KR101572325B1 - Fabrication method for organic-metal mesh composite sheet - Google Patents
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Abstract
유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법이 제공된다. 상세하게는, 홀이 있는 유기물 시트를 준비하는 단계, 및 도금공정을 통해 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시키는 단계를 포함하는 유기물-금속 메쉬 복합의 제조방법이 제공된다. 본 발명의 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법에 의하면, 간단한 제조공정 및 저렴한 제조비용으로 유기물-금속 메쉬 복합판재를 제조할 수 있다. 또한, 유기물-금속 메쉬 복합판재의 금속 메쉬층의 형태를 용이하게 제어할 수 있어, 원하는 형태의 금속 메쉬층으로 이루어진 유기물-금속 메쉬 복합판재를 제조할 수 있다.A method of manufacturing an organic-metal mesh composite sheet is provided. Specifically, there is provided a method of manufacturing an organic-metal mesh composite comprising the steps of preparing an organic material sheet having a hole, and growing a metal layer in a hole of the organic material sheet through a plating process. According to the method for producing an organic material-metal mesh composite sheet of the present invention, an organic-metal mesh composite sheet can be manufactured with a simple manufacturing process and a low manufacturing cost. Further, the shape of the metal mesh layer of the organic-metal mesh composite plate can be easily controlled, and an organic-metal mesh composite plate of the desired shape of the metal mesh layer can be produced.
Description
본 발명은 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금공정을 이용한 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an organic-metal mesh composite plate, and more particularly, to a method for manufacturing an organic-metal mesh composite plate using a plating process.
복합재료는 서로 다른 물성을 갖는 두 가지 이상의 재료를 혼합한 것으로써, 복합화에 의해 단일 재료로는 얻을 수 없는 물성을 구현할 수 있고, 혼합되는 재료의 종류, 비율, 및 형상을 제어함으로써 각각의 소재의 장점을 살려 원하는 물성을 다양하게 조절할 수 있는 이점이 있다. 이러한 복합재료와 관련하여, 자동차산업, 전자산업, 항공우주산업, 건축 구조물, 전자파 차폐재 등 다양한 분야에서 기존재료의 물성 한계를 극복할 수 있으며 신기능의 부여가 가능한 복합재료에 대한 요구가 높아지면서 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.The composite material is a mixture of two or more materials having different physical properties, and can realize physical properties that can not be obtained by a single material by compounding. By controlling the kinds, proportions, and shapes of the materials to be mixed, So that the desired properties can be variously adjusted. With respect to such a composite material, it is possible to overcome the physical limitations of existing materials in various fields such as automobile industry, electronic industry, aerospace industry, building structure, electromagnetic wave shielding material, and the like, Various studies are under way.
다양한 복합재료의 제조에 있어서 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조는, 일반적으로 마이크로미터 두께의 금속 박판에 전주도금 형틀을 이용해 도금을 진행하거나, 금속박막에 패턴을 형성하여 금속 메쉬층을 형성하고, 여기에 접착제를 점착시켜 PET와 같은 유기물 판재를 부착시키는 방법으로 유기물-금속 복합재료를 제조하고 있다. 이러한 유기물-금속 메쉬 복합판재는 가공성, 강도, 경량, 내식성이 뛰어난 유기물 판재의 장점과 강도, 전기전도도 등의 금속의 장점을 함께 가질 수 있어, 상기와 같은 다양한 분야에 적용될 수 있다.BACKGROUND ART [0002] In the production of various composite materials, an organic-metal mesh composite plate is generally manufactured by plating a thin metal plate having a micrometer thickness using a preformed plating mold, forming a pattern on the metal thin film to form a metal mesh layer, An organic material-metal composite material is manufactured by adhering an adhesive thereon and attaching an organic material plate such as PET. Such an organic-metal mesh composite sheet may have advantages of an organic sheet material having excellent processability, strength, light weight, and corrosion resistance, strength of metal such as strength and electrical conductivity, and the like.
특허문헌 1에 개시된 플라즈마 디스플레이 패널용 전자파 차폐 필터의 제조방법은, 도금용 금속판 위에 패턴을 가진 절연체층을 형성한 후 도금을 진행하여 메쉬형 패턴을 가진 금속층을 형성한 뒤 점착제를 도포하여 고분자 필름을 부착시켜 상기 도금용 금속판을 제거함으로써 고분자-금속 메쉬층을 제조하는 방법에 대해 개시하고 있다. 이는, 금속 메쉬층을 형성하기 위한 별도의 공정 및 점착제 도포 공정이 요구되므로, 제조공정을 간소화하기 어렵고, 이에 따른 제조비용의 부담 등의 단점이 있으며, 금속 메쉬층 사이의 매립이 필요한 경우, 별도로 고분자를 충진하는 공정이 또한 요구되는 문제점이 있다.The method for manufacturing an electromagnetic wave shielding filter for a plasma display panel disclosed in Patent Document 1 is characterized in that an insulator layer having a pattern is formed on a metal plate for plating and then a plating process is performed to form a metal layer having a mesh pattern, And then removing the metal plate for plating, thereby producing a polymer-metal mesh layer. This is because a separate process for forming a metal mesh layer and a process for applying a pressure-sensitive adhesive are required, so that it is difficult to simplify the manufacturing process and there is a disadvantage such as a burden of manufacturing cost. There is also a problem that a process of filling the polymer is also required.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 접착제의 사용 없이 유기물-금속 메쉬 복합판재를 제조하는 방법을 제공하여 제조 공정을 줄이고 제조비용을 절감시키는 데에 있다.A problem to be solved by the present invention is to provide a method of manufacturing an organic-metal mesh composite sheet without using an adhesive, thereby reducing manufacturing processes and reducing manufacturing costs.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은, 홀이 있는 유기물 시트를 준비하는 단계, 도금공정을 통해 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시키는 단계를 포함하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic-metal mesh composite sheet, comprising: preparing an organic sheet having a hole; and growing a metal layer in a hole of the organic sheet through a plating process to provide.
본 발명에 따르면, 간단한 제조공정 및 저렴한 제조비용으로 유기물-금속 메쉬 복합판재를 제조할 수 있다.According to the present invention, an organic-metal mesh composite plate can be manufactured with a simple manufacturing process and a low manufacturing cost.
또한, 유기물-금속 메쉬 복합판재의 금속 메쉬층의 형태를 용이하게 제어할 수 있어, 원하는 형태의 금속 메쉬층으로 이루어진 유기물-금속 메쉬 복합판재를 제조할 수 있다.Further, the shape of the metal mesh layer of the organic-metal mesh composite plate can be easily controlled, and an organic-metal mesh composite plate of the desired shape of the metal mesh layer can be produced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 홀이 있는 유기물 시트에 도금 공정이 수행되는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물-금속 메쉬 복합판재의 금속 메쉬층(구리)의 정면 및 금속 메쉬층(구리)의 단면을 나타낸 이미지들이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 시트의 홀에 성장된 금속 메쉬층의 체결 형상을 나타낸 모식도이다.1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing an organic-metal mesh composite plate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a plating process is performed on an organic material sheet having holes according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a front surface of a metal mesh layer (copper) and a metal mesh layer (copper) of an organic-metal mesh composite sheet according to an embodiment of the present invention.
4 (a) and 4 (b) are schematic views showing a clamping shape of a metal mesh layer grown on a hole of an organic material sheet according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 내용을 포함한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. Rather, the intention is not to limit the invention to the particular forms disclosed, but rather, on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법을 나타낸 플로우 챠트이다.1 is a flow chart illustrating a method of manufacturing an organic-metal mesh composite plate according to an embodiment of the present invention.
먼저, 홀이 있는 유기물 시트를 준비한다(S10).First, an organic material sheet having holes is prepared (S10).
상기 홀이 있는 유기물 시트는, 유기물 시트 일면 또는 양면에 형성된 마이크로미터 또는 나노미터 범위의 크기를 갖는 다수개의 홀이 일정방향을 따라 배치된 것일 수 있다. 상기 유기물 시트를 이루고 있는 유기물과 유기물 사이의 간격의 크기에 따라 상기 유기물 시트의 홀의 크기가 결정될 수 있다. 상기 유기물 시트를 이루는 유기물의 직경과 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.5㎛ ~100㎛일 수 있고, 그 형태는 구상, 바(bar) 형상, 침 형상, 판 형상, 중공 형상일 수 있다. 상기 유기물 시트 내에 다수개의 홀은 일정방향을 따라 일정 간격을 두고 정렬한 형태로 배치될 수 있다. 이에, 상기 유기물 시트를 일정하게 이동시키면서 상기 유기물 시트 상에 연속적으로 도금을 수행할 수 있다.The organic material sheet having holes may be a micrometer formed on one surface or both surfaces of the organic material sheet, or a plurality of holes having a size in the nanometer range may be arranged along a certain direction. The size of the hole of the organic material sheet can be determined according to the size of the gap between the organic material and the organic material constituting the organic material sheet. The diameter and the shape of the organic material constituting the organic material sheet are not particularly limited. For example, the diameter and the shape of the organic material constituting the organic material sheet may be 0.5 탆 to 100 탆, and the shape thereof may be spherical, bar, needle, plate, . The plurality of holes may be arranged in the organic material sheet at regular intervals along a predetermined direction. Thus, the organic material sheet can be continuously plated on the organic material sheet while moving the organic material sheet constantly.
상기 홀이 있는 유기물 시트는 지지체를 가진 유기물 시트 상에 유기물을 도포한 형태일 수 있고, 또는 별도의 지지체 없이 스스로 독립적인 지지구조를 가지는 유기물들로 이루어진 유기물 시트의 형태일 수 있다. 또는, 상기 홀이 있는 유기물 시트는 유기물 미립자를 유기물 시트 상에 도포한 것일 수 있으며, 바인더 및 유기물 미립자로 이루어진 상기 유기물 시트 상에 분산을 위한 분산 안정제를 더 포함한 것일 수 있다.
The hole-bearing organic material sheet may be in the form of an organic material coated on an organic material sheet having a support, or in the form of an organic material sheet made of organic materials having a self-supporting structure without a separate support. Alternatively, the hole-bearing organic material sheet may be formed by coating organic material fine particles on an organic material sheet, and may further include a dispersion stabilizer for dispersion on the organic material sheet comprising a binder and organic material fine particles.
상기 홀이 있는 유기물 시트는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리프로필렌(PP), 폴리프로필렌 테레프탈레이트(PPT), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리에테르이미드(PEI), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아크릴 수지, 및 에폭시 수지 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The hole-bearing organic material sheet may be formed of at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene sulfone (PES), polypropylene (PP), polypropylene terephthalate (PPT), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), acrylic resin, and epoxy resin.
상기 홀이 있는 유기물 시트에 후술하는 도금 공정을 수행하기 전에 세척공정을 수행할 수 있다. 상기 세척 공정은 물과 알코올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 또는 프로판올)의 혼합 용매를 사용하여 초음파 세척공정을 통해 수행할 수 있다.
A cleaning process may be performed on the hole-bearing organic material sheet before performing the plating process described below. The washing process may be performed through an ultrasonic washing process using a mixed solvent of water and an alcohol (e.g., methanol, ethanol, or propanol).
도금공정을 통해 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시킨다(S20).A metal layer is grown on the hole of the organic material sheet through a plating process (S20).
상기 도금공정을 통해 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시키는 단계는, 상기 유기물 시트의 홀과 맞물려 배치되는 돌출부를 가진 제1 전극 및 상기 제1 전극과 이격하여 배치되는 제2 전극을 이용한 전기 도금 공정을 통해 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시키는 것일 수 있다.Wherein the step of growing the metal layer in the hole of the organic material sheet through the plating process includes the steps of: forming a first electrode having a protrusion disposed to be engaged with a hole of the organic material sheet, and a second electrode disposed apart from the first electrode, And then growing the metal layer in the hole of the organic material sheet through the process.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 홀이 있는 유기물 시트에 도금 공정이 수행되는 모습을 나타낸 모식도이다.FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a plating process is performed on an organic material sheet having holes according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 돌출부를 가진 제1 전극과 상기 돌출부를 가진 제2 전극이 이격하여 배치되어 있고, 상기 돌출부를 가진 제1 전극의 돌출부와 상기 유기물 시트 내 홀은 맞물려 배치될 수 있다. 상기 돌출부와 상기 유기물 시트 내 홀이 맞물려 있으므로, 상기 제1 전극의 돌출부가 형성되지 않은 상기 제1 전극표면의 일부는 상기 유기물 시트 내 유기물과 맞닿아 있는 구조로 구성될 수 있다. 상기 제 1전극과 상기 제2 전극은 이격하여 배치되어 있으므로, 이에, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 각각의 돌출부도 이격하여 배치될 수 있다. Referring to FIG. 2, the first electrode having the protrusion and the second electrode having the protrusion are disposed apart from each other, and the protrusion of the first electrode having the protrusion and the hole in the organic sheet may be arranged to be engaged with each other. A portion of the surface of the first electrode on which the protrusion of the first electrode is not formed is in contact with organic matter in the organic material sheet because the protrusion and the hole in the organic material sheet are engaged with each other. Since the first electrode and the second electrode are spaced apart from each other, the protrusions of the first electrode and the second electrode may be disposed apart from each other.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 일정 부분은 도금 금속으로 이루어진 도금액이 담긴 도금조에 침지되어 있을 수 있으며, 상기 제1 전극의 돌출부와 맞물린 유기물 시트의 홀에 의해 상기 유기물 시트 또한 도금조에 침지되어 있을 수 있다. 즉, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 이용한 전기 도금 공정을 통해 도금조에 침지 된 상기 유기물 시트의 홀에 금속층이 성장될 수 있다.
The first electrode and the second electrode may be immersed in a plating bath containing a plating solution made of a plating metal and the organic material sheet is also immersed in the plating bath by a hole of the organic sheet engaged with the protrusion of the first electrode Can be. That is, the metal layer may be grown in the hole of the organic material sheet immersed in the plating tank through the electroplating process using the first electrode and the second electrode.
상기 전기 도금 공정은, 상기 제1 전극의 돌출부 및 상기 제2 전극의 돌출부의 위치가 일직선상에 이격하여 배치될 때 상기 제1 전극의 돌출부의 이동을 일시적으로 정지하며 수행될 수 있다. The electroplating process may be performed by temporarily stopping the movement of the protrusion of the first electrode when the protrusion of the first electrode and the protrusion of the second electrode are disposed on a straight line.
상기 전기 도금 공정에 있어, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 예를 들어, 실린더 또는 관통홀을 가진 다각형 등의 형태로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1 전극은, 예를 들어, 일정 축을 따라 회전할 수 있는 구조로 구성될 수 있으며, 상기 제2 전극은 회전하지 않는 상시 거치된 구조로 구성될 수 있다. 또는, 목적에 따라, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 모두 일정 축을 따라 회전할 수 있는 구조로 구성될 수도 있다. In the electroplating process, the first electrode and the second electrode may be formed in the form of, for example, a polygon having a cylinder or a through hole. The first electrode may be configured to rotate along a predetermined axis, and the second electrode may be configured to be non-rotated. Alternatively, the first electrode and the second electrode may be configured to be able to rotate along a certain axis according to the purpose.
상기 제1 전극의 회전은, 예를 들어, 스텝(step)단계 형식과 같은 구조로 구성되어 일정간격의 시간 동안 일시적으로 정지하도록 제어할 수 있다. 또는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 모두 일정 축을 따라 회전할 수 있는 구조로 구성된 경우, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 회전을 일정간격의 시간 동안 일시적으로 정지하도록 제어할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는, 도 2와 같이 상기 제1 전극만 일정 축을 따라 회전할 수 있는 구조로 구성하여 상기 제1 전극의 회전을 제어하는 것으로 구성할 수 있다. 이에, 상기 유기물 시트의 홀과 맞물려 배치된 제1 전극의 돌출부와 상기 제1 전극과 이격하여 배치되는 상기 제2 전극의 돌출부의 위치가 일직선상에 이격하여 배치될 때, 상기 제1 전극의 돌출부의 이동을 일시적으로 정지함으로써, 상기 유기물 시트의 홀을 중심으로 금속층을 성장시키는 전기 도금 공정이 수행될 수 있다.
The rotation of the first electrode may be configured to have a structure such as a step-step type, and may be controlled to be temporarily stopped for a predetermined interval of time. Or both the first electrode and the second electrode are configured to be able to rotate along a certain axis, the rotation of the first electrode and the second electrode can be controlled to be temporarily stopped for a predetermined interval of time. In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the first electrode may be configured to be rotated along a predetermined axis to control the rotation of the first electrode. When the protrusions of the first electrode and the protrusions of the second electrode, which are disposed apart from the first electrode, are arranged so as to be spaced apart from each other in a straight line, the protrusions of the first electrode, The electroplating process for growing the metal layer around the hole of the organic material sheet can be performed.
상기 제1 전극의 돌출부의 이동을 일시적으로 정지하는 시간을 조절함으로써, 유기물 시트의 홀에 성장되는 금속층의 두께를 제어할 수 있다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 돌출부의 위치가 일직선상에 이격하여 배치될 때 상기 제1 전극이 일시적으로 정지되고, 이 때, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전류가 흐르면서 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시킬 수 있다. 이에, 상기 제1 전극의 회전 정지 시간을 조절하면 상기 유기물 시트의 홀에 충진되는 금속층의 양을 제어할 수 있다. 또한, 이를 통해 상기 유기물 시트 상에 형성되는 금속 메쉬층의 형태 및 두께를 제어할 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 유기물-금속 메쉬 복합판재의 구조에 있어서, 상기 유기물 시트 상에 금속 메쉬층의 두께 및 금속층이 성장된 모양 등을 상기 제1 전극의 회전 정지 시간의 제어를 통해 간단하게 조절할 수 있어, 제조공정이 단순화될 수 있으므로, 이를 해당산업에 적용하기에 실용성이 높아질 수 있는 효과를 가질 수 있다.
The thickness of the metal layer grown on the hole of the organic material sheet can be controlled by adjusting the time for temporarily stopping the movement of the projecting portion of the first electrode. The first electrode is temporarily stopped when the protruding portions of the first electrode and the second electrode are disposed apart from each other in a straight line and current flows to the first electrode and the second electrode, A metal layer can be grown in the hole of the sheet. Accordingly, the amount of the metal layer filled in the hole of the organic material sheet can be controlled by controlling the rotation stop time of the first electrode. Also, it can be seen that the shape and thickness of the metal mesh layer formed on the organic material sheet can be controlled. That is, in the structure of the organic material-metal mesh composite sheet of the present invention, the thickness of the metal mesh layer and the growth of the metal layer on the organic sheet can be easily controlled by controlling the rotation stop time of the first electrode And the manufacturing process can be simplified, so that it is possible to have an effect that the practicality can be enhanced to apply it to the corresponding industry.
상기 전기 도금 공정은, 상기 제1 전극의 돌출부와 상기 제2 전극의 돌출부의 이격거리가 최단거리일 때 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시켜 상기 유기물 시트의 홀이 충진되는 것일 수 있다.The electroplating process may include filling a hole of the organic material sheet by growing a metal layer in the hole of the organic material sheet when the distance between the protruding portion of the first electrode and the protruding portion of the second electrode is shortest.
상기 제1 전극의 돌출부와 상기 제2 전극의 돌출부가 이격하여 배치될 때, 상기 제1 전극의 회전의 일시적인 정지로, 상기 제1 전극의 돌출부의 일정영역과 상기 제2 전극의 돌출부의 일정 영역사이의 거리는 최단거리가 될 수 있다. 이 때, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전류가 흐르면서 상기 제1 전극의 돌출부에 맞물려 도금조에 침지되어 있는 상기 유기물 시트의 홀에 도금조에 담긴 도금액의 도금금속이 증착되며 금속층이 성장될 수 있다. 상기 유기물 시트의 홀이 금속층으로 충진되면서 메쉬 형태의 금속층이 상기 유기물 시트 상에 부착된 유기물-금속 복합판재를 형성할 수 있다. Wherein when the projecting portion of the first electrode and the projecting portion of the second electrode are disposed apart from each other, a certain region of the protrusion of the first electrode and a certain region of the protrusion of the second electrode May be the shortest distance. At this time, the plating metal of the plating solution contained in the plating bath is deposited on the hole of the organic material sheet immersed in the plating bath by the current flowing through the first electrode and the second electrode, and the metal layer is grown have. The hole of the organic material sheet is filled with the metal layer to form the organic metal-metal composite material in which the mesh-shaped metal layer is attached on the organic material sheet.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물-금속 메쉬 복합판재의 금속 메쉬층(구리)의 정면 및 금속 메쉬층(구리)의 단면을 나타낸 이미지들이다.3 is a cross-sectional view of a front surface of a metal mesh layer (copper) and a metal mesh layer (copper) of an organic-metal mesh composite sheet according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물-금속 메쉬 복합판재의 금속 메쉬층의 정면을 나타낸 이미지에서, 유기물 시트 내 유기물 사이에 일정 간격을 두고 원형의 금속층이 유기물 시트 상에 성장되어 있는 것을 확인할 수 있다. 즉, 이는 앞서 상술한 바와 같이, 전기 도금 공정을 통해 상기 유기물 시트 내 유기물 사이의 홀이 금속층으로 충진되면서 형성된 메쉬 형태의 금속층이 상기 유기물 시트 상에 형성된 것임을 알 수 있다. 또한, 이를 통해 상기 유기물-금속 메쉬 복합판재의 금속 메쉬층의 간격 및 형태 등의 구조가 상기 유기물 시트의 홀의 구조 및 전기 도금 공정에 영향을 받는다는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 3, in a front view of a metal mesh layer of an organic-metal mesh composite sheet according to an embodiment of the present invention, a circular metal layer is formed on an organic sheet at regular intervals between organic substances in the organic sheet. . That is, as described above, it can be understood that a mesh-shaped metal layer formed by filling holes between organic materials in the organic material sheet through the electroplating process with a metal layer is formed on the organic material sheet. Also, it can be seen that the structure such as the interval and the shape of the metal mesh layer of the organic-metal mesh composite plate is affected by the structure of the hole of the organic material sheet and the electroplating process.
상기 전기 도금 공정은, 상기 제1 전극이 실린더 형태로 구성되고, 상기 제1 전극의 돌출부에 맞물린 상기 유기물 시트의 홀에 의해 상기 제1 전극의 회전에 따라 상기 유기물 시트에 연속적인 도금공정을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제1 전극의 회전에 따라 상기 유기물 시트를 연속적으로 도금조에 침지할 수 있게 됨으로써, 상기 도금공정을 수행할 수 있다. 이에, 본 발명의 유기물-금속 메쉬 복합판재의 지속적인 제조가 가능해질 수 있어, 대면적의 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조를 용이하게 할 수 있다. 상기 유기물 시트를 연속적으로 공급하기 위해 상기 제 1 전극의 회전과 연동되어 함께 회전 또는 이동하며 상기 유기물 시트를 이동시키는 롤러를 추가적으로 이용할 수 있다(도 2 참조).
In the electroplating process, the first electrode is formed in the shape of a cylinder, and a continuous plating process is performed on the organic sheet according to the rotation of the first electrode by the hole of the organic sheet engaged with the protrusion of the first electrode can do. That is, the organic material sheet can be continuously immersed in the plating vessel according to the rotation of the first electrode, thereby performing the plating process. Accordingly, it is possible to continuously manufacture the organic-metal mesh composite sheet of the present invention, thereby facilitating the production of a large-area organic-metal mesh composite sheet. A roller that rotates or moves together with the rotation of the first electrode to continuously supply the organic material sheet and moves the organic material sheet can be additionally used (see FIG. 2).
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 돌출부는, 상기 제1 전극과 상기 제 2 전극의 돌출부가 특별히 같은 형태로 구성될 필요는 없으며, 상기 유기물 시트의 홀에 금속층이 잘 성장될 수 있는 형태이면 어떤 것이든 상관없이 구현될 수 있다. 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 돌출부는, 예를 들어, 3차원의 반구형, 다각형, 별형, 튜브형 또는 원기둥형 등에서 선택되는 형태로 구성될 수 있다.
The protrusions of the first electrode and the second electrode do not have to be particularly formed in the same shape as the projections of the first electrode and the second electrode and the protrusion of the first electrode and the protrusion of the second electrode Anything can be implemented. The protrusions of the first electrode and the second electrode may be formed in a shape selected from, for example, a three-dimensional hemispherical shape, a polygonal shape, a star shape, a tubular shape, or a cylindrical shape.
상기 전기 도금 공정 수행시 상기 금속층은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전압의 분포에 의해 상기 유기물 시트 상에 형성되는 메쉬 금속층인 것일 수 있다. 도 3의 금속 메쉬층의 단면을 나타낸 이미지를 참조하면, 상기 유기물 시트 상에 반구형의 모양으로 상기 금속층이 충진되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이는, 상기 전기 도금 공정 수행시 상기 유기물 시트의 홀에 도금되는 금속층은 상기 제1 전극 및 제2 전극에 가해지는 전압의 분포에 의해 성장되기 때문에 전류가 모이는 모서리가 더욱 빨리 성장하여 반구형의 모양으로 성장한 것일 수 있다.
The metal layer may be a mesh metal layer formed on the organic material sheet by a distribution of a voltage applied to the first electrode and the second electrode during the electroplating process. Referring to an image of a section of the metal mesh layer of FIG. 3, it can be seen that the metal layer is filled in a hemispherical shape on the organic material sheet. This is because, since the metal layer plated on the hole of the organic material sheet during the electroplating process is grown by the distribution of the voltage applied to the first electrode and the second electrode, the edges where the currents are gathered grow faster and become hemispherical It may have grown.
상기 금속층은 은(Ag), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au), 및 크롬(Cr) 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속층을 형성하는 도금금속으로 이루어진 도금액은 도금조에 담겨있으며, 상기 도금금속이 담긴 용액저장조를 별도로 배치하여, 상기 도금조와 연결함으로써 상기 도금조에 도금액을 지속적으로 공급할 수 있다(도 2 참조). 상기 도금액은 도금하고자 하는 금속 또는 금속염과 환원제를 주로 구성할 수 있으며, 이 밖에 도금액의 물성 개선을 위해, pH조정제, 촉진제, 안정제, 또는 완충제 등을 더 포함할 수도 있다.
The metal layer may include at least one selected from silver (Ag), nickel (Ni), copper (Cu), gold (Au), and chromium (Cr). The plating solution composed of the plating metal forming the metal layer is contained in a plating bath, and a solution reservoir containing the plating metal is separately disposed and connected to the plating bath to continuously supply the plating solution to the plating bath (see FIG. 2). The plating solution may mainly comprise a metal or a metal salt to be plated and a reducing agent, and may further include a pH adjusting agent, an accelerator, a stabilizer, or a buffer to improve physical properties of the plating liquid.
상기 도금공정은 60℃ 내지 80℃에서 수행될 수 있다. 도금 공정의 온도가 60℃ 미만인 경우 도금 속도가 너무 늦어 도금조 벽면에 도금되거나 도금 금속 이온이 상태에 변화를 줄 수 있고, 도금 공정의 온도가 80℃를 초과하는 경우, 도금의 시작 반응속도가 빨라질 수 있어 균일하고 안정적으로 도금을 형성하기 어려울 수 있다.
The plating process may be performed at 60 ° C to 80 ° C. When the temperature of the plating process is less than 60 ° C, the plating rate is too late, which may cause plating metal ions to change the state of the plating vessel wall, and when the temperature of the plating process exceeds 80 ° C, And it may be difficult to uniformly and stably form the plating.
상기 금속층은 상기 유기물 시트 내 홀을 이루는 유기물 상부에도 형성됨을 더 포함할 수 있다. 상기 금속층이 상기 유기물 시트내 유기물 상부에도 형성됨으로써 공극 없이 상기 유기물 시트 내 유기물과 상기 금속층이 완전히 접착된 유기물-금속 메쉬 복합판재를 제공할 수 있다.The metal layer may be formed on an organic material layer forming a hole in the organic material sheet. And the metal layer is formed on the organic material in the organic material sheet so that the organic material in the organic material sheet and the metal layer are completely bonded without voids.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기물 시트의 홀에 성장된 금속 메쉬층의 체결 형상을 나타낸 모식도이다.4 (a) and 4 (b) are schematic views showing a clamping shape of a metal mesh layer grown on a hole of an organic material sheet according to an embodiment of the present invention.
도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하면, 도 4(a)는 돌출부를 가진 제1 전극에 맞물려 있는 홀을 가진 유기물 시트 상에 금속층이 성장하여 금속 메쉬층이 형성되어 있는 것으로 상기 유기물 시트 내 유기물 사이의 홀이 충진되면서 상기 유기물 시트 상에 반구형의 금속층이 성장된 형태를 나타내고 있다.4 (a) and 4 (b), FIG. 4 (a) shows a metal mesh layer formed by growing a metal layer on an organic material sheet having a hole engaged with a first electrode having a protrusion, And a hemispherical metal layer is grown on the organic material sheet as holes are filled between the organic materials in the organic material sheet.
도 4(b)는, 도 4(a)와 같이 상기 유기물 시트 내 유기물 사이의 홀이 금속층으로 충진되어 있고, 더불어 상기 유기물 표면 상부에도 금속층이 성장되어 이루어진 금속 메쉬층이 상기 유기물 시트 상에 형성되어 있는 것을 나타내고 있다. 이는, 상기 도금 공정 수행시 상기 제1 전극의 돌출부와 상기 제2 전극의 돌출부의 위치가 일직선상에 이격하여 배치될 때 상기 제1 전극의 회전을 제어하여 일시적으로 정지하는 시간을 조절함으로써, 상기 유기물 시트의 홀을 충진한 금속층이 상기 유기물 시트 내 유기물의 표면 상부에도 형성될 수 있게 할 수 있다. 이에, 도 4(b)와 같은 형태의 금속 메쉬층을 형성할 수 있다. 또한, 이를 통해 상기 유기물 시트 상에 형성되는 금속 메쉬층의 두께도 조절할 수 있다는 것을 알 수 있다.4 (b) shows a state in which a metal mesh layer in which holes between organic materials in the organic material sheet are filled with a metal layer and a metal layer is grown on the organic material surface is formed on the organic material sheet . This is because, when performing the plating process, when the position of the protrusion of the first electrode and the position of the protrusion of the second electrode are arranged so as to be spaced apart in a straight line, the rotation of the first electrode is controlled, A metal layer filled with holes of the organic material sheet may be formed on the surface of the organic material in the organic material sheet. Thus, a metal mesh layer of the type shown in Fig. 4 (b) can be formed. In addition, it can be seen that the thickness of the metal mesh layer formed on the organic material sheet can be controlled.
상기와 같이, 본 발명의 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법은 상기 제1 전극의 회전을 스텝단계로 구성하여 일시적으로 정지시킬 수 있고, 이 때 전기 도금을 수행하는 공정을 통해 금속 메쉬층의 구조 및 두께를 제어할 수 있어, 종래 와 같이 별도의 유기물과 유기물 사이를 메우기 위한 공정이 별도로 필요하지 않아 제조비용이 절감될 수 있는 효과를 가질 수 있다.As described above, in the method of manufacturing an organic material-metal mesh composite plate of the present invention, the rotation of the first electrode can be temporarily stopped and the metal electrode can be temporarily stopped. At this time, The structure and the thickness can be controlled. Thus, there is no need for a separate process for filling the gap between the organic material and the organic material as in the prior art, so that the manufacturing cost can be reduced.
또한, 이는, 접착제를 사용하지 않고도, 금속의 물성과 유기물의 물성의 장점을 동시에 가질 수 있는 유기물-금속 메쉬 복합판재를 제공할 수 있는 제조 방법으로써, 제조공정 간소화 및 제조비용을 절감시키는 효과를 가져, 더욱 다양한 산업분야에 활용될 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
Further, this is a manufacturing method capable of providing an organic-metal mesh composite plate which can simultaneously have both the physical properties of metal and the physical properties of an organic material without using an adhesive, thereby simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost And can be used in a wide variety of industrial fields.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (11)
도금공정을 통해 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시키는 단계를 포함하며,
상기 도금공정을 통해 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시키는 단계는,
상기 유기물 시트의 홀과 맞물려 배치되는 돌출부를 가진 제1 전극 및 상기 제1 전극과 이격하여 배치되는 제2 전극을 이용한 전기 도금 공정을 통해 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시키는 것으로,
상기 전기 도금 공정은,
상기 제1 전극의 돌출부와 상기 제2 전극의 돌출부의 이격거리가 최단거리일 때 상기 유기물 시트의 홀에 금속층을 성장시켜 상기 유기물 시트의 홀이 충진되는 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.Preparing an organic material sheet having a hole; And
And growing a metal layer in the hole of the organic material sheet through a plating process,
The step of growing the metal layer in the hole of the organic material sheet through the plating process includes:
A metal layer is grown on the hole of the organic material sheet through an electroplating process using a first electrode having a protrusion disposed to be in engagement with a hole of the organic material sheet and a second electrode disposed apart from the first electrode,
In the electroplating process,
Wherein a metal layer is grown on the hole of the organic material sheet when the distance between the protrusion of the first electrode and the protrusion of the second electrode is the shortest distance to fill the hole of the organic material sheet. Gt;
상기 홀이 있는 유기물 시트는,
유기물 시트 일면 또는 양면에 형성된 마이크로미터 또는 나노미터 범위의 크기를 갖는 다수개의 홀이 일정방향을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.The method according to claim 1,
The hole-containing organic material sheet has a hole-
Wherein a plurality of holes having a size in the micrometer or nanometer range formed on one side or both sides of the organic material sheet are arranged along a certain direction.
상기 홀이 있는 유기물 시트는,
폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌 설폰(PES), 폴리프로필렌(PP), 폴리프로필렌 테레프탈레이트(PPT), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리에테르이미드(PEI), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아크릴 수지, 및 에폭시 수지 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.The method according to claim 1,
The hole-containing organic material sheet has a hole-
(PES), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) Wherein at least one selected from the group consisting of polyetherimide (PEI), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), acrylic resin, and epoxy resin is contained.
상기 전기 도금 공정은,
상기 제1 전극의 돌출부 및 상기 제2 전극의 돌출부의 위치가 일직선상에 이격하여 배치될 때 상기 제1 전극의 돌출부의 이동을 일시적으로 정지하며 수행되는 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.The method according to claim 1,
In the electroplating process,
Wherein the movement of the protrusion of the first electrode is temporarily stopped when the protrusion of the first electrode and the position of the protrusion of the second electrode are arranged on a straight line. Gt;
상기 제1 전극의 돌출부의 이동을 일시적으로 정지하는 시간을 조절함으로써, 유기물 시트의 홀에 성장되는 금속층의 두께를 제어하는 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the thickness of the metal layer grown on the hole of the organic material sheet is controlled by adjusting the time for temporarily stopping the movement of the protrusion of the first electrode.
상기 전기 도금 공정은,
상기 제1 전극이 실린더 형태로 구성되고, 상기 제1 전극의 돌출부에 맞물린 상기 유기물 시트의 홀에 의해 상기 제1 전극의 회전에 따라 상기 유기물 시트에 연속적으로 도금공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.The method according to claim 1,
In the electroplating process,
Wherein the first electrode is formed in a cylinder shape and the plating process is continuously performed on the organic material sheet in accordance with the rotation of the first electrode by the hole of the organic material sheet engaged with the protrusion of the first electrode. Method for manufacturing a metal mesh composite plate.
상기 전기 도금 공정 수행시 상기 금속층은 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가되는 전압의 분포에 의해 상기 유기물 시트 상에 형성되는 메쉬 금속층인 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the metal layer is a mesh metal layer formed on the organic material sheet by distribution of a voltage applied to the first electrode and the second electrode during the electroplating process.
상기 금속층은 은(Ag), 니켈(Ni), 및 구리(Cu), 금(Au), 및 크롬(Cr) 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the metal layer comprises at least one selected from silver (Ag), nickel (Ni), and copper (Cu), gold (Au), and chromium (Cr) Way.
상기 금속층은 상기 유기물 시트의 홀과 홀 사이의 유기물 상부에도 형성됨을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물-금속 메쉬 복합판재의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the metal layer is formed on the organic material between the hole and the hole of the organic material sheet.
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