KR100611327B1 - 전기 전도성 개스킷 - Google Patents

Abstract

직조(woven) 합성섬유시트와, 직조 합성섬유시트의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 알루미늄박 및 직조 합성섬유시트의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와, 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 핫 멜트층의 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 전기 전도성 개스킷이 개시된다. 제조원가를 무전해 도금한 도전성 섬유에 비해 절반 정도로 줄일 수 있고, 제조를 위해 특별한 장비나 기술을 필요로 하지 않으며, 베이스가 비도전성 합성섬유로 만들어졌기 때문에 전기 전도성 시트를 제작하는 과정에서 무전해 도금을 하지 않아 공해가 발생되지 않으며, 우수한 유연성 및 기계적 강도를 갖는다.

알루미늄, 직조, woven, 종이, 페이퍼, 접착, 합성섬유, 제조원가, 환경오염

Description

전기 전도성 개스킷{electric conductive gasket}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 전도성 개스킷을 보여주는 단면도이다.

도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직조 합성섬유시트를 보여주는 사시도이다.

본 발명은 전기 전도성 개스킷(electric conductive gasket)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자기기의 각종 이음새나 접속부 등에 있어서 전자파의 누설이나 침입을 방지하거나 전자회로의 접지선(ground) 역할을 하는 개스킷으로 친환경적이며 제조원가를 절감시킨 전기 전도성 개스킷에 관한 것이다.

전자통신 산업의 발전과 정보사회 구축에 따라 현대의 가전제품, 산업용 전 자장치 및 정보통신 기기는 다운사이징되고 처리능력이 빠르며 소비전력이 낮아야 한다는 요구에 부응하여 기기 자체가 소형화되고 회로가 집적화됨으로써 좁은 공간에 더욱 많은 디바이스들이 설치되었다. 이에 따라 점차적으로 전자파 잡음(noise)과 열에 대한 영향을 받기 쉬운 환경에 놓이게 되었고 이를 해결하기 위한 여러 대책들이 강구되었다.

전자파가 누설 및 침투되는 기기의 주요 부위로는 기기의 접속부, 케이블, 투명 표시판 및 커넥터 접속부 등을 들 수 있다. 이 중에서 케이블에서 발생되는 전자파를 차폐하기 위해서는 케이블 자체를 실드하거나 접지하고 케이블 내부에 있는 전선, 즉 코어를 가능한 트위스트된 것을 사용한다. 또한 투명 표시판으로 누설되는 전자파를 차폐하기 위해서는 투명 표시판을 아크릴 등의 투명 절연물질을 이용하여 제작하고 금속 직물 메시 및 도전성 메시 등을 투명 표시판에 내장시키거나 투명 표시판의 일측명에 도전성 재료를 투명 진공 증착시켜 차폐시킨다.

이와 같은 부위에 있어서는 어느 정도 전자파의 차폐가 가능하지만 기기의 접속부의 있어서의 차폐는 만족할 만큼 용이하지 않다.

기기의 접속부에 있어서의 전자파 차폐는 주로 외부에서 발생한 전파가 대기를 통하여 기기의 내부로 침입하는 것을 방지하거나 기기의 내부에서 발생한 전자파가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 이루어진다. 기기의 접속부에 있어서 전자파의 차폐를 극대화하기 위해서는 이음새가 없도록 설계하는 것이 최적이나 실제적으로 기기의 접속부에 있어서 이음새가 없도록 하는 것은 불가능하다. 따라서 기기의 접속부에 있어서의 전자파 침입이나 누설은 피할 수 없는 상황이며 이를 방 지하기 위해 전기 전도성 개스킷이 이용된다.

전기 전도성 개스킷으로는 베릴륨이나 구리를 이용한 핑거 개스킷(finger gasket), 비도전성 실리콘에 금속파우더를 혼합하여 경화시켜 제조한 도전성 실리콘 개스킷 그리고 비도전성 우레탄이나 실리콘 위에 전기 전도성 와이어를 니팅한 니팅 개스킷(knitting gasket)이 있다.

그러나, 가장 보편화된 개스킷은 전기 전도성 섬유를 비도전성 우레탄 스펀지에 감싼 전기 전도성 섬유 개스킷(conductive fabric gasket)이다. 전기 전도성 섬유 개스킷의 제조방법을 살펴보면, 직조된 나일론이나 폴리에스터 섬유에 니켈, 구리, 은 또는 금으로 무전해 도금하여 전기 전도성 섬유를 제조하고 전기 전도성 섬유의 일 측면에 비도전성 폴리머 핫멜트를 코팅한 후 우레탄 스펀지를 감싸면서 열을 가하면 핫멜트가 녹아 우레탄 스펀지와 접촉된다.

이러한 전기 전도성 섬유 개스킷에 따르면, 전기 전도성 섬유를 제조할 때 비도전성 섬유에 무전해 도금하는 금속재료로 니켈, 구리, 은 또는 금을 사용하는데 이들은 가격이 비싸서 결과적으로 제조원가가 증가한다는 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 가격이 저렴한 알루미늄을 이용하여 무전해 도금을 하는 것을 고려할 수 있으나, 알루미늄은 양이온과 음이온의 성질을 동시에 갖는 양성의 금속으로써 무전해 도금을 할 수 없다. 즉, 니켈, 구리, 은 또는 금은 양이온을 띤 금속이므로 무전해 도금이 가능하나 알루미늄이나 마그네슘은 양성의 금속이므로 무전해 도금이 불가능하다.

또한, 개스킷을 폐기하는 경우에 발생하는 전기 전도성 섬유는 유해한 화학 성분을 포함하기 때문에 친환경적이 아니라는 문제점이 있다.

더욱이, 제조하는 공정 중에서 천을 취급하기 때문에 먼지 등의 공해가 발생하여 작업환경을 악화시키는 문제점이 있다. 즉, 전기 전도성 섬유는 직조된 섬유 위에 금속이 무전해 도금되기 때문에 섬유의 외부측 요철부분에 항상 먼지가 부착되어 있다.

또한, 섬유의 외부측 표면은 섬유로만 되어 있기 때문에 절단면이 풀리는 현상이 발생한다는 단점이 있다.

또한, 도금되는 금속이 니켈인 경우에는 앨러지 등의 피부 트러블을 발생시키며, 구리의 경우는 변색이 된다는 문제점도 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인의 특허 제2003-85375호에서는 천연펄프 베이스와, 천연펄프 베이스의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 알루미늄박 및 천연펄프 베이스의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와, 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 핫 멜트층의 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 전기 전도성 개스킷을 개시하고 있다. 여기에서 천연펄프 베이스는 천연펄프 부직포나 종이를 포함하며, 합성필름으로 대치할 수 있다.

그러나, 이러한 구성에 따르면, 합성필름은 유연성이 없어 형상을 지유로이 변경할 수 없으며, 표면에 요철을 주기 어렵우며, 종이는 찢어지기 쉽다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 제조원가가 저렴하면서 전자파 차폐특성 및 접지효과가 우수하고 친환경적인 전기 전도성 개스킷을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유연성이 우수하고 찢어지기 어려운 전기 전도성 개스킷을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적과 특징들은 이하에 서술되는 실시예로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.

본 발명에 따르면, 직조(woven) 합성섬유시트와, 직조 합성섬유시트의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 알루미늄박 및 직조 합성섬유시트의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와, 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 핫 멜트층의 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 전기 전도성 개스킷이 개시된다.

바람직하게, 직조 합성섬유시트는 폴리에스터(PET) 또는 나일론을 포함하며, 전기 전도성 시트의 두께는 150㎛ 이하이고, 직조 합성섬유시트의 두께가 알루미늄박의 두께보다 두껍다.

또한, 일 예로 직조 합성섬유시트의 두께는 30 내지 120㎛이고, 알루미늄박의 두께는 5 내지 15㎛ 이며, 접착제의 두께는 3 내지 10㎛일 수 있다.

바람직하게, 직조 합성섬유시트는 서로 교차하여 직조된 패턴들로 구성되며, 각 패턴은 인접하는 패턴과 동일한 모양으로 반복되고, 각 패턴을 구성하는 필라멘트는 동일한 직경을 갖는다.

본 발명에 따르면, 전기 전도성 시트의 알루미늄박의 표면에는 전면에 걸쳐 직조 합성섬유시트의 표면의 요철 형상과 동일한 요철형상이 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 전도성 개스킷을 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 단면도이다.

본 발명에 따르면, 직조(woven) 합성섬유시트(14)의 표면에 접착제(13)에 의해 알루미늄박(12)이 부착되고, 이면에 비도전성 핫 멜트층(16)이 형성된 전기 전도성 시트를 비도전성의 우레탄이나 라텍스 등의 폴리머 스펀지(11)를 연속적으로 중첩되도록 감싸서 이루어지는 전기 전도성 개스킷(10)이 개시된다.

직조 합성섬유시트(14)로는 폴리에스터(polyester)나 나일론 섬유가 이용될 수 있다. 직조된 폴리에스터나 나일론 섬유는 인장강도가 천연펄프 부직포나 종이 또는 기타 폴리머 수지보다 인장강도가 좋아 쉽게 찢어지지 않아 알루미늄박(12)을 보호해준다.

제작된 전기 전도성 시트가 폴리머 스펀지(11)를 연속적으로 감싸도록 한 후, 열을 가하면 핫 멜트층(16)이 녹아 직조 합성섬유시트(14)와 폴리머 스펀지(11)를 결합시키는 접착제 역할을 한다. 예를 들어, 핫 멜트로는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 계열을 이용할 수 있다.

바람직하게, 전기 전도성 시트의 두께는 150㎛ 이하로 하는 것이 좋으며, 특히 구겨짐을 방지하기 위하여 직조 합성섬유시트(14)의 두께는 항상 알루미늄박(12)보다 두껍게 형성한다. 예를 들어, 알루미늄박(12)의 두께는 5 내지 15㎛, 그리고 직조 합성섬유시트(14)의 두께는 30 내지 120㎛이 적절하며, 접착제층(13)의 두께는 3 내지 10 ㎛일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직조 합성섬유시트를 보여주는 사시도이다.

이 실시예에서는 각 패턴에 필라멘트(14a, 14b, 14c)가 3개씩 동일하게 교차하여 직조되어 각 패턴은 인접하는 패턴과 동일한 모양으로 반복되고, 각 패턴을 구성하는 필라멘트(14a, 14b, 14c)의 직경은 동일하다.

이와 같이 각 패턴이 교차되어 직조됨으로써 별도의 요철형성 과정을 거치지 않더라도 자연적으로 요철이 형성되고, 각 필라멘트(14a, 14b, 14c)의 특성에 의해 직조된 합성섬유시트는 유연성을 갖는다.

또한, 직조 합성섬유시트(14) 위에 저가의 알루미늄박(12)을 형성하기 때문에 기존의 무전해 도금을 한 도전성 섬유를 사용한 제품에 비해 제조원가가 절반 정도밖에 들지 않는다는 이점이 있다.

또한, 직조 합성섬유시트(14) 위에 접착제를 이용하여 알루미늄박(12)을 부착하는 것은 업계에 널리 알려진 기술이기 때문에 특별한 장비나 기술을 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 접착제로 폴리머 접착제로 일 예로 PVA(PolyVinyl Alcohol)계의 에멀젼을 사용하여 알루미늄박을 습식 또는 건식 라미네이션(lamination) 방식으로 직조 합성섬유시트에 부착할 수 있다.

또한, 직조 합성섬유시트와 알루미늄박으로 이루어지기 때문에 전기 전도성 시트를 제작하는 과정에서 무전해 도금이 필요없어 공해가 발생되지 않으며, 환경을 오염시키지 않는다.

특히, 도전성 섬유의 경우 표면전기저항이 통상 0.05 Ω·㎝인데 비해, 본 발명의 경우는 표면전기저항이 0.01 Ω·㎝ 이하이므로 전자파 차폐효과와 접지효과가 우수하며, 열전달이 신속하게 이루어진다는 이점이 있다.

바람직하게, 전기 전도성 시트의 알루미늄박(12)의 표면은 전면에 걸쳐 내부의 직조 합성섬유시트와 동일한 형상을 이루기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 요철형상의 단면을 갖는다. 이러한 요철형상은 직조 합성섬유시트(14)와 동일한 형상으로 핫 멜트층(16)에도 동일한 형상이 형성된다.

이와 같이 직조된 형상 때문에 전기 전도성 시트의 구김을 줄일 수 있으며, 실질적으로 두께가 증가하는 효과에 의해 전자파 차폐가 향상된다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 전도성 개스킷(10)은 전자기기나 통신기기 등의 대상물에 접합시키기 위하여 대상물에 기구적인 홈을 만들어 개스킷을 삽입하거나, 양면 도전성 테이프(Conductive Pressure Sensitive Adhesive tape)를 사용하여 대상물에 부착하여 사용할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 당업자의 수준에서 다양하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 적용되는 위치에 적합한 형태로 변 형될 수도 있고, 폴리머 스펀지 대신에 다른 탄성부재가 이용될 수 있는 것은 당연하다.

따라서, 이와 같은 변형과 변경을 고려한다면, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시예에 한정되어서는 안되며 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 판단되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 직조 합성섬유시트의 표면에 접착제를 이용하여 알루미늄박을 부착하고 이면에 핫 멜트층을 형성한 전기 전도성 시트를 비도전성의 우레탄이나 라텍스 등의 폴리머 스펀지를 연속적으로 중첩되도록 감싸서 형성함으로써, 도금한 도전성 섬유에 비하여 제조원가를 절반 정도로 줄일 수 있다.

또한, 직조 합성섬유시트 위에 접착제로 알루미늄박을 부착하는 것은 업계에 널리 알려진 기술이기 때문에 특별한 장비나 기술을 필요로 하지 않는다.

또한, 직조된 비도전성 섬유와 알루미늄박으로 만들어졌기 때문에 전기 전도성 시트를 제작하는 과정에서 공해가 발생되지 않아 환경을 오염시키지 않는다.

또한, 전기 전도성 시트의 표면의 전면에 걸쳐 직조된 섬유의 표면 요철형상과 동일한 요철형상이 형성됨으로써 전도성 시트의 구김을 줄일 수 있으며, 이 요철형상에 의해 실질적으로 두께가 증가하는 효과에 의해 전자파 차폐가 향상되는 이점이 있다.

또한, 작업자 또는 사용자에게 앨러지 등의 피부 트러블을 발생시키지 않으며, 표면이 변색되지 않는다는 이점이 있다.

더욱이, 절단면이 풀리지 않으며 전기저항이 낮고 열전도율이 좋다는 이점이 있다.

또한, 종이에 비해 찢어지기 어려우며 필름에 비해 유연성이 좋아 형상이 자유로이 변경될 수 있다.

또한, 무전해 도금을 한 도전성 섬유를 사용한 것보다 표면에 먼지가 적다는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 직조(woven) 합성섬유시트와, 상기 직조 합성섬유시트의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 알루미늄박 및 상기 직조 합성섬유시트의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와,

   상기 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 상기 핫 멜트층의 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 직조 합성섬유시트는 폴리에스터(PET) 또는 나일론 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 전도성 시트의 두께는 150㎛ 이하이고, 상기 직조 합성섬유시트의 두께가 상기 알루미늄박의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 직조 합성섬유시트의 두께는 30 내지 120㎛이고, 상기 알루미늄박의 두께는 5 내지 15㎛ 이며, 상기 접착제의 두께는 3 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 직조 합성섬유시트는 서로 교차하여 직조된 패턴들로 구성되며, 각 패턴은 인접하는 패턴과 동일한 모양으로 반복되고, 상기 각 패턴을 구성하는 필라멘트는 동일한 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 전도성 시트의 알루미늄박의 표면에는 전면에 걸쳐 상기 직조 합성섬유시트의 표면의 요철 형상과 동일한 요철형상이 형성된 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.

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