthesis Example 2: Synthesis of dispersibility-improving copolymer
상기 합성예 1에서 합성된 화학식 1의 단량체 A, 하기 단량체 B, 하기 단량체 C를 몰비 1:1:30으로 투입하고, 전체 단량체의 합계 중량의 1.2 중량배의 디옥산을 가하였다. 얻어진 혼합물에 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴과 아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)을 전체 단량체의 합계 몰수에 대하여 각각 1 mol％와 3 mol％의 비율로 첨가하고, 이것을 70℃에서 약 5시간 가열하였다. 그 후, 반응액을 대량의 메탄올과 이온 교환수의 혼합 용매에 부어 침전시키는 조작을 3회 행함으로써 정제하여, 중량 평균 분자량이 약 10000인 공중합체를 수율 65％로 얻었다. Monomer A of Formula 1, the following monomer B, and the following monomer C synthesized in Synthesis Example 1 were added in a molar ratio of 1:1:30, and dioxane in an amount 1.2 times by weight of the total weight of all monomers was added. Azobisisobutyronitrile and azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) as initiators were added to the obtained mixture in a ratio of 1 mol% and 3 mol%, respectively, based on the total number of moles of all monomers, and this was heated at 70°C. It was heated for about 5 hours. Thereafter, the reaction solution was purified by pouring it into a mixed solvent of a large amount of methanol and ion-exchanged water for precipitation three times to obtain a copolymer having a weight average molecular weight of about 10000 in a yield of 65%.
비교 합성예 1: 비교 공중합체 1의 합성Comparative Synthesis Example 1: Synthesis of Comparative Copolymer 1
상기 합성예 2에서 단량체 B와 단량체 C 만을 몰비 1:30으로 투입한 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 비교 공중합체 1을 합성하였다.Comparative Copolymer 1 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 2, except that only monomer B and monomer C were added in a molar ratio of 1:30.
비교 합성예 2: 비교 공중합체 2의 합성Comparative Synthesis Example 2: Synthesis of Comparative Copolymer 2
상기 합성예 2에서 단량체 A 대신에 하기 단량체 D를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 수행하여 비교 공중합체 2를 합성하였다.Comparative Copolymer 2 was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 2, except that the following monomer D was used instead of the monomer A.
실시예 1Example 1
합성예 2에서 수득한 분산성 향상 공중합체 10g을 용매 70g에 투입한 후 다중벽 탄소나노튜브 15g을 투입하여 혼합 교반하여 분산시켰다. 그 후 비페닐 아랄킬형 에폭시수지(biphenyl aralkyl type epoxy resin)(상품명 「NC-3000H」, 닛뽄카야쿠(日本化藥)사 제) 100g, 광개시제(시코쿠카세이고교사 제) 2g을 더하고, 3개 롤 밀을 사용하여 분산시킴으로써, 방열 도료 조성물을 얻었다.After 10 g of the dispersibility-improving copolymer obtained in Synthesis Example 2 was added to 70 g of a solvent, 15 g of multi-walled carbon nanotubes were added, followed by mixing and stirring to disperse. After that, 100 g of biphenyl aralkyl type epoxy resin (trade name “NC-3000H”, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and 2 g of photoinitiator (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) were added, and 3 pieces By dispersing using a roll mill, a heat dissipation coating composition was obtained.
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1에서, 합성예 2에서 수득한 분산성 향상 공중합체를 투입하지 않은 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.In Example 1, the same procedure was performed except that the dispersibility improving copolymer obtained in Synthesis Example 2 was not added.
비교예 2Comparative Example 2
상기 실시예 1에서, 합성예 2에서 수득한 분산성 향상 공중합체 대신에 비교 합성예 1에서 수득한 비교 공중합체 1을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.In Example 1, the same procedure was performed except that Comparative Copolymer 1 obtained in Comparative Synthesis Example 1 was used instead of the dispersibility-improving copolymer obtained in Synthesis Example 2.
비교예 3Comparative Example 3
상기 실시예 1에서, 합성예 2에서 수득한 분산성 향상 공중합체 대신에 비교 합성예 2에서 수득한 비교 공중합체 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.In Example 1, the same procedure was performed except that Comparative Copolymer 2 obtained in Comparative Synthesis Example 2 was used instead of the dispersibility-improving copolymer obtained in Synthesis Example 2.
실험예Experimental example
실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 도료 조성물을 이용하여, 콤마코팅 방식으로 50㎛ 두께의 알루미늄 박 외면에 20㎛ 두께로 코팅한 후, 140℃ 온도에서 6분간 소성 처리하였다. 내면에 아크릴계 점착제를 20㎛ 두께로 코팅한 후 이형지를 부착하여 방열 코팅 복합 시트를 제조하였다.Using the coating compositions of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, the outer surface of an aluminum foil having a thickness of 50 μm was coated to a thickness of 20 μm by a comma coating method, and then fired at a temperature of 140° C. for 6 minutes. A heat dissipation coating composite sheet was prepared by coating an acrylic pressure-sensitive adhesive on the inner surface to a thickness of 20 μm and attaching a release paper.
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) 기본 물성 평가1) Basic physical property evaluation
실시예 1 및 비교예 1~3에서와 같이 제작된 방열수지 조성물의 기본적인 물성을 하기와 같이 평가하여 표 1에 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 Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated as follows and shown in Table 1. 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 the initial adhesion was evaluated by the number of films peeled off from the tape when peeling the coating film 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 chamber at 200° C. for 1 hour, the presence or absence of abnormality in adhesion and appearance was evaluated in the same manner as above.
(㎛)film thickness
(μm)
100/100○
100/100
65/100○
65/100
78/100○
78/100
85/100○
85/100
○: 양호, △: 불량○: good, △: bad
2) 방열특성 평가2) Evaluation of heat dissipation characteristics
실시예 1 및 비교예 1 내지 3의 도료 조성물을 이용하여, 콤마코팅 방식으로 50㎛ 두께의 알루미늄 박 외면에 20㎛ 두께로 코팅한 후, 140℃ 온도에서 6분간 소성 처리하여 시편을 만들고, TA Instrument 로부터 입수한 Flash Diffusivity Analyzer, DXF-900 제논 플래쉬 장치를 이용하여 ASTM E1461 규격에 따라, 열전도도를 측정하였다. 각각의 실시예에 해당하는 3개의 시편을 평가한 후, 그 평균값을 열전도도(W/mK)로 표시해서 하기 표 2에 나타내었다.Using the coating composition of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, the outer surface of an aluminum foil having a thickness of 50 μm was coated to a thickness of 20 μm by a comma coating method, and then calcined at a temperature of 140° C. for 6 minutes to make a specimen, TA The thermal conductivity was measured according to ASTM E1461 standard using a Flash Diffusivity Analyzer, DXF-900 xenon flash device obtained from Instrument. After evaluating three specimens corresponding to each example, the average value was expressed as thermal conductivity (W/mK), and is shown in Table 2 below.
(W/mK)thermal conductivity
(W/mK)
상기 표 2 로부터 알 수 있는 바와 같이 실시예 1에 따라 제조된 방열 시트의 경우 비교예 1 내지 비교예 3에 비하여 열전도도가 우수한 것을 알 수 있다. As can be seen from Table 2, in the case of the heat dissipation sheet prepared according to Example 1, it can be seen that the thermal conductivity is superior to those of Comparative Examples 1 to 3.
3) 저장 안정성 평가3) storage stability evaluation
실시예 1 및 비교예 1 내지 4의 방열 도료 조성물을 상온에서 100일간 방치한 후 전술한 방법으로 방열특성을 평가하여 100일간 방치하기 전의 열전도도값을 100이라 할 때, 방치한 후의 열전도도를 측정한 후 환산하여 저장 안정성을 평가하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다. 표 3에서 볼 수 있듯이, 실시예의 도료 조성물이 비교예에 비하여 열전도도 하락이 현저히 작으며, 따라서, 저장 안정성이 우수한 것을 알 수 있다.When the heat dissipation coating compositions of Examples 1 and Comparative Examples 1 to 4 were left at room temperature for 100 days and then the heat dissipation properties were evaluated by the above-described method, and the thermal conductivity value before leaving for 100 days was 100, the thermal conductivity after leaving After measurement, storage stability was evaluated by conversion, and the results are shown in Table 3. As can be seen in Table 3, it can be seen that the coating composition of Examples showed a significantly smaller decrease in thermal conductivity compared to Comparative Examples, and thus had excellent storage stability.
Claims (8)
상기 분산성 향상 공중합체는 하기 화학식 1의 단량체로부터 유도되는 구조 단위;
친수성기를 갖는 구조 단위로서, 하기 화학식 3의 단량체로부터 유도되는 구조 단위; 및
하기 화학식 4의 단량체로부터 유도되는 구조 단위를 포함하는, 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서,
n은 각각 독립적으로 2 내지 10의 정수이며,
R은 하기 화학식 2로 표현된다)
<화학식 2>
<화학식 3>
(상기 화학식 3에서,
R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기이며,
Y는 탄소수 1 내지 17의 지방족 탄화수소기이며, 지방족 탄화수소기의 -CH2- 일부는 -CO-, -O- 또는 -S-로 치환될 수 있으며,
R2는 히드록시기 또는 탄소수 1 내지 4의 히드록시알킬기이며,
m은 2 내지 4의 정수이다)
<화학식 4>
(상기 화학식 4에서,
R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기이며,
R3는 수소 원자, 탄소수 1 내지 20의 지방족 탄화수소기이며, 지방족 탄화수소기의 -CH2- 일부는 -O- 로 치환될 수 있다)
As a heat dissipation coating composition for LED (LED) lighting fixtures comprising carbon nanotubes, an epoxy resin, and a dispersibility-enhancing copolymer,
The dispersibility improving copolymer may include a structural unit derived from a monomer of Formula 1 below;
A structural unit having a hydrophilic group, a structural unit derived from a monomer represented by the following formula (3); and
A heat dissipation coating composition for LED (LED) lighting fixtures, comprising a structural unit derived from a monomer of Formula 4 below.
<Formula 1>
(In Formula 1,
n is each independently an integer from 2 to 10,
R is represented by the following formula (2))
<Formula 2>
<Formula 3>
(In Formula 3,
R1 is each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms,
Y is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 17 carbon atoms, -CH2- part of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with -CO-, -O- or -S-,
R2 is a hydroxy group or a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
m is an integer from 2 to 4)
<Formula 4>
(In Formula 4,
R1 is each independently a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms,
R3 is a hydrogen atom, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and -CH2- part of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with -O-)
상기 분산성 향상 공중합체는 상기 화학식 1의 단량체로부터 유도되는 구조 단위에 대하여, 상기 화학식 3의 단량체로부터 유도되는 구조 단위가 몰비로 0.5 내지 1.5 배 포함되는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
According to claim 1,
The dispersibility-enhancing copolymer contains 0.5 to 1.5 times the molar ratio of the structural unit derived from the monomer of Formula 3 with respect to the structural unit derived from the monomer of Formula 1, and a heat dissipation coating composition for LED lighting luminaires.
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 열전도성 물질을 더 포함하며, 상기 열전도성 물질은 그래핀, 질화붕소 및 질화알루미늄으로 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 thermally conductive material, wherein the thermally conductive material is at least one selected from the group consisting of graphene, boron nitride and aluminum nitride.
상기 에폭시 수지 100 중량부에 대하여, 상기 탄소나노튜브 5~25 중량부, 상기 분산성 향상 공중합체 1 내지 10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엘이디(LED) 조명등기구용 방열 도료 조성물.
According to claim 1,
Based on 100 parts by weight of the epoxy resin, 5 to 25 parts by weight of the carbon nanotube, and 1 to 10 parts by weight of the dispersibility improving copolymer.
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