KR102310989B1 - 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법 및 이로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트 - Google Patents
분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법 및 이로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기재를 연속해서 공급하는 언와인딩 유닛(20), 상기 언와인딩 유닛에서 공급되는 기재를 사용하여 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제조하는 이방 전도성 발포시트 제조 유닛(10), 및 상기 이방 전도성 발포시트 제조가 완료된 기재를 감아 회수하는 리와인딩 유닛(30)을 포함하는 롤투롤 제조장치(1)를 사용하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법에 있어서,
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 기재의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 일정한 간격으로 다수의 미세 관통공을 형성하도록 타공하거나, 또는 통기성 기재의 다른 일면에 리무벌(removal) 테이프가 합지되어 있는 경우, 상기 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3), 상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 분사 코팅된 은경막을 포함하여, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하고, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하며, 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법 및 이로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트에 관한 것이다.
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 기재의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 일정한 간격으로 다수의 미세 관통공을 형성하도록 타공하거나, 또는 통기성 기재의 다른 일면에 리무벌(removal) 테이프가 합지되어 있는 경우, 상기 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3), 상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 분사 코팅된 은경막을 포함하여, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하고, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하며, 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법 및 이로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트에 관한 것이다.
Description
본 발명은 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하고, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하며, 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법 및 이로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트에 관한 것이다.
각종 전자 및 통신 기기의 내부에 설치된 회로에서 발생하는 유해 전자파나 전자기파는 기기의 오작동을 야기시키거나 전파 장해를 야기시키고, 결과적으로 제품 성능을 저하시키고 제품 수명을 단축시킨다. 더욱이 소형화, 경량화 등의 추세를 보이고 있는 PC나 휴대폰, 디지털 기기의 급속한 보급은 직장이나 가정에까지도 전자파의 홍수를 초래하고 있으며, 일렉트로닉스 산업의 발전과 함께 전자파 장해의 위협이 더욱 높아지고 있다. 최근에는 이러한 전자파가 인체에도 유해하다는 연구결과까지 속속 발표되면서, 선진국을 중심으로 전자파 장해에 대한 규제강화 및 대책마련에 부심하고 있는 실정이다. 따라서 각종 전자 및 통신 기기 제품에 대한 전자파 차폐 기술은 일렉트로닉스 산업의 핵심 기술분야로 떠오르고 있다.
이에, 대한민국 등록특허 제10-0852442호에서는 양면에 일정한 간격으로 타공된 다수의 미세통공이 있는 고밀도 폴리우레탄 발포체(foam) 층; 구리(Cu), 코발트(Co), 니켈(Ni), 은(Ag), 알루미늄(Al), 철(Fe) 및 금(Au)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전도성 금속이 건식 증착된 전도성 금속 증착층; 구리(Cu)가 전해 도금된 제1 도금층; 및 니켈(Ni), 코발트(Co), 니켈(Ni)-코발트(Co), 또는 니켈(Ni)-철(Fe)-코발트(Co)가 전해 또는 무전해 도금된 제2 도금층을 포함하는 전자파 차폐용 도전성 가스켓 시트를 개시하였다. 그러나 이러한 기술은 우레탄 층을 타공하는 과정에서 형태의 변형이 유발되고, 소형화 제작에 한계가 있기 때문에, 그 활용범위가 제한적인 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1226773호에서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 부직포, 직조섬유 또는 메쉬층의 일면에 우레탄폼을 발포시켜 일체화시킨 우레탄 메모리폼 발포층을 적층시키는 단계; 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 부직포, 직조섬유 또는 메쉬층의 일면에 우레탄폼을 발포시켜 일체화시킨 우레탄 메모리폼 발포층을 적층시킨 후 타공시켜 도전성 선로를 형성시키는 단계; 일체화시킨 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 부직포, 직조섬유 또는 메쉬층 및 발포층의 일면 또는 양면에 전해 또는 무전해 도금층을 형성하는 단계 ; 및 전해 또는 무전해 도금층의 일면 또는 양면에 형성된 지문방지 및 내식성 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고, 타공된 우레탄 메모리폼 발포층에 전해 또는 무전해 도금층을 형성하기 이전에 화학적 계면 처리 공정을 수행한 충격흡수 및 전자파 차폐 특성이 우수한 도전성 박막쿠션시트 및 이의 제조방법을 개시하였다. 그러나 이러한 기술은 일정 수준으로 압축된 상태의 우레탄 폼이 기기에 적용되는 것이 일반적인데, 이 과정에서 우레탄 폼의 영구적인 압축이 진행되며, 향후 압축/이완 시 복원률이 10% 이하 수준으로 매우 열악하여, 충격 흡수력 및 복원력이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0705973호에는 판 형상의 폴리우레탄 폼에 다수의 미세통공을 천공한 후, 은(Ag)을 진공 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하는 전자파 차폐용 시트의 제조방법을 개시하였다. 그러나 이러한 기술은 변색이 크고 이에 따라 저항이 증가할 뿐만 아니라, 고가의 진공장비를 사용해야하므로 가격경쟁력이 저하되거나, 제조되는 시트의 사이즈가 제한되는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0477019호에서는 고분자 탄성체 시트의 일면 또는 양면에 도전성 직물 또는 도전성 금속 필름을 적층한 후, 적층된 시트를 타공하고, 타공된 구멍 위에 도전성 재료를 도포하여 도전성 막을 형성시킨 후(타공된 시트를 전기전도성 용액에 침지함으로써 시트에 도전성을 부여), 도전성 막이 형성된 시트를 절단하는 전자기기용 가스켓의 제조방법을 개시하였다. 그러나 이러한 기술은 무전해 도금만을 이용하기 때문에 고분자 탄성체 시트와의 도금 밀착성 및 균일성이 낮아 박리되기 쉽고, 표면저항과 수직저항이 상대적으로 높아지는 문제점이 있었다.
또한, 상기 종래기술에서 사용되던 고분자 폼/직물(foam/fabric) 본딩 제품의 경우, 다이 커트(die-cut)시 절단면의 버어(burr)로 인해 제품의 외관을 해칠 뿐만 아니라, 절단 잔사의 이탈로 인해 작업장 분진 발생 및 제품의 단락을 초래하는 문제점이 있었다. 이와 같은 문제점은 제품의 수명 단축과 성능 저하를 초래할 뿐만 아니라 제품의 수리 등으로 인한 분리 후 재조립 시 제품이 원상태로 복원되지 않아 고가의 부속품을 교체해야 하는 경우도 자주 발생되고 있는 실정이다. 이러한 문제의 개선 요구는 오래전부터 계속 되어왔으나 기존 마이크로 셀 스펀지 구조의 폼에 도금으로 진행되는 현 제품으로는 큰 기공 구조와 낮은 밀도, 열악한 기계적 강도 등에서 구조적으로 복원률의 개선을 기대하기 어려운 상황이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 일 구현예는 제조공정을 단순화하여 생산비용을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하고, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하며, 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 일 구현예는 상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법으로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 구현예는 기재를 연속해서 공급하는 언와인딩 유닛(20), 상기 언와인딩 유닛에서 공급되는 기재를 사용하여 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제조하는 이방 전도성 발포시트 제조 유닛(10), 및 상기 이방 전도성 발포시트 제조가 완료된 기재를 감아 회수하는 리와인딩 유닛(30)을 포함하는 롤투롤 제조장치(1)를 사용하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법에 있어서,
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 기재의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 일정한 간격으로 다수의 미세 관통공을 형성하도록 타공하거나, 또는 통기성 기재의 다른 일면에 리무벌(removal) 테이프가 합지되어 있는 경우, 상기 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3), 상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법을 제공한다.
상기 기재는 두께가 15 내지 100 μm인 것이고, 폴리에스터, 나일론 및 이들의 복합섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 통기성 직조섬유 기재인 것이고;
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 상기 통기성 직조섬유 기재의 일면에는 리무벌(removal) 테이프가 합지되고, 상기 통기성 직조섬유 기재의 다른 일면에는 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 상기 통기성 직조섬유 기재의 일면에 합지되었던 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3), 상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 것일 수 있다.
상기 기재는 두께가 5 내지 50 μm인 것이고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI) 및 이들의 복합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 필름 기재인 것이고;
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 상기 필름 기재의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 상기 필름 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 미세 관통공의 평균직경이 0.1 내지 1 mm이고, 미세 관통공의 중심과 인접 미세 관통공의 중심 간의 피치(pitch)가 0.3 내지 2 mm인 미세 관통공을 형성하도록 타공함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3), 상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 것일 수 있다.
상기 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1)에서 형성된 폴리우레탄 발포층은 밀도가 0.08 내지 0.45 g/cc이고, 두께가 0.1 내지 2 mm이고; 상기 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액은 폴리올 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트 100 내지 120 중량부 및 셀오프너 1 내지 5 중량부를 포함하는 폴리우레탄 폼 혼합액에 발포기체를 주입하여, 형성되는 것일 수 있다.
상기 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2)는 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 포함하는 침지조를 통과하는 메쉬롤을 사용하여, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 메쉬롤 코팅함으로써, 자외선 경화형 우레탄 수지층을 1 내지 2 μm 두께로 적층시키고 경화하여 수행되는 것이고; 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물은 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 실리콘계 화합물 5 내지 20 중량%, 메르캅탄 화합물 0.5 내지 5 중량%, 자외선 개시제 1 내지 5 중량%, 및 잔량의 점도조절제를 포함하는 것일 수 있다.
상기 표면 촉매화 단계(S4)는 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 300 내지 500 kPa의 고압력으로 분사코팅한 후, 수세하여 수행되는 것이고; 상기 금속염 수용액은 금속염 40 내지 50 중량%, 무기산 5 내지 10 중량%, 및 잔량의 물을 포함하는 금속염 조성물: 및 물을 1: 300 내지 700 중량비율로 혼합한 것이고; 상기 금속염은 알루미늄, 철, 주석, 아연, 팔라듐 및 이들의 혼합금속으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 금속의 질산화물(Nitrate, NO3 -), 할로겐화물(Cl-, Br-, I-), 수산화물(Oxyhydrate, OH-), 황산화물(Sulfate, SO4 -) 또는 아세테이트(acetate, C2H3O2 -)인 것이고; 상기 무기산은 염산, 황산, 질산, 인산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기 은경막 형성 단계(S5)는 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과: 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 1:1 중량비율 및 300 내지 500 kPa의 고압력으로 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하여 수행되는 것이고; 상기 은경용액은 제1 은경용액 및 제2 은경용액을 1:15 내지 20 중량비율로 혼합하여 사용하는 것이고; 상기 제1 은경용액은 질산은 30 내지 40 중량%, 암모니아 10 내지 15 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것이고; 상기 제2 은경용액은 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 알칼리금속의 수산화물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것이고; 상기 환원용액은 포름알데히드를 포함하는 환원성 유기화합물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 사용할 수 있다.
상기 환원용액은 포름알데히드 및 하이드로퀴논을 1 내지 5 :1의 중량비율로 혼합한 환원성 유기화합물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법으로부터 제조되는 것인 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제공한다.
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트는 MIL DTL 83528 C(미 국방부 규격) 기준에서 제시하는 측정 지그를 이용하여, 측정된 상단 면과 하단 면 사이의 수직저항이 0.001 내지 0.5 Ω인 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법에 따르면, 롤투롤(Roll to Roll) 방식을 적용함으로써 제조공정이 단순화되고, 연속 또는 고속코팅이 가능하여 생산비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법으로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트에 따르면, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하며, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하고, 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 효과가 있다.
이로써, 스마트폰 및 테블릿 PC 등의 모바일 단말기, LED TV, OLED TV 등의 디지털 TV, 플렉시블 디스플레이 등의 피착재와의 밀착성 향상, 충격흡수, 유연하고 소프트한 촉감구현 및 전자파 노이즈 접지, ESD 목적으로 매우 유용하게 활용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법의 공정도이다.
도 3은 통기성 직조섬유 기재를 사용한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 개략적인 단면도 및 실제이미지이다.
도 4는 필름 기재를 사용한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법의 개략도 및 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 실제이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법의 공정도이다.
도 3은 통기성 직조섬유 기재를 사용한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 개략적인 단면도 및 실제이미지이다.
도 4는 필름 기재를 사용한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법의 개략도 및 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 실제이미지이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명은 기재를 연속해서 공급하는 언와인딩 유닛(20), 상기 언와인딩 유닛에서 공급되는 기재를 사용하여 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제조하는 이방 전도성 발포시트 제조 유닛(10), 및 상기 이방 전도성 발포시트 제조가 완료된 기재를 감아 회수하는 리와인딩 유닛(30)을 포함하는 롤투롤 제조장치(1)를 사용하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조장치(1)의 개략도는 도 1에 도시한 바와 같다.
보다 구체적으로, 상기 이방 전도성 발포시트 제조 유닛(10)은 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액 도포유닛(111) 및 폴리우레탄 폼(foam) 경화유닛(112)을 포함하는 폴리우레탄 발포층 형성유닛(11); 자외선 경화형 우레탄 수지 도포유닛(121) 및 자외선 경화형 우레탄 수지 경화 유닛(122)을 포함하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성유닛(12); 미세통공 제조 유닛(131) 및 리무벌(removal) 테이프를 제거 유닛(132)를 포함하는 미세통공 형성 유닛(13); 금속염 수용액 분사코팅 유닛(141)을 포함하는 표면 촉매화 유닛(14); 및 은경용액 분사코팅 유닛(151) 및 환원용액 분사코팅 유닛(152)을 포함하는 은경막 형성유닛(15)을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 표면 촉매화 유닛(14) 및 은경막 형성유닛(15)은 각각 수세유닛(미도시) 및 건조유닛(미도시)을 더욱 포함할 수 있다.
이러한 롤투롤 제조장치(1)를 사용하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 롤투롤(Roll to Roll) 방식을 적용함으로써 제조공정이 단순화되고, 연속 또는 고속코팅이 가능하며, 고가의 진공장비 또는 고온의 소성로를 사용하지 않아 생산비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 상기한 롤투롤 제조장치(1)를 사용하고, 기재의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 일정한 간격으로 다수의 미세 관통공을 형성하도록 타공하거나, 또는 통기성 기재의 다른 일면에 리무벌(removal) 테이프가 합지되어 있는 경우, 상기 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3), 상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 분사 코팅된 은경막을 포함한다.
이로써, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하며, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하고, 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 효과가 있다. 이로써, 스마트폰 및 테블릿 PC 등의 모바일 단말기, LED TV, OLED TV 등의 디지털 TV, 플렉시블 디스플레이 등의 피착재와의 밀착성 향상, 충격흡수, 매우 얇은 두께로 유연하고 유연하고 소프트한 촉감구현 및 전자파 노이즈 접지, ESD 목적으로 매우 유용하게 활용될 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법에 대하여 더욱 자세히 설명하도록 한다.
상기 언와인딩 유닛(20)에서 공급되는 기재(201)는 직조섬유 또는 필름 중에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 기재는 두께가 15 내지 100 μm인 것이고, 폴리에스터, 나일론 및 이들의 복합섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 통기성 직조섬유 기재인 것을 사용하여, 매우 우수한 피착재와의 밀착성 및 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현의 효과를 얻을 수 있다. 이러한 통기성 직조섬유 기재를 사용한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 개략적인 단면도 및 실제이미지를 도 3에 도시하였다. 이러한 상기 통기성 직조섬유는 폴리에스터 직조섬유를 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
이때, 상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 상기 통기성 직조섬유 기재의 일면에는 리무벌(removal) 테이프가 합지되고, 상기 통기성 직조섬유 기재의 다른 일면에는 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 상기 통기성 직조섬유 기재의 일면에 합지되었던 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3), 상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 것일 수 있다.
이로써, 통기성 직조섬유 기재의 일면에 일정한 두께의 폴리우레탄 발포층 형성할 수 있는 효과가 있다. 이로써, 더욱 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능하고, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 더욱 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하며, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 충분히 양호한 효과가 있다.
한편, 상기 기재는 두께가 5 내지 50 μm인 것이고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI) 및 이들의 복합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 필름 기재인 것을 사용하여, 매우 얇은 두께로 우수한 강도 보강효과를 얻을 수 있다. 이러한 필름 기재를 사용한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 개략적인 단면도를 도 4에 도시하였다. 이러한 상기 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
이때, 상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 상기 필름 기재의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 상기 필름 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 미세 관통공의 평균직경이 0.1 내지 1 mm이고, 미세 관통공의 중심과 인접 미세 관통공의 중심 간의 피치(pitch)가 0.3 내지 2 mm인 미세 관통공을 형성하도록 타공함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3), 상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 것일 수 있다.
이러한 필름 기재를 사용한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법의 개략도 및 미세통공이 형성된 필름 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 실제이미지를 도 4에 도시하였다. 이로써, 매우 얇은 두께로 우수한 강도 보강효과를 가지며, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하며, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하고, 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 효과가 있다.
이러한 상기 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은 도 2에 도시한 바와 같이, 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1), 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2), 미세통공 형성 단계(S3), 표면 촉매화 단계(S4) 및 은경막 형성 단계(S5)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 본 발명의 일 구현예에 따른 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트(2)는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 기재(201)의 일면 또는 양면에 순차적으로 폴리우레탄 발포층(202), 자외선 경화형 우레탄 수지층(203) 및 은경막(204)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
상기 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1)는 상기 기재(201)의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층(202)을 적층시켜 수행될 수 있다.
상기 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1)에서 형성된 폴리우레탄 발포층(202)은 밀도가 0.08 내지 0.45 g/cc이고, 두께가 0.1 내지 2 mm가 되도록 형성되어, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하고, 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액은 폴리올 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트 100 내지 120 중량부 및 셀오프너 1 내지 5 중량부를 포함하는 폴리우레탄 폼 혼합액에 발포기체를 주입하고, 상기 발포기체가 균일하게 분산될 수 있도록 고속혼합한 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
더욱 바람직하기로는 상기 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액은 폴리올 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트 100 내지 120 중량부, 셀오프너 1 내지 5 중량부, 전도성 분말 10 내지 30 중량부, 전도성 고분자 10 내지 30 중량부, 정포제 1 내지 5 중량부 및 촉매 1 내지 5 중량부를 포함하는 폴리우레탄 폼 혼합액에 발포기체를 주입하고, 상기 발포기체가 균일하게 분산될 수 있도록 고속혼합한 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 사용하여 상기한 효과를 더욱 더 개선할 수 있다.
상기 폴리올은 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리에스테르디올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 폴리카보네이트디올로 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 이소시아네이트는 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 방향 지방족 디이소시아네이트로는 1,3- 또는 1,4-자일렌디이소시아네이트 혹은 그 혼합물, ω,ω'-디이소시아네이트-1,4-디에틸벤젠, 1,3-또는 1,4-비스(1-이소시아네이트-1-메틸에틸)벤젠(관용명;테트라메틸자이렌디이소시아네이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 상기 이소시아네이트는 상기 폴리올 100 중량부에 대하여, 100 내지 120 중량부의 함량 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 이소시아네이트의 함량이 너무 적은 경우에는 폴리우레탄 합성 수율이 저하하거나 또는 반응시간이 길어질 우려가 있고, 상기 이소시아네이트의 함량이 너무 많은 경우에는 합성된 폴리우레탄의 기계적 물성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 셀오프너는 거품상 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액의 경화 과정에서 거품상 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액 내에 분산된 기체를 인위적으로 터뜨려 폼 내부 셀 간의 관통 정도를 더욱 크게 확보함으로써 미세 천공의 효과를 도모할 수 있다. 이로써, 표면저항 및 수직저항을 더욱 낮추어, 전자파 차폐 성능이 더욱 개선될 수 있는 효과가 있다. 특히, 기재로서 통기성 직조섬유 기재를 사용할 때, 별도 추가 공정없이, 상기 통기성 직조섬유 기재의 일면에 합지되었던 리무벌(removal) 테이프를 제거하는 것만으로 미세통공을 매우 용이하게 형성할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 셀오프너는 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 파라핀계, 고리계, 및 방향족 탄화수소 사슬 중 하나 이상을 갖는 셀오프너를 사용할 수 있다. 이러한 상기 셀오프너는 상기 폴리올 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부의 함량 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 셀오프너의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 우려가 있고, 상기 셀오프너의 함량이 너무 많은 경우에는 통공이 과도하게 커지면서 표면상태가 거칠어지거나, 충격흡수 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 전도성 분말은 표면저항 및 수직저항을 더욱 낮추어, 전자파 차폐 성능이 더욱 개선될 수 있는 효과가 있다. 이러한 상기 전도성 분말은 평균입경이 10 내지 500 nm인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 또한, 상기 전도성 분말은 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 전도성 카본블랙, 그라화이트, 금, 은, 구리, 니켈, 플라티늄, 팔라듐, 알루미늄 및 이들의 혼합분말로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 상기 전도성 분말은 상기 폴리올 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 함량 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 전도성 분말의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 우려가 있고, 상기 전도성 분말의 함량이 너무 많은 경우에는 합성된 폴리우레탄의 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 전도성 고분자는 상기 전도성 분말과 함께 표면저항 및 수직저항을 더욱 낮추어, 전자파 차폐 성능이 더욱 개선될 수 있는 효과가 있다. 또한, 우수한 균일도로 상기 형성된 폴리우레탄 발포층에 상기 전도성 고분자 및 전도성 분말이 분산될 수 있도록 하여, 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다. 상기 전도성 고분자는 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 폴리(3,4-에틸렌티오펜) 및 이들의 혼합고분자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 전도성 고분자는 상기 폴리올 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 함량 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 전도성 고분자의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 우려가 있고, 상기 전도성 고분자의 함량이 너무 많은 경우에는 합성된 폴리우레탄의 유연성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 정포제는 상기 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액의 혼합을 용이하게 하고 표면장력을 낮추어 기공성장을 촉진시킴과 동시에, 압력차를 낮춤으로써 교반 중 발생하는 가스의 확산을 막아줄 뿐 아니라, 메모리폼 내부에 생기는 기공의 균일성을 높이기 위해서 첨가될 수 있다. 더불어 발포 단계에서 발생할 수 있는 꺼짐(collapse) 현상을 방지하며, 원료 토출 후의 유동성을 향상시키고 밀도를 균일화하는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 후속 공정에서 형성되는 자외선 경화형 우레탄 수지층과 우수한 접착력으로 일체화시킬 수 있는 효과를 얻기 위하여 사용될 수 있다. 상기 정포제는 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 실리콘 정포제를 사용할 수 있고, 보다 바람직하기로는 실리콘글리콜코폴리머(Silicone glycol copolymer)를 사용하여, 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다. 이러한 상기 정포제는 상기 폴리올 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부의 함량 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 정포제의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 우려가 있고, 상기 정포제의 함량이 너무 많은 경우에는 잔류물로 남아 핀홀을 발생시키거나 표면상태가 거칠어질 수 있는 문제점이 있다.
상기 촉매는 반응의 촉진 및 경화속도의 조절을 위하여 사용될 수 있다. 상기 촉매는 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 스태너스 옥토에이트(Stannous Octoate), 스태너스 올리에이트(Stannous Oleate), 디부틸틴 디아세테이트(Dibutyltin Diacetate), 디부틸틴 디아우레이트(Dibutytin Diaurate), 포타슘 옥토테이트(Potassium Octotate) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 상기 촉매는 상기 폴리올 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부의 함량 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 촉매의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선 효과가 미흡할 수 있는 우려가 있고, 상기 촉매의 함량이 너무 많은 경우에는 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액의 경화성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
상기 발포기체는 당분야에서 일반적으로 사용되는 발포기체인 것으로 이를 특별히 한정하지 않지만, 보다 바람직한 예를 들면, 질소(N2) 가스 또는 이산화탄소(CO2) 가스를 사용할 수 있다.
상기 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2)는 상기 형성된 폴리우레탄 발포층(202)의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층(203)을 적층시키고 경화함으로써 수행될 수 있다.
보다 바람직하기로는 상기 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2)는 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 포함하는 침지조를 통과하는 메쉬롤을 사용하여, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 메쉬롤 코팅함으로써, 자외선 경화형 우레탄 수지층을 1 내지 2 μm 두께로 적층시키고 경화하여 수행될 수 있다. 이로써, 후속 공정에서 형성되는 은경막(204)의 균일한 도막 형성이 가능하도록 함으로써, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 더욱 우수해지는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 상기 형성된 폴리우레탄 발포층(202)의 표면에 이물질이 흡착되는 것을 방지하는 효과가 있어 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물의 비제한적인 예를 들면, 말단이 실리콘계 화합물 및 메르캅탄 화합물로 개질된 우레탄 또는 우레탄 아크릴레이트계 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 사용할 수 있다.
보다 바람직한 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물은 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 실리콘계 화합물 5 내지 20 중량%, 메르캅탄 화합물 0.5 내지 5 중량%, 자외선 개시제 1 내지 5 중량%, 및 잔량의 점도조절제를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 디이소시아네이트 화합물, 폴리올 및 수산기 함유(메타)아크릴레이트를 반응시켜 제조될 수 있다.
이때, 상기 디이소시아네이트 화합물은 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 헥사메틸렌디이소시아네이트 및 유도체, 아이소포론디이소시아네이트, 수첨디페닐메탄디이소시아네이트, 사이클로헥산디이소시아네이트, 다이사이클로헥실메테인-4,4-디이소시아네이트, 메틸사이클로헥세인 디이소시아네이트, 트라이메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리올은 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 당업계에 알려진 통상적인 다가 알코올(polyol) 화합물을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 3-메틸-1,5-펜탄디올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,4-사이클로헥산디올, 2,2-디메틸-3-하이드록시프로필-2,2-다이메틸-3-하이드록시프로피오네이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 수산기 함유(메타)아크릴레이트는 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 2-하이드록시에틸 (메타) 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 부틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올모노(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 알킬(메타) 아크릴로일포스페이트, 4-하이드록시 싸이클로헥실 (메타)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
이러한 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머는 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물에 대하여 20 내지 40 중량% 범위로 함유될 수 있다. 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 함량이 너무 적은 경우에는 후속 공정에서 형성되는 은경막(204)의 균일한 도막 형성이 어려워지거나, 상기 형성된 폴리우레탄 발포층(202)의 표면에 이물질이 흡착될 수 있어, 표면상태가 불량해질 우려가 있고, 상기 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머의 함량이 너무 많은 경우에는 점도 상승으로 작업성이 저하되거나, 표면저항 및 수직저항이 상승될 수 있는 문제점이 있다.
상기 실리콘계 화합물은 폴리우레탄 발포층(202) 및 후속공정에서 형성되는 은경막(204) 상에 존재하는 하이드록시기와 직접적인 결합, 예컨데 실록산 결합(-Si-O-)을 형성하여, 상기 폴리우레탄 발포층(202) 및 후속공정에서 형성되는 은경막(204)과의 접착성을 획기적으로 향상시켜 발포시트를 일체화시킬 수 있는 역할을 한다. 이로써, 물리적 플라즈마 표면처리 공정과 같은 고가의 추가공정이 불필요한 효과가 있다. 이러한 상기 실리콘계 화합물은 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 트리 메톡시 실란, 트리에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 트리(2-부타논옥심)메틸실란, 트리(2-부타논옥심) 비닐실란, 헥사메틸디실란, 아미노프로필 트리에톡시실란, 아미노프로필 트리메톡시실란, 아미노프로필 메틸디메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 실리콘계 화합물은 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물에 대하여 5 내지 20 중량% 범위로 함유될 수 있다. 상기 실리콘계 화합물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있고, 상기 실리콘계 화합물의 함량이 너무 많은 경우에는 후속공정에서 형성되는 은경막(204)에 얼룩현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
상기 메르캅탄 화합물은 폴리우레탄 발포층(202) 및 후속공정에서 형성되는 은경막(204) 상에 존재하는 하이드록시기와 직접적인 화학결합을 형성하여, 상기 폴리우레탄 발포층(202) 및 후속공정에서 형성되는 은경막(204)과의 접착성을 획기적으로 향상시켜 발포시트를 일체화시킬 수 있는 역할을 한다. 이로써, 물리적 플라즈마 표면처리 공정과 같은 고가의 추가공정이 불필요한 효과가 있다. 이러한 상기 메르캅탄 화합물은 특별히 제한되지 않지만, 예를들어 메르캅토초산, 3-메르캅토프로피오닉산, 티오페놀, 디페닐디설파이드, N-(2-하이드로에틸) 메르캅토아세트아미드, 1,2-에탄디티올, 및 2-메르캅토에탄올, 글리콜 비스(3-메르캅토프로피오네이트), 트리메틸롤프로판 트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 글리콜디메르캅토아세테이트, 옥타데실 메르캅탄, 디세틸 디설파이드, 옥타데실 티오글리콜레이트, 3-메르캅토 프로필 트리에톡시실란, 3-메르캅토 프로필 트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 메르캅탄 화합물은 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물에 대하여 0.5 내지 5 중량% 범위로 함유될 수 있다. 상기 메르캅탄 화합물의 함량이 너무 적은 경우에는 상기한 개선효과가 미흡할 수 있고, 상기 메르캅탄 화합물의 함량이 너무 많은 경우에는 후속공정에서 형성되는 은경막(204)에 얼룩현상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
상기 자외선 개시제는 230 nm 내지 390nm 범위의 자외선 파장을 흡수할 수 있는 물질로서, 벤조인에스테르계, 벤질케탈계, 케톤계 등의 당업계에 통상적으로 알려진 화합물 등을 제한없이 사용할 수 있다. 이러한 상기 자외선 개시제는 경화불량이나 과경화에 의한 부착불량 현상을 고려하여, 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물에 대하여 1 내지 5 중량% 범위로 함유될 수 있다.
상기 점도조절제는 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 구성하는 구성성분들을 균일하고 안정하게 혼합시킬 뿐만 아니라 롤코팅용 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물의 점도를 코팅작업에 적절하도록 유지하는 역할을 한다. 이러한 상기 점도조절제는 방향족 탄화수소계, 에스테르계 용제, 에테르계 용제, 케톤계 용제, 아세테이트계 용제 등의 당업계에 통상적으로 알려진 화합물 등을 제한없이 사용할 수 있다.
또한, 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물은 아세트산 칼륨 및 옥틸산 주석의 금속염 혼합물 0.1 내지 3 중량% 및 알킬 치환 이미다졸륨염 0.1 내지 3 중량%를 더 포함하여, 후속 공정에서 형성되는 은경막이 매우 효과적으로 형성되고, 자외선 경화형 우레탄 수지층에 매우 우수하게 접착되어 일체화되도록 할 수 있는 효과가 있다.
보다 구체적으로 상기 아세트산 칼륨 및 옥틸산 주석은 1: 1 내지 2 중량비율로 혼합한 것을 사용하고; 상기 알킬 치환 이미다졸륨염은 1-에틸-3-메틸-이미다졸륨설폰산메틸염, 1-에틸-3-메틸-이미다졸륨에틸황산염, 1-에틸-3-메틸-이미다졸륨티오시아네이트, 1-에틸-3-메틸-이미다졸륨아세테이트, 1-부틸-3-메틸-이미다졸륨설폰산메틸염, 1-부틸-3-메틸-이미다졸륨에틸황산염, 1-부틸-3-메틸-이미다졸륨티오시아네이트, 1-부틸-3-메틸-이미다졸륨아세테이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 보다 바람직하기로는 1-에틸-3-메틸-이미다졸륨에틸황산염, 1-에틸-3-메틸-이미다졸륨티오시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층이 형성되고, 미세통공 형성된 이후에는, 별도의 리와인딩 유닛을 이용하여, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층이 형성되고, 미세통공 형성된 기재를 되감아 회수한 후, 이를 별도의 언와인딩 유닛에 다시 로딩하고, 연속해서 공급함으로써, 후속 공정(S4 및 S5)을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 자외선 경화형 우레탄 수지층은 경화된 표면의 점착성을 감소시켜, 롤투롤 공정이 더욱 용이하도록 하는 효과가 있다.
상기 미세통공 형성 단계(S3)는 상기 기재(201), 폴리우레탄 발포층(202) 및 자외선 경화형 우레탄 수지층(203)에 대하여, 일정한 간격으로 다수의 미세 관통공(205)을 형성하도록 타공하거나, 또는 통기성 기재의 다른 일면에 리무벌(removal) 테이프가 합지되어 있는 경우, 상기 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하여 수행될 수 있다. 이때, 상기 미세 관통공은 평균직경이 0.1 내지 1 mm이고, 상기 미세 관통공의 중심과 인접 미세 관통공 중심 간의 피치(pitch)는 0.3 내지 2 mm이 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이로써, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 더욱 우수해지는 효과가 있다.
보다 구체적으로, 상기 기재가 비통기성의 필름 기재인 경우, 균일하고 낮은 수직저항을 얻기 위하여, 미세 관통공을 형성하도록 타공하는 공정이 필수적으로 수행되어야 한다.
또한, 상기 기재가 통기성 직조섬유 및 통기성의 필름인 경우, 미세 관통공을 형성하도록 타공하는 공정은 선택적으로 수행될 수 있다. 다만, 이러한 통기성 직조섬유 및 통기성의 필름과 같은 통기성 기재를 사용하는 경우, 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1)에서는 폴리우레탄 발포층의 매끄러운 표면을 형성하고, 균일하고 낮은 수평저항 및 수직저항을 얻기 위하여, 통기성 기재의 일면에 리무벌(removal) 테이프가 필수적으로 합지된 기재를 사용하여야 한다. 이후, 미세통공 형성 단계(S3)에서는 상기 리무벌(removal) 테이프를 제거하는 것만으로, 상기 통기성 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 미세통공을 형성할 수 있는 것이다. 이는 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층이 모두 미세통공을 포함하고 있어 통기성을 갖기 때문에 별도의 타공공정 없이도 상기한 효과를 용이하게 얻을 수 있는 것이다.
특히, 상기 거품상 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액이 셀오프너를 포함함으로써, 상기 거품상 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액의 경화 시 분산된 기체를 터뜨려 폼 내부 셀 간의 연결 통로를 더욱 확보할 수 있고, 폴리우레탄 발포층의 내부는 더욱 잘 연결되어, 상기한 효과를 매우 개선할 수 있는 것이다.
이로써, 전기전도도가 더욱 균일하고 표면저항 및 수직저항이 더욱 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하며, 충격흡수, 복원력이 양호하고, 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 효과가 있다.
상기 표면 촉매화 단계(S4)는 상기 미세통공이 형성된 기재(201), 폴리우레탄 발포층(202) 및 자외선 경화형 우레탄 수지층(203)의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세함으로써 수행될 수 있다. 일반적인 은경막의 형성은 가열을 필요로 하지만, 상기 표면 촉매화 단계(S4)를 통해 저온에서의 반응을 가능하도록 하며 반응 속도를 높일 수 있고, 은경막(204)의 균일한 도막 형성이 가능하도록 함으로써, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 더욱 우수해지는 효과가 있다.
보다 구체적으로 상기 표면 촉매화 단계(S4)는 상기 미세통공이 형성된 기재(201), 폴리우레탄 발포층(202) 및 자외선 경화형 우레탄 수지층(203)의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 300 내지 500 kPa의 고압력으로 분사코팅한 후, 수세하여 수행될 수 있다. 즉, 상기 고압력의 분사코팅을 통하여, 금속염 수용액이 상기 미세통공 내부로의 침투를 용이하게 함으로써 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 금속염 수용액은 금속염 40 내지 50 중량%, 무기산 5 내지 10 중량%, 및 잔량의 물을 포함하는 금속염 조성물: 및 물을 1: 300 내지 700 중량비율로 혼합한 것을 사용하여 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있다.
상기 금속염은 알루미늄, 철, 주석, 아연, 팔라듐 및 이들의 혼합금속으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 금속의 질산화물(Nitrate, NO3 -), 할로겐화물(Cl-, Br-, I-), 수산화물(Oxyhydrate, OH-), 황산화물(Sulfate, SO4 -) 또는 아세테이트(acetate, C2H3O2 -)인 것을 사용할 수 있고, 보다 바람직하기로는 상기한 금속의 질산화물(Nitrate, NO3 -) 및 염화물(Cl-)을 1: 1 중량비율로 혼합하여 사용함으로써, 은경막(204)의 보다 안정적이고 균일한 도막 형성이 가능한 효과가 있다.
또한, 상기 무기산은 염산, 황산, 질산, 인산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 은경막 형성 단계(S5)는 상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하여 수행될 수 있다. 이로써 은경막(204)의 균일한 도막 형성이 가능하도록 함으로써, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 더욱 우수해지는 효과가 있다.
보다 구체적으로 상기 은경막 형성 단계(S5)는 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과: 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 1:1 중량비율 및 300 내지 500 kPa의 고압력으로 각각 동시에 분사코팅한 후, 수세 및 건조하여 수행될 수 있다. 즉, 상기 고압력의 분사코팅을 통하여, 은경용액과: 환원용액이 상기 미세통공 내부로의 침투를 용이하게 함으로써 상기한 효과를 더욱 개선할 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 은경용액은 제1 은경용액 및 제2 은경용액을 1:15 내지 20 중량비율로 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 제1 은경용액은 질산은 30 내지 40 중량%, 암모니아 10 내지 15 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있고; 상기 제2 은경용액은 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 알칼리금속의 수산화물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
한편, 상기 환원용액은 포름알데히드를 포함하는 환원성 유기화합물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
특히, 상기 환원용액은 포름알데히드 및 하이드로퀴논을 1 내지 5 :1의 중량비율로 혼합한 환원성 유기화합물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 사용하여, 얼룩과 같은 표면상태 불량을 줄여 보다 안정적인 은경막(204)의 형성이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명에서 수세는 반응 종결 및 얼룩과 산화 등을 방지하기 위하여 탈이온수를 50 내지 150 kPa의 압력으로 분사하여, 수행될 수 있다.
본 발명에서 상기 건조는 내부 수분을 제거하기 위하여 70 내지 95 ℃에서 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 일 구현예는 상기 본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법으로부터 제조되는 것인 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제공한다.
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트는 MIL DTL 83528 C(미 국방부 규격) 기준에서 제시하는 측정 지그를 이용하여, 측정된 상단 면과 하단 면 사이의 수직저항이 0.001 내지 0.5 Ω인 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법에 따르면, 롤투롤(Roll to Roll) 방식을 적용함으로써 제조공정이 단순화되고, 연속 또는 고속코팅이 가능하여 생산비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법으로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트에 따르면, 전기전도도가 균일하고 표면저항 및 수직저항이 낮아, 전자파 차폐 성능이 우수하며, 충격흡수, 복원력, 표면상태 및 피착재와의 밀착성이 양호하고, 매우 얇은 두께로 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 효과가 있다.
이로써, 스마트폰 및 테블릿 PC 등의 모바일 단말기, LED TV, OLED TV 등의 디지털 TV, 플렉시블 디스플레이 등의 피착재와의 밀착성 향상, 충격흡수, 유연하고 소프트한 촉감구현 및 전자파 노이즈 접지, ESD 목적으로 매우 유용하게 활용될 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
<실시예 1>
도 1에 도시한 바와 같은 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 제조를 위한 롤투롤 제조장치를 사용하였다.
언와인딩 유닛(20)에 기재로서, 일면에 리무벌(removal) 테이프가 합지된 폴리에스터 직조섬유(30 μm 두께)를 로딩하고 상기 기재를 연속해서 공급되도록 하였다.
상기 일면이 리무벌(removal) 테이프로 합지된 기재의 다른 일면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시켰다. 이때, 상기 폴리우레탄 폼 혼합액은 폴리프로필렌글리콜 100 중량부에 대하여, 테트라메틸자이렌디이소시아네이트 105 중량부, 셀오프너 3 중량부, 평균입경 약 125 nm의 구리 분말 17 중량부, 폴리티오펜 22 중량부, 실리콘글리콜코폴리머 2 중량부 및 스태너스 옥토에이트(Stannous Octoate) 3 중량부를 포함하는 것을 사용하였고, 상기 폴리우레탄 폼 혼합액에 N2 발포기체를 주입하고 고속 혼합여 균일하게 분산된 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 사용하였다.
상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 포함하는 침지조를 통과하는 메쉬롤을 사용하여, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 메쉬롤 코팅함으로써, 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하여 자외선 경화형 우레탄 수지층을 형성하였다. 이때, 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물은 아이소포론디이소시아네이트, 3-메틸-1,5-펜탄디올 및 2-하이드록시에틸 (메타) 아크릴레이트를 반응시켜 제조된 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 37 중량%, 3-글리시독시프로필 트리에톡시실란 12 중량%, 3-메르캅토프로피오닉산 3 중량%, 벤조인에스테르계 자외선 개시제 5 중량%, 아세트산 칼륨 1 중량%, 옥틸산 주석 1 중량%, 1-에틸-3-메틸-이미다졸륨에틸황산염 2 중량% 및 잔량의 메틸에틸케톤을 포함하는 것을 사용하였다.
이후, 상기 기재의 일면에 합지되었던 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하였다.
상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면에 금속염 수용액을 약 500 kPa의 고압력으로 분사코팅한 후, 수세하여, 표면을 촉매화하였다. 이때, 상기 금속염 수용액은 염화주석 45 중량%, 염산 10 중량%, 및 잔량의 물을 포함하는 금속염 조성물: 및 물을 1: 500 중량비율로 혼합한 것을 사용하였다.
상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 약 500 kPa의 고압력으로 분사코팅한 후, 수세 및 건조함으로써 은경막을 형성하였다. 이때, 상기 은경용액은 제1 은경용액 및 제2 은경용액을 1:15 내지 20 중량비율로 혼합하여 사용하였다. 상기 제1 은경용액은 질산은 35 중량%, 암모니아 12 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 사용하였고; 상기 제2 은경용액은 수산화나트륨 0.6 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 사용하였다. 한편, 상기 환원용액은 포름알데히드 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 사용하였다. 이로써, 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제조하였다.
이후, 리와인딩 유닛(30)에서 상기 이방 전도성 발포시트 제조가 완료된 기재를 감아 회수하였다.
<실시예 2>
도 1에 도시한 바와 같은 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 제조를 위한 롤투롤 제조장치를 사용하였다.
언와인딩 유닛(20)에 기재로서, PET 필름(20μm 두께)을 로딩하고 상기 기재를 연속해서 공급되도록 하였다.
상기 기재의 일면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시켰다. 이때, 상기 폴리우레탄 폼 혼합액은 상기 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 것을 사용하였다.
상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 포함하는 침지조를 통과하는 메쉬롤을 사용하여, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 메쉬롤 코팅함으로써, 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하여 자외선 경화형 우레탄 수지층을 형성하였다. 이때, 상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물은 상기 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 것을 사용하였다.
이후, 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 미세 관통공의 평균직경이 약 0.3 mm이고, 미세 관통공의 중심과 인접 미세 관통공의 중심 간의 피치(pitch)가 1 mm인 미세 관통공을 형성하도록 타공함으로써 미세통공을 형성하였다.
상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면에 금속염 수용액을 약 500 kPa의 고압력으로 분사코팅한 후, 수세하여, 표면을 촉매화하였다. 이때, 상기 금속염 수용액은 상기 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 것을 사용하였다.
상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 약 500 kPa의 고압력으로 분사코팅한 후, 수세 및 건조함으로써 은경막을 형성하였다. 이때, 상기 은경용액 및 환원용액은 상기 실시예 1에서 사용된 것과 동일한 것을 사용하였다. 이로써, 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제조하였다.
이후, 리와인딩 유닛(30)에서 상기 이방 전도성 발포시트 제조가 완료된 기재를 감아 회수하였다.
<비교예>
대한민국 등록특허 제10-0852442호에 따른 전자파 차폐용 도전성 가스켓 시트를 사용하였다.
<시험예>
수직저항 및 표면저항
상기 실시예 1 및 2에서 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트 및 종래의 전자파 차폐용 도전성 가스켓 시트(비교예)에 대하여, MIL DTL 83528 C(미 국방부 규격) 기준에서 제시하는 측정 지그를 이용하여, 수직저항 및 표면저항을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이때, 상기 수직저항은 상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 상단 면과 하단 면 사이의 저항을 측정한 것이고; 상기 표면저항은 25 mm 간극을 두고 지그의 두 표면 간의 저항을 측정한 것이다.
| 수직저항(Ω) | 표면저항(Ω) | |
| 실시예 1 | 0.001 | 0.10 |
| 실시예 2 | 0.004 | 0.15 |
| 비교예 | 0.025 | 0.70 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트는 종래의 전자파 차폐용 도전성 가스켓 시트(비교예)와 비교하여, 현저히 낮은 수직저항 및 표면저항을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 이로써, 전자파 차폐 성능이 우수할 것으로 예측할 수 있었다.
압축강도, CFD(compression force deflection)
상기 실시예 1 및 2에서 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트 및 종래의 전자파 차폐용 도전성 가스켓 시트(비교예)를 50mm×50mm 크기로 절단한 후, 여러겹 겹쳐 약 20mm의 두께가 되도록 준비함으로써, 압축시험용 시료를 준비하였다. 상기 시료를 UTM(압축시험장비)을 이용하여, ASTM D3574에 따라 압축시험을 수행하였다. 이때, 상기 시료는 ASTM D3574 표준시험법에 따라 25%와 50%로 압축하는데 필요한 힘(CFD)을 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 25% 압축 CFD (kPa) | 50% 압축 CFD (kPa) |
|
| 실시예 1 | 12 | 40 |
| 실시예 2 | 4 | 7 |
| 비교예 | 52 | 91 |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트는 종래의 전자파 차폐용 도전성 가스켓 시트(비교예)와 비교하여, 현저히 낮은 CFD 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이로써, 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트는 종래의 전자파 차폐용 도전성 가스켓 시트(비교예)와 비교하여, 충격흡수, 복원력이 양호하고, 유연하고 소프트한 촉감구현이 가능한 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 롤투롤 제조장치
10: 이방 전도성 발포시트 제조 유닛
20: 언와인딩 유닛 30: 리와인딩 유닛
11: 폴리우레탄 발포층 형성유닛
111: 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액 도포유닛
112: 폴리우레탄 폼(foam) 경화유닛
12: 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성유닛
121: 자외선 경화형 우레탄 수지 도포유닛
122: 자외선 경화형 우레탄 수지 경화 유닛
13: 미세통공 형성 유닛
131: 미세 관통공 제조 유닛
132: 리무벌(removal) 테이프를 제거 유닛
14: 표면 촉매화 유닛
141: 금속염 수용액 분사코팅 유닛
15: 은경막 형성유닛
151: 은경용액 분사코팅 유닛
152: 환원용액 분사코팅 유닛
2: 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트
201: 기재
202: 폴리우레탄 발포층
203: 자외선 경화형 우레탄 수지층
204: 은경막
205: 미세 관통공
10: 이방 전도성 발포시트 제조 유닛
20: 언와인딩 유닛 30: 리와인딩 유닛
11: 폴리우레탄 발포층 형성유닛
111: 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액 도포유닛
112: 폴리우레탄 폼(foam) 경화유닛
12: 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성유닛
121: 자외선 경화형 우레탄 수지 도포유닛
122: 자외선 경화형 우레탄 수지 경화 유닛
13: 미세통공 형성 유닛
131: 미세 관통공 제조 유닛
132: 리무벌(removal) 테이프를 제거 유닛
14: 표면 촉매화 유닛
141: 금속염 수용액 분사코팅 유닛
15: 은경막 형성유닛
151: 은경용액 분사코팅 유닛
152: 환원용액 분사코팅 유닛
2: 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트
201: 기재
202: 폴리우레탄 발포층
203: 자외선 경화형 우레탄 수지층
204: 은경막
205: 미세 관통공
Claims (10)
- 기재를 연속해서 공급하는 언와인딩 유닛(20), 상기 언와인딩 유닛에서 공급되는 기재를 사용하여 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트를 제조하는 이방 전도성 발포시트 제조 유닛(10), 및 상기 이방 전도성 발포시트 제조가 완료된 기재를 감아 회수하는 리와인딩 유닛(30)을 포함하는 롤투롤 제조장치(1)를 사용하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법에 있어서,
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은
기재의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1),
상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2),
상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 일정한 간격으로 다수의 미세 관통공을 형성하도록 타공하거나, 또는 통기성 기재의 다른 일면에 리무벌(removal) 테이프가 합지되어 있는 경우, 상기 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3),
상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및
상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하고,
상기 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1)에서 형성된 폴리우레탄 발포층은 밀도가 0.08 내지 0.45 g/cc이고, 두께가 0.1 내지 2 mm이고;
상기 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액은 폴리올 100 중량부에 대하여, 이소시아네이트 100 내지 120 중량부 및 셀오프너 1 내지 5 중량부를 포함하는 폴리우레탄 폼 혼합액에 발포기체를 주입하여, 형성되는 것을 특징으로 하는 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 기재는 두께가 15 내지 100 μm인 것이고, 폴리에스터, 나일론 및 이들의 복합섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 통기성 직조섬유 기재인 것이고;
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은
상기 통기성 직조섬유 기재의 일면에는 리무벌(removal) 테이프가 합지되고, 상기 통기성 직조섬유 기재의 다른 일면에는 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1),
상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2),
상기 통기성 직조섬유 기재의 일면에 합지되었던 리무벌(removal) 테이프를 제거함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3),
상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및
상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 기재는 두께가 5 내지 50 μm인 것이고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI) 및 이들의 복합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 필름 기재인 것이고;
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법은
상기 필름 기재의 일면 또는 양면에 거품상의 폴리우레탄 폼(foam) 혼합액을 캐스팅한 후 경화하여 일체화시킨 폴리우레탄 발포층을 적층시키는 폴리우레탄 발포층 형성 단계(S1),
상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에 자외선 경화형 우레탄 수지층을 적층시키고 경화하는 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2),
상기 필름 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층에 대하여, 미세 관통공의 평균직경이 0.1 내지 1 mm이고, 미세 관통공의 중심과 인접 미세 관통공의 중심 간의 피치(pitch)가 0.3 내지 2 mm인 미세 관통공을 형성하도록 타공함으로써 미세통공을 형성하는 미세통공 형성 단계(S3),
상기 미세통공이 형성된 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 분사코팅한 후, 수세하는 표면 촉매화 단계(S4) 및
상기 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하는 은경막 형성 단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 자외선 경화형 우레탄 수지층 형성 단계(S2)는 상기 형성된 폴리우레탄 발포층의 표면에, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 포함하는 침지조를 통과하는 메쉬롤을 사용하여, 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물을 메쉬롤 코팅함으로써, 자외선 경화형 우레탄 수지층을 1 내지 2 μm 두께로 적층시키고 경화하여 수행되는 것이고;
상기 자외선 경화형 우레탄 수지 조성물은 우레탄 (메타)아크릴레이트 올리고머 20 내지 40 중량%, 실리콘계 화합물 5 내지 20 중량%, 메르캅탄 화합물 0.5 내지 5 중량%, 자외선 개시제 1 내지 5 중량%, 및 잔량의 점도조절제를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 표면 촉매화 단계(S4)는 상기 기재, 폴리우레탄 발포층 및 자외선 경화형 우레탄 수지층의 일면 또는 양면에 금속염 수용액을 300 내지 500 kPa의 고압력으로 분사코팅한 후, 수세하여 수행되는 것이고;
상기 금속염 수용액은 금속염 40 내지 50 중량%, 무기산 5 내지 10 중량%, 및 잔량의 물을 포함하는 금속염 조성물: 및 물을 1: 300 내지 700 중량비율로 혼합한 것이고;
상기 금속염은 알루미늄, 철, 주석, 아연, 팔라듐 및 이들의 혼합금속으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 금속의 질산화물(Nitrate, NO3 -), 할로겐화물(Cl-, Br-, I-), 수산화물(Oxyhydrate, OH-), 황산화물(Sulfate, SO4 -) 또는 아세테이트(acetate, C2H3O2 -)인 것이고;
상기 무기산은 염산, 황산, 질산, 인산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 은경막 형성 단계(S5)는 표면 촉매화가 완료된 표면에 질산은, 암모니아, 알칼리금속의 수산화물 및 물을 포함하는 은경용액과: 환원성 유기화합물 및 물을 포함하는 환원용액을 1:1 중량비율 및 300 내지 500 kPa의 고압력으로 각각 분사코팅한 후, 수세 및 건조하여 수행되는 것이고;
상기 은경용액은 제1 은경용액 및 제2 은경용액을 1:15 내지 20 중량비율로 혼합하여 사용하는 것이고;
상기 제1 은경용액은 질산은 30 내지 40 중량%, 암모니아 10 내지 15 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것이고;
상기 제2 은경용액은 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 알칼리금속의 수산화물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것이고;
상기 환원용액은 포름알데히드를 포함하는 환원성 유기화합물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법.
- 제7항에 있어서,
상기 환원용액은 포름알데히드 및 하이드로퀴논을 1 내지 5 :1의 중량비율로 혼합한 환원성 유기화합물 0.5 내지 1 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법.
- 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항 중에서 선택되는 어느 한항에 따른 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법으로부터 제조되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트.
- 제9항에 있어서,
상기 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트는 MIL DTL 83528 C(미 국방부 규격) 기준에서 제시하는 측정 지그를 이용하여, 측정된 상단 면과 하단 면 사이의 수직저항이 0.001 내지 0.5 Ω인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200035347A KR102310989B1 (ko) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법 및 이로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200035347A KR102310989B1 (ko) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법 및 이로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210119028A KR20210119028A (ko) | 2021-10-05 |
| KR102310989B1 true KR102310989B1 (ko) | 2021-10-08 |
Family
ID=78077936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200035347A KR102310989B1 (ko) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 분사 코팅된 은경막을 포함하는 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트의 롤투롤 제조방법 및 이로부터 제조된 전자파 차폐 개스킷용 이방 전도성 발포시트 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102310989B1 (ko) |
Citations (1)
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| KR101906806B1 (ko) * | 2016-12-14 | 2018-10-12 | 주식회사 영우 | 전자기파 흡수 이방성을 나타내는 점착 테이프 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| KR100477019B1 (ko) | 2002-08-30 | 2005-03-17 | 에스엔케이폴리텍(주) | 고분자 탄성체로 된 도전성 가스켓 및 그 제조방법 |
| KR100705973B1 (ko) | 2006-10-19 | 2007-04-13 | 주식회사 에스테크 | 전자파 차폐용 시트 및 그 제조방법 |
| KR100852442B1 (ko) | 2007-06-25 | 2008-08-14 | (주)성우신소재 | 전자파 차폐용 도전성 가스켓 시트 및 이의 제조 방법 |
| KR101157622B1 (ko) * | 2010-02-08 | 2012-06-18 | (주)성우신소재 | 전자파 차단용 쿠션 시트 및 그의 제조 방법 |
| KR101226773B1 (ko) | 2012-10-22 | 2013-01-25 | 장성대 | 충격흡수 및 전자파 차폐 특성이 우수한 도전성 박막쿠션시트 및 이의 제조방법 |
| KR101966230B1 (ko) * | 2017-03-24 | 2019-04-30 | (주)창성 | 롤투롤 공정을 이용한 fpcb용 다층 전자파 차폐 필름 제조방법 |
-
2020
- 2020-03-24 KR KR1020200035347A patent/KR102310989B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR101906806B1 (ko) * | 2016-12-14 | 2018-10-12 | 주식회사 영우 | 전자기파 흡수 이방성을 나타내는 점착 테이프 및 이의 제조방법 |
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