WO2015190881A1 - Method for producing graphite - Google Patents

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WO2015190881A1
WO2015190881A1 PCT/KR2015/005959 KR2015005959W WO2015190881A1 WO 2015190881 A1 WO2015190881 A1 WO 2015190881A1 KR 2015005959 W KR2015005959 W KR 2015005959W WO 2015190881 A1 WO2015190881 A1 WO 2015190881A1
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organic
inorganic
graphite
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inorganic complex
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PCT/KR2015/005959
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박기륜
김정규
백종갑
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에스케이씨 주식회사
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C01B32/205—Preparation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite

Definitions

  • TECHNICAL FIELD Embodiments relate to a method of preparing graphite. Specifically, it relates to a method for producing graphite powder or sheet.
  • BACKGROUND Graphite is important as an industrial material because of its excellent heat resistance, chemical resistance, high thermal conductivity, and high electric conductivity. Radiation optical elements such as heat-radiating materials, heat-resistant sealing materials, gaskets, and X-ray monochromators, fuel cell separators, and acoustics It is used as a vibration plate. In addition to the use of graphite alone, it is widely used as a heat dissipation material, an electronic device case, and an aircraft material by forming a composite with resin.
  • an artificial graphite method As a representative example of the manufacturing method of an artificial film-like graphite, there is a method called "expand (expanded) graphite method".
  • artificial graphite is prepared by immersing the natural graphite in a mixture of concentrated sulfuric acid and concentrated acetic acid and then heating it rapidly. After the acid is removed by washing, the artificial graphite is processed into a film by a high pressure press.
  • the film-like graphite produced in this way has problems such as weak strength, poor physical properties, and concern about the influence of residual acid.
  • polymer grind method a method in which a special polymer film is directly heat treated to graphite.
  • the polymer film used for this purpose include polyoxadiazole, polyimide, polyphenylenevinylene, polybenzoimidazole, polybenzoxazole, polythiazole, and polyamide film.
  • Polymer graphite method species Compared to the conventional expanded graphite method, it is a much simpler method, which does not induce impurities such as acid, and also has excellent characteristics of achieving excellent thermal conductivity and electrical conductivity close to single crystal graphite. 60-181129, Japanese Patent Laid-Open No.
  • the method of mixing additives such as carbon nanotubes can improve the tensile strength or the peeling strength in the thickness direction, but there is a limit in improving the flexibility.
  • the ablation temperature is high and sheeting is difficult.
  • SUMMARY Embodiments seek to provide a method for easily preparing graphite powder or sheets with improved thermal and mechanical properties. Specifically, the embodiment is to provide a method for producing a graphite powder or sheet excellent in both thermal conductivity and flexibility.
  • the embodiment uses a very inexpensive abyss particles as a seed (Seed) In order to provide a new graphite powder or sheet manufacturing method that can be heat-treated at low temperatures and low production costs.
  • Graphite manufacturing method comprises the steps of providing an inorganic source for forming graphite; Providing an organic source comprising polymeric resin particles; Mixing the inorganic source and the organic source to form an organic-inorganic complex; And heat treating the organic-inorganic complex.
  • an organic-inorganic complex for preparing graphite includes an organic source including graphite particles and polymer resin particles.
  • an organic-inorganic complex including an inorganic source and an organic source is formed, and the mixture is heat-treated to produce graphite.
  • the organic source comprises polymer resin particles.
  • the graphite production method according to the embodiment forms the organic-inorganic complex using the polymer resin particles, and heat-treat the organic-inorganic complex. Accordingly, the graphite sheet according to the embodiment can have improved flexibility, and can prevent wrinkles during the heat treatment process ; have.
  • the organic-inorganic complex may include pores. That is, since the graphite sheet is formed including the polymer resin particles, pores may be included between the polymer resin particles or between the polymer resin particles and the inorganic particles.
  • the pores may complete the thermal shock during the heat treatment of the organic-inorganic complex. Accordingly, the graphite sheet according to the embodiment has improved mechanical properties, and wrinkles in the heat treatment process can be prevented.
  • the graphite according to the embodiment may use a pendulum as the inorganic source.
  • the abyss can act as a seed (graphite) of the graphitization can significantly lower the temperature of the ablation.
  • a graphite manufacturing method may include providing an inorganic source for forming graphite; Providing an organic source comprising polymeric resin particles; Mixing the inorganic source and the oil-valued source to form an organic-inorganic complex; and heat-treating the organic-inorganic complex.
  • the graphite manufacturing method according to the embodiment may be provided in the form of graphite powder or sheet.
  • the method for producing graphite powder omits the compression process after preparing the graphite sheet, or pulverizes it after preparing the graphite sheet.
  • the raw materials can be manufactured by heat treatment in a powder state without undergoing sheeting or filming, and those skilled in the art can easily infer the method.
  • the forming of the organic-inorganic complex may include preparing a slurry including the organic source, the inorganic source, a binder, and a solvent; Casing the slurry; And it may include the step of removing the solvent contained in the slurry.
  • an organic-inorganic mixed body is formed.
  • the organic-inorganic complex may include other additives such as an organic source, an inorganic source, a binder and a solvent, and a dispersant, as necessary.
  • the organic-inorganic complex may have a film or sheet shape.
  • the organic-inorganic complex may have a plate shape or a scroll shape. That is, the organic-inorganic complex may be an organic-inorganic composite sheet.
  • the thickness of the organic-inorganic complex There is no limitation on the thickness of the organic-inorganic complex. For example, it may be several mm to several mm. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 5 to about 1000. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 10 to about. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 20 to about 300.
  • the organic-inorganic complex may have various shapes in addition to the film or sheet shape. For example, it may be in the form of a powder or agglomerated powder.
  • the inorganic source is a raw material for forming the graphite sheet according to the embodiment.
  • the inorganic source may be an inorganic material containing carbon.
  • the inorganic source may be an inorganic material that can be converted into graphite by heat treatment.
  • the inorganic source may include an inorganic material having an abyss or having a graphite structure.
  • the inorganic source may include a bead, such as a natural nob, impression graphite, or expandable graphite.
  • the inorganic source may include carbon nanotubes, carbon nanofibers, and the like having a graphite structure.
  • the expandable nib may be treated with an insert such as sulfuric acid, which may be expanded by heat.
  • the expandable abyss may be expanded several to several thousand times by the heat applied.
  • the inorganic source may be provided in the form of particles. That is, the inorganic source may be in powder form.
  • the inorganic source may include a plate-shaped, polyhedral or spherical-shaped inorganic particles.
  • the average particle diameter of the inorganic particles contained in the inorganic source is not limited.
  • the average particle diameter (D50) of the inorganic particles is from about 0.1 kPa to about 1,000, more specifically from about 0.1 l / mi to about 500 / kPa, more specifically from about 0.1 im to about 300, more specifically May be from about 1 to about 300 / m. More specifically, the average particle diameter of the inorganic particles is about: m to about 200; may be m.
  • the size of the inorganic particles is too large, the dispersion degree of the inorganic particles may be reduced in the process of forming the complex.
  • the size of the inorganic particles is too small, in the process of forming the complex, it is difficult to control the inorganic particles, the particle size of the graphite particles after heat treatment may be small, the thermal conductivity may be lowered.
  • the content of the inorganic source is about 10 to 100 parts by weight of the organic source
  • the amount may be greater than or equal to, more specifically, greater than or equal to 30 parts by weight, more specifically, greater than or equal to 50 parts by weight, more specifically, greater than or equal to 100 parts by weight.
  • the content of the inorganic source may be 900 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the organic source.
  • Organic Source includes polymer resin particles that can be converted into graphite by heat treatment.
  • the organic source may comprise aromatic polymer particles.
  • the organic source may be composed of the polymer resin particles.
  • the polymer resin may be polyimide, polyamide, polyacrylonitrile, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyethylene naphthalate, polyoxadiazole, polybenzothiazole, polybenzobisthiazole , Polybenzoxazole, polybenzobisoxazole, polypyrimerimide, aromatic polyamide, polyphenylene benzoimitazor, polyphenylene benzobisimitazor, polythiazole and polyparaphenylenevinylene It may include one or more selected from the group consisting of, and may be a homopolymer or a copolymer.
  • the organic source may not only be a raw material converted into graphite by heat treatment, but may also perform a binder function to prevent the inorganic source from falling off.
  • the organic source is provided in the form of particles. That is, the organic source may be in powder form.
  • the organic source may include plate-shaped, polyhedral or spherical organic particles.
  • the average particle diameter of the polymer resin particles contained in the organic source There is no limitation on the average particle diameter of the polymer resin particles contained in the organic source. All. For example, it may have a size of several hundred nanometers to several tens of millimeters, but embodiments are not limited thereto. In other words, commercially available polymer water particles may be used as the polymer resin particles.
  • the average particle diameter (D50, based on the primary particles) of the polymer resin particles may be about ⁇ ⁇ to about 1,000, about ⁇ mi to about 500 / im, about 0.1 ⁇ to about 200; can be m.
  • the average particle diameter of the organic particles may be about 1 / m to about 100.
  • the size of the organic particles is too large, the dispersion degree of the organic particles may be reduced in the process of forming the complex. In addition, if the size of the organic particles is too small, it is difficult to control the inorganic particles in the process of forming the complex.
  • the organic source may be mixed with the inorganic source in a molten state of organic particles. That is, after the organic source and the inorganic source are mixed with each other, the organic source may be melted by heat, and an organic-inorganic complex in the form of a chip may be formed.
  • the organic-inorganic mixture of the chip form may be extruded into a sheet-like organic-inorganic mixture through an extruder or the like.
  • Organic Binder The organic-inorganic complex may further include an organic binder.
  • the organic binder may perform a function of mechanically coupling the organic source and the inorganic source to each other.
  • the organic binder may be converted into graphite by heat treatment, and may be removed during the debinder process, the drying process and the carbonization process.
  • the organic binder examples include polyvinyl resins such as polyvinyl alcohol; Polyvinyl acetal resins such as polyvinyl butyral; Acrylic resins; Polyurethane resins; Rubber-based resins such as ethylene-propylene-diene monomer (EPDM, ethylene-propylene-diene monomer), silicon, butadiene; Or these mixtures etc. are mentioned. More specifically, polyvinyl butyral resin may be used as the organic binder.
  • the organic The binder may be included in an amount of about 200 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the organic source, more specifically 100 parts by weight or less, and more specifically 50 parts by weight or less. In more detail, the organic binder may be included in about 30 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the organic source.
  • the slurry may be prepared by uniformly mixing the organic source, the inorganic source, the binder, and the solvent. The slurry is then cast in sheet or film form. Thereafter, the solvent is removed through a drying process, and an organic-inorganic complex may be formed.
  • the drying process may proceed at a temperature between about 8 CTC and about 20 CTC.
  • the drying process may proceed for about 30 seconds to about 2 hours.
  • an alcohol such as ethanol or an organic solvent such as toluene may be used.
  • the solvent may be used in an amount such that the slurry has an appropriate viscosity and can be easily casted.
  • the solvent may be included in about 20wt% to about 70wt% based on the weight of the slurry.
  • the slurry may further include an additive such as a dispersant or an antifoaming agent to improve dispersibility and processability.
  • an additive such as a dispersant or an antifoaming agent to improve dispersibility and processability.
  • the organic source includes polymer resin particles
  • pores may be formed between the polymer resin particles.
  • the organic-inorganic complex may include pores. The pores may be formed while the solvent is dried and removed.
  • pores may be formed between the additive polymer resin particles and the inorganic particles.
  • pores may be formed between the inorganic particles.
  • the pore size and porosity of the organic-inorganic complex may be variously controlled by the content of the polymer resin particles, the diameter of the polymer resin particles, the content of the inorganic particles and the diameter of the inorganic particles.
  • the porosity of the organic-inorganic complex may be about lvol% to about 30vol%. In more detail, the porosity of the organic-inorganic complex may be about 2 vol% to about 20 vol%. More specifically, the porosity of the organic-inorganic complex may be about 3 vol% to about 10 vol%.
  • the organic-inorganic complex may be prepared in sheet or film form.
  • rectangular, circular, elliptical or indefinite plates can be made in the form of scrolls.
  • the thickness of the organic-inorganic complex may be about ⁇ to about 1000 zm. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 5 / kPa to about 500 / im. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 10 to about 200 ⁇ n.
  • the organic-inorganic complex is subjected to a heat treatment process that undergoes a carbonization process and a derivatization process. Accordingly, the organic source is carbonized and a carbonaceous sheet is formed. Thereafter, the carbonaceous sheet is subjected to a graphitization process to form a graphite sheet.
  • Carbonization Process may be performed by heating the organic-inorganic complex in an inert gas. In the case of including an expandable nibble as an inorganic source, expansion of the expandable nib may be performed by a separate expansion process or in a carbonization process.
  • the temperature of the carbonization process may be about 40C C or more. In more detail, the temperature of the carbonization process may be about 60C C or higher. The temperature of the carbonization process may be more than 400 ° C, less than 2oocrc. More specifically, the carbonization process is about
  • the temperature range is 80 ° C. to 1600 ° C., more specifically iooo ° c to i4 (about 30 minutes to about 4 hours in the temperature range of xrc.
  • the organic source included in the organic-inorganic complex may be carbonized.
  • the organic source in the organic-inorganic complex is burnt And carbonaceous sheet is formed.
  • the organic-inorganic complex may be sandwiched by two alumina plates or graphite plates, or may be subjected to a carbonization process after laminating the organic-inorganic complex and the alumina plate or a lamellar plate in alternating numbers of several hundreds.
  • the organic-inorganic complex when it is in the form of a scroll, it may be wound around a cylindrical seam and then subjected to the carbonization process described above.
  • the cylindrical shim may be a graphite shim, and may be heat-treated after winding the sheet in which the polymer film and the organic-inorganic complex are laminated in a roll form.
  • the organic-inorganic complex wound around the cylindrical seam may be subjected to a carbonization process, and the organic-inorganic complex, that is, the carbonaceous sheet may be removed from one side of the organic-inorganic complex, and the other may be subjected to a carbonization process.
  • the carbonization process can also be carried out while winding up.
  • the carbonization process and the derivatization process may be performed in different reaction stages.
  • the carbonization process may include a binder removal process to burn out the binder (burn out).
  • a separate debinder process there may be a separate debinder process.
  • Decalcification Process The carbonaceous sheet is heat treated in an inert gas and graphitized to form a graphite sheet.
  • the temperature of the derivatization process may be about 200 CTC or more. In more detail, the temperature of the derivatization process may be about 240 C C or more.
  • the derivatization process may proceed for about 30 minutes to about 4 hours at a temperature of about 240CTC to 300CTC.
  • the carbonaceous sheet may be sandwiched by two sheets of graphite plates, or after several to several hundred sheets of carbonaceous sheets and graphite plates are alternately laminated, the carbonizing sheet may be subjected to the graphitization process.
  • the carbonaceous sheet when the carbonaceous sheet is in the form of a roll, the carbonaceous sheet is cylindrical. It can be wound on the shim and then subjected to the decalcification process. The cylindrical seam is graphite Can be done.
  • the derivatization process may be carried out in the other semi-unggi to take out the carbonaceous sheet, or may be carried out continuously in the same reactor.
  • Compression Process The graphite sheet formed through the decalcification process is compressed, and the graphite sheet according to the present embodiment may be manufactured.
  • the graphite sheet in the foamed state immediately after the graphitization process may be compressed to produce a graphite sheet having improved flexibility (flex resistance).
  • the graphite particles (deposited layer) which have undergone the above-mentioned decalcification process may be greatly inclined with respect to the horizontal direction of the sheet.
  • the highly deformed layer may reduce the thermal conductivity in the horizontal direction and reduce the flex resistance.
  • the graphite sheet according to the present embodiment may have improved thermal conductivity and flex resistance.
  • the graphite sheet in the foamed state can be compressed by a metal roller such as a ceramic roller, a copper roller or a stainless steel, a polyurethane roller, a rubber roller or the like.
  • the graphite sheet in the foamed state can be compressed by the press device.
  • the pressure applied to the graphite sheet in the foamed state may be about 2 to about 2000 kg / cm.
  • the pressure of the rolling process may be about 20 to 1000 kg / cm.
  • the pressure of the rolling process may be about 50 to about 500 kg / cm.
  • the graphite sheet formed according to this embodiment may have improved thermal diffusivity and thermal conductivity.
  • the graphite sheet according to the present embodiment is improved Softness (flexibility) and density.
  • the thickness of the graphite sheet according to the present embodiment may be about 5 / to about 500. In more detail, the thickness of the graphite sheet according to the present embodiment may be about 5 kPa to about 400 1.
  • the density of the graphite sheet according to the present embodiment may be about a7g / cm 3 or more. In more detail, the density of the graphite sheet according to the present embodiment may be about 0.3 Sg / an 3 to about 2.5 g / atf.
  • This embodiment can provide a graphite sheet having improved mechanical performance and thermal properties.
  • Example 1 50 parts by weight of polyimide particles (Evonik, P84 NT), 30 parts by weight of impression graphite particles (GK, NGR25), 50 parts by weight of polyvinyl butyral and 350 parts by weight of a mixture of toluene and ethanol Mixed to make a slurry.
  • the slurry was coated on a PET film to a thickness of 0.1 mm, dried at a temperature of 100 ° C for 30 minutes, A composite sheet of thickness was formed.
  • the composite sheet was heated to a temperature of 10 ° C./minute up to a temperature of 1200 ° C. in a nitrogen atmosphere, and maintained at 120 ° C. for 2 hours to prepare a carbonaceous sheet by carbonization.
  • the carbonaceous sheet was heated to a temperature of 10 ° C./min up to a temperature of 250CTC in an argon atmosphere and then maintained at 250 ° C. for 4 hours to prepare an uncompressed graphite sheet.
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out, except that 50 parts by weight of the impression agglomerate particles (GK, NGR25) were used in place of the 30 parts by weight of the impression particles, thereby compressing a thickness of about 60.
  • Graphite sheets were prepared.
  • Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 70 parts by weight of impression graphite particles (GK, NGR25) were used in place of 30 parts by weight of impression graphite particles, thereby compressing the thickness to about 60.
  • Graphite sheets were prepared.
  • Example 4 A compressed graphite sheet having a thickness of about 60 was prepared by performing the same process as in Example 1, except that polyacrylonitrile particles (Aldrich, 181315-100G) were used instead of the polyimide particles of Example 1. It was. Results The relative thermal conductivity of the graphite sheets prepared in Examples 1 to 4 was measured, and the results are shown in Table 1 below.
  • Relative thermal conductivity was evaluated by heat-sensitive stickers. After attaching a commercially available natural graphite sheet (Graphtech, eGraftech) and the graphite sheets of Examples 1 to 4 to a heat-sensitive sticker having a length of 10 cm, the end of the sheet and the graphite sheet were heated to change the temperature at the other end ( Blue to yellow) was visually observed.
  • the heat conduction time of Table 1 shows the relative heat conduction time when the temperature change time of the heat-sensitive sticker on which the natural graphite sheet is attached is 100.
  • the graphite manufacturing method according to the embodiment was able to easily produce a thick graphite sheet compared to the conventional polymer graphite method, it was confirmed that the flexibility can be used commercially. It is assumed that pores are formed in the organic-inorganic composite by using organic particles and / or abyss particles, thereby facilitating the discharge of cracked gas and providing flexibility by the pores. In addition, even if the graphite particles serve as the seed and use the organic particles, it is estimated that sufficient graphitization proceeds.

Abstract

The present embodiment relates to a method for producing graphite comprising the steps of: providing an inorganic source for forming graphite; providing an organic source which includes polymer resin particles; forming an organic-inorganic mixture by mixing the inorganic source and the organic source; and heat-treating the organic-inorganic mixture. The production method according to the present embodiment can produce a graphite powder or sheet having improved mechanical performance and thermal properties.

Description

명세서 그라파이트의 제조방법  Method of producing graphite
기술분야 실시예는 그라파이트의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로， 그라파이 트 분말 또는 시트의 제조방법에 관한 것이다. 배경기술 그라파이트는 우수한 내열성， 내약품성， 고열 전도성 및 고전기 전도성 을 갖기 때문에 공업 재료로서 중요하고, 방열 재료， 내열 실링재， 개스킷， 발 열체 X선 모노크로미터 등의 방사선 광학소자， 연료전지 세퍼레이터， 음향진동 판 등으로 사용되고 있다. 그라파이트만을 이용한 용도는 물론 수지와와 복합 체 형성 등에 의해 방열 소재， 전자기기 케이스， 항공기 소재 등으로 폭넓게 사 용되고 있다. TECHNICAL FIELD Embodiments relate to a method of preparing graphite. Specifically, it relates to a method for producing graphite powder or sheet. BACKGROUND Graphite is important as an industrial material because of its excellent heat resistance, chemical resistance, high thermal conductivity, and high electric conductivity. Radiation optical elements such as heat-radiating materials, heat-resistant sealing materials, gaskets, and X-ray monochromators, fuel cell separators, and acoustics It is used as a vibration plate. In addition to the use of graphite alone, it is widely used as a heat dissipation material, an electronic device case, and an aircraft material by forming a composite with resin.
인공적인 필름 형상 그라파이트의 제조 방법의 대표예로서， 「익스팬드 (팽창) 그라파이트법」 이라고 불리는 방법이 있다. 이 방법에서는， 천연 그라파 이트를 진한 황산과 진한 초산의 흔합액에 침지시킨 후 급격히 가열함으로써 인공적 그라파이트를 제조한다. 이 인공적 그라파이트는， 세정에 의하여 산이 제거된 후에， 고압 프레스에 의하여 필름 형상으로 가공된다. 그러나， 이렇게 하여 제조된 필름 형상 그라파이트는 강도가 약하고， 다른 물리적 특성치도 우 수하지 않으며， 또한 잔류 산의 영향이 우려되는 등의 문제점을 갖는다.  As a representative example of the manufacturing method of an artificial film-like graphite, there is a method called "expand (expanded) graphite method". In this method, artificial graphite is prepared by immersing the natural graphite in a mixture of concentrated sulfuric acid and concentrated acetic acid and then heating it rapidly. After the acid is removed by washing, the artificial graphite is processed into a film by a high pressure press. However, the film-like graphite produced in this way has problems such as weak strength, poor physical properties, and concern about the influence of residual acid.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여， 특수한 고분자 필름을 직접 열처리 하여 그라파이트화하는 방법이 개발되었다 (이하， 「고분자 그라 이트화법」 이라고 부른다). 이 목적으로 사용되는 고분자 필름으로는， 예를 들어 폴리옥사 디아졸， 폴리이미드, 폴리페닐렌비닐렌， 폴리벤조이미다졸， 폴리벤조옥사졸， 폴 리티아졸， 및 폴리아미드 필름 등을 들 수 있다. 고분자 그라파이트하법은， 종 래의 익스팬드 그라파이트법과 비교하여 훨씬 간략한 방법으로， 본질적으로 산 등의 불순물의 흔입을 일으키지 않는 방법이고， 또한 단결정 그라파이트에 가 까운 우수한 열전도성이나 전기전도성이 얻어진다는 특징이 있다 (일본 공개특 허공보 소 60-181129, 일본 공개특허공보 평 7-109171， 일본 공개특허공보 소 61-275116 참조). 또한， 고분자 그라파이트화법에서 기계적 특성을 향상시키 기 위해 탄소나노튜브 등의 첨가제를 고분자 필름과 흔합하는 방법 (일본 등록 특허공보 5275721 참조)， 및 그라파이트 분말 제조를 위해 고분자 수지 분말 을 열처리하는 방법이 알려져 있다 (일본 공개특허공보 2005-067957 참조). 그러나， 고분자 그라파이트화법의 경우， 익스팬드 그라파이트법과 비교 하여， 두꺼운 필름 형상의 그라파이트를 얻는 것이 어렵다. 이와 같은 문제를 개량하기 위하여 다양한 방법이 시도되었지만， 현재로는, 까지의 두께를 갖 는 출발 원료 필름 정도만이 양질의 그라파이트 필름으로의 변환이 가능하다. 또한， 그라파이트화를 위해서는 매우 고온에서 장시간의 열처리가 필요 하다. 일반적으로， 양질의 그라파이트로의 변환을 위해서는， 290C C 이상의 온 도 영역에서 30 분 이상의 열처리가 필요하다. In order to solve such a problem, a method has been developed in which a special polymer film is directly heat treated to graphite (hereinafter, referred to as "polymer grind method"). Examples of the polymer film used for this purpose include polyoxadiazole, polyimide, polyphenylenevinylene, polybenzoimidazole, polybenzoxazole, polythiazole, and polyamide film. . Polymer graphite method, species Compared to the conventional expanded graphite method, it is a much simpler method, which does not induce impurities such as acid, and also has excellent characteristics of achieving excellent thermal conductivity and electrical conductivity close to single crystal graphite. 60-181129, Japanese Patent Laid-Open No. 7-109171, Japanese Patent Laid-Open No. 61-275116). In addition, a method of mixing an additive such as carbon nanotubes with a polymer film in order to improve mechanical properties in the polymer graphitization method (see Japanese Patent Publication No. 5275721), and a method of heat treating the polymer resin powder for preparing graphite powder are known. (See Japanese Laid-Open Patent Publication 2005-067957). However, in the case of the polymer graphite method, it is difficult to obtain a graphite having a thick film form as compared with the expanded graphite method. Various methods have been tried to improve such a problem, but at present, only a starting raw material film having a thickness of up to conversion to a high quality graphite film is possible. In addition, the graphite requires a long heat treatment at a very high temperature. In general, in order to convert to high quality graphite, a heat treatment of 30 minutes or more is required at a temperature range of 290 C C or higher.
또한, 열전도을과 유연성은 서로 상층적 관계에 있기 때문에 열전도율 과 유연성이 모두 우수한 그라파이트 시트를 얻기 어렵다.  In addition, since the thermal conductivity and the flexibility are in an upper relationship with each other, it is difficult to obtain a graphite sheet having both excellent thermal conductivity and flexibility.
나아가， 탄소나노튜브 등의 첨가제를 흔합하는 방법은 인장강도 또는 두께 방향의 박리강도를 향상시킬 수는 있어도 유연성의 향상에는 한계가 있 다. 또한， 유기 분말만을 출발원료로 하는 경우 혹연화 온도가 높고， 시트화가 곤란하다는 단점이 있다. 발명의 개요 실시예는 향상된 열적 및 기계적 특성을 가지는 그라파이트 분말 또는 시트를 용이하게 제조하는 방법을 제공하고자 한다. 구체적으로， 실시예는 열전 도율과 유연성이 모두 우수한 그라파이트 분말 또는 시트를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.  In addition, the method of mixing additives such as carbon nanotubes can improve the tensile strength or the peeling strength in the thickness direction, but there is a limit in improving the flexibility. In addition, when only the organic powder is used as a starting material, there is a disadvantage in that the ablation temperature is high and sheeting is difficult. SUMMARY Embodiments seek to provide a method for easily preparing graphite powder or sheets with improved thermal and mechanical properties. Specifically, the embodiment is to provide a method for producing a graphite powder or sheet excellent in both thermal conductivity and flexibility.
또한 실시예는 가격이 매우 저렴한 혹연 입자를 시드 (Seed)로 이용함 으로써 생산단가가 낮고 저온에서 열처리가 가능한 새로운 그라파이트 분말 또 는 시트 제조방법을 제공하고자 한다. In addition, the embodiment uses a very inexpensive abyss particles as a seed (Seed) In order to provide a new graphite powder or sheet manufacturing method that can be heat-treated at low temperatures and low production costs.
일 실시예에 따른 그라파이트 제조방법은 그라파이트를 형성하기 위한 무기 소스를 제공하는 단계; 고분자 수지 입자를 포함하는 유기 소스를 제공하 는 단계; 상기 무기 소스 및 상기 유기 소스를 흔합하여 유무기 흔합체를 형성 하는 단계; 및 상기 유무기 흔합체를 열처리하는 단계를 포함한다. Graphite manufacturing method according to an embodiment comprises the steps of providing an inorganic source for forming graphite; Providing an organic source comprising polymeric resin particles; Mixing the inorganic source and the organic source to form an organic-inorganic complex; And heat treating the organic-inorganic complex.
일 실시예에 따른 그라파이트 제조용 유무기 흔합체는 흑연 입자， 및 고분자 수지 입자를 포함하는 유기 소스를 포함한다. 실시예에 따른 그라파이트 제조방법은 무기 소스 및 유기 소스를 포함 하는 유무기 흔합체를 형성하고, 상기 흔합체를 열처리하여 그라파이트를 제조 한다. 특히， 상기 유기 소스는 고분자 수지 입자를 포함한다.  According to one embodiment, an organic-inorganic complex for preparing graphite includes an organic source including graphite particles and polymer resin particles. In the graphite manufacturing method according to the embodiment, an organic-inorganic complex including an inorganic source and an organic source is formed, and the mixture is heat-treated to produce graphite. In particular, the organic source comprises polymer resin particles.
즉， 실시예에 따른 그라파이트 제조방법은 고분자 수지 입자를 사용하 여 유무기 흔합체를 형성하고， 상기 유무기 흔합체를 열처리한다. 이에 따라서， 실시예에 따른 그라파이트 시트는 향상된 유연성을 가질 수 있고， 열처리 과정 에서의 주름을 방지할 수; 있다. That is, the graphite production method according to the embodiment forms the organic-inorganic complex using the polymer resin particles, and heat-treat the organic-inorganic complex. Accordingly, the graphite sheet according to the embodiment can have improved flexibility, and can prevent wrinkles during the heat treatment process ; have.
특히， 상기 유무기 흔합체는 기공을 포함할 수 있다. 즉， 상기 그라파이 트 시트는 상기 고분자 수지 입자를 포함하여 형성되기 때문에， 상기 고분자 수지 입자들 사이 또는 상기 고분자 수지 입자와 무기 입자 사이에 기공을 포 함할 수 있다.  In particular, the organic-inorganic complex may include pores. That is, since the graphite sheet is formed including the polymer resin particles, pores may be included between the polymer resin particles or between the polymer resin particles and the inorganic particles.
상기 기공은 상기 유무기 흔합체가 열처리되는 과정에서， 열충격을 완 층시킬 수 있다. 이에 따라서， 실시예에 따른 그라파이트 시트는 향상된 기계적 특성을 가지고， 열처리 공정에서의 주름이 방지될 수 있다.  The pores may complete the thermal shock during the heat treatment of the organic-inorganic complex. Accordingly, the graphite sheet according to the embodiment has improved mechanical properties, and wrinkles in the heat treatment process can be prevented.
또한， 실시예에 따른 그라파이트는 상기 무기 소스로 혹연을 사용할 수 있다. 상기 혹연은 그라파이트화의 시드 (Seed) 역할을 하여 혹연화 온도를 획 기적으로 낮출 수 있다.  In addition, the graphite according to the embodiment may use a pendulum as the inorganic source. The abyss can act as a seed (graphite) of the graphitization can significantly lower the temperature of the ablation.
또한， 실시예에 따라서 형성된 그라파이트는 우수한 열확산도 및 열전 도도를 가질 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 그라파이트 제조방법에 의하면, 향상된 열적 특성을 가지는 그라파이트 분말 또는 시트를 제조할 수 있다. 발명의 상세한설명 실시예에 따른 그라파이트 제조방법은 그라파이트를 형성하기 위한 무 기 소스를 제공하는 단계; 고분자 수지 입자를 포함하는 유기 소스를 제공하는 단계; 상기 무기 소스 및 상기 유가 소스를 흔합하여 유무기 흔합체를 형성하 는 단계； 및 상기 유무기 흔합체를 열처리하는 단계를 포함한다. In addition, the graphite formed according to the embodiment may have excellent thermal diffusivity and thermal conductivity. Therefore, according to the graphite production method according to the embodiment, Graphite powders or sheets with improved thermal properties can be prepared. Detailed Description of the Invention A graphite manufacturing method according to an embodiment may include providing an inorganic source for forming graphite; Providing an organic source comprising polymeric resin particles; Mixing the inorganic source and the oil-valued source to form an organic-inorganic complex; and heat-treating the organic-inorganic complex.
실시예에 따른 그라파이트 제조방법은 그라파이트 분말 또는 시트 등의 형태로 제공될 수 있다.  The graphite manufacturing method according to the embodiment may be provided in the form of graphite powder or sheet.
그라파이트 분말의 제조방법은 그라파이트 시트를 제조한 후 압축 공정 을 생략하거나， 그라파이트 시트 제조 후 이를 분쇄하거나. 시트화 또는 필름화 를 거치지 않고 원재료를 분말 상태에서 열처리하는 등의 방법으로 제조할 수 있으며， 당업자라면 용이하게 그 방법을 유추할 수 있으므로 이하에서는 특별 한사정이 없는 한 그라파이트 시트의 제조방법을 기준으로 설명하도록 한다. 상기 유무기 흔합체를 형성하는 단계는 상기 유기 소스, 상기 무기 소 스， 바인더 및 용매를 포함하는 슬러리를 제조하는 단계; 상기 슬러리를 캐스 팅하는 단계; 및 상기 슬러리에 포함된 용매를 제거하는 단계를 포함할 수 있 다.  The method for producing graphite powder omits the compression process after preparing the graphite sheet, or pulverizes it after preparing the graphite sheet. The raw materials can be manufactured by heat treatment in a powder state without undergoing sheeting or filming, and those skilled in the art can easily infer the method. Hereinafter, unless there is a special situation, the method of manufacturing graphite sheets To explain. The forming of the organic-inorganic complex may include preparing a slurry including the organic source, the inorganic source, a binder, and a solvent; Casing the slurry; And it may include the step of removing the solvent contained in the slurry.
실시예에 따른 그라파이트 시트를 제조하기 위해서 , 먼저， 유무기 흔합 체가 형성된다. 상기 유무기 흔합체는 유기 소스, 무기 소스， 바인더 및 용매， 및 필요에 따라 분산제 등의 기타 첨가제를 포함할 수 있다.  In order to manufacture the graphite sheet according to the embodiment, first, an organic-inorganic mixed body is formed. The organic-inorganic complex may include other additives such as an organic source, an inorganic source, a binder and a solvent, and a dispersant, as necessary.
상기 유무기 흔합체는 필름 또는 시트 형상을 가질 수 있다. 상기 유무 기 흔합체는 판 형상을 가질 수도 있고， 두루마리 형상일 수도 있다. 즉， 상기 유무기 흔합체는 유무기 복합 시트일 수 있다. 상기 유무기 흔합체의 두께에 제한은 없다. 예를 들어， 수 내지 수 mm일 수 있다. 더 자세하게 상기 유무기 흔합체의 두께는 약 5 내지 약 1000 일 수 있다. 더 자세하게， 상기 유무기 흔합체의 두께는 약 10 내지 약 일 수 있다. 더 자세하게， 상기 유무기 흔합체의 두께는 약 20 내지 약 300 일 수 있다. 상기 유무기 흔합체는 필름 또는 시트 형상 이외에도 다양한 형상을 가 질 수 있다. 예를 들어， 분말또는 분말이 응집된 덩어리 형태일 수도 있다. The organic-inorganic complex may have a film or sheet shape. The organic-inorganic complex may have a plate shape or a scroll shape. That is, the organic-inorganic complex may be an organic-inorganic composite sheet. There is no limitation on the thickness of the organic-inorganic complex. For example, it may be several mm to several mm. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 5 to about 1000. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 10 to about. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 20 to about 300. The organic-inorganic complex may have various shapes in addition to the film or sheet shape. For example, it may be in the form of a powder or agglomerated powder.
무기 소스 상기 무기 소스는 실시예에 따른 그라파이트 시트를 형성하기 위한 원 료이다. 상기 무기 소스는 탄소를 포함하는 무기물일 수 있다. 상기 무기 소스 는 열처리에 의해서， 그라파이트로 전환될 수 있는 무기물일 수 있다. 상기 무 기 소스는 혹연을 포함하거나 흑연 구조를 갖는 무기물을 포함할 수 있다. 더 자세하게， 상기 무기 소스는 천연 혹연， 인상 흑연 또는 팽창 가능 혹연 (expandable graphite) 등의 혹연을 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 무 기 소스는 흑연 구조를 갖는 탄소나노튜브， 탄소나노파이버 등을 포함할 수 있 다. 상기 팽창 가능 혹연은 황산 등의 삽입제에 의해서 처리되어， 열에 의해서 팽창될 수 있는 혹연일 수 있다. 상기 팽창 가능 혹연은 가해지는 열에 의해서 수배 내지 수천배 이상 팽창될 수 있다. Inorganic Source The inorganic source is a raw material for forming the graphite sheet according to the embodiment. The inorganic source may be an inorganic material containing carbon. The inorganic source may be an inorganic material that can be converted into graphite by heat treatment. The inorganic source may include an inorganic material having an abyss or having a graphite structure. In more detail, the inorganic source may include a bead, such as a natural nob, impression graphite, or expandable graphite. In another embodiment, the inorganic source may include carbon nanotubes, carbon nanofibers, and the like having a graphite structure. The expandable nib may be treated with an insert such as sulfuric acid, which may be expanded by heat. The expandable abyss may be expanded several to several thousand times by the heat applied.
상기 무기 소스는 입자 형태로 제공될 수 있다. 즉， 상기 무기 소스는 파우더 형태일 수 있다. 더 자세하게， 상기 무기 소스는 판 형상, 다면체 형상 또는 구 형상의 무기 입자 등을 포함할 수 있다.  The inorganic source may be provided in the form of particles. That is, the inorganic source may be in powder form. In more detail, the inorganic source may include a plate-shaped, polyhedral or spherical-shaped inorganic particles.
상기 무기 소스에 포함되는 무기 입자의 평균 입경에 제한은 없다. 예 를 들어， 상기 무기 입자의 평균 입경 (D50)은 약 0.1卿 내지 약 1，000 ， 더 자세하게는 약 O. l/mi 내지 약 500/皿， 더 자세하게는 약 0.1 im 내지 약 300 ， 더 자세하게는 약 1 내지 약 300/ m일 수 있다. 더 자세하게， 상기 무기 입자 의 평균 입경은 약 : m 내지 약 200; m일 수 있다.  There is no limitation on the average particle diameter of the inorganic particles contained in the inorganic source. For example, the average particle diameter (D50) of the inorganic particles is from about 0.1 kPa to about 1,000, more specifically from about 0.1 l / mi to about 500 / kPa, more specifically from about 0.1 im to about 300, more specifically May be from about 1 to about 300 / m. More specifically, the average particle diameter of the inorganic particles is about: m to about 200; may be m.
상기 무기 입자의 크기가 너무 크면， 상기 흔합체를 형성하는 과정에서 상기 무기 입자의 분산도가 감소될 수 있다. 또한， 상기 무기 입자의 크기가 너 무 작으면， 상기 흔합체를 형성하는 과정에서, 상기 무기 입자를 제어하는 것이 어렵고, 열처리 후의 그라파이트 입자의 입경이 작아 열전도도가 저하될 수 있 다.  If the size of the inorganic particles is too large, the dispersion degree of the inorganic particles may be reduced in the process of forming the complex. In addition, if the size of the inorganic particles is too small, in the process of forming the complex, it is difficult to control the inorganic particles, the particle size of the graphite particles after heat treatment may be small, the thermal conductivity may be lowered.
상기 무기 소스의 함량은 상기 유기 소스 100 중량부에 대해 약 10 중 량부 이상, 더 자세하게는, 30 중량부 이상， 더 자세하게는， 50 중량부 이상， 더 자세하게는， 100 중량부 이상일 수 있다. The content of the inorganic source is about 10 to 100 parts by weight of the organic source The amount may be greater than or equal to, more specifically, greater than or equal to 30 parts by weight, more specifically, greater than or equal to 50 parts by weight, more specifically, greater than or equal to 100 parts by weight.
상기 무기 소스의 함량은 상기 유기 소스 100 중량부에 대해 900 중량 부 이하일 수 있다.  The content of the inorganic source may be 900 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the organic source.
상기 무기 소스의 함량이 너무 낮은 경우， 상기 흔합체가 열처리되는 과정에서 더 많은 에너지가 소요될 수 있고 저가격화를 달성할 수 없다. 상기 무기 소스의 함량이 너무 높은 경우， 상기 흔합체는 원하는 형상으로 용이하게 제조될 수 없다. 또한， 상기 무기 소스의 함량이 너무 높은 경우， 수평 방향으 로의 열 전도율이 현저하게 감소될 수 있다. 유기 소스 상기 유기 소스는 열처리에 의해서， 그라파이트로 전환될 수 있는 고분 자 수지 입자를 포함한다. 더 자세하게， 상기 유기 소스는 방향족 폴리머 입자 를 포함할 수 있다. 더 자세하게， 상기 유기 소스는 상기 고분자 수지 입자로 거와 구성될 수 있다.  If the content of the inorganic source is too low, more energy may be consumed in the process of heat treatment of the complex and low cost cannot be achieved. If the content of the inorganic source is too high, the complex cannot be easily produced in the desired shape. In addition, when the content of the inorganic source is too high, the thermal conductivity in the horizontal direction can be significantly reduced. Organic Source The organic source includes polymer resin particles that can be converted into graphite by heat treatment. In more detail, the organic source may comprise aromatic polymer particles. In more detail, the organic source may be composed of the polymer resin particles.
상기 고분자 수지는 폴리이미드， 폴리아미드， 플리아크릴로니트릴, 폴리 에틸렌테레프탈레이트， 폴리부틸렌테레프탈레이트， 폴리프로필렌， 폴리에틸렌， 폴리에틸렌나프탈레이트， 폴리옥사디아졸， 폴리벤조티아졸， 폴리벤조비스티아 졸， 폴리벤족사졸， 폴리벤조비스옥사졸， 폴리 피로메리트 이미드， 방향족 폴리 아미드， 폴리페닐렌벤조이미타조르, 폴리페닐렌벤조비스이미타조르， 폴리티아졸 및 폴리파라페닐렌비닐렌으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함 할 수 있으며， 호모폴리머 또는 코폴리머일 수 있다.  The polymer resin may be polyimide, polyamide, polyacrylonitrile, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyethylene naphthalate, polyoxadiazole, polybenzothiazole, polybenzobisthiazole , Polybenzoxazole, polybenzobisoxazole, polypyrimerimide, aromatic polyamide, polyphenylene benzoimitazor, polyphenylene benzobisimitazor, polythiazole and polyparaphenylenevinylene It may include one or more selected from the group consisting of, and may be a homopolymer or a copolymer.
상기 유기 소스는 열처리에 의해서， 그라파이트로 전환되는 원료일 뿐 만 아니라， 상기 무기 소스의 탈락을 방지하는 바인더 기능을 수행할 수 있다. 상기 유기 소스는 입자 형태로 제공된다. 즉, 상기 유기 소스는 파우더 형태일 수 있다. 더 자세하게， 상기 유기 소스는 판 형상, 다면체 형상 또는 구 형상의 유기 입자 등을 포함할 수 있다.  The organic source may not only be a raw material converted into graphite by heat treatment, but may also perform a binder function to prevent the inorganic source from falling off. The organic source is provided in the form of particles. That is, the organic source may be in powder form. In more detail, the organic source may include plate-shaped, polyhedral or spherical organic particles.
상기 유기 소스에 포함되는 고분자 수지 입자의 평균 입경에 제한은 없 다. 일례로 수백 나노미터에서 수십 밀리미터의 크기를 가질 수 있으나 실시예 가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉， 상기 고분자 수지 입자로 상용의 고분자 수 자 입자를 사용할 수 있다. There is no limitation on the average particle diameter of the polymer resin particles contained in the organic source. All. For example, it may have a size of several hundred nanometers to several tens of millimeters, but embodiments are not limited thereto. In other words, commercially available polymer water particles may be used as the polymer resin particles.
예를 들어, 상기 고분자 수지 입자의 평균 입경 (D50, 일차입자 기준)은 약 αΐ卿 내지 약 1,000 ， 약 αΐ mi 내지 약 500/im, 약 0.1 Λΐι 내지 약 200; m 일 수 있다. 더 자세하게， 상기 유기 입자의 평균 입경은 약 1/ m 내지 약 100 일 수 있다.  For example, the average particle diameter (D50, based on the primary particles) of the polymer resin particles may be about αΐ 卿 to about 1,000, about αΐ mi to about 500 / im, about 0.1 Λΐι to about 200; can be m. In more detail, the average particle diameter of the organic particles may be about 1 / m to about 100.
상기 유기 입자의 크기가 너무 크면， 상기 흔합체를 형성하는 과정에서 상기 유기 입자의 분산도가 감소될 수 있다. 또한, 상기 유기 입자의 크기가 너 무 작으면， 상기 흔합체를 형성하는 과정에서， 상기 무기 입자를 제어하는 것이 어렵다.  If the size of the organic particles is too large, the dispersion degree of the organic particles may be reduced in the process of forming the complex. In addition, if the size of the organic particles is too small, it is difficult to control the inorganic particles in the process of forming the complex.
또한， 상기 유기 소스는 유기 입자를 용융 상태로 상기 무기 소스와 흔 합될 수 있다. 즉, 상기 유기 소스 및 상기 무기 소스가 서로 흔합된 후， 열에 의해서 상기 유기 소스가 용융되고， 칩 형태의 유무기 흔합체가 형성될 수 있 다. 상기 칩 형태의 유무기 흔합체는 압출기 등을 통하여 시트 형상의 유무기 흔합체로 압출될 수 있다. 유기 바인더 상기 유무기 흔합체는 유기 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 바 인더는 상기 유기 소스 및 상기 무기 소스를 서로 기계적으로 결합시키는 기능 을 수행할 수 있다.  In addition, the organic source may be mixed with the inorganic source in a molten state of organic particles. That is, after the organic source and the inorganic source are mixed with each other, the organic source may be melted by heat, and an organic-inorganic complex in the form of a chip may be formed. The organic-inorganic mixture of the chip form may be extruded into a sheet-like organic-inorganic mixture through an extruder or the like. Organic Binder The organic-inorganic complex may further include an organic binder. The organic binder may perform a function of mechanically coupling the organic source and the inorganic source to each other.
상기 유기 바인더는 열 처리에 의해서 그라파이트로 전환될 수도 있고， 탈바인더 공정， 건조 공정 및 탄소화 공정 중에 제거될 수도 있다.  The organic binder may be converted into graphite by heat treatment, and may be removed during the debinder process, the drying process and the carbonization process.
상기 유기 바인더의 예로는 폴리비닐알콜 등의 폴리비닐계 수지; 폴리 비닐부티랄 등의 폴리비닐아세탈계 수지; 아크릴계 수지; 폴리우레탄 수지; 에 틸렌 -프로필렌—디엔 모노머 (EPDM, ethylene— propylene-diene monomer), 실 리콘， 부타디엔 등의 고무계 수지; 또는 이들의 흔합물 등을 들 수 있다. 더 자 세하게， 상기 유기 바인더로 폴리비닐부티랄 수지가 사용될 수 있다. 상기 유기 바인더는 상기 유기 소스 100 중량부를 기준으로 약 200 중량부 이하， 더 자 세하게 100 중량부 이하， 더 자세하게는 50 중량부 이하로 포함될 수 있다. 더 자세하게， 상기 유기 바인더는 상기 유기 소스 100 중량부를 기준으로 약 30 중량부 이하로 포함될 수 있다. Examples of the organic binder include polyvinyl resins such as polyvinyl alcohol; Polyvinyl acetal resins such as polyvinyl butyral; Acrylic resins; Polyurethane resins; Rubber-based resins such as ethylene-propylene-diene monomer (EPDM, ethylene-propylene-diene monomer), silicon, butadiene; Or these mixtures etc. are mentioned. More specifically, polyvinyl butyral resin may be used as the organic binder. The organic The binder may be included in an amount of about 200 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the organic source, more specifically 100 parts by weight or less, and more specifically 50 parts by weight or less. In more detail, the organic binder may be included in about 30 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the organic source.
유무기 흔합체의 제조방법 상기 유기 소스， 상기 무기 소스， 바인더 및 용매가 균일하게 흔합되어 슬러리가 제조될 수 있다. 이후， 상기 슬러리는 시트 또는 필름 형태로 캐스팅 된다. 이후， 건조 공정을 통하여 상기 용매는 제거되고， 유무기 흔합체가 형성 될 수 있다. Method for preparing organic-inorganic complex The slurry may be prepared by uniformly mixing the organic source, the inorganic source, the binder, and the solvent. The slurry is then cast in sheet or film form. Thereafter, the solvent is removed through a drying process, and an organic-inorganic complex may be formed.
상기 건조 공정은 약 8CTC 내지 약 20CTC 사이의 온도에서 진행될 수 있다. 상기 건조 공정은 약 30초 내지 약 2시간 동안 진행될 수 있다.  The drying process may proceed at a temperature between about 8 CTC and about 20 CTC. The drying process may proceed for about 30 seconds to about 2 hours.
상기 용매로 에탄올 등과 같은 알콜 또는 를루엔 등의 유기 용매가 사 용될 수 있다. 상기 용매는 상기 술러리가 적절한 점성을 가지고， 용이하게 캐 스팅될 수 있을 정도의 함량으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 상기 슬러리의 중량을 기준으로 약 20wt% 내지 약 70wt% 포함될 수 있다.  As the solvent, an alcohol such as ethanol or an organic solvent such as toluene may be used. The solvent may be used in an amount such that the slurry has an appropriate viscosity and can be easily casted. For example, the solvent may be included in about 20wt% to about 70wt% based on the weight of the slurry.
또한， 상기 슬러리는분산성 및 공정성을 향상시키기 위해 분산제 또는 소포제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.  In addition, the slurry may further include an additive such as a dispersant or an antifoaming agent to improve dispersibility and processability.
상기 유기 소스는 고분자 수지 입자를 포함하기 때문에， 상기 고분자 수지 입자들 사이에 기공이 형성될 수 있다. 상기 유무기 흔합체는 기공을 포 함할 수 있다. 상기 기공은 상기 용매가 건조되어 제거되면서 형성될 수 있다. 또한， 상기 무기 소스가 무기 입자를 포함하는 경우， 상가 고분자 수지 입자와 상기 무기 입자 사이에 기공이 형성될 수 있다. 또한， 상기 무기 입자들 사이에도 기공이 형성될 수 있다.  Since the organic source includes polymer resin particles, pores may be formed between the polymer resin particles. The organic-inorganic complex may include pores. The pores may be formed while the solvent is dried and removed. In addition, when the inorganic source includes inorganic particles, pores may be formed between the additive polymer resin particles and the inorganic particles. In addition, pores may be formed between the inorganic particles.
상기 유무기 흔합체의 기공의 크기 및 기공율은 상기 고분자 수지 입자 의 함량， 상기 고분자 수지 입자의 직경， 상기 무기 입자의 함량 및 상기 무기 입자의 직경 등에 의해서 다양하게 조절될 수 있다.  The pore size and porosity of the organic-inorganic complex may be variously controlled by the content of the polymer resin particles, the diameter of the polymer resin particles, the content of the inorganic particles and the diameter of the inorganic particles.
상기 유무기 흔합체의 기공율은 약 lvol% 내지 약 30vol%일 수 있다. 더 자세하게， 상기 유무기 흔합체의 기공율은 약 2vol% 내지 약 20vol%일 수 있다. 더 자세하게， 상기 유무기 흔합체의 기공율은 약 3vol% 내지 약 10vol% 일 수 있다. The porosity of the organic-inorganic complex may be about lvol% to about 30vol%. In more detail, the porosity of the organic-inorganic complex may be about 2 vol% to about 20 vol%. More specifically, the porosity of the organic-inorganic complex may be about 3 vol% to about 10 vol%.
상기 유무기 흔합체는 시트 또는 필름 형상으로 제조될 수 있다. 이 경 우， 사각형， 원형， 타원형 또는 부정형의 판 형태는 물론， 두루마리 형태로 제 작될 수 있다.  The organic-inorganic complex may be prepared in sheet or film form. In this case, rectangular, circular, elliptical or indefinite plates can be made in the form of scrolls.
상기 유무기 흔합체가 시트 또는 필름 형상으로 제조되는 경우， 상기 유무기 흔합체의 두께에 제한은 없다. 예를 들어， 상기 유무기 흔합체의 두께는 약 皿 내지 약 1000 zm일 수 있다. 더 자세하게， 상기 유무기 흔합체의 두께는 약 5/皿 내지 약 500/im일 수 있다. 더 자세하게, 상기 유무기 흔합체의 두께는 약 10 내지 약 200^n일 수 있다.  When the organic-inorganic mixture is produced in a sheet or film shape, there is no limitation on the thickness of the organic-inorganic mixture. For example, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 皿 to about 1000 zm. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 5 / kPa to about 500 / im. In more detail, the thickness of the organic-inorganic complex may be about 10 to about 200 ^ n.
이후， 상기 유무기 흔합체는 탄소화 공정 및 혹연화 공정을 거치는 열 처리 공정을 거치게 된다. 이에 따라서， 상기 유기 소스는 탄소화되고， 탄소질 시트가 형성된다. 이후， 상기 탄소질 시트는 혹연화 공정을 거쳐 그라파이트 시 트가 형성된다. 탄소화공정 본 실시예에 따른 탄소화 공정은 유무기 흔합체를 불활성 가스 중에서 가열 처리하는 방법으로 진행될 수 있다. 무기 소스로 팽창 가능 혹연을 포함 하는 경우， 별도의 팽창 공정을 포함하거나 탄소화 공정에서 팽창 가능 혹연의 팽창이 이루어질 수 있다.  Thereafter, the organic-inorganic complex is subjected to a heat treatment process that undergoes a carbonization process and a derivatization process. Accordingly, the organic source is carbonized and a carbonaceous sheet is formed. Thereafter, the carbonaceous sheet is subjected to a graphitization process to form a graphite sheet. Carbonization Process The carbonization process according to the present embodiment may be performed by heating the organic-inorganic complex in an inert gas. In the case of including an expandable nibble as an inorganic source, expansion of the expandable nib may be performed by a separate expansion process or in a carbonization process.
상기 탄소화 공정의 온도는 약 40C C 이상일 수 있다. 더 자세하게， 탄 소화 공정의 온도는 약 60C C 이상일 수 있다. 상기 탄소화 공정의 온도는 400 °c 이상， 2oocrc 미만일 수 있다. 보다 구체적으로， 상기 탄소화 공정은 약 The temperature of the carbonization process may be about 40C C or more. In more detail, the temperature of the carbonization process may be about 60C C or higher. The temperature of the carbonization process may be more than 400 ° C, less than 2oocrc. More specifically, the carbonization process is about
0.5 TV분 내지 약 20°C/분의 속도로 승온한 후， 80C C ~1600°C의 은도 영역, 더 자세하게는 iooo°c~ i4(xrc의 온도 영역에서 약 30분 내지 약 4시간 정도 유지되어， 상기 유무기 흔합체에 포함된 유기 소스가 탄화될 수 있다. After heating at a rate of 0.5 TV minutes to about 20 ° C./min, the temperature range is 80 ° C. to 1600 ° C., more specifically iooo ° c to i4 (about 30 minutes to about 4 hours in the temperature range of xrc. The organic source included in the organic-inorganic complex may be carbonized.
상기 탄소화 공정을 통하여， 상기 유무기 흔합체 내의 유기 소스가 탄 화되고, 탄소질 시트가 형성된다. Through the carbonization process, the organic source in the organic-inorganic complex is burnt And carbonaceous sheet is formed.
또한， 상기 유무기 흔합체는 2장의 알루미나판 또는 흑연판 등에 의해 서 샌드위치되거나, 상기 유무기 흔합체와 알루미나판 또는 혹연판을 수장 내 지 수백장 교대로 적층한 후 탄소화 공정을 거칠 수 있다.  In addition, the organic-inorganic complex may be sandwiched by two alumina plates or graphite plates, or may be subjected to a carbonization process after laminating the organic-inorganic complex and the alumina plate or a lamellar plate in alternating numbers of several hundreds.
또한， 상기 유무기 흔합체가 두루마리 형태인 경우 원통형 심에 감겨진 후 상술한 탄소화 과정을 거칠 수도 있다. 이 경우， 상기 원통형 심은 그라파이 트 심일 수 있으며， 고분자 필름과 상기 유무기 흔합체가 적층된 시트를 두루 마리 형태로 감은 후 열처리할 수도 있다. 또한， 원통형 심에 감은 유무기 흔합 체를 풀면서 탄소화 공정을 거칠 수도 있으며， 한쪽 를에서 유무기 흔합체를 풀고, 다른 쪽 를에서 탄소화 공정을 거친 유무기 흔합체, 즉 탄소질 시트를 감 으면서 탄소화 공정을 진행할 수도 있다.  In addition, when the organic-inorganic complex is in the form of a scroll, it may be wound around a cylindrical seam and then subjected to the carbonization process described above. In this case, the cylindrical shim may be a graphite shim, and may be heat-treated after winding the sheet in which the polymer film and the organic-inorganic complex are laminated in a roll form. In addition, the organic-inorganic complex wound around the cylindrical seam may be subjected to a carbonization process, and the organic-inorganic complex, that is, the carbonaceous sheet may be removed from one side of the organic-inorganic complex, and the other may be subjected to a carbonization process. The carbonization process can also be carried out while winding up.
또한， 후술하는 혹연화 공정까지 동일한 반웅기 내에서 연속적으로 진 행될 수도 있고， 탄소화 공정과 혹연화 공정이 서로 다른 반웅기에서 진행될 수도 있다.  In addition, up to the derivatization process described later may be continuously performed in the same reaction stage, the carbonization process and the derivatization process may be performed in different reaction stages.
또한, 상기 탄소화 공정에 바인더가 번아웃 (burn out)되는 탈바인더 공 정이 포함될 수 있다. 또는 별도의 탈바인더 공정이 존재할 수도 있다. 혹연화 공정 상기 탄소질 시트는 불활성 가스 중에서 가열 처리되어 흑연화되고， 그 라파이트 시트가 형성된다. 상기 혹연화 공정의 온도는 약 200CTC 이상일 수 있다. 더 자세하게， 상기 혹연화 공정의 온도는 약 240C C 이상일 수 있다. 상 기 혹연화 공정은 약 240CTC 내지 300CTC의 온도에서 약 30분 내지 약 4시간 동안 진행될 수 있다.  In addition, the carbonization process may include a binder removal process to burn out the binder (burn out). Alternatively, there may be a separate debinder process. Decalcification Process The carbonaceous sheet is heat treated in an inert gas and graphitized to form a graphite sheet. The temperature of the derivatization process may be about 200 CTC or more. In more detail, the temperature of the derivatization process may be about 240 C C or more. The derivatization process may proceed for about 30 minutes to about 4 hours at a temperature of about 240CTC to 300CTC.
또한， 상기 탄소질 시트는 2장의 혹연판에 의해서 샌드위치되거나， 탄소 질 시트와 흑연판을 수장 내지 수백장 교대 적층한 후， 상기 혹연화 공정을 거 칠 수 있다.  In addition, the carbonaceous sheet may be sandwiched by two sheets of graphite plates, or after several to several hundred sheets of carbonaceous sheets and graphite plates are alternately laminated, the carbonizing sheet may be subjected to the graphitization process.
또한， 상기 탄소질 시트가 두루마리 형태인 경우, 탄소질 시트가 원통형. 심에 감겨진 후 혹연화 공정을 거칠 수 있다. 상기 원통형 심은 그라파이트로 이루어질 수 있다. In addition, when the carbonaceous sheet is in the form of a roll, the carbonaceous sheet is cylindrical. It can be wound on the shim and then subjected to the decalcification process. The cylindrical seam is graphite Can be done.
또한， 상기 혹연화 공정은 상기 탄소질 시트를 취출하여 다른 반웅기 에서 진행되거나， 동일한 반응기에서 연속적으로 진행될 수 있다. 압축공정 상기 혹연화 공정을 통하여 형성된 그라파이트 시트는 압축되고， 본 실 시예에 따른 그라파이트 시트가 제조될 수 있다.  In addition, the derivatization process may be carried out in the other semi-unggi to take out the carbonaceous sheet, or may be carried out continuously in the same reactor. Compression Process The graphite sheet formed through the decalcification process is compressed, and the graphite sheet according to the present embodiment may be manufactured.
상기 흑연화 공정 직후의 발포 상태의 그라파이트 시트를 압축하여 향 상된 유연성 (내굴곡성)을 가지는 그라파이트 시트를 제조할 수 있다.  The graphite sheet in the foamed state immediately after the graphitization process may be compressed to produce a graphite sheet having improved flexibility (flex resistance).
상기 혹연화 공정을 거친 흑연 입자 (혹연층)는 시트의 수평 방향에 대해 크게 기을어 있을 수 있다. 이와같이 크게 기운 혹연층은 수평 방향의 열전도 율을 저하시키고， 내굴곡성을 감소시킬 수 있다.  The graphite particles (deposited layer) which have undergone the above-mentioned decalcification process may be greatly inclined with respect to the horizontal direction of the sheet. As described above, the highly deformed layer may reduce the thermal conductivity in the horizontal direction and reduce the flex resistance.
이때， 압축 처리에 의한 물리적인 가압으로， 수평 방향에 대해 기울어진 혹연층은 수평 방향으로 가지런하게 할 수 있다. 이에 따라서， 본 실시예에 따 른 그라파이트 시트는 향상된 열전도율과 내굴곡성을 가질 수 있다.  At this time, by the physical pressurization by the compression process, the abyss layer inclined with respect to the horizontal direction can be arranged in the horizontal direction. Accordingly, the graphite sheet according to the present embodiment may have improved thermal conductivity and flex resistance.
혹연화 처리 후 시트의 압축 방법으로서， 후 압연 공정이 적용될 수 있 다. 구체적으로는， 세라믹 를러 , 구리 또는 스테인리스 등의 금속제 를러， 폴리 우레탄 를러， 고무 를러 등에 의해서， 상기 발포 상태의 그라파이트 시트를 압 축할 수 있다.  As a compression method of the sheet after the decalcification treatment, a post-rolling process may be applied. Specifically, the graphite sheet in the foamed state can be compressed by a metal roller such as a ceramic roller, a copper roller or a stainless steel, a polyurethane roller, a rubber roller or the like.
이와는 다르게， 상기 발포 상태의 그라파이트 시트를 프레스 장치 둥 에 의해서 압축할 수 있다.  Alternatively, the graphite sheet in the foamed state can be compressed by the press device.
이때， 상기 압연 공정에 의해서， 상기 발포 상태의 그라파이트 시트에 가해지는 압력은 약 2 내지 약 2000 kg/cm일 수 있다. 더 자세하게， 상기 압 연 공정의 압력은 약 20 내지 1000 kg/cm일 수 있다. 더 자세하게， 상기 압연 공정의 압력은 약 50 내지 약 500 kg/cm일 수 있다. 본 실시예에 따라서 형성된 그라파이트 시트는 향상된 열확산도 및 열 전도도를 가질 수 있다. 또한， 본 실시예에 따른 그라파이트 시트는 향상된 유 연성 (내굴곡성) 및 밀도를 가질 수 있다. In this case, by the rolling process, the pressure applied to the graphite sheet in the foamed state may be about 2 to about 2000 kg / cm. In more detail, the pressure of the rolling process may be about 20 to 1000 kg / cm. In more detail, the pressure of the rolling process may be about 50 to about 500 kg / cm. The graphite sheet formed according to this embodiment may have improved thermal diffusivity and thermal conductivity. In addition, the graphite sheet according to the present embodiment is improved Softness (flexibility) and density.
본 실시예에 따른 그라파이트 시트의 두께는 약 5/ 내지 약 500 일 수 있다. 더 자세하게， 본 실시예에 따른 그라파이트 시트의 두께는 약 5卿 내 지 약 400 1일 수 있다.  The thickness of the graphite sheet according to the present embodiment may be about 5 / to about 500. In more detail, the thickness of the graphite sheet according to the present embodiment may be about 5 kPa to about 400 1.
본 실시예에 따른 그라파이트 시트의 밀도는 약 a7g/cm3 이상일 수 있 다. 더 자세하게, 본 실시예에 따른 그라파이트 시트의 밀도는 약 O.Sg/an3 내지 약 2.5g/atf일 수 있다. The density of the graphite sheet according to the present embodiment may be about a7g / cm 3 or more. In more detail, the density of the graphite sheet according to the present embodiment may be about 0.3 Sg / an 3 to about 2.5 g / atf.
본 실시예는 향상된 기계적 성능 및 열적 특성을 가지는 그라파이트 시 트를 제공할 수 있다.  This embodiment can provide a graphite sheet having improved mechanical performance and thermal properties.
이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 다만， 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐， 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되거나 제한되는 것은 아 니다. 실시예 1 폴리이미드 입자 (에보닉사， P84 NT) 50 중량부， 인상 혹연 입자 (GK사， NGR25) 30 중량부， 폴리비닐부티랄 50 중량부 및 를루엔과 에탄올과의 흔합 액 350 중량부를 균일하게 흔합하여 슬러리를 제조하였다.  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments to aid in understanding the present invention. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited or limited to the following examples. Example 1 50 parts by weight of polyimide particles (Evonik, P84 NT), 30 parts by weight of impression graphite particles (GK, NGR25), 50 parts by weight of polyvinyl butyral and 350 parts by weight of a mixture of toluene and ethanol Mixed to make a slurry.
상기 슬러리를 PET 필름 상에 0.1mm의 두께로 코팅하고， 100°C의 온 도에서 30분 동안 건조하여，
Figure imgf000013_0001
두께의 복합 시트를 형성하였다. The slurry was coated on a PET film to a thickness of 0.1 mm, dried at a temperature of 100 ° C for 30 minutes,
Figure imgf000013_0001
A composite sheet of thickness was formed.
이후， 상기 복합 시트를 질소 분위기에서 1200 °C의 온도까자 10°C/분의 속도로 승온하고 120C C의 공정 온도에서 2시간 동안 유지하여 탄소화함으로 써 탄소질 시트를 제조하였다.  Subsequently, the composite sheet was heated to a temperature of 10 ° C./minute up to a temperature of 1200 ° C. in a nitrogen atmosphere, and maintained at 120 ° C. for 2 hours to prepare a carbonaceous sheet by carbonization.
이후, 상기 탄소질 시트를 아르곤 분위기에서 250CTC의 온도까지 10°C/ 분의 속도로 승온하고 250C C의 공정 온도에서 4시간 동안 유지하여 혹연화함 으로써 미압축 그라파이트 시트를 제조하였다. Thereafter, the carbonaceous sheet was heated to a temperature of 10 ° C./min up to a temperature of 250CTC in an argon atmosphere and then maintained at 250 ° C. for 4 hours to prepare an uncompressed graphite sheet.
이후， 상기 미압축 그라파이트 시트를 압축하여 두께 약 60 im의 압축 그라파이트 시트를 제조하였다. 실시예 2 실시예 1의 30 중량부의 인상 혹연 입자를 대신하여， 50 중량부의 인상 혹연 입자 (GK사, NGR25)를 사용한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일한 공 정을 수행하여 두께 약 60 의 압축 그라파이트 시트를 제조하였다. 실시예 3 실시예 1의 30 중량부의 인상 혹연 입자를 대신하여， 70 중량부의 인상 흑연 입자 (GK사， NGR25)를 사용한 것 이외에는， 상기 실시예 1과 동일한 공 정을 수행하여 두께 약 60 의 압축 그라파이트 시트를 제조하였다. 실시예 4 실시예 1의 폴리이미드 입자를 대신하여， 폴리아크릴로니트릴 입자 (Aldrich, 181315-100G)를 사용한 것 이외에는， 상기 실시예 1과 동일한 공정 을 수행하여 두께 약 60 의 압축 그라파이트 시트를 제조하였다. 결과 상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 그라파이트 시트에 대해 상대적인 열 전도도를 측정하여， 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. Thereafter, the uncompressed graphite sheet was compressed to prepare a compressed graphite sheet having a thickness of about 60 im. Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out, except that 50 parts by weight of the impression agglomerate particles (GK, NGR25) were used in place of the 30 parts by weight of the impression particles, thereby compressing a thickness of about 60. Graphite sheets were prepared. Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that 70 parts by weight of impression graphite particles (GK, NGR25) were used in place of 30 parts by weight of impression graphite particles, thereby compressing the thickness to about 60. Graphite sheets were prepared. Example 4 A compressed graphite sheet having a thickness of about 60 was prepared by performing the same process as in Example 1, except that polyacrylonitrile particles (Aldrich, 181315-100G) were used instead of the polyimide particles of Example 1. It was. Results The relative thermal conductivity of the graphite sheets prepared in Examples 1 to 4 was measured, and the results are shown in Table 1 below.
상대적인 열전도도는 열감지 스티커를 통해 평가하였다. 길이 10cm의 열감지 스티커에 시판 중인 천연 흑연 시트 (그라프텍， eGraftech)와 실시예 1 내지 4의 그라파이트 시트 각각을 부착한 후， 상기 혹연 시트와 그라파이트 시 트의 일단을 가열하여 타단의 온도변화 (청색→노란색)를 육안으로 관찰하였다. 하기 표 1의 열전도 시간은 천연 흑연 시트가 부착된 열감지 스티커의 온도변 화 시간을 100으로 했을 때의 상대적인 열전도 시간을 나타낸 것이다. 표 1
Figure imgf000015_0001
Relative thermal conductivity was evaluated by heat-sensitive stickers. After attaching a commercially available natural graphite sheet (Graphtech, eGraftech) and the graphite sheets of Examples 1 to 4 to a heat-sensitive sticker having a length of 10 cm, the end of the sheet and the graphite sheet were heated to change the temperature at the other end ( Blue to yellow) was visually observed. The heat conduction time of Table 1 shows the relative heat conduction time when the temperature change time of the heat-sensitive sticker on which the natural graphite sheet is attached is 100. Table 1
Figure imgf000015_0001
상기 표 1에서 알 수 있듯이， 실시예 1 내지 4에 따른 그라파이트 시트 는 상용 천연 혹연 시트보다 훨씬 우수한 열전도 특성을 나타냄을 알 수 있다. 또한， 종래의 인조 혹연 시트보다 훨씬 더 경제적인 방법 (낮은 생산 단가)으로 제조됨을 알 수 있다. " As can be seen in Table 1, it can be seen that the graphite sheet according to Examples 1 to 4 exhibits much better thermal conductivity than commercially available natural graphite sheets. It can also be seen that it is produced in a much more economical way (lower production cost) than conventional artificial graphite sheets. "
또한, 실시예에 따른 그라파이트 제조방법은 종래의 고분자 그라파이트 화법에 비해 두꺼운 그라파이트 시트를 용이하게 제조할 수 있으며 상업적으로 사용할 수 있을 만큼의 유연성을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이는 유기 입자 및 /또는 혹연 입자를 사용함으로써 유무기 복합체 내에 기공이 생성되고 이를 통해 분해가스의 배출이 용이해지고 상기 기공에 의해 유연성이 부여되는 것으 로 추정된다. 또한, 흑연 입자가 시드 역할을 하여 유기 입자를 사용하더라도 충분한 그라파이트화가 진행되는 것으로 추정된다.  In addition, the graphite manufacturing method according to the embodiment was able to easily produce a thick graphite sheet compared to the conventional polymer graphite method, it was confirmed that the flexibility can be used commercially. It is assumed that pores are formed in the organic-inorganic composite by using organic particles and / or abyss particles, thereby facilitating the discharge of cracked gas and providing flexibility by the pores. In addition, even if the graphite particles serve as the seed and use the organic particles, it is estimated that sufficient graphitization proceeds.

Claims

특허청구범위 Claims
1. 그라파이트를 형성하기 위한 무기 소스를 제공하는 단계; 1. providing an inorganic source for forming graphite;
고분자 수지 입자를 포함하는 유기 소스를 제공하는 단계;  Providing an organic source comprising polymeric resin particles;
상기 무기 소스 및 상기 유기 소스를 흔합하여 유무기 흔합체를 형성하는 단계; 및  Mixing the inorganic source and the organic source to form an organic-inorganic complex; And
상기 유무기 흔합체를 열처리하는 단계를 포함하는， 그라파이트 제조방법.  Comprising the step of heat-treating the organic-inorganic complex, graphite production method.
2. 제 1 항에 있어서， 2. The method of paragraph 1,
상기 고분자 수지 입자는 0.1/皿 내지 1000 ζίη의 평균 입경을 갖는， 그라파 이트 제조방법.  The polymer resin particles have an average particle diameter of 0.1 / 皿 to 1000 ζίη, graphite production method.
3. 제 2 항에 있어서， 3. The method of paragraph 2,
상기 고분자 수지 입자는 1卿 내지 100/ΛΙΙ의 평균 입경을 갖는， 그라파이 트 제조방법.  The polymer resin particles have an average particle diameter of 1 ~ 100 / ΛΙΙ, graphite production method.
4. 제 1 항에 있어서， 4. The method of paragraph 1,
상기 유무기 흔합체를 형성하는 단계는  Forming the organic-inorganic complex is
상기 유기 소스， 상기 무기 소스， 바인더 및 용매를 포함하는 슬러리를 제 조하는 단계;  Preparing a slurry comprising the organic source, the inorganic source, a binder, and a solvent;
상기 슬러리를 캐스팅하는 단계; 및  Casting the slurry; And
상기 슬러리에 포함된 용매를 제거하는 단계를 포함하는, 그라파이트 제조 방법.  Removing the solvent contained in the slurry, graphite production method.
5. 제 4 항에 있어서， 5. The method of clause 4 ,
상기 바인더는 폴리비닐계 수지， 폴리비닐아세탈계 수지， 아크릴계 수지， 폴리우레탄 수지 및 고무계 수지로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는, 그라파이트 제조방법. The binder comprises at least one member selected from the group consisting of polyvinyl resin, polyvinyl acetal resin, acrylic resin, polyurethane resin and rubber resin.
6. 제 1 항에 있어서, 6. Paragraph 1 according to claim 1,
상기 무기 소스는 흑연을 포함하는， 그라파이트 제조방법.  And the inorganic source comprises graphite.
7. 제 1 항에 있어서， 7. The method of clause 1,
상기 유무기 흔합체는 상기 유기 소스 100 중량부에 대해 상기 무기 소스 를 30 중량부 이상으로 포함하는， 그라파이트 제조방법.  The organic-inorganic complex comprises 30 parts by weight or more of the inorganic source with respect to 100 parts by weight of the organic source, graphite production method.
8. 제 7 항에 있어서， 8. The method of clause 7,
상기 유무기 흔합체는 상기 유기 소스 100 중량부에 대해 상기 무기 소스 를 50 중량부 이상으로 포함하는， 그라파이트 제조방법.  The organic-inorganic complex comprises at least 50 parts by weight of the inorganic source with respect to 100 parts by weight of the organic source, graphite production method.
9. 게 1 항에 있어서， 9. The crab of claim 1,
상기 고분자 수지는 폴리이미드， 폴리아미드， 폴리아크릴로니트릴， 폴리에 틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트， 폴리프로필렌, 폴리에틸렌， 폴리 에틸렌나프탈레이트， 폴리옥사디아졸， 폴리벤조티아졸, 폴리벤조비스티아졸， 폴리 벤족사졸， 폴리벤조비스옥사졸 폴리 피로메리트 이미드， 방향족 폴리아미드， 폴리 페닐렌벤조이미타조르， 폴리페닐렌벤조비스이미타조르， 폴리티아졸 및 폴리파라페 닐렌비닐렌으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는， 그라파이트 제조방법.  The polymer resin is polyimide, polyamide, polyacrylonitrile, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polypropylene, polyethylene, polyethylene naphthalate, polyoxadiazole, polybenzothiazole, polybenzobisti Consists of azoles, polybenzoxazoles, polybenzobisoxazole polypyrimerite imides, aromatic polyamides, polyphenylenebenzoimitazors, polyphenylenebenzobisimitazors, polythiazoles and polyparafenylene vinylenes Graphite manufacturing method comprising at least one selected from the group consisting of.
10. 게 1 항에 있어서， 10. The method of paragraph 1,
상기 유무기 흔합체는 두루마리 형태이며， 상기 유무기 흔합체를 열처리하 는 단계는 상기 유무기 흔합체를 탄소화하는 단계; 및 탄소화된 탄소질 시트를 흑연화하는 단계를 포함하는, 그라파이트 제조방법.  The organic-inorganic complex is in the form of a scroll, and the heat treatment of the organic-inorganic complex comprises the steps of carbonizing the organic-inorganic complex; And graphitizing the carbonized carbonaceous sheet.
11. 제 1 항에 있어서， 11. The method of paragraph 1,
상기 유무기 흔합체는 1 내지 30 vol%의 기공율을 갖는， 그라파이트 제조 방법. The organic-inorganic complex has a porosity of 1 to 30 vol%, graphite production method.
12. 혹연 입자， 및 12. Abyss particles, and
고분자 수지 입자를 포함하는 유기 소스를 포함하는,  Including an organic source containing the polymer resin particles,
그라파이트 제조용 유무기 흔합체.  Organic-inorganic complex for graphite production.
13. 제 12 항에 있어서， 13. The method of clause 12,
상기 고분자 수지 입자는 O. ffli 내지 1000/mi의 평균 입경을 갖는， 그라파 이트 제조용 유무기 흔합체.  The polymer resin particles have an average particle diameter of O. ffli to 1000 / mi, organic-inorganic complex for preparing graphite.
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