KR101577950B1 - 나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제 제조방법 - Google Patents

Abstract

옻액 1kg 중량비율로 반응조에 넣고 교반기 온도를 120℃로 유지시키면서 서서히 교반한 다음 식물성 기름 어느 하나를 선택할 수 있으나 이중 콩기름을 2~3kg 혼합시켜 3시간 가열한 다음, 가열하면서 온도를 80℃로 하강시킨 후에, 계면활성제 0.1kg 첨가시켜 서서히 교반시키면서 온수 80℃에 1000ml 용액비율로 탄닌산 300g을 용해시켜 교반시키면서 강력한 산화제를 과망강산칼륨을 0.05kg 첨가시켜 2시간 정도 교반시켜 옻조성물을 제조한 다음, 물을 중량대비 1:1이 되도록 첨가시켜 희석된 옻액조성물을 제조한 다음,
대나무 직경 3~10cm 길이 20~50cm 또는 일정한 구격으로 가공한 대나무 봉을 대나무 숯을 소성하는 공정에 따라 1000℃ 고열로 대나무를 소성한 대나무 탄소봉을 제조 한 후에, 염산(pH5)용액에 대나무 탄소봉을 24시간 침적시킨 후, 건조시켜 pH8의 대나무탄소봉을 제조한 후에, 은 코일을 외부에 조밀하게 감아 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉을 제조한 다음,
전기분해조의 +극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 주석봉을 연결시키고 -극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 황동봉을 연결시켜 장치한 다음, 전기분해조 내부에 상기에서 준비된 전해조 용액으로 옻액조성물을 투입시킨 후에, + -극의 간격을 5-10cm하여 전기분해기기의 전류를 3볼트 13암페아로 고정시킨 다음 전기 분해공정에 따라 전기분해하여 제조하는나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제 제조방법에 관한 것이다.

Description

나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제 제조방법{Electromagnetic wave blocker manufacturing method using the nano-carbon and Otoeku composition}

본 발명은 대나무탄소봉을 전기분해조에서 전기분해하면서 전자파 차단 기능이 있는 옻액조성물을 전해조 용액으로 이용하여 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 옻액조성물로 전기분해하여 나노탄소 그 조성물과 옻액조성물을 이용하여 전자파를 차단할수 있는 나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제 제조방법에 관한 것이다.

오늘날 산업이 발전되면서 전자 전기 문명이 우리생활 주거공간부터 일상생활 모든 공간에 전기가 발생하는 전자파에 노출 되고 있다.

우리가 가장 밀접하게 접하고 있는 주거공간 벽면 천장 바닥 주거공간 모든곳에 전기가 흐르면서 전자파가 발생하고 있다 전자파는 전기장과 자기장으로 그 유해성이 인체 및 환경에 미치는 유해성이 매우 심각하여 선진국 유럽등에 전자파를 환경 공해로 지목하고 있다 상기와같이 전자파를 차단하는 기술등이 요구되고 있으나 우리가 살고 있는 주거공간에 전자파를 차단할 수 있는 기술이 대중화가 되지 않고 있다.

전자파에는 전기장과 자기장으로 전기장은 +금속인 알루미늄코일 한 장으로 가능하다고 발표되고 있으나 -이온인 자기장을처리하는 기술이 완벽하게 개발되지 않고 있음을 알 수 있다.

각종 전자기기등에는 전자파차단 기술들이 공개되고 있음을 알수 있고 전자파 차단 전선 제조 방법등 기술이 있음을 알 수 있다.

현재까지 전자파는 자기장과 전기장으로 전기장은 +이온 금속하나만으로도 차단이 가능하나 -이온인 전기장을 처리하는데는 많은 기술이 요구되고 있다.

지금까지 전자파차단 효율이 대체로 높은 것은 양자성을 가지고 있는 백탄등 탄소를 지목하고 있으나 백탄 흑연 활성탄 등에는 + - 양자성을 가지고 있지만 + -이온 발란스가 + 이온이 대체로 커서 +이온인 전기장 등 처리 효율이 있으나 다른 +금속인 비철금속보다 처리효율이 높다.

통상 탄소를 전기분해하여 나노 탄소튜브 나노 탄소 용액을 제조된 기술이 있으나 탄소가 전기 분해가 잘되지 않아 사업화가 되지 않고 있다.

국내등록특허공보 등록번호 제1012042180000(2012.11.16)호에는 생옻에서 추출한 우루시올의 하이드록시기의 반응성을 제거하여 강판 등의 기재의 UV 코팅제로 사용함으로써 높은 항균성을 나타낼 뿐만 아니라 원적외선 방사효과, 전자파 차단효과, 내식성 향상 효과, 저 함량의 광개시제를 사용한 높은 가교반응속도, 우수한 표면 광택도, 고내스크래치성 등의 우수한 표면외관 및 기능성을 나타낼 수 있다는 옻 유래의 변성 우루시올을 이용한 기재의 표면 처리 방법이 공개되어 있고,

국내등록특허공보 등록번호 제1012299990000(2013.01.30)호에는 천연옻칠의 장점을 살리면서 단점인 알레르기 유발을 최소화하고, 옻칠도막의 경화를 쉽게 하며, 검은 색을 탈피할 수 있는 기술로서 각종 도료와의 상용성이 좋은 고중합 옻칠다량체를 합성하고, 이를 이용한 산업용 도료, 코팅제를 제조하는 방법이 기재되어 있으며,

국내공개특허공보 공개번호 제1020060081389(2006.07.12)호에는 광촉매와 은나노졸 및 죽초액을 하이브리드한 혼합물로서, 이를 내입하여 스프레이식으로 살포하면 집먼지진드기, 각종 새집증후군, 오염된 세탁물, VOC, VDT증후군에 항균성을 나타내어 각종 질병을 유발시키는 세균이나 바이러스를 효과적으로 예방 및 멸균할 수 있으며 또한 전자파를 차단할 수 있는 광촉매와 은나노졸 및 죽초액을 하이브리드한 항알레르기성 항균물질이 공개되어 있고,

국내등록특허공보 등록번호 제1013584620000(2014.01.27)호에 압축숯판의 표면에 호분, 생옻, 황토, 자수정분말, 찹쌀풀, 송진 등이 혼합된 도료를 이용하여 숯판을 보강한 숯판보강층과, 삼베 또는 한지 중 어느 하나로 부착된 보강지층과, 그 삼베층의 표면에 초도와 중도와 상도로 된 마감도장 하여 숯판을 이루며, 그 숯판을 얻기 위해 숯판 보강공정과, 삼베 접착공정과, 초도공정과, 중도공정과, 상도공정을 순차적으로 수행함으로, 숯판과 삼베 옻칠에서 얻을 수 있는 살균작용과, 항균작용과, 탈취작용과, 음이온 방사를 포함한 통풍성을 한층 향상시켜줄 수 있으며, 숯판의 내충격성 및 내구성을 한층 향상시킴과 동시 우수한 표면도를 가질 수 있는 옻칠을 이용한 온돌침대용 숯판 및 그 숯판 제조방법이 기재되어 있으며,

국내등록특허공보 등록번호 제1009173180000(2009.09.07)호에는 내측으로 수납부가 형성되는 본체와 상기 본체를 덮는 뚜껑으로 구성되고 외측 표면이 도금처리된 케이스와; 상기 케이스의 상기 수납부에 수납되는 유해파 차단 조성물로 구성되어지되, 상기 유해파 차단 조성물은 암염 35~45 중량부와, 규화석 45~55 중량부와, 탄소가루 3~7 중량부와, 규조토 2~5 중량부와, 은 2~5 중량부가 혼합되어 이루어지는 특징으로 하는 유해파 차단구가 공개되어 있고,

국내공개특허공보 공개번호 제1020040096974(2004.11.17)호에는 강력한 항균 살균 작용을 하는 물질인 나노 실버분말(NANOSILVER)또는 콜로 이달 실버(Colloidal Silver)즉 은용액(Ag)을 플라스틱수지, 금속, 고무 아크릴, 실리콘 등의 재질로 이루어진 마우스와 패드(10.140)의 원료 수지 액에 나노실버를 혼합 (mixing) 디핑(dipping) 또는 코팅(coating)투입(throw)하고 부가적인 기능으로 과일 향이나 아로마 향, 허브 향, 꽃 향 등의 향기 재(200) 원료의 액체나 분말을 투입하여 마우스와 패드(10.140)를 제조하여 항균 살균 및 제독과 악취제거와 유해 전자파 차단과 , 보습작용과 은 이온과 향기가 발생하여 작동 감이 좋은 마우스와 패드가 공개되어 있음을 알 수 있다.

1. 국내등록특허공보 등록번호 제1012042180000(2012.11.16) 2. 국내등록특허공보 등록번호 제1012299990000(2013.01.30)호 3. 국내공개특허공보 공개번호 제1020060081389(2006.07.12)호 4. 국내등록특허공보 등록번호 제1013584620000(2014.01.27)호 5. 국내등록특허공보 등록번호 제1009173180000(2009.09.07)호

상기와 같은 종래의 기술들은 금속이나 비철금속을 이용하여 전자파가 차단된다하여도 그 사용 용도등이 한계가 있고 경제성이 높은 것이 문제점과,

탄소 섬유 등은 전자파 차단이 가능하나 그 사용 용도나 사용방법 등 경제성이 문제가 되고 있고, 우리가 생활하고 있는 건축물 내부 외부등에 전면적으로 사용 할 수 있는 분야에서는 불가능하고 경제성이 떨어지는 것이 문제이고 상기와 같은 탄소 섬유 등도 전자파를 완벽하게 처리하지 못하고 있는 문제점과,

현재까지 전자파는 자기장과 전기장으로 전기장은 +이온 금속하나만으로도 차단이 가능하나 -이온인 전기장을 처리하는데는 많은 기술이 요구되고 있다.

지금까지 전자파차단 효율이 대체로 높은 것은 양자성을 가지고 있는 백탄등 탄소를 지목하고 있으나 백탄 흑연 활성탄 등에는 + - 양자성을 가지고 있다.

통상 탄소를 전기분해하여 나노 탄소튜브 나노 탄소 용액을 제조된 기술이 있으나 탄소가 전기 분해가 잘되지 않아 사업화가 되지 않고 있는 문제점들을 나노 탄소 그 조성물을 옻 칠액에 이온화시켜 전자파차단제로 상기와 같은 문제점을 해결하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 옻액 1kg 중량비율로 반응조에 넣고 교반기 온도를 120℃로 유지시키면서 서서히 교반한 다음 식물성 기름 어느 하나를 선택할 수 있으나 이중 콩기름을 2~3kg 혼합시켜 3시간 가열한 다음, 가열하면서 온도를 80℃로 하강시킨 후에, 계면활성제로 양이온 또는 비이온 계면활성제 어느 하나를 선택하여 상기 0.1kg 첨가시켜 서서히 교반시키면서 온수 80℃에 1000ml 용액비율로 탄닌산 300g을 용해시켜 교반시키면서 강력한 산화제를 과망강산칼륨을 0.05kg 첨가시켜 2시간 정도 교반시켜 옻조성물을 제조한 다음, 물을 중량대비 1:1이 되도록 첨가시켜 희석된 옻액조성물을 준비한 후에, 대나무를 가열하여 대나무 탄소봉을 제조한 다음, 염산(pH5)용액에 대나무 탄소봉을 24시간 침적시킨 후, 건조시켜 pH8의 대나무탄소봉을 제조한 후에, 은 코일을 외부에 조밀하게 감아 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉을 제조한 다음, 전기분해조의 +극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 주석봉을 연결시키고 -극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 황동봉을 연결시켜 장치한 다음, 전기분해조 내부에 전해조 용액으로 상기에서 준비된 옻액조성물을 투입시킨 후에, + -극의 간격을 5-10cm하여 전기분해기기의 전류를 3볼트 13암페아 로 고정시킨 다음 전기 분해공정에 따라 전기분해하여 제조하는 나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제 제조방법을 제공하는 것이 본 발명이 이루고자하는 과제 해결 수단이다.

본 발명은 천연 물질이며 전자파 차단 기능효과가 있는 옻액을 이용하여 전자파 차단 기능 효과를 높일 수있도록 새로운 방법으로 나노 탄소 그 조성물 비철금속 -이온수를 제조하여 옻액에 이온화시켜 사용이 편리하고 전자파 차단노출이 가장 많이 발생하고 있는 우리 생활공간건축물에 사용이 편리하고 경제성이 우수하고 전자파 차단기능이 우수한 전자파 차단도포제를 제조한 것이 본 발명의 효과이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 옻액 1kg 중량비율로 반응조에 넣고 교반기 온도를 120℃로 유지시키면서 서서히 교반한 다음 식물성 기름 어느 하나를 선택할 수 있으나 이중 콩기름을 2~3kg 혼합시켜 3시간 가열한 다음, 가열하면서 온도를 80℃로 하강시킨 후에, 계면활성제로 양이온 또는 비이온 계면활성제 어느 하나를 선택하여 상기 0.1kg 첨가시켜 서서히 교반시키면서 온수 80℃에 1000ml 용액비율로 탄닌산 300g을 용해시켜 교반시키면서 강력한 산화제를 과망강산칼륨을 0.05kg 첨가시켜 2시간 정도 교반시켜 옻조성물을 제조한 다음, 물을 중량대비 1:1이 되도록 첨가시켜 희석된 옻액조성물을 준비한 후에,

대나무를 가열하여 대나무 탄소봉을 제조한 다음, 염산(pH5)용액에 대나무 탄소봉을 24시간 침적시킨 후, 건조시켜 pH8의 대나무탄소봉을 제조한 후에, 은 코일을 외부에 조밀하게 감아 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉을 제조한 다음,

전기분해조의 +극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 주석봉을 연결시키고 -극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 황동봉을 연결시켜 장치한 다음, 전기분해조 내부에 전해조 용액으로 상기에서 준비된 옻액조성물을 투입시킨 후에, + -극의 간격을 5-10cm하여 전기분해기기의 전류를 3볼트 13암페아 로 고정시킨 다음 전기 분해공정에 따라 전기분해하여 제조하는 나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제 제조방법에 관한 것이다

본 발명은 통상 전기분해할 때 탄소봉을 흑연으로 된 탄소봉을 널리 사용하고 있으나, 상기 탄소봉을 통상의 전기 분해기술로 전기 분해가 잘되지 않는 이유를 발견하여 새로운 탄소봉을 제조하기 위해 대나무를 소성한 일정규격의 대나무 숯의 탄소 수소 이온 pH10의 탄소봉을 염산 용액 (pH5)에 24시간 침적시키고, 건조시켜 pH8정도의 대나무탄소봉을 제조한 다음

상기 대나무탄소봉에 + 이온을 첨가시키기 위해 코일형태의 일정한 은 코일을 감아 대나무탄소봉의 +이온을 증가시킨 다음 전기분해기기의 + -에 연결시키기 위해 상기 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉에 일정한 규격의 전도성이 우수한 비철금속인 황동봉과 주석봉을 +,-극에 설치하고,

은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉을 전기분해조의 +극을 2개로 연결시켜 장치하고 -극엔 주석봉을 연결할 -극을 2개로 연결시켜 + -극에 각각 설치한 다음,

본 발명의 전해조 용액은 옻액 1kg 중량비율로 반응조에 넣고 교반기 온도를 120℃로 유지시키면서 서서히 교반한 다음 식물성 기름 어느 하나를 선택할 수 있으나 이중 콩기름을 2~3kg 혼합시켜 3시간 가열한 다음, 가열하면서 온도를 80℃로 하강시킨 후에, 계면활성제로 양이온 또는 비이온 계면활성제 어느 하나를 선택하여 상기 0.1kg 첨가시켜 서서히 교반시키면서 온수 80℃에 1000ml 용액비율로 탄닌산 300g을 용해시켜 교반시키면서 강력한 산화제를 과망강산칼륨을 0.05kg 첨가시켜 2시간 정도 교반시켜 옻조성물을 제조한 다음, 물을 중량대비 1:1이 되도록 첨가시켜 희석된 옻액조성물을 사용한다.

옻은 주성분이 우루시올과 기타 폴리페놀유도체 및 수분 등으로 구성되며, 융점 210 ~222℃으로서, 천연도료로서 항균성, 항곰팡이성, 방충성, 내수성, 내산성, 내열성, 내마모성, 내지문성, 부착성, VOCs흡수, 전자파 흡수, 수맥차단 등의 기능을 가지며 선영성 등이 있어 미려한 색상을 나타내어 전통적으로 목기류, 밥상, 가구 및 목관 등에 칠한 귀한 천연도료로 여겨져 왔다. 그러나 색상이 검으며, 알레르기를 유발하여 완전히 경화되기 전에는 옻을 타는 사람은 접촉할 수 없어 채취 및 수급이 어려워 대중화되지 못하였으며, 옻칠과 유사한 칠로 값이 저렴한 카슈도료를 사용해 왔다.

천연옻칠의 성분은 우루시올, 고무질, 질소함유물, 라카아제, 수분, 정향성분 등으로 이루어져 있으며, 옻칠의 경화는 우루시올 단량체가 라카아제와 산소에 의해서 인접한 단량체와 결합하고, 이와 같이 결합된 이량체는 다시 그 인접한 단량체나 이량체와 결합하여 우루시올 다량체가 형성되면 이와 같은 반응이 진행되는 동안 또 다른 조성분인 다당류나 당단백질도 반응에 참여하게 된다. 나노영역에서는 크기에 따라 색깔이 변한다.

은은 주기율표 11족 5주기에 속하는 전이금속으로 원소기호는 Ag, 원자량 108g/mol, 녹는점 961.78℃, 끓는점 2162℃, 밀도 10.49 g/cm3이다. 회백색의 광택이 있고 공기나 물과 쉽게 반응하지 않고 빛을 잘 반사해 반짝거려 장신구를 만드는 데 많이 사용하는 귀금속이다

일반적으로 회백색의 금속이지만 가루의 경우 회색을 띠기도 한다. 금속 중 금 다음으로 전성과 연성이 커서 매우 얇은 은박도 만들 수 있다. 또한 열과 전기를 가장 잘 전달하며 가공성과 기계적 성질이 매우 좋다. 은과 금, 백금 등의 금속은 공기나 물과 쉽게 반응하지 않는다. 빛을 잘 반사해 반짝거려 장신구 등을 만드는 데 많이 사용하고, 산출량이 적어 가격이 비싸므로 귀금속이라고도 한다.

전성·연성은 금에 이어 크며 융해하면 공기 중에서 다량의 산소를 흡장하며 응고할 때는 이를 격렬하게 방출한다. 열·전기의 전도성은 금속 중 가장 크다. 물과 대기 중에서는 안정하여 녹이 잘 슬지 않지만, 오존에서는 흑색의 과산화은으로, 황이나 황화수소에서는 흑색의 황화은으로 변한다. 보통의 산이나 알칼리에는 녹지 않지만 질산과 따뜻한 황산에는 녹아서 질산은황산은이 되며, 보통 화합물에서의 산화수는 +1가와 +2가이다.

천연동위원소로 107Ag(51.8% )와 109Ag(48.2%)가 존재하며 20여 개의 합성된 방사성동위원소가 알려져 있다.

항균 효과가 있는 은(Ag) 입자를 제품 표면에 입혀 세균의 번식을 막는 효과를 냅니다. 은 입자를 머리카락의 1000분의 1에 해당하는 나노미터(10억분의 1 미터)크기 입자로 미세화한 은나노는, 인체에 무해하고 강한 살균력이 있어 세균을 없애주는 효과가 있습니다

[네이버 지식백과에서 발췌]

탄소는 주기율표 14족에 2주기에 속하는 원소로 원소기호는 C, 원자량은 12.0107g/mol, 승화점은 3642℃, 밀도는 흑연이 2.267g/cm3 , 다이아몬드가 3.515g/cm3 이다. 동소체로 비결정성 탄소, 결정성인 흑연, 다이아몬드가 있다. 수소, 산소 또는 질소 등과 공유결합을 안정적으로 쉽게 형성할 수 있어 생체분자의 기본요소로 사용되며 석탄과 석유의 주성분이다.

공업적으로는 보통 석탄, 석유, 천연가스, 천연 흑연 등을 원료로 각종 제품이 만들어지고 있으며, 목적에 따라 합성 고분자 등도 쓰인다. 다이아몬드는 보석으로 사용되고, 굳기가 큰 것을 이용해서 각종 시추기 등의 선단에 이용된다. 이 용도에는 잠정질의 볼트나 흑다이아 또는 카르보나드 같이 품질이 낮은 것들이 이용된다. 흑연은 원자로 감속제·전기분해용 전극·도가니·연필·감마제 등에 사용된다. 비결정성탄소는 각각 모양·성질에 따라 연료나 그 밖의 용도가 있다. 분말인 것은 흡착제로서 중요하며, 미립자의 카본블랙은 안료·인쇄잉크·고무의 충전제 등에 사용된다.

탄소나노튜브는 6각형 고리로 연결된 탄소들이 긴 대롱 모양을 이루는 지름 1나노미터(1나노미터는 10억분의 1m) 크기의 미세한 분자이다. 탄소원자가 3개씩 결합해 벌집 모양의 구조를 갖게 된 탄소평면이 도르르 말려서 튜브모양이 됐다고 해서 붙여진 이름이다. 지름 0.5~10nm의 원통형 탄소 결정체인 탄소나노튜브는 높은 인장력과 전기 전도성 등의 특성을 가지고 있어 차세대 첨단 소재로 주목받고 있다. 강도는 철강보다 100배 뛰어나고, 전기 전도도는 구리와 비슷하며, 열전도율은 다이아몬드와 같다. 속이 비어 있어 가벼우면서도 유연성이 뛰어난 미래형 신소재다. 탄소나노튜브는 1991년 일본 전기회사(NEC) 부설 연구소의 이지마 스미오 박사가 전기방전법을 사용하여 흑연의 음극상에 형성시킨 탄소 덩어리를 분석하는 과정에서 발견하였다.

탄소나노튜브는 그 튜브의 지름이 얼마나 되느냐에 따라 도체가 되기도 하고 반도체가 되는 성질이 있음이 밝혀지면서 차세대 반도체 물질로 각광 받고 있다. 이러한 우수한 성질을 활용, 반도체와 평판 디스플레이·연료전지·초강력섬유·생체센서 등 다양한 분야에 두루 활용되는 만능소재로 불린다. 예를 들어 탄소나노튜브로 반도체 칩을 만들면 현재 기가(10억)바이트의 한계를 뛰어넘는 테라(1조)바이트급의 집적도가 가능해진다. 비어있는 관 속에 수소를 저장해 배터리로 쓰거나 고순도 정화필터로 활용할 수도 있다. 무엇이든 잘 흡수하기 때문에 레이더 파까지 흡수, 감시망에 걸리지 않는 비행기 도료로 개발하려는 움직임도 있다.

[네이버 지식백과에서 발췌]

구리는 주기율표 11족 4주기의 구리족 원소에 속하는 전이금속으로 원소기호는 Cu, 원자량 63.546g/mol, 녹는점 1084.62℃, 끓는점 2562℃, 밀도 8.94 g/cm3 이다. 붉은 색의 광택이 나는 금속으로 비교적 무르고 전성과 연성이 풍부해 가공하기 쉬우며, 은 다음으로 열과 전기의 전도율이 높아 실생활에 널리 쓰인다.

구리 그 자체뿐 아니라 황동·청동·알루미늄청동·베릴륨구리 등 합금의 용도도 매우 넓으며, 전선을 비롯하여 신동품(伸銅品)으로서 많이 쓰인다. 전선은 전해구리를 용해하여 틀에 넣어 굳힌 봉동(棒銅)을 써서 각종 전선으로 가공한다. 신동품은 전해구리와 기타 합금용금속·부스러기구리·구리합금 등을 알맞게 배합 용해한 다음 소정의 성분으로 조정하여 주입한 동괴(銅塊)를 원료로 하여 판·봉·관·선 등으로 가공한다. 동판은 열전도성과 내식성(耐蝕性)을 활용하여 특수한 냄비를 비롯하여 일반 집기(什器), 동화(銅貨)를 만드는 데 사용된다. 동화(銅貨)에는 주석 2~10%를 섞은 청동이 사용된다

[네이버 지식백과에서 발췌]

원자번호 50번의 원소인 주석은 인류가 광석에서 분리해 낸 금속 중에서는 납 다음으로 오래된 금속이다. 인류는 기원전 3,000년경에 구리와 주석의 합금인 청동을 만드는 방법을 터득함으로써, 석기 시대를 뛰어넘어 청동기 시대로 도약하게 되었다. 한편, 청동 생산에 필요한 주석 광석을 확보하기 위한 해양 무역은 고대 문명을 발전시키는데 또 다른 측면에서 기여를 하였는데, 이는 주석 광석이 비교적 희귀하고 유럽에서는 주로 영국에서 생산되었기 때문이다. 청동 이외에도 주석을 사용한 제품을 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있다. 유럽 여행시 기념품 가게에서 쉽게 볼 수 있는 주석 식기와 장식품은 주로 주석 합금의 일종인 백랍('퓨터'라고도 부름)으로 만들어진 것들인데, 중세 유럽에서 은(silver)의 대용품으로 널리 사용되었다. 금속관과 전자 회로를 연결하는데 사용되는 땜납도 주로 납과 주석의 합금이며, 종과 파이프 오르간의 파이프도 주로 주석 합금으로 만든다. 또 자기공명영상(MRI) 장치의 초전도자석에도 주석 합금이 전선으로 주로 사용된다. 주석은 판유리 제조에도 사용되며, 주석 화합물들이 도자기의 유백제와 유리의 착색제로 널리 사용된다. 강철에 주석을 도금한 양철은 지붕재료, 난로의 연통, 각종 생활 용구, 식품 보존용 통을 만드는데 사용된다. 평판 TV나 컴퓨터 모니터에 사용되는 액정표시기(LCD)의 투명 전극도 주석 산화물과 인듐 산화물을 유리 위에 입혀 만든다. 이들 외에도 여러 주석 화합물들이 다양한 용도로 중요하게 사용된다.

주석은 무르고 값이 비싸기 때문에 단독으로는 거의 사용되지 않고, 대부분이 합금과 화합물의 제조에 사용된다. 한 자료에 따르면 2006년에 사용된 전체 주석 362,000톤의 최종 용도는 52%가 땜납, 16%가 도금, 13%가 화합물, 5.5%가 청동 및 합금, 2%가 유리, 그리고 나머지 11%가 기타 용도에 사용되었다. 납과 성질이 비슷하나 독성이 거의 없어 납의 대체품으로 사용이 늘고 있다.

[네이버 지식백과에서 발췌]

전기장은 +금속인 알루미늄코일 한 장으로도 처리가 가능하다고 발표되고 있으나 자기장인 - 이온은 그 처리 기술이 제대로 개발되지 않고 일부 전자제품에만 사용된 기술들이 있다.

통상 일반 금속이나 비철금속은 + 이온으로 상기 금속으로 - 이온 인 자기장을 처리하는데는 그 기능효과가 떨어지는 것이 다양한 논문등에서 발표되고 있다.

그러나 탄소는 수많은 다공질로 되어 있고 흡착력이 있으면서 양자성이 (+ -)을 가지고 있어 전자파를 수십 %차단한다는 논문등이 있다.

상기 기술중 탄소섬유등을 높이 평가하고 있으나 가격이 고가이고 사용상 용도 사용범위등이 한계가 되고 있다.

또한 나노 탄소 듀브기술이 공개된 기술이 있으나 탄소가 전기분해공정에서 물에 잘용해되지 않아 그 사용이 상품화가 되지 않고 있다

본 발명자는 전기분해등 수년간 관심을 가지고 살펴본 결과 금속을 전기분해할 때 +금속이 전해조의 물속에 전기분해하면 + 금속이 물속에 용출되면서 - 이온 형태의 이온수가 되고, - 이온이 커지면 전기분해가 잘되는 것을 알수 있다.

상기 이온화된 이온수 금속은 물 또는 습기가 있으면 - 이온으로 존재하는 것을 알 수 있었다 또한 상기 이온수가 벽면등에 침적 했을 때 수많은 나노 입자가 벽면에 파고들어 건조되면 벽면에는 눈에보이지 않는 습기가 있어 수많은 나노 -금속입자가 90% 이상 습도가 있어 - 이온으로 존재하는 것을 알 수 있었다.

또한 기존 나노 탄소튜브제조시 탄소봉을 흑연 원료로 사용하는 것이 통상의 기술이다.

본 발명은 상기와 같이 전기 분해시 탄소를 기존 탄소봉을 사용하지 않고 대나무를 일정 규격으로 가공하여 대나무 숯을 제조하는 공정에 따라 대나무 탄소봉을 제조하면 흑연의 탄소봉보다 다공질이 수배 우수한 탄소봉을 제조할 수 있다.

상기 대나무 탄소봉을 수소 이온반응을 시켜 강알칼리인 탄소를 중화반응을 시켜 알칼리 이온을 저하 시키기 위해 염산(pH5)용액에 대나무 탄소봉을 24시간 침적시켜 실온에 건조시키면 pH10의 대나무 탄소봉이 염산으로 수소이온 반응을 시켜 pH8 정도의 대나무 탄소봉이 제조 된다.

pH8의 대나무탄소봉을 제조한 다음 탄소봉에 + 이온을 증가시켜 전기분해가 잘되도록 하기 위해 전도성이 우수한 비철금속인 코일 형태의 일정규격의 은 코일을 탄소봉 외부에 조밀하게 감아 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉을 제조한 다음,

전기분해기기의 + -극에 각각 2개의 + -극이 되도록 전선으로 장치한 다음 상기 은코일이 감겨진 대나무탄소봉과 +극에 일정규격으로 장치된 주석봉을 연결시키고, - 극엔 일정규격으로 장치된 황동봉을 각각 연결시키면 전기분해기기의 +극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 주석봉을 연결시키고 -극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무 탄소봉과 황동봉을 연결시켜 장치한 후에,

전기분해조에 통상 금속등을 전기 분해할 때 물과 전해질만 사용하는 것을 본 발명에서는 독성이 강하고 건조가 잘되지 않는 옻액조성물을 사용하였다.

이하 본 발명을 실시예를 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같다

실시예1

제1공정

옻액 1kg 중량비율로 반응조에 넣고 교반기 온도를 120℃로 유지시키면서 서서히 교반한 다음 식물성 기름 어느 하나를 선택할 수 있으나 이중 콩기름을 2~3kg 혼합시켜 3시간 가열한 다음, 가열하면서 온도를 80℃로 하강시킨 후에, 계면활성제 0.1kg 첨가시켜 서서히 교반시키면서 온수 80℃에 1000ml 용액비율로 탄닌산 300g을 용해시켜 교반시키면서 강력한 산화제를 과망강산칼륨을 0.05kg 첨가시켜 2시간 정도 교반시켜 옻조성물을 제조한 다음, 물을 중량대비 1:1이 되도록 첨가시켜 희석된 옻액조성물을 제조한 다음,

제2공정

대나무 직경 3~10cm 길이 20~50cm 또는 일정한 구격으로 가공한 대나무 봉을 대나무 숯을 소성하는 공정에 따라 1000℃ 고열로 대나무를 소성한 대나무 탄소봉을 제조 한 후에,

염산(pH5)용액에 대나무 탄소봉을 24시간 침적시킨 후, 건조시켜 pH8의 대나무탄소봉을 제조한 후에, 은 코일을 외부에 조밀하게 감아 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉을 제조한 다음,

전기분해조의 +극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 주석봉을 연결시키고 -극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 황동봉을 연결시켜 장치한 다음, 전기분해조 내부에 상기에서 준비된 전해조 용액으로 옻액조성물을 투입시킨 후에, + -극의 간격을 5-10cm하여 전기분해기기의 전류를 3볼트 13암페아 로 고정시킨 다음 전기 분해공정에 따라 전기분해하여 나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제를 제조하였다.

상기 실시예와 같이 제조된 본 발명은 탄소,은, 동, 주석이 전기분해시

5나노크기의 입자로 용해되고, +금속이 전기분해시 물에 용해되어 -금속이온으로 전환되어 옻액조성물에 혼합된 상태로 조성되어 있음을 알 수 있다.

실험예1

상기 실시예1과 같이 제조된 나노탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제를 일반적인 폴리에스터 직물의 표면에 스프레이로 5초간 분사한 후 ASTM D4935-99에 따른 스펙트럼분석기(R3361C, spectrum analyzew, ACVENTEST, Japan) 및 2-port flanged coaxial holder(EM-2107, Elcetro-Metrics, USA)를 이용하여 10MHz ~ 1GHz의 주파수 영역을 측정하였다.

비교예1

상기 실시예1과 같은 공정으로 제조된 전자파차단제와 종래에 알려진 전자파차단제를 비교하기 위하여,

종래의 마그네슘 1~5중량%, 리튬 1~5중량%, 칼륨 1~5중량%, 게르마늄 3~7중량%, 및 평균입자크기가 약 500메쉬인 벤토나이트 광석 7~11중량%, 은 1~5중량% 및 구리 1~5중량%와 70~80중량%의 유기용제로 이루어진 전자파 및 수맥파 차단용 액상 코팅조성물을 일반적인 폴리에스터 직물의 표면에 스프레이로 5초간 분사한 후 ASTM D4935-99에 따른 스펙트럼분석기(R3361C, spectrum analyzew, ACVENTEST, Japan) 및 2-port flanged coaxial holder(EM-2107, Elcetro-Metrics, USA)를 이용하여 10MHz ~ 1GHz의 주파수 영역을 측정하였다.

표1

	표면비저항	차단효과	비고
실험예1	0.042~0.46 Ω/□ =ohm/sq	69dB
비교예1	0.072~0.076 Ω/□ =ohm/sq	25dB

상기 표1과 같은 실험결과에 따라 본 발명의 실시예에 의해 제조된

나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제가 표면비정항이 0.046 이하 및 69dB이상의 전자파 차단효율로 매우 우수한 전자파 차단효과를 갖고 있음을 알 수 있었다.

Claims (1)

1. 나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제 제조방법에 있어서,
   옻액 1kg 중량비율로 반응조에 넣고 교반기 온도를 120℃로 유지시키면서 서서히 교반한 다음 식물성 기름 어느 하나를 선택할 수 있으나 이중 콩기름을 2~3kg 혼합시켜 3시간 가열한 다음, 가열하면서 온도를 80℃로 하강시킨 후에, 계면활성제 0.1kg 첨가시켜 서서히 교반시키면서 온수 80℃에 1000ml 용액비율로 탄닌산 300g을 용해시켜 교반시키면서 강력한 산화제를 과망강산칼륨을 0.05kg 첨가시켜 2시간 정도 교반시켜 옻조성물을 제조한 다음, 물을 중량대비 1:1이 되도록 첨가시켜 희석된 옻액조성물을 제조한 다음,
   대나무 직경 3~10cm 길이 20~50cm 또는 일정한 구격으로 가공한 대나무 봉을 대나무 숯을 소성하는 공정에 따라 1000℃ 고열로 대나무를 소성한 대나무 탄소봉을 제조 한 후에,
   염산(pH5)용액에 대나무 탄소봉을 24시간 침적시킨 후, 건조시켜 pH8의 대나무탄소봉을 제조한 후에, 은 코일을 외부에 조밀하게 감아 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉을 제조한 다음,
   전기분해조의 +극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 주석봉을 연결시키고 -극에 2개의 은코일이 외부에 나사선으로 감싸진 대나무탄소봉과 황동봉을 연결시켜 장치한 다음, 전기분해조 내부에 상기에서 준비된 전해조 용액으로 옻액조성물을 투입시킨 후에, + -극의 간격을 5-10cm하여 전기분해기기의 전류를 3볼트 13암페아로 고정시킨 다음 전기 분해공정에 따라 전기분해하여 제조함을 특징으로 하는 나노 탄소와 옻액조성물을 이용한 전자파 차단제 제조방법.