PAN계 탄소섬유 및 그래파이트 시트를 포함하고, 피치계 탄소섬유로 스티칭된 열전도성 복합재료 및 이의 제조방법
High thermal conductivity composite material comprising PAN-based carbon fiber and graphite sheet, and stitched with PITCH-based carbon fiber and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명은 PAN계 탄소섬유 및 그래파이트 시트를 포함하고, 피치계 탄소섬유로 스티칭된 열전도성 복합재료 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 열전도성 복합재료는 두께방향 및 면내방향의 열전도도 및 강도가 우수할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유 및 열경화성 수지를 포함하는 프리프레그가 2 이상 적층된 제1 적층체; 상기 제1 적층체 상에 1 이상 적층된 반복단위; 및 상기 제1 적층체 및 반복단위를 적층방향으로 관통하여 양끝단이 돌출된 복수개의 피치계 탄소섬유;를 포함하고,상기 반복단위는 순차적으로 그래파이트 시트, 및 폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유와 열경화성 수지를 포함하는 프리프레그가 2 이상 적층된 제2 적층체를 포함하는 열전도성 복합재료로서,상기 피치계 탄소섬유의 돌출된 양끝단은 상기 열전도성 복합재료의 표면방향으로 절곡된 것인, 열전도성 복합재료.

2

제1항에 있어서,상기 제1 적층체에 포함되는 프리프레그 및 상기 제2 적층체에 포함되는 프리프레그는 각각 2 이상 7 이하로 적층된 것인, 열전도성 복합재료.

3

제1항에 있어서,상기 복수개의 피치계 탄소섬유는 3 mm 내지 15 mm 간격으로 관통된 것인, 열전도성 복합재료.

4

제1항에 있어서,상기 열경화성 수지는 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지 및 폴리이미드 수지로부터 선택되는 하나 이상인 것인, 열전도성 복합재료.

5

제1항에 있어서,상기 프리프레그의 두께는 0.1 mm 내지 10 mm인 것인, 열전도성 복합재료.

6

제1항에 있어서,상기 피치계 탄소섬유는 복수개의 가닥으로 이루어지며,상기 피치계 탄소섬유의 돌출된 양끝단은 상기 복수개의 가닥이 방사상 형태로 절곡된 것인, 열전도성 복합재료.

7

제3항에 있어서,상기 피치계 탄소섬유의 돌출된 양끝단의 길이는 각각 상기 복수개의 피치계 탄소섬유의 간격 이하이고, 2 mm 내지 8 mm인 것인, 열전도성 복합재료.

8

폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유 및 에폭시 고분자 수지를 포함하는 프리프레그를 2 이상 적층하여 제1 적층체를 제조하는 단계;상기 제1 적층체 상에, 그래파이트 시트, 및 폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유와 에폭시 고분자 수지를 포함하는 프리프레그를 2 이상 적층하여 제조된 제2 적층체를 포함하는 반복단위를 1 이상 적층하는 단계;상기 제1 적층체 및 반복단위를 적층방향으로 관통하여 양끝단이 돌출되도록 복수개의 피치계 탄소섬유를 스티칭하는 단계; 및상기 스티칭된 제1 적층체 및 반복단위를 가열하여 경화하면서, 상기 피치계 탄소섬유의 돌출된 양끝단을 압착하여 절곡하는 단계;를 포함하는 제1항의 열전도성 복합재료의 제조방법.

9

제8항에 있어서,상기 가열은 50 ℃ 내지 150 ℃의 온도로 수행되는 것인, 열전도성 복합재료의 제조방법.