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용융가공이 가능한 열전도성 고분자조성물

전문가 제언: ○ 생활이 복잡해지면서 우리가 사용하는 전자기기들도 다양한 기능을 가진 제품들이 되어가고 있다. 전자기기를 소형화 및 고집적화 하는 기술은 매우 빠른 속도로 개발되고 있다. 소형화에 해결되지 않고 남아 있는 최대의 기술적 애로사항이 전자기기의 발열을 제거하는 문제이다.

○ 열전도성고분자 조성물을 제조하기 위해서는 금속, 탄소 등의 전도성물질을 고분자에 혼합시켜야 하나 충분한 전도도를 얻기 위해서는 많은 양을 첨가해야 하기 때문에 가공성과 성형제품의 물성이 떨어지는 단점이 있다. 최근에는 팽창된 흑연을 이용하여 만든 엑스폴리에이트(expoliate)된 흑연을 이용하여 전기전도성고분자 및 열전도성고분자를 개발하는데 많은 연구와 관심이 집중되고 있다.

○ 본 발명은 엑스폴리에이트된 흑연을 첨가하여 열전도성고분자 조성물을 만드는 것에 관한 것이다. 엑스폴리에이트된 흑연은 판상으로 표면적이 넓어 적은 양을 첨가하여도 서로 연결되어 열, 전기를 전도할 수 있는 탄소나노튜브와 더불어 가장 효과적인 물질이다. 엑스폴리에이트된 흑연을 첨가하면 상대적으로 적은 양의 충전재로 동일한 전도성을 얻을 수 있어 소형 정밀부품을 제조할 수 있다. 문제점으로는 가격이 비싼 소재를 사용하기 때문에 제조코스트가 높아진다는 점이다.

○ 국내에서 활성탄소, 흑연 등 많은 탄소제품들이 생산되고 있으나 범용제품에 한정되어 있다. 국내에서도 나노기술의 일환으로 엑스폴리에이트된 흑연에 대해 일부 연구가 수행 중이나 아직 연구단계에 머물러 있고 전량 수입에 의존하고 있다.

○ 엑스폴리에이트된 흑연과 탄소나노튜브는 고분자와 혼합하는 방법과 조성에 따라서도 전도성이 달라진다. 이미 상업화되어 있는 제품들을 이용하여 더 효율적인 열 및 전기전도성조성물을 개발함과 동시에 미래 핵심소재가 될 이들 물질의 합성에 대해서도 좀 더 집중적인 연구개발이 필요하다. 아직은 시장도입 초기로서 새로운 제조공정 개발에 의해 가격경쟁력이 있는 기술을 개발할 여지는 많이 있다고 사료된다.

저자: DSM IP Assets BV
자료유형: 특허정보