散热塑料的制作方法

1.本发明涉及一种散热塑料。


背景技术：

2.在电子部件、电灯、转换器外壳及其他产生不需要的热量的装置中，热量积聚可能会严重限制产品寿命以及降低工作效率。
3.尤其是近年来，随着电子设备向轻、薄、小型、多功能化的高度集成化，发热增加，因而需要采取对策。对电子设备产生的热量进行散热非常重要，因为它与设备的可靠性和寿命息息相关，以往开发了散热风扇、散热鳍片、热管等各种散热机构，近年来还开发出散热垫、散热片、散热涂料等各种散热材质来辅助或替代散热机构。
4.金属是优异的导热体，通常用于热管理装置，如散热器(heat sink)及热交换器，但上述金属部分存在重量重、生产成本高的问题。并且，在以往的散热机构的情况下，由于导热率差，无法表现出优异的散热特性，为了提高导热率，不可避免地存在机械强度降低及破裂等问题。
5.因此，迫切需要开发一种散热材质，其由于具有优异的机械强度、破裂最小化和显着优异的导热率，因而能够表现出优异的散热特性。


技术实现要素：

6.技术问题
7.本发明考虑到上述问题而提出，本发明的目的在于，提供一种散热塑料，其由于具有显着优异的导热率而具有显着优异的散热特性。
8.并且，本发明的目的在于，提供一种散热塑料，其即使被设计为具有显着优异的散热特性，机械强度也显着优异。
9.解决问题的手段
10.为了解决上述问题，本发明提供一种散热塑料，其包含：高分子基质，包含主剂树脂而成；以及碳基填料，分散在上述高分子基质中，包含纤维状碳基填料及粒状碳基填料。
11.根据本发明的一实施例，上述纤维状碳基填料可以包含沥青基碳纤维，上述沥青基碳纤维包含选自由各向同性沥青基碳纤维及各向异性沥青基碳纤维组成的组中的一种以上。
12.并且，上述纤维状碳基填料可以为各向异性沥青基碳纤维。
13.并且，上述纤维状碳基填料的纤维平均直径可以为5～20μm。
14.并且，上述纤维状碳基填料的纤维平均长度可以为3～12mm。
15.并且，上述粒状碳基填料可以包含选自由石墨、石墨烯、富勒烯及炭黑组成的组中的一种以上。
16.并且，上述粒状碳基填料的平均粒径可以为5～350μm。
17.并且，上述碳基填料能够以1：0.5～7的重量比包含上述纤维状碳基填料及粒状碳
基填料。
18.并且，相对于100重量份的上述主剂树脂，可以包含10～80重量份的上述碳基填料。
19.并且，上述纤维状碳基填料的纤维平均直径(μm)和上述粒状碳基填料的平均粒径(μm)的长度比可以为1：0.2～80。
20.并且，上述主剂树脂可以包含选自由聚酰胺、聚酯、聚酮、液晶高分子、聚烯烃、聚苯硫醚(pps)、聚醚醚酮(peek)、聚苯醚(ppo)、聚醚砜(pes)、聚醚酰亚胺(pei)、聚酰亚胺(pi)、聚邻苯二甲酰胺(ppa)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物树脂(abs)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)及聚芳酯(par)组成的组中的一种化合物或两种以上的混合物或共聚物。
21.另一方面，在整个说明书中，若将在碳基填料上通过两点，使得两点之间的距离最长的轴定义为长轴，并且将在碳基填料上通过两点，使得与上述长轴正交的虚拟线通过的两点之间的距离最长的轴定义为短轴，则在本发明中使用的术语“粒状”表示上述长轴与上述短轴的长度比小于4，术语“纤维状”表示长轴与短轴的长度比为4以上。
22.发明的效果
23.根据本发明，散热塑料由于具有显着优异的导热率而具有显着优异的散热特性，并且具有即使被设计为具有显着优异的散热特性，机械强度也显着优异的效果。由此，所实现的散热塑料可以广泛应用于同时需要优异的散热性能和机械强度的各种技术领域。
附图说明
24.图1为本发明一实施例的散热塑料的剖视图。
具体实施方式
25.以下，将参照附图详细描述本发明的实施例，以便本技术领域的普通技术人员能够容易地实施。本发明能够以各种不同的形式实施，并且不限于这里所描述的实施例。为了在附图中明确地描述本发明，省略了与描述无关的部分，并且在整个说明书中，对相同或相似的结构要素赋予了相同的附图标记。
26.如图1所示，本发明的散热塑料100实现为包含：高分子基质10包含主剂树脂而成；以及碳基填料，分散在上述高分子基质10中，包含纤维状碳基填料20及粒状碳基填料30。
27.首先，对上述高分子基质10进行说明。
28.上述高分子基质10是用于加载后述的碳基填料的载体，保持散热塑料的形状，形成上述高分子基质10的主剂树脂可以不受限制地使用本技术领域常用的有机化合物，优选地，可以是选自由聚酰胺、聚酯、聚酮、液晶高分子、聚烯烃、聚苯硫醚(pps)、聚醚醚酮(peek)、聚苯醚(ppo)、聚醚砜(pes)、聚醚酰亚胺(pei)及聚酰亚胺组成的组中的一种化合物或两种以上的混合物或共聚物。上述聚酰胺可以是公知的聚酰胺类化合物，例如尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙610、尼龙12、尼龙46、尼龙9t(pa-9t)、奎阿娜(qiana)及芳族聚酰胺等。
29.作为一例，上述聚酯可以是公知的聚酯类化合物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、对苯二甲酸丙二醇酯(ptt)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚碳酸酯等。
30.作为另一例，上述聚烯烃可以是公知的聚烯烃类化合物，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚异丁烯、乙烯乙烯醇等。
31.作为上述液晶高分子，可以不受限制地使用在溶液或溶解状态下表现出液晶性的高分子，可以是公知的类型，因此本发明对此没有特别限制。
32.另一方面，应用散热塑料的发热体不仅可以具有平坦的面状，还可以形成有高度差。由此，若散热塑料的柔韧性降低，则与形成有高度差的面的紧贴力可能变差，若通过加压来紧贴以提高紧贴力，则散热塑料可能会破裂或损坏，存在散热特性显著降低的隐患。由此，本发明一实施例的散热塑料可以使用上述主剂树脂作为主剂树脂。
33.然后，上述碳基填料进行说明。
34.如上所述，上述碳基填料包含纤维状碳基填料20及粒状碳基填料30。
35.上述纤维状碳基填料20执行如下功能，即，表现优异的机械强度及散热性能，可以不受限制地使用常用的纤维状碳基填料，优选地，可以使用沥青基碳纤维，更优选地，可以包含选自由各向同性沥青基碳纤维及各向异性沥青基碳纤维组成的组中的一种以上，进一步优选地，在散热性能及基于与上述主剂树脂的相容性的机械强度方面而言，使用各向异性沥青基碳纤维可能更有利。
36.并且，上述纤维状碳基填料20的纤维平均直径可以为5～20μm，优选地，纤维平均直径可以为6～18μm。若上述纤维状碳基填料的纤维平均直径小于5μm，则散热特性可能会降低，若纤维平均直径超过20μm，则分散性降低，从而导致表面状态及耐久性可能会降低。
37.并且，上述纤维状碳基填料20的纤维平均长度可以为3～12mm，优选地，纤维平均长度可以为5～10mm。若上述纤维状碳基填料的纤维平均长度小于3mm，则散热特性及机械强度可能会降低，若纤维平均长度超过12mm，则分散性降低，从而导致表面状态及耐久性可能会降低。
38.并且，上述粒状碳基填料30执行如下功能，即，表现出优异的散热性能，可以不受限制地使用常用的粒状碳基填料，优选地，可以包含选自由石墨、石墨烯、富勒烯及炭黑组成的组中的一种以上，更优选地，可以包含石墨。
39.在此情况下，当上述粒状碳基填料30包含石墨时，上述石墨可以实现为石墨复合体。
40.上述石墨复合体可以包含具有石墨、结合到上述石墨表面的纳米粒子及儿茶酚胺层的石墨复合体，还可以包含高分子层。
41.上述石墨是其中碳原子的6元环在平面上无限连接的平面型大分子形成层并叠加的矿物，可以是本技术领域公知的类型，具体地，可以是印模石墨、高结晶石墨及土石墨中的一种天然石墨或人造石墨。当上述石墨为天然石墨时，作为一例，可以是通过膨胀处理印模石墨而得到的膨胀石墨。上述人造石墨可通过公知方法制成。作为一例，在将聚酰亚胺等热固性树脂制成25μm以下的薄膜状之后，在2500℃以上的高温下进行石墨化来制成单晶状态的石墨，或者还可在高温下热解甲烷等碳氢，并通过化学气相沉积法(cvd)制备高取向的石墨。
42.并且，上述石墨的形状可以是球状、板状、针状等公知形状，或者可以是非定型形状，作为一例，可以是板状。上述石墨可以是纯度为99％以上的高纯度石墨，这可能有利于表现出进一步提高的物性。
43.结合到上述石墨表面的纳米粒子作为能够在石墨提供后述的儿茶酚胺层的介质发挥作用。对此具体说明如下：由于上述石墨的表面几乎不具备能够介导化学反应的官能团等，因此难以在石墨表面提供能够提高石墨在异质材料中的分散性的儿茶酚胺层，即使用石墨处理儿茶酚胺，也存在实际石墨中残留的儿茶酚胺量非常少的问题。并且，为了解决该问题，即使进行改性处理以在石墨的表面具有官能团，增加在改性石墨的表面上具有的儿茶酚胺的量也是有限度的。但是，在表面具有纳米粒子的石墨的情况下，由于儿茶酚胺容易结合在上述纳米粒子的表面，因此具有能够以所需的量在石墨中导入儿茶酚胺的优点。
44.上述纳米粒子可以是在室温下以固体形式存在的金属或非金属物质，作为对此的非限制性示例，可以选自元素周期表上的碱金属、碱土金属、镧族、锕族、过渡金属、后过渡金属、准金属等。作为一例，上述纳米粒子可以为ni、si、ti、cr、mn、fe、co、cu、sn、in、pt、au、mg以及它们的组合，优选为cu、ni或si。
45.并且，上述纳米粒子的平均粒径可以为10～500nm，优选为10～100nm。
46.并且，优选地，上述纳米粒子处于结晶化的粒子状态，可以被配置为相对于单个石墨总表面积，占据10～70％的面积，更优选地，占据30～70％的面积。并且，相对于具有石墨复合体的粒状碳基填料的总重量，上述纳米粒子的量可以为5～70重量百分比，优选为20～60重量百分比。在此情况下，上述纳米粒子可通过与石墨形成化学键来表现出更强的结合力。
47.然后，上述儿茶酚胺层可以至少配置在上述纳米粒子的表面上，由此，在后述的异质高分子化合物中，可以提高石墨的优异的流动性、分散性及石墨复合体与高分子化合物之间的界面结合特性。并且，上述儿茶酚胺层本身具有还原力，同时通过迈克尔(michael)加成反应使层表面的儿茶酚官能团与胺官能团形成共价键，从而可以进行使用儿茶酚胺层作为粘合物质的二次表面改性，作为一例，为了在高分子化合物中表现出进一步提高的分散性，可作为可将高分子层导入石墨的粘合物质来发挥作用。
48.形成上述儿茶酚胺层的儿茶酚胺是指具有作为苯环的邻位(ortho)-基团的羟基(-oh)以及作为对位(para)-基团的各种烷基胺的单分子，作为这些结构体的各种衍生物的非限制性示例，可以为多巴胺(dopamine)、多巴胺-醌(dopamine-quinone)、肾上腺素(epinephrine)、α-甲基多巴胺(alphamethyldopamine)、去甲肾上腺素(norepinephrine)、α-甲基多巴(alphamethyldopa)、屈昔多巴(droxidopa)、吲哚胺(indolamine)、血清素(serotonin)或5-羟基多巴胺(5-hydroxydopamine)等，作为一例，上述儿茶酚胺层可以是多巴胺(dopamine)层。上述多巴胺是具有儿茶酚和胺官能团的分子量为153(da)的单分子物质，作为一例，当将待表面改性的物质放入含有由以下化学式1表示的多巴胺的碱性ph条件(约ph8.5)的水溶液中并在规定时间后取出时，通过儿茶酚的氧化，物质的表面可以形成聚多巴胺(polydopamine，pda)涂层。
49.化学式1
[0050][0051]
在上述化学式1中，r1、r2、r3、r4及r5中的至少一个分别为选自由硫醇、伯胺
(primary amine)、仲胺(secondary amine)、腈(nitrile)、醛(aldehyde)、咪唑(imidazole)、叠氮化物(azide)、卤化物(halide)、聚六亚甲基二硫代碳酸酯(polyhexamethylene dithiocarbonate)、羟基(hydroxyl)、羧酸(carboxylic acid)、羧酸酯(carboxylic ester)或甲酰胺(carboxamide)组成的组中的一种，其余的可以是氢。
[0052]
并且，上述儿茶酚胺层的厚度可以是5～100nm，但不限于此。
[0053]
另一方面，可以在上述儿茶酚胺层上进一步涂覆高分子层，由于上述高分子层而增加与形成复合材料的高分子化合物的相容性，因此可以实现进一步提高的流动性、分散性及界面结合特性。上述高分子层可以由热固性高分子化合物或热塑性高分子化合物实现，热固性高分子化合物及热塑性高分子化合物的具体类型可以是公知的。作为对此的非限制性示例，上述热固性高分子化合物可以是选自由环氧类、氨基甲酸酯类、酯类及聚酰亚胺类树脂组成的组中的一种化合物或两种以上的混合物或共聚物。上述热塑性高分子化合物可以是选自由聚酰胺、聚酯、聚酮、液晶高分子、聚烯烃、聚苯硫醚(pps)、聚醚醚酮(peek)、聚苯醚(ppo)、聚醚砜(pes)、聚醚酰亚胺(pei)及聚酰亚胺组成的组中的一种化合物或两种以上的混合物或共聚物。或者，上述高分子层也可以是包含天然橡胶和/或合成橡胶的橡胶弹性体及其类似物质。
[0054]
如上所述，上述粒状碳基填料30可以包含石墨复合体，上述石墨复合体的制备可以包括如下步骤：制备石墨表面形成有纳米粒子的石墨-纳米粒子结合体的步骤；以及在上述石墨-纳米粒子结合体上形成儿茶酚胺层的步骤，在形成上述儿茶酚胺层之后，还可以通过进一步执行高分子层的形成步骤来制备。
[0055]
在本发明一实施例的制备石墨表面形成有纳米粒子的石墨-纳米粒子结合体的步骤中，可以不受限制地采用在石墨表面上形成纳米粒子的公知方法，作为对此的非限制性示例，当具有非绝缘纳米粒子时，作为用于制备金属类纳米粉末的现有气相合成技术，可以采用惰性气体冷凝(inert gas condensation，igc)、化学气相冷凝(chemical vapor condensation，cvc)、金属盐雾干燥(metal salt spray-drying)等方法。然而，其中惰性气体冷凝(igc)工艺虽然能够生产出高纯度的超细纳米金属粉末，但需要大量的能量，而且生产速度非常低，因而限制了其工业应用，与惰性气体冷凝(igc)工艺相比，化学气相冷凝(cvc)工艺在能量方面或生产速度方面有所改进，但由于作为原料物质的前驱体(precursor)的价格非常高，因而可能不经济。并且，金属盐雾干燥工艺将廉价的盐用作原料，因而经济，但在干燥步骤中无法避免污染和粉末凝集，并产生有毒副产物，因而从环境方面而言是不利的。
[0056]
因此，优选地，可以通过大气压高频热等离子体在石墨上形成纳米粒子。具体地，可通过如下步骤来执行：混合石墨及纳米粒子形成粉末的步骤；向制备的混合物中注入气体的步骤；通过高频热等离子体使纳米粒子形成物质汽化的步骤；以及使汽化的纳米粒子形成物质在石墨表面结晶化的步骤。
[0057]
首先，在混合石墨及纳米粒子形成粉末的步骤中，两种物质之间的混合比例可根据目的而设计得不同。
[0058]
然后，可向混合的混合物中注入气体，在此情况下，注入的气体根据其功能可分为鞘气、中心气体、载气等，作为这些气体，可以使用氩气等惰性气体、氢气、氮气或它们的混合气体，优选地，可以使用氩气。注入上述鞘气是为了防止汽化的纳米粒子附着在壁体的内
部表面，并且保护壁面免受超高温等离子体的影响，可以使用30～80lpm(liters per minute)的氩气。并且，注入中心气体是为了产生高温热等离子体，可以使用30～70lpm的氩气。并且，载气是用于将混合物供给到等离子体反应器内部的气体，可以使用5～15lpm的氩气。
[0059]
然后，可通过高频热等离子体使纳米粒子形成物质汽化。上述热等离子体(thermal plasma)是由利用直流电弧或高频感应耦合放电的等离子炬产生的电子、离子、原子和分子组成的电离气体，是一种高速射流，具有数千至数万k的超高温和高活性。由此，为了顺畅地产生高温等离子体，通过上述等离子体装置的供电装置供给10kw至70kw的功率，通过电能形成电弧，并通过用作热等离子体发生气体的氩气产生约10000k的超高温等离子体。如上所述，与通过热处理方式或燃烧方式产生的热等离子体相比，在保持10kw至70kw功率的状态下使用氩气作为发生气体而产生的超高温热等离子体具有在更高的温度下产生的效果。在此情况下，本发明可将公知的高频热等离子体(rf)方法通过适当变形来使用，并且使用现有的热等离子体处理装置也无妨。
[0060]
然后，可以执行使汽化的纳米粒子形成物质在石墨表面结晶化的步骤。为了使汽化的纳米粒子形成物质在石墨表面结晶化，可以使用淬火(quenching)气体。在此情况下，可以通过使用上述淬火气体进行冷凝或骤冷来抑制纳米粒子生长的同时使其结晶化。
[0061]
然后，可以执行在通过上述方法制备的石墨-纳米粒子结合体上形成儿茶酚胺层的步骤，具体地，可以执行如下步骤：将石墨-纳米粒子结合体浸入弱碱性多巴胺水溶液中的步骤；以及在上述石墨-纳米粒子结合体表面上形成聚多巴胺层的步骤。
[0062]
首先，对上述弱碱性多巴胺水溶液的制备方法没有特别限制，可以通过将多巴胺溶解在ph8～14的碱性三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液(10mm，tris buffer solution)中，更优选地溶解在作为与海洋环境相同的碱性条件的ph8.5碱性三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中来制备，在此情况下，上述弱碱性多巴胺水溶液的多巴胺浓度可以为0.1～5
㎎
/ml，优选为2
㎎
/ml。
[0063]
在准备的弱碱性多巴胺水溶液中浸渍石墨-纳米粒子结合体之后，多巴胺可在碱性及氧化条件下发生自发聚合反应来在石墨-纳米粒子结合体上形成作为聚多巴胺层的儿茶酚胺层。在此情况下，可通过进一步提供氧化剂来形成聚多巴胺层，并且可以在没有氧化剂的情况下利用空气中的氧气作为氧化剂，本发明对此没有特别限制。
[0064]
在此情况下，浸渍时间决定聚多巴胺层的厚度，当利用ph为8～14、多巴胺浓度为0.1～5
㎎
/ml的多巴胺水溶液时，为了形成厚度为5～100nm的儿茶酚胺层，优选地，浸渍约0.5～24小时。纯板状石墨中，通过该方法在石墨表面几乎不会形成多巴胺涂层，但由于纳米颗粒的存在，在纳米颗粒上可以形成儿茶酚胺层。另一方面，作为上述高分子层的形成方法例示了浸渍法，但不限于此，还可通过刮(blade)涂法、流(flow)涂法、浇注法(casting)、印刷法、转印(transfer)法、刷涂法或喷涂法(spraying)等公知方法来形成高分子层。
[0065]
另一方面，为了在形成有儿茶酚胺层的石墨复合体上进一步提供高分子层，可通过将溶解有所需高分子化合物的溶解液或熔融的熔融液与石墨复合体机械混合来制备出形成有高分子层的石墨复合体。
[0066]
另一方面，上述粒状碳基填料30的平均粒径可以为5～350μm，优选地，平均粒径可以为10～300μm。若上述粒状碳基填料的平均粒径小于5μm，则机械强度可能降低，若平均粒
径超过350μm，则机械强度可能降低。
[0067]
并且，上述碳基填料可以包含重量比为1：0.5～7，优选为1：1～5的上述纤维状碳基填料20及粒状碳基填料30。若上述碳基填料中包含的上述纤维状碳基填料及粒状碳基填料的重量比小于1：0.5，则散热特性可能降低，若重量比超过1：7，则机械强度可能降低。
[0068]
另一方面，相对于100重量份的上述主剂树脂，上述碳基填料的含量可以为10～80重量份，优选为20～60重量份。若相对于100重量份的上述主剂树脂，上述碳基填料的含量小于10重量份，则散热特性及机械强度可能降低，若超过80重量份，则由于存在从表面突出的碳基填料，表面特性可能降低，并且机械强度及耐久性反而可能降低。
[0069]
另一方面，上述纤维状碳基填料20的纤维平均直径(μm)与上述粒状碳基填料30的平均粒径(μm)的长度比可以为1：0.2～80，优选为1：0.5～60。由于上述纤维状碳基填料20的纤维平均直径(μm)与上述粒状碳基填料30的平均粒径(μm)的长度比满足上述范围，因此机械强度及散热特性可以更优异。
[0070]
另一方面，作为添加剂，本发明一实施例的散热塑料还可以包含选自由抗氧化剂、抗冲改性剂、阻燃剂、强度改进剂、热稳定剂、光稳定剂、增塑剂、抗静电剂、加工改性剂、紫外线(uv)吸收剂、分散剂及偶联剂组成的组中的一种以上。
[0071]
上述抗氧化剂用于防止高分子化合物的主链在挤出和注塑过程中因剪切而断裂，并且防止热变色。作为上述抗氧化剂，可以不受限制地使用公知的抗氧化剂，作为对此的非限制性示例，可以包括三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯或此外类似物的有机亚磷酸酯；烷基化单酚或多酚；四[亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷、或此外类似物的具有二烯的多酚的烷基化反应产物；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化的硫代二苯醚；亚烷基-双酚；苄基化合物；一元或多元醇与β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酯；一元或多元醇与β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸的酯；二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二十三烷基硫代丙酸酯、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-1-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸盐或此外类似物的硫代烷基或硫代芳基化合物的酯；β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺或此外类似物或它们的混合物。相对于100重量份的主剂树脂，上述抗氧化剂的含量可以为0.01重量份至0.5重量份。
[0072]
上述抗冲改性剂可以不受限制地使用可通过表现出复合材料的柔韧性、应力松弛性来改善抗冲击性的公知成分，作为一例，可以具有选自由热塑性聚氨酯(tpu)、热塑性聚烯烃(tpo)、马来酸接枝三元乙丙橡胶(epdm)、核/壳结构弹性粒子、橡胶基树脂及聚酰胺基材质组成的组中的一种以上成分作为抗冲改性剂。上述热塑性聚烯烃是一种类似于橡胶的物质组，是具有聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃嵌段和橡胶嵌段的线性聚烯烃嵌段共聚物，或者聚丙烯与作为乙烯基弹性体的乙烯-丙烯-二烯单体(epdm)的共混物，由于具体的热塑性聚烯烃可使用公知的，因而本发明将省略对其具体类型的描述。并且，由于上述热塑性聚氨酯也可以使用公知的，因而将省略对其具体类型的描述。并且，作为上述核/壳结构弹性粒子的一例，可以使用烯丙基树脂作为上述核，壳部分可以是具有能够反应以增加与热塑性高分子化合物的相容性和结合力的官能团的高分子树脂。
[0073]
作为上述阻燃剂，例如包括卤化阻燃剂、诸如bc58及bc52的类似四溴双酚a低聚物
(like tretabromo bisphenol a oligomers)、溴化聚苯乙烯或聚(二溴苯乙烯)、溴化环氧树脂、十溴二苯醚、丙烯酸五溴苄酯单体、丙烯酸五溴苄酯聚合物、乙烯-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)、双(五溴苄基)乙烷、诸如mg(oh)2及al(oh)3的金属氢氧化物、氰尿酸三聚氰胺、诸如红磷(red phosphorus)的基于磷的fr系统、聚磷酸三聚氰胺、磷酸酯、金属次膦酸盐、多磷酸铵、可膨胀石墨、全氟丁烷硫酸钠或钾、全氟辛烷硫酸钠或钾、二苯磺酸钠或钾、2，4，6-三氯苯甲酸钠或钾、n-(对甲苯磺酰基)-对甲苯磺酰胺钾盐、n-(n'-苄基氨基羰基)磺酰胺酰钾盐或它们的混合物，但不限于此。以100重量份的主剂树脂为基准，上述阻燃剂的含量可以为0.1～50重量份。
[0074]
作为上述强度改进剂，可以不受限制地使用可改善复合材料强度的公知成分，作为对此的非限制性示例，可以包括玻璃纤维、玻璃珠、氧化锆、钙硅石、三水铝石、勃姆石、铝酸镁、白云石、碳酸鈣、碳酸镁、云母、滑石、碳化硅、高岭土、硫酸钙、硫酸钡、二氧化硅、氢氧化铵、氢氧化镁及氢氧化铝组成的组中的一种以上成分作为强度改进剂。作为一例，上述强度改进剂可以是玻璃纤维。相对于100重量份的主剂树脂，上述强度改进剂的含量可以为5～35重量份，优选为15～35重量份，更优选为25～33.3重量份。
[0075]
另一方面，当使用玻璃纤维作为上述强度改进剂时，玻璃纤维的长度可以为2～8mm，优选为2～7mm，最优选为4mm，纤维平均直径可以为1～30μm，优选为3～20μm，最优选为10μm。
[0076]
并且，作为上述热稳定剂，可以不受限制地使用公知的热稳定剂，作为对此的非限制性示例，包括：诸如亚磷酸三苯酯、三(2，6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三-(混合一和二壬基苯基)亚磷酸酯(tris-(mixed mono-and di-nonylphenyl)phosphate)或此外类似物的有机亚磷酸酯；诸如二甲苯磷酸酯或此外类似物的磷酸酯；诸如三甲基磷酸酯或此外类似物的磷酸酯或它们的混合物。相对于100重量份的主剂树脂，热稳定剂的含量可以为0.01重量份至0.5重量份。
[0077]
并且，作为上述光稳定剂，可以不受限制地使用公知的光稳定剂，作为对此的非限制性示例，可以包括诸如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑及2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或此外类似物的苯并三唑或它们的混合物。
[0078]
并且，作为上述增塑剂，可以不受限制地使用公知的增塑剂，作为对此的非限制性示例，可以包括诸如二辛基-4，5-环氧-六氢邻苯二甲酸酯、三-(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯、三硬脂酸甘油酯、环氧大豆油(soybean oil)或此外类似物的邻苯二甲酸酯或它们的混合物。相对于100重量份的主剂树脂，增塑剂的含量可以为0.5重量份至3.0重量份。
[0079]
并且，作为上述抗静电剂，可以不受限制地使用公知的抗静电剂，作为对此的非限制性示例，包括甘油单硬脂酸酯(monostearate)、十八烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚醚嵌段酰胺或它们的混合物，它们例如可以从商标名irgastat的巴斯夫(basf)、商标名pebax的阿科玛(arkema)及商标名pelestat的三洋化学工业(sanyo chemical industries)中以商业方式获得。相对于100重量份的主剂树脂，上述抗静电剂的含量可以为0.1重量份至1.0重量份。
[0080]
并且，作为上述加工改性剂，可以不受限制地使用公知的加工改性剂，作为对此的非限制性示例，可以包括金属硬脂酸盐、硬脂酸硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、蜂蜡(beeswax)、褐煤蜡(montan wax)、石蜡、聚乙烯蜡或此外类似物或它们的混合物。相对于
100重量份的主剂树脂，上述加工改性剂的含量可以为0.1重量份至1.0重量份。
[0081]
并且，作为上述紫外线吸收剂，可以不受限制地使用公知的紫外线吸收剂，作为对此的非限制性示例，包括羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑、羟基苯并三嗪、氰基丙烯酸酯、草酰替苯胺(oxanilides)、苯并恶嗪酮(benzoxazinones)、2-(2h-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-苯酚、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-[4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚、2，2'-(1，4-亚苯基)双(4h-3，1-苯并恶嗪-4-酮)、1，3-双[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰氧基)氧基]-2，2-双[[(2-氰基-3，3-联苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷、2，2'-(1，4-亚苯基)双(4h-3，1-苯并恶嗪-4-酮)、1，3-双[(2-氰基-3，3-二)苯基丙烯酰氧基]-2，2-双[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷、粒径不足100nm的诸如氧化钛、氧化铈及氧化锌的纳米-大小无机物质或此外类似物或它们的混合物。以100重量份的主剂树脂为基准，上述紫外线吸收剂的含量可以为0.01重量份至3.0重量份。
[0082]
并且，作为上述分散剂及偶联剂，可以不受限制地使用公知的分散剂及偶联剂，作为偶联剂的非限制性示例，为了耐热性，可以使用马来酸接枝聚丙烯、硅烷类偶联剂等。
[0083]
本发明的实施方式
[0084]
将通过以下实施例更具体地描述本发明，但以下实施例并不用于限制本发明的范围，而应解释为有助于理解本发明。
[0085]
实施例1
[0086]
首先，为了制备高分子基质中提供的粒状碳基填料，在23℃及大气状态下，在包含65重量百分比纯水(di water)及35重量百分比甲醇的溶剂中将以2mm浓度提供的多巴胺、相对于100重量份的上述多巴胺，使用13重量份的高碘酸钠(na2s2o8)作为氧化剂及20重量份的缓冲溶液(tris-base，fisher)混合来形成涂料组合物，在其中浸渍表面形成有镍(ni)纳米粒子的石墨，并搅拌2.5小时之后，过滤、用纯水(di water)洗涤，然后在23℃下干燥来在石墨表面形成儿茶酚胺层，从而制备出石墨复合体。
[0087]
相对于100重量份的作为主剂树脂的pa6，混合45重量份的碳基填料，上述碳基填料以1：3.5的重量比包含：纤维平均直径为10μm、纤维平均长度为7.5mm的各向异性沥青基碳纤维作为纤维状碳基填料；以及平均粒径为200μm的上述制备的石墨复合体作为粒状碳基填料，并且通过复合制成颗粒后，通过注塑制成如图1所示的散热塑料。
[0088]
实施例2～22及比较例2
[0089]
与实施例1相同地实施制备，但通过变更纤维状碳基填料的类型、纤维平均直径、纤维平均长度、粒状碳基填料的平均粒径、纤维状碳基填料与粒状碳基填料的重量比、碳基填料的含量及纤维状碳基填料的纤维平均直径与粒状碳基填料的平均粒径的长度比等来制备出如表1至表4所示的散热塑料。
[0090]
实验例
[0091]
对根据实施例及比较例制备的每种散热塑料进行以下物性评估，结果示于表1至表4中。
[0092]
1.散热性能评估
[0093]
为了防止外部影响，性能评估在一个宽度、长度和高度分别为30
㎝×
30
㎝×
30
㎝
的密封腔室中进行。具体地，将面状发热体附着于散热塑料上，施加350ma的电流来使其发热，在保持60分钟后，通过测量面状发热体的温度来评估了散热性能。
[0094]
在此情况下，测量温度高意味着散热性能差，测量温度低意味着散热性能优异。
[0095]
并且，以实施例1的测量温度100为基准，以相对比表示其余实施例及比较例的测量温度。
[0096]
2.机械强度评估
[0097]
利用能拉伸试验机(utm)评估了散热塑料的抗弯强度。
[0098]
在此情况下，以实施例1的抗弯强度100为基准，以相对比表示其余实施例及比较例的抗弯强度。
[0099]
3.耐久性评估
[0100]
在将散热塑料放入温度为85℃、相对湿度为85％的腔室中，经过480小时后用肉眼评估了散热塑料的表面状态。作为评估结果，确认高分子基质是否存在裂纹、碳基填料的剥离或突出，没有异常时以
○
表示，存在异常时以
×
表示。
[0101]
表1
[0102][0103]
表2
[0104][0105][0106]
表3
[0107][0108]
表4
[0109][0110]
[0111]
从上表1至4可知，满足本发明的纤维状碳基填料的类型、纤维平均直径、纤维平均长度、粒状碳基填料的平均粒径、纤维状碳基填料与粒状碳基填料的重量比、碳基填料的含量及纤维状碳基填料的纤维平均直径与粒状碳基填料的平均粒径长度比等所有项的实施例1、4、5、8、9、12、13、16、17、20及21与省略其中至少一项的实施例2、3、6、7、10、11、14、15、18、19、22及比较例1～2相比，散热性能、机械强度及耐久性均同时显着优异。
[0112]
以上对本发明的一实施例进行了描述，但是本发明的思想不限于本说明书中提出的实施例，并且，理解本发明思想的本技术领域的普通技术人员可以在相同的思想范围内通过结构要素的附加、变更、删除、追加等来容易地提出另一实施例，但是可以说这也落入本发明的范围内。