KR101922938B1 - 전자파제어, 방열 및 충격흡수 기능을 갖는 다기능성 복합시트 - Google Patents

전자파제어, 방열 및 충격흡수 기능을 갖는 다기능성 복합시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 충격흡수층; 상기 충격흡수층의 일면에 구비되는 금속박층; 상기 금속박층 상에 구비되는 제1 전자파제어층; 상기 제1 전자파제어층 상에 구비되는 그라파이트층; 상기 그라파이트층 상에 구비되는 제2 전자파제어층; 상기 제2 전자파제어층 상에 구비되는 절연접착층; 및 상기 절연접착층 상에 구비되는 이형필름층;을 포함하고, 전체 두께가 50㎛ 내지 250㎛이고, 전자파차폐율이 60dB 내지 120dB이고, 열전도도가 250W/mk 내지 700W/mk인 전자파차폐, 방열 및 충격흡수의 복합기능을 구비한 다기능성 복합시트에 관한 것이다.

Description

전자파제어, 방열 및 충격흡수 기능을 갖는 다기능성 복합시트 {Multi-functional composite sheet having function of controlling electromagnetic wave, thermal radiation, and absorbing impact}
본 발명은 전자파제어, 방열 및 충격흡수 기능을 모두 구비한 다기능성 복합시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자파제어, 방열 및 충격흡수의 기능이 효율적으로 향상되어 소형화, 슬림화된 전자기기 등에 사용될 수 있는 다기능성 복합시트에 관한 것이다.
최근 전자기기 및 전자부분의 소형화, 슬림화 및 다기능화의 경향에 따라 전자소자에 대한 집적도가 높아지고, 전기에너지에 의하여 작동하는 전자소자의 발열량도 크게 증가하고 있다. 전자소자에서 발생하는 열은 전자소자에 축적되어 전자기기의 작동수명을 감소시키므로, 전자기기 내부에서 발생하는 열을 효과적으로 분산하고 발산시키는 방열특성에 대한 요구가 증가되고 있다. 또한, 전자소자의 직접도가 높아짐에 따라서 발생되는 전자기파도 증가하고, 이와 같은 전자기파는 전자기기의 접합부, 연결부 등을 통하여 외부로 누출되고 다른 전자소자 또는 전자부품의 오작동을 유발하거나, 심한경우 인체 면역 기능의 약화 등의 유해작용이 있음이 보고되어 왔다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-1034456호에는 유기폴리머로 코팅된 공극형 실리카 및 유기폴리머를 포함하는 전자파 차폐 및 단열용 테이프가 개시되어 있으나, 이와 같은 기술로는 공극형 실리카를 포함하고 있으므로 두께를 얇게 만드는데 한계가 있고 또한 시트형태로 제작한 경우 실리카에 의하여 부분적인 물성차를 가지므로 문제가 된다.
또한, 전자기기 등이 소형화 및 슬림화되면서 외력에 의한 충격으로 손상되는 등의 문제가 발생하고 있다. 이러한 외력을 제어하기 위하여 한국 등록특허공보 제10-988204호에서는 케이스 등에 별도의 기능을 구비시킨 것에 대한 기술이 개시되어 있으나 에는 케이스 등의 단가를 상승시키고 전체 크기를 증가시키며 특정 케이스에만 적용이 가능하다는 문제가 있다.
이에 따라, 전자소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 분산하여 발산시키는 방열특성과 함께, 전자소자에서 발생하는 전자파를 효과적으로 차폐 및 흡수할 수 있는 특성을 구비하고 동시에 전자기기의 부피를 증가시키지 않으므로 외력에 대한 충격흡수능을 갖는 물질에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 목적은 전자파 차폐 및 흡수 등과 같은 전자파제어, 방열능 및 충격흡수능을 모두 구비한 다기능성 복합시트를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 신규한 공정을 이용하여 불필요한 층을 생략시킴으로써 최종 두께를 감소시킨 다기능성 복합시트를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 롤투롤 공정을 이용하여 생산성이 향상된 다기능성 복합시트를 제공하기 위함이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 충격흡수층; 상기 충격흡수층의 일면에 구비되는 금속박층; 상기 금속박층 상에 구비되는 제1 전자파제어층; 상기 제1 전자파제어층 상에 구비되는 그라파이트층; 상기 그라파이트층 상에 구비되는 제2 전자파제어층; 상기 제2 전자파제어층 상에 구비되는 절연접착층; 및 상기 절연접착층 상에 구비되는 이형필름층;을 포함하고, 두께가 50㎛ 내지 250㎛이고, 전자파차폐율이 60dB 내지 120dB이고, 열전도도가 250W/mk 내지 700W/mk인 전자파차폐, 방열 및 충격흡수의 복합기능을 구비한 다기능성 복합시트를 포함한다.
상기 다기능성 복합시트는 충격흡수율이 5% 내지 50%이고, 복원율이 90% 내지 97%일 수 있다.
상기 충격흡수층은 두께가 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다.
상기 충격흡수층은 점착력이 500gf/in 내지 1,500gf/in일 수 있다.
상기 충격흡수층은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 아크릴계 발포체, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리올레핀 발포체, 폴리비닐클로라이드 발포체, 폴리카보네이트 발포체, 폴리이미드 발포체, 폴리에테르이미드 발포체, 폴리아미드 발포체, 폴리에스테르 발포체, 폴리비닐리덴 클로라이드 발포체, 폴리메틸메타크릴레이트 발포체 및 폴리이소시아네이트 발포체 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 고분자 발포체는 폴리우레탄 발포체 또는 아크릴계 발포체일 수 있다.
상기 충격흡수층의 밀도는 0.2g/㎤ 내지 0.8g/㎤일 수 있다.
상기 충격흡수층의 인장강도는 1kgf/㎠ 내지 15kgf/㎠일 수 있다.
상기 충격흡수층의 인장강도는 2.5kgf/㎠ 내지 12.5kgf/㎠일 수 있다.
상기 금속박층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 주석(Sn) 도금처리된 구리, 도금처리된 니켈, 도금처리된 알루미늄, 도금처리된 주석 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 도금처리는 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상의 금속을 이용하여 도금처리된 것일 수 있다.
상기 금속박층은 니켈 및 주석으로 이루어진 복합금속박층일 수 있다.
상기 금속박층의 두께는 9㎛ 내지 70㎛일 수 있다.
상기 제1 전자파제어층은 두께가 5㎛ 내지 200㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in일 수 있다.
상기 제1 전자파제어층의 투자율은 100μ 내지 200μ일 수 있다.
상기 제1 전자파제어층은 고분자 수지 또는 고무로 이루어진 기재와 전자파 흡수재와의 혼합물일 수 있다.
상기 기재는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드, 니트로 셀룰로오스, 폴리비닐아세탈, 실리콘 고무, 폴리에테르, 폴리올레핀 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 전자파 흡수재는 퍼멀로이(permalloy), 센더스트(sendust), 규소강, 합금 알펌(alperm), 퍼멘더(permendur) 및 전자(電磁) 스테인레스강 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 제1 전자파제어층은 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in이며, 전자파 차폐율이 60dB 내지 120dB인 전자파 차폐 접착제를 포함할 수 있다.
상기 제1 전자파제어층은 접착성 수지와 도전성 필러(conductive filler)의 혼합물일 수 있다.
상기 접착성 수지는 핫멜트(hotmelt) 접착제, 감압 접착제(PSA) 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 도전성 필러는 금(Au), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 카본(C), 티탄(Ti), 아연(Zn), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 및 구리 분말에 은을 코팅시켜 형성된 은코팅 구리 필러 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 그라파이트층은 두께가 17㎛ 내지 40㎛이고, 열전도도가 800W/mk 내지 1200W/mk일 수 있다.
상기 그라파이트층은 인조그라파이트로 제조된 시트형으로 구비되되 내부에 하나 이상의 홀을 구비하도록 타발 또는 타공하여 형성될 수 있다.
상기 홀은 평균직경이 2mm 내지 10mm이고, 상기 홀은 상기 그라파이트층의 전체 면적에 대해서 10% 내지 30%의 면적으로 구비될 수 있다.
상기 홀은 평균직경이 2mm 내지 5mm인 제1 홀과, 평균직경이 5mm 내지 6mm인 제2 홀을 포함하고, 상기 제1 홀은 상기 그라파이트층의 중심부에 위치하고, 상기 제2 홀은 상기 그라파이트층의 주변부에서 상기 제1 홀을 에워싸도록 구비될 수 있다.
상기 그라파이트층은 CNT 또는 그래핀을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 전자파제어층은 두께가 1㎛ 내지 2㎛이고, 전자파 차폐율인 60dB 내지 120dB인 금속오버레이층 (overlay of metal)일 수 있다.
상기 금속오버레이층에는 하나 이상의 관통공을 구비하고, 상기 그라파이트층은 하나 이상의 그라파이트 시트가 서로 상기 관통공을 사이에 두고 구비되어 형성되며, 상기 관통공을 통하여 상기 절연필름층과 제1 전자파제어층이 서로 접착하여 고정될 수 있다.
상기 제2 전자파제어층은 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in이며, 전자파 차폐율이 60dB 내지 120dB인 전자파 차폐 접착제를 포함할 수 있다.
상기 충격흡수층의 타면에는 아크릴계 점착층이 더 구비될 수 있다.
상기 아크릴계 점착층의 두께는 상기 충격흡수층의 두께에 대해서 3% 내지 40%일 수 있다.
상기 아크릴계 점착층은 두께가 5㎛ 내지 20㎛이고, 접착력이 1.6kgf/in 내지 2kgf/in이며, 상기 충격흡수층의 두께는 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다.
상기 절연접착층은 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in일 수 있다.
상기 절연접착층은 절연저항이 10*12Ω*㎝ 내지 10*17Ω*㎝이고, 절연파괴전압이 1,500V 내지 2,000V일 수 있다.
상기 절연접착층은 콤마코터 또는 그라비아코터에 의하여 열경화성 접착제 조성물을 이형필름층 상에 코팅시켜 형성될 수 있다.
상기 열경화성 접착제 조성물은 에폭시, 우레탄, 및 아크릴 러버, 아클릴 부타 디엔 러버 중 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 본 발명은 전술한 다기능성 복합시트가 발열체에 접촉하여 구비되는 전자기기를 포함한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 전자파 차폐 및 흡수 등과 같은 전자파제어, 방열능 및 충격흡수능을 모두 구비한 다기능성 복합시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 신규한 공정을 이용하여 불필요한 층을 생략시킴으로써 최종 두께를 감소시킨 다기능성 복합시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 롤투롤 공정을 이용하여 생산성이 향상된 다기능성 복합시트를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능성 복합시트의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 2는 그라파이트 시트에 홀을 형성시키는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 홀이 형성된 그라파이트 시트를 절연필름층과 합지하여 그라파이트층을 형성되는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에서 제2 전자파제어층인 금속오버레이층 상에 구비된 그라파이트 시트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 이형필름층에 절연접착층을 형성하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능성 복합시트의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1을 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 전자파차폐율 평가장치에 대해서 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 열전도도 평가장치에 대해서 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 접착력 평가장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 충격흡수율을 평가하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다기능성 복합시트의 단면도를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파차폐, 방열 및 충격흡수의 복합기능을 구비한 다기능성 복합시트 (100)는 충격흡수층 (110); 상기 충격흡수층 (110)의 일면에 구비되는 금속박층 (120); 상기 금속박층 (120) 상에 구비되는 제1 전자파제어층 (130); 상기 제1 전자파제어층 (130) 상에 구비되는 그라파이트층 (140); 상기 그라파이트층 (140) 상에 구비되는 제2 전자파제어층 (150); 상기 제2 전자파제어층 (150) 상에 구비되는 절연접착층 (160); 및 상기 절연접착층 (160) 상에 구비되는 이형필름층 (170);을 포함한다. 상기 다기능성 복합시트 (100)는 두께가 50㎛ 내지 250㎛이고, 전자파차폐율이 60dB 내지 120dB이고, 열전도도가 250W/mk 내지 700W/mk일 수 있다.
본 발명의 다기능성 복합시트 (100)는 얇은 두께를 유지하면서 전자파제어능, 방열능 및 충격흡수능을 모두 구비하되 전체 두께는 일반적으로 사용되는 전자파제어능만을 구비한 혹은 방열능만을 구비한 별도의 시트와 동일 혹은 유사한 범위로 구비된다.
최근, 전자기기 등의 소형화 및 슬림화되면서 상기 전자기기에 구비되는 부재 등도 이와 함께 소형화 및 슬림화에 대한 요구가 증대되고 있다. 반면, 통상의 경우에는 전자파제어능, 방열능 및 충격흡수능에 대해서 각각 별도의 부재에 의하여 제어하는 경우가 대다수고, 이들 전체를 다 제어하는 경우에는 부피가 증가되어 소형화 및 슬림화된 전자기기에 채용하기 어렵다는 단점이 있다.
본 실시예에 따른 다기능성 복합시트는 신규한 제조방법에 의하여 제조된 것으로 전체 두께 및 부피를 증가시키지 않고 전자파제어능, 방열능 및 충격흡수능을 모두 효율적으로 제어할 수 있다.
상기 다기능성 복합시트 (100)는 두께가 50㎛ 내지 250㎛이고, 전자파차폐율이 60dB 내지 120dB이고, 열전도도가 250W/mk 내지 700Wmk으로 구비될 수 있다.
상기 다기능성 복합시트는 두께가 50㎛ 미만인 경우에는 다기능성 복합시트가 구비되는 전자기기 등과 같은 기재에 외력에 대한 충분한 저항능을 제공하기 어렵고, 250㎛ 초과인 경우에는 두께가 너무 두꺼워 소형화 및 슬림화되는 전자기기 등에 채용하기 어렵다. 상기 다기능성 복합시트의 전자파차폐율과 열전도도가 전술한 범위 미만인 경우에는 전자기기에서 발생하는 전자파와 열을 제어하는 데 충분하지 않고, 전술한 범위를 초과하는 경우에는 다기능성 복합시트의 전체 두께를 증가시켜 슬림화 및 소형화된 전자기기 등의 적용이 적합하지 않다.
상기 다기능성 복합시트 (100)는 충격흡수율이 5% 내지 50%이고, 복원율이 90% 내지 97%일 수 있다.
상기 다기능성 복합시트 (100)의 충격흡수율 및 복원율은 전술한 범위 미만인 경우에는 전자기기에 가해지는 외력에 대한 저항성이 낮아 전자기기를 충분히 보호하지 못하고, 전술한 범위를 초과하는 경우에는 제조된 다기능성 복합시트 (100)의 두께가 너무 두꺼워져 상기 다기능성 복합시트 (100)를 롤투롤 공정에 의하여 제조하기 어렵다는 문제가 있다.
상기 충격흡수층 (110)은 두께가 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 본 실시예에 따른 다기능성 복합시트 (100)는 제1 및 제2 전자파제어층 (130, 150)과 충격흡수층 (110) 중 하나 이상은 별도의 접착제 등을 사용하지 않고 직접 구비되어 견고하게 위치를 유지할 수 있다.
상기 충격흡수층 (110)의 두께가 50㎛ 미만일 경우 상기 충격흡수층 (110)이 제공할 수 있는 충격흡수율이 저하되어 상기 다기능성 복합시트 (100)가 구비되는 전자기기 등과 같은 기재 (substrate)를 외력에서 보호할 수 없으며, 상기 충격흡수층 (110)의 두께가 200㎛를 초과하였을 경우 방열성능이 감소되고, 상기 충격흡수층 (110) 적용되는 다기능성 복합시트 (100)의 전체 두께를 불필요하게 증가시켜 문제된다.
또한, 상기 충격흡수층 (110)은 별도의 접착제 등의 사용없이 그 자체로 금속박층 (120) 상에 직접 접촉하여 고정될 수 있는데, 상기 충격흡수층 (110)은 점착력이 500gf/in 내지 1500gf/in 일 수 있다.
상기 충격흡수층 (110)의 점착력이 500gf/in 미만인 경우 충격흡수층 (110)과 금속박층 (120) 사이의 부착능이 낮아 다기능성 복합시트 (100)의 제조시 충격흡수층 (120)이 탈락되는 등의 문제가 있고 상기 충격흡수층 (110)에 의하여 제공되는 충격흡수능이 저하되어 문제된다. 또한, 상기 충격흡수층 (110)의 점착력이 1500gf/in 초과인 경우에는 다기능성 복합시트 (100)를 제조하는 과정에서 외관불량의 원인이 되고 공정효율을 저하시킨다.
상기 충격흡수층 (110)은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 아크릴계 발포체, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리올레핀 발포체, 폴리비닐클로라이드 발포체, 폴리카보네이트 발포체, 폴리이미드 발포체, 폴리에테르이미드 발포체, 폴리아미드 발포체, 폴리에스테르 발포체, 폴리비닐리덴 클로라이드 발포체, 폴리메틸메타크릴레이트 발포체 및 폴리이소시아네이트 발포체 중 어느 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 고분자 발포체는 폴리우레탄 발포체 또는 아크릴계 발포체일 수 있다.
상기 충격흡수층 (110)의 밀도는 0.2g/㎤ 내지 0.8g/㎤일 수 있다.
상기 충격흡수층 (110)의 밀도가 0.2g/㎤ 미만일 경우 강도가 너무 낮아 외력에 의하여 쉽게 찢어질 수 있고 부착 후 재작업성이 좋지 않으며, 충격흡수율이 낮아질 우려가 있어 기재를 보호하기 어렵다. 상기 충격흡수층 (110)의 밀도가 0.8g/㎤를 초과하였을 경우에는 충격흡수층 (110)이 고형화되어 폼의 기능을 상실하게 되며 이에 기재를 보호할 수 없게 된다.
상기 충격흡수층 (110)의 인장강도는 1kgf/㎠ 내지 15kgf/㎠일 수 있다.
상기 충격흡수층 (110)의 인장강도가 1kgf/㎠ 미만일 경우 충격흡수층 (110)의 강도가 저하되어 외력에 의하여 쉽게 파손되거나 찢어질 수 있으며, 부착후에도 재작업성이 좋지 않아 문제가 된다. 또한, 상기 충격흡수층 (110)의 인장강도가 너무 낮아, 충격흡수율이 저하될 우려가 있어 기재를 보호하기 어렵다. 상기 충격흡수층 (110)의 인장강도가 15kgf/㎠를 초과하였을 경우 충격흡수층 (110)이 고형화되어 기재를 보호할 수 없게 된다. 바람직하게는, 상기 충격흡수층의 인장강도는 2.5kgf/㎠ 내지 12.5kgf/㎠일 수 있다.
상기 금속박층 (120)은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 도금처리된 구리, 도금처리된 니켈, 도금처리된 알루미늄, 도금처리된 주석 중 어느 하나 이상일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 금속박층 (120)을 이용하되 이들 재료를 하나 이상 혼합하여 복합금속박층으로 이용할 수 있고 이에 의하여 전자파차폐능을 보다 향상시키리 수 있다. 상기 도금처리는 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상의 금속을 이용하여 도금처리도리 수 있다. 바람직하게는, 상기 금속박층 (120)은 니켈 및 주석으로 이루어진 복합금속박층일 수 있다.
상기 금속박층 (120)의 두께는 9㎛ 내지 70㎛일 수 있다.
상기 금속박층 (120)의 두께가 9㎛ 미만일 경우에는 롤투롤(roll-to-roll) 작업 시 상기 금속박층 (120)에 주름 등과 같은 불량이 발생하며, 또한 이에 의하여 롤투롤 작업속도를 저하시켜 문제될 수 있다. 또한, 상기 금속박층 (120)의 두께가 70㎛를 초과할 경우에는 롤투롤 작업 시 컬(curl)이 발생할 수 있으며, 다기능성 복합시트 (100)의 양산 시 롤을 이용한 감김량이 감소하여 수율이 낮아질 수 있으며 타발공정 시 작업성이 좋지 않아 문제가 있다. 또한, 상기 금속박층 (120)의 두께가 너무 두꺼워 적용이 가능한 다기능성 복합시트 (100)의 용도가 제한적이다.
상기 금속박층 (120) 상에는 제1 전자파제어층 (130)이 구비될 수 있다. 상기 제1 전자파제어층 (130)은 전자파 흡수 접착제 또는 전자파 차폐 접착제일 수 있다.
예컨대, 상기 제1 전자파제어층 (130)은 두께가 5㎛ 내지 200㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in인 전자파 흡수 접착제를 포함할 수 있다.
상기 제1 전자파제어층 (130)은 전자파 흡수 접착제일 수 있는데, 이때 상기 제1 전자파제어층 (130)의 두께가 5㎛ 미만인 경우 충분한 전자파 흡수능을 제공하기 어렵고, 상기 제1 전자파제어층 (130)의 일면 및 타면에 각각 구비되는 별도의 층을 견고하게 부착시키기 어렵다. 또한, 상기 제1 전자파제어층 (130)의 두께가 200㎛ 초과인 경우에는 상기 제1 전자파제어층 (130)의 유동성을 제거하기 위한 건조시간이 증가되고 롤투롤 공정시 롤의 가압에 의하여 상기 제1 전자파제어층 (130)의 다기능성 복합시트 (100)의 측면으로 돌출되어 흐르는 등의 불량이 발생할 수 있다. 또한, 다기능성 복합시트 (100)의 전체 두께를 증가시켜 적용 분야의 제안이 생긴다.
상기 제1 전자파제어층 (130)의 박리강도가 2.5kgf/in 미만인 경우 이웃하는 층을 견고하게 고정시키지 못해 공정불량의 원인이 되고 3kgf/in 초과인 경우 제1 전자파제어층 (130)과 상기 제1 전자파제어층 (130)의 일면 및 타면에 각각 구비되는 층 사이의 접착이 균일하지 않고 불량발생시 재작업이 어려워 문제된다.
상기 제1 전자파제어층 (130)의 투자율은 100μ 내지 200μ일 수 있다.
상기 제1 전자파제어층 (130)의 투자율이 100μ 미만인 경우에는 전자파 흡수능을 충분히 제공하기 어렵고, 200μ 초과인 경우에는 상기 제1 전자파제어층 (130)의 두께를 불필요하게 증가시켜 문제된다.
상기 제1 전자파제어층 (130)은 고분자 수지 또는 고무로 이루어진 기재와 전자파 흡수재와의 혼합물일 수 있다.
상기 기재는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드, 니트로 셀룰로오스, 폴리비닐아세탈, 실리콘 고무, 폴리에테르, 폴리올레핀 중 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 전자파 흡수재는 퍼멀로이(permalloy), 센더스트(sendust), 규소강, 합금 알펌(alperm), 퍼멘더(permendur) 및 전자(電磁) 스테인레스강 중 어느 하나 이상일 수 있다.
별법으로, 상기 제1 전자파제어층 (130)은 전자파 차폐 접착제일 수 있는데, 이때 상기 제1 전자파제어층 (130)은 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in이며, 전자파 차폐율이 40dB 내지 80dB일 수 있다. 바람직하게는, 상기 전자파 차폐율은 60dB일 수 있다.
상기 제1 전자파제어층 (130)은 전자파 차폐 접착제일 수 있는데, 상기 제1 전자파제어층 (130)의 두께가 5㎛ 미만인 경우에는 충분한 접착력을 제공하기 어렵고 10㎛ 초과인 경우에는 다기능성 복합시트 (100)의 전체 두께를 증가시키고 롤투롤 공정시 롤에 의하여 균일한 힘을 가하기 어려워 부착능에 대한 부분적인 차이가 형성된다.
상기 제1 전자파제어층 (130)의 박리강도가 2.5kgf/in 미만인 경우에는 다기능성 복합시트 (100)의 층 사이의 부착능이 너무 낮아 문제되고, 3kgf/in 초과인 경우에는 제1 전자파제어층 (130)과 상기 제1 전자파제어층 (130)의 일면 및 타면에 각각 구비되는 층 사이의 접착이 균일하지 않고 불량발생시 재작업이 어려워 문제된다.
또한, 상기 제1 전자파제어층 (130)의 전자파 차폐율이 40dB 미만인 경우 충분한 전자파 차폐능을 제공하기 어려워 전자기기 등에 이용이 어렵고, 80dB 초과인 경우에는 상기 제1 전자파제어층 (130)의 두께를 불필요하게 증가시켜 문제된다.
상기 제1 전자파제어층 (130)은 접착성 수지와 도전성 필러(conductive filler)의 혼합물인 전자파 차폐 접착제일 수 있다.
상기 접착성 수지는 핫멜트(hotmelt) 접착제, 감압 접착제(PSA) 중 어느 하나 이상이고, 상기 도전성 필러는 금(Au), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 카본(C), 티탄(Ti), 아연(Zn), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 및 구리 분말에 은을 코팅시켜 형성된 은코팅 구리 필러 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 그라파이트층 (140)은 두께가 17㎛ 내지 40㎛이고, 열전도도가 800W/mk 내지 1200W/mk일 수 있다.
상기 그라파이트층 (140)의 두께가 17㎛ 미만인 경우 충분한 열전도도를 제공하기 어려워 문제되고 40㎛ 초과인 경우에는 상기 그라파이트층 (140)을 타발 등을 통하여 내부에 홀을 형성시킬 때 균열이 생기는 등의 문제가 발생하여 홀을 형성시키기 어렵다.
상기 열전도도가 800W/mk 미만인 경우에는 충분한 방열능을 제공하기 어렵고 1200W/mk 초과인 경우에는 그라파이트층 (140)의 두께를 증가시켜 다기능성 복합시트 (100)의 전체 두께를 증가시키게 된다.
도 2는 그라파이트 시트에 홀을 형성시키는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 홀이 형성된 그라파이트 시트를 절연필름층과 합지하여 그라파이트층을 형성되는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3에서 제2 전자파제어층인 금속오버레이층 상에 구비된 그라파이트 시트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 그라파이트층 (140)은 인조그라파이트로 제조된 시트형으로 구비되되 내부에 하나 이상의 홀을 구비하도록 타발 또는 타공하여 형성될 수 있다.
상기 홀은 원형으로 구비되되 평균직경이 2mm 내지 10mm이고, 상기 그라파이트층의 전체 면적에 대해서 10% 내지 30%의 면적으로 구비될 수 있다.
상기 홀의 평균직경이 2mm 미만인 경우 상기 그라파이트층을 사이에 두고 형성된 상부 및 하부의 층간 지지 및 결합시키기 어렵고, 10mm 초과인 경우 상기 그라파이트층의 상대적인 면적이 감소되므로 열전도도가 급격히 저하되어 문제된다. 또한, 상기 홀의 면적이 그라파이트 전체 면적에 대해 10% 미만이 경우 그라파이트층의 상부 및 하부에 각각 구비되는 층을 지지 및 결합시키기 어렵고 30% 초과인 경우에는 열전도도가 급격히 저하되어 문제된다.
별법으로, 상기 홀은 평균직경이 2mm 내지 5mm인 제1 홀과, 평균직경이 5mm 내지 6mm인 제2 홀을 포함하고, 상기 제1 홀은 상기 그라파이트층의 중심부에 위치하고, 상기 제2 홀은 상기 그라파이트층의 주변부에서 상기 제1 홀을 에워싸도록 구비될 수 있다.
상기 홀은 평균직경이 더 작은 제1 홀과 상기 제1 홀보다 더 큰 평균직경으로 구비되는 제2 홀로 이루어질 수 있다. 상기 그라파이트층의 중심부에 더 작은 직경을 갖는 제1 홀이 구비되고, 주변부에는 제1 홀보다 큰 직경을 갖는 제2 홀이 구비됨으로써 중심부에 축적될 수 있는 열을 효율적으로 방출할 수 있고 또한 주변부에는 제2 홀로 구비시킴으로써 상기 그라파이트층 사이의 층간 접착면적을 증가시켜 테두리에 가해지는 외부충격에 대해서 층 사이가 서로 분리되지 않고 안정적으로 유지될 수 있다.
하나 이상의 그라파이트 시트 (graphite sheet)는 제거가 가능한 필름 (removal film) 상에 정렬되어 위치가 고정될 수 있다. 이어서, 상기 그라파이트 시트는 타발 또는 타공하여 제어된 형태의 복수개의 홀을 형성할 수 있다. 상기 복수개의 홀이 형성된 그라파이트 시트는 제2 전자파제어층으로 금속오버레이층 (overlay of metal)을 사이에 두고 절연필름층 (insulation adhesive)에 합지되어 고정되어 그라파이트층 (graphite)로 구비될 수 있다. 이어서, 상기 그라파이트층 상에는 제1 전자파제어층으로 전자파 흡수 접착제가 더 구비될 수 있다.
상기 금속오버레이층에는 하나 이상의 관통공을 구비하고, 상기 그라파이트층은 하나 이상의 그라파이트 시트가 서로 상기 관통공을 사이에 두고 구비되어 형성되며, 상기 관통공을 통하여 상기 절연필름층과 제1 전자파제어층이 서로 접착하여 고정될 수 있다.
예컨대, 상기 금속오버레이층은 시트형태로 구비된 그라파이트층 상에 무전해 도금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 전자파제어층은 전자파 흡수, 차폐 및 절연이 가능한 기능성 접착제일 수 있는데, 예컨대 60℃ 이상으로 가열하면 상기 제1 전자파제어층 표면에는 접착력이 발생하고 이를 통하여 소정하는 순서에 따라 적층할 수 있다.
상기 그라파이트 시트는 복수개가 서로 이격되어 정렬되어 그라파이트층을 형성하되, 상기 그라파이트 시트는 상기 관통공을 사이에 두고 구비될 수 있으며, 상기 관통공에 의하여 절연필름층과 제1 전자파제어층이 서로 합착됨으로써 별도의 접착부재를 추가하지 않고 상기 금속오버레이층과 그라파이층을 고정시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 그라파이트층 (140)은 열반응 PSA (감압 접착제, Pressure sensitive adhesive)를 이용할 수 있으며, 상기 열반응 PSA를 이용하여 상기 그라파이트층 (140)을 적층시켜 상기 열반응 PSA를 제거함으로써 제거시 그라파이트층 (140)의 손상을 최소화할 수 있다. 상기 열반응 PSA는 아크릴 레진으로 구성된 접착제의 일종으로 열이 가해지면 상기 아크릴 레진은 유리전이, 즉 흐름성을 갖게 된다. 이에 의하여 상기 열반응 PSA를 가열하면 접착력이 약해져서 제품 수리시 탈착이 용이하다.
상기 그라파이트층 (140)은 CNT 또는 그래핀을 더 포함할 수 있다. 상기 그라파이트층에 CNT 또는 그래핀을 더 구비시킴으로써 두께는 증가시키지 않고 표면적으로 보다 증가시킬 수 있어 방열능을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 제2 전자파제어층 (150)은 금속오버레이층 (overlay of metal) 또는 전자파 차폐 접착제일 수 있다.
상기 제2 전자파제어층 (150)이 금속오버레이층 (overlay of metal)인 경우, 상기 제2 전자파제어층 (150)은 두께가 1㎛ 내지 2㎛이고, 전자파 차폐율인 40dB 내지 80dB일 수 있다.
상기 제2 전자파제어층 (150)은 금속오버레이층일 수 있는데, 상기 제2 전자파제어층 (150)이 1㎛ 미만인 경우에는 두께가 너무 얇아 롤투롤 공정시 상기 제2 전자파제어층 (150)의 표면에 주름이 생기거나 심한경우 찢어지는 등의 문제가 생긴다. 또한, 2㎛ 초과인 경우에는 생산비를 증가시키고 다기능성 복합시트의 플렉서블능을 저하시켜 문제된다.
또한, 상기 제2 전자파제어층 (150)의 전자파 차폐율이 40dB 미만인 경우 상기 다기능성 복합시트가 구비되는 전자기기 등과 같은 기재에 충분한 전자파 차폐능을 제공하기 어려워 문제되고, 80dB 초과인 경우에는 상기 제2 전자파제어층의 두께가 증가되어 문제된다.
별법으로, 상기 제2 전자파제어층 (150)은 전자파 차폐 접착제인 경우, 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in이며, 전자파 차폐율이 60dB 내지 120dB일 수 있다. 바람직하게는, 상기 전자파차폐율은 110dB일 수 있다.
상기 제2 전자파제어층 (150)은 전자파 차폐 접착제일 수 있는데, 상기 제2 전자파제어층 (150)이 5㎛ 미만인 경우에는 두께가 너무 얇아 롤투롤 공정시 상기 제2 전자파제어층 (150)의 일면 및 타면에 구비되는 층 사이의 부착능이 낮아 층과 층이 탈락되는 등의 문제가 발생한다. 또한, 10㎛ 초과인 경우에는 롤에 의한 균일한 가압이 어려워 일부 제2 전자파제어층 (150)의 두께가 균일하게 형성되지 못한 부분이 생길 수 있다. 또한, 상기 제2 전자파제어층 (150)의 전자파 차폐율이 60dB 미만인 경우 상기 다기능성 복합시트 (100)가 구비되는 전자기기 등과 같은 기재에 충분한 전자파 차폐능을 제공하기 어려워 문제되고, 120dB 초과인 경우에는 상기 제2 전자파제어층 (150)의 두께가 증가되어 문제된다.
상기 절연접착층 (160)은 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in일 수 있다.
상기 절연접착층 (160)의 두께가 5㎛ 미만인 경우에는 두께가 너무 얇아 롤투롤 공정에서 절연접착층 (160)이 형성되지 않은 부분이 구비되는 등 공정상 불량이 발생할 수 있고, 10㎛ 초과인 경우에는 상기 절연접착층 (160)의 두께가 너무 두꺼워 다기능성 복합시트 (100)의 전체 두께를 불필요하게 증가시킬 수 있다. 또한, 박리강도가 2.5kgf/in 미만인 경우에는 부착능이 너무 낮아 제2 전자파차폐층 (150)을 견고하게 고정시키지 못해 문제되고, 3kgf/in 초과인 경우에는 부착능이 너무 커서 롤투롤 공정시 제어가 어렵고 수정이 가능한 불량이 발생한 경우에도 제거가 어려워서 문제된다.
상기 절연접착층 (160)은 절연저항이 10*12Ω*㎝ 내지 10*17Ω*㎝이고, 절연파괴전압이 1500V 내지 2000V일 수 있다. 바람직하게는, 상기 절연저항은 1015Ω*㎝이고, 상기 절연파괴전압은 1800V일 수 있다.
상기 절연잡척층 (160)의 절연저항과 절연파괴전압이 전술한 범위 미만인 경우에는 전자기기 등에 부착시 사용이 어렵고, 전술한 범위를 초과한 경우에는 절연접착층 (160)의 불필요한 두께를 증가시켜 문제된다.
도 5는 이형필름층에 절연접착층을 형성하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 절연접착층 (160)은 콤마코터 또는 그라비아코터에 의하여 열경화성 접착제 조성물을 이형필름층 상에 코팅시켜 형성될 수 있다. 상기 열경화성 접착제 조성물은 에폭시, 우레탄 및 아크릴 러버, 아크릴 부타디엔 러버 중 하나 이상일 수 있다.
예컨대, 상기 절연접착층 (160)을 준비한 후 롤에 구비된 제1 베이스필름층을 상기 콤마코터 또는 그라비아코터를 이용하여 상기 이형필름층상에 코팅시킬 수 있다. 이어서 건조로를 통과시켜 건조시킨 후 제2 베이스필름을 함께 이용하여 롤 사이를 통과시켜 합지시킬 수 있다.
이하에서, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1 내지 도 5에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 생략한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다기능성 복합시트의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 다기능성 복합시트 (200)는 충격흡수층 (110); 상기 충격흡수층 (110)의 일면에 구비되는 금속박층 (120); 상기 금속박층 (120) 상에 구비되는 제1 전자파제어층 (130); 상기 제1 전자파제어층 (130) 상에 구비되는 그라파이트층 (140); 상기 그라파이트층 (140) 상에 구비되는 제2 전자파제어층 (150); 상기 제2 전자파제어층 (150) 상에 구비되는 절연접착층 (160); 및 상기 절연접착층 (160) 상에 구비되는 이형필름층 (170);을 포함하고, 상기 충격흡수층 (110)의 타면에는 아크릴계 점착층 (210)이 더 구비될 수 있다.
상기 아크릴계 점착층 (210)의 두께는 상기 충격흡수층 (110)의 두께에 대해서 3% 내지 40%일 수 있다.
상기 아크릴계 점착층 (210)은 충격흡수층 (110)의 상부에 구비되어 상기 충격흡수층 (110)과 함께 외력에 대한 충격흡수능을 제공할 수 있다. 이때, 상기 아크릴계 점착층 (210)의 두께가 상기 충격흡수층 (110)의 두께에 대해서 3% 미만인 경우 충분한 부착능을 제공하지 않아 문제되고, 40%를 초과하는 경우 롤투롤 공정시 롤에 의한 가압에 의하여 두께가 불균일한 부분이 형성되어 문제된다.
상기 아크릴계 점착층 (210)은 두께가 5㎛ 내지 20㎛이고, 접착력이 1.6kgf/in 내지 2kgf/in이며, 상기 충격흡수층 (110)의 두께는 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다.
상기 아크릴계 점착층 (210)의 두께가 5㎛ 미만이고 접착력이 1.6kgf/in 미만인 경우 층과 층 사이의 충분한 부착능을 제공하기 어려워 문제되고, 두께가 20㎛ 초과인 경우에는 두께를 불필요하게 증가시켜 문제되고 접착력이 2kgf/in 초과인 경우에는 롤투롤 공정에서 빈번한 공정 불량의 원인이 되고 불량발생시 교정이 어려워 문제된다. 또한, 상기 충격흡수층 (110)의 두께가 50㎛ 미만인 경우 충분한 충격흡수능을 제공하기 어렵고, 200㎛ 초과인 경우에는 각 기능성 층들의 이격거리를 증가시켜 기재 등에서 발생하는 열 및 전자파의 제어능이 저하될 수 있다.
본 발명의 다른 측면을 따르면, 본 발명은 전술한 다기능성 복합시트가 발열체에 접촉하여 구비되는 전자기기를 더 포함할 수 있다. 상기 다기능성 복합시트는 이행필름층이 제거된 상태로 전자기기의 내부에서 발열체와 접촉하여 부착될 수 있으며, 상기 전자기기는 상기 다기능성 복합시트에 의하여 전자제어능, 방열능 및 충격흡수능이 부여될 수 있다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나, 하기 실시예들은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명의 권리 범위가 하기 실시예들에 의하여 제한되는 것은 아니다.
1. 실시예 및 비교예의 제조
실시예 1
도 7은 본 발명의 실시예 1을 제조하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
표 1 및 도 7에 기재된 바와 같이 두께 75㎛이고 리무버 (R7510, 자오) 상에 두께 25㎛이고 열전도도 1,000~1,500인 그라파이트시트 (SS1500, Graftech社)를 부착시켰다. 이어서 상기 그라파이트시트에 단칼을 이용하여 직경이 5mm은 원형의 홀 복수개를 타발하고, 리무버를 스크랩 처리하여 타발한 홀 형태의 그라파이트시트 부분을 제거하였다. 상기 그라파이트시트에서 원형의 홀은 전체 면적의 10%이 되도록 구비되었다. 홀이 타발된 그라파이트시트 상부에는 무전해 동도금을 통하여 두께 2㎛이고 면적이 그라파이트시트와 1:1인 구리로 된 금속오버레이층을 형성하였다.
두께 50㎛이고 이형필름 (SG31, SKC) 상에 두께 10㎛인 절연필름 (INS010, 일진머티리얼즈) 조액을 콤마코터를 이용하여 필름을 형성시켜서 준비하였다. 절연필름 상에 금속 오버레이층이 접하도록 하여 열합지기를 사용하여 온도 60~80도, 압력 3~5kgf/cm2의 압력으로 가압하여 접착제의 유리전이 온도 56도 이상의 온도를 가하여 표면 접착력을 상향시켜 접합시키고 순차적으로 이형필름, 절연접착제, 금속오버레이층, 그라파이트시트로 적층되도록 준비하였다.
이어서, 동박 9㎛에 충격흡수층을 콤마 코터로 코팅 후 발포 처리한 동박 충격흡수층 복합체에 전자파 흡수 접착제를 25㎛ 두께로 코팅 형성한 복합체를 준비한다. 그라파이트시트 상부에 전자파흡수접착제가 두께 25㎛ 코팅된 동박 충격흡수체 복합체를 열합지기를 사용 온도 60~80도 3~5kgf/cm2의 압력으로 가압하여 적층한다. 이와 같이 준비된 다기능성 복합시트의 전체두께, 전자파차폐율, 열전도도를 측정하여 표 1 및 표 2에 기재하였다.
실시예 2 및 실시예 3
표 1 및 표 2에 기재된 바와 같은 차이점을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 복합시트를 준비하였다.
비교예 1 및 비교예 2
표 1 및 표 2에 기재된 바와 같이, 그라파이트층에 홀을 구비시키지 않고 전체 시트로 된 상태로 한 것과 같은 구성 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 복합시트를 준비하였다.
[표 1]
Figure 112017095795692-pat00001
[표 2]
Figure 112017095795692-pat00002
2. 실시예 및 비교예의 평가
전자파차폐율 평가방법
도 8은 전자파차폐율 평가장치에 대해서 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, ASTM D4935에 따라 측정장비 signal generator, Receiver, Pre Amp 구성된 애질런트 社의 E5000 시리즈장비를 사용 하여 측정하였다. Test Fixture에 시료없이 기준전력 (P1) 또는 전압(V1)을 측정한 후, Test Fixture에 시료를 장착하고 전력 (P2) 또는 전압(V2)을 측정하였다. 시편은 5개를 측정하여 평균치를 기입하고, 쉴드 효과를 아래와 같이 계산한다.
SE=10 log P1/P2(decibel, dB), SE = 20 log V1/V2 (decibel, dB)
열전도도 평가방법
도 9는 열전도도 평가장치에 대해서 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, HOTDISK 社의 TPS 2500 시리즈를 사용하여 열전도도를 측정하였다. 시편은 70mm * 70mm로 준비하여 Heating power 0.1W, 측정시간 2sec, Sensor는 7577 type으로 준비하여 시편 5ea를 측정하여 평균치를 기입하였다.
접착력 평가방법 (Peel Strength Test)
도 10은 접착력 평가장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, Peel Strength Measurement는 300±30mm/min의 속도로 측정하였고, 단위는 gf/25mm으로 나타내었다. 각 시편 당 5회씩 측정 후 평균 값을 계산 (RT)하였고, 80℃에서 10분 유지 후 즉시 각각 측정하였다. 시편은 제품을 폭 25mm* 길이 200mm로 준비 후 SUS304 강판에 합지하였다. 2kg roller를 이용하여 25mm/sec의 속도로 1회 왕복 가압하였다. 이후, 온도 23±2℃, 상대습도 50±5%에서 30분간 방치하였다.
충격흡수율 평가방법
도 11은 충격흡수율을 평가하는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, Glass 복합시트 준비하고, 45g SUS ball 45cm 자유 낙하 Glass 파손 정도 파악하였다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 다기능성 복합시트 110 : 충격흡수층
120 : 금속박층 130 : 제1 전자파제어층
140 : 그라파이트층 150 : 제2 전자파제어층
160 : 절연접착층 170 : 이형필름층

Claims (38)

  1. 충격흡수층;
    상기 충격흡수층의 일면에 구비되는 금속박층;
    상기 금속박층 상에 구비되는 제1 전자파제어층;
    상기 제1 전자파제어층 상에 구비되는 그라파이트층;
    상기 그라파이트층 상에 구비되는 제2 전자파제어층;
    상기 제2 전자파제어층 상에 구비되는 절연접착층; 및
    상기 절연접착층 상에 구비되는 이형필름층;을 포함하고,
    상기 그라파이트층은 두께가 17㎛ 내지 40㎛이고, 열전도도가 800W/mk 내지 1200W/mk이고,
    전체 두께가 50㎛ 내지 250㎛이고, 전자파차폐율이 60dB 내지 120dB이고, 열전도도가 250W/mk 내지 700W/mk이고,
    충격흡수율이 5% 내지 50%이고, 복원율이 90% 내지 97%인 전자파차폐, 방열 및 충격흡수의 복합기능을 구비한 다기능성 복합시트.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층은 두께가 50㎛ 내지 200㎛인 다기능성 복합시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층은 점착력이 500gf/in 내지 1500gf/in인 다기능성 복합시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층은 고분자 발포체를 포함하고, 상기 고분자 발포체는 아크릴계 발포체, 폴리우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리올레핀 발포체, 폴리비닐클로라이드 발포체, 폴리카보네이트 발포체, 폴리이미드 발포체, 폴리에테르이미드 발포체, 폴리아미드 발포체, 폴리에스테르 발포체, 폴리비닐리덴 클로라이드 발포체, 폴리메틸메타크릴레이트 발포체 및 폴리이소시아네이트 발포체 중 어느 하나 이상인 다기능성 복합시트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고분자 발포체는 폴리우레탄 발포체 또는 아크릴계 발포체인 다기능성 복합시트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층의 밀도는 0.2g/㎤ 내지 0.8g/㎤인 다기능성 복합시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층의 인장강도는 1kgf/㎠ 내지 15kgf/㎠인 다기능성 복합시트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 충격흡수층의 인장강도는 2.5kgf/㎠ 내지 12.5kgf/㎠인 다기능성 복합시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 금속박층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 도금처리된 구리, 도금처리된 니켈, 도금처리된 알루미늄 및 도금처리된 주석 중 어느 하나 이상인 다기능성 복합시트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도금처리는 니켈, 주석, 코발트, 크롬, 금 및 은 중 적어도 어느 하나 이상의 금속을 이용하여 도금처리된 것인 다기능성 복합시트.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 금속박층은 니켈 및 주석으로 이루어진 복합금속박층인 다기능성 복합시트.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 금속박층의 두께는 9㎛ 내지 70㎛인 다기능성 복합시트.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자파제어층은 두께가 5㎛ 내지 200㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in인 전자파 흡수 접착제를 포함하는 다기능성 복합시트.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자파제어층의 투자율은 100μ 내지 200μ인 다기능성 복합시트.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자파제어층은 고분자 수지 또는 고무로 이루어진 기재와 전자파 흡수재와의 혼합물인 다기능성 복합시트.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기재는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드, 니트로 셀룰로오스, 폴리비닐아세탈, 실리콘 고무, 폴리에테르, 폴리올레핀 중 어느 하나 이상인 다기능성 복합시트.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 전자파 흡수재는 퍼멀로이(permalloy), 센더스트(sendust), 규소강, 합금 알펌(alperm), 퍼멘더(permendur) 및 전자(電磁) 스테인레스강 중 어느 하나 이상인 다기능성 복합시트.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자파제어층은 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in이며, 전자파 차폐율이 40dB 내지 80dB인 전자파 차폐 접착제를 포함하는 다기능성 복합시트.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전자파제어층은 접착성 수지와 도전성 필러(conductive filler)의 혼합물인 전자파 차폐 접착제인 다기능성 복합시트.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 접착성 수지는 핫멜트(hotmelt) 접착제, 감압 접착제(PSA) 중 어느 하나 이상인 다기능성 복합시트.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 도전성 필러는 금(Au), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 카본(C), 티탄(Ti), 아연(Zn), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 및 구리 분말에 은을 코팅시켜 형성된 은코팅 구리 필러 중 어느 하나 이상인 다기능성 복합시트.
  23. 삭제
  24. 제1항에 있어서,
    상기 그라파이트층은 인조그라파이트로 제조된 시트형으로 구비되되 내부에 하나 이상의 홀을 구비하도록 타발 또는 타공하여 형성되는 다기능성 복합시트.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 홀은 평균직경이 2mm 내지 10mm이고,
    상기 홀은 상기 그라파이트층의 전체 면적에 대해서 10% 내지 30%의 면적으로 구비되는 다기능성 복합시트.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 홀은 평균직경이 2mm 내지 5mm인 제1 홀과, 평균직경이 5mm 내지 6mm인 제2 홀을 포함하고,
    상기 제1 홀은 상기 그라파이트층의 중심부에 위치하고, 상기 제2 홀은 상기 그라파이트층의 주변부에서 상기 제1 홀을 에워싸도록 구비되는 다기능성 복합시트.
  27. 제1항에 있어서,
    상기 그라파이트층은 CNT 또는 그래핀을 더 포함하는 다기능성 복합시트.
  28. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전자파제어층은 두께가 1㎛ 내지 2㎛이고, 전자파 차폐율인 40dB 내지 80dB인 금속오버레이층 (overlay of metal)인 다기능성 복합시트.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 금속오버레이층에는 하나 이상의 관통공을 구비하고, 상기 그라파이트층은 하나 이상의 그라파이트 시트가 서로 상기 관통공을 사이에 두고 구비되어 형성되며, 상기 관통공을 통하여 상기 절연접착층과 제1 전자파제어층이 서로 접착하여 고정되는 다기능성 복합시트.
  30. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전자파제어층은 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in이며, 전자파 차폐율이 60dB 내지 120dB인 전자파 차폐 접착제를 포함하는 다기능성 복합시트.
  31. 제1항에 있어서,
    상기 충격흡수층의 타면에는 아크릴계 점착층이 더 구비되는 다기능성 복합시트.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착층의 두께는 상기 충격흡수층의 두께에 대해서 3% 내지 40%인 다기능성 복합시트.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 아크릴계 점착층은 두께가 5㎛ 내지 20㎛이고, 접착력이 1.6kgf/in 내지 2kgf/in이며, 상기 충격흡수층의 두께는 50㎛ 내지 200㎛인 다기능성 복합시트.
  34. 제1항에 있어서,
    상기 절연접착층은 두께가 5㎛ 내지 10㎛이고, 박리강도는 2.5kgf/in 내지 3kgf/in인 다기능성 복합시트.
  35. 제1항에 있어서,
    상기 절연접착층은 절연저항이 1012Ω*㎝ 내지 1017Ω*㎝이고, 절연파괴전압이 1500V 내지 2000V인 다기능성 복합시트.
  36. 제1항에 있어서,
    상기 절연접착층은 콤마코터 또는 그라비아코터에 의하여 열경화성 접착제 조성물을 이형필름층 상에 코팅시켜 형성되는 다기능성 복합시트.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 열경화성 접착제 조성물은 에폭시, 우레탄 및 아크릴러버, 아크릴 부타 디엔 러버 중 하나 이상인 다기능성 복합시트.
  38. 제1항, 제3항 내지 제22항, 및 제24항 내지 제37항 중 어느 한 항에 따른 다기능성 복합시트가 발열체에 접촉하여 구비되는 전자기기.
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