KR100343531B1 - 방청 및 전자파 흡수 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전파흡수체와 마이크로왁스, 아스팔트를 주소재로 이루어진 조성물로써 주기능인 방청성과 10~500MHz 주파수대역을 흡수하는 전자파흡수성을 갖도록 한 조성물과 이를 이용한 제품에 관한 것으로,

방향족성분이 0.5%이하인 석유계 용제로서 주성분이 포화탄화수소 성분 석유계 용제 20~30중량%와, 석유원유잔사유에서 추출된 포화탄화수소 성분의 마이크로왁스 10~15중량%와, 석유원유잔사유에서 얻은 아스팔트의 산화품 BLOWN ASPHALT 10~20중량%와, 산화왁스의 CALCIUM중화물 금속비누 10~15중량%와, Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite계로 투자율 조절을 위한 첨가제인 Si, Ca등을 혼합하여 1250℃에서 소성한 10~500MHz 주파수대역 0.1~7μm 전자파 흡수물질 5~30중량%와, 유기코팅된 BENTONITE성분인 중점제 2~4중량%와, 고분자유연제 5~10중량%를 혼합하여 조성하므로서, 산소와 습기의 접촉으로 인하여 발생하는 부식을 막고, 구동장치 및 점화플러그 등 전기 전달자에서 발생하는 전자파 중에서 자기장 성분을 흡수제거하게끔 함으로써 자동제어장치의 오작동 방지 및 노출군 전자파 환경을 비노출군 전자파 환경으로 개선함은 물론, 미세한 충격보강제를 사용함으로써 충격강도를 개선시키고, 사용되는 물질에 항균성을 부여하여 균억제효과와 곰팡이 억제효과를 추가적으로 부여하여 내장재로 이용시 악취제거 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Description

방청 및 전자파 흡수 조성물 및 그 제조방법{Components for rust provention and electromagnetic waves absorption, and manufacturing method thereof}

본 발명은 전파흡수체와 마이크로왁스, 아스팔트를 주소재로 이루어진 조성물로써 주기능인 방청성과 10~500MHz 주파수대역을 흡수하는 전자파흡수성을 갖도록 한 조성물과 이를 이용한 제품에 관한 것으로, 특히 산소와 습기의 접촉으로 인하여 발생하는 부식을 막고, 구동장치 및 점화플러그 등 전기 전달자에서 발생하는 전자파 중에서 자기장 성분을 흡수제거하게끔 함으로써 자동제어장치의 오작동 방지 및 노출군 전자파 환경을 비노출군 전자파 환경으로 개선함은 물론, 미세한 충격보강제를 사용함으로써 충격강도를 개선시키고, 사용되는 물질에 항균성을 부여하여 균억제효과와 곰팡이 억제효과를 추가적으로 부여하여 내장재로 이용시 악취제거 효과를 얻을 수 있는 방청 및 전자파 흡수 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

운송기기, 전기,전자기기에서 발생하는 전자파로 인하여 주변기기나 인체에악영향을 받고 있는 실정으로서, 이들중 주변기기의 영향으로는 인공장기, 전자기기 및 자동화장비의 오작동이 있으며, 인체는 현재 논란거리이지만, 각종 동물 시험에서는 좋지 못하는 결과물이 나오고 있는 실정이다.

이와 같은 전자파로부터 주변기기 및 인체를 보호하는 전자파 제거 및 억제 제품 개발이 시급히 요구되고 있다.

따라서 종래는 왁스식(WAX TYPE) 방청제의 충격강도를 보강을 위하여 평균입자크기 10~15μm의 실리케이트(SILICATE)계 무기충진제를 사용하거나 탄산칼슘 등을 사용하였고, 불요불급 전자파는 주로 차폐할 수 있는 방향으로 기술 개발이 이루어져 왔다.

패키징용으로 사용되는 플라스틱에 금속류(Fe, Cu, Ni 등)를 첨가하거나, 전도성 물질이 첨가된 도료계통을 코팅하는 방법, 폴리에스테르에 동과 니켈을 도금하여 전자파를 차단하는 섬유를 제조하는 방법 등이 있다.

전자파흡수체를 이용한 기술로는 무기계 물질(규산칼슘계, 석고계, 시멘트계)에 50~60중량% 페라이트를 첨가하여 제조된 무기 건축용 보드, 에폭시에 전파흡수체를 첨가하여 인쇄회로기판으로 제조하는 기술이 있다.

항균기술은 플라스틱(PE, PP, PVC, Nylon, PC 등), 도료(Epoxy 등), 세라믹(타일, 식기, 유리)에 유,무기항균제를 첨가하여 상품화된 제품으로는 물통, 시트, 섬유 및 도료 등 다방면에 걸쳐 상품화되어 있다.

그러나 상기와 같은 방법들 중 패키징용으로 사용되는 플라스틱에 금속류(Fe, Cu, Ni 등)를 첨가하는 경우 전자파를 반사하는 것이므로 2차적인 전자파장애 요인으로 기존 EMI규제에 적합하지만 현 EMC규제는 충족시키지 못하는 문제점이 있고, 전도성 물질이 첨가된 도료계통을 코팅하는 방법은 표면만의 도장으로 인하여 도장면이 벗겨지면 효과가 사라지고 도장공정의 추가로 인한 제조비용이 상승하는 문제점이 있으며, 폴리에스테르에 동과 니켈을 도금하여 전자파를 차단하는 섬유를 제조하는 방법은 도전성으로 인하여 감전 위험이 있었다.

또한, 종래의 전자파흡수체를 제작하는 방법은 과량의 전자파흡수물질을 첨가하여 경제성 및 가공성을 고려하지 않았고, 수많은 대역의 전자파 중에서 어느 주파수 대역을 흡수하는 물질을 사용하였는지 고려되지 않아 전자파 흡수대역이 어디인지 알 수 없거나, 이를 명시한 경우 주로 1.5GHz대역 이상인 밀리파 흡수체를 사용하였으므로 주로 건축재료에 혼합하는 방식이거나 인쇄회로기판에 채용하는 등 그 사용영역이 제한되어 있었다.

한편, 부식은 산소와 습기 그리고 철분을 포함한 무기성 중합체이다.

부식은 산소와 습기의 존재 없이는 생성되지 않는 것으로, 부식은 전기화학적인 과정이며 보호 피막이 없는 금속표면에 극소량의 전해질 즉 산소, 물, 오염물질의 존재는 전자가 고준위 영역(Anode)에서 저준위 영역(Cathod)으로 이동될 수 있는 원인이 제공되므로써 녹이 발생하게 된다.

이에 대한 해결방안으로 종래에는 마이크로 왁스를 사용하였으나 왁스식(WAXTYPE) 방청제의 충격강도를 보강하기 위하여 실리케이트(SILICATE)나 탄산칼슘을 사용하였고, 사용되는 충격보강제의 입자크기가 10~15μm 정도로 조대하여 표면의 거칠기 및 요철 부분이 발생할 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 실리케이트(SILICATE)나 탄산칼슘 성분 대신에 10~500MHz 주파수 대역을 흡수하는 물질을 사용하고, 입자크기는 0.1~7μm 정도의 미세한 성분을 사용함으로써 충격강도의 향상과 표면안정성을 추구하며, 특히 산소와 습기의 접촉으로 인하여 발생하는 부식을 막고, 구동장치 및 점화플러그 등 전기 전달자에서 발생하는 전자파 중에서 자기장 성분을 흡수제거하게끔 함으로써 자동제어장치의 오작동 방지 및 노출군 전자파 환경을 비노출군 전자파 환경으로 개선함은 물론, 미세한 충격보강제를 사용함으로써 충격강도를 개선시키고, 사용되는 물질에 항균성을 부여하여 균억제효과와 곰팡이 억제효과를 추가적으로 부여하여 내장재로 이용시 악취제거 효과를 얻을 수 있는 방청 및 전자파 흡수 조성물 및 그 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴본다.

본 발명 조성물은 방향족성분이 0.5%이하인 석유계 용제로서 주성분이 포화탄화수소 성분 석유계 용제 20~30중량%와,

석유원유잔사유에서 추출된 포화탄화수소 성분의 마이크로왁스 10~15중량%와,

석유원유잔사유에서 얻은 아스팔트의 산화품 BLOWN ASPHALT 10~20중량%와,

산화왁스의 CALCIUM중화물 금속비누 10~15중량%와,

Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite계로 투자율 조절을 위한 첨가제인 Si, Ca등을 혼합하여 1250℃에서 소성한 10~500MHz 주파수대역 0.1~7μm 전자파 흡수물질 5~30중량%와,

유기코팅된 BENTONITE성분인 중점제 2~4중량%와,

고분자유연제 5~10중량%를 혼합하여 조성한 것이다.

또한, 상기 조성물의 제조공정은, 용제 20~30중량%를 제조탱크에 투입하는 용제투입공정과;

마이크로 왁스 10~15중량%를 투입 후 투명하게 녹을 때까지 가열하는 가열공정과;

투입한 왁스가 투명하게 녹은 다음 교반하면서 아스팔트 10~20중량% 및 금속비누 10~15중량%를 투입하는 혼합공정과;

제조탱크의 온도를 50∼60℃까지 냉각하는 냉각공정과;

중점제 2~4중량%를 투입하여 교반하는 1차 교반공정과;

전자파 흡수물질 5~30중량%을 서서히 투입하면서 300 ∼600rpm 교반속도로교반하는 2차 교반공정과;

고른 분산을 위하여 분산용 Blade가 장착된 분산기(Mill Type)를 가동하여 액 전체에 분산되도록 충분히 분산하는 분산공정과;

고분자 유연제 5~10중량%를 투입후 교반하는 3차 교반공정으로 이루어진 것이다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 작용을 살펴본다

상기와 같은 조성물과 공정에 의해 생산된 본 발명 방청 및 전자파 흡수 조성물 및 그 제조방법은 제조공정 중 점도가 낮을시에는 중점제를 추가 투입하고, 점도가 높으면 용제를 투입하는 방식으로 물성요구치 맞도록 점도를 보정하는 것이다.

제조된 조성물은 200Mesh의 filter를 통하여 용기에 충진하고, 이때 사용되는 filter는 자연강화방식을 이용하였다.

첨가된 마이크로왁스는 발수성이 우수한 조막층을 형성시켜 부식 방지에 기여하며, 아스팔트 성분은 내수성과 내약품성이 우수한 조막층을 형성시키므로서 부식 방지에 기여하는 것이다.

전파흡수체는 공간내의 전자파 중에서 자기장은 흡수하여 열로 변화시켜 제거하는데, 첨가되는 물질 종류, 첨가량에 따라 자기장의 흡수영역 및 흡수력이 달라지고, 자기장에 대하여 전파흡수체의 함량이 많을수록 흡수효과가 뛰어난 것이다.

따라서 본 발명은 방청제로서의 기능에 부합하고 전자파 흡수효과 및 부식을 초래할 수 있는 이물질인 균의 억제를 통한 방청효과를 극대화하였다.

따라서 본 발명으로 인하여 제조된 제품을 자동차에 적용시 자동차 차체의 부식을 막아 오랜 동안 자동차 사용을 가능케 하고 자동차에서 필연적으로 발생하는 전자파를 흡수 감쇄시켜 주며 균발생으로 나타나는 악취나 인간에게 좋지 못한 영향을 주는 질병 그리고 균이라는 이물질에 의한 부식을 방지하는 것이다.

한편, 본 발명은 점도가 낮을시에는 중점제를 추가 투입하고, 점도가 높으면 용제를 투입하는 방식으로 물성요구치 맞도록 점도를 보정하였다.

이는 점도가 너무 크면 작업성이 떨어지고, 점도가 너무 낮으면 작업성이 나빠지는 것을 방지하기 위한 것이므로 그 점도를 10rpm에서는 7,000cps, 100rpm에서는 1,000cps가 되도록 조절하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

전자파 흡수물질을 첨가하여 제조된 조성물은 최고 30중량%가 첨가되었을 때 최대의 효과를 나타내었으나 제품의 작업성을 양호하게 유지시켜 줄 수 있는 수준인 20중량% 투입하였다.

전자파 흡수물질의 첨가여부와 그 첨가량별 측정한 측정수치는 아래 표1과 표2에 나타난 바와 같다.

부식 정도는 전자파 흡수물질을 첨가하지 않고 제조된 물질과 전자파 흡수물질을 첨가하여 제조된 물질을 비교한 결과 전자파 흡수물질이 20중량% 첨가된 물질이 약30%정도의 방청특성이 우수하게 나타났다.

세균 측정 결과

시료구분	시 험 분 석 결 과	균억제율
	접촉직 후	24시간 후	(5000기준)
Blank	5000	5200	-4
무처리	5000	4400	12
20	5000	3000	40
30	5000	2500	50

전자파 차폐율 (단위:dB)

FREQUENCY	0중량%	20중량%	30중량%
30~300MHz	0	3이상	5이상

상기와 같이 본 발명 방청 및 전자파 흡수 조성물 및 그 제조방법에 대하여 자기장을 측정한 결과 전자파 흡수물질의 함량 증가에 따라 자기장은 현저히 흡수율이 증가되었고, 첨가량이 많아질수록 점도 상승으로 작업성이 떨어지는 현상이 나타났다.

이와 같이 본 발명의 조성물 및 이를 이용한 제품은 우수한 작업성 및 기계적인 물질을 가지면서 자기장 흡수 및 항균능력을 보유하고 있음이 판명되었고, 방청효과가 우수할 뿐만 아니라, 채용코자 하는 제품별 적합한 소재 개발과 기존 생산설비을 그대로 활용함에 따른 경제성 및 제품의 안정화는 물론이고 다기능성 제품인 것이다.

Claims (2)

1. 방향족성분이 0.5%이하인 석유계 용제로서 주성분이 포화탄화수소 성분 석유계 용제 20~30중량%와,

   석유원유잔사유에서 추출된 포화탄화수소 성분의 마이크로왁스 10~15중량%와,

   석유원유잔사유에서 얻은 아스팔트의 산화품 BLOWN ASPHALT 10~20중량%와,

   산화왁스의 CALCIUM중화물 금속비누 10~15중량%와,

   Mn-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite계로 투자율 조절을 위한 첨가제인 Si, Ca등을 혼합하여 1250℃에서 소성한 10~500MHz 주파수대역 0.1~7μm 전자파 흡수물질 5~30중량%와,

   유기코팅된 BENTONITE성분인 중점제 2~4중량%와,

   고분자유연제 5~10중량%를 혼합하여 조성함을 특징으로 하는 방청 및 전자파 흡수 조성물.
2. 용제 20~30중량%를 제조탱크에 투입하는 용제투입공정과;

   마이크로 왁스 10~15중량%를 투입 후 투명하게 녹을 때까지 가열하는 가열공정과;

   투입한 왁스가 투명하게 녹은 다음 교반하면서 아스팔트 10~20중량% 및 금속비누 10~15중량%를 투입하는 혼합공정과;

   제조탱크의 온도를 50∼60℃까지 냉각하는 냉각공정과;

   중점제 2~4중량%를 투입하여 교반하는 1차 교반공정과;

   전자파 흡수물질 5~30중량%을 서서히 투입하면서 300 ∼600rpm 교반속도로 교반하는 2차 교반공정과;

   고른 분산을 위하여 분산용 Blade가 장착된 분산기(Mill Type)를 가동하여 액 전체에 분산되도록 충분히 분산하는 분산공정과;

   고분자 유연제 5~10중량%를 투입후 교반하는 3차 교반공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방청 및 전자파 흡수 조성물의 제조방법.