KR100431155B1 - 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법 - Google Patents

광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 주파수 영역에서 높은 흡수효율을 갖을뿐 아니라 유연성 및 연신성이 우수한 전자기파 흡수체용 시트에 관한 것으로, 특히 금속합금인 센더스트를 평면형으로 제조하고, 비할로겐 계통인 기능성 극성 폴리올레핀계 수지와 브렌드시켜 기계적, 물리적 뿐만 아니라 화학적으로 결합시켜 우수한 물성과 내열성을 구현하고 또한 비할로겐계 난연 무기재료를 추가하여 우수한 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 금속합금인 센더스트를 함유하는 시트를 다중층으로 형성하거나 평면형 센더스트(또는 자성체)를 함유하는 시트를 상, 중층으로 배설하고 하층은 자성체(또는 금속)를 함유하는 시트로 구성된 다중층 시트 및 센더스트를 함유하는 시트로서 상층과 하층으로 형성하고 자성체를 함유하는 시트로 중층을 형성하거나, 센더스트를 함유하는 시트를 상층으로 하고 자성체를 함유하는 시트는 중층, 금속을 함유하는 시트를 하층으로 구성함을 특징으로 하는 다중층 시트를 제조하여 유연성 및 연신성을 가질 뿐만 아니라 광대역에서 높은 전자기파 흡수효율을 갖는 고무시트의 제조방법에 관한 것이다.

Description

광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법{The method for fabricating a pad as an absorber of broadband radio waves}
본 발명은 광대역 주파수 영역에서 높은 흡수 효율을 가질뿐만 아니라, 유연성과 연신성이 우수한 전자기파 흡수체용 부직포 또는 시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속합금인 평면형 샌더스트를 함유하는 부직포 또는 고무시트를 다중층으로 형성하거나, 평면형 샌더스트 자성체 또는 금속층을 함유하는 부직포 또는 고무시트를 다중층으로 형성하되 기능성 극성 폴리올레핀계 수지와 유기산이 코팅된 센더스트를 브랜드 시켜 기계적, 물리적 뿐만 아니라 화학적으로 결합시켜 우수한 물성과 내열성을 구현하고 또한 비할로겐계 난연 무기재료를 추가하여 우수한 유연성과 연신성이 뛰어난 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법에 관한 것이다.
과학문명의 발달에 따라 전기, 전자 및 통신관련 기기의 사용이 급격히 늘어가고 있으며, 이러한 문명의 이기들은 인류생활에 많은 편의를 제공하고 있으나, 이에 따른 반대급부도 있다. 예를들면, 라디오(radio)주파수 영역의 전자기파의 복사는 발신 및 수신장비간의 전파 상호교란으로 잡음을 발생시키고, 자동차의 고전압 발생장치에 의한 내부 전자제품의 효율저하 및 수명단축, 전자장비들 사이의 상호교란등을 들수있다. 따라서 이와같은 전자기파의 장해와 관련하여 심각한 문제점이 제기되고 있으며, 전자기파 흡수체의 개발이 중요한 과제가 되고 있다.
전자기파 흡수체의 원리는 전파의 흡수 또는 반사 억제가 목적으로 자기적 손실(복소투자율의 허수부)을 이용하고, 전자파를 흡수하여 열로 변화시켜 반사파가 발생하지 않게하는 것이다. 특히 페라이트는 전자파의 자계(磁界)성분과 페라이트의 원자 스핀시스템 간의 자기 공명현상에 따르는 손실을 이용하여 마이크로파를효율적으로 흡수하는 흡수체로 인식되고 있다.
보이지 않는 비행기에서 전파의 탐지를 피하는 전자기파 흡수재료의 기술적인 문제로 요구되는 성능은 ≥20∼30㏈, 흡수율로 99% 전동의 전파에너지를 흡수하는 것이 바람직하다. 더욱이 레이다파의 방위가 정해져 있지 않기 때문에 광대역 및 어떤 사각으로 입사되어도 충분한 효과를 가지는 특성을 지녀야 한다.
전자기파 흡수체의 특성은 앞으로의 목표가 VHF-TV 내에서 0.1㎜ 두께에서 흡수 가능하고, 광대역 주파수에서 감쇄량이 크고, 가벼우며 두께가 얇은 흡수체의 개발이 요망되고 있다.
전자기파 손실을 발생시키는 재료정수는 도전율 σ, 유전손실 ε″ 및 자성손실 μ″의 세 종류이다. 도전율 σ에 의한 손실은 도전손실 또는 옴(ohm) 손실이라고 불리우며, 물질중에 있는 자유전하가 전계와 동상으로 운동함으로써 생기는 것으로 저항에 대응한다. 유전손실 ε″은 유전성을 가져오게 하는 디폴(dipole)의 시간적 변화가 외부로 부터의 전계변화에 뒤늦게 추종하여 생기는것으로, 자유전자가 아니라 원자에 묶여있는 속박 전자에 의한 것이다. 자성손실 μ″는 자성을 갖게 하는 스핀(spin)운동이 외부로 부터의 자계변화에 뒤늦게 추종하여 발생한다.
종래에 도전 손실재로 전파흡수체에 널리 사용되어지고 있는 것은 탄소(ca-rbon)이며, 자성재료는 금속 자성재료와 산화물 자성재료가 있고, 유전재료는 티탄산바륨(BaTiO3)을 사용하거나 이들의 혼합체를 사용하고 있는 설정이다.
그러나 이들 재료만을 이용한 흡수체의 경우, 가공이 어려울 뿐만 아니라 가공시 외부 에너지의 낭비에 따른 고가의 손실을 가져오게 되고, 흡수재료로서 유연성과 연신성이 부족하여 쉽게 부러지거나 마모되는 등 산업화 응용에 큰 어려움이 있다.
또한 상기 재료를 기능성 고분자와 브랜드시켜 도료, 시트등의 흡수체 재료등 여러가지 형태로 이용하는 방법이 적용되고 있으나, 기능성 고분자를 통한 브렌드의 경우, 흡수체 재료로서의 분산성 문제와 관련하여 오랜시간 저장하는 문제, 비중차이에 의한 산업화의 어려움과 흡수효율이 떨어지는 경향이 있었다. 또한 흡수효율을 증가시키기 위해 흡수체 재료를 다량 첨가하였을 경우, 유연성과 연신성이 불량하여 쉽게 부러지거나 균열 및 마모등 큰 문제점을 안고 있어 산업화에 어려움이 따랐다.특히 기존의 전자기파 흡수체 시트의 경우 실리콘 고무나 클로리네이티드 폴리에틸렌 클로로 술폰화 폴리에틸렌 에틸렌 프로필렌 디엔의 삼원 공중합체 에틸렌 프로필렌 코폴리머 등의 고무계를 사용하여 단순히 기계적으로 믹싱 또는 브렌딩 되어 있는 복합체의 경우(특히 열가소성의 경우)거의 물성이 없고(신장율100%∼0%) 내열성 또한 매우 떨어지는 현상을 보여주고 있다. 또한 이들 시트의 경우 무기물과 고분자가 기계적으로 믹싱되어 있는 상태이기 때문에 소재의 물성이 좋지 못하여 전자파를 흡수하는 기본물성을 지속적으로 유지시키지 못하고 경화되거나 분해되는 문제점을 갖고 있다.현재 상품화되어 있는 일본의 T사, 국내의 E사의 경우 염소화 폴리에틸렌처럼 할로겐족을 포함하는 수지를 사용하고 있다. 상기의 수지를 사용할 경우 연소시 다이옥신(dioxin)과 퓨란(furan)을 발생시켜 인체나 주변기기에 유해할 뿐만 아니라 미주나 유럽으로 수출해야 하는 경우 규제로 어려움을 겪고 있고, 할로겐(Cl)계 수지들은 고분자의 노화(Aging) 및 경화 현상에 의해 지속적으로 할로겐이 탈리되는 현상을 보여 산업화에 있어 문제점을 야기하고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유기산 코팅된 금속합금인 센더스트를 평면형으로 제조하고 비할로겐인 극성 폴리올레핀계 수지와 브렌드시켜 유기산이 코팅된 금속합금인 센더스트를 기계적, 물리적 뿐만 아니라 화학적으로 결합시켜 우수한 물성과 내열성을 구현하고 또한 비할로겐계 난연 무기재료를 추가하여 우수한 유연성 및 연신성이 우수한 전자기파 흡수체용 시트를 제조함에 있다.
또한 평면형 센더서트를 함유하는 시트를 다중층으로 사용하거나 평면형 센더스트, 자성체, 금속중 선택된 1종을 함유하는 시트를 상, 중, 하층으로 구성한 다중층 시트를 제조하여 유연성 및 연신성을 가질뿐만 아니라 광대역에서 높은 흡수효율을 갖는 전자기파 흡수체용 재료를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 실시예로서 센더스트-센더스트-센더스트층의 다층구조를 갖는
전자기파 흡수체용 시트의 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예로서 센더스트(또는 자성체)-센더스트-자성체층의
다층구조를 갖는 전자기파 흡수체용 시트의 단면도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예로서 센더스트(또는 자성체)-자성체-센더스트(또 는 자성체)층의 다층구조를 갖는 전자기파 흡수체용 시트의 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로서 센더스트(또는 자성체)-자성체-센더스트(또 는 자성체)층의 다층구조를 갖는 전자기파 흡수체용 시트의 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 형태의 실시예로서 센더스트(또는 자성체)-금속-센더스트
(또는 자성체)층의 다층구조를 갖는 전자기파 흡수체용 시트의 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 ,실시예로서 센더스트-센더스트-센더스트층의 다층구조를
갖는 전자기파 흡수체용 시트의 반사계수를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명 실시예중 센더스트-센더스트-페라이트층의 다층구조를 갖는 전자기 파 흡수체용 시트의 반사계수를 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명 실시예중 센더스트-페라이트-센더스트-페라이트의 다층구조를 갖는
전자기파 흡수체용 시트의 반사계수를 나타낸 그래프.
도 9는 본 발명에 의한 실시예로서, 센더스트-페라이트-은층의 다층구조를 갖는
전자기파 흡수체용 시트의 반사계수를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 광대역 주파수 영역에서 높은 흡수효율을 가질뿐만 아니라, 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하여 새로이 제조된 평면형 센더스트와 극성 폴리올레핀계 수지를 이용하여 유연성 및 연신성을 갖는 다중층 구조의 전자기파 흡수체용 부직포 또는 고무시트를 제조하여 기존 상품화된 전자기파 흡수체용 재료의 단점을 보완하면서 광대역에서 높은 흡수효율을 갖는 전자기파 흡수체용 재료를 제조할 수 있다.
기존의 전자파 흡수체에 널리 사용되고 있는 탄소, 자성재료, 금속자성재료, 산화물 자성재료, 유전재료등. 이들 재료만을 이용한 흡수체 재료의 경우, 가공이 어려울뿐 아니라 가공시 외부적 에너지 낭비에 따른 고가의 가격 손실을 초래하며 유연성 및 연신성을 갖지 못하여 쉽게 부러지거나 마모되는 등 산업화에 큰 어려움이 있었다.
또한 상기 재료를 기능성 폴리올레핀계 수지와 브렌드시켜 도료, 시트등 여러가지 형태의 흡수체 재료로 이용하는 방법이 알려져 있으나, 기능성 고분자를 통한 브렌드의 경우, 흡수체 재료의 분산성의 문제에 따른 오랜시간 저장의 문제 및 비중차이에 따른 산업화의 어려움뿐만 아니라 흡수효율이 떨어지는 결함이 있었다. 따라서 흡수효율을 증가시키기 위해 흡수체 재료를 다량 첨가하였을 경우, 유연성 및 연신성이 떨어져 쉽게 부러지고 균열 및 마모되는 문제점을 안고 있어 산업화 응용에 어려움이 있었다.
상기 문제점을 보완하기 위해서 본 발명에서는 광대역 범위에서 높은 차폐효율을 가질 뿐만 아니라 유기산이 코팅된 센더스트를 평면형으로 형성하고 이를 새로이 고안한 비할로겐 극성 폴리올레핀계 수지와 브렌드시켜 기계적, 물리적 뿐만 아니라 화학적으로 결합시켜 우수한 물성과 내열성을 구현하고 또한 비할로겐계 난연 무기재료를 추가하여 우수한 유연성 및 연신성을 갖도록 한 전자기파 흡수체용 고무시트를 제조하게 되었다.
본 발명에 따라 제조된 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 부직포 또는 고무시트는 기존의 전자파 흡수체가 갖고 있는 문제점인 고분자와 흡수체 와의 분산성에 따른 장시간 저장 문제와 비중차이에 의한 산업화의 어려움, 환경문제인 할로겐 원소 및 흡수 효율 증가를 위해 흡수체의 재료를 다량 첨가하는 경우, 유연성과 연신성을 갖지 못하여 쉽게 부러지거나, 균열 및 마모되는 등의 문제점을 완전히 해소시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 종래에 상품화 된 전자파 흡수체가 좁은 영역에서 낮은 흡수효율을 보인 반면, 본 발명에서 제조된 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 부직포 또는 고무시트는 광대역(5GHz 이하의 주파수 영역)에서 높은 전자파 흡수효율(반사계수; -40dB)을 보여 주었다.
본 발명에 따라 제조된 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 시트의 구조 변화에 따른 전자파 흡수효율을 살펴보면, 본 발명에 의해 제조된 평면형 센더스트와 본 발명에 의해 새로이 제조된 극성 폴리올레핀계 수지의 브랜드를 통한 센더스트의 부직포 또는 고무시트층을 상층, 중층 및 하층으로 형성한 전자기파 흡수체인 시트의 3MHz에서 6GHz 주파수 영역까지의 흡수효율을 살펴보면, -20dB의 반사계수와 3MHz 에서 4GHz주파수 영역의 넓은 영역에서의 흡수효율을 보여줌을 알 수 있다.본 발명 실시예중 센더스트-센더스트-센더스트증의 다층구조를 갖는 1㎜두께의 전자기파 흡수체용 시트의 반사, 전송손실의 경우 반사 50%, 전송 80% 정도의 흡수효율을 보여줌을 알 수 있었다.(도6 참조)
또한 평면형 센더스트와 본 발명에 의해 새로이 제조된 극성 폴리올레핀계수지의 브렌드를 통한 센더스트의 부직포 또는 고무시트층을 상층, 하층으로 하고 금속인 은과 본발명에 의해 새로이 제조된 극성 폴리올레핀계 수지와의 브렌드를 통한 은의 고무시트층을 중층으로 구성된 전자기파 흡수체인 시트의 3MHz에서 6GHz주파수 영역까지의 흡수효율은 12dB의 반사계수와 3MHz에서 4GHz주파수 영역의 넓은 영역에서의 흡수효율을 보여주며, 평면형 센더스트의 부직포 또는 고무시트층을 상층, 중층으로 하고 금속인 은 과 본 발명에 의해 새로이 제조된 극성 폴리올레핀계 수지의 브렌드를 통한 은과의 고무시트층을 하층으로 형성한 전자기파 흡수체인 시트의 흡수효율은 -22dB의 반사계수와 3MHz에서 4GHz주파수 영역의 넓은 영역에서의 흡수효율을 보여줌을 알 수 있다.본 발명 실시예 중 센더스트-센더스트-은층의 다층구조를 갖는 1㎜두께의 전자기파 흡수체용 시트의 반사, 전송손실의 경우 반사 70%, 전송 90%정도의 흡수효율을 보여줌을 알 수 있었다. (도9 참조)
평면형 센더스트의 부직포 또는 고무시트층을 상층, 하층으로 하고, 자성체인 페라이트와 본 발명에 의해 새로이 제조된 극성 폴리올레핀계 수지의 브렌드를 통한 페라이트의 시트층을 중층으로 구성된 전자기파 흡수체인 고무시트의 흡수효율을 살펴보면, -24dB의 반사계수와 3MHz에서 4.5GHz주파수 영역의 넓은 영역에서의 흡수효율을 보여줌을 알 수 있으며, 평면형 부직포 또는 센더스트의 고무시트층을 상층, 중층으로 하고 자성체인 페라이트와 본 발명에 의해 새로이 제조된 극성 폴리올레핀계 수지의 브렌드를 통한 페라이트의 시트층을 하층으로 구성된 전자기파 흡수체인 고무시트의 흡수효율은 -25dB의 반사계수와 3MHz에서 4.5GHz주파수 영역의 넓은 영역에서의 흡수효율을 보여줌을 알 수 있다.본 발명 실시예중 센더스트-센더스트(페라이트층)-페라이트층(센더스트 층)의 다층구조를 갖는 1㎜두께의 전자기파 흡수체용 시트의 반사, 전송손실의 경우 반사 60%, 전송 90% 정도의 흡수효율을 보여 줌을 알 수 있었다. (도7, 8 참조)
본 발명에 의해 제조된 평면형 센더스트의 부직포 또는 고무시트층을 상층과 세번째층으로 하고, 자성체인 페라이트의 시트층을 두번째층과 하층으로 형성한 전자기파흡수체인 시트의 흡수효율을 보면, -30dB 평면형 센더스트의 시트층을 상층, 자성체인 페라이트의 시트층을 중층으로 하고, 금속인 은의 시트층을 하층으로 구성한 전자기파 흡수체인 시트의 경우, 흡수효율이 -40dB의 반사계수와 3MHz에서 4.5GHz 주파수 영역의 넓은 영역에서의 흡수효율을 보여주어 산업화뿐만 아니라 군사적 용도로도 사용 가능함을 알 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 따라 구체적으로 설명한다.
실시예 1
본 발명의 조성물은 기능성 극성 폴리올레핀 수지 100중량부를 니더(knead-er), 벤버리(banbury)믹서 또는 롤(roll)에서 먼저 시트 형태로 가공하고, 금속합금인 평면형 센더스트를 300∼1000중량부 첨가하여 혼합하고, 무기난연제로서 수산화알루미늄(또는 수산화마그네슘) 60∼150중량부, 난연조제로서 적인 0.5∼5중량부를 투입하여 니더, 벤버리믹서, 부스니더 또는 오픈롤밀에서 컴파운딩하거나 헨셀믹서, 리본블렌더, 브이블랜더 등에서 상기 혼합물을 먼저 충분히 믹싱한 후, 니더, 벤버리믹서, 부스니더, 싱글압출기, 트윈압출기 등에서 컴파운딩 하는 방법이 있는데, 컴파운드의 형태는 연속 리본 또는 펠렛 형태가 될 수 있다. 상기 컴파운드를 시트로 라미네이팅 하는 방법에는 대표적으로 카펜더 방식과 티다이 압출방식이 있는데, 본 발명에서는 시트와 평행한 방향으로 금속 프레이크를 배향하고 적층하기 위하여 카렌더는 물론 T다이 압출을 한 후, 2본롤 이상의 카렌더링을 하는것이 바람직하다. 카렌더는 12∼20인치의 3본롤 이상이어야 하고, 바람직하게는 4본롤 이상이 되어야 한다.
상기한 방법으로 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 고무시트를 제조한다.
여기에서 사용된 기능성 극성 폴리올레핀 수지의 제조방법은 다음과 같다.
폴리올레핀계 수지 20∼80중량%, 카르복실그룹을 가진 모노머 또는 그 유도체와 에틸렌과의 공중합체 20∼100중량%, 불포화카르복실산 또는 그 유도체로 그라프트 변성된 폴리올레핀수지 5∼80중량%. 이상의 수지들이 단독 또는 브렌드 되어 있고 수지 100중량부로 혼합된 수지이다.
본 발명에 사용되는 에틸렌 공중합체로는 에틸렌과 카르복실 그룹을 가진 모노머 또는 그 유도체와의 공중합체로서, 예를들면, 에틸렌 비닐 아세티이트(EVA), 에틸렌 에틸아크릴레이트(EEA), 에틸렌메틸아크릴레이트(EMA), 에틸렌부틸아크릴레이트(EBA), 에틸렌메틸메타아크릴레이트(EMMA), 에틸렌 아크릴산(EAA), 또는 에틸렌 메타아크릴산 공중합체(EMAA)등을 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 에틸렌에틸아크릴레이트, 에틸렌메틸아크릴레이트 또는 에틸렌비닐아세테이트이다.
상기 에틸렌 공중합체의 카르복실 그룹의 함량은 5∼50중량%의 범위가 바람직하며, 카르복실 그룹의 함량이 5중량% 미만이면 폴리올레핀수지 및 금속프레이크와 혼합했을 때 유연성이 떨어지고, 금속 b프레이크의 충진이 어려워 기계적 강도가 저하되며, 카르복실 그룹의 함량이 50중량%를 초과하면 다른 폴리올레핀 수지와의 상용성이 떨어져 시트 외관과 물성이 저하되고, 점착성이 커져 카렌더 작업성이 나빠지는 단점이 있다.
반응성 단량체에 의한 그라프트 변성의 구체적인 방법으로 폴리올레핀 주쇄에 여러종류의 반응성 단량체를 그라프팅v 시키는 소위 후반응변성 (post reactor
modification) 방법으로서 베이스 수지인 폴리올레핀 수지의 특성을 그대로 유지하면서 특수기능(접착성, 반응성, 극성)을 부여 시킨다. 본 발명에서 사용되는 그라프트 변성 폴리올레핀 수지는 유기 과산화물의 존재하에서 폴리올레핀계 수지에 불포화 카르복실산 또는 그 유도체를 0.5∼4중량%를 첨가하여 반응 압출시켜 그라프트된 조성물 또는 그라프트 조성물과 폴리올레핀 수지와의 혼합물이다.
상기 폴리올레핀계 수지로는 에틸렌과 α-올레핀의 공중합체, 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 초저밀도폴리에틸렌, 비닐아세테이트 또는 에틸렌과 옥펜-1의 공중합체등이 사용될 수 있으며, 또한 상기 불포화 카르복실산 또는 그 유도체로는 아크릴산, 메타아크릴산, 말레인산, 푸마르산, 시트라콘산 또는 그 무수물이 사용될 수 있으며, 특히 무수말레인산이 바람직하다.
본 발명에서는 특히 불포화 카르복실산의 무수물과 유기산이 코팅된 금속 프레이크(센더스트등) 표면에 붙어있는 -OH그룹을 강력하게 화학결합 시킴으로서 금속 프레이크를 고분자 수지에 그라프팅 시키는 효과를 갖는다.상기의 방법에 의해 유기산이 코팅된 금속합금인 센더스트를 기계적, 물리적 뿐만 아니라 화학적으로 결합시켜 우수한 물성과 내열성을 구현하고 또한 비할로겐계 난연 무기재료 추가하여 우수한 유연성 및 연신성이 우수한 전자기파 흡수체용 시트를 제조할 수 있었다. (도1 참조)표1. 본 발명에 의해 제조된 전자파 흡수체용 시트의 특성
품목 단위 측정방법 측정 값
Tensile strength at break kgf/㎠ ASTM D638 85
Elongation at break % ASTM D638 480
T.S after aging(Retained) % ASTM D638 95
Elongation after aging(After 168 hrs at 70℃) % ASTM D638 97
Halogen content % IEC60754-1 0
Density ASTM D1505 3.15
위에서 사용된 평면형 센더스트의 제조방법은 다음과 같다.
알루미늄-철-규소혼합체[ 5에서 15중량부 대 75에서 90중량부 대 10에서 20중량부로 혼합]에 금속연화제, 반응촉진제, 분산제를 첨가하여 3롤밀을 사용하여 혼합한 후 용융시켰다. 상기에서 용융 합성된 알루미늄-철-규소혼합체로 만들어진 센더스트는 비중이 2 이고, 입자 크기가 5 마이크로 정도였다.
상기에서 제조된 센더스트를 1차 밀링하고 수세 여과한 후, 알콜(메틸 알콜, 에틸 알콜, 테트라에틸 알콜, 테트라부틸 알콜등), 금속 산화방지제와 분산제(유기산; 알킬 카르복실산, CnH2n+1COOH, n=2∼20, A monounsaturated fatty acid, oleic acid), Ball를 첨가하였다. 금속 산화방지제와 분산제가 첨가된 센더스트를 Attrition Mill로 5에서 20시간 2차 밀링하고 Milling을 정지 시킨 후 Ball Washer에 내용물을 부어 Ball을 거르고 내용물을 회수통에 받는다. Ball을 알코올로 세척하고 세척알코올은 회수통에 함께 넣는다. 회수통의 Flake와 알코올을 원심분리포에 넣고 원심분리기를 작동시켜 Flake와 알코올을 분리한다. 원심분리포에서 Flake를 빼내 건조용기에 넣고 건조기에서 알코올을 완전히 제거시킨다. 건조된 Flake를 분쇄기를 사용하여 분쇄하여 유기산이 코팅된 평면형 센더스트를 제조하였다.
상기 유기산이 코팅된 평면형 센더스트는 비중이 1 이하이고, 입자 크기가 20∼40 마이크로 정도이었다.
실시예 2
실시예 1의 시트 제조방법과 동일하게 제조한 기능성 극성 폴리올레핀 수지에 자성체로 페라이트, 니켈, 아연, 망간이 1종 내지 2종 이상이 혼합된 페라이트 혼합체에서 선택된 군으로부터 1종 또는 금속으로 은, 철, 철-니켈혼합차[모델명; 120HF(55.58 대 44.42, 54.25 대 45.75 무게비), HF120(54.29 대 45.71 무게비), 120MMP(20.70 대 79.93 무게비), MMP120(29.88 대 70.12 무게비)], 철-규소혼합체
[모델명: 80FS120(92.37 대 7.63 무게비) 120FS(93.29 대 6.71 무게비)], 알루미늄
-철-규소혼합체[모델명: 200SDST325(6.59 대 81.34 대 12.06 무게비), 325SDST
(6.99 대 81.77 대 11.24 무게비)]중 선택된 군으로부터 1종을 300에서 1000중량부 혼합하고 무기 난연제로 수산화알루미늄(또는 수산화마그네슘) 60에서 150중량부, 난연조제로 적인 0.5∼5중량부를 투입하여 니더, 벤버리믹서, 부스니더 또는 오픈롤밀에서 컴파운딩 하거나 헨셀믹서, 리본 블렌더, 브이 블랜더 등에서 상기 혼합물을 먼저 충분히 믹싱한 후 니더, 벤버리믹서, 부스니더, 싱글압출기, 트윈압출기 등에서 컴파운딩 하는 방법이 있는데 컴파운드의 형태는 연속 리본 또는 펠렛 형태가 될 수 있다. 상기 컴파운드를 시트로 라미네이팅 하는 방법에는 대표적으로 카렌더 방식과 티다이 압출 방식이 있는데 본 발명에서는 시트와 평행한 방향으로 금속프레이크를 배향하고 적층하기 위하여 카렌더는 물론 티다이 압출을 한 후에도 2본롤 이상으로 카렌더링을 하는 것이 특징이다. 카렌더는 12∼20인치의 3본롤 이상이어야 하고 바람직하게는 4본롤 이상이 되어야 한다. 상기의 방법으로 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 고무시트를 제조할 수 있다.
실시예 3
실시예 1에서 제조된 금속합금인 평면형 센더스트와 기능성 폴리올레핀계 수지를 포함한 시트를 상, 중층으로 사용하고, 실시예 2에서 제조된 자성체(페라이트, 니켈, 아연, 망간이 1종 내지 2종 이상이 혼합된 페라이트 혼합체중 선택된 군으로부터 1종)가 포함된 고무시트를 하층으로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 다중층 고무시트를 제조하였다.
실시예 4
실시예 1에서 제조한 금속합금인 평면형 센더스트와 기능성 폴리올레핀계 수지와 브랜드시켜 전자기파 흡수체용 부직포를 제조하고, 이 부직포를 상, 하층으로 사용하고 실시예 2에서 제조된 자성체(페라이트, 니켈,아연, 망간이 1종 내지 2종 이상이 혼합된 페라이트 혼합체중 선택된 군으로부터 1종)가 포함된 고무시트를 하층으로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 다중층 고무시트를 제조하였다
실시예 5
실시예 1에서 제조한 평면형 센더스트와 기능성 폴리올레핀계 수지와 브랜드 시켜 전자기파 흡수용 부직포를 제조하고, 이 부직포를 중층으로 사용하고, 실시예 2에서 제조된 자성체(페라이트, 니켈, 아연, 망간이 1종 내지 2종 이상이 혼합된 페라이트 혼합체중 선택된 군으로부터 1종)가 포함된 고무시트를 상, 하층으로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 다중층 고무시트를 제조하였다.
실시예 6
실시예 1에서 제조한 평면형 센더스트와 기능성 폴리올레핀계 수지와 브랜드시켜 전자기파 흡수용 부직포를 제조하고, 이 부직포를 포함한 고무시트를 상층으로 사용하고, 실시예 2에서 제조한 자성체(페라이트, 니켈, 아연, 망간이 1종 내지 2종 이상이 혼합된 페라이트 혼합체중 선택된 군으로부터 1종)가 포함된 고무시트를 중층, 실시예 2에서 제조한 금속(은, 철, 철-니켈혼합체, 철-규소혼합체, 알루미늄-철-규소혼합체중 선택된 군으로부터 1종)이 포함된 고무시트를 하층으로하여 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 다중층 고무시트를 제조하였다.
실시예 7
실시예 2에서 제조된 자성체(페라이트, 니켈, 아연, 망간이 1종 내지 2종 이상이 혼합된 페라이트 혼합체중 선택된 군으로부터 1종)가 포함된 고무시트를 상, 중층으로 하고, 실시예 2에서 제조된 금속(은, 철, 철-니켈혼합체, 철-규소혼합체, 알루미늄-철-규소혼합체중 선택된 군으로부터 1종)이 포함된 고무시트를 하층으로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 다중층 고무시트를 제조하였다.
실시예 8
실시예 1에서 제조된 평면형 센더스트와 기능성 폴리올레핀계 수지를 포함한 고무시트를 상, 중층으로 사용하고, 실시예 2에서 제조된 금속(은, 철, 철-니켈혼합체, 철-규소혼합체, 알루미늄-철-규소혼합체중 선택된 군으로부터 1종)이 포함된 고무시트를 중층으로 하며, 실시예 2에서 제조된 금속이 포함된 고무시트를 하층으로 하여 실시예 1과 동일한 방법으로 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 다중층 고무시트를 제조하였다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의한 센더스트를 평면형으로 제조하고 고분자와 브렌드시켜 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 부직포 또는 고무시트의 제조에 관한 것으로, 평면형 센더스트를 포함한 부직포 또는 고무시트를 다중층으로 사용하거나 평면형 센더스트, 자성체, 금속을 포함한 부직포 또는 고무시트를 상, 중, 하층으로 구성하여 다중층 시트를 제조함으로써 유연성 및 연신성이 우수할 뿐만 아니라 광대역에서 높은 흡수효율을 갖는 전자기파 흡수체용 재료를 제공함으로써 기존의 전자기파 흡수체용 재료에 비해 유연성, 높은 작업환경 및 경제성, 기계적 물성이 우수하고 균일한 분산이 가능하여 전자기파의 흡수효율이 우수하다. 상기 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 부직포 또는 고무시트로 가공함에 따라 전자 반도체, 정보통신 분야 기기, 휴대폰 및 이동통신용 기기 케이스등의 전자기파 흡수체용 재료로 널리 사용되어질 수 있다.

Claims (9)

  1. 도전성 재료로 구성된 층과, 금속 산화물 자성체분말 및 그 결합체로 구성된 층을 상하로 적층하여 결합하는 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법에 관한 것으로, 다음과 같은 과정으로 이뤄진 것을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
    (1) 폴리오레핀계 수지 20∼80중량%, 카르복실 그룹을 가진 모노머 또는 그 유도체와 에틸렌과의 공중합체 20∼100중량%, 불포화 카르복실산 또는 그 유도체로 그라프트 변성된 폴리올레핀 수지 5∼80중량% 이상의 수지들이 단독 또는 브랜드 되어지되, 수지 100중량부로 혼합됨으로써 기능성 극성 폴리올레핀수지가 제조되는 과정,
    (2) 알루미늄-철-규소혼합체로 만들어진 샌더스트에 금속 산화방지제와 분산제를 첨가하여 밀링(milling)한 다음, 회수된 프레이크(flake)를 원심분리기를 통해 알코올로부터 분리되도록 하고, 다시 건조기에서 완전 건조한다음 분쇄기에서 분쇄함으로써 유기산이 코팅된 평면형 샌더스트를 제조하는 과정,
    (3) 상기 기능성 극성 올레핀 수지 100중량부를 믹서 또는 롤에서 시트형태로 가공하고, 여기에 상기 평면형 샌더스트를 300∼1000중량부 및/또는 자성체 및 금속혼합물 300∼1000 중량부를 브랜드시켜 시트에 라미네이팅함으로써 유연성 및 연신성을 갖는 전자기파 흡수체용 고무시트 또는 부직포를 제조하는 과정,
    (4) 상기 전자기파 흡수체용 고무시트 또는 부직포를 적층하여 다중층으로 형성하는 과정
  2. 청구항 1에 있어서, 평면형 센더스트를 함유하는 부직포 또는 고무시트로 상층, 중층을 형성하고, 하층은 자성체가 포함된 부직포 또는 고무시트로 구성됨을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 평면형 센더스트를 함유하는 부직포 또는 고무시트로 상층, 하층을 형성하고, 자성체가 포함된 부직포 또는 고무시트로 중층을 형성함을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 자성체를 함유하는 부직포 또는 고무시트로 상층, 하층을 형성하고, 중층은 평면형 센더스트를 함유하는 부직포 또는 고무시트로 형성함을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 평면형 센더스트를 함유하는 부직포 또는 고무시트로 상층을 형성하고, 중층은 자성체가 포함된 부직포 또는 고무시트로 구성되고, 하층은 금속이 포함된 부직포 또는 고무시트로 형성함을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 자성체를 함유하는 부직포 또는 고무시트로 상층, 중층을 형성하고, 금속이 포함된 부직포 또는 고무시트로 하층을 형성함을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 평면형 센더스트를 함유하는 부직포 또는 고무시트로 상층, 중층을 형성하고, 하층은 금속이 포함된 부직포 또는 고무시트로 구성됨을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한항에 있어서, 상기 자성체는 페라이트, 니켈, 아연 및 망간 중 1종 내지 2종 이상이 혼합된 페라이트 혼합체중 선택된 1종임을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
  9. 청구항 1 또는 5 내지 7중 어느 한항에 있어서, 상기 금속 또는 금속합금은 은, 철, 철-니켈혼합체, 철-규소혼합체, 알루미늄-철-규소혼합체중 선택된 1종임을 특징으로 하는 유연성과 연신성이 우수한 광대역 전자기파 흡수체용 시트의 제조방법.
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