KR102076837B1 - Manufacturing method of eco-friendly electromagnetic intereference shielding materials including AgSnO2-carbon material - Google Patents

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KR102076837B1
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심상은
황소산
김채린
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to manufacturing of an ecofriendly electromagnetic wave shielding material with an addition of an AgSnO_2-carbon material based on agar and, more specifically, which uses the agar composed mostly of water as an electromagnetic wave shielding material, cost reduction is possible and is harmless to the human body, which is eco-friendly and has an excellent electromagnetic wave shielding effect.

Description

AgSnO2-탄소소재를 포함한 친환경 전자파 차폐재 조성물의 제조방법{Manufacturing method of eco-friendly electromagnetic intereference shielding materials including AgSnO2-carbon material}Manufacturing method of eco-friendly electromagnetic intereference shielding materials including AgSnO2-carbon material}

본 발명은 천연재료를 사용한 친환경 전자파 차폐재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 친환경적인 전자파 차폐재로 천연재료인 한천 및/또는 곤약을 사용하고 이에 AgSnO2이 데코레이션 된 탄소소재를 첨가하여 높은 전자파 차폐 성능 향상에 도달할 수 있도록 한 전자파 차폐재 조성물 제조방법 및 그 조성물을 제공하는 데 있다. The present invention relates to an environmentally friendly electromagnetic shielding material using natural materials, and more particularly, using agar and / or konjac, which is a natural material, as an environmentally friendly electromagnetic shielding material, and adding a carbon material decorated with AgSnO 2 to a high electromagnetic shielding performance. The present invention provides a method for producing an electromagnetic wave shielding composition and a composition for achieving the improvement.

최근 전자·통신기기의 발달로 인류의 생활에 편의성이 크게 향상됨과 동시에 전자기기에서 발생되는 전자파의 노출에 의한 유해성 문제가 점차 대두되고 있다. 특히, 전자기기의 경량화, 소형화 및 디자인이 다양화됨에 따라 하우징 소재가 금속에서 플라스틱으로 대체되고 있고, 이에 따라 전자기의 내부에서 발생된 전자파가 전자기의 외부로 쉽게 누출되게 된다. 이렇게 누출된 전자파가 주위의 다른 전자기에 간섭현상을 일으켜서 간섭받은 전자기가 오작동 하거나 심지어 인체에 악영향을 미치게 된다. 강한 전자파에 장시간 노출이 되면 호르몬 분비 체계의 교란이나 면역 체계가 약한 어린이, 임산부, 노인에게는 특히, 전자파에 취약하기 때문에 이러한 피해에 대한 해결책이 필요한 실정이다. Recently, with the development of electronic and communication devices, the convenience of human life is greatly improved, and at the same time, the problem of harmfulness caused by the exposure of electromagnetic waves generated from electronic devices is increasing. In particular, as the light weight, miniaturization and design of electronic devices are diversified, housing materials are replaced by metals and plastics, so that electromagnetic waves generated from the inside of the electromagnetic are easily leaked to the outside of the electromagnetic. These leaked electromagnetic waves can interfere with other surrounding electromagnetic waves, causing the electromagnetic waves to malfunction or even adversely affect the human body. Long-term exposure to strong electromagnetic waves, disturbance of the hormone secretion system or weak immune system, especially in children, pregnant women, the elderly are particularly vulnerable to electromagnetic waves, the situation that needs a solution to these damages.

현재 인체 및 각종 기기를 보호하기 위한 전자파 차폐 기술들이 전자정보 분야를 넘어 화학공학을 비롯한 다양한 분야에서 전자파 차폐기술의 개발에 박차를 가하고 있다. At present, electromagnetic shielding technologies for protecting human body and various devices are spurring the development of electromagnetic shielding technology in various fields including chemical engineering beyond electronic information field.

전자파 차폐란 외부에서 입사되는 전자파 간섭의 차폐를 의미하는 것으로 전자파는 진행 중에 물질을 만나면 반사 혹은 흡수되어 소멸되는데 그 정도는 물질의 전도도와 관계가 있다. 불필요한 방해전파를 차단하여 한 공간에서 다른 공간으로의 전자기적 감응을 저하 시키는 기술에 의한 전자파 차폐 효과(Shielding effectiveness : SE)는 차폐 재료의 반사 능력과 흡수 능력의 합으로 나타나는데 전도성이 우수할수록 반사 능력 및 흡수 능력이 높아진다. Electromagnetic shielding refers to shielding of electromagnetic interference incident from the outside. Electromagnetic waves are reflected or absorbed and extinguished when they meet a material in progress. The degree is related to the conductivity of the material. The Shielding Effectiveness (SE) is a combination of the reflection and absorption capabilities of shielding materials. And absorption capacity is increased.

그러므로 전자파 차폐 소재는 전기적으로 도체여야하고 넓은 표면적을 갖는 것이 유리하다. 기존에는 전자기적 성질이 좋은 구리, 철, 니켈, 알루미늄, 주석, 아연 등과 같은 금속이 차폐재로서 각광을 받고 있으나 금속은 대체로 무겁고, 가공성이 좋지 않으며, 부식을 일으킨다는 문제가 있고 휘발성 유기화합물에 대한 규제가 강화됨에 따라 더 안전하고 친환경적이며 경제적 경쟁력을 가진 새로운 차폐 물질이 요구되고 있다.It is therefore advantageous for the electromagnetic shielding material to be electrically conductive and to have a large surface area. Conventionally, metals such as copper, iron, nickel, aluminum, tin, and zinc, which have good electromagnetic properties, have been spotlighted as shielding materials. However, metals are generally heavy, have poor workability, and cause corrosion. As regulations increase, new shielding materials are required that are safer, greener and more economically competitive.

상기와 같은 실정에 따라 본 발명자들은 우선 차폐재로써 전자레인지 원리에 주목하였는데 전자레인지에서 이용되는 전자기파의 한 영역인 마이크로파는 유리나 종이, 플라스틱과 같은 물질은 영향을 받지 않고 파를 통과시키지만 음식물 속 대부분을 구성하는 물 분자나 그 외 지방, 당과 같은 분자에 흡수되는 원리로 음식물을 가열·조리를 한다. 더불어, 바다에서 전자파 간섭으로 인해 전파통신 장애에 관한 기사를 종종 접할 수 있는데 이를 통해 전자파 차폐소재로써 물이 효과적일 것이라는 착안점을 얻었다. According to the above situation, the present inventors first paid attention to the principle of microwave oven as a shielding material. Microwave, which is an area of electromagnetic waves used in microwave ovens, passes through the wave without being affected by materials such as glass, paper, and plastic, Food is heated and cooked on the principle of being absorbed by constituent water molecules or other molecules such as fat and sugar. In addition, articles on radiocommunication disturbances due to electromagnetic interference at sea are often available. This gave us the idea that water would be effective as an electromagnetic shielding material.

본 발명에서는 물을 고체로 활용하여 전자파 차폐 효과를 직접 확인하기 위해 대부분 물로 구성되는 친환경적인 한천 및/또는 곤약을 제조하였다. 상기 재료들은 가격이 저렴하고 가공이 쉬우며 친환경적이기 때문에 기존의 전자파 차폐 소재가 지닌 단점을 보안할 수 있다. In the present invention, the environmentally friendly agar and / or konjac made of mostly water was prepared in order to directly check the electromagnetic shielding effect by utilizing water as a solid. Since the materials are inexpensive, easy to process, and environmentally friendly, they can secure the disadvantages of the conventional electromagnetic shielding material.

또한, 전자파 차폐 성능을 높이기 위해서 전자파 차폐재 주원료로 쓰이는 AgSnO2이 데코레이션 된 탄소소재를 첨가하여 차폐 효과를 증대시키는 방안을 검토하였다. 전기적 특성이 우수한 금속 중에서도 은은 그 특성이 우수하지만 무겁고 가공성이 나쁘며 비용적인 측면에서 부담이었지만 이를 전도성을 보유한 고분자 복합 소재를 개발하면 이러한 문제를 해결할 수 있으며 전기전도성 고분자 기반 차폐소재 개발은 기계적 강도가 우수하고 제조 공정이 간단하며 경량화 효율이 우수하기 때문에 천연재료 기반의 탄소소재 전자파 차폐재를 제조하는 본 발명에 이르게 되었다. In addition, in order to increase the electromagnetic shielding performance, a method of increasing the shielding effect by adding a carbon material decorated with AgSnO 2, which is used as the main material of the electromagnetic shielding material, was examined. Among the metals with excellent electrical properties, silver has excellent properties, but was heavy, bad workability, and costly. However, developing polymer composite materials with conductivity can solve these problems, and development of electrically conductive polymer-based shielding materials has excellent mechanical strength. In addition, since the manufacturing process is simple and the weight reduction efficiency is excellent, the present invention leads to the production of an electromagnetic wave shielding material based on carbonaceous material.

전자파 차폐 성능을 일반적으로 dB(decibel)로 표현되며 고분자 복합소재로는 0~70dB까지 다양하게 구현이 가능하다.The electromagnetic shielding performance is generally expressed in dB (decibel), and it can be variously implemented from 0 to 70 dB with a polymer composite material.

일례로서, 미국특허 공개번호 제2006-0099403호에서는 열전도체와 자성체로 구성된 전자파 차폐재로 복합체를 만들어 반도체 칩과 방열 히트싱크 사이에서 열전도 물질로 사용하였다. 열전도체와 전자파 차폐재는 작은 입자로 매트릭스에 분산되어 있어 열적으로 전도성 전자파를 차폐하도록 하였다. For example, in US Patent Publication No. 2006-0099403, a composite was made of an electromagnetic shielding material consisting of a heat conductor and a magnetic material, and used as a heat conducting material between a semiconductor chip and a heat dissipation heat sink. The thermal conductor and the electromagnetic shielding material are dispersed in the matrix as small particles to shield the thermally conductive electromagnetic waves.

미국특허 공개번호 제2016-0233173호에서는 전자파 차폐재로 열전도성을 지닌 알루미나 입자, 카보닐 철 분말과 탄화규소를 포함하는 고분자 매트릭스로 분산된 전자파 차폐재를 제조하여 전자파 차폐율을 유지하면서 열전도율을 향상시켜 전자파 차폐 효율을 개선하였다. US Patent Publication No. 2016-0233173 discloses an electromagnetic wave shielding material dispersed in a polymer matrix including alumina particles having thermal conductivity, carbonyl iron powder, and silicon carbide as an electromagnetic wave shielding material, thereby improving thermal conductivity while maintaining electromagnetic wave shielding rate. Improved electromagnetic shielding efficiency.

그러나 전 세계적으로 환경문제에 대한 관심 또한 증대됨에 따라 전자파 차폐성능을 가지면서 친환경적인 소재에 주목하였고 상기의 선행기술에 비해 본 발명에서는 친환경적인 물 및 천연재료를 이용하고, 여기에 AgSnO2이 데코레이션 된 탄소소재(이하에서는 “AgSnO2-탄소소재”로 표기한다)를 첨가하여 상기 물 및 천연재료를 이용한 전자파 차폐재의 차폐 성능을 획기적으로 증대시킬 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다. However, with increasing interest in environmental issues around the world, attention has been paid to environmentally friendly materials with electromagnetic shielding performance. In the present invention, eco-friendly water and natural materials are used in the present invention, and AgSnO 2 is decorated here. The carbon material (hereinafter referred to as " AgSnO 2 -carbon material ") was added to confirm that the shielding performance of the electromagnetic wave shielding material using the water and natural materials can be significantly increased, and the present invention was achieved.

미국공개특허 제2006-0099403호United States Patent Application Publication No. 2006-0099403 미국공개특허 제2016-0233173호United States Patent Application Publication No. 2016-0233173

본 발명의 목적은 친환경적인 한천 및/또는 곤약을 기반으로 한 전자파 차폐재에 AgSnO2-탄소소재를 첨가하여 높은 전자파 차폐 성능을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a high electromagnetic shielding performance by adding AgSnO 2 -carbon material to the environmentally friendly agar and / or konjac-based electromagnetic shielding material.

또한, 상기 전자파 차폐 성능을 제공함에 있어 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 재료를 사용하며 단순한 제조법을 제시하는 데에 목적이 있다.In addition, the purpose of providing a simple manufacturing method using a material that can be easily encountered in everyday life in providing the electromagnetic shielding performance.

상기한 목적에 따라, 본 발명은 한천 및 곤약 중에서 선택된 하나 이상의 내부에 함유된 물을 포함하며, AgSnO2-탄소소재를 더 포함하는 것을 특징으로 전자파 차폐재 조성물을 제공한다. In accordance with the above object, the present invention provides an electromagnetic shielding composition comprising water contained in at least one selected from agar and konjac, and further comprises an AgSnO 2 -carbon material.

본 발명의 바람직한 일 구현 예에서, 상기 탄소소재는 그라파이트(Graphite), 그라파이트 옥사이드(Graphite oxide), 팽창 그라파이트(Expanded graphite), 그래핀(Graphene), 산화그래핀(Graphene oxide), 그래핀 나노플레이트(Graphene nano plate), 탄소나노튜브(Carbon nanotube), 탄소섬유(Carbon fiber)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the carbon material is graphite (graphite), graphite oxide (Graphite oxide), expanded graphite (Expanded graphite), graphene (Graphene), graphene oxide (Graphene oxide), graphene nanoplates (Graphene nano plate), carbon nanotubes (Carbon nanotube), may be one or more selected from the group consisting of carbon fibers (Carbon fiber).

본 발명의 바람직한 일 구현 예에서, 전자파 차폐재의 조성물은 물 100중량부 대비하여, 한천 및/또는 곤약 1~20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재인 것을 제공한다. In a preferred embodiment of the present invention, the composition of the electromagnetic wave shielding material provides an electromagnetic wave shielding material comprising 1 to 20 parts by weight of agar and / or konjac, relative to 100 parts by weight of water.

본 발명의 바람직한 일 구현 예에서, 전자파 차폐재의 조성물의 AgSnO2-탄소소재의 함량은 물 100중량부에 대비하여,0.1~30 중량부를 포함하는 전자파 차폐재인 것을 제공한다. In a preferred embodiment of the present invention, the content of the AgSnO 2 -carbon material of the composition of the electromagnetic wave shielding material provides an electromagnetic wave shielding material containing 0.1 to 30 parts by weight, relative to 100 parts by weight of water.

또한, 본 발명의 바람직한 일 구현 예에서, AgSnO2-탄소소재의 제조방법은, (a)주석 전구체와 산 용액을 물에 첨가하여 제조된 용액에 탄소소재를 분산하여 혼합액을 제조하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 혼합액에 암모니아를 첨가하고 소정 시간 동안 교반한 후 여과 및 세척하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 결과물을 건조하여 SnO2이 데코레이션 된 탄소소재를 얻는 단계; (d) 상기 SnO2이 데코레이션 된 탄소소재와 Ag 전구체를 물에 넣고 소정 시간 혼합한 후 여과 및 세척하는 단계; (e) 상기 (d)단계의 결과물을 건조하여 AgSnO2-탄소소재를 얻는 단계; (f) 상기 AgSnO2-탄소소재를 물에 첨가하여 분산시키는 단계; (g) 상기 (f)단계의 용액에 한천 및/또는 곤약을 투입하고 가열하면서 교반 및 혼합하는 단계;를 포함한다.In addition, in a preferred embodiment of the present invention, the method for producing AgSnO 2 -carbon material, (a) dispersing the carbon material in a solution prepared by adding a tin precursor and an acid solution to water to prepare a mixed solution; (b) adding ammonia to the mixed solution of step (a) and stirring for a predetermined time, followed by filtration and washing; (c) drying the resultant of step (b) to obtain a carbon material decorated with SnO 2 ; (d) adding the SnO 2 decorated carbon material and Ag precursor into water, mixing the mixture for a predetermined time, and then filtering and washing; (e) drying the resultant of step (d) to obtain an AgSnO 2 -carbon material; (f) adding and dispersing the AgSnO 2 -carbon material to water; (g) adding agar and / or konjac to the solution of step (f) and stirring and mixing while heating.

또한, 본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 (g)단계에서의 가열 온도는 80 ~ 95℃의 범위에서 실시되는 것을 특징으로 한다.In addition, in a preferred embodiment of the present invention, the heating temperature in the step (g) is characterized in that it is carried out in the range of 80 ~ 95 ℃.

또한, 본 발명의 바람직한 일 구현예로서, 상기 전자파 차폐재 조성물을 포함하는 전자파 차폐재를 제공한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, an electromagnetic wave shielding material including the electromagnetic wave shielding composition is provided.

본 발명에 따른 전자파 차폐재 조성물 및 이를 이용하여 제조된 전자파 차폐재는 한천 및/또는 곤약을 사용하여 겔 내부의 네트워크에 함유된 물이 전자파 차폐효과를 발생하도록 하기 때문에 인체에 무해하면서 친환경적이라는 장점이 있다.The electromagnetic wave shielding composition and the electromagnetic wave shielding material manufactured using the same according to the present invention have an advantage of being harmless to the human body and being environmentally friendly because water contained in the network of the gel using the agar and / or konjac generates an electromagnetic shielding effect. .

또한, AgSnO2-탄소소재를 첨가하여 기존의 전자파 차폐재가 가지는 차폐효율을 개선하여 보다 우수한 전자파 차폐 성능을 지닌다는 장점이 있다. In addition, AgSnO 2 -carbon material is added to improve the shielding efficiency of the existing electromagnetic shielding material has the advantage of having excellent electromagnetic shielding performance.

도 1은 본 발명의 전자파 차폐재를 제조하는 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 전자파 흡수/차폐용 한천의 구조를 관찰한 투과전자현미경 사진이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 전자파 흡수/차폐용 한천의 전자기파 차폐 결과 그래프이다.
1 is a flowchart for manufacturing the electromagnetic shielding material of the present invention.
2 is a transmission electron microscope photograph of the structure of the agar for absorbing and shielding electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the electromagnetic wave shielding result of the agar for absorbing and shielding electromagnetic waves according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 한천 및/또는 곤약을 사용한 친환경 전자파 차폐 재료들의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성 갖고 동일한 작용효과 이루는 것은 어떠한 것이라도 기술적 범위에 포함한다.Hereinafter, preferred embodiments of environmentally friendly electromagnetic shielding materials using agar and / or konjac according to the present invention will be described in detail. The terms or words used below should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and include anything in the technical scope that is substantially the same as the technical idea and achieves the same effect.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에서 지칭하는 한천 및/또는 곤약은 가교된 친수성 물질로서 수용액상에서 다량의 물을 내부에 함유하여 팽윤할 수 있는 3차원 네트워크 구조를 갖는 물질을 의미한다.The agar and / or konjac referred to in the present invention means a material having a three-dimensional network structure capable of swelling by containing a large amount of water therein in an aqueous solution as a crosslinked hydrophilic material.

본 발명의 전자파 차폐재의 조성물은 물 및 한천 및/또는 곤약에 AgSnO2-탄소소재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The composition of the electromagnetic wave shielding material of the present invention is characterized in that it further comprises AgSnO 2 -carbon material in water and agar and / or konjac.

상기 전자파 차폐 조성물은 물 100중량부 대비, 한천 및/또는 곤약 1~20중량부, AgSnO2-탄소소재 0.1~30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재 조성물을 포함한다. The electromagnetic shielding composition comprises an electromagnetic shielding composition, characterized in that it comprises 1 to 20 parts by weight of agar and / or konjac, 0.1 to 30 parts by weight of AgSnO 2 -carbon material, relative to 100 parts by weight of water.

상기 한천 및/또는 곤약은 네트워크를 형성하며 다량의 물을 흡습하여 팽윤될 수 있는 물질이다.The agar and / or konjac is a substance that forms a network and can swell by absorbing large amounts of water.

상기 AgSnO2-탄소소재는 전자파 차폐효과를 증진시키기 위하여 첨가된다. The AgSnO 2 -carbon material is added to enhance the electromagnetic shielding effect.

상기 AgSnO2이 데코레이션 된 탄소 복합재는 전자파 차폐효과가 있는 물질이면 모두 사용될 수 있으며, 비제한적으로, 그라파이트(Graphite), 그라파이트 옥사이드(Graphite oxide), 팽창 그라파이트(Expanded graphite), 그래핀(Graphene), 산화그래핀(Graphene oxide), 그래핀 나노플레이트(Graphene nano plate), 탄소나노튜브(Carbon nanotube), 탄소섬유(Carbon fiber)등을 사용될 수 있다. 또한, 바람직하게는 그래핀이 사용된다. The AgSnO 2 decorated carbon composite material can be used as long as it has a material having an electromagnetic shielding effect, and, without limitation, graphite, graphite oxide, expanded graphite, graphene, Graphene oxide (Graphene oxide), graphene nano plate (Graphene nano plate), carbon nanotube (Carbon nanotube), carbon fiber (Carbon fiber) and the like can be used. Also, graphene is preferably used.

탄소 소재로써 전기전도성이 높은 소재를 응용할 경우 금속에 비해 부식이 적고 경량화가 가능하며 전자파 차폐 효율을 높일 수 있다.When carbon is applied as a material with high electrical conductivity, less corrosion and weight reduction are possible, and electromagnetic shielding efficiency can be improved.

또한, 본 발명은 상기 전자파 차폐 조성물에 경화보조제를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 경화보조제는 한천 및/또는 곤약이 3차원 네트워크 구조를 유지할 수 있도록 강도를 강화시키기 위하여 사용된다. In addition, the present invention may further comprise a curing aid in the electromagnetic shielding composition, the curing aid is used to enhance the strength to maintain the three-dimensional network structure of the agar and / or konjac.

상기 경화보조제는 물 100중량부에 대하여 1~20중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 범위내에서 기존의 한천 또는 곤약 대비 물리적 강도 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. The curing aid is preferably used 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of water, it is possible to improve the physical strength and mechanical strength compared to the existing agar or konjac within the above range.

상기 경화보조제의 예로서는 레조시놀 레진(resorcinol resins), 페놀릭 레진(phenolic resins), 페놀산 고분자(phenolic acid polymer), 단당류, 이당류, 다당류 등의 고분자물질이 있으며, 이들 중 하나 이상을 사용할 수 있다.Examples of the curing aid include high molecular materials such as resorcinol resins, phenolic resins, phenolic acid polymers, monosaccharides, disaccharides, polysaccharides, and the like. have.

상기 단당류는 글루코스(glucose), 프락토스(fructose), 갈락토스(galactose) 등이며, 이당류는 수크로스(sucrose), 락토스(lactose), 말토우스(maltose), 트레할로스(trehalose), 멜리비오스(melibiose), 셀로비오스(cellobiose) 등이고, 다당류는 라피노스(raffinose), 멜레지토스(melezitose), 말토리오스(maltoriose), 스타초스(starchose), 쉬로데스(schrodese), 스타취(starch), 레지턴트 스타취(resistant starch), 글코겐(glycogen), 덱스트린(dextrin), 올리고사카라이드(oligosaccharide), 셀룰로스(cellulose), 프럭탄(fructan), 갈락탄(galactan), 만난(mannan), 알기닉산(alginic acid), 카라게나나(carragennana), 키틴(chitin), 리그닌(Lignin), 헤미셀룰로스(hemicellulose), 펙틴(pectin) 등이 있으며, 이들 중 하나 이상을 사용할 수 있다.The monosaccharides are glucose, fructose, galactose, and the like, and the disaccharides are sucrose, lactose, maltose, trehalose, and melibiose. , Cellobiose and the like, and polysaccharides include raffinose, melezitose, maltoriose, starchose, schrodese, starch, and resident starch. (resistant starch), glycogen, dextrin, oligosaccharides, cellulose, fructan, galactan, mannan, alginic acid ), Carrageenana (carragennana), chitin (chitin), lignin (Lignin), hemicellulose (hemicellulose), pectin (pectin) and the like, one or more of these may be used.

본원에서 차단을 목적으로 하는 상기 전자파는 일상적으로 사용되는 전자·통신기기에서 발생되는 전자파로 1014 Hz 이하 영역의 전자파, 바람직하게는 1011Hz 이하 영역의 전자파, 더욱 바람직하게는 20 GHz 이하의 전자파를 차폐함을 대상으로 한다.The electromagnetic wave for the purpose of blocking herein is an electromagnetic wave generated in an electronic / communication device that is used in daily use, an electromagnetic wave in a region of 10 14 Hz or less, preferably an electromagnetic wave in a region of 10 11 Hz or less, and more preferably 20 GHz or less. It is aimed at shielding electromagnetic waves.

다음으로 본 발명에 따른 전자파 차폐재의 제조방법에 대하여 설명한다. 우선, 본 발명의 전자파 차폐재를 제조하기 위해서는 AgSnO2-탄소소재를 제조하여야 한다.Next, the manufacturing method of the electromagnetic wave shielding material which concerns on this invention is demonstrated. First, in order to manufacture the electromagnetic wave shielding material of the present invention, AgSnO 2 -carbon material should be manufactured.

상기 AgSnO2-탄소소재의 제조방법은, (a)주석 전구체와 산 용액을 물에 첨가하여 제조된 용액에 탄소소재를 분산하여 혼합액을 제조하는 단계; (b) 상기 (a)단계의 혼합액에 암모니아를 첨가하고 소정시간 동안 교반한 후 여과 및 세척하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 결과물을 건조하여 Sn이 데코레이션 된 탄소소재를 얻는 단계; (d) 상기 Sn이 데코레이션 된 탄소소재와 Ag 전구체를 물에 넣고 소정 시간 혼합한 후 여과 및 세척하는 단계; (e) 상기 (d)단계의 결과물을 건조하여 AgSnO2-탄소소재를 얻는 단계; (f) 상기 AgSnO2-탄소소재를 물에 첨가하여 분산시키는 단계; (g) 상기 (f)단계의 용액에 한천 및/또는 곤약을 투입하고 가열하면서 교반 및 혼합하는 단계;를 포함하여 제조한다. The AgSnO 2 -carbon material manufacturing method comprises the steps of: (a) preparing a mixed solution by dispersing the carbon material in a solution prepared by adding a tin precursor and an acid solution to water; (b) adding ammonia to the mixed solution of step (a) and stirring for a predetermined time, followed by filtration and washing; (c) drying the resultant of step (b) to obtain a decorated carbon material Sn; (d) adding Sn-decorated carbon material and Ag precursor to water, mixing the mixture for a predetermined time, and then filtering and washing; (e) drying the resultant of step (d) to obtain an AgSnO 2 -carbon material; (f) adding and dispersing the AgSnO 2 -carbon material to water; (g) adding agar and / or konjac to the solution of step (f) and stirring and mixing while heating; to prepare.

상기 (a)단계에서 사용되는 주석 전구체는 주석(Sn)의 할로겐화 화합물, 수산화물, 탄산염, 카르본산 염, 유산염 및 질산염에 의해서 형성되는 군으로부터 선택된 것 중 바람직하게는 SnCl2·2H2O 를 사용할 수 있다. 상기 주석 전구체의 투입량은 탄소소재 대비하여 주석의 함량이 5wt% ~ 40wt%가 되도록 칭량하여 사용한다.The tin precursor used in the step (a) is preferably selected from the group formed by the halogenated compound, hydroxide, carbonate, carboxylate, lactate and nitrate of tin (Sn), preferably using SnCl 2 .2H 2 O. Can be. The input amount of the tin precursor is used by weighing so that the content of tin is 5wt% to 40wt% relative to the carbon material.

상기 (d)단계에서 사용되는 Ag 전구체는 은(Ag)의 할로겐화 화합물, 수산화물, 탄산염, 카르본산 염, 유산염 및 질산염으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상일 수 있으며, 바람직하게는 AgNO3 다. 상기 Ag 전구체의 투입량은 탄소소재 대비하여 Ag 함량이 0.05~0.2(mol ration)가 되도록 칭량하여 사용한다.The Ag precursor used in step (d) may be at least one selected from the group consisting of a halogenated compound of silver (Ag), a hydroxide, a carbonate, a carboxylate, a lactate and a nitrate, preferably AgNO 3 . The Ag precursor is used to be weighed so that the Ag content is 0.05 to 0.2 (mol ration) compared to the carbon material.

상기 (e)단계에서의 건조 온도는 80℃에서 실시하며, 상기 (g)단계에서의 가열 온도는 80 ~ 95℃의 범위, 바람직하게는 85~90℃의 온도 범위에서 실시할 수 있으며, 혼합은 1~2시간 교반한다. 상기 (g)단계 후의 결과물은 상온으로 냉각하여 사용한다. The drying temperature in the step (e) is carried out at 80 ℃, the heating temperature in the step (g) may be carried out in the temperature range of 80 ~ 95 ℃, preferably 85 ~ 90 ℃, mixing Is stirred for 1-2 hours. The resulting product after step (g) is used after cooling to room temperature.

상기 (f)단계와 (g)단계는 기재한 바와 같이 별개로 실시할 수 있으며, AgSnO2-탄소소재와 한천 및/또는 곤약을 물에 동시에 투입할 수도 있다.Steps (f) and (g) may be performed separately as described, and AgSnO 2 -carbon material and agar and / or konjac may be simultaneously added to water.

도1에서 상기의 전자파 차폐재의 제조에 있어서, 첨가하는 AgSnO2-Graphene을 합성하는 과정을 플로우차트로 나타내었다. In FIG. 1, a process of synthesizing AgSnO 2 -Graphene in the manufacture of the electromagnetic wave shielding material is shown in a flowchart.

도2에서 상기의 방법으로 제조한 AgSnO2-Graphene 투과전자현미경 이미지를 나타내었다. 2 shows an AgSnO 2 -Graphene transmission electron microscope image prepared by the above method.

이하, 본 발명의 보다 구체적인 설명을 위하여 실시예를 들어 설명한다. 그러나 하기 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the embodiment will be described for a more detailed description of the present invention. However, the following examples are only preferred examples of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.

<AgSnO2-Graphene 제조><AgSnO 2 -Graphene production>

물 400 ml 에 4 ml HCl 수용액(35 %), 10 g SnCl2를 넣어 SnCl2수용액을 만든 후 Graphene 1 g 을 분산한 후 12시간 동안 교반 한다. Sn이 코팅된 Graphene을 세척하여 60도 오븐에 12 시간 건조한다. AgNO3 5wt%수용액에 Sn이 코팅된 Graphene을 분산하여 Ag를 Graphene 표면에 환원시킨 후 세척하고 다시 60도 오븐에 12시간 건조하여 AgSnO2-Graphene을 제조하였다. 4 ml HCl aqueous solution (35%) and 10 g SnCl 2 were added to 400 ml of water to form a SnCl 2 aqueous solution, and 1 g of Graphene was dispersed and stirred for 12 hours. Sn coated Graphene was washed and dried in a 60 degree oven for 12 hours. AgNO 3 Ag-coated Graphene was dispersed in a 5wt% aqueous solution to reduce Ag on the graphene surface, washed, and dried again in an oven at 60 degrees for 12 hours to prepare AgSnO 2 -Graphene.

<실시예1~4><Examples 1-4>

물(water) 100g에 AgSnO2-Graphene과 한천 가루 1.25g을 첨가한 후 Ultra sonicator을 이용하여 300W, 20분 분산한 후, 분산액을 80℃로 가열 후 1시간 이상 교반, 혼합하였다. 이후 상온 이하의 온도로 냉각하였으며 필러의 종류에 따른 결과를 하기의 표 1에 나타내었다. AgSnO 2 -Graphene and 1.25 g of agar powder were added to 100 g of water, and then dispersed in 300 W for 20 minutes using an ultra sonicator. The dispersion was heated to 80 ° C. and stirred and mixed for 1 hour or more. After cooling to a temperature below room temperature and the results according to the type of filler are shown in Table 1 below.

구분division 물(g)Water (g)
첨가제

additive

한천(g)

Agar (g)

필러 함량(g)

Filler Content (g)

비교예 1

Comparative Example 1

100

100

1.25

1.25

-

-

실시예 1

Example 1

100

100

1.25

1.25

0.5(그래핀)

0.5 (graphene)

실시예 2

Example 2

100

100

1.25

1.25

0.5
(은 데코레이션 그래핀)

0.5
(Silver decoration graphene)

<실험예1>Experimental Example 1

상기한 실시예 1~3에 따라 제조된 전자파 차폐재 조성물의 전자파 차폐효율을 Vector Network Analyzer에 GPC-7 액세서리를 이용하여 2 - 18 GHz 주파수 대역에서 전자파 차폐 성능을 분석하였다. 전자파 차폐 성능을 나타내는 EMI SE 값이 주파수 대역내에서 25 dB 이상일 경우 차폐재로써 성능이 우수하다고 간주할 수 있으며 수화겔에 따른 측정 결과를 표 2에 나타내었다. The electromagnetic wave shielding efficiency of the electromagnetic wave shielding composition prepared according to Examples 1 to 3 was analyzed using the GPC-7 accessory to the Vector Network Analyzer in the 2-18 GHz frequency band. When the EMI SE value representing the electromagnetic shielding performance is 25 dB or more in the frequency band, it can be regarded as excellent as a shielding material and the measurement results according to the hydrogel are shown in Table 2.


비교예

Comparative example

실시예 1

Example 1

실시예2

Example 2

EMI SE(dB)

EMI SE (dB)

25

25

30-40

30-40

35-60

35-60

여기에 도시된 바와 같이, AgSnO2-탄소소재를 첨가한 전자파 차폐재의 성능이 개선되었으며 이를 통해 전자파 차폐재의 효율 개선 효과가 바람직하다는 사실을 확인하였다. As shown here, it was confirmed that the performance of the electromagnetic wave shielding material added AgSnO 2 -carbon material was improved, through which the effect of improving the efficiency of the electromagnetic shielding material is preferable.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적은 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Having described the specific part of the present invention in detail, it will be apparent to those skilled in the art that the specific description is only a preferred embodiment, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. will be. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

(a) 물에 AgSnO2-탄소소재와 한천 및/또는 곤약을 함께 투입하거나 또는 AgSnO2-탄소소재를 물에 첨가하여 분산한 후, 한천 및/또는 곤약을 투입하여 분산액을 제조하는 단계;
(b) 상기 분산액을 80 ~ 95℃의 온도 범위에서 가열하면서 교반 및 혼합하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계 후, 냉각하여 전자파 차폐재 조성물을 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 탄소 소재는 그라파이트(Graphite), 그라파이트 옥사이드(Graphite oxide), 팽창 그라파이트(Expanded graphite), 그래핀(Graphene), 산화그래핀(Graphene oxide), 그래핀 나노플레이트(Graphene nano plate), 탄소나노튜브(Carbon nanotube), 탄소섬유(Carbon fiber)로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상인 것을 특징으로 하는, AgSnO2-탄소소재를 포함한 친환경 전자파 차폐재 조성물의 제조방법.
(a) adding AgSnO 2 -carbon material and agar and / or konjac together in water or dispersing AgSnO 2 -carbon material in water and then adding agar and / or konjac to prepare a dispersion;
(b) stirring and mixing the dispersion while heating at a temperature in the range of 80-95 ° C .; And
(c) after step (b), cooling to prepare an electromagnetic wave shielding composition;
The carbon material is graphite, graphite oxide, expanded graphite, graphene, graphene oxide, graphene nano plate, carbon nanotube (Carbon nanotube), Carbon fiber (Carbon fiber) characterized in that at least one member selected from the group consisting of, a method for producing an environmentally friendly electromagnetic shielding composition including AgSnO 2 -carbon material.
제1항에 있어서,
상기 제조되는 전자파 차폐재 조성물은 물 100중량부 대비하여, 한천 및/또는 곤약은 1~20 중량로 포함하고, AgSnO2-탄소소재는 0.1~30 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는, AgSnO2-탄소소재를 포함한 친환경 전자파 차폐재 조성물의 제조방법.
The method of claim 1,
The prepared electromagnetic shielding composition is compared to 100 parts by weight of water, agar and / or konjac contains 1 to 20 weights, AgSnO 2 -carbon material, characterized in that containing 0.1 to 30 parts by weight, AgSnO 2 -carbon Method for producing an environmentally friendly electromagnetic shielding material composition comprising a material.
제1항에 있어서,
상기 AgSnO2-탄소소재의 제조는,
(a)주석 전구체와 산 용액을 물에 첨가하여 제조된 용액에 탄소소재를 분산하여 혼합액을 제조하는 단계;
(b) 상기 (a)단계의 혼합액에 암모니아를 첨가하고 소정 시간 동안 교반한 후 여과 및 세척하는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 결과물을 건조하여 Sn이 데코레이션 된 탄소소재를 얻는 단계;
(d) 상기 Sn이 데코레이션 된 탄소소재와 Ag 전구체를 물에 넣고 소정 시간 혼합한 후 여과 및 세척하는 단계; 및
(e) 상기 (d)단계의 결과물을 건조하여 AgSnO2-탄소소재를 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, AgSnO2-탄소소재를 포함한 친환경 전자파 차폐재 조성물의 제조방법.
The method of claim 1,
Preparation of the AgSnO 2 -carbon material,
(a) dispersing a carbon material in a solution prepared by adding a tin precursor and an acid solution to water to prepare a mixed solution;
(b) adding ammonia to the mixed solution of step (a) and stirring for a predetermined time, followed by filtration and washing;
(c) drying the resultant of step (b) to obtain a decorated carbon material Sn;
(d) adding Sn-decorated carbon material and Ag precursor to water, mixing the mixture for a predetermined time, and then filtering and washing; And
(e) drying the resultant of step (d) to obtain an AgSnO 2 -carbon material; characterized in that it comprises a, AgSnO 2 -carbon material manufacturing method of an environment-friendly electromagnetic shielding material composition comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제조된 전자파 차폐재 조성물은 2 ~ 18 GHz 주파수 대역에서 EMI SE가 35-60 dB인 것을 특징으로 하는, AgSnO2-탄소소재를 포함한 친환경 전자파 차폐재 조성물의 제조방법.
The method of claim 1,
The prepared electromagnetic shielding composition is characterized in that the EMI SE in the frequency band of 2 ~ 18 GHz 35-60 dB, a method for producing an environmentally friendly electromagnetic shielding composition including AgSnO 2 -carbon material.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되는 전자파 차폐재 조성물로부터 형성되는 전자파 차폐재.

Electromagnetic wave shielding material formed from the electromagnetic wave shielding material composition manufactured by the method of any one of Claims 1-4.

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060099403A (en) 2005-03-08 2006-09-19 마이크로소프트 코포레이션 Dynamic service surrogates
JP2008235673A (en) * 2007-03-22 2008-10-02 Three M Innovative Properties Co Electromagnetic shielding material and sheet
US20160233173A1 (en) 2015-02-06 2016-08-11 Laird Technologies, Inc. Thermally-conductive electromagnetic interference (emi) absorbers with silicon carbide
JP2018189250A (en) * 2017-04-28 2018-11-29 デンカ株式会社 Electromagnetic wave-shielding material and microwave-oven heating adjustment material using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060099403A (en) 2005-03-08 2006-09-19 마이크로소프트 코포레이션 Dynamic service surrogates
JP2008235673A (en) * 2007-03-22 2008-10-02 Three M Innovative Properties Co Electromagnetic shielding material and sheet
US20160233173A1 (en) 2015-02-06 2016-08-11 Laird Technologies, Inc. Thermally-conductive electromagnetic interference (emi) absorbers with silicon carbide
JP2018189250A (en) * 2017-04-28 2018-11-29 デンカ株式会社 Electromagnetic wave-shielding material and microwave-oven heating adjustment material using the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ziying Wang 외 3인, Preparation of Ag nanoparticles-SnO2 nanoparticles-reduced graphene oxide hybrids and their application for detection of NO2 at room temperature, Sensors and Actuators B 222 (2016) 8* *

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