KR102545000B1 - The electromagnetic shielding sheet using graphene - Google Patents

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Abstract

본 발명은 그래핀을 이용한 전자파 차폐 시트에 관한 것으로서, 각종 전기 및 전자 부품 및 전선에서 발생하고 있는 인체에 유해한 전자파를 차폐할 수 있는 수단을 시트 형태로 제공하여 각종 전기 및 전자기구에 용이하게 활용할 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
절연 특성을 가진 하부원단과;
실리콘 계열의 수지 원료 100중량부에 0.2 ~ 5 중량부 그래핀 파우더가 혼합되어 노즐을 통하여 용융된 미세섬유로 토출되어 응고 적층되는 부직포 형상으로 제조되며, 상기 하부원단의 상부에 겹친 후 그래핀 파우더와 가교제가 혼합된 물을 분사하여 수침시킨 후 건조하여 하부원단과 접합되는 탄성원단과;
상기 탄성원단의 상부에 위치한 후 하부원단 및 탄성원단과 누빔사에 의하여 누빔으로 고정되는 상부원단으로 구성됨을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 전자파 차단시트에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic wave shielding sheet using graphene, and provides a means capable of shielding electromagnetic waves harmful to the human body generated from various electrical and electronic parts and wires in the form of a sheet to be easily utilized in various electrical and electronic devices. developed to enable;
a lower fabric having insulating properties;
0.2 to 5 parts by weight of graphene powder is mixed with 100 parts by weight of silicon-based resin raw material and discharged as molten microfibers through a nozzle to form a non-woven fabric that is solidified and laminated. and an elastic fabric that is immersed by spraying water mixed with a crosslinking agent and then dried to be bonded to the lower fabric;
It relates to an electromagnetic wave shielding sheet using graphene, characterized in that it is composed of a lower fabric, an elastic fabric, and an upper fabric fixed by quilting by quilting yarn after being located on top of the elastic fabric.

Description

그래핀을 이용한 전자파 차폐 시트{The electromagnetic shielding sheet using graphene}The electromagnetic shielding sheet using graphene}

본 발명은 그래핀을 이용한 전자파 차폐 시트에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 각종 전기 및 전자 부품 및 전선에서 발생하고 있는 인체에 유해한 전자파를 차폐할 수 있는 수단을 시트 형태로 제공하여 각종 전기 및 전자기구에 용이하게 활용할 수 있도록 하기 위하여 개발된 그래핀을 이용한 전자파 차단시트에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic wave shielding sheet using graphene. More specifically, it provides a means capable of shielding electromagnetic waves harmful to the human body generated from various electrical and electronic parts and wires in the form of a sheet, thereby providing various electrical and electronic components. It relates to an electromagnetic wave shielding sheet using graphene developed in order to be easily used in instruments.

과거 고압전선이 지나는 지역의 주민과 가축의 이상이 보고되면서 연구되어 고압전선에서 발생하는 전자파에 상시 노출되어 있는 인근지역 주민의 인체의 경우 타지역의 주민들 보다 암, 백혈병 등에 걸리는 확률이 매우 높다는 보고서가 학계에 의해 알려진바 있다.In the case of the human body of nearby residents who are constantly exposed to electromagnetic waves generated from high-voltage cables, the probability of getting cancer and leukemia is very high compared to residents of other regions. has been known by the scientific community.

하지만 전자파는 고압전선뿐만 아니라 일반 전선과 각종 전기 및 전자제품에서도 발생하고 있으며 통신을 위한 무선기지국 인근과 현대인들이 가장 많이 사용하고 있는 휴대폰을 통하여서도 인체에 노출되고 있는 상황이다.However, electromagnetic waves are generated not only from high-tension wires but also from general wires and various electrical and electronic products, and are exposed to the human body through the vicinity of wireless base stations for communication and mobile phones, which are most commonly used by modern people.

또한, 가정에서 사용하는 온열매트, 전기담요, 전기장판, 전기침대, 전기방석, 전기찜질기 등과 같이 인체의 몸에 직접 접촉시켜 사용하는 전기 기기는 그 위험성이 매우 높다고 할 수 있다.In addition, electric devices used in direct contact with the human body, such as a heating mat, electric blanket, electric pad, electric bed, electric cushion, electric steamer, etc. used at home, can be said to have a very high risk.

이에 정부에서는 전파법을 포함하여 다양한 법령과 제도로 인체에 미치는 영향을 최소화하도록 하고 있으나 확연하게 드러나는 피해가 아니기에 아직 정확한 인체에 미치는 영향에 대한 연구도 부족하여 현대인들은 실내외에서 다양한 전자파에 무방비로 노출되고 있는 상황이라고 할 수 있다.Accordingly, the government is trying to minimize the impact on the human body through various laws and systems, including the Radio Wave Act, but since it is not a clearly revealed damage, there is still a lack of research on the exact impact on the human body, so modern people are defenselessly exposed to various electromagnetic waves indoors and outdoors. It can be said that there is a situation.

대한민국특허등록 제10-1540439-0000호 (2015년07월23일)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1540439-0000 (July 23, 2015) 대한민국공개특허 제10-2017-0088813호 (2017년08월02일)Korean Patent Publication No. 10-2017-0088813 (August 02, 2017) 대한민국특허등록 제10-2169195-0000호 (2020년10월16일)Korean Patent Registration No. 10-2169195-0000 (October 16, 2020) 대한민국공개특허 제10-2021-0086728호 (2021년07월09일)Korean Patent Publication No. 10-2021-0086728 (July 09, 2021)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 인체에 해로운 작용을 하는 전자파를 차폐할 수 있는 기능수단을 가지면서 유연하고 다양한 형태로 재작이 용이하도록 하기 위하여 개발된 그래핀을 이용한 전자파 차폐시트를 개발하는 것에 있다.The present invention was developed to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide graphene, which has a functional means capable of shielding electromagnetic waves that have a harmful effect on the human body and has been developed to be flexible and easy to recreate in various forms. It is to develop a used electromagnetic wave shielding sheet.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 절연 특성을 가진 하부원단과;For the above purpose, the present invention is a lower fabric having insulating properties;

실리콘 계열의 수지 원료 100중량부에 0.2 ~ 5 중량부 그래핀 파우더가 혼합되어 노즐을 통하여 용융된 미세섬유로 토출되어 응고 적층되는 부직포 형상으로 제조되며, 상기 하부원단의 상부에 겹친 후 그래핀 파우더와 가교제가 혼합된 물을 분사하여 수침시킨 후 건조하여 하부원단과 접합되는 탄성원단과;0.2 to 5 parts by weight of graphene powder is mixed with 100 parts by weight of silicon-based resin raw material and discharged as molten microfibers through a nozzle to form a non-woven fabric that is solidified and laminated. and an elastic fabric that is immersed by spraying water mixed with a crosslinking agent and then dried to be bonded to the lower fabric;

상기 탄성원단의 상부에 위치한 후 하부원단 및 탄성원단과 누빔사에 의하여 누빔으로 고정되는 상부원단으로 구성됨을 특징으로 한다.It is characterized in that it consists of a lower fabric, an elastic fabric, and an upper fabric fixed by quilting by quilting yarn after being located on the upper part of the elastic fabric.

아울러, 상기 탄성원단에는 0.5 ~ 2mm의 두께를 가지는 실리콘필름이 그래핀 파우더와 가교제가 혼합된 물을 분사하여 수침되도록 한 후 적층되도록 하여 가압 건조하여 고정되도록 구성됨을 특징으로 한다.In addition, the elastic fabric is characterized in that a silicone film having a thickness of 0.5 to 2 mm is configured to be fixed by spraying water mixed with graphene powder and crosslinking agent so that it is immersed, and then laminated and dried under pressure.

또한, 상기 하부원단의 저면에는 저면에 전후 및 좌우 방향으로 길게 연장되는 복수 개의 열방출홈이 격자배열을 이루도록 하는 미끄럼방지필름(16)이 부착 고정됨을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the non-slip film 16 is attached and fixed to the bottom surface of the lower fabric so that a plurality of heat dissipation grooves extending in the front and rear and left and right directions form a lattice arrangement on the bottom surface.

상술한 바와 같이 본 발명은 하부원단과 중간의 탄성원단 그리고 상부원단을 겹치도록 하고 전자파 차폐특성이 우수한 실리콘 계열의 수지와 그래핀을 혼합하여 부직포 형태로 가공된 탄성원단을 제공하여 전자파 차폐효과를 가지도록 하고 이를 가공하여 각종 전기 전자제품의 커버와 실내 인테리어 등 다양한 분야에 활용하여 전자파에 의한 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention overlaps the lower fabric, the middle elastic fabric, and the upper fabric, and provides an elastic fabric processed in the form of a nonwoven fabric by mixing silicon-based resin and graphene having excellent electromagnetic wave shielding properties, thereby improving the electromagnetic wave shielding effect. It has an effect of reducing damage caused by electromagnetic waves by processing it and using it in various fields such as covers of various electrical and electronic products and interior interiors.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자파 차폐시트를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용상태도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단면도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 사시도1 is a perspective view showing an electromagnetic wave shielding sheet according to an embodiment of the present invention
2 is a cross-sectional view according to an embodiment of the present invention
3 is a use state diagram according to an embodiment of the present invention
4 is a cross-sectional view according to another embodiment of the present invention
5 is a perspective view according to another embodiment of the present invention

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.Accordingly, the configuration of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce it with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자파 차폐시트를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용상태도로서, 절연 특성을 가진 하부원단(12)과;Figure 1 is a perspective view showing an electromagnetic wave shielding sheet according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a state of use according to an embodiment of the present invention, insulation characteristics A lower fabric 12 having a;

실리콘 계열의 수지 원료 100중량부에 0.2 ~ 5 중량부 그래핀 파우더가 혼합되어 노즐을 통하여 용융된 미세섬유로 토출되어 응고 적층되는 부직포 형상으로 제조되며, 상기 하부원단(12)의 상부에 겹친 후 그래핀 파우더와 가교제가 혼합된 물을 분사하여 수침시킨 후 건조하여 하부원단(12)과 접합되는 탄성원단(11)과;0.2 to 5 parts by weight of graphene powder is mixed with 100 parts by weight of silicon-based resin raw material and discharged as molten microfibers through a nozzle to form a non-woven fabric that is solidified and laminated, and then overlapped on top of the lower fabric 12 An elastic fabric 11 that is bonded to the lower fabric 12 by spraying and immersing in water in which graphene powder and a crosslinking agent are mixed and then drying;

상기 탄성원단(11)의 상부에 위치한 후 하부원단(12) 및 탄성원단(11)과 누빔사(14)에 의하여 누빔으로 고정되는 상부원단(13)으로 구성됨을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 전자파 차폐시트를 나타내었다.Electromagnetic waves using graphene, characterized in that it consists of a lower fabric 12 and an upper fabric 13 fixed by quilting by the elastic fabric 11 and the quilting yarn 14 after being located on the upper part of the elastic fabric 11. A shielding sheet was shown.

본원은 용이하게 휘어지는 형태로 각종 커버나 케이스 등으로 제작이 용이하고 커튼이나 벽시트 등으로 사용하여 실내공간의 전자파를 효과적으로 차단하기 위하여 개발된 것으로 가장 중요한 것은 전자파를 차단하는 기능을 가지는 탄성원단(11)이라고 할 수 있다.The present application has been developed to effectively block electromagnetic waves in the indoor space by using it as a curtain or wall sheet, which is easy to manufacture in various covers or cases in an easily bent form, and the most important is an elastic fabric having a function to block electromagnetic waves ( 11) can be said.

상기 탄성원단(11)을 제조하는 방법에서 실리콘 계열의 수지 원료 100중량부에 0.2 ~ 5 중량부 그래핀 파우더를 혼합한 것을 원료로 하는 것은 실리콘 계열의 수지에 도전성이 우수한 금속 파우더를 혼합하면 일차적으로 실리콘이 차단하고 일부는 금속 파우더에 포집되어 차단하는 효과를 가지게 되며, 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 반도체인 단결정 규소보다 100배 이상 전자를 빠르게 이동시킬 수 있는 그래핀은 이러한 금속 파우더를 대체하여 전자파를 차단하는 최적의 물질이 될 것이다.In the method of manufacturing the elastic fabric 11, mixing 0.2 to 5 parts by weight of graphene powder with 100 parts by weight of a silicon-based resin raw material as a raw material is obtained by mixing a silicon-based resin with metal powder having excellent conductivity. Graphene, which conducts electricity more than 100 times better than copper and can move electrons more than 100 times faster than single-crystal silicon, which is a semiconductor, is such a metal powder. will be the optimal material to block electromagnetic waves.

이때 상기 탄성원단(11)은 부직포의 형태로 제작되기에 내부에 형성되는 수많은 공간은 쿠션감을 줄 수는 있으나 하부원단(12)과의 접착이 견고하지 않고 전자파가 통과할 여지를 줄 수 있기에 그래핀 파우더와 가교제가 혼합된 물을 분사하여 수침 즉 충분히 적셔주도록 하면 상기 탄성원단(11)의 공간을 보다 치밀하게 하고 건조되면서 하부원단(12)과 견고하게 결합하도록 하는 것이다.At this time, since the elastic fabric 11 is made in the form of a non-woven fabric, the numerous spaces formed inside can give a cushioning feeling, but the adhesion with the lower fabric 12 is not strong and can give room for electromagnetic waves to pass through. When the water mixed with the pin powder and the crosslinking agent is sprayed and immersed in water, that is, sufficiently moistened, the space of the elastic fabric 11 is made more dense, and the elastic fabric 11 is firmly combined with the lower fabric 12 while drying.

이러한 구조에 의하여 제공되는 전자파 차폐시트(1)는 비교적 얇으면서도 거친 부직포의 표면을 부드럽게 하여 다양하게 적용이 가능할 것이며 도 3에 도시된 바와 같이 가정의 가전기기의 커버로 용이하게 적용이 가능하게 된다.The electromagnetic wave shielding sheet 1 provided by this structure can be applied in various ways by smoothing the surface of a relatively thin but rough nonwoven fabric, and as shown in FIG. 3, it can be easily applied as a cover for home appliances .

또한 상기 상부원단(43)은 사용자가 상기 접촉하는 종류의 것이면 부드러운 극세사 원단을 적용하는 것이 용이하며, 때론 다양한 색이나 문양 등으로 이루어져 외부에서 볼때 심미감을 줄 수 있는 종류의 것 등 적용대상에 따라 다양한 종류의 원단을 적용함이 바람직하다.In addition, if the upper fabric 43 is of the type that the user contacts, it is easy to apply a soft microfiber fabric, and sometimes it is composed of various colors or patterns, etc. It is desirable to apply various types of fabrics.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단면도로서, 상기 탄성원단(11)에는 0.5 ~ 2mm의 두께를 가지는 실리콘필름(15)이 그래핀 파우더와 가교제가 혼합된 물을 분사하여 수침되도록 한 후 적층되도록 하여 가압 건조하여 고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.4 is a cross-sectional view according to another embodiment of the present invention, after the silicone film 15 having a thickness of 0.5 to 2 mm is immersed in the elastic fabric 11 by spraying water mixed with graphene powder and crosslinking agent. An embodiment characterized in that it is configured to be laminated and dried under pressure to be fixed is shown.

상기 실시 예는 그래핀 파우더는 미세분말의 상태이며 전자파 차폐시트(1)를 그래핀 파우더 혹은 미세한 수지조각이 떨어거나 상부원단(13)으로 각종 분진이 탄성원단(11)으로 모이게 되며 사용 중 빠져나와 실내를 오염시킬 우려가 있으며 이를 방지하기 위한 수단으로 실리콘필름(15)을 투입한 것이다.In the above embodiment, the graphene powder is in a state of fine powder, and the graphene powder or fine resin pieces fall off the electromagnetic wave shielding sheet (1), or various dust is collected in the elastic fabric (11) to the upper fabric (13) and falls out during use. There is a possibility of contaminating me and the room, and a silicon film 15 is introduced as a means to prevent this.

또 이러한 실리콘필름(15)은 인체가 사용하여 상부원단(13)을 직접 누를 때 탄성원단(41)은 가압 압축되고 인체와 전자파 발생원의 위치가 지나치게 인접하게 되는 것을 방지하도록 하는 것으로 최소 수 mm 이격될 수 있도록 하기 위한 것이다. In addition, when the human body directly presses the upper fabric 13, the elastic fabric 41 is pressurized and compressed, and the silicone film 15 is used to prevent the human body and the location of the electromagnetic wave generating source from being excessively adjacent, at least several mm apart. is to make it possible.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 사시도로서, 상기 하부원단(12)의 저면에는 저면에 복수 개의 홈이 형성되는 미끄럼방지필름(16)이 부착 고정됨을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.5 is a perspective view according to another embodiment of the present invention, showing an embodiment characterized in that an anti-slip film 16 having a plurality of grooves formed on the bottom surface of the lower fabric 12 is attached and fixed. .

이러한 실시 예는 첫째 명칭과 같이 쉽게 미끄러지지 않도록 하기 위한 목적이며 부가적인 목적으로는 도 3에 도시된 것과 같이 절첩되는 구간이 형성되면 홈에 의하여 쉽게 모서리에서 접힐 수 있도록 하는 것이다.This embodiment is intended to prevent slipping as easily as the first name, and as an additional purpose, it is to be easily folded at the corner by a groove when a folded section is formed as shown in FIG. 3.

1 : 전자파 차폐시트
11 : 탄성원단 12 : 하부원단
13 : 상부원단 14 : 누빔원사
15 : 실리콘필름 16 : 미끄럼방지필름
17 : 열방출홈
2 : 전자기기1: electromagnetic wave shielding sheet
11: elastic fabric 12: lower fabric
13: upper fabric 14: quilted yarn
15: silicone film 16: anti-slip film
17: heat dissipation groove
2: Electronic devices

Claims (3)

탄성원단(11)의 상하면에 상부원단(13)과 하부원단(12)이 적층되어 이루어진 그래핀을 이용한 전자파 차폐시트에 있어서,
상기 그래핀을 이용한 전자파 차폐시트는
절연 특성을 가진 통상적인 하부원단(12)과;
상기 하부원단(12)의 상부에 겹친 후 그래핀 파우더와 가교제가 혼합된 물을 분사하여 수침시킨 후 건조하여 하부원단(12)과 접합되는 탄성원단(11)과;
상기 탄성원단(11)의 상부에 위치한 후 하부원단(12) 및 탄성원단(11)과 누빔사(14)에 의하여 누빔으로 고정되는 상부원단(13)으로 구성되되,
상기 탄성원단(11)은 실리콘 계열의 수지 원료 100중량부에 0.2 ~ 5 중량부 그래핀 파우더가 혼합되어 노즐을 통하여 용융된 미세섬유로 토출되어 응고 적층되는 부직포 형상으로 제조되는 한편 상기 탄성원단(11)에는 0.5 ~ 2mm의 두께를 가지는 실리콘필름(15)이 그래핀 파우더와 가교제가 혼합된 물을 분사하여 수침되도록 한 후 적층되도록 하여 가압 건조하여 고정되고,
상기 하부원단(12)의 저면에는 저면에 전후 및 좌우 방향으로 길게 연장되는 복수 개의 열방출홈(17)이 격자배열을 이루도록 하는 미끄럼방지필름(16)이 부착 고정된 구성을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 전자파 차폐시트.In the electromagnetic wave shielding sheet using graphene formed by stacking an upper fabric 13 and a lower fabric 12 on the upper and lower surfaces of the elastic fabric 11,
The electromagnetic wave shielding sheet using the graphene
a conventional lower fabric 12 having insulating properties;
An elastic fabric 11 overlapped with the lower fabric 12, sprayed with water mixed with graphene powder and a crosslinking agent, dipped in water, and dried to be bonded to the lower fabric 12;
After being located on the upper part of the elastic fabric 11, it consists of a lower fabric 12 and an upper fabric 13 fixed by quilting by the elastic fabric 11 and the quilting yarn 14,
The elastic fabric 11 is manufactured in a non-woven fabric shape in which 0.2 to 5 parts by weight of graphene powder is mixed with 100 parts by weight of a silicon-based resin raw material and discharged as molten microfibers through a nozzle to be solidified and laminated, while the elastic fabric ( In 11), a silicon film 15 having a thickness of 0.5 to 2 mm is sprayed with water mixed with graphene powder and a crosslinking agent so that it is immersed, and then laminated and dried under pressure to fix it,
On the bottom surface of the lower fabric 12, a plurality of heat dissipation grooves 17 extending long in the front and rear and left and right directions are attached and fixed to the bottom surface so that the anti-slip film 16 forms a lattice arrangement. Electromagnetic wave shielding sheet using. 삭제delete 삭제delete
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