KR101424030B1 - 전자파 차폐막 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 전자기기등으로부터 발생하는 전자파를 차폐하기 위한 차폐막에 관한 것으로서, PET 파이버로 이루어진 PET부직포층 및 상기 PET부직포층의 일면 또는 양면에 도전성 금속층이 코팅되어 있으며, 상기 부직포층은 0.6㎛ 내지 6.0㎛ 의 평균 직경을 가진 PET 파이버로 이루어지고, 두께가 6㎛ 내지 35㎛이며, 평균 포어 사이즈가 1.0㎛ 내지 10㎛ 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전자파 차폐막에 의하면, 극소형화 및 박막화되어 있는 전자기기등에 사용할 수 있는 충분한 박막성과 유연성 및 높은 전자파 차폐율을 얻을 수 있다.

Description

전자파 차폐막{A shield sheet for preventing electromagnetic wave}

본 발명은 전자파 차폐막에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전자 기기간 간섭 또는 인체에 유해한 것으로 알려진 각종 전자기기 등으로부터의 전자파를 차폐하기 위한 차폐막에 관한 것이다.

최근, 전자기기의 소형, 고성능화에 따라 다양한 형태의 전자기파 및 전자파 장해(electromagnetic interface,EMI)가 인체에 여러 유해요소를 유발하고 있어, 이를 차폐할 부직포 또는 섬유제품에 대한 관심이 점차 높아져 가고 있는 실정이다.

또한, 전자 기기의 디지털화가 급속하게 진행되고 이들 기기로부터 누설되는 전자파가 디지털 기기에 미치는 영향도 문제로 대두되고 있다.

이처럼, 종래부터 전자파는 전자 회로에 흐르는 전기 신호에 영향을 미쳐 오작동을 일으킬 뿐만 아니라, 생체에 미치는 영향도 우려되고 있어, 그 대책을 위해 전자파 차단재의 개발이 이루어지고 있다.

전자파 차폐막의 기본적인 기능은 도전성 금속막으로도 가능하지만, 근래의 전자기기가 극소형, 박막화, 극경량화됨에 따라 기존의 상용화된 도전성 금속막으로는 도저히 이러한 요구를 충족할 수 없는 실정이다.

따라서, 근래에는 전자파 차폐막으로서, 박막화를 이루기 위해 극세사를 부직포형태로 제조한 다음 전자파 차폐능을 가진 도전성 금속을 코팅(특허문헌 1 참조)하거나 합성섬유 방사 원액에 차폐물질을 혼합하는 방법(특허문헌 2 참조), 섬유표면에 무전해 도금방법(특허문헌 1 참조), 부직포 상에 금속을 증착시켜 금속 피막을 형성하는 방법(특허문헌 1 참조) 등이 알려져 있다.

그 중에서도 진공증착에 의해 섬유에 차폐효과를 얻는 방법은 알루미늄(Al)이나 구리(Cu), 은(Ag) 등의 금속을 진공 중에서 가열 기화시켜 섬유표면에 금속을 코팅하여 섬유에 전자파 차폐에 필요한 전기전도성을 부여하는 방법이 알려져 있다.

또한, 특허문헌 3에는 금속 피막의 밀착성과 도금 가공성을 향상시키기 위해 직물 및/또는 부직포를 적층시킨 구조의 전자파 차폐막이 개시되어 있다.

그뿐만 아니라, 특허문헌 4에는, 극세사 섬유의 직경이 서로 다른 부직포를 각각 적층시킴으로써 전자파 차폐율 및 박막화를 향상시킨 전자파 차폐막도 개시되어 있다.

그러나, 위 선행기술들은 직물이나 부직포 자신의 단위면적당 중량이나 두께를 증가시키기 때문에 금속 피막의 양을 늘리지 않으면 전자파차단 특성이 저하되는 문제가 있는가 하면, 원하는 전자파 차단 특성을 얻기 위해 금속 피막 성형후의 기재 두께가 커지고 또 금속 피막 자체도 두꺼워진다고 하는 문제가 있어 위에서 언급된 특허문헌상의 전자파 차폐막도 여전히 높은 전자파 차폐효율, 유연성, 내굴곡성, 박막성 및 경량화를 충족시키지 못하고 있는 실정이다.

-특허문헌 1: 일본 공개 특허 제2010-65327호 -특허문헌 2: 일본 공개 특허 제2003-8282호 -특허문헌 3: 일본 공개 특허 제2004-27643호 -특허문헌 4: 대한민국 등록특허 제10-1254908호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 박막의 PET 부직포층에 금속층을 코팅하더라도 차폐막의 전체 두께의 증가가 적은 전자파 차폐막을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 소량의 도금액으로도 박막성 뿐만 아니라 우수한 전자파 차단성을 갖는 전자파 차폐막을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 출원인은 전자파 차폐막에서 가장 중요한 기능적 인자로서 전자파 차폐율과 박막성을 상정하고 이를 모두 충족시킬 수 있는 차폐막의 사양을 찾기 위해 연구를 거듭하던 중, 차폐막의 전자파 차폐율과 박막성은 차폐막의 기재가 되는 부직포에 사용된 극세사섬유의 직경, 부직포에 형성된 평균 포어사이즈 및 부직포의 두께에 의해 결정되는 것임을 인지하고 임계적 의의가 있는 수치범위를 정리할 수 있었다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명의 전자파 차폐막은, PET 파이버로 이루어진 PET부직포층 및 상기 PET부직포층의 일면 또는 양면에 도전성 금속층이 코팅된 전자파 차폐막으로서, 상기 부직포층은 0.6㎛ 내지 6.0㎛ 의 평균 직경을 가진 PET 파이버로 이루어지고, 두께가 6㎛ 내지 35㎛이며, 평균 포어 사이즈가 1㎛ 내지 10㎛ 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도전성 금속층은 무전해 도금, 전기도금(첨가), 금속증착 및 스퍼터링 중 어느 하나에 의해 코팅될 수 있다.

한편, 상기 PET부직포층의 공극율은 20% 내지 65%이 바람직하며, 상기 PET부직포층을 형성하는 상기 PET파이버의 평량이 5g/㎡ 내지 30g/㎡ 인 것을 특징으로 한다.

특히, PET부직포층의 평균 포어사이즈가 1.0㎛ 내지 6.0㎛ 인 것을 특징으로 하며, 두께가 8.0㎛ 내지 25㎛인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 전자파 차폐막에 의하면, 부직포 층이 박막으로 이루어져 있어서 금속층 코팅 후 두께의 증가가 적고, 비표면적이 넓어 도금 밀착성이 매우 우수할 뿐만 아니라, 평균 포어사이즈가 작고 균일하여 적은 도금액으로도 차폐율이 매우 높은 전자파 차폐막이 된다.

또한, 본 발명에 따른 전자파 차폐막은 두께가 얇고 경량이며, 고효율의 전자파 차단성을 가지므로 슬립화된 전자 기기내에 사용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 실시예 3의 SEM 측정 사진.
도 2는 본 발명에 따른 비교예 3의 SEM 측정 사진.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 3의 도금 밀착성 실험 결과 사진.
도 4는 본 발명에 따른 비교예 2의 도금 밀착성 실험 결과 사진.
도 5는 본 발명에 따른 비교예 3의 도금 밀착성 실험 결과 사진.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.

용어 "약"이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다.

본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

PET부직포층

본 발명에 따른 전자파 차폐막에 사용되는 기재층으로서의 부직포층은 PET(polyethylene terephthalate) 파이버로 이루어져 있다.

상기 PET부직포층은 전자파 차폐막의 기재로서 이용되는 것으로 금속 가공 공정 특히 습식 도금 공정까지 견딜 수 있는 강도를 가지고 있으며, 금속과의 밀착성이 높을 뿐만 아니라 습윤시의 치수 안정성의 관점에서도 가장 바람직하다.

상기 PET 부직포층을 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 일반적으로 건식법과 습식법, 니들펀칭, 스판본드 및 멜트브로운 방법에 의해 제조된다.

상기 건식법은 섬유를 얇은 솜 모양으로 만든 것에 합성수지를 뽑아내고 열을 가하여 건조시킨 것이며, 제조 공정에 따라 케미컬 본딩, 써멀 본딩, 에어레이 본딩 방법으로 세분화된다.

또한, 상기 습식법은 제지 공정인 초지법과 동일한 공정이나 단지 원료가 펄프로 사용되지 않고 각종 합성 섬유를 사용하여 제조한다.

한편, 니들펀칭 방법은 특수 바늘을 이용하여 물리적으로 섬유를 제조하는 방법이며, 스판본드 방법은 원료를 방사하여 열에 의해 자체 접착하여 Web(웹브)를형성한다.

앞서 언급한 바와 같이 부직포 층을 제조하는 방법에 멜트브로운 방법도 있는데, 이는 고압 열풍하에서 합성 고분자를 방사하여 극세섬유를 얻어 균일한 용융 섬유 웹으로 결합하여 제조하는 방법이다.

본 발명에 따른 전자파 차폐막의 PET파이버의 평균 직경은 0.6㎛ 내지 6.0 ㎛이다.

상기 PET부직포층을 이루는 PET파이버의 평균 직경이 상기 범위인 경우, 섬유층의 비표면적이 커지고 섬유간의 거리가 작아져, 박막일 경우라도 도금 공정시에 인장강도가 높아 양호한 금속층 형성이 가능하다.

한편, 부직포의 평균 직경이 0.6㎛ 미만이면 부직포의 유연성은 매우 커지지만 금속 도금 시 얻어지는 평균 포어 사이즈가 너무 작아져서 후술할 도전성 금속 의 도금시 도전성 금속이 부직포 내부로 스며들지 않으므로 도금의 질이 저하되고 차폐 효율 또한 저하된다.

또한, PET부직포층의 PET파이버의 평균 직경이 6.0㎛ 보다 큰 경우에는 박막화가 어려우며 평균 포어 사이즈가 증가되고 PET파이버의 비표면적이 적어지므로 도전성 금속이 부직포층에 존재하는 도전성 금속양이 적어 도금 밀착성 및 차폐효율이 떨어지게 된다.

즉, 상기 PET파이버의 평균 섬유 직경이 0.6㎛ 내지 6.0 ㎛일 때 금속 도금의 공정성이 양호한 정도의 강도가 확보되고, 요구되는 도금 밀착성 및 차폐효율을 만족할 수 있는 비표면적도 확보할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 PET부직포층에 형성되는 공극의 평균 포어사이즈(pore size)는 1.0 ㎛ 내지 10 ㎛이다.

본 발명에 따른 PET부직포층은 위에서 설명한 범위의 직경을 가진 PET파이버로 이루어져 있으므로 전체적으로 균일한 포어사이즈을 가지고 있으며 포어사이즈는 공극의 크기로서 1.0 ㎛ 내지 10 ㎛가 바람직하고 더욱 바람직하게는 1.0㎛ 내지 6.0㎛이다.

상기 PET부직포층에 형성되는 공극의 형상은 일반적으로 랜덤이다.

통상적으로 섬유직경이 7 ㎛ 내지 15 ㎛인 일반적인 극세사 부직포의 평균적인 공극 직경은 13 ㎛를 넘는다. 이때, 최대 공극 직경은 30 ㎛를 넘게 되고, 특히 단위면적당 중량(평량)이 작고 두께가 얇은 부직포의 경우라면 수 ㎜ 이상의 큰 공극 직경을 갖는 부분도 존재하게 된다.

평균 공극 직경이 1.0 ㎛ 미만이면 금속 도금액이 부직포의 기공 사이로 침투하기 어려워 균일한 도금이 이루어지지 않고 도금 밀착성이 현저히 감소하기 때문에 차폐효율 및 도금생산성이 저하된다.

또한, 10 ㎛ 초과일 경우에는 부직포의 강도가 현저히 저하되어 도금 공정시에 부직포가 끊어지는 현상이 발생하며, 공극 사이가 너무 커서 도전성 금속층이 형성되기 어려우므로 차폐율이 떨어진다.

즉, 평균 공극 직경이 1.0 ㎛ 내지 10 ㎛ 이하일 때 부직포의 섬유간 거리가 무전해 도금에 사용하는 도금액이 들어가기에 적당하기 때문에 결과적으로 양호한 상기 도전성 금속층을 형성할 수 있게 되어 고효율의 전자파 차폐효율을 실현할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 PET파이버의 평균 직경과 평균 포어사이즈의 범위 내에서는 연속적인 도전성 금속층을 형성할 수 있고 필요한 기계적인 강도 및 박막화도 가능하게 된다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이 본 발명에 따른 수치범위의 직경과 포어사이즈를 갖는 경우에는 매우 균일한 기공 반경 분포를 갖는다.

본 발명에 따른 PET(polyethylene terephthalate)부직포층은 섬유의 직경이 작아짐에 따라 비표면적이 증가되어 금속과의 밀착성이 증대되고 박막화가 가능함에도 차폐막으로서의 기계적 강도가 확보된다.

본 발명에 따른 PET 부직포층의 두께는 6.0㎛ 내지 35㎛이다.

상기 PET부직포층의 두께는 6.0㎛ 내지 35㎛ 이지만, 보다 바람직하게는 8.0㎛내지 25㎛이다.

PET부직포층의 두께는 얇을수록 좋겠지만, 6.0㎛ 미만이면 인장강도가 떨어져 도금 공정시 원활한 공정을 시행할 수 없고, 35㎛ 초과하게 되면 유연성 및 박막성이 현저히 떨어지기 때문에 사용에 제약을 받는다.

따라서, 도전성 금속의 도금에 필요한 강도를 가지기 위한 최소한의 두께가 6.0㎛ 이고, 차폐막으로서의 유연성을 확보하기 위한 최대한의 두께가 35㎛ 이다.

본 발명에 따른 PET부직포층의 공극율은 20% 내지 65%이다.

상기 PET부직포층의 공극율은 20% 내지 65% 이지만, 보다 바람직하게는 30% 내지 55% 이다.

본 출원인의 연구결과에 의하면, PET부직포층의 공극율은 차폐막의 전자파 차폐율을 결정하는 중요한 인자 중 수직저항과 수평저항에 매우 밀접한 관련성이 있는 것으로 파악되었다.

특히, 상기 PET 부직포 층의 공극율이 20% 미만이면 차폐막의 수직저항이 매우 높아서 차폐막으로서의 기능을 제대로 발휘하지 못하고, 65% 이상의 공극율을 가지면 도금 공정시에 인장강도가 현저히 떨어져 공정 중에 부직포가 끊어지는 현상이 발생하여 공정 수율이 낮고 부직포가 벌키(bulky)해지는 치명적 문제가 있었다.

한편, 본 발명에 따른 PET부직포층의 평량이 5g/㎡ 내지 30g/㎡ 이다.

위 수치는 상기 PET부직포층을 형성하는 상기 PET파이버의 단위면적당 무게를 의미하는 것이다.

위 평량은 PET부직포층의 평균 공극사이즈 및 공극율과도 밀접한 관련이 있는 것으로서, 상기 PET파이버의 평량이 5g/㎡ 미만인 경우에는 차폐막의 초박막화는 가능하나 도금 공정에서 부직포가 가져야할 최소한의 인장 강도가 확보되지 않고 공정 수율이 현저히 저하되며, 평량이 30g/㎡ 이상인 경우는 인장 강도는 우수하나 박막화를 이룰 수 없을 뿐만 아니라 차폐막의 경량화 및 유연성이 많이 저하되는 것으로 나타났다.

도전 금속의 코팅

본 발명에 따른 전자파 차폐막은 위에서 설명한 PET부직포층의 한쪽면 또는 양면에 도전성 금속을 무전해 도금, 전기도금, 금속 증착 또는 스퍼터링의 방법으로 코팅한다.

다만, 본 발명에 따른 PET부직포층은 강도와 치수안정성 및 도전성 금속과의 밀착성이 매우 우수하기 때문에 무전해 도금 공정에 의해 금속층을 보다 균일하게 부착시킬 수 있다.

상기 도전성 금속은 특별히 한정되는 것은 아니며, 구리, 니켈, 아연, 알루미늄, 주석, 은, 금, 인듐, 크롬, 백금, 철, 코발트, 몰리브덴, 티탄, 팔라듐, SUS, 니오븀 등이 사용될 수 있으며, 1종 이상의 금속이 사용될 수도 있음은 물론이다.

다만, 산업상 재료 비용이나 공정 손실 및 산화에 의한 도전성의 열화를 고려한다면, 니켈, 구리, 은, 금 등이 바람직하다.

한편, 전자파 차폐막으로서 전자파 차단 특성이 43 dB 이상이면 실용화 레벨이라고 할 수 있으나, 65 dB 이상의 차단 특성이면 종래의 차폐막에 비해 임계적 의의가 있다고 본다.

그러나, 앞서 언급한 바와 같이 차단특성이 매우 우수하더라도 차폐막의 기계 적강도와 박막성 및 유연성이 함께 충족되지 않으면 안 된다.

[실시예]

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 기술적 범위는 이들 실시예에 의해 한정되지는 않는다.

<평가방법>

또한, 본 발명에 따른 PET부직포층의 각종 물성 및 특성은 하기 방법에 따라서 측정했다.

(1) 평균 포어 사이즈 (㎛) : 포로메터를 이용하여 실시하는데 샘플 30mm x 30mm로 샘플을 자른 후에 포로메터 측정기에 샘플을 고정시키고 Dry 상태 및 표준용액을 샘플에 투입한 후 Wet 상태에서의 결과치를 미/적분 계산에 의해 평균 포어 사이즈를 측정한다.

(2) 두께(㎛) : JI SL-1906에 규정된 방법에 따라서, 폭 1 m당 10 개소의 두께를 측정하여 그 평균치를 구했다. 하중은 9.8 kPa로 행했다.

(3) 평균 섬유 직경(㎛) : 전자현미경으로 500배의 확대 사진을 찍어, 25개의 평균치로 구했다.

(4) 전자파 차단 특성(dB) : KS C 0304 방법으로 전계 차단 특성 dB(근방계 차단 특성)를 평가했다.

(5) 도금 밀착성 : 접착성이 있는 필름으로 금속층이 포함된 도전성 부직포를 전체적으로 접착 후 탈착했을 때 필름에 부착된 형상으로 평가했다.

<제조예>

본 발명의 실시예에 따른 PET부직포층의 제조와 금속층 형성은 하기와 같이 실행하였다.

1-1. 실험실용 수초실 설비에 사전에 비이커에 준비된 시료를 넣는다.

위의 시료는 파이버의 중량%를 달리하고, 물 대비 농도가 0.01 - 0.1중량% 중에서 분산성이 우수한 농도를 선택하여 동일 농도로 실시하였다.

1-2. 수초설비에 정해진 시료를 넣은 후 PET 파이버가 잘 분산될 수 있도록 블레이드 타입의 교반기를 이용하여 1분간 3600RPM으로 고속 교반을 실시한다. 교반 시간이 너무 길어지면 PET 파이버가 서로 엉겨 분산에 저해가 되고 샘플 제조 후 이물 형태로 인한 품질의 저하가 생긴다.

1-3. 골고루 잘 분산된 원료를 금망 메쉬 형태에 받고 자연적으로 물이 빠질 수 있게 일정시간 탈수시킨다.

1-4. 1차 자연 탈수가 끝난 샘플을 고은 모포를 이용하여 감싸고 105℃의 롤드라이어를 통과시켜 2차 샘플내 수분을 제거한다.

1-5. 2차 탈수된 샘플을 180℃-220℃의 열카렌더링 기계로 온도와 일정 압력을 가하여 작업을 실시하고 각각의 샘플에 대하여 평가를 실시하였다.

상기와 같은 방법에 의해 얻어진 PET부직포층에 도금되는 금속층은 상용화된 무전해 도금 방법과 동일한 방법으로 도금된다.

PET부직포층에 제1무전해 니켈도금과 무전해 염화동도금 및 무전해 황산동도금, 전해 니켈도금, 제2무전해 니켈도금공정으로 된 무전해 도금단계를 순차적으로 수행하여 상기 부직포 층에 전도성 도금층이 형성되도록 하였다.

<실시예 1>

평균 섬유직경이 0.6 ㎛ 인 PET파이버를 사용하여 상기와 같은 방법으로 제조된 PET부직포층에 금속층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<실시예2>

상기 실시예1과 동일한 금속층을 포함하며, 부직포층을 평균 섬유 직경이 1.2㎛인 PET파이버로 제조하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<실시예3>

상기 실시예1과 동일한 금속층을 포함하며, 부직포층을 평균 섬유 직경이 2.0 ㎛인 PET파이버로 제조하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<실시예4>

상기 실시예1과 동일한 금속층을 포함하며, 부직포층을 평균 섬유 직경이 3.5㎛인 PET파이버로 제조하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<실시예 5>

상기 실시예1과 동일한 금속층을 포함하며, 부직포층을 평균 섬유 직경이 4.8㎛인 PET파이버로 제조하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<실시예 6>

상기 실시예1과 동일한 금속층을 포함하며, 부직포층을 평균 섬유 직경이 6.0 ㎛인 PET파이버로 제조하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<실시예 7>

상기 언급한 방법으로 제조된 평균 섬유 직경이 1.2 ㎛ 인 PET 파이버를 이용하여 최종 부직포 층의 두께가 6㎛인 PET부직포층에 상기 금속층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

<실시예 8>

상기 실시예 7과 동일한 금속층을 포함하며, 상기 실시예 7과 동일한 평균 섬유 직경을 가지는 PET 파이버를 이용하여 두께가 10㎛ 인 부직포 층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

<실시예 9>

상기 실시예 7과 동일한 금속층을 포함하며, 상기 실시예 7과 동일한 평균 섬유 직경을 가지는 PET 파이버를 이용하여 두께가 15㎛ 인 부직포 층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

<실시예 10>

상기 실시예 7과 동일한 금속층을 포함하며, 상기 실시예 7과 동일한 평균 섬유 직경을 가지는 PET 파이버를 이용하여 두께가 20㎛ 인 부직포 층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

<실시예 11>

상기 실시예 7과 동일한 금속층을 포함하며, 상기 실시예 7과 동일한 평균 섬유 직경을 가지는 PET 파이버를 이용하여 두께가 28㎛ 인 부직포 층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

<실시예 12>

상기 실시예 7과 동일한 금속층을 포함하며, 상기 실시예 7과 동일한 평균 섬유 직경을 가지는 PET 파이버를 이용하여 두께가 35㎛ 인 부직포 층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

[비교예]

<비교예 1>

상기 실시예1과 동일한 금속층을 포함하며, 부직포층을 평균 섬유 직경이 0.5 ㎛인 PET파이버로 제조하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<비교예 2>

상기 실시예1과 동일한 금속층을 포함하며, 부직포층을 평균 섬유 직경이 10.0 ㎛인 PET파이버로 제조하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<비교예 3>

상기 실시예1과 동일한 금속층을 포함하며, 부직포층을 평균 섬유 직경이 15.0 ㎛인 PET파이버로 제조하였다. 이의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.

<비교예 4>

상기 실시예 7과 동일한 금속층을 포함하며, 상기 실시예 7과 동일한 평균 섬유 직경을 가지는 PET 파이버를 이용하여 두께가 5㎛ 인 부직포 층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

<비교예 5>

상기 실시예 7과 동일한 금속층을 포함하며, 상기 실시예 7과 동일한 평균 섬유 직경을 가지는 PET 파이버를 이용하여 두께가 45㎛ 인 부직포 층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

<비교예 6>

상기 실시예 7과 동일한 금속층을 포함하며, 상기 실시예 7과 동일한 평균 섬유 직경을 가지는 PET 파이버를 이용하여 두께가 55㎛ 인 부직포 층을 형성하였다. 이의 물성을 측정하여 표 3에 나타내었다.

실시예 1 내지 실시예 6과 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 전자파 차폐막에 대하여 PET부직포층의 두께, PET파이버의 평균 직경, 평균 pore size(공극 크기) 에 따른 전자파 차폐효과 실험을 수행하였고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

상기 전자파 차폐효과를 평가하기 위해 KS C 0304 방법으로 coaxial transmission법에 따라 차폐 효과 (SE : shielding effectiveness)를 측정하였다.

전자파 차폐 효과란 차폐 재에 따른 평면 입사 전력 밀도(Pi)의 감쇠효과로서 투과 전력 밀도(P₀)와 비교하여 전자파 차폐 효과를 확인할 수 있다.

따라서, 불요 전자파 발생원으로부터 나오는 전자파 에너지를 감소시키는 차폐 성능이 어느 정도로 좋은지를 나타내는 지수를 차폐 효과라 하며, 차폐 효율은 하기 수학식 1의 방법으로 평가하였다.

여기서,

P_i = 차폐가 되기 전 측정점에서의 전력 밀도

P₀ = 차폐가 된 후 측정점에서의 전력 밀도

상기 수학식 1은 손실로써 정의되므로 SE는 항상 양(+)의 값을 갖고 전자파 차폐 메커니즘(흡수, 반사, 내부 다중 반사 등)에 관계없이 단지 입사하는 전자파에 대해 투과되어 전달되는 전자파의 비로 표현된다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6	비교예1	비교예2	비교예3
PET fiber diameter (㎛)	0.6	1.2	2.0	3.5	4.8	6.0	0.5	10.0	15.0
평균pore size (㎛)	1.0	1.9	3.0	5.2	7.5	10.0	0.7	15.0	32.0
Thickness (㎛)	20	20	20	20	20	20	20	20	20
차폐율 (dB)	72	73	75	72	69	67	54	55	43

또한, 실시예 3 샘플의 평면사진을 SEM으로 촬영하여 도 1에 나타내었다.

또한, 실시예 3 샘플의 PET 섬유 평균 직경은 2.0㎛이며, 공극 크기는 3.0㎛, 두께는 20㎛ 일 때 차폐율은 최대치를 가지며 그 값은 75dB 인 것으로 나타났으며, 포어 사이즈가 1.0 ㎛ 내지 6.0 ㎛ 인 경우에는 차폐율이 모두 70dB 이상으로 확인되었다.

실시예 1 내지 실시예 6 샘플의 차폐율 또한 65dB 이상인 것으로 각각 나타났다.

상기 표 1에 나타난 바와 같이 PET 파이버의 평균 직경이 0.6㎛이상 6.0㎛ 미만일 경우 차폐율이 각각 65dB 이상인 반면에 PET 파이버 평균 직경이 상기 범위에 속하지 않을 경우 차폐율이 현저히 낮은 55dB 이하로서 상기 수학식1에 의거하여 본 발명의 실시예에 따른 차폐 후 전력 밀도와는 100배 이상의 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 비교예 3 샘플의 평면사진을 SEM으로 촬영하여 도 2에 나타내었다.

	실시예 3	비교예 2	비교예 3
도금밀착성	◎	△	△

◎ : 매우 우수 ○ : 우수 △ : 보통 x : 밀착성 없음

상기 표 2에 보시는 바와 같이 본 발명에 따른 실시예 3의 도금 밀착성을 비교예 2 내지 비교예 3과 비교해보았을 때 매우 우수한 효과를 나타내며 실시예 3의 도금 밀착성 실험 결과 사진을 도 3에, 비교예 2의 도금 밀착성 실험 결과 사진을 도 4에, 그리고 비교예 3의 도금 밀착성 실험 결과 사진을 도 5에 각각 첨부하였다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 비교예 2 및 비교예 3 경우 부직포에 도금된 금속이 떨어져 접착성 필름에 부착되는 것과는 달리 본 발명에 따른 실시예 3 경우 부직포에 도금된 금속이 떨어져 접착성 필름에 부착되는 현상이 발생하지 않았다.

즉, 본 발명에 따른 전자파 차폐막은 접착성 필름의 접착력 보다 PET 부직포 층과 금속층 간의 도금 밀착성이 우수하여, 접착성 필름을 부착했다 떼어내도 부직포 층에 도금된 금속이 접착성 필름에 묻어 나오지는 않음을 확인하였다.

실시예 7 내지 실시예 12와 비교예 4 내지 비교예 6에 따른 전자파 차폐막에 대하여 PET 파이버의 평균 직경을 동일하게 한 후, PET 부직포층의 두께에 따른 전자파 차폐효과 실험을 수행하였고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

	실시예 7	실시예 8	실시예 9	실시예10	실시예11	실시예12	비교예4	비교예5	비교예6
PET fiber diameter (㎛)	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2	1.2
Thickness (㎛)	6	10	15	20	28	35	5	45	55
차폐율 (dB)	65	70	71	73	68	65	48	49	32

상기 표 3에 도시한 바와 같이 실시예 7 내지 실시예 12 샘플의 차폐율은 65dB 이상의 값이 나타남을 확인할 수 있다.

PET 파이버 평균 직경이 동일할 때 PET 부직포 두께에 따른 차폐 효과는 PET 부직포의 두께가 6㎛ 이상 내지 35㎛ 이하일 때 차폐율이 각각 65dB 이상인 반면에 PET 부직포층 두께가 상기 범위를 벗어난 경우에는 차폐율이 50dB 이하로서 현저히 낮게 나타났다.

특히, PET부직포층의 두께가 8㎛ 이상 내지 25㎛ 이하인 경우에는 차폐율이 70dB 이상으로서 현저히 높게 관측되었다.

또한, 상기 표 3에서 확인되는 바와 같이 평균 섬유 직경이 1.2㎛으로 일정할 때 28㎛, 35㎛, 45㎛, 55㎛ 등과 같이, 부직포층의 두께가 증가할수록 차폐율이 점점 더 감소하는 경향을 나타내는 것으로 관측되었다.

이는, 평균 섬유 직경이 1.2㎛일 때 부직포층의 두께가 증가함에 따라 공극의 크기가 본 발명에 따른 평균 공극 크기 보다 작아져서 앞서 언급한 바와 같이 금속 도금 공정시 금속 도금이 원활하게 이루어지지 않아 차폐율 저하를 초래하는 것으로 추정된다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다.

이러한 개량이나 변형은 본 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 얼마든지 가능한 것이며 본 발명의 기술적 범위에 속함은 당연하다.

Claims (6)

1. PET 파이버로 이루어진 PET부직포층 및 상기 PET부직포층의 일면 또는 양면에 도전성 금속층이 코팅된 전자파 차폐막으로서,
   상기 PET부직포층은 1.0㎛ 내지 6.0㎛ 의 평균 직경과 평량이 5g/㎡ 내지 30g/㎡ 인 PET 파이버로 이루어지고, 두께가 6㎛ 내지 35㎛이며, 평균 포어 사이즈가 1.0㎛ 내지 10㎛ 인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐막.
2. 제1항에 있어서,
   상기 PET부직포층의 두께가 8.0㎛ 내지 25㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐막.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 PET부직포층의 평균 포어 사이즈가 1.0㎛ 내지 6.0㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐막.
4. 제3항에 있어서,
   상기 PET부직포층의 공극율은 20% 내지 65%인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐막.
5. 삭제
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 도전성 금속층은 무전해 도금, 전기도금, 금속증착 및 스퍼터링 중 어느 하나의 방법에 의해 코팅된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐막.

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