KR101869326B1 - 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프 및 이의 제작방법 - Google Patents

나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프 및 이의 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프는 이형필름, 상기 이형필름 이면에 인쇄되어 형성되는 전도성 나노 금속선, 상기 전도성 나노 금속선 표면에 형성되는 도전성 점착제 및 상기 도전성 점착제 표면에 합지되어 형성되는 전도성 기재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프의 제작방법은 이형제가 코팅된 필름을 준비하는 단계, 나노 금속파우더와 고분자 바인더를 혼합하여 전도성 나노잉크를 준비하는 단계, 상기 이형필름의 이형제 코팅면에 상기 전도성 나노잉크로 회로를 인쇄하는 단계, 상기 인쇄된 전도성 나노잉크를 경화하는 단계, 상기 인쇄된 전도성 나노잉크 표면에 도전성 점착제를 코팅하는 단계, 상기 도전성 점착제를 경화하는 단계 및 상기 도전성 점착제가 코팅된 면을 전도성 기재와 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프 및 이의 제작방법{DIRECT-CONTACTABLE CONDUCTIVE ADHESIVE TAPE USING NANOMETAL POWER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 고성능 전도성 점착테이프 및 그 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노 크기의 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프 및 그 제작방법에 관한 것입니다.
종래의 전도성 점착테이프는 상부에 금속 호일 또는 구리와 니켈이 도금된 부직포 또는 페브릭 원단을 단독으로 사용하거나, 상부에 금속 호일을 사용하고, 중간에 구리와 니켈이 도금된 부직포 또는 페브릭 원단을 사용한 층을 구성하며, 상하 각 층간에 도전성 점착제를 적용하여 구성하는 것이 일반적이었다. 그러나, 이러한 금속 호일층과 점착제 층으로 구성된 종래의 전도성 점착테이프는 피착물에 부착 후 전기 전도성 변화 및 전도성에 한계가 있다는 단점이 있다.
종래의 전도성 점착테이프는 '특허문헌 1'에 개시된 바와 같이, 기재인 시트층과 상기 시트의 상측에 코팅된 제1 전도성 금속 페이스트 코팅층과 상기 시트의 하측에 코팅된 제2 전도성 금속 페이스트 코팅층과 상기 제1 전도성 금속 페이스트 코팅층에 합지된 제1 전도성 점착제층과 상기 제2 전도성 금속 페이스트 코팅층에 합지된 제2 전도성 점착제층 및 상기 제2 전도성 금속 페이스트 코팅층에 합지된 제2 전도성 점착제층의 타면에 합지된 이형지층으로 구성된다. 이러한 전도성 점착 테이프는 두께가 두꺼워지고, 제조공정이 복잡한 문제가 있다.
또 다른 종래의 전도성 점착테이프 타입으로 '특허문헌 2'에 개시된 바와 같이, 고분자 물질을 방사하여 다수의 기공을 갖는 나노 웹 형태로 형성되는 기재와 방사 방법에 의해 전도성 점착물질을 방사하여 무기공 형태로 형성되고 상기 기재의 일면 또는 양면에 직접 방사에 의해 형성되거나 합지되는 전도성 점착층으로 구성되어 점착 테이프의 두께를 얇게 만들 수 있고, 점착력을 향상시킬 수 있으며, 굴곡이 있는 표면에도 정밀하게 부착할 수 있는 전도성 점착테이프가 개시되어 있다.
그러나 '특허문헌 2'의 전도성 점착테이프는 피착물에 부착된 후 전기적 전도성 변화에 한계가 있고 전도성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
이에 대한 대안으로 또 다른 종래의 전도성 점착테이프 타입은 전도성 물질(금속 호일 또는 금속으로 도금된 물질)을 기재로 하여 상기 기재의 일면 또는 양면에 전도성 점착제층을 형성하여 상기 전도성 점착제 내에 포함된 전도성 파우더(금속 파우더 또는 탄소나노튜브(CNT), 그라파이트(Graphite), 그래핀(Graphene) 등 전도성을 지니는 전도성 카본류) 간의 직접 또는 간접적 연결에 의한 전기 전도를 발생하는 방식이 있다.
그러나 이러한 방식은 피착물에 부착 후 전기 전도성 개선에 한계가 있고, 스트레스와 같은 물리적, 환경적 요소에 의해 전도성이 영향을 받는 문제가 있다.
KR 20-0398477 KR 10-1511284
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 피착물에 직접적으로 미세 금속선을 접촉시켜 수평방향(X-Y축)의 전도성 성능을 최대로 극대화하고, 선의 굵기 조절로 패턴 사이의 간격을 조절하여 피착물에 부착되는 점착 면적을 조절하여 점착제의 물성에 더하여 안정적인 점착력 조절이 가능하며, 점착제 내의 바인더에 혼합된 전도성 물질의 접촉 가능 면적 증가 및 상하 도체와의 간격이 작아짐으로 인해 수직방향(Z축)의 전도성 성능의 상승이 동시에 발생하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프 및 그 제작방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프는 이형필름, 상기 이형필름 이면에 인쇄되어 형성되는 전도성 나노 금속선, 상기 전도성 나노 금속선 표면에 형성되는 도전성 점착제 및 상기 도전성 점착제 표면에 합지되어 형성되는 전도성 기재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 제품의 적용에 있어 수직방향(Z축)의 전도성이 불필요한 경우, 필요에 따라 점착제 내에 전도성 파우더를 혼합하지 않을 수 있음으로 점착제 내에 전도성 물질을 투입하는 것을 규정하지는 않는다.
상기 전도성 나노 금속선은 나노 크기의 금, 은, 구리 및 알루미늄과 같은 금속류로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 파우더를 고분자 바인더에 혼합한 전도성 나노잉크로 형성될 수 있다.
상기 고분자 바인더는 멜라민수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 알키드수지, 이미드수지, 불포화에스테르수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 도전성 점착제는 아크릴, 우레탄, 실리콘, 합성고무류로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 도전성 점착제는 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄으로 이루어진 금속류 또는 카본계열 물질로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 전도성 기재는 표면에 전도성 블랙카본을 이용한 빛샘 방지 코팅층을 더 포함할 수 있다.
제품의 적용에 있어 수직방향(Z축)의 전도성이 불필요한 경우, 필요에 따라 투명 또는 블랙 등 색상의 절연성을 지닌 필름을 더 포함 할 수 있다.
본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프의 제작방법은 이형제가 코팅된 필름을 준비하는 단계, 나노 금속파우더와 고분자 바인더를 혼합하여 전도성 나노잉크를 준비하는 단계, 상기 이형필름의 이형제 코팅면에 상기 전도성 나노잉크로 회로를 인쇄하는 단계, 상기 인쇄된 전도성 나노잉크를 경화하는 단계, 상기 인쇄된 전도성 나노잉크 표면에 도전성 점착제를 코팅하는 단계, 상기 도전성 점착제를 경화하는 단계 및 상기 도전성 점착제가 코팅된 면을 전도성 기재와 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 고성능 전도성 점착테이프는 피착물에 직접적으로 미세 금속선을 접촉시켜 수평방향(X-Y축)의 전도성 성능을 최대로 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 고성능 전도성 점착테이프는 전도성 나노잉크로 인쇄되어 형성되는 전도성 나노 금속선의 굵기 조절로 전도성의 조절이 가능하며, 패턴 사이의 간격을 조절하여 피착물에 부착되는 점착 면적을 조절하여 점착제의 물성에 더해 안정적인 점착력 조절이 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 고성능 전도성 점착테이프는 점착제 내의 바인더에 혼합된 전도성 물질의 접촉 가능 면적 증가 및 상하 도체와의 간격이 좁아져 수직방향(Z축)의 전도성 성능의 상승 효과를 동시에 얻을 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프의 단면도로서, 도 1은 본 발명에 따른 고성능 전도성 점착테이프의 기본형이고, 도 2는 본 발명에 따른 고성능 전도성 점착테이프의 복합형이다.
도 3은 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프의 제작방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 사용예를 나타낸 도면으로서, (a)는 종래의 전도성 점착테이프를 나타내는 단면도이고, (b)는 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프를 이용한 사용예를 나타내는 도면이다.
도 5는 피착물과 접촉되는 전도성 물질의 접촉 면적을 나타내는 도면으로서, (a)는 종래의 전도성 점착테이프에서의 접촉 면적, (b)는 본 발명의 전도성 점착테이프에서의 접촉 면적을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기 저항 측정시험을 나타내는 도면으로서, (a)는 수평(X-Y축)방향 전기 저항 측정시험, (b)는 수직(Z축)방향 전기 저항 측정시험을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평(X-Y축)방향의 전기 저항 측정결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직(Z축)방향의 전기 저항 측정결과를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일한 구성 요소 또는 기능적으로 유사한 구성 요소들을 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프의 단면도로서, 도 1은 본 발명에 따른 고성능 전도성 점착테이프의 기본형(100)이고, 도 2는 본 발명에 따른 고성능 전도성 점착테이프의 복합형(200)이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 전도성 점착테이프는 이형필름(110), 상기 이형필름 이면에 인쇄되어 형성되는 전도성 나노 금속선(120), 상기 전도성 나노 금속선 표면에 형성되는 도전성 점착제(130) 및 상기 도전성 점착제 표면에 합지되어 형성되는 전도성 기재(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 2를 참조하면, 도 1의 기본형에 추가적으로 층을 더 형성하여 복합형으로 제조된 전도성 점착테이프로서, 도전성 점착제층과 전도성 기재층을 더 추가적으로 포함하여 형성할 수 있다.
상기 이형필름(110)은 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 종이로 이루어진 군에서 적어도 하나 이상으로 형성된 필름에 불소, 실리콘, 왁스류와 같은 이형제가 코팅된 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 작업성 및 제조비용 감안 시 폴리에스테르 필름을 사용할 수 있다.
상기 전도성 나노 금속선(120)은 나노 금속파우더를 고분자 바인더와 혼합한 것으로 상기 나노 금속파우더는 색상과 무관하며, 입자크기가 5 내지 150 nm 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 100 nm에 해당하는 나노 크기의 입자이다. 입자 크기가 5 nm 미만인 경우, 크기가 너무 작아 분산력이 떨어지고, 뭉쳐서 전도 효율이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 150 nm를 초과하면, 나노 크기의 금속파우더로서 갖는 여러가지 물성이 나타나지 않아 이형필름의 이면에 회로 인쇄 시 선폭에 제한이 생기고, 정교한 전도성을 갖는데 문제가 생길 수 있다. 그러나 전도성 나노 금속선의 선폭을 넓게 적용할 수 있는 경우에는 보다 큰 크기의 나노 입자를 적용하여도 인쇄성에 영향을 주지 않음으로 입자 크기를 규정하지는 않는다.
상기 나노 금속파우더는 나노 크기의 금, 은, 구리 및 알루미늄으로 이루어진 금속류로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 고분자 바인더에 혼합하여 전도성 나노잉크로 형성되는 것을 특징으로 하며, 이때 고분자 바인더는 나노 금속파우더가 균일하게 분산되고, 인쇄성을 향상시키는 기능을 한다. 상기 고분자 바인더는 상기 나노 금속파우더의 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부로 첨가되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 나노 금속파우더 100 중량부에 대하여 상기 고분자 바인더 20 내지 80 중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다. 첨가량이 10 중량부 미만인 경우 나노 금속파우더를 균일하게 분산시키는 기능이 떨어져 뭉치게 되고, 이로 인해 인쇄성이 저하되게 된다. 100 중량부 초과 시에는 나노 금속파우더의 비율이 낮아져 전도성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 고분자 바인더는 멜라민수지, 우레탄수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 실리콘수지, 알키드수지, 이미드수지, 불포화에스테르수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하며, 사용된 고분자 바인더에 따라 다른 경화방식을 적용한다.
상기 고분자 바인더에 사용되는 용매의 종류는 특별히 한정하지 않으며, 고분자 바인더를 용해시킬 수 있는 용매라면 모두 사용 가능하다. 고분자 바인더는 용매 100 중량부에 대하여 0.01 내지 70 중량부로 포함될 수 있다. 바인더 중량부가 0.01 미만인 경우 균일한 분산 효과를 얻기 어렵고, 중량부가 70 초과인 경우 나노잉크로 제조하여 선 또는 곡선으로 이뤄진 회로 형태로 인쇄하기 어려운 문제가 있다. 필요에 따라 나노 금속파우더의 균일한 분산을 위해 분산 안정제가 첨가될 수 있다.
상기 나노 금속파우더와 고분자 바인더를 혼합한 전도성 나노잉크를 상기 이형필름의 이형제 코팅면에 수평 방향의 전기 흐름이 가능하도록 선 또는 곡선으로 된 끊임없이 이어지는 회로 형태로 인쇄하여 전도성 나노 금속선(120)을 형성하게 된다.
상기 전도성 나노 금속선(120)이 인쇄된 이형필름의 잉크 인쇄면 위에 상기 도전성 점착제(130)를 코팅 형성하는데, 상기 도전성 점착제(130)는 아크릴, 우레탄, 실리콘, 합성고무류로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하며, 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄으로 이루어진 금속류 또는 카본계열 물질로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 전도성 물질(150)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 제품의 적용에 있어 수직(Z축)방향의 전도성이 불필요한 경우에는 점착제 내에 상기 전도성 물질(150)을 혼합하지 않을 수도 있으므로 점착제 내에 전도성 물질을 투입하는 것을 규정하지는 않는다.
상기 전도성 기재(140)는 금속호일, 도금섬유, 또는 도금 부직포로 이루어질 수 있으며, 상기 도전성 점착제(130)의 표면에 합지하여 형성된다. 또한, 상기 전도성 기재는 표면에 전도성 블랙카본을 이용한 빛샘 방지 코팅층을 더 포함할 수 있다. 제품의 적용에 있어 수직(Z축)방향의 전도성이 불필요한 경우 필요에 따라 투명 또는 블랙 등의 색상의 절연성을 지닌 필름을 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프의 제작방법을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프의 제작방법은 이형제가 코팅된 필름을 준비하는 단계(S310), 나노 금속파우더와 고분자 바인더를 혼합하여 전도성 나노잉크를 준비하는 단계(S320), 상기 이형필름의 이형제 코팅면에 상기 전도성 나노잉크로 회로를 인쇄하는 단계(S330); 상기 전도성 나노잉크로 인쇄된 전도성 나노 금속선을 경화하는 단계(S340), 상기 인쇄된 전도성 나노 금속선 표면에 도전성 점착제를 코팅하는 단계(S350), 상기 도전성 점착제를 경화하는 단계(S360) 및 상기 도전성 점착제가 코팅된 면을 전도성 기재와 합지하는 단계(S370)를 포함한다.
상기 단계(S330)에서 상기 이형필름의 이형제 코팅면에 상기 전도성 나노잉크로 인쇄 시, 형상은 특정하지 않으나, 선 또는 곡선으로 끊임없이 이어지는 형태면 가능하다. 즉, 삼각, 사각, 원형, 다각형, 또는 불규칙 형상 등 가는 선으로 회로가 전체적으로 이어져 있는 형태면 가능하다.
이때, 인쇄된 선의 굵기와 인쇄되지 않은 빈 공간의 면적 차이는 완성된 전도성 점착테이프의 점착력과 전도성에 직접적인 영향을 주기 때문에 필요 시 되는 점착력과 전도성을 감안하여 제작한다. 전도성 나노잉크로 인쇄된 전도성 나노 금속선의 굵기는 일반적으로 0.05 내지 5 mm 사이가 바람직하다. 전도성 나노 금속선의 선폭이 0.05 mm 미만인 경우, 나노 금속분말과 피착물과의 직접 접촉면적이 좁아서 전도 효율이 떨어지고, 5 mm 초과 시, 점착제가 피착물과 접촉하는 면적이 좁아 점착력이 낮아지는 문제가 있다.
상기 단계(S340)에서 인쇄된 전도성 나노 금속선(120)을 경화 시, 경화의 종류는 사용된 바인더 및 경화 시스템에 따라 상온 경화, 열 경화 또는 UV 경화를 사용할 수 있다.
상기 단계(S360)에서 코팅된 도전성 점착제(130)를 경화 시, 경화 종류는 바인더 및 경화 시스템에 따라 상온 경화, 열 경화 또는 UV 경화를 사용할 수 있다. 또한, 코팅된 도전성 점착제를 경화 이후 점착면의 보호를 위해 이형필름을 추가적으로 합지하는 단계를 포함할 수 있다.
도 4는 사용예를 나타낸 도면으로서, (a)는 종래의 전도성 점착테이프를 나타내는 단면도이고, (b)는 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프를 이용한 사용예를 나타내는 도면이다. 도 4의 (a)를 참조하면, 기존의 전도성 점착테이프는 피착물(300)에 점착 후 전기 전도가 도전성 점착제(130) 내의 전도성 물질(150)을 통해 상부 전도성 기재(140)에 전달되어 수평으로 이동 후 전도성 물질(150)을 통해 하부로 전달되는 방식인데, 이 과정에서 전도성 물질(150) 간의 직접, 간접적인 이동에 따른 전도율 손실로 전도효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 전도성 점착테이프는 피착물(300)에 점착 후 전기 전도가 전도성 나노잉크로 인쇄된 전도성 나노 금속선(120)에 의해 수평으로 연결된 회로를 따라 손실없이 전도성이 발생하고, 또한 도전성 점착제(130) 내의 전도성 물질(150)을 통해 상부 전도성 기재(140)에 전달되어 수평으로 이동 후 전도성 물질(150)을 통해 하부로 전달되는 방식으로, 이때 외부로 방출되는 노이즈가 낮아져 전도효율이 높게 된다.
도 5는 피착물에 점착 후, 피착물과 접촉되는 전도성 물질의 접촉 면적을 나타내는 도면으로서, (a)는 종래의 전도성 점착테이프에서의 접촉 면적, (b)는 본 발명의 전도성 점착테이프에서의 접촉 면적을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 종래의 전도성 점착테이프는 미세한 접촉부위를 통해 전기를 전도하여 전도 효율이 떨어지나, 본 발명의 전도성 점착테이프는 전도성 나노 금속파우더를 이용한 전도성 나노잉크로 인쇄된 전도성 나노 금속선을 포함하고, 이러한 선 또는 곡선으로 전체적으로 끊임없이 이어져 있는 전도성 나노 금속선에 의해 피착물에 직접적으로 접촉함으로써, 수평방향(X-Y축)의 전도성 성능을 최대로 극대화할 수 있다. 그리고, 상기 전도성 나노 금속선의 굵기 조절로 패턴 사이의 간격을 조절하여 피착물에 부착되는 점착 면적을 조절할 수 있고, 이를 통해 도전성 점착제의 물성에서 기인하는 점착력에 더해 안정적인 점착력 조절이 가능하다. 또한, 도전성 점착제 내의 바인더에 혼합된 전도성 물질의 접촉 가능 면적을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 상하 도체와의 간격이 좁아져 수직방향(Z축)의 전도성 성능을 동시에 상승시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 고성능 전도성 점착테이프는 종래의 전도성 물질의 혼합을 이용한 전도성 점착테이프에 비해 신뢰할 수 있는 우수한 전기 전도성을 발현할 수 있다. 종래의 전도성 물질이 혼합된 점착제를 부직포나 멤브레인과 같은 다공성 기재에 코팅하는 구조는 매우 좁은 부분의 접촉이 이루어지기 때문에 충분한 전기 접속의 신뢰성을 얻기가 어려우나, 본 발명에 따른 전도성 점착테이프는 나노 금속파우더를 포함한 전도성 나노 금속선에 의해 피착물과 직접 접촉방식으로 전도 효율을 높이고, 전도성 물질 간의 접촉 면적을 확대함으로써 우수한 전기 전도성을 얻을 수 있다.
또한, 얇은 두께로 제작이 가능하면서 전기 전도성과 점착력을 안정적으로 확보할 수 있고, 피착물의 굴곡진 면에도 사용이 가능하다. 전기 전도성이 높기 때문에 노이즈 감쇄 효과를 고효율로 얻을 수 있고, 모든 방향으로 도전가능한 구성에 의해 점착제의 평면(X-Y축)과 두께(Z축) 방향으로 전기 전도가 가능한 장점이 있다.
이로 인해 본 발명에 따른 전도성 점착테이프는 우수한 전기 전도성 및 노이즈 감쇄 효과뿐만 아니라, 얇은 두께로 제작이 가능하므로, 경량화 및 유연성 효과 또한 동시에 갖게 된다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 설명하고자 하며, 이로써 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
나노 크기의 구리분말을 우레탄 수지와 혼합하여 전도성 나노잉크를 제조하였다. 이때 나노 구리분말 중량부 100에 대하여 우레탄 수지 50 중량부의 혼합비로 혼합하였다. 두께가 50 ㎛인 폴리에스테르 필름의 실리콘 이형처리가 이루어진 면에 상기 전도성 나노잉크를 선 또는 곡선으로 전체적으로 이어져 있는 형태로 인쇄하였는데, 전도성과 점착력을 고려하여 선폭 120 ㎛, 패턴 간격 180 ㎛가 되도록 형성하였다. 이후 제논 플래시 램프(Xenon flash lamp)를 적용한 UV 경화방식으로 경화시켰다. 아크릴 수지 중량부 100에 대하여 니켈을 15 중량부로 혼합하여 도전성 점착제를 제조 후 상기 경화된 전도성 나노 금속선에 코팅한 다음, 열 경화방식으로 경화하였다. 이때 건조된 아크릴 도전성 점착제 두께가 25 ㎛가 되도록 제작하였다. 전도성 기재로 두께가 25 ㎛인 구리호일을 준비하여 점착면에 합지하였다. 빛샘 방지를 위해 상기 구리호일 표면에 전도성 블랙카본을 사용하여 코팅하였다.
비교예 1
아크릴 수지 중량부 100에 대하여 니켈 15 중량부로 혼합하여 도전성 점착제를 제조 후 두께가 50 ㎛인 폴리에스테르 필름의 실리콘 이형처리가 이루어진 면에 상기 도전성 점착제를 건조 이후 두께가 25 ㎛가 되도록 코팅한 다음, 열 경화방식으로 경화하였다. 전도성 기재로 두께가 25 ㎛인 구리호일을 준비하여 점착면에 합지하였다. 빛샘 방지를 위해 상기 구리호일 표면에 전도성 블랙카본을 사용하여 코팅하였다.
실험예
실험예 1. 수평(X-Y축)방향 저항 테스트 결과
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 저항 측정시험을 나타내는 도면으로서, (a)는 수평(X-Y축)방향 전기 저항 측정시험을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예 1과 비교예 1에 따른 전도성 점착테이프를 폭 5 mm, 길이 45 mm로 절단하여 이형필름을 떼어내고, 25 mm 간격으로 떨어져 수평되게 배치시킨 구리 피착물(10 mm x 50 mm)에 부착하였다. 각각 10개의 시편을 만들어(n=10) Truss Test Method에 따라 측정을 수행한 후(도면 6 참조), 평균값을 산출하였다. 측정 결과 하기 표 1 및 도면 7을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1의 수평(X-Y축)방향 평균 저항값은 종래의 전도성 점착테이프인 비교예 1의 평균 저항값에 비해 약 16배 낮으므로, 높은 전도 효율을 갖는 것으로 나타났다.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 평균값
(Ω)
비교예 1 0.18 0.19 0.23 0.19 0.21 0.25 0.23 0.25 0.23 0.24 0.22
실시예 1 0.012 0.008 0.014 0.014 0.013 0.014 0.014 0.017 0.014 0.014 0.0134
실험예 2. 수직(Z축)방향 저항 테스트 결과
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 저항 측정시험을 나타내는 도면으로서, (b)는 수직(Z축)방향 전기 저항 측정시험을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예 1과 비교예 1에 따른 전도성 점착테이프를 폭 25 mm, 길이 25 mm로 절단하여 이형필름을 떼어내고, 구리 표면에 금으로 도금한 25 mm x 25 mm 면적의 피착물 하판과 동일 면적의 상판(1 kg)의 사이에 배치하였다. 각각 10개의 시편을 만들어(n=10) Truss Test Method에 따라 측정을 수행한 후(도면 6 참조), 평균값을 산출하였다. 측정 결과 하기 표 2 및 도면 8을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1의 수직(Z축)방향 평균 저항값은 종래의 전도성 점착테이프인 비교예 1의 평균 저항값에 비해 약 1.5배 낮으므로, 높은 전도 효율을 갖는 것으로 나타났다.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 평균값
(Ω)
비교예 1 0.012 0.012 0.011 0.012 0.012 0.011 0.012 0.012 0.012 0.012 0.0118
실시예 1 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.008 0.008 0.008 0.008 0.007 0.0078
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 제조방법에 있어 전도성 기재에 도전성 점착제층을 우선적으로 형성 후 상기 도전성 점착제의 점착면 위에 전도성 나노잉크로 옵셋 인쇄 등을 통해 회로를 형성하는 방식 등과 같이 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 기본형 110: 이형필름
120: 전도성 나노 금속선 130: 도전성 점착제
140: 전도성 기재 150: 전도성 물질
200: 복합형 300: 피착물

Claims (10)

  1. 이형필름;
    상기 이형필름 이면에 인쇄되어 형성되는 전도성 나노 금속선;
    상기 이형필름의 전도성 나노 금속선이 형성된 면에 형성되는 도전성 점착제; 및
    상기 도전성 점착제 표면에 합지되어 형성되는 전도성 기재를 포함하며,
    상기 전도성 나노 금속선은 선폭이 0.05 내지 5 mm이고, 나노 금속파우더 100 중량부에 대하여 고분자 바인더를 20 내지 80 중량부로 혼합한 전도성 나노잉크로 형성되는 것을 특징으로 하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 바인더는 멜라민 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 이미드 수지 및 불포화에스테르 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 점착제는 아크릴, 우레탄, 실리콘 및 합성고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도전성 점착제는 금속류 및 카본계열 물질로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 기재는 표면에 전도성 블랙카본을 포함하는 빛샘 방지 코팅층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프.
  7. (a) 이형제가 코팅된 이형필름을 준비하는 단계;
    (b) 나노 금속파우더 100 중량부에 대하여 고분자 바인더를 20 내지 80 중량부로 혼합하여 전도성 나노잉크를 준비하는 단계;
    (c) 상기 이형필름의 이형제 코팅면에 상기 전도성 나노잉크로 선폭이 0.05 내지 5 mm인 회로를 인쇄하는 단계;
    (d) 상기 전도성 나노잉크로 인쇄된 전도성 나노 금속선을 열 경화 또는 UV 경화하는 단계;
    (e) 상기 이형필름의 전도성 나노 금속선이 형성된 면에 도전성 점착제를 코팅하는 단계;
    (f) 상기 도전성 점착제를 경화하는 단계; 및
    (g) 상기 도전성 점착제가 코팅된 면을 전도성 기재와 합지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프의 제작방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 (f)단계의 코팅된 도전성 점착제를 상온 경화, 열 경화 또는 UV 경화를 통해 경화하는 것을 특징으로 하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프의 제작방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 (f)단계의 코팅된 도전성 점착제를 경화 이후 점착면의 보호를 위해 이형필름을 추가적으로 합지하는 것을 특징으로 하는 나노 금속파우더를 이용한 직접 접촉방식의 전도성 점착테이프의 제작방법.

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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200398477Y1 (ko) 2005-07-21 2005-10-13 (주)데카닉스 전도성 양면 점착테이프
KR20110055893A (ko) * 2009-11-20 2011-05-26 한국전자통신연구원 전기방사법을 이용한 금속선 제조방법
KR101511284B1 (ko) 2012-06-04 2015-04-10 주식회사 아모그린텍 전도성 점착 테이프 및 그 제조방법
KR101564054B1 (ko) * 2014-12-22 2015-10-29 주식회사 다보씨앤엠 전자부품 표면보호필름 및 그 제조방법
KR20160005476A (ko) * 2014-07-07 2016-01-15 대상에스티 주식회사 우수한 내식성을 가지는 전도성 차광 테이프 및 그 제조방법
WO2016031786A1 (ja) * 2014-08-28 2016-03-03 リンテック株式会社 導電性粘着シート

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200398477Y1 (ko) 2005-07-21 2005-10-13 (주)데카닉스 전도성 양면 점착테이프
KR20110055893A (ko) * 2009-11-20 2011-05-26 한국전자통신연구원 전기방사법을 이용한 금속선 제조방법
KR101511284B1 (ko) 2012-06-04 2015-04-10 주식회사 아모그린텍 전도성 점착 테이프 및 그 제조방법
KR20160005476A (ko) * 2014-07-07 2016-01-15 대상에스티 주식회사 우수한 내식성을 가지는 전도성 차광 테이프 및 그 제조방법
WO2016031786A1 (ja) * 2014-08-28 2016-03-03 リンテック株式会社 導電性粘着シート
KR101564054B1 (ko) * 2014-12-22 2015-10-29 주식회사 다보씨앤엠 전자부품 표면보호필름 및 그 제조방법

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