KR101829194B1 - 메쉬가 적층된 자성시트 및 상기 자성시트의 브레이킹 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자성시트의 브레이킹 방법에 관한 기술로서, 자성시트의 사이(내부) 또는 상부면에 메쉬를 적층한 상태에서 롤러 사이를 통과시킴으로써 상기 메쉬의 패턴 크기 및 형상에 따라 브레이킹 정도를 제어할 수 있는 기술에 관한 것이다.

Description

메쉬가 적층된 자성시트 및 상기 자성시트의 브레이킹 방법{Magnetic sheet having mesh pattern and breaking method of the magnetic sheet}

본 발명은 자성시트, 특히, 수지와 자성 성분을 포함하는 자성시트의 브레이킹(breaking) 방법 및 상기 방법에 의해 제조되는 내부 또는 표면에 메쉬를 구비하는 자성시트에 관한 기술이다.

자유공간에 방사된 교류 전자기장 즉, 전자기파는 공기 중에서 전파되다가 다른 매질을 만나면 그 매질의 전기적 특성(투자율, 유전율, 전기전도도, 전기저항 등)에 따라 입사면에서 일부는 반사되고 매질 내에서 소실되며 또한 매질 밖으로 투과되게 나간다. 전자기장 차폐재로서 사용되는 자성시트는, 외부 교류 전자기장의 위상변화에 따라 재료 내부의 자화 방향이 용이하게 반응하는 자성 재료로서, 현상적으로는 공간에 분포한 자기장을 재료 내부로 끌어들여 높은 밀도의 자력선속을 갖는 자기회로를 형성하는 역할을 한다. 이때 자성소재의 투자율은 자력선속을 높이는 정도를 나타내는 지표로서, 높은 투자율의 연자성 재료를 사용하면 소재 주변에 분포한 자기장을 소재 내부로 대부분 끌여들여 누설 자기장을 최소화시킨다.

이러한 자성시트는 자성 합금, 페라이트 소결체와 같이 단일 소재로 사용하거나, 자성 금속분말 및 페라이트 분말을 절연성 수지, 고무계 성분, 세라믹 혹은 비자성 금속 등과 혼합하여 압출, 프레스, 필름 캐스팅 등의 방법으로 성형한 복합 소재(composite) 형태로 사용되고 있다.

외부로부터 자기장이 인가될 때 자성시트의 평면을 따라 통과하여 자기장이 입력된 시트의 반대 측으로 발산이 이루어지게 된다. 그 결과, 지자기 센서는 X, Y, Z 방향의 감도 세기 차이가 발생하여 각도 오차가 발생하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하고자 자성시트(예를 들어 금속 리본)를 플레이크(flake) 처리하여 다수의 미세조각으로 분리 및/또는 크랙이 형성되도록 하여 자성시트의 일 측면을 따라 외부로부터 자기장이 인가되는 경우에도 다수의 미세조각을 통과하면서 감쇄가 발생하여 자기장이 입력된 자성시트의 반대 측으로 거의 발산이 이루어지지 않도록 한다.

이러한 자성시트의 브레이킹에 관한 특허 기술로서, 특허공개 제10-2015-0001092호, 특허공개 제10-2015-0004171호, 특허등록 제10-1470512호 등에서는 롤러 및/또는 볼을 이용하여 자성시트를 작은 조각으로 파쇄하는 장치에 대하여 공개하고 있다.

예를 들어, 에폭시 수지 자성시트와 같은 수지와 자성 성분을 포함하는 자성시트는 고무 계열의 자성시트에 비하여 자성 물질의 고충진이 가능하며, 이러한 고밀도 충진으로 인하여 자성특성이 좋을 뿐만 아니라, 내열성이 우수하고, 동박과의 부착력이 좋은 장점이 있으나, 자성시트의 유연성이 없어 자성시트가 깨지는 문제가 있다. 이러한 유연성 문제를 해결하기 위하여 에폭시 수지 자성시트 역시 전술한 종래 기술과 같이 점착시트와 접착한 후 가압롤러 사이를 통과시킴으로써 브레이킹을 할 수 있으나, 종래 기술로서는 자성시트의 브레이킹 후에 자성시트의 "플레이크(flake)"의 크기 조절이 불가능하였다. 이러한 크기 조절이 가능하다면 브레이킹 후의 자성시트의 투자율의 제어도 일정 범위 내에서 가능함을 의미하는데, 종래 기술에서는 이러한 방법이 제시되지 않았다.

특허공개 제10-2015-0001092호 특허공개 제10-2015-0004171호 특허등록 제10-1470512호

본 발명은 수지와 자성 성분을 포함하는 자성시트의 신규한 브레이킹 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 수지와 자성 성분을 포함하는 자성시트의 브레이킹 정도, 즉, 브레이킹에 의해 분쇄된 자성시트의 조각인 플레이크의 크기 제어가 가능한 신규한 브레이킹 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 수지와 자성 성분을 포함하는 자성시트에 있어서, 상기 자성시트의 내부, 또는 상하면 중 어느 1면 이상에 메쉬(mesh)를 더 갖는 자성시트를 제공한다.

특히, 상기 자성시트는 브레이킹되어 있을 수 있다.

특히, 상기 메쉬는 유리섬유로 이루어진 것일 수 있다.

특히, 상기 자성시트는 상면 및 하면 중 어느 1면 이상에 점착시트가 더 부착되어 있을 수 있다.

특히, 상기 수지는 에폭시일 수 있다.

또한, 본 발명은 수지와 자성 성분을 포함하는 자성시트의 브레이킹 방법에 있어서, 자성시트 내부, 또는 자성시트 상하면 중 어느 1면 이상에 메쉬(mesh)를 적층하는 제1단계; 상기 메쉬가 적층된 자성시트를 열압착하는 제2단계; 상기 열압착에 의해 메쉬가 합지된 자성시트의 상하면 중 1면 이상에 점착시트를 부착하는 제3단계; 및 상기 점착시트가 부착된 자성시트를 브레이킹하는 제4단계를 포함하는 자성시트의 브레이킹 방법을 제공한다.

특히, 상기 제1단계에서 메쉬는 유리섬유로 이루어진 것일 수 있다.

특히, 상기 제4단계의 브레이킹은 가압롤러 사이를 자성시트가 통과함으로써 가압롤러의 압착력에 의해 브레이킹이 일어나는 것일 수 있다.

특히, 상기 메쉬의 메쉬 넘버 조절에 따라 브레이킹 후의 자성시트 플레이크 크기를 제어할 수 있다.

특히, 상기 수지는 에폭시일 수 있다.

본 발명을 통해 자성시트의 브레이킹의 제어, 즉, 브레이킹에 의해 제조되는 자성시트의 플레이크 크기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 에폭시 수지 자성시트와 같이 휨성이 없어 휴대폰 등과 같이 휨성이 요구되는 응용 분야에 사용이 불가능한 자성시트를 본 발명에 의해 브레이킹하는 경우, 휨성(flexibility)을 가지므로 휴대폰 등과 같은 자성시트의 휨성이 요구되는 분야에 사용할 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 발명에 의해 제조되는 브레이킹된 에폭시 수지 자성시트는 고무계 자성시트에 비해 고밀도 자성 성분의 충진이 가능하므로 높은 투자율의 자성시트가 필요한 분야에 사용 가능할 뿐만 아니라, 에폭시의 내열성으로 인하여 고온 환경하의 응용 분야에 적용 가능하다.

도 1 및 2는 각각 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 방법을 설명하는 플로우차트 및 도식화한 도면이다.
도 3은 일반적인 유리섬유 메쉬의 사진이다.
도 4a 내지 4c는 다양한 메쉬 패턴을 보여주는 평면도이다.
도 5a는 상하면에 위치하는 열압착롤러를 이용한 자성시트의 열압착 공정 도면이며, 도 5b는 평판형 열압착프레스를 이용한 자성시트의 열압착 공정 도면이며, 도 5c는 몰드 형상의 열압착몰드를 이용한 자성시트의 열압착 공정 도면이다.
도 6a는 메쉬가 합지된 자성시트의 하부면에만 점착시트를 접착하는 것을 설명하는 도면이고, 도 6b는 메쉬가 합지된 자성시트의 상하면 모두에 점착시트을 접착하는 것을 설명하는 도면이다.
도 7은 가압롤러를 이용하여 점착시트가 부착된 자성시트의 브레이킹을 설명하는 도면이다.
도 8은 메쉬 넘버에 따른 메쉬 개수의 차이를 보여주는 평면도이다.
도 9 및 10은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 방법을 설명하는 플로우차트 및 도식화한 도면이다.

본 발명은 자성시트의 브레이킹(breaking, 분쇄, 파쇄) 방법을 제공한다. 본 발명은 수지(열경화성 또는 열가소성)와 자성 성분을 포함하는 자성시트에 관한 것이다. 본 발명은 예를 들어 수지로서 에폭시와, 자성 성분으로, 예를 들어, 페라이트, 퍼말로이, 샌더스트 등 또는 이들의 혼합 성분 등으로부터 만들어지는 자성시트를 대상으로 하는 발명이다. 또한, 본 발명의 자성시트는 부가 성분으로 Al(OH)₃ 파우더, 알루미나 파우더, AlN(alumina nitride) 파우더 및 BN(Boron nitride) 파우더 등의 방열 성분을 더 포함하는 방열 기능을 갖는 자성시트일 수 있다.

본 발명은 자성시트의 브레이킹 방법으로서, 자성시트 내부, 또는 자성시트의 상하면 중 어느 1면 이상에 메쉬(mesh)를 적층하는 제1단계; 상기 메쉬가 적층된 자성시트를 열압착하는 제2단계; 상기 열압착 후의 자성시트의 상하면 중 1면 이상에 점착시트를 부착하는 제3단계; 및 상기 제3단계에 의해 제조된 점착시트가 부착된 자성시트를 브레이킹하는 제4단계를 포함하는 자성시트의 브레이킹 방법을 제공한다.

이하에서는 도면을 참고하면서 본 발명을 자세히 설명하기로 한다.

도 1 및 2는 각각 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 방법에 의한 자성시트의 브레이킹 방법을 설명하는 플로우차트 및 도식화한 도면이다.

메쉬 적층 단계

본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 의한 자성시트의 브레이킹 방법은 자성시트 사이에 메쉬(mesh)를 적층한 후 통상의 방법과 같이 가압롤러를 이용하여 브레이킹하는 것을 특징으로 한다.

최소 2장의 자성시트(10:10-1, 10-2) 사이에 메쉬(20)를 적층한다. 자성시트(10)는 메쉬(20)의 상하면에 각각 하나씩 적층하는 것이 바람직하지만, 필요에 따라 메쉬(20)의 상하면에 각각 2개 이상씩 적층할 수도 있다. 또는 메쉬(20)의 하부에는 1장의 자성시트(10-1)를 적층하고, 메쉬(20)의 상부에는 2장 이상의 자성시트(10-2)를 적층할 수 있는 등, 자성시트(10)의 적층은 메쉬(20)의 상하면에 각각 1개 이상이면, 더 많은 수를 적층하거나 상하면에 서로 다른 개수의 자성시트(10)를 적층하는 것도 가능하다.

여기서, 상기 자성시트(10)는 경화가 이루어진 것을 사용할 수도 있으나, 예를 들어, 에폭시 수지를 이용한 자성시트의 경우에는 후술하는 열압착 단계에서 가해지는 열에 의해 자성시트(10)의 열경화가 이루어질 수 있다.

또한, 적층되는 2개 이상의 자성시트(10)는 같은 크기, 같은 재질인 것이 바람직하지만, 필요에 따라 재질을 달리하여 자성 특성을 제어할 수도 있으나, 크기 및 모양은 동일한 것이 바람직하다.

도 3은 유리섬유 메쉬의 통상적인 제품 사진으로서, 메쉬(20)는 그물망 형상, 즉, 와이어를 엮어 그물망을 만드는 방법에 따라 평직, 능직, 능첩직, 트위스트망, 크림프망 등 매우 다양하나 본 발명은 구체적인 메쉬 패턴 형성 방법에 한정되지 않는다. 메쉬(mesh)의 크기는 메쉬 패턴의 상하면에 적층되는 자성시트와 동일하거나 소폭 작아, 자성시트의 평면적 내에 메쉬가 위치하는 것이 바람직하다.

메쉬(20)는 다양한 재질로 가능하나, 실험 결과 유리섬유로 이루어진 메쉬 (20)가 자성시트의 수지 성분과의 상용성 등을 감안하면 바람직하였다. 메쉬(20)의 그물망 패턴은 통상적인 사각형뿐만 아니라, 다양한 형상도 가능하다. 도 4a 내지 4c는 메쉬(20) 다양한 그물망 패턴의 평면도로서, 도 4a는 사각형, 도 4b는 육각형, 도 4c는 삼각형의 그물망 패턴을 보여준다. 메쉬(20)의 다양한 그물망 패턴으로 인하여 브레이킹에 의해 플레이크화되는 자성시트(100)의 플레이크 형상의 제어가 가능하다.

열압착 단계

도 5a는 상하면에 위치하는 열압착롤러(40-1, 40-2) 사이에 전단계에서 제조된 메쉬(20)가 적층된 자성시트(10)를 통과시킴으로서 열압착이 이루어지는 공정을 설명하는 도면이며, 도 5b는 평판형으로 상하로 이동하는 열압착프레스(45-1, 45-2)를 이용하여 가압함으로써 메쉬(20)와 자성시트(10)의 열압착이 이루어지는 공정을 설명하는 도면이며, 도 5c는 몰드 형상의 열압착몰드(47-1, 47-2)를 이용하여 가압함으로써 메쉬(20)와 자성시트(10)의 열압착이 이루어지는 공정을 설명하는 도면이다.

메쉬(20)가 내부에 적층된 자성시트(10)를 열압착을 통해 열압착시킴으로써 메쉬(20)와 상하면의 자성시트(10:10-1, 10-2)가 일체화된다. 열압착은 다양한 압착과 동시에 열을 가함으로써, 메쉬가 상하부에 위치하는 자성시트와 일체화, 즉, 합지를 이룬다. 열은 도 5a의 경우 가열된 열압착롤러(40-1, 40-2)에 의해, 도 5b의 경우에는 가열된 평판형의 열압착프레스(45-1, 45-2)에 의해 가압과 동시에 열이 자성시트(10)로 전달됨으로써, 내부의 메쉬(20)와의 합지가 이루어진다. 또한, 도 5c를 참고하면, 자성시트(10)가 유동성이 있는 경우 열압착 시에 형상이 변형되거나, 열압착 힘이 가해지지 않는 X-Y 방향으로 변형이 일어나므로, 상하뿐만 아니라 측면까지 모두 폐쇄된 몰드 형상의 열압착몰드(47-1, 47-2)에 의해 가압과 동시에 열이 자성시트(10)로 전달되도록 할 수 있다.

이때, 자성시트(10)의 수지 성분들은 열압착 시의 열에 의하여 열경화가 일어날 수 있다. 예를 들어, 수지로서 에폭시를 사용한 경우, 에폭시 성분에 따라 열경화 시간은 수초에서 수 시간까지 다양하며, 에폭시 성분에 맞게 열압착 시간을 조절함으로써 열경화가 충분히 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 자성시트(10)는 열압착 전에 이미 열경화된 것을 사용할 수도 있다.

점착시트 부착 단계

점착시트(30)의 접착 방법으로서, 메쉬 패턴이 합지된 자성시트의 하부면에만 점착시트(30)를 접착하는 방법(도 6a), 상하부면 모두에 접착하는 방법(도 6b)을 도시한 것이다.

지지체 역할을 할 뿐만 아니라 다른 응용 기기(예를 들어 휴대폰 등)에 접착을 위한 수단인 점착시트(30)는 점착 성분(또는 접착 성분)을 갖는 시트(또는 필름)를 상기 열압착 후의 자성시트(10)의 상하면 중 하나 이상에 접착할 수 있다.

점착시트(30)는 점착 성분으로 인하여 별도의 접착을 위한 공정은 필요 없으며, 점착시트(30)를 자성시트(10)에 위치를 맞춘 후 가압함으로써 서로 접착된다.

점착시트(30)는 통상적으로 사용되는 양면 점착 테이프 또는 양면 점착 필름일 수 있다. 예를 들어, 상기 점착시트(30)에는 에폭시계 점착제, 실리콘계 점착제, 아크릴계 점착제 및 이들의 혼합 성분이 함유될 수 있다. 상기 점착시트(30)의 표면, 즉 자성시트와 합지되지 않은 면에는 점착층을 보호하기 위해 이형 필름(release film)이 부착될 수 있다.

또한, 본 발명의 점착시트(30)는 접착시트를 포함하는 포괄적인 용어로 사용되었음을 명시한다.

브레이킹 단계

도 7은 가압롤러(50 :50-1 ~ 50-3)를 이용하여 상기 점착시트(30) 부착 후의 자성시트(10)의 브레이킹을 설명하는 도면이다. 자성시트(10)의 상하면에 각각 1개 이상 위치하는 가압롤러(50:50-1 ~ 50-3) 사이에 상기 점착시트(30) 부착 후의 자성시트(10)를 통과시킴으로써, 자성시트(10)의 브레이킹이 일어난다. 도 7에는 도시하지 않았으나 브레이킹 후 평탄화 공정을 더 추가함으로써 브레이킹된 자성시트(100)의 표면이 평탄하게 되도록 하는 것이 바람직하다.

브레이킹은 이미 잘 알려진 기술이므로 구체적인 브레이킹 방법에 대한 설명은 생략하기로 한다. 본 발명에서는 내부에 적층된 메쉬(20)의 메쉬 넘버(메쉬 크기)에 따라 자성시트(10: 10-1, 10-2)의 브레이킹 정도가 조절된다.

예를 들어, 도 8은 동일한 면적의 사각형 메쉬(20)에서 메쉬 넘버에 따른 메쉬 개수의 차이를 보여주는 평면도이다. 자성시트(10)의 사이에 적층된 메쉬(20)의 메쉬 사이즈(넘버)에 따라 브레이킹되는 자성시트(10)의 브레이킹 정도를 제어할 수 있다. 자성시트(10)의 내부에 있는 메쉬(20)의 메쉬 넘버(사이즈)에 따라 가압롤러(50)의 힘이 가해지는 자성시트(10)의 위치 및 면적이 달라지므로 메쉬 넘버를 변경함으로써 자성시트의 플레이크 크기를 조절할 수 있다. 즉 메쉬 넘버가 높아 단위 면적당 메쉬의 숫자가 많은 경우 자성시트의 플레이크 개수는 증가하나, 플레이크 하나 당 크기는 작아지며, 메쉬 넘버가 작아 단위 면적당 메쉬의 숫자가 적은 경우에는 플레이크 개수는 감소하는 대신, 단위 플레이크 당 크기는 커진다.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명은 자성시트(10)의 내부에 적층되는 메쉬(20)의 넘버, 즉, 메쉬(20)의 단위 면적당 포함된 그물망 개수를 조절함으로써 브레이킹되는 자성시트(10)의 플레이크(flake)의 크기를 제어할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 의한 자성시트의 브레이킹 방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 9 및 10은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예의 방법의 플로우차트 및 도식화한 도면이다. 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 의한 자성시트의 브레이킹 방법은, 전술한 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 의한 자성시트의 브레이킹 방법과 비교하여 자성시트(10)가 한 장만 사용되는 것만 다르고 나머지는 동일하므로 중복되는 설명은 생략하고 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

자성시트(10)는 전술한 제 1 실시예의 방법과 달리 한 장만 사용하며, 한 장의 자성시트(10) 위에 메쉬(20)를 적층한 후, 점착시트(30)의 부착, 브레이킹을 진행할 수 있다. 특히, 자성시트(10)가 유동성이 좋은 성분의 수지를 포함하여 제조되는 경우, 1장의 자성시트(10) 위에 메쉬(20)를 적층한 후 나머지 공정을 진행하여도 메쉬(20)의 일부가 자성시트(10)의 내부로 이동함으로써, 메쉬(20)와 자성시트(10)의 결합이 공고히 될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 제 3 실시예의 자성시트의 브레이킹 방법으로서,자성시트(10)의 상하면 모두에 메쉬(20)를 적층할 수도 있다(도면 미도시).

전술한 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 같이 본 발명의 방법은 자성시트(10)의 개수는 최소 1장 이상이면 무방하며, 필요에 따라 자성시트(10)의 개수를 증가할 수도 있다. 또한, 메쉬(20)는 자성시트(10)의 내부에 위치할 수도 있으며, 자성시트(10)를 기준으로 상하면 중 어느 1면 이상에 위치할 수도 있다.

10(10-1, 10-2) : 자성시트
20 : 메쉬(mesh)
30 : 점착시트
40-1, 40-2 : 열압착롤러
45-1, 45-2 : 열압착프레스
47-1, 47-2 : 열압착몰드
50(50-1, 50-2, 50-3) : 가압롤러
100 : 본 발명의 방법에 따라 제조된 에폭시 수지 자성시트

Claims (10)

1. 수지와 자성 성분을 포함하는 자성시트의 브레이킹 방법에 있어서,
   자성시트 내부 또는 상하면 중 어느 1면 이상에 메쉬(mesh)를 적층하는 제1단계;
   상기 메쉬가 적층된 자성시트를 열압착하는 제2단계;
   상기 열압착에 의해 메쉬가 합지된 자성시트의 상하면 중 1면 이상에 점착시트를 부착하는 제3단계; 및
   상기 점착시트가 부착된 자성시트를 브레이킹하는 제4단계를 포함하되,
   상기 메쉬의 메쉬 넘버 조절에 따라 브레이킹 후의 자성시트 플레이크 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 자성시트의 브레이킹 방법.
   
2. 제1항에서, 상기 제1단계의 메쉬는 유리섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 자성시트의 브레이킹 방법.
   
3. 제1항에서, 상기 제4단계의 브레이킹은 가압롤러 사이를 자성시트가 통과함으로써 가압롤러의 압착력에 의해 브레이킹이 일어나는 것을 특징으로 하는 자성시트의 브레이킹 방법.
   
4. 제1항에서, 상기 수지는 에폭시인 것을 특징으로 하는 자성시트의 브레이킹 방법.
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