KR102563946B1 - Coating composition, conductive fiber aggregate manufactured therewith and method for manufacturing the conductive fiber aggregate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피복조성물에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 비교적 높지 않은 열처리온도에서도 코팅층이 쉽게 형성됨에 따라서 열처리에 따른 지지부재의 손상을 방지할 수 있고, 지지부재의 내부 표면상에 피복조성물으로 인한 코팅층 형성성이 우수한 동시에 별도의 바인더 성분이 없음에도 부착성이 우수함에 따라서 내구성이 뛰어난 전도성 섬유집합체를 제조할 수 있고, 형성되는 코팅층의 비표면적을 지지부재의 표면적에 비해 현저히 증가시킴으로써 우수한 전자기파 차폐성능을 발현할 수 있게 하는 피복조성물, 이를 통해 제조된 전도성 섬유집합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coating composition, and more particularly, as a coating layer is easily formed even at a relatively low heat treatment temperature, it is possible to prevent damage to a support member due to heat treatment, and a coating layer due to the coating composition on the inner surface of the support member As it has excellent formability and excellent adhesiveness even without a separate binder component, it is possible to manufacture a conductive fiber assembly with excellent durability, and excellent electromagnetic wave shielding performance by significantly increasing the specific surface area of the formed coating layer compared to the surface area of the supporting member. It relates to a coating composition capable of expressing, a conductive fiber assembly prepared through the same, and a manufacturing method thereof.

Description

피복조성물, 이를 통해 제조된 전도성 섬유집합체 및 이의 제조방법{Coating composition, conductive fiber aggregate manufactured therewith and method for manufacturing the conductive fiber aggregate}Coating composition, conductive fiber aggregate manufactured therewith and method for manufacturing the conductive fiber aggregate

본 발명은 피복조성물에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 비교적 높지 않은 열처리온도에서도 코팅층이 쉽게 형성됨에 따라서 열처리에 따른 지지부재의 손상을 방지할 수 있고, 지지부재의 내부 표면상에 피복조성물으로 인한 코팅층 형성성이 우수한 동시에 별도의 바인더 성분이 없음에도 부착성이 우수함에 따라서 내구성이 뛰어난 전도성 섬유집합체를 제조할 수 있고, 형성되는 코팅층의 비표면적을 지지부재의 표면적에 비해 현저히 증가시킴으로써 우수한 전자기파 차폐성능을 발현할 수 있게 하는 피복조성물, 이를 통해 제조된 전도성 섬유집합체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coating composition, and more particularly, as a coating layer is easily formed even at a relatively low heat treatment temperature, it is possible to prevent damage to a support member due to heat treatment, and a coating layer due to the coating composition on the inner surface of the support member As it has excellent formability and excellent adhesiveness even without a separate binder component, it is possible to manufacture a conductive fiber assembly with excellent durability, and excellent electromagnetic wave shielding performance by significantly increasing the specific surface area of the formed coating layer compared to the surface area of the supporting member. It relates to a coating composition capable of expressing, a conductive fiber assembly prepared through the same, and a manufacturing method thereof.

과학문명의 발전과 함께 인류의 편의를 위한 다양한 전기, 전자 및 통신기기의 사용이 확대되고 있다. 이러한 기기들은 인류 생활의 편의와 함께 원치 않는 여러 가지 유해요소를 동시에 유발시키고 있으며, 그 대표적인 것이 전자기파의 피해이다. 특히, 고주파 전자기기에서 발생되는 전자기파는 인간의 뇌에 나쁜 영향을 줄 수 있으며, 인근전자기기와의 상호교란작용(electromagnetic interference, EMI)으로 전자기기의 오작동을 유발하기도 한다. 또한, 전자레인지와 같은 가정용 전기제품에서 발생되는 마이크로파에 인체가 장시간 노출될 경우 마이크로파의 열작용에 의하여 인체에 악영향을 미치며, 생식능력의 저하와 같은 심각한 결과를 초래하는 것으로 보고되고 있다. With the development of scientific civilization, the use of various electrical, electronic and communication devices for the convenience of mankind is expanding. These devices simultaneously cause various unwanted harmful factors along with the convenience of human life, and a typical example is damage from electromagnetic waves. In particular, electromagnetic waves generated from high-frequency electronic devices may adversely affect the human brain, and may cause malfunctions of electronic devices due to electromagnetic interference (EMI) with nearby electronic devices. In addition, it has been reported that when the human body is exposed to microwaves generated from household appliances such as microwave ovens for a long time, the heat action of the microwaves adversely affects the human body and causes serious consequences such as deterioration of fertility.

전자기파의 피해를 해소하기 위해서는 전자기기로부터 전자기파를 차폐함으로써 가능하다. 대표적인 차폐제품으로는 차폐도료가 있으며, 이것은 Ni, Cu 등의 금속이나 도전성 재료를 고분자 재료와 혼합시켜 도료화한 제품이며, 대한민국 공개특허공보 제2015-0077238호는 전자기파 차폐용 코팅조성물을 개시하고 있다. 그러나 단점으로는 도금 및 증착방법에 비하여 낮은 저항으로 도막의 두께가 비교적 두껍고, 도막의 떨어짐과 균일성에 문제가 있으며, 산화에 의한 장기 차폐효과가 떨어지는 문제점이 있다. 최근 전자기파의 폐해가 알려지면서 각국의 전자기파 허용 규제치가 엄격해지고 있어, 전자기파 차폐 코팅제의 고성능화가 요구되고 있다. 이러한 배경으로 근래에는 금속의 산화를 방지하기 위해 표면을 코팅처리하고 통전성을 향상시켜 낮은 도막두께에서도 저항값이 양호하고, 충분한 차폐효율의 발현이 가능한 전자기파 차폐물질의 개발이 활발히 이루어지고 있다.In order to solve the damage of electromagnetic waves, it is possible by shielding electromagnetic waves from electronic devices. As a representative shielding product, there is a shielding paint, which is a product obtained by mixing a metal or conductive material such as Ni or Cu with a polymer material to make a paint, and Korean Patent Publication No. 2015-0077238 discloses a coating composition for shielding electromagnetic waves. there is. However, the disadvantages are that the thickness of the coating film is relatively thick with low resistance compared to the plating and deposition methods, there are problems with the uniformity and fall of the coating film, and the long-term shielding effect due to oxidation is poor. Recently, as the harmful effects of electromagnetic waves are known, regulations for electromagnetic waves in each country are becoming stricter, and high performance of electromagnetic wave shielding coatings is required. Against this background, in recent years, the development of an electromagnetic wave shielding material capable of exhibiting sufficient shielding efficiency and having a good resistance value even at a low coating film thickness by coating the surface to prevent oxidation of metal and improving conductivity has been actively conducted.

그러나 코팅층을 형성할 때 가해지는 공정조건 예를 들어 높은 온도, 압력 등은 코팅층이 형성될 지지부재에 물리/화학적 손상을 유발시키는 문제가 있다. However, there is a problem in that process conditions applied when forming the coating layer, for example, high temperature, pressure, etc., cause physical/chemical damage to the support member on which the coating layer is to be formed.

이에 따라서 코팅층의 형성조건을 완화시킬 경우 열이나 압력이 가해지는 정도가 더 큰 지지부재의 외부면에 국한하여 코팅층이 형성되고, 내부에는 코팅층이 형성되지 못하는 문제가 있다.Accordingly, when the conditions for forming the coating layer are relaxed, the coating layer is formed only on the outer surface of the support member to which heat or pressure is applied, and the coating layer cannot be formed on the inside.

또한, 외부면에 형성된 코팅층은 쉽게 크랙이 발생하고, 박리될 수 있어서 코팅층을 통한 전자기파 차폐의 물성을 오랜기간 지속시킬 수 없는 문제가 있다.In addition, the coating layer formed on the outer surface is easily cracked and can be peeled off, so there is a problem that the electromagnetic wave shielding property through the coating layer cannot be maintained for a long period of time.

나아가, 코팅층이 형성되는 대상이 되는 지지부재가 섬유집합체와 같이 외력에 의해 형상의 변형이 자유로울 경우 고화되어 상대적으로 일정 수준 이상의 경도를 갖는 코팅층은 더욱 쉽게 크랙이 발생하고 박리되는 문제가 있다.Furthermore, when the support member on which the coating layer is formed is free of shape deformation by an external force, such as a fiber assembly, the coating layer having a relatively high hardness of a certain level or more is more easily cracked and peeled. There is a problem.

이에 따라서, 완화된 공정조건에서도 코팅층을 지지부재의 외부뿐만 아니라 내표면에도 형성시킬 수 있는 동시에 별도의 바인더 없이도 코팅층과 지지부재 간의 접착력이 우수하고 형상의 변형이 자유로운 지지부재에 적용되더라도 크랙이나 박리가 적은 전자기파 차폐용 피복조성물에 대한 연구가 시급한 실정이다.Accordingly, the coating layer can be formed on the inner surface as well as the outer surface of the support member even under relaxed process conditions, and at the same time, even without a separate binder, the adhesion between the coating layer and the support member is excellent and the shape is free from cracks or peeling even when applied to the support member. There is an urgent need for research on a coating composition for shielding electromagnetic waves with less.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 완화된 코팅층 형성 조건에서도 코팅층이 쉽게 형성됨에 따라서 코팅층 형성을 위한 공정에서 지지부재의 물리/화학적 손상을 방지할 수 있는 피복조성물을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised in view of the above, and provides a coating composition capable of preventing physical/chemical damage to a support member in the process for forming a coating layer, as the coating layer is easily formed even under a relaxed coating layer forming condition. There is a purpose.

또한, 본 발명은 지지부재의 외부 표면뿐만아니라 내부 표면상에 피복조성물으로 인한 코팅층 형성성을 향상시킬 수 있는 피복조성물을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a coating composition capable of improving coating layer formation due to the coating composition on the inner surface as well as the outer surface of the support member.

또한, 본 발명은 별도의 바인더 성분이 없음에도 부착성이 우수함에 따라서 내구성이 뛰어난 전도성 섬유집합체를 구현할 수 있는 피복조성물을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a coating composition capable of realizing a conductive fiber assembly having excellent durability as it has excellent adhesion even without a separate binder component.

나아가, 본 발명은 형성되는 코팅층의 비표면적을 지지부재의 표면적에 비해 현저히 증가시킴으로써 우수한 전자기파 차폐성능을 발현할 수 있게 하는 피복조성물을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Furthermore, another object of the present invention is to provide a coating composition capable of exhibiting excellent electromagnetic wave shielding performance by significantly increasing the specific surface area of the formed coating layer compared to the surface area of the support member.

더불어, 본 발명은 넓은 비표면적으로 구비되며, 지지부재의 외부 및 내부 표면의 코팅성이 우수함에 따라서 뛰어난 전자기파 차폐 성능을 발현하고, 형상변화가 자유로운 지지부재에 코팅되었음에도 코팅층의 내구성이 우수한 전도성 섬유집합체, 그 제조방법 및 이로 구현된 각종 전자부품, 전자기기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is provided with a wide specific surface area, and exhibits excellent electromagnetic wave shielding performance according to excellent coating properties of the outer and inner surfaces of the support member, and the conductive fiber having excellent durability of the coating layer even though it is coated on the support member free of shape change. Another object is to provide an assembly, its manufacturing method, and various electronic parts and electronic devices implemented therewith.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전도성 섬유집합체에 구비되는 금속층을 형성시키는 피복조성물에 있어서, 상기 피복조성물은 제1금속전구체 및 제2금속을 포함하는 피복조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a coating composition for forming a metal layer provided on a conductive fiber assembly, wherein the coating composition includes a first metal precursor and a second metal.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 제2금속은 섬유집합체 내부의 금속층 형성능 및 금속층의 비표면적을 향상시키기 위하여 입상일 수 있다. 이때, 상기 제2금속은 입경이 100 ~ 100 nm인 금속분말일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the second metal may be granular to improve the ability to form a metal layer inside the fiber assembly and the specific surface area of the metal layer. At this time, the second metal may be a metal powder having a particle diameter of 100 ~ 100 nm.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의하면, 상기 제1금속전구체는 Cu, Ni, Co, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 상기 제2금속은 Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. According to another preferred embodiment of the present invention, the first metal precursor includes at least one selected from the group consisting of Cu, Ni, Co, Al and alloys thereof, and the second metal is Au, Pt, Pd , Ag, Cu, Ni, and one or more selected from the group consisting of alloys thereof.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 의하면, 상기 피복조성물은 제1금속전구체 및 제2금속을 1: 0.9 ~ 4.5 중량비로 구비할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the coating composition may include the first metal precursor and the second metal in a weight ratio of 1:0.9 to 4.5.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의하면상기 피복조성물은 에틸렌글리콜, 글리콜계 에테르 및 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 분산용매 및 폴리비닐알코올(PVA), 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐피롤니돈(PVP), 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA) 및 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 바인더화합물을 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the coating composition includes at least one dispersion solvent selected from the group consisting of ethylene glycol, glycol-based ethers and alcohols, polyvinyl alcohol (PVA), acrylic resin, urethane resin, polyester resin, At least one binder compound selected from the group consisting of polyvinylpyrronidone (PVP), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), and polyethylene oxide (PEO) may be further included.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 의하면, 상기 제1금속전구체는 구리전구체이며, 상기 제2금속은 구리일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first metal precursor may be a copper precursor, and the second metal may be copper.

한편, 본 발명은 (1) 본 발명에 따른 피복조성물을 섬유집합체에 처리하는 단계; 및 (2) 상기 피복조성물을 소성시켜 제1금속 및 제2금속을 포함하는 금속층으로 피복된 섬유집합체를 형성시키는 단계;를 포함하는 전도성 섬유집합체 제조방법을 제공한다.On the other hand, the present invention includes (1) treating the fiber aggregate with the coating composition according to the present invention; and (2) firing the coating composition to form a fiber assembly coated with a metal layer containing the first metal and the second metal.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 (1) 단계에서 상기 피복조성물은 상기 섬유집합체 100 중량부에 대하여 200 ~ 1000 중량부로 처리될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, in step (1), the coating composition may be treated in an amount of 200 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the fiber aggregate.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의하면, 상기 소성은 180 ~ 220℃의 온도로 1 ~ 30 분간 수행될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the firing may be performed at a temperature of 180 to 220 ° C for 1 to 30 minutes.

또한, 본 발명은 복수가닥의 모노사를 포함하는 섬유집합체; 및 제1금속 및 제2금속을 포함하여 적어도 상기 섬유집합체의 외부를 피복하는 금속층;을 포함하는 전도성 섬유집합체를 제공한다.In addition, the present invention is a fiber assembly comprising a plurality of strands of mono yarn; and a metal layer including a first metal and a second metal and covering at least the outside of the fiber assembly.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 섬유집합체는 복수가닥의 모노사를 포함하는 원사, 또는 복수가닥의 모노사를 포함하는 직물, 편물 및 부직포 중 어느 하나의 원단일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the fiber assembly may be a yarn containing a plurality of monofilaments, or any one of woven fabric, knitted fabric, and nonwoven fabric containing a plurality of monofilaments.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의하면, 상기 금속층은 상기 섬유집합체의 외부로 노출되지 않는 모노사 표면의 적어도 일부를 포함하여 피복된 것일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the metal layer may be coated including at least a part of the surface of the mono yarn not exposed to the outside of the fiber assembly.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 의하면, 상기 제2금속은 섬유집합체 내부의 금속층 형성능 및 금속층의 비표면적을 향상시키기 위하여 입상으로 구비되며, 상기 금속층은 입상의 제2금속 및 상기 제2금속 입자간을 연결시키는 제1금속으로 형성될 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the second metal is provided in a granular form to improve the ability to form a metal layer inside the fiber assembly and the specific surface area of the metal layer, and the metal layer is a granular second metal and the second metal It may be formed of the first metal that connects the particles.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의하면, 상기 모노사는 직경이 0.05 ~ 2.5 ㎛일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the mono yarn may have a diameter of 0.05 to 2.5 μm.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 의하면, 상기 제2금속의 입경은 섬유집합체에 구비되는 모노사 직경의 1/2 ~ 1/250일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the particle diameter of the second metal may be 1/2 to 1/250 of the diameter of the monofilament provided in the fiber aggregate.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의하면, 상기 제1금속은 Cu, Ni, Co, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 상기 제2금속은 Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first metal includes at least one selected from the group consisting of Cu, Ni, Co, Al, and alloys thereof, and the second metal includes Au, Pt, Pd, It may include at least one selected from the group consisting of Ag, Cu, Ni, and alloys thereof.

본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 의하면, 상기 섬유집합체는 복수가닥의 모노사를 포함하는 섬유다발을 경사 및 위사에 포함하며, 하기 조건 (a) 및 조건 (b)를 만족할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the fiber assembly may include fiber bundles including a plurality of monofilaments in warp and weft yarns, and satisfy the following conditions (a) and (b).

(a) 0.02 ≤ D(㎛) ≤ 2.5, (b) 40×(D)-1.9 ≤ Y ≤ 60×(D)-2.0 (a) 0.02 ≤ D (㎛) ≤ 2.5, (b) 40 × (D) -1.9 ≤ Y ≤ 60 × (D) -2.0

상기 D는 모노사 직경(㎛)이고, 상기 Y는 직물의 수직단면에서 단위면적(100㎛2)당 포함되는 모노사의 개수이다.The D is the diameter of the mono yarn (㎛), and the Y is the number of mono yarns included per unit area (100 μm 2 ) in the vertical cross section of the fabric.

본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 의하면, 상기 섬유집합체는 하기의 조건 (c)를 더 만족할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the fiber aggregate may further satisfy the following condition (c).

(c) (c)

상기 D는 모노사 직경(㎛)이고, 상기 Y는 직물의 수직단면에서 단위면적(100㎛2)당 포함되는 모노사의 개수이며, T는 직물의 두께(㎛)이다.Wherein D is the mono yarn diameter (μm), Y is the number of mono yarns included per unit area (100 μm 2 ) in the vertical section of the fabric, and T is the thickness (μm) of the fabric.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 전도성 섬유집합체를 구비하는 전도성 테이프, 가스켓 등의 전자부품이나 이를 구비하는 전자기기를 제공한다.In addition, the present invention provides electronic components such as conductive tapes and gaskets having the conductive fiber assembly according to the present invention, or electronic devices having the same.

본 발명에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 피복조성물은 완화된 코팅층 형성 조건에서도 코팅층이 쉽게 형성됨에 따라서 코팅층 형성을 위한 공정에서 지지부재의 물리/화학적 손상을 방지할 수 있다. 또한, 지지부재의 외부 표면뿐만아니라 내부 표면상에 피복조성물으로 인한 코팅층 형성성을 향상시킬 수 있는 동시에 별도의 바인더 성분이 없음에도 코팅층의 부착성이 우수함에 따라서 내구성이 뛰어난 전도성 섬유집합체를 구현할 수 있다. 나아가, 형성되는 코팅층의 비표면적을 지지부재의 표면적에 비해 현저히 증가시킴으로써 우수한 전자기파 차폐성능을 발현할 수 있게 한다. 더불어, 넓은 비표면적으로 구비되며, 지지부재의 외부 및 내부 표면의 코팅성이 우수함에 따라서 뛰어난 전자기파 차폐 성능을 발현하고, 형상변화가 자유로운 지지부재에 코팅되었음에도 코팅층의 내구성이 우수함에 따라서 각종 전자부품, 전자기기 등에 응용될 수 있다.According to the present invention, the coating composition according to one embodiment of the present invention can prevent physical/chemical damage to the support member in the process for forming the coating layer as the coating layer is easily formed even under the conditions for forming the relaxed coating layer. In addition, it is possible to improve the formation of a coating layer on the inner surface as well as the outer surface of the support member due to the coating composition, and at the same time, since the adhesion of the coating layer is excellent even without a separate binder component, a conductive fiber assembly with excellent durability can be implemented. there is. Furthermore, by significantly increasing the specific surface area of the formed coating layer compared to the surface area of the support member, excellent electromagnetic wave shielding performance can be expressed. In addition, it is provided with a wide specific surface area, exhibits excellent electromagnetic wave shielding performance according to the excellent coating properties of the outer and inner surfaces of the support member, and various electronic components due to the excellent durability of the coating layer even though it is coated on the support member free of shape change. , can be applied to electronic devices, etc.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전도성 섬유집합체의 제조공정 흐름도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전도성 섬유집합체에 대한 도면으로써, 도 2a는 원사인 섬유집합체를 구비하는 전도성 섬유집합체의 부분확대사시도, 도 2b는 일부 모노사 및 상기 모노사에 피복된 금속층을 확대한 단면모식도, 도 2c는 일부 모노사들 및 상기 모노사에 피복된 금속층을 확대한 단면모식도, 도 2d는 모노사에 피복된 금속층을 나타낸 SEM 사진,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전도성 섬유집합체에 대한 도면으로써, 도 3a는 직물인 섬유집합체를 구비하는 전도성 섬유집합체를 나타낸 도면, 도 3b는 부직포인 섬유집합체를 구비하는 전도성 섬유집합체를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 피복조성물에 포함되는 구리나노입자에 대한 SEM 사진, 그리고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 구비되는 섬유집합체를 제조하기 위한 복합섬유의 단면모식도이다.
1 is a flow chart of a manufacturing process of a conductive fiber assembly according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view of a conductive fiber assembly according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2a is a partially enlarged perspective view of the conductive fiber assembly having a fiber assembly as a yarn, Figure 2b is a partial monofilament and the coating of the monofilament Figure 2c is an enlarged cross-sectional schematic diagram of some mono yarns and a metal layer coated on the mono yarns, Figure 2d is a SEM photograph showing the metal layer coated on the mono yarns,
Figure 3 is a view of a conductive fiber assembly according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3a is a view showing a conductive fiber assembly having a fiber assembly that is a fabric, Figure 3b is a conductive fiber assembly having a fiber assembly that is a non-woven fabric a drawing showing,
4 is a SEM picture of copper nanoparticles included in a coating composition according to a preferred embodiment of the present invention, and
5 is a schematic cross-sectional view of composite fibers for producing a fiber aggregate provided in a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are added to the same or similar components throughout the specification.

먼저, 본 발명에 따른 피복조성물에 대해 설명한다.First, the coating composition according to the present invention will be described.

상기 피복조성물은 전도성 섬유집합체에 구비되는 금속층을 형성시키는 용도의 조성물로써, 제1금속전구체 및 제2금속을 포함한다.The coating composition is a composition for forming a metal layer provided in the conductive fiber assembly, and includes a first metal precursor and a second metal.

종래에 전도성층을 형성시켜 전도성 기재를 제조하는 방법은 상술한 것과 같이 전도성 코팅조성물을 통해 기재상에 형성시키는 방법과 각종 도금이나 증착 방법을 통해 전도성층을 형성시키는 방법을 사용해 왔다. 그러나 상기 도금/증착의 방법은 전도성층의 산화문제와 접착력 약화의 문제가 있다. 또한, 도금/증착방법을 통해서는 전도성층이 섬유집합체와 같이 내부에 복잡하고, 미세한 구조로 이루어진 지지부재에의 내부영역에는 전도성층을 형성시키기 용이하지 않은 문제가 있다. Conventionally, as a method of manufacturing a conductive substrate by forming a conductive layer, as described above, a method of forming a conductive layer on a substrate through a conductive coating composition and a method of forming a conductive layer through various plating or deposition methods have been used. However, the plating/deposition method has problems of oxidation of the conductive layer and weakening of adhesion. In addition, through the plating/deposition method, there is a problem in that it is not easy to form the conductive layer in the inner region of the support member having a complex and fine structure inside the conductive layer, such as a fiber assembly.

이와 같은 문제는 코팅조성물을 통한 전도성층을 형성시키는 방법에서도 동일하게 발생하는데, 특히 금속전구체 상태에서 소결을 통해 금속코팅층을 형성시키는 경우에 섬유집합체의 내부에 금속코팅층을 형성시키기에 매우 용이하지 않고, 섬유집합체의 외부에만 금속코팅층이 형성되는 문제가 있다. 이는 섬유집합체의 내열성이 좋지 않음에 따른 결과인데, 구체적으로 섬유집합체에 높은 온도로 열을 가할 경우 섬유집합체의 형상 변형이나 기계적 강도의 약화가 초래되는 문제가 있어서 섬유집합체에는 금속전구체를 소결시키기 위하여 높은 온도를 가하지 못하는 문제가 있다. 이 경우 비교적 낮은 온도의 열이라도 쉽게 전달되는 섬유의 외부면에는 금속층이 쉽게 생성되는데 반하여, 그 내부로는 열전달이 용이하지 않음에 따라서 내부에는 금속층이 형성되기 어렵고, 만일 소결온도를 높여 금속층을 내부에까지 형성시킬 경우 섬유집합체의 형상이 변형되거나 붕괴되는 문제가 있다. The same problem occurs in the method of forming a conductive layer through a coating composition. In particular, in the case of forming a metal coating layer through sintering in a metal precursor state, it is not very easy to form a metal coating layer inside the fiber assembly. However, there is a problem in that the metal coating layer is formed only on the outside of the fiber assembly. This is a result of poor heat resistance of the fiber assembly. Specifically, when heat is applied to the fiber assembly at a high temperature, there is a problem in that the shape deformation of the fiber assembly or the weakening of mechanical strength is caused. There is a problem with not being able to apply high temperatures. In this case, a metal layer is easily formed on the outer surface of the fiber, where even relatively low temperature heat is easily transferred, whereas heat is not easily transferred to the inside, so it is difficult to form a metal layer on the inside. When formed up to , there is a problem in that the shape of the fiber aggregate is deformed or collapsed.

금속층이 섬유집합체의 외부에만 형성될 경우 전도성 섬유집합체의 전체 부피에 대비했을 때, 전도성의 향상은 미약하여 목적하는 수준의 전자기파 차페성능의 발현이 어려운 문제가 있다.When the metal layer is formed only on the outside of the fiber assembly, compared to the entire volume of the conductive fiber assembly, the improvement in conductivity is insignificant, making it difficult to achieve a desired level of electromagnetic wave shielding performance.

이에 본 발명의 발명자는 이를 해결하기 위해 연구를 계속한 결과 금속전구체와 금속을 함께 투입한 조성물을 처리하여 소결할 경우 섬유집합체에 손상이나 변형을 일으키지 않는 완화된 공정조건에서도 섬유집합체의 내부까지 쉽게 코팅층이 형성되며, 코팅층의 접착력 등 내구성이 매우 향상된 전도성섬유집합체를 구현하게 되어 본 발명에 이르게 되었다.Accordingly, the inventors of the present invention have continued research to solve this problem, and as a result, when processing and sintering a composition in which a metal precursor and a metal are added together, it is easy to reach the inside of the fiber assembly even under relaxed process conditions that do not cause damage or deformation to the fiber assembly. A coating layer is formed, and a conductive fiber assembly having greatly improved durability such as adhesion of the coating layer has been realized, leading to the present invention.

상기 제1전금속전구체는 통상의 전도성 기재를 제조할 때 선택되는 금속에 대한 금속염 등의 전구체일 수 있다. 이에 대한 일예로 상기 제1금속전구체는 금속전구체는 Cu, Ni, Co, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The first all-metal precursor may be a precursor such as a metal salt for a metal selected when manufacturing a conventional conductive substrate. As an example of this, the first metal precursor may include at least one selected from the group consisting of Cu, Ni, Co, Al, and alloys thereof.

또한, 상기 제2금속은 통상의 전도성 기재를 제조할 때 선택되는 금속일 수 있으며, 일예로, Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the second metal may be a metal selected when manufacturing a conventional conductive substrate, and for example, includes at least one selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni, and alloys thereof. can do.

상기 제2금속은 바람직하게는 입상의 금속분말일 수 있고, 보다 더 바람직하게는 입경이 10 ~ 100 nm인 금속분말일 수 있다. 입상의 금속분말은 상기 제1금속전구체가 소결될 때 성장핵으로 작용할 수 있음에 따라서 열이 쉽게 도달하지 않는 섬유집합체 내부에도 완화된 코팅조건에서 코팅층 형성성을 현저히 향상시킬 수 있다. 또한, 섬유집합체와 코팅층의 부착력도 증가하여 내구성을 증가시킬 수 있다. 나아가, 입상의 제2금속으로 인하여 코팅층의 비표면적이 현저히 증가될 수 있고 이를 통해 보다 향상된 전자파차폐성능을 발현할 수 있는 이점이 있다. 다만, 금속분말 입경이 10㎚ 미만인 경우 산화안정성이 크게 떨어져 전도성이 떨어지는 문제점이 있을 수 있고, 입경이 100㎚를 초과할 경우 겔화시키기에 분산성이 좋지 않기 때문에 금속분말이 불균등 분포하게 구비됨에 따라서 전도성이 저하되고, 후술하는 전도성 섬유집합체가 나노단위의 직경을 갖는 섬유로 구성될 경우 섬유간 이격공간에 제2금속입자가 침투하기 어려움에 따라서 제2금속이 섬유집합체의 표면에만 위치하고 섬유집합체 내부에 위치되기 어려움에 따라서 목적하는 섬유집합체가 우수한 전도성을 가지기 어려울 수 있는 문제가 있다. 한편, 상기 제2금속은 금속입자 표면의 산화를 방지하기 위하여 겔상태로 조성물에 포함되는 것이 바람직하다. The second metal may preferably be a granular metal powder, more preferably a metal powder having a particle size of 10 to 100 nm. Since the granular metal powder can act as a growth nucleus when the first metal precursor is sintered, the coating layer formability can be remarkably improved even in a relaxed coating condition even inside the fiber assembly where heat does not easily reach. In addition, durability can be increased by increasing the adhesion between the fiber aggregate and the coating layer. Furthermore, there is an advantage in that the specific surface area of the coating layer can be significantly increased due to the granular second metal, and through this, more improved electromagnetic wave shielding performance can be expressed. However, when the particle diameter of the metal powder is less than 10 nm, oxidation stability may be greatly reduced and conductivity may be deteriorated. Conductivity is lowered, and when the conductive fiber assembly described later is composed of fibers having a nanometer diameter, it is difficult for the second metal particles to penetrate into the space between the fibers, so the second metal is located only on the surface of the fiber assembly and inside the fiber assembly. There is a problem in that the target fiber assembly may be difficult to have excellent conductivity according to the difficulty in positioning. Meanwhile, the second metal is preferably included in the composition in a gel state to prevent oxidation of the surface of the metal particle.

상기 피복조성물은 제1금속전구체 및 제2금속을 1: 0.9 ~ 4.5 중량비로 구비할 수 있다. 만일 제1금속전구체 대비하여 제2금속을 0.9 중량비 미만으로 구비하는 경우 섬유집합체의 내부 표면에 금속층의 형성이 현저히 줄어들고, 코팅층의 비표면적이 기재표면적에 대비하여 향상 정도가 미미하며, 면저항값이 현저히 증가하는 문제가 있다. 또한, 만일 제1금속전구체 대비하여 제2금속을 4.5 중량비를 초과하여 포함하는 경우에 제1금속전구체의 함량이 상대적으로 작아지기 때문에 제2금속입자간을 제1금속이 연결시키지 못할 수 있고, 이 경우 제2금속입자가 군데군데 뭉쳐서 위치할 뿐 서로간에 연결되지 못함에 따라서 면저항값이 오히려 증가하는 문제가 있다. 한편, 이와 같은 경우 면저항값은 증가함에도 불구하고 저항값은 측정되지 않을 수 있는데, 이는 금속층이 서로 연결되지 못함에 따라 전기적 단락되는 것에 기인한다. 또한, 제2금속입자들이 뭉쳐서 띄엄띄엄 연결되지 못하고 지지체에 구비될 수 있음에 따라서 후술하는 섬유집합체에 접착성이 현저히 저하되는 문제가 있을 수 있다. The coating composition may include the first metal precursor and the second metal in a weight ratio of 1:0.9 to 4.5. If the second metal is provided in a weight ratio of less than 0.9 compared to the first metal precursor, the formation of the metal layer on the inner surface of the fiber assembly is significantly reduced, the degree of improvement in the specific surface area of the coating layer is insignificant compared to the surface area of the base material, and the sheet resistance value is There is a significant increase in the problem. In addition, if the second metal is included in a weight ratio of more than 4.5 compared to the first metal precursor, since the content of the first metal precursor is relatively small, the first metal may not be able to connect the second metal particles, In this case, there is a problem that the sheet resistance value rather increases as the second metal particles are only located in a bunch and cannot be connected to each other. Meanwhile, in this case, although the sheet resistance value increases, the resistance value may not be measured, which is due to an electrical short circuit as the metal layers are not connected to each other. In addition, since the second metal particles are not agglomerated and connected sparsely and may be provided in the support, there may be a problem in that adhesion to the fiber assembly described below is significantly lowered.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면 상기 제1금속전구체는 구리전구체일 수 있고, 상기 제2금속은 구리, 보다 바람직하게는 구리 분말일 수 있다. 제1금속전구체 및 제2금속이 각각 구리전구체 및 구리일 경우 용매에 의한 분산성이 우수하며, 단가가 낮음에도 뛰어난 전도성을 발현할 수 있는 이점이 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the first metal precursor may be a copper precursor, and the second metal may be copper, more preferably copper powder. When the first metal precursor and the second metal are a copper precursor and copper, respectively, they have excellent solvent dispersibility and can exhibit excellent conductivity even at a low unit price.

상기 피복조성물은 분산용매, 바인더 화합물을 더 포함할 수 있다. The coating composition may further include a dispersion solvent and a binder compound.

상기 분산용매는 제1금속전구체와 제2금속을 균일하게 분산시키는 기능을 하며, 제1금속전구체와 제2금속에 화학적 영향을 미치지 않으면서 두 성분을 균일하게 분산시킬 수 있는 용매인 경우 제한없이 사용할 수 있다. 일예로, 상기 분산용매는 에틸렌글리콜, 글리콜계 에테르 및 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 글리콜계 에테르는 일예로써, 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필에테르 및 디프로필렌글리콜 메틸에테르로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 알코올은 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, 2-메틸-1-프로판올, 2-메틸-2-프로판올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2,2-디메틸-1-프로판올, 1-헥산올, 시클로펜탄올, 3-메틸-1-부탄올, 3-메틸-2-부탄올, 2-메틸-1-부탄올, 2,2-디메틸-1-프로판올, 3-헥산올, 2-헥산올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-메틸-1-펜탄올, 2-에틸부탄올, 2,4-디메틸-3-펜탄올, 3-헵탄올, 4-헵탄올, 2-헵탄올, 1-헵탄올, 2-에틸-1-헥산올, 2,6-디메틸-4-헵탄올, 2-메틸시클로헥산올, 3-메틸시클로헥산올 및 4-메틸시클로헥산올 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. The dispersion solvent serves to uniformly disperse the first metal precursor and the second metal, and is a solvent capable of uniformly dispersing the two components without chemically affecting the first metal precursor and the second metal without limitation. can be used For example, the dispersion solvent may be at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, glycol-based ether, and alcohol. The glycol-based ether is, for example, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, ethylene It may be at least one selected from the group consisting of glycol monopropyl ether and dipropylene glycol methyl ether, and the alcohol may be methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1- Propanol, 2-methyl-2-propanol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, 1-hexanol, cyclopentanol, 3-methyl-1- Butanol, 3-methyl-2-butanol, 2-methyl-1-butanol, 2,2-dimethyl-1-propanol, 3-hexanol, 2-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-methyl -1-pentanol, 2-ethylbutanol, 2,4-dimethyl-3-pentanol, 3-heptanol, 4-heptanol, 2-heptanol, 1-heptanol, 2-ethyl-1-hexanol , 2,6-dimethyl-4-heptanol, 2-methylcyclohexanol, 3-methylcyclohexanol, and 4-methylcyclohexanol.

또한, 상기 바인더 화합물은 피복조성물내 제2금속이 소결전 지지체상에 보다 용이하게 부착할 수 있도록 하며, 소결 후 열분해되어 소실될 수 있다. 상기 바인더 화합물은 비교적 낮은 온도에서 열분해될 수 있는 성분인 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 일예로, 폴리비닐알코올(PVA), 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐피롤니돈(PVP), 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA) 및 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. In addition, the binder compound allows the second metal in the coating composition to be more easily attached to the support before sintering, and may be lost through thermal decomposition after sintering. If the binder compound is a component capable of thermal decomposition at a relatively low temperature, it may be used without limitation. For example, at least one selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyvinylpyrrolnidone (PVP), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) and polyethylene oxide (PEO) can

상기 분산용매는 상술한 제2금속 100 중량부에 대하여 600 ~ 700 중량부로 포함될 수 있고, 상기 고분자화합물은 제2금속 100 중량부에 대하여 1 ~ 10 중량부로 포함될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. The dispersion solvent may be included in 600 to 700 parts by weight based on 100 parts by weight of the second metal, and the polymer compound may be included in 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the second metal, but is not limited thereto.

이하, 상술한 본 발명의 일 실시에에 의한 피복 조성물을 통하여 전도성 섬유집합체를 제조하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a conductive fiber assembly using the coating composition according to one embodiment of the present invention described above will be described.

먼저, 본 발명에 따른 (1) 단계로써, 상술한 본 발명에 따른 피복조성물을 섬유집합체에 처리하는 단계(S100)를 수행한다.First, as step (1) according to the present invention, the step (S100) of treating the fiber aggregate with the coating composition according to the present invention described above is performed.

상기 피복조성물을 섬유집합체에 처리하는 방법은 통상의 잉크, 페이스트 상의 액상액을 피착면에 처리하는 방법을 사용할 수 있다. 이에 대한 비제한적인 예로써, 블레이드(blade) 코팅, 플로우(flow) 코팅, 캐스팅(casting), 프린팅 방법, 트랜스퍼(transfer) 방법, 브러싱, 딥핑(dipping), 실크스크린 또는 스프레잉(spraying) 등의 방법으로 피복조성물을 부가시킬 수 있다. 이때 도막량은 형성시키려는 금속층의 두께 정도에 따라 달리 설정될 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 다만 바람직하게는 상기 섬유집합체 100 중량부에 대하여 200 ~ 1000 중량부로 처리될 수 있다. 만일 피막조성물을 200 중량부 미만으로 처리할 경우 목적하는 수준으로 금속층을 형성시킬 수 없는 문제가 있다. 또한, 1000 중량를 초과하여 처리할 경우 두께가 두꺼워지고, 섬유집합체의 유연성이 저하되며, 섬유집합체의 구부러짐 등에 의해 금속층이 쉽게 박리될 수 있는 문제가 있다. As a method of treating the fiber aggregate with the coating composition, a method of treating the adhered surface with a liquid liquid in the form of a conventional ink or paste may be used. As non-limiting examples thereof, blade coating, flow coating, casting, printing method, transfer method, brushing, dipping, silk screen or spraying, etc. The coating composition can be added by the method of At this time, the coating amount may be set differently according to the degree of thickness of the metal layer to be formed, so the present invention is not particularly limited thereto. However, it may be preferably treated in an amount of 200 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the fiber aggregate. If the coating composition is treated with less than 200 parts by weight, there is a problem that the metal layer cannot be formed at a desired level. In addition, when treated in excess of 1000 weight, the thickness increases, the flexibility of the fiber assembly decreases, and the metal layer may be easily peeled off due to bending of the fiber assembly.

다음으로 (2) 단계로써, 상기 피복조성물을 소성시켜 제1금속 및 제2금속을 포함하는 금속층으로 피복된 섬유집합체를 형성시키는 단계를 수행한다.Next, in step (2), a step of firing the coating composition to form a fiber assembly coated with a metal layer including the first metal and the second metal is performed.

상기 (2) 단계에서의 소성은 피복조성물 내 금속전구체 및 금속입자의 소결온도 뿐만 아니라 섬유집합체의 열적특성을 고려해서 결정해야 한다. 다만, 통상적인 섬유집합체를 형성하는 섬유형성성분은 일부 고분자화합물, 예를 들어 파라-아라미드와 같은 성분을 제외하고는 일예로 250℃ 이상, 경우에 따라서 230℃ 이상의 온도에서 섬유집합체의 형상의 변형, 손상이 발생할 수 있는 문제가 있다. 이에 따라서 피복조성물에 포함된 금속전구체의 소결온도를 목적하는 수준까지 증가시킬 수 없다. 이에 따라서 상기 소성온도는 바람직하게는 230℃ 이하, 보다 바람직하게는 180 ~ 220℃ 범위에서 수행됨이 바람직하다. 만일 소성온도가 180℃ 미만일 경우 피복조성물에 포함된 분산용매, 고분자바인더 화합물의 열분해가 원활하지 못해 금속층에 잔존할 수 있는 문제가 있다. 또한, 목적하는 수준으로 금속층이 생성되지 못하거나 금속층과 섬유간의 접착력이 약할 수 있다. 또한, 금속층이 견고히 생성되지 못함에 따라 크랙 등이 쉽게 발생할 수 있는 문제가 있다. 또한, 만일 소성온도가 220℃를 초과할 경우 열적특성이 좋지 못한 섬유형성성분으로 형성된 섬유집합체에는 피복조성물을 적용시키지 못하는 문제가 있다. The firing in step (2) should be determined in consideration of the thermal characteristics of the fiber assembly as well as the sintering temperature of the metal precursor and metal particles in the coating composition. However, fiber-forming components forming conventional fiber aggregates are some polymer compounds, for example, except for components such as para-aramid, for example, deformation of the shape of the fiber aggregate at a temperature of 250 ° C or higher, in some cases, 230 ° C or higher. , there are problems that can cause damage. Accordingly, the sintering temperature of the metal precursor included in the coating composition cannot be increased to a desired level. Accordingly, the firing temperature is preferably 230 ℃ or less, more preferably carried out in the range of 180 ~ 220 ℃. If the firing temperature is less than 180 ° C., there is a problem in that the dispersion solvent and the polymer binder compound included in the coating composition may not be smoothly thermally decomposed and may remain in the metal layer. In addition, the metal layer may not be formed at a desired level or the adhesive force between the metal layer and the fibers may be weak. In addition, there is a problem in that cracks and the like may easily occur as the metal layer is not firmly formed. In addition, if the firing temperature exceeds 220 ° C., there is a problem in that the coating composition cannot be applied to the fiber aggregate formed of the fiber-forming component having poor thermal characteristics.

상기 소성은 바람직하게는 10 ~ 30분동안 수행될 수 있다. 다만, 소성시간은 소성온도에 따라서 달리 선택될 수 있어서 이에 제한되는 것은 아니다.The firing may preferably be performed for 10 to 30 minutes. However, the firing time may be selected differently depending on the firing temperature, so it is not limited thereto.

한편, 본 발명은 상술한 제조방법을 통해 제조된 복수가닥의 모노사를 포함하는 섬유집합체; 및 제1금속 및 제2금속을 포함하여 적어도 상기 섬유집합체의 외부를 피복하는 금속층;을 포함하는 전도성 섬유집합체를 포함한다.On the other hand, the present invention is a fiber assembly comprising a plurality of strands of mono yarns prepared through the above-described manufacturing method; and a metal layer including a first metal and a second metal and covering at least the outside of the fiber assembly.

상기 섬유집합체는 복수가닥의 모노사를 포함하는 원사, 또는 복수가닥의 모노사를 포함하는 직물, 편물 및 부직포 중 어느 하나의 원단일 수 있다.The fiber assembly may be a yarn containing multiple strands of monofilaments, or any one of woven, knitted and nonwoven fabrics containing multiple strands of monofilaments.

상기 모노사는 공지된 섬유형성성분으로 형성된 것일 수 있다. 이에 대한 비제한적인 예로써, 상기 섬유형성성분은 나일론 4, 나일론 6, 나일론 7, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 66, 나일론 6 10, 폴리메타자일렌 아디파미드, 폴리파라자일렌 데칸아미드 등의 폴리아미드계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌옥시벤조에이트, 폴리14-디메틸사이클로헥산테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리시안화비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스티렌 등의 폴리비닐계, 폴리우레탄계 및 폴리우레아계로 이루어진 군에서 선택된 1종의 화합물, 2종 이상의 혼합물 또는 2 종 이상의 코폴리머를 포함할 수 있다.The mono yarn may be formed of a known fiber-forming component. As a non-limiting example of this, the fiber-forming component is nylon 4, nylon 6, nylon 7, nylon 11, nylon 12, nylon 66, nylon 6 10, poly-m-xylene adipamide, poly-para-xylene decaneamide, etc. of polyamides, polyesters such as polyethylene terephthalate, polytetramethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethyleneoxybenzoate, and poly 14-dimethylcyclohexane terephthalate, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, poly One compound selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyvinylidene cyanide, polyacrylonitrile, and polystyrene, polyurethane, and polyurea, a mixture of two or more compounds, or two It may contain more than one species of copolymer.

상기 모노사는 직경이 0.02㎛ 이상일 수 있으며, 상기 원사는 모노사를 적어도 2가닥 이상 포함할 수 있다.The mono yarn may have a diameter of 0.02 μm or more, and the yarn may include at least two or more mono yarns.

또한, 상기 원단은 직물, 편물 및 부직포일 수 있다.In addition, the fabric may be woven, knitted and non-woven.

상기 원단이 직물인 경우 상기 원사 단사 또는 합사하여 경사 및 위사로 구비하는 직물일 수 있다. 상기 직물은 조직이 평직, 능직, 수자직 및 이중직으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 평직, 능직 및 수자직을 삼원조직이라 할 때 삼원조직 각각의 구체적인 제직방법은 통상적인 제직방법에 의하며, 삼원조직을 기본으로 하여 그 조직을 변형시키거나 몇 가지 조직을 배합하여 변화있는 직물일 수 있고, 예를들어 변화평직으로 두둑직, 바스켓직 등이 있고, 변화능직으로 신능직, 파능직, 비능직, 산형능직 등이 있으며, 변화수자직으로 변칙수자직, 중수자직, 확수자직, 화강수자직 등이 있다. 상기 이중직은 경사 또는 위사의 어느 한쪽이 2중으로 되어있거나 양쪽이 모두 2중으로 된 직물의 제직방법으로 구체적인 방법은 통상적인 이중직의 제직방법일 수 있다. 다만, 상기 직물조직의 기재에 한정되는 것은 아니다. When the fabric is a fabric, the yarns may be single yarns or plied yarns to form warp and weft yarns. The fabric may be any one selected from the group consisting of plain weave, twill weave, satin weave and double weave. When the plain weave, twill weave, and satin weave are referred to as a ternary tissue, the specific weaving method for each ternary tissue is by a conventional weaving method. For example, there are ridge weave and basket weave as changeable plain weave, and new twill weave, broken twill weave, non-twill weave, mountain type twill weave, etc. there is The double weave is a weaving method of a fabric in which either one of the warp or weft is doubled or both are doubled, and a specific method may be a conventional double weaving method. However, it is not limited to the description of the fabric structure.

또한, 상기 원단이 편물인 경우 상기 원단은 상기 원사를 단사 또는 합사하여 편성한 편물일 수 있다. 일예로, 위편성된 위편물/환편물이거나 경편성된 경편물일 수 있으며, 위편물 및 경편물 각각에 공지된 조직을 가질 수 있다. In addition, when the fabric is a knitted fabric, the fabric may be a knitted fabric knitted by single yarn or ply yarn. For example, it may be a weft knitted/circular knitted fabric or a warp knitted fabric, and each of the weft knitted fabric and the warp knitted fabric may have a known structure.

한편, 상기 원단이 부직포인 경우 상기 원사를 장섬유 상태로 구비하여 제조되거나 단섬유로 커팅한 원사를 구비시켜 공지의 방법으로 제조한 부직포일 수 있다. On the other hand, when the fabric is a non-woven fabric, it may be a non-woven fabric prepared by a known method by providing the yarn in a long fiber state or by providing a yarn cut into short fibers.

상기 원단의 평량, 두께 등은 목적에 따라서 달리 선택될 수 있음에 따라서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.Since the basis weight and thickness of the fabric may be selected differently depending on the purpose, the present invention is not particularly limited thereto.

상기 금속층 제1금속 및 제2금속을 포함하여 적어도 상기 섬유집합체의 외부를 피복하도록 구비된다. 구체적으로 도 2a에 도시된 것과 같이 전도성 섬유집합체(100)가 원사일 경우 상기 복수개의 모노사(111,112,113) 가닥을 구비하는 원사의 외부면을 포함하여 금속층(120)이 구비된다. 상기 금속층(120)은 도 2a의 제4모노사(114)를 부분확대한 도 2b에서 도시된 것과 같이, 모노사 표면을 제2금속입자(122a,122b)가 비연속적으로 덮고 있으며, 비연속적인 제2금속입자 간의 공간에 제1금속(121a)이 연결하여 금속층을 형성할 수 있다. The metal layer is provided to cover at least the outside of the fiber assembly, including the first metal and the second metal. Specifically, as shown in FIG. 2A, when the conductive fiber assembly 100 is a yarn, the metal layer 120 is provided including the outer surface of the yarn having the plurality of mono yarns 111, 112, and 113 strands. In the metal layer 120, as shown in FIG. 2B, which partially enlarges the fourth mono yarn 114 of FIG. 2A, the surface of the mono yarn is discontinuously covered by the second metal particles 122a and 122b, and the discontinuous A metal layer may be formed by connecting the first metal 121a to the space between the second metal particles.

또한, 상기 금속층은 상기 섬유집합체의 외부로 노출되지 않는 모노사 표면의 적어도 일부를 포함하여 피복될 수 있다. 구체적으로 도 2a의 제1모노사(111), 제2모노사(112) 및 제3모노사(113)를 부분확대한 도 2c에서 도시된 것과 같이, 원사의 외부에 드러나지 않은 제3모노사(113)의 외부면에도 금속층(121b,122c)이 형성되어 있으며, 상기 금속층(121b,122c)은 제1모노사(111), 제2모노사(112) 및 제3모노사(113)간을 부분적으로 연결하여 보다 향상된 비표면적 및 이에 따른 우수한 전기전도성을 발현할 수 있도록 한다. 구체적으로 도 2d에 도시된 것과 같이 복수가닥의 모노사 표면에 금속층이 매우 잘 형성된 것을 확인할 수 있다.In addition, the metal layer may cover at least a portion of the surface of the monofilament not exposed to the outside of the fiber assembly. Specifically, as shown in FIG. 2C, which partially enlarges the first mono-yarn 111, the second mono-yarn 112, and the third mono-yarn 113 of FIG. 2A, the third mono-yarn that is not exposed to the outside of the yarn. Metal layers 121b and 122c are also formed on the outer surface of 113, and the metal layers 121b and 122c are interposed between the first monofilament 111, the second monofilament 112, and the third monofilament 113. are partially connected so that a more improved specific surface area and thus excellent electrical conductivity can be expressed. Specifically, as shown in FIG. 2D, it can be confirmed that the metal layer is formed very well on the surface of the multi-stranded mono yarn.

한편, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 따르면, 도 3a와 같이 상기 섬유집합체는 복수가닥의 모노사를 포함하는 위사(211) 및 경사(212)로 포함하는 직물이며, 상기 직물상에는 금속층(220)이 형성될 수 있으며, 상기 직물은 하기의 조건 (a) 및 (b)를 만족할 수 있다.On the other hand, according to a preferred embodiment according to the present invention, as shown in FIG. 3A, the fiber assembly is a fabric including weft yarns 211 and warp yarns 212 including a plurality of mono yarns, and a metal layer 220 on the fabric. ) can be formed, and the fabric can satisfy the following conditions (a) and (b).

(a) 0.02 ≤ D(㎛) ≤ 2.5(a) 0.02 ≤ D (μm) ≤ 2.5

(b) 40×(D)-1.9 ≤ Y ≤ 60×(D)-2.0 (b) 40×(D) -1.9 ≤ Y ≤ 60×(D) -2.0

상기 조건 (a)에서 D는 상기 모노사의 직경(㎛)을 의미한다. 본 발명에 따른 바람직한 직경범위를 만족하는 모노사(11,12,13)는 통상의 원사와 달리 극세, 또는 나노급의 초극세섬유임에 따라서 이들이 합쳐져 형성하는 섬유다발의 외부 및 내부 비표면적은 섬유다발과 동일직경의 모노사에 비해 현저히 향상된다. 섬유다발의 비표면적의 증가는 전도성 물질이 피복될 수 있는 면적의 증가에 직결됨에 따라서 직물에 구비시킬 수 있는 전도성 물질의 절대량이 증가할 수 있는 이점이 있다. 또한, 전도성 물질이 피복된 직경이 나노급인 초극세섬유의 경우 직물로 입사하는 전자기파의 산란을 증가시켜 전자기파 제거성능을 더욱 높일 수 있는 이점이 있다. 나아가, 직경이 나노급인 초극세섬유들로 형성된 섬유다발에서 섬유간 이격틈색의 간격 역시 마이크로 또는 나노단위로 매우 좁으며, 이와 같은 좁은 틈새를 향해 입사하는 전자기파, 일예로 수 ~ 수십 ㎐의 주파수를 갖는 전자기파는 감쇄, 차폐될 수 있음에 따라 전자기파 제거성능이 더욱 향상될 수 있는 이점이 있다. 이에 따라서, 직물에 구비되는 섬유다발에 포함되는 모노사의 직경은 본 발명에 따른 조건 (a)를 만족하는 것이 바람직하다. 만일 모노사의 직경이 0.02㎛ 미만인 경우 현재의 기술수준으로 제조하기 매우 어려우며, 전기방사 등을 통해 구현할 수 있다고 하더라도 용융방사에 비해 전기방사에 의한 원사의 제조는 생산성의 저하, 사용될 수 있는 섬유형성성분의 제한, 전기방사된 나노섬유를 필라멘트사와 같이 권취시키기 어려운 기술적 문제를 수반한다. 또한, 모노사의 직경이 너무 작을 경우 기계적 강도의 현저한 저하문제가 있을 수 있다. 더불어 동일두께 직물에 구비될 수 있는 원사의 개수 증가 및 이에 따른 전도성 물질 피복될 수 있는 비표면적이 더욱 증가할 수 있지만 이 경우 피복되는 전도성 물질의 양이 과도하여 생산단가의 상승, 전도성 섬유집합체의 중량 상승, 증가된 전도성 물질의 양에 비해 미미한 전자기파 차폐효과가 발현되는 문제가 있다. 또한, 만일 모노사 직경이 2.5㎛ 를 초과할 경우 모노사를 통한 전자기파의 산란효과가 현저히 감소할 수 있으며, 모노사 간 이격 틈새를 통한 전자기파 감쇄효과가 발현되지 않아 전자기파 차폐효과가 전체적으로 현저히 감소할 수 있는 문제가 있다. 또한, 직물의 단면에 두께방향으로 구비될 수 있는 섬유의 개수가 감소함에 따라서 이로 인한 복층화된 섬유구조에 따른 전자기파 차폐효과가 감소하는 문제가 있다.In the condition (a), D means the diameter (㎛) of the mono yarn. Since the mono yarns 11, 12, and 13 satisfying the preferred diameter range according to the present invention are ultra-fine or nano-class ultra-fine fibers unlike conventional yarns, the external and internal specific surface areas of the fiber bundles formed by combining them are the fibers. Significantly improved compared to mono yarns of the same diameter as bundles. As the increase in the specific surface area of the fiber bundle is directly related to the increase in the area that can be coated with the conductive material, there is an advantage in that the absolute amount of the conductive material that can be provided in the fabric can be increased. In addition, in the case of ultrafine fibers coated with a conductive material and having a nanoscale diameter, there is an advantage in that electromagnetic wave removal performance can be further improved by increasing the scattering of electromagnetic waves incident to the fabric. Furthermore, in a fiber bundle formed of ultrafine fibers having a diameter of nanoscale, the gap between the fibers is also very narrow in micro or nano units, and electromagnetic waves incident toward such a narrow gap, for example, having a frequency of several to tens of Hz Since electromagnetic waves can be attenuated and shielded, there is an advantage in that electromagnetic wave removal performance can be further improved. Accordingly, it is preferable that the diameter of the monofilament included in the fiber bundle provided in the fabric satisfies the condition (a) according to the present invention. If the diameter of the mono yarn is less than 0.02㎛, it is very difficult to manufacture with the current technology level, and even if it can be realized through electrospinning, etc., compared to melt spinning, the production of yarn by electrospinning results in a decrease in productivity and a fiber-forming component that can be used. However, it is accompanied by technical problems that are difficult to wind the electrospun nanofibers like filament yarns. In addition, when the diameter of the mono yarn is too small, there may be a significant decrease in mechanical strength. In addition, the number of yarns that can be provided in the fabric of the same thickness increases and the specific surface area that can be coated with the conductive material can further increase. There is a problem in that the electromagnetic wave shielding effect is insignificant compared to the weight increase and the increased amount of the conductive material. In addition, if the diameter of the mono yarns exceeds 2.5㎛, the scattering effect of electromagnetic waves through the mono yarns can be significantly reduced, and the electromagnetic wave shielding effect is significantly reduced as a whole because the electromagnetic wave attenuation effect is not expressed through the gap between the mono yarns. There are possible problems. In addition, as the number of fibers that can be provided in the thickness direction on the cross section of the fabric decreases, there is a problem in that the electromagnetic wave shielding effect due to the multi-layered fiber structure decreases.

또한, 상기 조건 (b)에서 상기 D는 모노사 직경(㎛)이고, 도 2b 및 도 2c에 도시된것과 같이, 상기 Y는 직물의 단면에서 단위면적(S, 100㎛2)당 포함되는 모노사(M)의 개수이다. In addition, in the condition (b), D is the diameter of monofilament (μm), and as shown in FIGS. 2B and 2C, Y is the monofilament included per unit area (S, 100 μm 2 ) in the cross section of the fabric. is the number of yarns (M).

상술하였듯이 전도성 섬유집합체가 적층된 구조물일 경우 동일두께의 단층의 구조물에 비해 피복되는 전도성 물질의 양의 차이에 따라서 전자기파 제거성능이 우수하다. 특히 고주파 및 광대역의 전자기파 차폐에 있어서 훨씬 구조적으로 유리한 이점이 있다. 이에 따라서 직물의 단면상에 수백층의 제거재가 적층된 것과 같은 효과를 발현하여 고주파 및 광대역 전자기파에 대한 제거성능을 현저히 향상시키기 위하여 직물 단면에서의 단위면적(100㎛2) 당 모노사의 개수가 조건 (b)를 만족해야 한다. 만일 직물 단면에서의 단위면적(100㎛2) 당 모노사의 개수가 모노사의 직경을 고려하여 하한값 미만일 경우 목적하는 수준의 고주파 및 광대역의 전자기파 차폐 성능을 발현할 수 없을 수 있는 등 목적하는 수준으로 전자기파 제거성능을 발현할 수 없는 문제가 있다. 또한, 만일 직물 단면에서의 단위면적(100㎛2) 당 모노사의 개수가 모노사의 직경을 고려하여 상한값을 초과할 경우 직물에 구비되는 전도성 물질의 양이 과도하여 생산단가의 상승, 전도성 섬유집합체의 중량 상승, 증가된 전도성 물질의 양에 비해 미미한 전자기파 차폐효과가 발현되는 문제가 있다. As described above, in the case of a structure in which a conductive fiber assembly is laminated, the electromagnetic wave rejection performance is excellent depending on the difference in the amount of the conductive material coated, compared to a single-layer structure having the same thickness. In particular, there is a much structurally advantageous advantage in shielding high-frequency and broadband electromagnetic waves. Accordingly, the number of monofilaments per unit area (100㎛ 2 ) in the cross section of the fabric is the condition ( b) must be satisfied. If the number of mono yarns per unit area (100㎛ 2 ) in the cross section of the fabric is less than the lower limit considering the diameter of the mono yarns, the desired level of high frequency and broadband electromagnetic wave shielding performance may not be expressed. There is a problem that the removal performance cannot be expressed. In addition, if the number of mono yarns per unit area (100㎛ 2 ) in the cross section of the fabric exceeds the upper limit in consideration of the diameter of the mono yarns, the amount of conductive material provided in the fabric is excessive, resulting in an increase in production cost and There is a problem in that the electromagnetic wave shielding effect is insignificant compared to the weight increase and the increased amount of the conductive material.

한편, 직물의 단위면적(100㎛2) 당 모노사의 개수는 단위면적에 완전히 포함되는 모노사를 1개로 카운팅하고, 일부만 걸쳐 포함된 경우는 그 일부의 단면적을 계산한 후, 포함되는 모노사의 단면적을 고려하여 개수를 카운팅한다. 일예로, 모노사의 단면적이 10㎛2이라고 가정하고, 단위면적에 포함된 모노사 중 완전히 포함되지 못하고 일부만 걸쳐 포함된 모노사의 단면적이 총 56.7㎛2 일 때, 단위면적당 일부만 걸쳐 포함되는 모노사의 개수는 56.7㎛2 /10 ㎛2 = 5.67 ≒ 6개로 카운팅 하는 것으로 정의한다. 한편, 일예로, 모노사의 단면적이 100㎛2을 초과하여, 단위면적(100㎛2 )에 한 개의 모노사 일부만 포함되는 경우 Y는 1개로 카운팅한다. 또한, 직경이 상이한 모노사가 구비된 직물의 경우 단위면적당 모노사의 개수는 상술한 것과 같이 모노사들 각각의 단면적을 고려하여 일부만 걸쳐 포함되는 모노사의 개수를 구한다. 일예로, 단면적이 2㎛2 인 모노사 A와 단면적이 6㎛2 인 모노사 B가 구비된 직물이며, 수직단면에서 단위면적당 일부 모노사들이 일부만 걸쳐 있는다고 가정할 때, 모노사의 직경별로 곡률반지름에서 차이가 있음에 따라서 걸쳐 있는 모노사 A의 총단면적 및 걸쳐 있는 모노사 B의 총단면적을 각각 구해서 각각의 단면적으로 나누어 걸쳐 있는 모노사들의 총 개수를 산출할 수 있다.On the other hand, the number of mono yarns per unit area (100㎛ 2 ) of the fabric is calculated by counting the mono yarns completely included in the unit area as one, and calculating the cross-sectional area of the part if it is included only partially, and then the cross-sectional area of the included mono yarns. Count the number by considering . For example, assuming that the cross-sectional area of the mono yarn is 10 μm 2 , and the cross-sectional area of the mono yarn included in the unit area is 56.7 μm 2 in total, the number of mono yarns included only partially over the unit area. is 56.7 μm 2 /10 μm 2 = 5.67 ≒ Defined as counting to 6. On the other hand, as an example, if the cross-sectional area of the mono yarn exceeds 100 μm 2 , and only a portion of one mono yarn is included in the unit area (100 μm 2 ), Y is counted as one. In addition, in the case of a fabric having mono yarns having different diameters, the number of mono yarns per unit area is obtained by considering the cross-sectional area of each mono yarn as described above to determine the number of mono yarns included only in part. As an example, it is a fabric provided with mono yarn A having a cross-sectional area of 2 μm 2 and mono yarn B having a cross-sectional area of 6 μm 2 , and assuming that some mono yarns per unit area in a vertical cross section span only a portion, the curvature for each diameter of the mono yarn According to the difference in the radius, the total cross-sectional area of the spanning mono yarn A and the total cross-sectional area of the spanning mono yarn B can be obtained and divided by each cross-sectional area to calculate the total number of spanning mono yarns.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 최근의 경박단소형화되는 저자부품의 추세에 적합하게 슬림화되도록 구현됨에도 불구하고 충분한 기계적 강도가 담보되고, 보다 향상된 고주파 및 광대역 전자기파에 대한 제거성능 발현하기 위하여 상기 직물은 하기의 조건 (c)를 더 만족할 수 있다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, despite being implemented to be slimmed down to suit the recent trend of light, thin, short and miniaturized low-profile parts, sufficient mechanical strength is ensured, and more improved high-frequency and broadband electromagnetic wave removal performance To express To this end, the fabric may further satisfy the following condition (c).

(c) (c)

상기 D는 모노사 직경(㎛)이고, 상기 Y는 직물의 단면에서 단위면적(100㎛2)당 포함되는 모노사의 개수이며, T는 직물의 두께(㎛)이다. The D is the diameter of the mono yarn (㎛), the Y is the number of mono yarns included per unit area (100 μm 2 ) in the cross section of the fabric, and T is the thickness (μm) of the fabric.

만일 상기 조건 (c)의 수학식 값이 8 미만일 경우 직물의 두께가 너무 얇야짐에 따라서 직물 단면내 적층된 섬유구조물이 수백층 이상으로 복층화된 경우에도 목적하는 수준의 전자기파 차폐를 위한 구조물의 절대두께에 미치지 못하여 전체적인 전자기파 제거성능이 저하되는 문제가 있고, 기계적 강도도 현저히 저하되는 문제가 있다. 또한, 만일 상기 조건 (c)의 수학식의 값이 20을 초과하는 경우 직물의 두께가 과도하여 최근의 경박단소형화 되는 전자부품, 전자기기에 구비되기 부적합하고, 제품단가가 상승하는 문제가 있다. If the value of the equation in condition (c) is less than 8, the thickness of the fabric is too thin, so even if the laminated fiber structure in the cross section of the fabric is multilayered with hundreds of layers or more, the absolute structure for shielding electromagnetic waves at the desired level There is a problem that the overall electromagnetic wave removal performance is lowered because the thickness is not reached, and the mechanical strength is also significantly lowered. In addition, if the value of the equation of the condition (c) exceeds 20, the thickness of the fabric is excessive, making it unsuitable for recent light, thin, short and miniaturized electronic parts and electronic devices, and there is a problem that the unit price of the product increases. .

또한, 도 3b에 도시된 것과 같이 상기 섬유집합체는 다수개의 모노사(311)가 3차원 네트워크 구조로 형성된 부직포일 수 있으며, 상기 부직포의 외부 및 내부에 금속층(330)이 구비되어 전도성 섬유집합체(300)를 구현할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 3B, the fiber assembly may be a nonwoven fabric in which a plurality of mono yarns 311 are formed in a three-dimensional network structure, and a metal layer 330 is provided outside and inside the nonwoven fabric to form a conductive fiber assembly ( 300) may be implemented.

상술한 본 발명에 따른 전도성 섬유집합체는 우수한 전도성 및 고주파, 광대역의 주파수대 전자기파의 차폐용으로 매우 적합할 수 있다. 이에 따라서 본 발명에 따른 전도성 섬유집합체는 이를 구비하는 가스켓, 이를 구비하는 전자제품 등에 응용될 수 있다. 또한, 상기 전도성 섬유집합체는 통상의 접착층을 적어도 일면에 구비하여 전자기파 차폐테이프로 구현되어 각종 전자제품 등에 널리 응용될 수 있다.The above-described conductive fiber assembly according to the present invention may be very suitable for excellent conductivity and shielding of high frequency and broadband electromagnetic waves. Accordingly, the conductive fiber assembly according to the present invention can be applied to a gasket having the same, an electronic product having the same, and the like. In addition, the conductive fiber assembly is provided with a conventional adhesive layer on at least one surface to be implemented as an electromagnetic wave shielding tape and can be widely applied to various electronic products.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention will be described in more detail through the following examples, the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, which should be interpreted to aid understanding of the present invention.

<실시예 1><Example 1>

피복조성물을 제조하기 위하여 하기의 준비예 1에서 제조된 구리전구체 제1용액 및 하기의 준비예 2에서 제조된 구리 나노입자겔을 구리전구체와 구리나노입자의 중량이 1: 1이 되도록 하여 혼합하였다. 이후, 에틸렌글리콜을 구리나노입자 100 중량부에 대하여 660 중량부가 되도록 첨가하였다. 혼합한 용액을 1시간동안 고주파진동에 의해 분산하고, 2시간 동안 교반하여 하기 표 1과 같은 분산된 피복조성물을 제조하였다.In order to prepare a coating composition, the first copper precursor solution prepared in Preparation Example 1 below and the copper nanoparticle gel prepared in Preparation Example 2 below were mixed so that the weight of the copper precursor and the copper nanoparticles were 1: 1. . Thereafter, ethylene glycol was added in an amount of 660 parts by weight based on 100 parts by weight of the copper nanoparticles. The mixed solution was dispersed by high-frequency vibration for 1 hour and stirred for 2 hours to prepare a dispersed coating composition as shown in Table 1 below.

* 준비예1* Preparation example 1

구리전구체 제1용액을 제조하기 위하여 구리아세테이트(Copper acetate) 9.6g을 에탄올(Ethanol) 과 에틸렌글리콜(Ethylene glycol)의 부피비가 1:1로 섞인 10ml 용액에 넣어 교반을 하여 완전히 용해시켰다. 이 용액에 사이클로헥실아민(Cyclohexylamine) 8ml를 1분간 떨어뜨리며 반응시키고 10분 후 포름산(Formic acid) 4.4ml를 첨가하여 1시간 동안 반응시켜 용액의 색이 청색에서 녹색으로 변한제1용액을 준비했다.To prepare the first copper precursor solution, 9.6 g of copper acetate was added to a 10 ml solution of a mixture of ethanol and ethylene glycol in a volume ratio of 1:1 and completely dissolved by stirring. To this solution, 8 ml of cyclohexylamine was reacted by dropping for 1 minute, and after 10 minutes, 4.4 ml of formic acid was added and reacted for 1 hour to prepare a first solution in which the color of the solution changed from blue to green. .

*준비예2*Preparation example 2

구리나노겔을 제조하기 위하여 증류수와 에틸렌글리콜의 부피비가 1:1로 섞인 200ml 의 혼합 용매를 60℃로 상승시킨 후 Cu(NO3)2·3H2O 2.75g을 넣어 교반을 하여 완전히 용해시켰다. 상기 용액에 폴리비닐피롤니돈(PVP M.W. 40,000, SIGMA-ALDRICH) 7.5g을 첨가하여 강하게 교반 하였다. 폴리비닐피롤니돈이 분산된 용액에 하이드라진(JUNSEI) 12.5㎖를 1분간 떨어뜨리며 반응시키고, 1시간 동안 교반 반응 후 원심분리기를 통해 5,000rpm에서 10분간 원심분리 후 2g의 침전물을 얻었다. 그 결과 도 4와 같은 평균직경이 100㎚인 구리 나노입자가 생성된 것을 확인하였다To prepare copper nanogel, 200ml of a mixed solvent of distilled water and ethylene glycol in a volume ratio of 1:1 was raised to 60°C, and then 2.75 g of Cu(NO 3 ) 2 3H 2 O was added and stirred to dissolve completely. . 7.5 g of polyvinylpyrrolnidone (PVP MW 40,000, SIGMA-ALDRICH) was added to the solution and vigorously stirred. 12.5 ml of hydrazine (JUNSEI) was dropped and reacted for 1 minute in the solution in which polyvinylpyrronidone was dispersed, and after stirring for 1 hour, centrifugation at 5,000 rpm for 10 minutes through a centrifuge to obtain 2 g of precipitate. As a result, it was confirmed that copper nanoparticles having an average diameter of 100 nm were generated as shown in FIG.

<실시예 2><Example 2>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 피복조성물에서의 구리전구체와 구리나노입자의 중량비를 하기 표 1과 같이 달리하여 하기 표 1과 같은 피복조성물을 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, but the coating composition shown in Table 1 was prepared by changing the weight ratio of the copper precursor and the copper nanoparticles in the coating composition as shown in Table 1 below.

<비교예 1 ~ 2><Comparative Examples 1 to 2>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 피복조성물에서의 구리전구체와 구리나노입자 중 어느 하나를 하기 표 1과 같이 사용하지 않고 하기 표 1과 같은 피복조성물을 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, but the coating composition shown in Table 1 was prepared without using any one of the copper precursor and copper nanoparticles in the coating composition as shown in Table 1 below.

<제조예1><Production Example 1>

실시예 및 비교예에서 제조된 피복조성물을 하기의 준비예 3에서 제조된 섬유집합체에 바코터를 이용하여 섬유집합체 100 중량부에 대해 피복조성물을 600 중량부 코팅하고, 200℃ 질소분위기 하에서 20분간 소성시켜 하기 표 1과 같은 전도성 직물을 제조하였다.The coating composition prepared in Examples and Comparative Examples was coated with 600 parts by weight of the coating composition based on 100 parts by weight of the fiber assembly using a bar coater on the fiber assembly prepared in Preparation Example 3 below, and the coating composition was heated at 200 ° C. for 20 minutes under a nitrogen atmosphere. By firing, a conductive fabric as shown in Table 1 was prepared.

*준비예3*Preparation example 3

먼저, 도 5와 같은 단면의 복합섬유를 제조하기 위하여 단일의 복합섬유 내 섬유형성부가 37개 배치된 복합섬유가 총 24 가닥 방사될 수 있는 해도사용 구금을 이용하여 섬유형성성분(15)으로 폴리에틸렌테레프탈레이트를 도성분 공급부로 투입하고, 용출성분(22)으로 하기의 준비예4에서 제조된 알칼리 이용해성 성분을 해성분 공급부로 투입하여 285℃로 각각을 용융시켜 방사온도 275℃, 방사속도 4200 mpm으로 복합방사하여 총섬도 75 데니어 24 가닥수이며, 단일의 복합섬유내 섬유형성부의 직경이 약 2㎛인 복합섬유다발을 수득했다. First, in order to manufacture composite fibers having a cross section as shown in FIG. 5, polyethylene as a fiber-forming component 15 is used by using a sea-island spinneret capable of spinning a total of 24 composite fibers in which 37 fiber-forming parts are arranged in a single composite fiber. Terephthalate was introduced into the island component supply unit, and the alkali-soluble component prepared in Preparation Example 4 below as the elution component 22 was introduced into the sea component supply unit and melted at 285° C. to obtain a spinning temperature of 275° C. and a spinning speed of 4200 Composite spinning was performed in mpm to obtain a composite fiber bundle having a total fineness of 75 denier and 24 strands, and a fiber-forming portion having a diameter of about 2 μm in a single composite fiber.

수득된 복합섬유다발을 경사 및 위사로 사용하여 경사밀도 212 개/인치, 위사밀도 86 개/인치이며, 평직이고, 폭이 20㎝, 두께가 0.16㎜인 직물을 제직하였다. Using the obtained composite fiber bundles as warp and weft yarns, a plain weave fabric having a warp density of 212 yarns/inch and a weft yarn density of 86 yarns/inch, with a width of 20 cm and a thickness of 0.16 mm was woven.

제직된 직물을 가로, 세로 20㎝×20㎝로 재단한 후 90℃, 5중량% 수산화나트륨 수용액에 1시간 동안 침지시킨 후 복합섬유내 해성분인 알칼리 이용해성 성분을 감량하는 공정을 수행했다. 감량 후 직물에 대해 통상의 직물에 대한 수세, 건조 공정 수행 후 다시 2중량%의 계면활성제(다우케미컬, triton20) 수용액에 침지 후 40℃에서 20분 정련 후, 증류수로 충분히 다시 수세하고 건조하여 섬유집합체를 제조하였다.The woven fabric was cut into 20 cm × 20 cm in length and width, and then immersed in 90 ° C. and 5% by weight aqueous sodium hydroxide solution for 1 hour, and then a process of reducing the alkali-soluble component, which is a sea component in the composite fiber, was performed. After the weight loss, the fabric is washed with water and dried for normal fabric, then immersed in a 2% by weight aqueous solution of a surfactant (Dow Chemical, Triton20), scoured at 40 ° C for 20 minutes, washed with distilled water and dried, and then dried. An aggregate was prepared.

*준비예4*Preparation example 4

테레프탈산(TPA)과 에틸렌글리콜(EG)을 1 : 1.2 몰비로 조절하고, 테레프탈산 및 소디움 3,5-디카르보메톡시벤젠 설포네이트 총합 대비 소디움 3,5-디카르보메톡시벤젠 설포네이트를 1.5 몰%로 혼합하였다. 또한, 촉매로써 리튬아세테이트를 소디움 3,5-디카르보메톡시벤젠 설포네이트 100 중량부 대비하여 10.0 중량부 혼합한 후, 250℃에서 1140 토르(Torr) 압력 하에서 에스테르화 반응시켜 에스테르 반응물을 얻었고, 그 반응률은 97.5%였다. Terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG) were adjusted in a 1: 1.2 molar ratio, and 1.5 moles of sodium 3,5-dicarbomethoxybenzene sulfonate were compared to the total of terephthalic acid and sodium 3,5-dicarbomethoxybenzene sulfonate. % was mixed. In addition, 10.0 parts by weight of lithium acetate as a catalyst was mixed with 100 parts by weight of sodium 3,5-dicarbomethoxybenzene sulfonate, followed by esterification at 250 ° C. under a pressure of 1140 Torr to obtain an ester reactant, The response rate was 97.5%.

형성된 에스테르 반응물을 축중합 반응기에 이송하고 여기에 에스테르 반응물 100중량부에 대하여 분자량 6000의 폴리에틸렌글리콜(PEG) 10.0 중량부를 첨가한 후, 축합중합 촉매로 삼산화 안티몬 400ppm을 투입하여 최종압력 0.5 Torr가 되도록 서서히 감압하면서 285℃까지 승온하여 축중합반응을 수행한 후 알칼리 이용성 코폴리에스테르 수지를 수득하였다.The formed ester reactant is transferred to a condensation polymerization reactor, 10.0 parts by weight of polyethylene glycol (PEG) having a molecular weight of 6000 is added to 100 parts by weight of the ester reactant, and then 400 ppm of antimony trioxide is added as a condensation polymerization catalyst so that the final pressure is 0.5 Torr. A polycondensation reaction was performed by raising the temperature to 285° C. while gradually reducing the pressure, and then an alkali-soluble copolyester resin was obtained.

<실험예 1><Experimental Example 1>

제조예에서 제조된 전도성 직물에 대하여 하기의 물성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.The following physical properties of the conductive fabric prepared in Preparation Example were evaluated and are shown in Table 1 below.

1. 표면저항1. Surface resistance

표면저항측정기(SR2000N)을 이용하여 비저항값을 측정하였다.The specific resistance value was measured using a surface resistivity meter (SR2000N).

2. 금속층의 형성량2. Formation amount of metal layer

금속층 형성전 섬유집합체의 중량을 측정하고, 금속층 형성 후 섬유집합체의 중량을 측정하여 구비된 금속층의 중량(g)을 섬유집합체의 중량(g)으로 나누어 섬유집합체 단위중량(g) 당 금속층 중량을 계산하였다.The weight of the fiber assembly was measured before the formation of the metal layer, and the weight of the fiber assembly was measured after the formation of the metal layer, and the weight (g) of the provided metal layer was divided by the weight (g) of the fiber assembly to determine the weight of the metal layer per unit weight (g) of the fiber assembly. Calculated.

3. 접착성 평가 3. Adhesion evaluation

스카치테이프를 제조된 전도성 직물에 붙인 후 박리하여 접착면에 금속층이전사되는 상태를 평가하였다. 평가결과 테이프의 접착면에 전사가 없는 경우 ○, 테이프의 접착면 전체 면적 중 30% 이하로 접착면에 전사되어 기재와 분리된 경우 △, 테이프 접착면 전체 면적 중 30%를 초과하여 접착면에 전사될 경우 ×로 나타내었다.Scotch tape was attached to the prepared conductive fabric and then peeled off to evaluate the transfer state of the metal layer on the adhesive surface. As a result of evaluation, if there is no transfer on the adhesive surface of the tape ○, if less than 30% of the total area of the adhesive surface of the tape is transferred to the adhesive surface and separated from the substrate △, if more than 30% of the total area of the adhesive surface of the tape is transferred to the adhesive surface When transcribed, it is indicated by ×.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 피복
조성물
covering
composition
구리전구체:
구리나노입자 중량비
Copper precursor:
Copper nanoparticle weight ratio
1:11:1 1:0.81:0.8 1:21:2 1:41:4 1:51:5 구리나노입자 불포함Does not contain copper nanoparticles 구리
전구체 불포함
copper
Precursor Free
전도성
섬유집합체
conductivity
fiber aggregate
섬유집합체 단위중량당 금속층형성량
(g/g)
Metal layer formation amount per unit weight of fiber aggregate
(g/g)
1.81.8 1.11.1 5.65.6 8.08.0 8.28.2 1.41.4 0.80.8
물성Properties 비저항(Ω/□)Resistivity (Ω/□) 2.42.4 4.64.6 0.40.4 44 1212 1010 측정
안됨
measurement
no
접착성adhesiveness ××

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이,As can be seen from Table 1 above,

구리나노입자를 불포함한 피복조성물로 피복된 전도성 섬유집합체는 비저항이 10 Ω/□으로 실시예 1에 비하여 물성이 현저히 저하된 것을 확인할 수 있으며, 접착성도 저하된 것을 확인할 수 있다.It can be seen that the conductive fiber aggregate coated with the coating composition without copper nanoparticles has a specific resistance of 10 Ω/□, which is significantly lowered in physical properties compared to Example 1, and also lowered in adhesiveness.

또한, 구리전구체를 불포함하는 피복조성물로 피복된 전도성 섬유집합체는 비저항이 측정되지 않았고, 이는 구리나노입자들이 소성되어 금속층을 형성함에도 이들 간에 연결성이 매우 약해 전기적 단락으로 저항이 측정되지 않은 것으로 예상되며, 접착성이 실시예에 비해 매우 저하된 것을 확인할 수 있다. 특히, 금속층의 접착성이 약해 소성된 후에 섬유집합체에서 쉽게 탈리됨에 따라서 섬유집합체 단위중량당 형성된 금속층의 중량도 매우 적은 것을 확인할 수 있다.In addition, the specific resistance of the conductive fiber assembly coated with the coating composition containing no copper precursor was not measured, which is expected because the copper nanoparticles were fired to form a metal layer, but the connectivity between them was very weak and the resistance was not measured due to an electrical short circuit. , It can be seen that the adhesiveness is very reduced compared to the examples. In particular, it can be confirmed that the weight of the metal layer formed per unit weight of the fiber assembly is very small as the adhesion of the metal layer is weak and easily detached from the fiber assembly after firing.

또한, 실시예 중에서도 피복조성물에서 구리전구체와 구리나노입자 간의 중량비가 본 발명의 바람직한 범위를 벗어나는 실시예 2, 실시예 5의 경우 실시예 1, 3, 4에 대비하여 비저항이 매우 높고, 접착성도 좋지 않은 것을 확인할 수 있다. In addition, among the Examples, Examples 2 and 5, in which the weight ratio between the copper precursor and the copper nanoparticles in the coating composition is out of the preferred range of the present invention, have very high specific resistance and adhesiveness compared to Examples 1, 3, and 4. You can see what's not good.

<제조예2 ~ 8><Preparation Examples 2 to 8>

제조예1과 동일하게 실시하여 섬유집합체를 제조하되, 하기 표 2와 같이 섬유집합체를 변경하여 섬유집합체를 제조한 후 실시예1의 피복조성물을 처리 및 동일 조건으로 소성시켜 하기 표 2와 같은 전도성 섬유집합체를 제조하였다.A fiber assembly was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, but the fiber assembly was prepared by changing the fiber assembly as shown in Table 2 below, and then the coating composition of Example 1 was treated and fired under the same conditions to conduct conductivity as shown in Table 2 below. A fiber assembly was prepared.

<실험예 2><Experimental Example 2>

제조예 1 ~ 8에서 제조된 전도성 섬유집합체에 대하여 하기 물성을 평가하여 하기 표 2에 나타내었다.The following physical properties of the conductive fiber aggregates prepared in Preparation Examples 1 to 8 were evaluated and are shown in Table 2 below.

1. 표면저항1. Surface resistance

표면저항측정기(SR2000N)을 이용하여 비저항값을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다. 이때, 제조예1에서의 비저항값을 100으로 기준하여, 다른 제조예에 따른 섬유집합체의 비저항값을 상대적으로 나타내었다.Specific resistance values were measured using a surface resistance meter (SR2000N) and are shown in Table 2 below. At this time, based on the specific resistance value in Preparation Example 1 as 100, the specific resistance values of the fiber aggregates according to other Preparation Examples were shown relatively.

2. 조건만족여부2. Satisfaction of conditions

하기의 조건 (a) 내지 (c)의 만족여부를 평가하였다.Satisfaction of the following conditions (a) to (c) was evaluated.

(a) 0.02 ≤ D(㎛) ≤ 2.5(a) 0.02 ≤ D (μm) ≤ 2.5

(b) 40×(D)-1.9 ≤ Y ≤ 60×(D)-2.0 (b) 40×(D) -1.9 ≤ Y ≤ 60×(D) -2.0

(c) (c)

상기 D는 모노사 직경(㎛)이고, 상기 Y는 직물의 수직단면에서 단위면적(100㎛2)당 포함되는 모노사의 개수이며, 상기 T는 직물의 두께(㎛)이다.Wherein D is the mono yarn diameter (μm), Y is the number of mono yarns included per unit area (100 μm 2 ) in the vertical section of the fabric, and T is the thickness (μm) of the fabric.

이때, 상기 Y는 직물을 경사방향 및 위사방향으로 절단한 후 절단면에 대한 SEM 사진을 통하여 해당 단위면적 당 포함되는 모노사의 개수를 카운팅하였다. 이때, 경사방향으로 절단하여 카운된 단위면적당 모노사의 개수를 위사에 대한 조건(b)로 표시하고, 위사방향으로 절단하여 카운된 단위면적당 모노사의 개수를 경사에 대한 조건(b)로 표 상에 나타내었다.At this time, after cutting the fabric in the warp direction and the weft direction, Y counted the number of monofilaments included per unit area through an SEM image of the cut surface. At this time, the number of monoyarns per unit area counted by cutting in the warp direction is displayed as the weft condition (b), and the number of monoyarns per unit area counted by cutting in the weft direction is displayed on the table as the warp condition (b). showed up

3. 금속층의 형성량3. Formation amount of metal layer

금속층 형성전 섬유집합체의 중량을 측정하고, 금속층 형성 후 섬유집합체의 중량을 측정하여 구비된 금속층의 중량을 계산하였다. 이때, 제조예1에서의 금속층 중량을 100으로 기준하여 다른 제조예의 금속층 중량을 상대적으로 나타내었다.The weight of the metal layer was calculated by measuring the weight of the fiber assembly before forming the metal layer and measuring the weight of the fiber assembly after forming the metal layer. At this time, based on the weight of the metal layer in Preparation Example 1 as 100, the weight of the metal layer of the other Preparation Examples was shown relatively.

제조예1Preparation Example 1 제조예2Preparation Example 2 제조예3Preparation Example 3 제조예4Production Example 4 제조예5Preparation Example 5 제조예6Preparation Example 6 제조예7Preparation Example 7 제조예8Preparation Example 8 제직용 원사yarn for weaving 복합섬유내 섬유형성부
(개수/직경(㎛))
Fiber-forming part in composite fiber
(number/diameter (μm))
37/237/2 37/237/2 37/237/2 37/237/2 37/237/2 -- 37/337/3 37/237/2
복합섬유다발
(총섬도(de')/
가닥수)
composite fiber bundle
(total fineness (de')/
number of strands)
75/2475/24 75/2475/24 75/2475/24 75/2475/24 75/2475/24 -- 75/2475/24 75/2475/24
비복합섬유다발
(개수/직경(㎛))
non-composite fiber bundle
(number/diameter (μm))
-- -- -- -- -- 48/1248/12 -- --
감량전
직물
before weight loss
textile
경사밀도
(개수/inch)
warp density
(count/inch)
212212 180180 170170 170170 620620 -- 212212 150150
위사밀도
(개수/inch)
weft density
(count/inch)
8686 7070 6565 5050 430430 -- 8686 4545
두께(㎛)Thickness (㎛) 160160 130130 116116 100100 300300 -- 160160 8080 감량후 직물fabric after weight loss 경사밀도
(개수/inch)
warp density
(count/inch)
188,256188,256 159,840159,840 150,960150,960 150,960150,960 550,560550,560 122122 188,256188,256 159,840159,840
위사밀도
(개수/inch)
weft density
(count/inch)
76,36876,368 62,16062,160 57,72057,720 44,40044,400 381,840381,840 9898 76,36876,368 44,40044,400
두께(㎛)Thickness (㎛) 8080 6565 5858 5050 150150 6060 8080 4040 물성Properties 조건(a)만족여부Whether condition (a) is satisfied ×× ×× 조건(b) 범위Condition (b) Scope 10.7~1510.7~15 10.7~1510.7~15 10.7~1510.7~15 10.7~1510.7~15 10.7~1510.7~15 0.36~0.420.36~0.42 5.0~6.75.0 to 6.7 10.7~1510.7~15 조건(b)만족여부
(경사방향단면/위사방향단면)
Whether condition (b) is satisfied
(Warp direction section/Weft direction section)

(13/13)

(13/13)

(12/12)

(12/12)

(12/12)

(12/12)

(10/10)

(10/10)

(15/15)

(15/15)

(1/1)

(1/1)
○ (6/6)○ (6/6) ×
(9/9)
×
(9/9)
조건(c)만족여부
(값)
Whether condition (c) is satisfied
(value)
○/
11.09
○/
11.09
○/
9.01
○/
9.01
○/
8.37
○/
8.37
×/
7.91
×/
7.91
×/
20.80
×/
20.80
×/
5.00
×/
5.00
○/
11.16
○/
11.16
○/
10.00
○/
10.00
비저항(%)Resistivity (%) 100100 106106 109109 121121 9494 128128 126126 133133 금속층중량(%)Metal layer weight (%) 100100 110110 9696 9090 180180 6060 9090 9090

상기 표 2를 통해 확인할 수 있듯이,As can be seen from Table 2 above,

본 발명에 따른 조건 a 또는 조건 b 중 어느 하나를 만족하지 못하는 섬유집합체로 제조된 제조예 6 내지 제조예 8에 따른 전도성 섬유집합체는 비저항값이 제조예1에 비해 현저히 증가한 것을 확인할 수 있다. It can be seen that the conductive fiber aggregates according to Preparation Examples 6 to 8 prepared with fiber aggregates that do not satisfy either condition a or condition b according to the present invention have significantly increased specific resistance values compared to Preparation Example 1.

또한 본 발명에 따른 조건 a 및 조건 b를 동시에 만족하는 제조예 1 내지 제조예 5의 경우에도 조건 c을 만족하는 제조예 1 내지 3이 제조예 4 보다 전도성이 우수하다. 또한, 제조예 5의 경우 직물의 두께도 두껍고 이에 각각의 모노사 표면에 로딩되는 금속층의 중량도 제조예 1보다 현저히 증가할 것임에도 불구하고, 전도성의 향상 정도는 증가하는 금속층의 중량에 대비하여 미미한 수준임을 확인할 수 있고, 이에 따라서 제조예 1이 보다 박형화되어 슬림하게 구현됨에도 우수한 전도성을 발휘하고 있음을 확인할 수 있다.In addition, even in the case of Preparation Examples 1 to 5 satisfying condition a and condition b according to the present invention, the conductivity of Preparation Examples 1 to 3 satisfying condition c is superior to that of Preparation Example 4. In addition, in the case of Preparation Example 5, although the thickness of the fabric is thick and the weight of the metal layer loaded on the surface of each mono yarn will significantly increase compared to Preparation Example 1, the degree of improvement in conductivity is compared to the increasing weight of the metal layer. It can be confirmed that this is an insignificant level, and accordingly, it can be confirmed that Preparation Example 1 exhibits excellent conductivity even though it is implemented in a thinner and slimmer form.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add elements within the scope of the same spirit. However, other embodiments can be easily proposed by means of changes, deletions, additions, etc., but these will also fall within the scope of the present invention.

15: 섬유형성성분 22: 용출성분
100,200,300: 전도성 섬유집합체 111,112,113,114,311: 모노사
120: 금속코팅층 121a,121b: 제1금속
122a,122b,122c: 제2금속입자
15: fiber forming component 22: elution component
100,200,300: conductive fiber assembly 111,112,113,114,311: mono yarn
120: metal coating layer 121a, 121b: first metal
122a, 122b, 122c: second metal particle

Claims (20)

전도성 섬유집합체에 구비되는 금속층을 형성시키는 피복조성물에 있어서,
상기 피복조성물은 제1금속전구체 및 제2금속을 1: 0.9 ~ 4.5의 중량비로 포함하는 피복조성물.
In the coating composition for forming a metal layer provided in the conductive fiber assembly,
The coating composition comprises a first metal precursor and a second metal in a weight ratio of 1: 0.9 to 4.5.
제1항에 있어서,
상기 제2금속은 섬유집합체 내부의 금속층 형성능 및 금속층의 비표면적을 향상시키기 위하여 입상인 피복조성물.
According to claim 1,
The second metal is a granular coating composition to improve the ability to form a metal layer inside the fiber assembly and the specific surface area of the metal layer.
제1항에 있어서,
상기 제1금속전구체는 Cu, Ni, Co, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
상기 제2금속은 Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 피복조성물.
According to claim 1,
The first metal precursor includes at least one selected from the group consisting of Cu, Ni, Co, Al, and alloys thereof,
The second metal is a coating composition comprising at least one selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni, and alloys thereof.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 피복조성물은 에틸렌글리콜, 글리콜계 에테르 및 알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 분산용매 및
폴리비닐알코올(PVA), 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리비닐피롤니돈(PVP), 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(EVA) 및 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 바인더화합물을 더 포함하는 피복조성물.
According to claim 1,
The coating composition includes at least one dispersion solvent selected from the group consisting of ethylene glycol, glycol-based ethers and alcohols; and
At least one binder compound selected from the group consisting of polyvinyl alcohol (PVA), acrylic resin, urethane resin, polyester resin, polyvinylpyrronidone (PVP), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) and polyethylene oxide (PEO) A coating composition further comprising:
제2항에 있어서,
상기 제2금속은 입경이 10 ~ 100 nm인 금속분말인 피복조성물.
According to claim 2,
Wherein the second metal is a metal powder having a particle size of 10 to 100 nm.
제3항에 있어서,
상기 제1금속전구체는 구리전구체이며, 상기 제2금속은 구리인 피복조성물.
According to claim 3,
Wherein the first metal precursor is a copper precursor, and the second metal is copper.
(1) 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 피복조성물을 섬유집합체에 처리하는 단계; 및
(2) 상기 피복조성물을 소성시켜 제1금속 및 제2금속을 포함하는 금속층으로 피복된 섬유집합체를 형성시키는 단계;를 포함하는 전도성 섬유집합체 제조방법.
(1) processing the fiber aggregate with the coating composition according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 7; and
(2) forming a fiber assembly coated with a metal layer containing a first metal and a second metal by firing the coating composition;
제8항에 있어서,
상기 (1) 단계에서 상기 피복조성물은 상기 섬유집합체 100 중량부에 대하여 200 ~ 1000 중량부로 처리되는 전도성 섬유집합체 제조방법.
According to claim 8,
In step (1), the coating composition is treated in an amount of 200 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the fiber assembly.
제8항에 있어서,
상기 소성은 180 ~ 220℃의 온도로 1 ~ 30 분간 수행되는 전도성 섬유집합체 제조방법.
According to claim 8,
The method for producing a conductive fiber assembly in which the firing is performed at a temperature of 180 to 220 ° C. for 1 to 30 minutes.
복수가닥의 모노사를 포함하는 섬유집합체; 및
제1금속 및 제2금속을 포함하여 적어도 상기 섬유집합체의 외부를 피복하는 금속층;을 포함하고,
상기 섬유집합체는 복수가닥의 모노사를 포함하는 섬유다발을 경사 및 위사에 포함하며, 하기 조건 (a) 및 조건 (b)를 만족하는 전도성 섬유집합체:
(a) 0.02 ≤ D(㎛) ≤ 2.5
(b) 40×(D)-1.9 ≤ Y ≤ 60×(D)-2.0
상기 D는 모노사 직경(㎛)이고, 상기 Y는 직물의 수직단면에서 단위면적(100㎛2)당 포함되는 모노사의 개수임.
A fiber assembly comprising a plurality of monofilaments; and
A metal layer covering at least the outside of the fiber assembly, including a first metal and a second metal,
The fiber assembly includes a fiber bundle including a plurality of monofilaments in warp and weft yarns, and satisfies the following conditions (a) and conditions (b):
(a) 0.02 ≤ D (μm) ≤ 2.5
(b) 40×(D) -1.9 ≤ Y ≤ 60×(D) -2.0
The D is the mono yarn diameter (㎛), and the Y is the number of mono yarns included per unit area (100 μm 2 ) in the vertical cross section of the fabric.
제11항에 있어서,
상기 섬유집합체는 복수가닥의 모노사를 포함하는 원사, 또는 복수가닥의 모노사를 포함하는 직물, 편물 및 부직포 중 어느 하나의 원단인 전도성 섬유집합체.
According to claim 11,
The fiber assembly is a yarn containing a plurality of strands of mono yarns, or a conductive fiber assembly that is a fabric of any one of a woven fabric, a knitted fabric, and a non-woven fabric containing a plurality of mono yarns.
제11항에 있어서,
상기 금속층은 상기 섬유집합체의 외부로 노출되지 않는 모노사 표면의 적어도 일부를 포함하여 피복된 전도성 섬유집합체.
According to claim 11,
The metal layer is a conductive fiber assembly coated with at least a portion of the surface of the mono yarn not exposed to the outside of the fiber assembly.
제11항에 있어서,
상기 제2금속은 섬유집합체 내부의 금속층 형성능 및 금속층의 비표면적을 향상시키기 위하여 입상으로 구비되며,
상기 금속층은 입상의 제2금속 및 상기 제2금속 입자간을 연결시키는 제1금속으로 형성된 전도성 섬유집합체.
According to claim 11,
The second metal is provided in granular form to improve the ability to form a metal layer inside the fiber assembly and the specific surface area of the metal layer,
The metal layer is a conductive fiber assembly formed of a granular second metal and a first metal connecting the second metal particles.
제14항에 있어서,
상기 제2금속의 입경은 섬유집합체에 구비되는 모노사 직경의 1/2 ~ 1/250인 전도성 섬유집합체.
According to claim 14,
The particle diameter of the second metal is 1/2 to 1/250 of the diameter of the mono yarn provided in the fiber assembly conductive fiber assembly.
제11항에 있어서,
상기 제1금속은 Cu, Ni, Co, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
상기 제2금속은 Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 전도성 섬유집합체.
According to claim 11,
The first metal includes at least one selected from the group consisting of Cu, Ni, Co, Al, and alloys thereof,
The second metal is a conductive fiber assembly comprising at least one selected from the group consisting of Au, Pt, Pd, Ag, Cu, Ni, and alloys thereof.
삭제delete 제11항에 있어서,
상기 섬유집합체는 하기의 조건 (c)을 더 만족하는 전도성 섬유집합체:
(c)
상기 D는 모노사 직경(㎛)이고, 상기 Y는 직물의 수직단면에서 단위면적(100㎛2)당 포함되는 모노사의 개수이며, T는 직물의 두께(㎛)임.
According to claim 11,
The fiber assembly further satisfies the following condition (c):
(c)
The D is the mono yarn diameter (㎛), the Y is the number of mono yarns included per unit area (100 µm 2 ) in the vertical cross section of the fabric, and T is the thickness (㎛) of the fabric.
제11항 또는 제18항에 따른 전도성 섬유집합체를 포함하는 가스켓.A gasket comprising the conductive fiber assembly according to claim 11 or claim 18. 제11항 또는 제18항에 따른 전도성 섬유집합체를 포함하는 전자기기.An electronic device comprising the conductive fiber assembly according to claim 11 or claim 18.
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