Transcript Ⅱ.Eco Cool Plus소개

열전도성 유기금속 복합 플라스틱
(Eco Cool Plus)
Thermally & Electrically Conductive
Ⅰ.EcolGreen Bio-Polymer란?
1. 소재 개요
2. 소재 특징
천연 식물계 원료 사용
• PLA (Polylactide, 옥수수 전분)에 12가지의
환경호르몬/
중금속 Zero
친환경 원료가 배합된 복합 물질
* PLA : 美Natureworks사 특허 보유 소재
인체와 자연에 무해
• 합성수지 (PC, ABS 등) 비포함
• 자연 조건 하에서 100% 분해
• 다이옥신 등의 유해물질 발생 및
기타 환경오염 Issue 부재
기존 플라스틱 대비 안정적 가격
• 원유 가격 변동과 무관
- 천연 식물계 원료 사용
연소/폐기시
연기발생 저감
CO2(온실가스)
저감
사출, 압출 플라스틱 대체 가능
• 범용적인 물적 특성을 가진 획기적
친환경수지
• 기존 PLA 의 한계성을 극복,
모든 범위의 Plastic 제품화 가능
휘발성 유기
화합물( VOCs)
Zero
EcolGreen
BioPolymer
대내외 공인된 기술 확보
천연 식물성
생분해 소재
• 사출용 생분해성 수지 최초로
국내 환경마크 및 국제 인증 획득
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한정자원인
화석원료
(석유) 대체
폐기물 부담금
면제
Ⅰ.EcolGreen Bio-Polymer란?
3. 분해과정
식물계 원료
제품  분해
Cyclic
식물계원료젖산
Process
Resin  제품
젖산  고분자
고분자  Resin
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Ⅰ.EcolGreen Bio-Polymer란?
4. 소재 종류 및 적용제품
Grade
EGP100
Series
EGP100-1
Series
EGP200
Series
EGP200-1
Series
CMP
Series
내
용
제품 이미지
• 비내열/내열 사출, 압출용 Grade(불투명)
• ABS, SAN, PP, PS, PE 대체 가능
• 유아/주방/욕실/생활용품/산업자재 등 적용
• 비내열 사출, 압출, 브로우, 방사용 Grade
• PET, PS, PP, Nylon류 적용가능 물성
• 유아/주방/생활용품/포장재/부직포/섬유 등 적용
• 비내열/내열 불투명 시트 Grade
• PVC, PET, PP, PS 대체 가능
• 카드/데코시트/바닥재/트레이(1회용) 등 적용
• 비내열 반투명 시트 Grade
• PVC, PET, PS, PP 대체 가능
• 카드/데코시트/바닥재 등 적용
• 사출용 Grade(방열소재)
• 알루미늄(AL) 대체 가능
• LED/자동차 전조등/태양광/노트북 등 적용 가능
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
1. Eco Cool Plus소재(1) _ Poly Lactic Acid (PLA)
Biodegradable
Compostable
결정성
PLA란?
식물유래
PolyLactic Acid
자연순환형
CO2저감
(온실가스)
생체적합
NO 그으름
NO 프탈레이트
(연기독성)
(신경교란물질)
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2. Eco Cool Plus소재(2)/특허 _ PCM (Phase Change Material)
Microcapsul Powder
Hybrid Storage Unit
대기중 온도변화
(하이브리드 축열시스템)
핵(PCM) 70%
벽물질(연속선상수지코팅)
대류
30%
물리적반응
PCM Capsul
파라핀, 젤라틴, 멜라민
스테아린산, 아크릴
상변화물질
Powder란?
열분산/확산
Capsul
잠열
음이온수지
(Latent Heat)
방열코팅액 베이스
분산성, 확산성 우수
Size 5/1000mm
수성, 유성
이온반발성
(5㎛)
◈ 상전이 물질 : 고체 → 용융 → 열에너지 흡수 → 액체
액체 → 응결 → 열에너지 방출 → 고체
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
3. Eco Cool Plus소재(3) _ Organometallic Polymerization / 유기금속고분자 화학반응
내화학성
내투습성
PLA 결정화핵제
Melt Index 조절기능
결정격자 진동 UP
PAMP
급격한 반응
유기금속반응
자유전자 이동 UP
원자 또는 이온
급격한 팽창
Conductive Polymers
결합력 UP
폭발성물질
Explosive Substance
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압력상승
Ⅱ.Eco Cool Plus소개
4. Eco Cool Plus소재(4) _ Carbon Nanotube / CNT
EMI차폐재
방열코팅계
유기금속반응소재와
상용성 UP
세라믹계
CNT
Al2, ZrO2, TiO2
+ CNT Composite
나노복합재
금속계
고분자계
Metal(Al, Zn, Fe, Cu)
Polymer(PLA, PC, PBT, PA66外)
+ CNT Composite
+ CNT
Alloy + CNT
엔지니어링 플라스틱
◈ CNT 특장점 : 기계적특성, 전도도특성, 전기전도도, 열방산, 고강도, 경량화, 내마모성, 전자파外
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5. Eco Cool Plus소재 _ 방열원리(1) / Thermally & Electrically Conductive
자유전자의 열이동
A. 금속과 같이 자유전자가 많을 것 - ＊CNT
* 유기금속 Polymer
* 세미그래핀
* Carbon
B. 결정격자(구성원자 진동) – 결정성 Polymer
유기금속 Polymer
열전달
ⓐ 분자간 운동에너지(진동, 파동) ⇒ 열전달
ⓑ 매질의 분자구조 ⇒ 고밀도화, 고비중 Polymer
ⓒ 압축 사출, 압출
C. 상전이(PCM) Microcapsul – 열확산 UP
대기중 잠열
열전달 UP
대류 UP
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5. Eco Cool Plus소재 _ 우수한 EMI 차폐특성 / Electromagnetic Interference
전자파 소멸기능 원리
맥놀이 현상
소멸
Polymer (PLA, PBT)
전자파
나노기공
Amorphous
열발생
흡수
CNT
자성화
유기금속 Polymer
작용 기작
~전자파를 흡수한 CNT와 유기금속 Polymer는 탄소나노튜브 기공속과 유기금속 표면을 타고 주파수의 파동 간섭
으로 발생되는 맥놀이 현상과 Polymer(PLA, PBT)중 결정구조를 하지 않은 고체물질(Amorphous)에서 발생되는
저항(Ω)으로 전자파를 상쇄시켜 열에너지로 전환된다.
입력 주파수
1.0Ghz
시험방법
ASTM D 4935
조건
결과
1.0t
32dB
2.0t
40dB
3.0t
43dB
참조 : L사 연구실 데이타
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5. Eco Cool Plus소재 _ 사출성형조건 / Injection Molding
ⓐ 게이트 사이즈 : 2mm이상
ⓑ 사출압력 : 1단계 UP
ⓒ 스크류 온도 CMP 50 (PLA 식물유래) 170 ~ 190℃
SCMP 89 (PBT 방향족) 260 ~ 280℃
ⓓ 금형온도 : CMP 50 (PLA 식물유래) 35 ~ 40℃
SCMP 89 (PBT 방향족) 50 ~ 80℃
ⓔ 제습건조 : 알루미늄 3중 지대포장으로 출고시 수분함량 200PPM전후
ⓕ 금형 및 방열설계
* Al대비 두께는 30% Down시킨다.
* 1w당 CMP 50 방열소재 6g 사용
* 외부 비표면적은 Al대비 1.5 ~ 2배 면적 확대된 구조 설계
* 핀구조는 높이 및 두께를 낮고 얇게 구조 설계
* 핀의 간격은 4mm 이상
참조 : 사출성형 조건표
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
5. Eco Cool Plus소재 _ 시험데이타 / 식물유래 PLA & 방향족 엔지니어링 PBT
항목
방법
CMP 50 (PLA)
SCMP 89 (PBT)
비중 23/23℃
ASTM D 792
1.6
1.8
경도 HRR
ASTM D 785
89
인장강도 Mpa
ASTM D 638
24.6
신율 %
ASTM D 638
0.2
Izod 충격강도
ASTM D 256
1.9 kgf cm/cm
흡수율 %
ASTM D 570
0.14
HDT
0.455 Mpa
96
내열성
1h후 150℃외관
이상無
열전도도 w/mk
KSL 1604
3.0 ~ 5.0
비열 J/g℃
KSM 3016
1.11
열확산 mm2/s
KSL 1604
1.64
표면저항 Ω/ㅁ
MCP-T610
3 X 10E-1 ~ 5
참조 : 시험데이타
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2.3
200℃
8.9 (In-Plane)
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
6. Eco Cool Plus _ 장점 / 식물유래 유기금속반응 전도성 복합플라스틱
EMI차폐성
가볍다(비중)
맥놀이현상
CMP 50 : 1.6
아몰퍼스 특징
Al : 2.8
비표면적증가
(대류방열)
생산성 우수
Eco Cool Plus
경쟁력
화려한 디자인
얇은두께
Injection 특징
Al대비 두께 30% Down
후공정 단축기능
가격
공정비교(1)
Injection
Diecasting
금형(저가)
사출
제품
3공정
금형(고가) → 사출(주조) → 표면처리(다듬) → 나사선 드릴 → 산화방지처리 → 제품
6공정
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
7. Eco Cool Plus _ 적용 / 적용의 다양성
자동차 전조등
열교환기
모터케이스
LED
전자노트/칠판
Eco Cool Plus
IT 가전
인덕션
LED TV
반도체트레이
냉장고
방열 및 EMI 차폐 제품
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노트북
Ⅱ.Eco Cool Plus소개
8. Eco Cool Plus _ LED 직광등, 형광등 / 선팽창에 따른 치수 안정성
Al 압출방열
Eco Cool Plus 압출방열
구조
공간 체류
직접 방열
특징
PCB기판과 하우징 사이에 공간으로
방열효과 Down
PCB기판과 하우징 구조에 직접 방열로
방열효과 UP
비표면적
한정된 형태
Al에 비해 50% UP
휨상태
휘어짐
형태유지
길이 100cm의 Al막대(선팽창)는
온도 1℃ 증가하면 0.023mm 증가
▽
시간 경과후 휘어짐
CMP 05와 SCMP 89는 결정화 온도 100℃
미만에서는 치수안정화
▽
형태유지
열팽창율
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9. Eco Cool Plus _ 안정기, SMPs / 수명연장효과, 압출반응원리
압출반응원리
소재 1
소재 2
효과
소재 3
소재 4
기타
온도, 촉매, 압력
반응
LED칩 보호
압출(Resin)
안정기 수명 연장
Eco Cool Plus
CMP 50 / SCMP 89
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SMPs EMI 차폐
Ⅱ.Eco Cool Plus소개
10. Eco Cool Plus _ 테스트(1) / 평면시트
<시편크기 : 100mm X 150mm X 1.5(T)>
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11. Eco Cool Plus _ 테스트(2) / 한국산업기술시험원
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11. Eco Cool Plus _ 테스트(2) / 전자부품연구원
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
12. Eco Cool Plus _ 테스트(3) / 대학 논문
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
12. Eco Cool Plus _ 테스트(3) / 대학 논문
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
12. Eco Cool Plus _ 테스트(3) / 대학 논문
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
12. Eco Cool Plus _ 테스트(3) / 대학 논문
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
13. Eco Cool Plus _ 제품 성능시험
<Heatsink : TEC-PLA>
<Heatsink : Al>
◇ 시험 : 한국세라믹기술원
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
14. Eco Cool Plus _ 구성별 Position 변화 / 저탄소 친환경
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Ⅱ.Eco Cool Plus소개
15. Eco Cool Plus _ 무게비교 / 저탄소 식물유래 Heat Sink
종류별 완성품 무게 비교 (당사는 CMP방열소재 사용)
품명
A사
B사
C사
D사
CMP방열
Bulb
type(8W)
160g
175g
120g
(PPS사용)
160g
90g
품명
A사
B사
C사
D사
CMP방열
가로등
(150W)
11kg
8kg
6kg
3.5~5kg
3.5kg
품명
A사
B사
C사
D사
CMP방열
투광등
(650W)
30kg
50kg
18kg
15~18kg
13kg
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