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KR102600530B1 - 방열 폼 테이프 - Google Patents

방열 폼 테이프 Download PDF

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KR102600530B1
KR102600530B1 KR1020210038036A KR20210038036A KR102600530B1 KR 102600530 B1 KR102600530 B1 KR 102600530B1 KR 1020210038036 A KR1020210038036 A KR 1020210038036A KR 20210038036 A KR20210038036 A KR 20210038036A KR 102600530 B1 KR102600530 B1 KR 102600530B1
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KR
South Korea
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thermally conductive
acrylic adhesive
foam
heat dissipating
adhesive layer
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김경훈
김문석
박지원
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주식회사 아이엠씨
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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예들의 방열 폼 테이프는 두께가 각각 40 내지 80㎛인 제1 열전도성 우레탄 발포체층 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층을 포함하는 발포체층, 제1 열전도성 우레탄 발포체층의 저면 상에 배치되며 두께가 30 내지 70㎛인 제1 열전도성 아크릴 점접착층 및 제1 열전도성 우레탄 발포체층과 제2 열전도성 우레탄 발포체층 사이에 배치된 제2 열전도성 아크릴 점접착층을 포함한다. 방열 성능 및 충격 흡수성이 향상될 수 있다.

Description

방열 폼 테이프{HEAT-RADIATING FOAM TAPE}
본 발명은 방열 폼 테이프에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 열전도성 필러를 사용하는 방열 폼 테이프에 관한 것이다.
전자 및 기계 장치들이 고집적화 및 고성능화됨에 따라, 장치의 운용 시 특정 부품들에서 과도한 열이 발생할 수 있다.
발생한 열은 부품들의 물리적 또는 화학적 구조를 손상 및 변화시킬 수 있으며, 장치의 오작동 및 파손을 유발할 수 있다.
예를 들면, 휴대 전화기의 안테나, 자동차의 모터 또는 각종 장치의 배터리에서 과도한 열이 발생할 수 있으며, 이는 장치의 안정성, 내구성, 신뢰도 및 수명 저하 등을 야기할 수 있다.
따라서, 발생한 열을 효율적으로 방출하기 위하여 방열재가 적용되고 있다. 방열재로는 통상 금속판, 금속시트 등이 사용되고 있다. 다만, 상기 금속판 및 금속 시트는 일반적으로 평평한 위치에 적용될 필요가 있으며, 굴곡이 형성된 위치에 적용될 경우 충분히 밀착되지 못하여 방열 성능이 저하될 수 있다. 또한, 두께가 증가할 경우 가공 및 성형이 보다 어려워지며, 방열재로서 적용되기에 한계가 있다. 따라서, 박막으로만 적용될 수 있는 바, 충격 완화 효과를 기대하기는 어렵다.
일본등록특허공보 제2870198호에는 실리콘과 탄소섬유, 알루미나를 혼합 사용하는 방열체를 개시하고 있으나, 충분한 내충격성과 방열 성능을 구현하지 못하고 있다.
일본등록특허공보 제2870198호
본 발명의 일 과제는 우수한 방열 성능 및 충격 흡수성을 갖는 방열 폼 테이프를 제공하는 것이다.
1. 두께가 각각 40 내지 80㎛인 제1 열전도성 우레탄 발포체층 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층을 포함하는 발포체층; 상기 제1 열전도성 우레탄 발포체층의 저면 상에 배치되며 두께가 30 내지 70㎛인 제1 열전도성 아크릴 점접착층; 및 상기 제1 열전도성 우레탄 발포체층과 상기 제2 열전도성 우레탄 발포체층 사이에 배치되어 발포체층과 직접 접촉되는 제2 열전도성 아크릴 점접착층을 포함하는, 방열 폼 테이프.
2. 위 1에 있어서, 상기 제2 열전도성 우레탄 발포체층 및 상기 제2 열전도성 아크릴 점접착층은 서로 접촉한 상태로 교대로 반복적으로 적층되는, 방열 폼 테이프.
3. 위 1에 있어서, 상기 제1 열전도성 우레탄 발포체층과 상기 제2 열전도성 우레탄 발포체층은 두께가 동일한, 방열 폼 테이프.
4. 위 1에 있어서, 상기 방열 폼 테이프의 총 두께는 120 내지 250㎛인, 방열 폼 테이프.
5. 위 1에 있어서, 상기 제2 열전도성 아크릴 점접착층의 두께는 1 내지 7㎛인, 방열 폼 테이프.
6. 위 1에 있어서, 상기 발포체층은 우레탄계 바인더 및 열전도성 필러를 포함하는, 방열 폼 테이프.
7. 위 6에 있어서, 상기 우레탄계 바인더 및 상기 열전도성 필러의 중량비는 1:1 내지 4:1인, 방열 폼 테이프.
8. 위 1에 있어서, 상기 제1 열전도성 아크릴 점접착층은 아크릴계 점접착 수지 및 열전도성 필러를 포함하는, 방열 폼 테이프.
9. 위 8에 있어서, 상기 제1 열전도성 아크릴 점접착층은 질화붕소(BN)를 더 포함하는, 방열 폼 테이프.
10. 위 8에 있어서, 상기 제1 열전도성 아크릴 점접착층 저면 상에 부착된 이형 필름을 더 포함하는, 방열 폼 테이프.
11. 위 1에 있어서, 디스플레이 장치의 후면 커버 및 배터리 사이의 방열 충격 흡수 부재로 적용되는 적용되는, 방열 폼 테이프.
예시적인 실시예들의 방열 폼 테이프는 소정 두께를 갖는 열전도성 우레탄 발포체층들과 열전도성 아크릴 점접착층들이 적층되어 두께가 얇으면서도 두께 방향으로 우수한 방열 성능 및 충격 흡수성을 가질 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 방열 폼 테이프를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 방열 폼 테이프를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 디스플레이 장치의 몸체부의 후면을 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 디스플레이 장치의 후면 커버를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 디스플레이 장치의 배터리 영역을 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 복수 개의 열전도성 우레탄 발포체층 및 복수 개의 열전도성 아크릴 점접착층이 적층된 방열 폼 테이프를 제공한다. 방열 성능 및 충격 흡수성이 향상될 수 있다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 방열 폼 테이프를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 방열 폼 테이프(10)는 복수 개의 발포체층들, 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120) 및 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)을 포함한다. 상기 발포체층들은 제1 열전도성 우레탄 발포체층(110) 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층(140)을 포함한다.
제1 열전도성 우레탄 발포체층(110) 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층(140) 각각의 두께는 40 내지 80㎛일 수 있다. 상기 두께가 40㎛ 미만일 경우, 열전도성 및 내충격성이 저하될 수 있다. 상기 두께가 80㎛ 초과일 경우, 상기 발포체층의 표면이 평평하게 형성되지 않고 요철 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 발포체층을 및 열전도성 아크릴 점접착층과 적층 및/또는 접합하거나 피부착제에 적용할 때 밀착성이 저하될 수 있다. 또한, 밀착성의 저하에 의해 수직 방향 열전도성이 저하될 수 있다. 바람직하게는, 상기 두께는 50 내지 70㎛일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 열전도성 우레탄 발포체층(110) 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층(140)은 두께가 서로 실질적으로 동일할 수 있다. 이 경우, 제1 열전도성 우레탄 발포체층(110) 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층(140)의 방열 성능이 균형을 이룰 수 있으며, 이에 따라 방열 폼 테이프(10) 전체의 방열 성능이 증가할 수 있다.
상기 발포체층은 공극을 포함할 수 있다. 따라서, 내충격성, 탄성 및 복원력을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 발포체층은 우레탄계 바인더 및 열전도성 필러를 포함할 수 있다. 상기 우레탄계 바인더는 상기 발포체층에 탄성을 부여할 수 있다.
상기 우레탄계 바인더는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 우레탄계 바인더는 폴리이소시아네이트계 화합물 및 폴리올계 화합물의 중합 반응에 의해 형성 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다.
상기 열전도성 필러는 예를 들면, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 페라이트, 실리카, 산화 아연, 산화 마그네슘, 탄화 알루미늄, 탄화 규소, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 카본블랙, 그래파이트, 탄소섬유, 멜라민 시아누레이트 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 그래파이트가 사용될 수 있으며, 그래파이트는 비제한적으로 인조 흑연, 천연 흑연 등을 포함할 수 있다. 그래파이트의 입경은 2 내지 10㎛일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 발포체층은 상기 우레탄계 바인더 및 상기 열전도성 필러를 1:1 내지 4:1의 중량비로 포함할 수 있다. 상기 열전도성 필러의 함량이 상기 우레탄계 바인더의 중량 대비 4:1 미만일 경우, 상기 발포체층의 열전도성이 현저히 저하될 수 있다. 상기 열전도성 필러의 함량이 상기 우레탄계 바인더의 중량 대비 1:1 초과일 경우, 상기 발포체층의 두께를 확보하기 어려워지며, 내충격성 및 수직 방향 열전도성이 저하될 수 있다. 바람직하게는, 상기 우레탄계 바인더 및 상기 열전도성 필러의 중량비는 1:1 내지 2:1일 수 있다.
상기 발포체층은 상기 우레탄계 바인더, 상기 열전도성 필러 및 용제를 포함하는 발포체층 형성용 조성물을 도포 및 건조하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 조성물은 상기 우레탄계 바인더 10 내지 40중량% 및 상기 열전도성 필러 5 내지 40중량%를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 발포체층 형성용 조성물은 발포 물질을 포함할 수 있다. 상기 발포 물질은 발포제 또는 중공 발포 입자를 포함할 수 있다.
상기 발포제는 기체를 발생시키는 유기 발포제 또는 무기 발포제를 포함할 수 있다. 상기 유기 발포제는 아세톤, 에틸 아세테이트, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 에틸리덴 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드, 모노플루오로트리클로로메탄, 클로로디플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄 등의 할로겐 치환된 알칸(alkane), 부탄, 헥산, 헵탄, 디에틸에테르 등을 포함할 수 있다. 상기 무기 발포제는 물, 공기, CO2, N2, O2, N2O 등을 포함할 수 있다.
상기 중공 발포 입자는 외곽이 고분자 수지 또는 무기 물질로 둘러 쌓인 중공 입자를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 중공 발포 입자의 입경은 20 내지 40㎛일 수 있다. 상기 입경 범위에서, 충격 흡수성과 방열 성능이 함께 향상된 발포체층이 형성될 수 있다.
상기 발포 물질은 상기 우레탄계 바인더의 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 발포 물질의 함량이 0.1중량% 미만일 경우, 상기 발포체층의 발포율이 불충분할 수 있다. 따라서, 방열 폼 테이프(10)의 충격 흡수력이 감소할 수 있다. 또한, 방열 폼 테이프(10)의 적용 시 피부착재와의 밀착성이 저하되어 방열 성능이 저하될 수 있다. 상기 발포 물질의 함량이 10중량% 초과일 경우, 방열 성능이 감소될 수 있다. 바람직하게는, 상기 발포 물질은 상기 우레탄계 바인더의 총 중량에 대하여 0.5 내지 5중량% 또는 1 내지 4중량%로 포함될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 발포체층의 점착력은 400gf/inch 이상일 수 있다. 이 경우, 방열 폼 테이프(10)를 대상물에 용이하게 접합시킬 수 있으며, 상기 대상물에 응력이 가해지더라도 상기 방열 폼 테이프(10)가 분리되지 않을 수 있다. 바람직하게는, 상기 발포체층 측에 접합되는 물체를 손상시키지 않고 다시 분리할 수 있도록 상기 발포체층의 점착력은 2,500gf/inch 이하일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 발포체층의 밀도는 300 내지 500kg/m3일 수 있다. 상기 밀도는 상기 우레탄계 바인더의 함량, 상기 발포 물질의 사용량 등을 통해 조절될 수 있다. 상기 밀도 범위에서 수직 방열 성능을 확보하는 두께를 가지면서도, 충격 흡수성 및 접합 밀착성을 향상시킬 수 있다.
제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)은 제1 열전도성 우레탄 발포체층(110)의 저면 상에 형성될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)은 아크릴계 점접착 수지 및 열전도성 필러를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 점접착 수지는 당분야에서 통상적으로 사용되는 아크릴레이트계 중합성 화합물, 가교제 및/또는 경화제를 포함하는 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.
상기 열전도성 필러는 예를 들면, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 페라이트, 실리카, 산화 아연, 산화 마그네슘, 탄화 알루미늄, 탄화 규소, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 카본블랙, 그래파이트, 탄소섬유, 멜라민 시아누레이트 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 그래파이트가 사용될 수 있으며, 그래파이트는 비제한적으로 인조 흑연, 천연 흑연 등을 포함할 수 있다. 그래파이트의 입경은 2 내지 10㎛일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)은 질화붕소(BN)를 포함할 수 있다. 상기 질화붕소는 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)의 열전도성을 추가적으로 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)은 상기 아크릴계 점접착 수지, 상기 열전도성 필러 및 용제를 포함하는 제1 점접착층 형성용 조성물로부터 형성될 수 있다. 상기 제1 점접착층 형성용 조성물을 도포, 건조 및/또는 경화시켜 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)을 제조할 수 있다.
상기 제1 점접착층 형성용 조성물은 상기 아크릴계 점접착 수지 10 내지 30중량%, 상기 열전도성 필러 1 내지 60중량% 및 잔량의 용제를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 아크릴계 점접착 수지와 상기 열전도성 필러의 중량비는 3:1 내지 1:6일 수 있으며, 바람직하게는, 1:1 내지 1:6일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 점접착층 형성용 조성물은 상기 열전도성 필러를 형성하고자 하는 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)의 두께 1㎛ 당 0.6중량% 이상으로 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 열전도성 아크릴계 점접착층(120)을 통한 방열 특성이 향상될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 점접착층 형성용 조성물은 상기 열전도성 필러를 형성하고자 하는 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)의 두께 1㎛ 당 0.7중량% 이상으로 포함할 수 있다.
제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)의 두께는 30 내지 70㎛일 수 있다. 상기 두께가 30㎛ 미만일 경우, 방열 폼 테이프(10)의 충격 흡수성이 감소하거나 부착 계면에 공극이 발생할 수 있다. 또한, 피부착재와 방열 폼 테이프(10)의 밀착성이 저하되어 열 전달 특성이 저하될 수 있다. 상기 두께가 70㎛ 초과일 경우, 방열 폼 테이프(10)의 두께가 과도하게 두꺼워지며 열이 방열 폼 테이프(10)를 통과하여 방출되지 못하고 방열 폼 테이프(10) 내부에 붙잡히거나, 수평 방향으로 방출될 수 있다.
제1 열전도성 우레탄 발포체층(110) 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층(140)은 방열 폼 테이프(10)의 두께 방향으로 중첩될 수 있다. 제1 열전도성 우레탄 발포체층(110) 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층(140) 사이에는 제2 열전도성 아크릴 점접착층(130)이 개재될 수 있다.
제2 열전도성 아크릴 점접착층(130)은 복수의 발포체층들을 서로 접합시킬 수 있다. 예를 들면, 제2 열전도성 아크릴 점접착층(130)은 제1 열전도성 우레탄 발포체층(110) 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층(140)을 서로 접합시킬 수 있다.
예를 들면, 제2 열전도성 아크릴 점접착층(130)은 제2 점접착층 형성용 조성물로부터 형성될 수 있다.
상기 제2 점접착층 형성용 조성물은 상기 아크릴계 점접착 수지 10 내지 30중량%, 상기 열전도성 필러 1 내지 20중량% 및 잔량의 용제를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 아크릴계 점접착 수지와 상기 열전도성 필러의 중량비는 1:1 내지 4:1 또는 1:1 내지 2:1일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 열전도성 아크릴 점접착층(130)의 두께는 1 내지 7㎛일 수 있다. 상기 두께가 1㎛ 미만일 경우, 상기 발포체층들이 불완전하게 접합될 수 있다. 상기 두께가 10㎛ 초과일 경우, 방열 폼 테이프(10)의 두께 대비 방열 성능 및 내충격성이 저하될 수 있다. 바람직하게는, 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)의 두께는 3 내지 5㎛일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 방열 폼 테이프(10)의 전체 두께는 110 내지 300㎛일 수 있다. 상기 두께가 110㎛ 미만일 경우, 방열 폼 테이프(10)의 충격 흡수성이 불충분할 수 있다. 또한, 충분한 두께가 확보되지 않아 피부착재와의 부착 계면에 공극이 발생할 수 있으며, 열 수용량이 감소하여 방열 특성이 저하될 수 있다. 상기 두께가 300㎛ 초과일 경우, 열이 방열 폼 테이프(10)를 통과하여 방출되지 못하고 방열 폼 테이프(10) 내부에 붙잡히거나, 수평 방향으로 방출될 수 있다. 바람직하게는, 방열 폼 테이프(10)의 전체 두께는 120 내지 250㎛ 또는 130 내지 200㎛일 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 방열 폼 테이프를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조로 설명한 구성과 실질적으로 동일한 구성에 대한 설명은 생략될 수 있다.
도 2를 참조하면, 방열 폼 테이프(12)는 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)의 저면 상에 형성된 이형 필름(150)을 포함할 수 있다. 이형 필름(150)은 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)의 저면 상에 형성되며, 방열 폼 테이프(12)를 부착 대상에 적용할 때 제거될 수 있다.
제2 열전도성 우레탄 발포체층(140) 및 제2 열전도성 아크릴 점접착층(130)은 적층 단위(190)를 정의할 수 있다.
적층 단위(190)는 도 2에 도시된 바와 같이 2개(190, 192)가 포함될 수 있으며, 3개 이상도 포함될 수 있다.
2개 이상의 적층 단위(190)가 적층될 경우, 열전도성 아크릴 점접착층(130, 132)들과 열전도성 우레탄 발포체층(140, 142)들은 서로 접촉한 상태로 교대로 적층될 수 있다.
도 3은 디스플레이 장치의 몸체부의 후면을 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 4는 디스플레이 장치의 후면 커버를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 5는 디스플레이 장치의 배터리 영역을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 디스플레이 장치(20)는 몸체부(22) 및 후면 커버(200)를 포함할 수 있다.
몸체부(22)는 표시 패널, 터치 센서, 안테나 등의 전자 소자(230)가 연결된 인쇄회로기판(220)을 포함할 수 있다. 몸체부(22)는 배터리 수용부를 포함할 수 있으며, 상기 배터리 수용부 내에는 배터리(210)가 수용될 수 있다. 상기 배터리 수용부의 면적을 전체적으로 커버하는 영역이 배터리 영역(BA)으로 정의될 수 있다.
후면 커버(200)는 몸체부(22)의 후면에 형성된 인쇄회로기판(220) 및 전자 소자(230)들을 덮을 수 있다.
예를 들면, 디스플레이 장치(20)의 사용 및 충전 시 배터리(210)로부터 과도한 양의 열이 발생할 수 있으며, 열에 의해 주변 전자 소자들이 손상될 수 있다. 따라서, 배터리(210)로부터 방출된 열을 신속히 디스플레이 장치(20) 외부로 방출시킬 필요가 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 방열 폼 테이프(10)는 배터리 영역(BA) 내에서 배터리(210)의 전체 면적을 덮는 방열 충격 흡수 부재로 제공될 수 있다.
예를 들면, 방열 폼 테이프(10)는 후면 커버(200)의 배터리 영역(BA)에 대응되는 영역 상에 부착될 수 있다. 방열 폼 테이프(10)의 제1 열전도성 아크릴 점접착층(120)이 후면 커버(200) 상에 부착될 수 있다. 후면 커버(200)가 몸체부(22)의 후면에 결합될 경우, 방열 폼 테이프(10)가 배터리(210) 상에 배치될 수 있다. 이 때, 방열 폼 테이프(10)와 배터리(210)는 직접 접촉하거나, 소정 간격을 두고 이격될 수 있다.
따라서, 방열 폼 테이프(10)의 우수한 방열 특성으로 인해 디스플레이 장치(20)의 발열이 효과적으로 제어될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 방열 폼 테이프(10)는 플렉서블 디바이스의 방열재 또는 충진재로 제공될 수 있다. 예를 들면, 평판 형상이 아닌 다양한 형상을 갖는 장치 또는 사용 시 변형이 수반되는 장치에 적용되어 방열성 및 내충격성을 향상시킬 수 있다. 특히, 방열 폼 테이프(10)는 플렉서블 디스플레이 및 휴대 장치에 적합할 수 있으며, 예를 들면, 휴대 전화기의 배터리에서 발생하는 열을 방출하면서 상기 배터리를 충격으로부터 보호할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
우레탄계 바인더(노루페인트, BF001) 20중량%, 입경이 약 5㎛ 이하인 그래파이트 20중량% 및 잔량의 용제(톨루엔 및 에틸 아세테이트 혼합 용매)를 포함하는 발포체층 형성용 조성물을 준비하였다. 탄산 칼슘 쉘을 가지고 입경이 약 30㎛인 발포 중공 입자가 발포 물질로서 우레탄계 바인더의 총 중량에 대하여 약 2%로 첨가되었다.
기판 상에 상기 조성물을 도포하고 건조시켜 각각의 두께가 약 45㎛인 제1 우레탄 발포체층 및 제2 우레탄 발포체층을 형성하였다.
아크릴계 점접착 수지(KH텍사의 IMC-A300) 20중량%, 입경이 약 5㎛ 이하인 그래파이트 10중량% 및 잔량의 용제를 혼합하여 점접착층 형성용 조성물을 준비하였다.
상기 접접착층 형성용 조성물을 상기 제1 우레탄 발포체층의 일면 상에 도포, 건조 및 경화시켜 두께 약 50㎛의 제1 점접착층을 형성하였다.
상기 접접착층 형성용 조성물을 상기 제1 우레탄 발포체층의 상기 제1 점접착층이 형성되지 않은 타면 상에 도포, 건조 및 경화시켜 두께 약 3㎛의 제2 점접착층을 형성하였다.
상기 제2 점접착층 상에 우레탄 발포체층을 부착하여 실시예 1의 방열 폼 테이프를 준비하였다.
실시예 1의 방열 폼 테이프에 있어서, 우레탄 발포체층 및 아크릴 점접착층의 두께를 아래 표 1과 같이 조절하여 실시예 및 비교예들의 방열 폼 테이프를 준비하였다.
제1 아크릴 점접착층의 두께(㎛) 제1 우레탄 발포체층의 두께(㎛) 제2 아크릴 점접착층의 두께(㎛) 제3 우레탄 발포체층의 두께(㎛) 전체 두께(㎛)
실시예 1 50 45 3 45 143
실시예 2 30 40 3 40 113
실시예 3 30 80 3 80 193
실시예 4 70 40 3 40 153
실시예 5 70 80 3 80 233
실시예 6 37 50 3 50 140
비교예 1 - 50 - - 50
비교예 2 - 50 3 50 103
비교예 3 20 50 3 50 123
비교예 4 80 50 3 50 183
비교예 5 50 30 3 30 113
비교예 6 50 90 3 90 233
비교예 7 50 93 - - 143
비교예 8 30 83 - - 113
비교예 9 30 163 - - 193
비교예 10 70 83 - - 153
방열 폼 테이프의 제1 점접착층을 도 4에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치(20)의 후면 커버(200) 내측면의 배터리 영역(BA)에 대응되는 영역에 부착하였다.
도 3에 도시된 디스플레이 장치(20)의 몸체부(22)의 배터리 수용부 내에는 전열 장치를 배치하고, 상기 절연 장치의 표면 상에 써모커플(thermocouple)을 배치하였다.
방열 폼 테이프가 배터리(210)와 마주보도록 후면 커버(200)를 몸체부(22)의 후면에 결합하여 샘플들을 준비하였다.
비교예 1 및 비교예 2의 경우 제1 우레탄 발포체층이 후면 커버(200)에 직접 부착된다.
실험예: 온도 측정
준비된 샘플들에 대하여 전열 장치를 구동하여 약 60℃를 유지하도록 하면서 열화상 카메라를 통해 약 1시간 동안의 평균 온도 및 최고 온도를 측정하고, 써모커플을 이용하여 온도(T.C)를 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.
온도(℃)
최고 평균 T.C
실시예 1 57.5 53.4 64.1
실시예 2 58.4 54.0 64.6
실시예 3 57.4 53.4 64.1
실시예 4 57.5 53.4 64.3
실시예 5 58.3 53.8 64.6
실시예 6 57.5 53.4 64.1
비교예 1 59.8 55.7 66.0
비교예 2 59.4 55.4 65.9
비교예 3 59,4 54.9 65.4
비교예 4 59.3 54.9 65.5
비교예 5 59.4 55.0 65.5
비교예 6 59.1 55.0 65.4
비교예 7 61.3 60.8 67.2
비교예 8 61.8 61.0 67.5
비교예 9 60.9 60.5 66.9
비교예 10 61.2 60.6 67.0
표 2를 참조하면, 제1 아크릴 점접착층을 포함하지 않는 비교예 1 및 2에 비하여 실시예들의 방열 특성이 향상된 것이 확인되었다. 또한, 제1 아크릴 점접착층 또는 우레탄 발포체층의 두께가 상술한 범위를 벗어나는 비교예 3 내지 6에 비하여 실시예들의 방열 특성이 향상된 것이 확인되었다. 또한, 제2 아크릴 점접착층을 포함하지 않은 비교예 7 내지 10과 비교하여, 실시예 1 내지 4들은 동일 두께로 방열 폼 테이프 형성 시 방열 특성이 향상된 것이 확인되었다.
실험예: 내충격성 평가
제작된 실시예 및 비교예들의 방열 폼 테이프를 20mmХ20mm의 크기, 폭 0.7mm의 띠 모양의 시편으로 재단하고, 재단된 시편을 유리와 피착체 (폴리카보네이트 또는 금속 플레이트)의 사이에 부착한다. 이렇게 만들어진 평가용 시편을 듀폰 테스터에서 수 직으로 50g과 100g의 추 높이를 달리하면서 방열 폼 테이프가 파괴되는 에너지를 측정하여 아래 표 3에 나타내었다.
폴리카보네이트(mJ) 금속 플레이트(mJ)
실시예 1 198 212
실시예 2 185 197
실시예 3 211 226
실시예 4 187 199
실시예 5 215 228
실시예 6 194 201
비교예 1 132 141
비교예 2 172 178
비교예 3 174 180
비교예 4 177 182
비교예 5 165 174
비교예 6 184 191
비교예 7 161 173
비교예 8 156 165
비교예 9 181 195
비교예 10 160 171
표 3을 참조하면, 제1 아크릴 점접착층을 포함하지 않는 비교예 1 및 2에 비하여 실시예들의 내충격성이 향상된 것이 확인되었다. 또한, 제1 아크릴 점접착층 또는 우레탄 발포체층의 두께가 상술한 범위를 벗어나는 비교예 3 내지 6에 비하여 실시예들의 내충격성이 향상된 것이 확인되었다. 또한, 제2 아크릴 점접착층을 포함하지 않은 비교예 7 내지 10과 비교하여, 실시예 1 내지 4들은 동일 두께로 방열 폼 테이프 형성 시 내충격성이 향상된 것이 확인되었다.
10, 12: 방열 폼 테이프
110: 제1 열전도성 우레탄 발포체층
120: 제1 열전도성 아크릴 점접착층
130: 제2 열전도성 아크릴 점접착층
140: 제2 열전도성 우레탄 발포체층
190: 적층 단위

Claims (11)

  1. 두께가 각각 40 내지 80㎛인 제1 열전도성 우레탄 발포체층 및 제2 열전도성 우레탄 발포체층을 포함하는 발포체층;
    상기 제1 열전도성 우레탄 발포체층의 저면 상에 배치되며 두께가 30 내지 70㎛인 제1 열전도성 아크릴 점접착층; 및
    상기 제1 열전도성 우레탄 발포체층과 상기 제2 열전도성 우레탄 발포체층 사이에 배치되어 발포체층과 직접 접촉되는 두께가 1 내지 7㎛인 제2 열전도성 아크릴 점접착층을 포함하며,
    상기 발포체층은 우레탄계 바인더 및 열전도성 필러를 포함하고,
    상기 제1 열전도성 아크릴 점접착층은 아크릴계 점접착 수지 및 열전도성 필러를 포함하고,
    상기 제1 열전도성 아크릴 점접착층은 질화붕소(BN)를 더 포함하는, 방열 폼 테이프.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 열전도성 우레탄 발포체층 및 상기 제2 열전도성 아크릴 점접착층은 서로 접촉한 상태로 교대로 반복적으로 적층되는, 방열 폼 테이프.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 열전도성 우레탄 발포체층과 상기 제2 열전도성 우레탄 발포체층은 두께가 동일한, 방열 폼 테이프.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 방열 폼 테이프의 총 두께는 120 내지 250㎛인, 방열 폼 테이프.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 우레탄계 바인더 및 상기 열전도성 필러의 중량비는 1:1 내지 4:1인, 방열 폼 테이프.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 열전도성 아크릴 점접착층 저면 상에 부착된 이형 필름을 더 포함하는, 방열 폼 테이프.
  11. 청구항 1에 있어서, 디스플레이 장치의 후면 커버 및 배터리 사이의 방열 충격 흡수 부재로 적용되는 적용되는, 방열 폼 테이프.
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