KR102591987B1 - 전자파 차폐용 플라스틱 복합재 - Google Patents

전자파 차폐용 플라스틱 복합재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자파 차폐용 플라스틱 복합재에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 플라스틱 복합재는, 플라스틱 기재, 및 상기 플라스틱 기재 상에 형성되는 알루미늄 시트를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 플라스틱 복합재는, 자동차용 배터리 케이스에 포함되는 것일 수 있다.

Description

전자파 차폐용 플라스틱 복합재{PLASTIC COMPOSITE MATERIAL FOR EMI SHIELDING}
본 발명의 다양한 실시예는 전자파 차폐용 플라스틱 복합재에 관한 것이다.
산업사회의 발전에 따라 성형성이 뛰어난 플라스틱의 사용량이 증가하고 있다. 플라스틱은 화재에 취약하며 상대적으로 낮은 온도에서 쉽게 인화되어 불에 타기 쉽고 유해 가스가 발생할 수 있다.
이에 따라 플라스틱 복합재 또는 플라스틱 복합 재료가 다양하게 연구되고 있다. 플라스틱 복합재란 복수의 플라스틱 소재를 결합하여 만든 고성능 재료를 의미할 수 있다. 또한, 플라스틱 복합재의 표면을 코팅하여 플라스틱 복합재만으로는 구현할 수 없는 기술적 효과를 더 부여할 수 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
다양한 전자기기 또는 전장부품은 사용자의 편의를 위하여 전자 제어 부품 및 장치가 부가되어 고도화될 수 있다. 다양한 전자 제어 부품에서 방출 및 방사되는 전자파에 의해 전자기기 또는 전장부품이 오작동을 일으킬 수 있다.
이를 해결하기 위해 전자 제어 부품에서 발생하는 전자파를 차폐할 필요가 있다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 전자파 차폐용 플라스틱 복합재를 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 플라스틱 복합재는, 플라스틱 기재, 및 플라스틱 기재 상에 형성되는 알루미늄 시트를 포함하고, 알루미늄 시트는, ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 시편의 신율이 2% 내지 30%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재는, 비중이 0.90 내지 1.45이고, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트는, 알루미늄과, 마그네슘, 규소, 아연, 철 및 붕소 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 플라스틱 복합재는, 플라스틱 기재 및 알루미늄 시트 사이에 형성되는 섬유강화 시트를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트는, 열가소성 수지 및 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 강화섬유는, 연속섬유, 불연속섬유 또는 이 둘을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열가소성 수지는, 비중이 0.90 내지 1.45이고, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 것이고, 강화섬유는, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 바잘트 섬유 및 초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라스틱 복합재는, 500 ℃ 이상의 온도에서 10분 이하의 시간 동안 형태 변형률이 10% 미만일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐용 플라스틱 복합재는, 알루미늄 시트, 알루미늄 시트 상에 형성되는 제1 플라스틱 기재, 제1 플라스틱 기재 상에 형성되는 섬유강화 시트, 및 섬유강화 시트 상에 형성되는 제2 플라스틱 기재를 포함하고, 알루미늄 시트는, ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 시편의 신율이 2% 내지 30%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재 및 제2 플라스틱 기재는, 각각, 비중이 0.90 내지 1.45이고, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트는, 알루미늄과, 마그네슘, 규소, 아연, 철 및 붕소 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트는, 열가소성 수지 및 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 강화섬유는, 연속섬유, 불연속섬유 또는 이 둘을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열가소성 수지는, 비중이 0.90 내지 1.45이고, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 것이고, 강화섬유는, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 바잘트 섬유 및 초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트와 제2 플라스틱 기재 사이에 형성되는 제2 섬유강화 시트를 더 포함하고, 제2 섬유강화 시트는, 열가소성 수지 및 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라스틱 복합재는, 500 ℃ 이상의 온도에서 10분 이하의 시간 동안 형태 변형률이 10% 미만일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 케이스는, 플라스틱 복합재를 포함하고, 플라스틱 복합재는, 플라스틱 기재, 및 플라스틱 기재 상에 형성되는 알루미늄 시트를 포함하고, 알루미늄 시트는, ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 시편의 신율이 2% 내지 30%일 수 있다.
본 발명은 전자파 차폐용 플라스틱 복합재를 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 전자파 차폐용 플라스틱 복합재는, 복수 개의 층이 적층되어 형성된 소재로서, 다양한 전자기기 또는 전장부품의 패키징에 적용되어 전자기기 또는 전장부품의 전자 제어 부품으로부터 방출되는 전자파를 효과적으로 차폐시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재의 단면도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 플라스틱 복합재(100)는, 플라스틱 기재(110), 및 상기 플라스틱 기재 상에 형성되는, 알루미늄 시트(120)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(120)는, 전자파 차폐에 효과적인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 알루미늄은, 투자율 (μ=ΔB/ΔH)이 높고, 포화자속밀도가 높은 연자성 소재(soft magnetic material)로서, 공간에 존재하는 자기장을 내부로 끌어들여 높은 자속 밀도를 갖는 자기 회로를 형성하고, 자기장의 침투를 막아줄 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플라스틱 복합재(100)는, 자동차용 전장 부품을 감싸는 패키지, 캐리어 및/또는 하우징에 포함될 수 있고, 전장 부품에서 발생하는 전자파를 차폐하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플라스틱 복합재(100)는, 내부 및/또는 외부에서 생성되는 전자파를 반사시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(120)는, ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 시편의 신율이 2% 내지 30%인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(120)는, ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 신율이 2% 내지 25%이거나, 2% 내지 20%이거나, 2% 내지 15%이거나, 2% 내지 10%이거나, 2% 내지 5%이거나, 5% 내지 30% 이거나, 10% 내지 30%이거나, 15% 내지 30%이거나, 20% 내지 30%이거나, 25% 내지 30%일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)는, 열가소성 수지를 포함하는 것일 수 있고, 열가소성 수지의 비중(specific gravity)은 0.90 내지 1.45인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)의 열가소성 수지의 비중은, 0.90 이상이거나, 0.95 이상이거나, 1.00 이상이거나, 1.05 이상이거나, 1.10 이상이거나, 1.15 이상이거나, 1.20 이상이거나, 1.25 이상이거나, 1.30 이상이거나, 1.35 이상이거나, 1.40 이상일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)의 열가소성 수지의 비중은, 1.45 이하이거나, 1.40 이하이거나, 1.35 이하이거나, 1.30 이하이거나, 1.25 이하이거나, 1.20 이하이거나, 1.15 이하이거나, 1.10 이하이거나, 1.05 이하이거나, 1.00 이하이거나, 0.95 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)의 열가소성 수지의 비중은, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)의 열가소성 수지의 열변형 온도(HDT, heat deflection temperature)는, 60 ℃ 내지 210 ℃인 것일 수 있다. 이 때, 플라스틱 기재(110)의 열가소성 수지의 열변형 온도는, 455 kPa에서 측정되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 60 ℃ 이상이거나, 70 ℃ 이상이거나, 80 ℃ 이상이거나, 90 ℃ 이상이거나, 100 ℃ 이상이거나, 110 ℃ 이상이거나, 120 ℃ 이상이거나, 130 ℃ 이상이거나, 140 ℃ 이상이거나, 150 ℃ 이상이거나, 160 ℃ 이상이거나, 170 ℃ 이상이거나, 180 ℃ 이상이거나, 190 ℃ 이상이거나, 200 ℃ 이상일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 210 ℃ 이하이거나, 200 ℃ 이하이거나, 190 ℃ 이하이거나, 180 ℃ 이하이거나, 170 ℃ 이하이거나, 160 ℃ 이하이거나, 150 ℃ 이하이거나, 140 ℃ 이하이거나, 130 ℃ 이하이거나, 120 ℃ 이하이거나, 110 ℃ 이하이거나, 100 ℃ 이하이거나, 90 ℃ 이하이거나, 80 ℃ 이하이거나, 70 ℃ 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)의 열가소성 수지의 열변형 온도(455 kPa)는, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플라스틱 기재(110)는, 폴리프로필렌, 폴리아미드6, 폴리아미드66, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌술폰, 폴리페닐렌에테르 및 폴리우레탄 중 적어도 하나의 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(120)는, 알루미늄을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(120)는, 알루미늄 이외에도, 마그네슘, 규소, 아연, 철 및 붕소 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(120)는, 구리, 은, 주석, 니켈, 코발트 및 크롬 중 적어도 하나의 금속을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(120)는, 6000 계 알루미늄 합금(Al-Mg-Si 합금), 7000 계 알루미늄 합금(Al-Zn 합금) 및 8000 계 알루미늄 합금(Al-Fe 합금, Al-B 합금) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라스틱 복합재(200)는, 플라스틱 기재(110) 및 알루미늄 시트(120) 사이에 형성되는, 섬유강화 시트(230)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)는, 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함할 수 있다.
일 예시로서, 섬유강화 시트(230)는, 열가소성 수지에 일방향으로(unidirectional) 강화섬유를 함침시켜 가벼우면서도 강도가 높은 중간 기재에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)는, 테이프 형태로 감겨서 형성되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)에 포함되는 강화섬유는, 연속섬유, 불연속섬유 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 강화섬유의 형태에 따라 섬유강화 시트(230)의 특성이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)는, 연속섬유강화 시트 또는 불연속섬유강화 시트인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)는, 유리섬유 강화 플라스틱, 탄소섬유 강화 플라스틱, 아라미드 섬유 강화 플라스틱 및 세라믹 보강 플라스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)에 포함되는 열가소성 수지는, 비중이 0.90 내지 1.45인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)에 포함되는 열가소성 수지의 비중은, 0.90 이상이거나, 0.95 이상이거나, 1.00 이상이거나, 1.05 이상이거나, 1.10 이상이거나, 1.15 이상이거나, 1.20 이상이거나, 1.25 이상이거나, 1.30 이상이거나, 1.35 이상이거나, 1.40 이상일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)의 열가소성 수지의 비중은, 1.45 이하이거나, 1.40 이하이거나, 1.35 이하이거나, 1.30 이하이거나, 1.25 이하이거나, 1.20 이하이거나, 1.15 이하이거나, 1.10 이하이거나, 1.05 이하이거나, 1.00 이하이거나, 0.95 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)에 포함되는 열가소성 수지의 비중은, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)에 포함되는 열가소성 수지는, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 것일 수 있다. 이 때, 섬유강화 시트(230)의 열가소성 수지의 열변형 온도는, 455 kPa에서 측정되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 60 ℃ 이상이거나, 70 ℃ 이상이거나, 80 ℃ 이상이거나, 90 ℃ 이상이거나, 100 ℃ 이상이거나, 110 ℃ 이상이거나, 120 ℃ 이상이거나, 130 ℃ 이상이거나, 140 ℃ 이상이거나, 150 ℃ 이상이거나, 160 ℃ 이상이거나, 170 ℃ 이상이거나, 180 ℃ 이상이거나, 190 ℃ 이상이거나, 200 ℃ 이상일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 210 ℃ 이하이거나, 200 ℃ 이하이거나, 190 ℃ 이하이거나, 180 ℃ 이하이거나, 170 ℃ 이하이거나, 160 ℃ 이하이거나, 150 ℃ 이하이거나, 140 ℃ 이하이거나, 130 ℃ 이하이거나, 120 ℃ 이하이거나, 110 ℃ 이하이거나, 100 ℃ 이하이거나, 90 ℃ 이하이거나, 80 ℃ 이하이거나, 70 ℃ 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(230)의 열가소성 수지의 열변형 온도(455 kPa)는, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 강화섬유는, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유(예: 케블라(Kevlar)), 바잘트 섬유 및 초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE)(예: 다이니마(Dyneema)) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자파 차폐용 플라스틱 복합재(300)는, 알루미늄 시트(310), 알루미늄 시트(310) 상에 형성되는 제1 플라스틱 기재(320), 제1 플라스틱 기재(320) 상에 형성되는 섬유강화 시트(330) 및 섬유강화 시트 상에 형성되는 제2 플라스틱 기재(340)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(310)는, 전자파 차폐에 효과적인 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 알루미늄은, 투자율 (μ=ΔB/ΔH)이 높고, 포화자속밀도가 높은 연자성 소재(soft magnetic material)로서, 공간에 존재하는 자기장을 내부로 끌어들여 높은 자속 밀도를 갖는 자기 회로를 형성하고, 자기장의 침투를 막아줄 수 있다.
일 실시예에 따르면, 플라스틱 복합재(300)는, 자동차용 전장 부품을 감싸는 패키지, 캐리어 및/또는 하우징에 포함될 수 있고, 전장 부품에서 발생하는 전자파를 차폐하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플라스틱 복합재(300)는, 내부 및/또는 외부에서 생성되는 전자파를 반사시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(310)는, 신율이 ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 시편의 신율이 2% 내지 30%인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340)는, 각각, 열가소성 수지를 포함하는 것일 수 있고, 열가소성 수지의 비중(specific gravity)은 0.90 내지 1.45인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340) 각각의 열가소성 수지의 비중은, 0.90 이상이거나, 0.95 이상이거나, 1.00 이상이거나, 1.05 이상이거나, 1.10 이상이거나, 1.15 이상이거나, 1.20 이상이거나, 1.25 이상이거나, 1.30 이상이거나, 1.35 이상이거나, 1.40 이상일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340) 각각의 열가소성 수지의 비중은, 1.45 이하이거나, 1.40 이하이거나, 1.35 이하이거나, 1.30 이하이거나, 1.25 이하이거나, 1.20 이하이거나, 1.15 이하이거나, 1.10 이하이거나, 1.05 이하이거나, 1.00 이하이거나, 0.95 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340) 각각의 열가소성 수지의 비중은, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340) 각각의 열가소성 수지의 열변형 온도(HDT, heat deflection temperature)는, 60 ℃ 내지 210 ℃인 것일 수 있다. 이 때, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340) 각각의 열가소성 수지의 열변형 온도는, 455 kPa에서 측정되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340) 각각의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 60 ℃ 이상이거나, 70 ℃ 이상이거나, 80 ℃ 이상이거나, 90 ℃ 이상이거나, 100 ℃ 이상이거나, 110 ℃ 이상이거나, 120 ℃ 이상이거나, 130 ℃ 이상이거나, 140 ℃ 이상이거나, 150 ℃ 이상이거나, 160 ℃ 이상이거나, 170 ℃ 이상이거나, 180 ℃ 이상이거나, 190 ℃ 이상이거나, 200 ℃ 이상일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340) 각각의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 210 ℃ 이하이거나, 200 ℃ 이하이거나, 190 ℃ 이하이거나, 180 ℃ 이하이거나, 170 ℃ 이하이거나, 160 ℃ 이하이거나, 150 ℃ 이하이거나, 140 ℃ 이하이거나, 130 ℃ 이하이거나, 120 ℃ 이하이거나, 110 ℃ 이하이거나, 100 ℃ 이하이거나, 90 ℃ 이하이거나, 80 ℃ 이하이거나, 70 ℃ 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340) 각각의 열가소성 수지의 열변형 온도(455 kPa)는, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 플라스틱 기재(320) 및 제2 플라스틱 기재(340)는, 각각, 폴리프로필렌, 폴리아미드6, 폴리아미드66, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌술폰, 폴리페닐렌에테르 및 폴리우레탄 중 적어도 하나의 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(310)는, 알루미늄을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(310)는, 알루미늄 이외에도, 마그네슘, 규소, 아연, 철 및 붕소 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(310)는, 구리, 은, 주석, 니켈, 코발트 및 크롬 중 적어도 하나의 금속을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 시트(310)는, 6000 계 알루미늄 합금(Al-Mg-Si 합금), 7000 계 알루미늄 합금(Al-Zn 합금) 및 8000 계 알루미늄 합금(Al-Fe 합금, Al-B 합금) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)는, 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함할 수 있다.
일 예시로서, 섬유강화 시트(330)는, 열가소성 수지에 일방향으로(unidirectional) 강화섬유를 함침시켜 가벼우면서도 강도가 높은 중간 기재에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)는, 테이프 형태로 감겨서 형성되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)에 포함되는 강화섬유는, 연속섬유, 불연속섬유 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 강화섬유의 형태에 따라 섬유강화 시트(330)의 특성이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)는, 연속섬유강화 시트 또는 불연속섬유강화 시트인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)는, 유리섬유 강화 플라스틱, 탄소섬유 강화 플라스틱, 아라미드 섬유 강화 플라스틱 및 세라믹 보강 플라스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)에 포함되는 열가소성 수지는, 비중이 0.90 내지 1.45인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)에 포함되는 열가소성 수지의 비중은, 0.90 이상이거나, 0.95 이상이거나, 1.00 이상이거나, 1.05 이상이거나, 1.10 이상이거나, 1.15 이상이거나, 1.20 이상이거나, 1.25 이상이거나, 1.30 이상이거나, 1.35 이상이거나, 1.40 이상일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)의 열가소성 수지의 비중은, 1.45 이하이거나, 1.40 이하이거나, 1.35 이하이거나, 1.30 이하이거나, 1.25 이하이거나, 1.20 이하이거나, 1.15 이하이거나, 1.10 이하이거나, 1.05 이하이거나, 1.00 이하이거나, 0.95 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)에 포함되는 열가소성 수지의 비중은, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)에 포함되는 열가소성 수지는, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 것일 수 있다. 이 때, 섬유강화 시트(330)의 열가소성 수지의 열변형 온도는, 455 kPa에서 측정되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 60 ℃ 이상이거나, 70 ℃ 이상이거나, 80 ℃ 이상이거나, 90 ℃ 이상이거나, 100 ℃ 이상이거나, 110 ℃ 이상이거나, 120 ℃ 이상이거나, 130 ℃ 이상이거나, 140 ℃ 이상이거나, 150 ℃ 이상이거나, 160 ℃ 이상이거나, 170 ℃ 이상이거나, 180 ℃ 이상이거나, 190 ℃ 이상이거나, 200 ℃ 이상일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 210 ℃ 이하이거나, 200 ℃ 이하이거나, 190 ℃ 이하이거나, 180 ℃ 이하이거나, 170 ℃ 이하이거나, 160 ℃ 이하이거나, 150 ℃ 이하이거나, 140 ℃ 이하이거나, 130 ℃ 이하이거나, 120 ℃ 이하이거나, 110 ℃ 이하이거나, 100 ℃ 이하이거나, 90 ℃ 이하이거나, 80 ℃ 이하이거나, 70 ℃ 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 섬유강화 시트(330)의 열가소성 수지의 열변형 온도(455 kPa)는, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 강화섬유는, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유(예: 케블라(Kevlar)), 바잘트 섬유 및 초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE)(예: 다이니마(Dyneema)) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 플라스틱 복합재(400)는, 섬유강화 시트(330) 및 제2 플라스틱 기재(340) 사이에 형성되는, 제2 섬유강화 시트(450)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)는, 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함할 수 있다.
일 예시로서, 제2 섬유강화 시트(450)는, 열가소성 수지에 일방향으로(unidirectional) 강화섬유를 함침시켜 가벼우면서도 강도가 높은 중간 기재에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)는, 테이프 형태로 감겨서 형성되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)에 포함되는 강화섬유는, 연속섬유, 불연속섬유 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 강화섬유의 형태에 따라 제2 섬유강화 시트(450)의 특성이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)는, 연속섬유강화 시트 또는 불연속섬유강화 시트인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)는, 유리섬유 강화 플라스틱, 탄소섬유 강화 플라스틱, 아라미드 섬유 강화 플라스틱 및 세라믹 보강 플라스틱 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)에 포함되는 열가소성 수지는, 비중이 0.90 내지 1.45인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)에 포함되는 열가소성 수지의 비중은, 0.90 이상이거나, 0.95 이상이거나, 1.00 이상이거나, 1.05 이상이거나, 1.10 이상이거나, 1.15 이상이거나, 1.20 이상이거나, 1.25 이상이거나, 1.30 이상이거나, 1.35 이상이거나, 1.40 이상일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)의 열가소성 수지의 비중은, 1.45 이하이거나, 1.40 이하이거나, 1.35 이하이거나, 1.30 이하이거나, 1.25 이하이거나, 1.20 이하이거나, 1.15 이하이거나, 1.10 이하이거나, 1.05 이하이거나, 1.00 이하이거나, 0.95 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)에 포함되는 열가소성 수지의 비중은, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)에 포함되는 열가소성 수지는, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 것일 수 있다. 이 때, 제2 섬유강화 시트(450)의 열가소성 수지의 열변형 온도는, 455 kPa에서 측정되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 60 ℃ 이상이거나, 70 ℃ 이상이거나, 80 ℃ 이상이거나, 90 ℃ 이상이거나, 100 ℃ 이상이거나, 110 ℃ 이상이거나, 120 ℃ 이상이거나, 130 ℃ 이상이거나, 140 ℃ 이상이거나, 150 ℃ 이상이거나, 160 ℃ 이상이거나, 170 ℃ 이상이거나, 180 ℃ 이상이거나, 190 ℃ 이상이거나, 200 ℃ 이상일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)의 열가소성 수지는, 455 kPa에서의 열변형 온도가 210 ℃ 이하이거나, 200 ℃ 이하이거나, 190 ℃ 이하이거나, 180 ℃ 이하이거나, 170 ℃ 이하이거나, 160 ℃ 이하이거나, 150 ℃ 이하이거나, 140 ℃ 이하이거나, 130 ℃ 이하이거나, 120 ℃ 이하이거나, 110 ℃ 이하이거나, 100 ℃ 이하이거나, 90 ℃ 이하이거나, 80 ℃ 이하이거나, 70 ℃ 이하일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 섬유강화 시트(450)의 열가소성 수지의 열변형 온도(455 kPa)는, 상기 수치들 중 선택되는 둘 사이의 범위에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 강화섬유는, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유(예: 케블라(Kevlar)), 바잘트 섬유 및 초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE)(예: 다이니마(Dyneema)) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동차용 배터리 케이스는, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 복합재를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 자동차용 배터리 케이스는 플라스틱 복합재를 포함할 수 있고, 상기 플라스틱 복합재(예: 도 1의 플라스틱 복합재(100))는, 예를 들어, 플라스틱 기재(예: 도 1의 플라스틱 기재(110)) 및 플라스틱 기재(예: 도 1의 플라스틱 기재(110)) 상에 형성되는, 알루미늄 시트(예: 도 1의 알루미늄 시트(120))를 포함하고, 알루미늄 시트(예: 도 1의 알루미늄 시트(120))는, 신율이 ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 시편의 신율이 2% 내지 30%인 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 자동차용 배터리 케이스는, 전기자동차용 배터리 팩 케이스의 하우징 커버, 캐리어, 팩 커버, 팩 캐리어, 모듈 커버, 또는 모듈 캐리어인 것일 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
100, 200, 300, 400 : 플라스틱 복합재
110 : 플라스틱 기재
120 : 알루미늄 시트
230 : 섬유강화 시트
310 : 알루미늄 시트
320 : 제1 플라스틱 기재
330 : 섬유강화 시트
340 : 제2 플라스틱 기재
450 : 제2 섬유강화 시트

Claims (17)

  1. 플라스틱 기재; 및
    상기 플라스틱 기재 상에 형성되는, 알루미늄 시트;를 포함하고,'
    상기 플라스틱 기재 및 상기 알루미늄 시트 사이에 형성되는, 섬유강화 시트;를 더 포함하고,
    상기 섬유강화 시트는, 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함하는 것이고,
    상기 강화섬유는, 연속섬유 및 불연속섬유를 포함하는 것이고,
    상기 알루미늄 시트는, 7000 계 알루미늄 합금(Al-Zn 합금) 또는 8000 계 알루미늄 합금(Al-Fe 합금, Al-B 합금)으로서, ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 시편의 신율이 2% 내지 30%인 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 기재는, 비중이 0.90 내지 1.45이고, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 열가소성 수지를 포함하는 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는, 비중이 0.90 내지 1.45이고, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 것이고,
    상기 강화섬유는, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 바잘트 섬유 및 초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE) 중 적어도 하나를 포함하는 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 플라스틱 복합재는, 500 ℃ 이상의 온도에서 10분 이하의 시간 동안 형태 변형률이 10% 미만인 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  9. 알루미늄 시트;
    상기 알루미늄 시트 상에 형성되는, 제1 플라스틱 기재;
    상기 제1 플라스틱 기재 상에 형성되는, 섬유강화 시트; 및
    상기 섬유강화 시트 상에 형성되는, 제2 플라스틱 기재;를 포함하고,
    상기 섬유강화 시트는, 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함하는 것이고,
    상기 강화섬유는, 연속섬유 및 불연속섬유를 포함하는 것이고,
    상기 알루미늄 시트는, 7000 계 알루미늄 합금(Al-Zn 합금) 또는 8000 계 알루미늄 합금(Al-Fe 합금, Al-B 합금)으로서, ASTM D638에 따른 두께 300 ㎛ 이하의 시편의 신율이 2% 내지 30%인 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 플라스틱 기재 및 제2 플라스틱 기재는, 각각, 비중이 0.90 내지 1.45이고, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 열가소성 수지를 포함하는 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는, 비중이 0.90 내지 1.45이고, 열변형 온도(HDT)(455 kPa 기준)가 60 ℃ 내지 210 ℃인 것이고,
    상기 강화섬유는, 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 바잘트 섬유 및 초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE) 중 적어도 하나를 포함하는 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 섬유강화 시트와 상기 제2 플라스틱 기재 사이에 형성되는, 제2 섬유강화 시트를 더 포함하고,
    상기 제2 섬유강화 시트는, 열가소성 수지 및 상기 열가소성 수지에 함침되는 강화섬유를 포함하는 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 플라스틱 복합재는, 500 ℃ 이상의 온도에서 10분 이하의 시간 동안 형태 변형률이 10% 미만인 것인,
    전자파 차폐용 플라스틱 복합재.
  17. 플라스틱 복합재를 포함하는, 배터리 케이스로서,
    상기 플라스틱 복합재는, 제1항의 전자파 차폐용 플라스틱 복합재인 것인,
    자동차용 배터리 케이스.
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