KR20010004216A - Coating Material for Electromagnetic Waves Shielding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유해 전자파를 차폐시킬 수 있는 전자파 차폐용 도료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도료에 전도성 고분자 물질을 혼합하여 전자파에 대한 자체 저항성을 가질 수 있도록 한 전자파 차폐용 도료에 관한 것이다.The present invention relates to a electromagnetic wave shielding paint capable of shielding harmful electromagnetic waves, and more particularly, to a electromagnetic wave shielding paint that has a conductive polymer material mixed with the paint to have self-resistance to electromagnetic waves.
일반적으로 전자기술의 진보에 따라 생활 전반에 걸쳐 사용하는 전자기기의 성능도 날이 갈수록 향상되고 있는 한편, 각종 기기의 소형 경량화에 따라 기기의 케이스가 가볍고 휴대가 용이한 플라스틱(Plastic)으로 전환되고 있다. 그러나, 이러한 플라스틱은 가볍고 튼튼하며 성형성이 우수한 반면 전기적으로 부도체이므로 사용에 많은 제약을 받는다. 그 중 가장 크게 대두된 것이 바로 전자파에 의한 문제로 아무리 외관이 수려하고 사용이 편리하다고 하여도 전자파에 대응을 하지 못하면 각종 전자파에 의한 오동작의 우려가 있어 사용이 불가능하게 된다.In general, with the progress of electronic technology, the performance of electronic devices used throughout the life is improving day by day, and as the compact and light weight of various devices, the case of the device is converted into a light and portable plastic. have. However, these plastics are light, durable and excellent in formability, while being electrically insulated, they are subject to many restrictions on their use. Among them, the biggest problem is the problem caused by electromagnetic waves. However, even if the appearance is easy and the user can use them easily, if they cannot respond to the electromagnetic waves, there is a possibility of malfunction due to various electromagnetic waves, which makes them impossible to use.
따라서, 이러한 제약을 극복하기 위해 각종 전자파 차폐방법이 등장하게 되었다. 전자파를 차폐시키는 방법에는 도금, 전도성 도료, 진공증착, 전도성 폴리머(Polymer) 등을 이용하는 등 각종 방법이 있으나, 그 중 도금에 의한 방법이 가장 많이 쓰이고 있는데, 이는 기타의 다른 방법이 여러 가지 측면에서 도금 방법에 비해 그다지 이점이 없기 때문이다.Accordingly, various electromagnetic shielding methods have emerged to overcome these limitations. There are various methods of shielding electromagnetic waves such as plating, conductive paint, vacuum deposition, conductive polymer, etc. Among them, plating is most commonly used, and other methods are used in various aspects. This is because there is no advantage over the plating method.
실 예로 전도성 도료는 전자파 차폐효과가 저하되는 단점이 있고, 진공증착의 경우는 설비 비용이 비싸며, 전도성 폴리머는 재료에 제한이 있는 등 아직까지도 풀어야 할 과제가 많이 남아 있는 실정이다. 따라서, 아직까지는 도금에 의한 방법을 가장 광범위하게 채택하여 사용하고 있다. 그러나, 이러한 도금에 의한 전자파 차폐방법의 경우에도 도금재료의 비용이 비싸다는 문제점이 있다.For example, conductive paints have a disadvantage in that the electromagnetic shielding effect is lowered, and in the case of vacuum deposition, equipment costs are high, and conductive polymers have a lot of problems to be solved. Therefore, the method by plating is still adopted and used most widely. However, in the case of the electromagnetic shielding method by such plating, there is a problem that the cost of the plating material is expensive.
한편, 전자파의 일반적인 이론과 폐해에 대해 설명하면 다음과 같다. 먼저, 전자파라 함은 전하의 세기에 의해 형성되는 전계와 전하의 이동에 의해 형성되는 자계가 같은 위상으로 시간과 더불어 변화하면서 진행하는 파동을 말하는 것으로, 전계(電界, 전기장)는 모든 전도성 물체에 의해 차폐가 되지만, 자계(磁界, 자기장)는 모든 물체를 뚫고 들어가는 강력한 투과성이 있다. 특히, 자계는 전계에 비해 인체에 더 위해한 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다.On the other hand, the general theory and the harm of electromagnetic waves will be described as follows. First of all, an electromagnetic wave is a wave in which an electric field formed by the strength of a charge and a magnetic field formed by a charge transfer change with time in the same phase, and an electric field is applied to all conductive objects. Although shielded by a magnetic field, the magnetic field has strong permeability to penetrate all objects. In particular, the magnetic field is known to have a more harmful effect on the human body than the electric field.
이러한 전자파는 인간생활에 필요한 가전제품, 무선통신시스템, 제어시스템, 전력시스템, 고주파기기, 조명기기 등의 전기·전자제품 및 전력선 등에서 발생한다. 특히, 최근에는 컴퓨터를 비롯한 디지털 시스템에서 발생하는 전자파 잡음이 가장 심각한 인공잡음의 발생 원인이 되고 있다.Such electromagnetic waves are generated from electrical and electronic products such as home appliances, wireless communication systems, control systems, power systems, high frequency equipment, lighting equipment, and power lines necessary for human life. In particular, in recent years, electromagnetic noise generated in digital systems including computers has become the most serious source of artificial noise.
또한, 전자파는 생체조직에 대하여 정도의 차이는 있으나 여러 가지 기능 장애를 일으키는 것으로 알려져 있으며, 이러한 전자파의 폐해로부터 인체를 보호하기 위한 연구활동이 활발히 진행 중에 있기도 하다.In addition, electromagnetic waves are known to cause various functional disorders, although there are differences in the degree of biological tissues, and research activities are being actively conducted to protect the human body from the harmful effects of electromagnetic waves.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 도장용 도료에 혼합하여 각종 전자기기의 케이스 내외측, 건물의 내외측과 바닥 및 선박 등에 도포함으로써 광대역 주파수의 전자파를 효과적으로 차폐시킬 수 있도록 함은 물론, 전자파 공해로부터 인체를 보호할 수 있도록 한 전자파 차폐용 도료를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, by mixing a conductive polymer material having self-resistance to electromagnetic waves into a coating material and applying it to the inside and outside of the case of various electronic devices, the inside and outside of the building, the floor and the ship, etc. It is an object of the present invention to provide an electromagnetic shielding paint that can effectively shield electromagnetic waves of a wideband frequency, as well as protect the human body from electromagnetic pollution.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명의 특징은 다음과 같다. 즉, 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 도료에 일정비율 혼합하여 전자파 차폐용 도료를 제조한 특징이 있다.Features of the present invention configured to achieve the above object are as follows. That is, the conductive polymer material having self-resistance to electromagnetic waves is mixed with the paint in a certain ratio to prepare a coating for electromagnetic wave shielding.
이때, 전도성 고분자 물질은 유기용제에 일정비율 혼합된 상태로 안료와 수지 혼합물에 혼합된다.In this case, the conductive polymer material is mixed with the pigment and the resin mixture in a predetermined ratio mixed with the organic solvent.
본 발명의 전자파 차폐용 도료를 설명하기에 앞서 전자파에 대한 유해성 논란의 최근 동향을 잠시 언급하면 다음과 같다. 즉, 최근 논란이 되고 있는 전자파 유해 논쟁은 저주파의 미약한 전자파에 인체가 장기간 노출될 경우에 유해하냐 무해하냐는 것이다. 그러나, 강한 전자파의 경우에는 과학적으로 유해성이 검증되어 있으며, 각국에서는 인체의 보호를 위하여 최대 노출 한계를 규정하고 있으나 국내에서는 이러한 규정이 없는 실정이다.Prior to describing the electromagnetic wave shielding paint of the present invention, the recent trends of the controversial hazards to electromagnetic waves are briefly mentioned as follows. In other words, the debate over the harmful effects of electromagnetic waves is harmful or harmless if the human body is exposed to low-frequency weak electromagnetic waves for a long time. However, in the case of strong electromagnetic waves, scientific hazards have been verified, and each country prescribes a maximum exposure limit for the protection of the human body, but there is no such regulation in Korea.
인체가 저주파의 전자파에 장기간 노출되면 인체 내에 유도전류가 생성되어 세포막 내외에 존재하는 Na+. K+, Cl- 등 각종 이온의 불균형을 초래하여 호르몬 분비 및 면역세포에 영향을 주는 것으로 알려져 있다.When the human body is exposed to low-frequency electromagnetic waves for a long time, an induced current is generated in the human body, and Na +. It is known to affect hormone secretion and immune cells by causing imbalance of various ions such as K + and Cl-.
전자파는 앞서 설명했듯이 전계와 자계로 이루어지는데 전계는 전압의 세기에, 자계는 전류의 크기에 비례하여 발생한다. 전계는 전도성이 높은 물체에 의해 상당히 차단되나 자계는 자성이 매우 강한 특수합금에 의해서만 차단되어 자계차단은 그리 쉽지 않은 실정이다. 인체가 전계에 노출될 경우 인체는 전도체이므로 피부를 통해 흘러 습진 등의 피부질환을 유발시키는 것으로 알려져 있으며, 자계는 인체를 투과하면서 혈액 속의 철분자에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 또한, 전자파는 세포 증식이 빠른 혈구, 생식기, 임파선 등과 같은 조직과 아동들에게 더 해로운 것으로 알려져 있다.Electromagnetic waves, as described above, consist of an electric field and a magnetic field, which occur in proportion to the strength of the voltage and the magnetic field in proportion to the magnitude of the current. The electric field is blocked by a highly conductive object, but the magnetic field is blocked only by a special alloy with a very strong magnetic field. When the human body is exposed to the electric field, the human body is a conductor, so it is known to cause skin diseases such as eczema, and the magnetic field is known to affect iron molecules in the blood while penetrating the human body. In addition, electromagnetic waves are known to be more harmful to tissues and children, such as blood cells, genitals, lymph nodes, etc., which have rapid cell proliferation.
한편, 전자파가 일으킬 수 있는 증상으로는 나른함, 불면증, 신경과민, 두통, 숙면에 관여하는 멜라토닌 호르몬 감소, 맥박의 감소 등이 있으며, 질병으로는 백혈병, 임파암, 뇌암, 중추신경계암, 유방암, 치매, 유산 및 기형아 출산 등이 있는 것으로 알려져 있으나, 전술한 바와 같은 질병 이외에도 기타 많은 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다.On the other hand, the symptoms that can be caused by electromagnetic waves include drowsiness, insomnia, nervousness, headaches, melatonin hormones involved in sound sleep, decreases in pulse rate, leukemia, lymph cancer, brain cancer, central nervous system cancer, breast cancer, dementia It is known that there is abortion, birth defects, birth defects, etc., but it is known to cause many other diseases in addition to the aforementioned diseases.
이처럼 질병을 유발시킬 수 있는 전자파로부터의 폐해를 방지하기 위한 노력의 일환으로 많은 전자파 차단제품들이 발명되고 있다. 특히, 각종 전자기기의 유해 전자파 폐해로부터 인체를 보호하기 위해 본 발명의 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전자파 차폐용 도료를 발명하게 된 것이다.Many electromagnetic wave blocking products have been invented as part of efforts to prevent harm from electromagnetic waves that can cause diseases. In particular, in order to protect the human body from harmful electromagnetic waves of various electronic devices, the inventors of the present invention have developed an electromagnetic shielding paint having self-resistance to electromagnetic waves.
이하에서는 본 발명에 따른 전자파 차폐용 도료에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the electromagnetic wave shielding paint according to the present invention will be described in detail.
일반적으로 도료(Coating Material)라 함은 도장에 사용되는 재료로서 니스, 페인트 등을 말한다. 초벌칠 도료는 방청이 목적이고, 중간 칠과 마무리칠 도료는 외부환경에 대한 저항성을 부여하는 것이 목적이다. 이러한 도료는 안료{Pigment; 물이나 용제에 녹지 않는 무채(無彩) 또는 유채(有彩)의 분말로 무기(無機), 유기(有機)의 화합물이다. 착색, 보강, 증량(增量) 등의 목적으로 도료, 인쇄잉크, 플라스틱 등에 사용된다.}, 수지{Resin; 고분자량이며, 명확한 융점을 지니지 않은 천연 또는 합성 고체 또는 반고체성 유기 생성물의 총칭} 및 유기용제{본래는 유기용매와 같은 뜻으로, 목적으로 하는 물질(용질)을 용해시키기 위해 사용하는 약제를 말한다. 이학적으로 취급할 경우 용매, 공업적으로 취급할 경우에 용제라는 용어가 이용된다.}로 이루어지는 것이 일반적이다.In general, the coating material (Coating Material) is a material used for painting refers to varnish, paint, and the like. The primary paint is for rust prevention, and the intermediate paint and finish paint are intended to provide resistance to the external environment. Such paints are pigments (Pigment; It is a non-coloured or rapeseed powder that is insoluble in water or a solvent and is an inorganic or organic compound. It is used for paints, printing inks, plastics, etc. for the purpose of coloring, reinforcement, and increase of weight.}, Resin; Generic term for natural or synthetic solid or semi-solid organic products with high molecular weight and no clear melting point} and organic solvents (originally the same as organic solvents, refers to a medicament used to dissolve a target substance (solute)). . In the case of physical treatment, the term "solvent" is used in the case of industrial handling.
한편, 유기용제로는 BTX{벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene) 및 크실렌(Xylene; "자일렌"이라고도 함)의 총칭으로 석유화학원료로써 이 명칭이 많이 쓰임}, MEK{메틸에틸케톤(CH3COC2H5)을 말함} 및 MIBK(메틸이소부틸케톤을 말함) 등이 있으며, 단독 또는 혼합하여 사용하게 된다.On the other hand, as an organic solvent, BTX {Benzene, Toluene and Xylene (Xylene; also referred to as "xylene") is a generic term for petrochemical raw materials}, MEK {methyl ethyl ketone (CH 3 COC 2 H 5 )} and MIBK (means methyl isobutyl ketone), and the like, or are used alone or in combination.
본 발명에 따른 전자파 차폐용 도료는 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 유기용제에 일정비율 혼합한 상태로 안료와 수지에 혼합하여 제조한다.The electromagnetic wave shielding paint according to the present invention is prepared by mixing a conductive polymer material having self-resistance to electromagnetic waves with a pigment and a resin in a state in which a predetermined ratio is mixed with an organic solvent.
즉, 본 발명의 전자파 차폐용 도료는 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 BTX의 유지용제에 혼합한 상태의 혼합물을 안료와 수지에 혼합하여 제조할 수 있다.That is, the electromagnetic wave shielding paint of the present invention can be prepared by mixing a mixture of a conductive polymer material having self-resistance to electromagnetic waves with a maintenance solvent of BTX in a pigment and a resin.
또한, 본 발명의 전자파 차폐용 도료는 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 MEK의 유기용제에 혼합한 상태의 혼합물을 안료와 수지에 혼합하여 제조하거나, 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 MIBK의 유기용제에 혼합한 상태의 혼합물을 안료와 수지에 혼합하여 제조할 수도 있다.In addition, the electromagnetic wave shielding paint of the present invention is prepared by mixing a mixture of a conductive polymer material having self-resistance to electromagnetic waves with an organic solvent of MEK in a pigment and a resin, or a conductive polymer having self-resistance to electromagnetic waves. The mixture of the substance mixed with the organic solvent of MIBK can also be manufactured by mixing with a pigment and resin.
다른 한편으로, 본 발명의 전자파 차폐용 도료는 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 BTX와 MEK, BTX와 MIBK, MEK와 MIBK 또는 BTX, MEK 및 MIBK 등의 유기용제 혼합물에 혼합한 상태의 혼합물을 안료와 수지에 혼합하여 제조할 수 있다.On the other hand, the electromagnetic wave shielding paint of the present invention is a state in which a conductive polymer material having self-resistance to electromagnetic waves is mixed with an organic solvent mixture such as BTX and MEK, BTX and MIBK, MEK and MIBK or BTX, MEK and MIBK. The mixture can be prepared by mixing the pigment with the resin.
이처럼 유기용제에 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 혼합하는 이유는 전도성 고분자 물질이 특히 유기용제와 호환성이 있기 때문이다. 즉, 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질은 유기용제와의 적응성(친화성)이 양호하여 용이하게 혼합될 수 있기 때문이다.The reason for mixing the conductive polymer material having self-resistance to electromagnetic waves in the organic solvent is that the conductive polymer material is particularly compatible with the organic solvent. That is, the conductive polymer material having self resistance to electromagnetic waves has good adaptability (affinity) with the organic solvent and can be easily mixed.
이처럼 제조된 본 발명에 따른 전자파 차폐용 도료는 철판이나 플라스틱 등에 도포가 용이하여 도막의 밀착력이 우수함은 물론, 도료 가루의 낙하를 방지할 수 있다. 또한, 각종 전자기기 케이스의 모서리 부분 도장의 어려움을 해결할 수 있다.The electromagnetic wave shielding paint according to the present invention prepared as described above can be easily applied to an iron plate or plastic, so that the adhesion of the coating film is excellent, and the fall of the paint powder can be prevented. In addition, it is possible to solve the difficulty of painting the corners of various electronic device cases.
특히, 본 발명에 따른 전자파 차폐용 도료는 자동차의 오동작 사고를 유발시키는 전자파 장해(자동차의 오동작 사고는 전자파 장해에 원인을 두고 있는 것이 일반적인 견해임)를 방지하기 위한 자동차 도장용 도료로 사용할 경우 큰 효과가 기대된다. 이외에 셀룰러폰(Celluar Phone), 휴대형 무선 호출기(Pager, "Beeper"라고도 함), 텔레비전, 컴퓨터용 모니터 등의 케이스면에 도포함으로써 이들로부터 발생되는 전자파를 차단시킬 수 있어 인체를 보호할 수 있는 효과가 기대된다.In particular, the electromagnetic wave shielding paint according to the present invention has a great effect when used as a vehicle paint for preventing electromagnetic disturbances that cause malfunctions of automobiles (a general opinion is that malfunctions of automobiles are caused by electromagnetic interferences). The effect is expected. In addition, it can protect the human body by blocking electromagnetic waves generated by applying it to the case surface of cellular phones, portable pagers (also called "Beeper"), televisions, and computer monitors. Is expected.
또한, 전자파 차폐용 도료는 전술한 전자기기 이외에 건물 및 구조물의 내외측과 바닥면, 선박의 내외측 등에 도포되어 외부로부터의 유해 전자파를 차단시킬 수 있는 효과가 기대된다.In addition, the electromagnetic wave shielding paint is applied to the inside and outside of the building and the structure, the floor surface, the inside and outside of the ship, in addition to the above-described electronic device is expected to block harmful electromagnetic waves from the outside.
이와 같이 제조된 전자파 차폐용 도료는 각종 전자기기로부터 방출되는 광대역의 유해 전자파의 전계 및 자계를 차폐하여 인체를 보호하게 된다.The electromagnetic shielding paint prepared as described above protects the human body by shielding the electric field and the magnetic field of broadband harmful electromagnetic waves emitted from various electronic devices.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 전자파에 대한 자체 저항성을 갖는 전도성 고분자 물질을 일정비율 도료에 혼합하여 제조한 전자파 차폐용 도료를 각종 전자기기의 케이스 내외측, 건물의 내외측과 바닥 및 선박의 내외측 등에 도포함으로써 각종 전자기기로부터 방출되는 광대역의 유해 전자파를 차단할 수 있는 효과가 발휘된다.As described above, according to the present invention, an electromagnetic shielding paint prepared by mixing a conductive polymer material having self-resistance to electromagnetic waves with a constant ratio paint is applied to the inside and outside of the casing of various electronic devices, the inside and outside of a building, and the inside of a ship. By applying to the outside or the like, an effect that can block harmful electromagnetic waves of broadband emitted from various electronic devices is exerted.
또한, 본 발명에 따르는 전자파 차폐용 도료를 자동차에 도포함으로써 전자파 장해로부터 기인하는 오동작 사고 등을 방지할 수 있는 효과가 발휘된다.In addition, by applying the electromagnetic wave shielding paint according to the present invention to a motor vehicle, an effect that can prevent malfunction or the like resulting from electromagnetic interference is exhibited.
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1999
- 1999-06-28 KR KR10-1999-0024837A patent/KR100370325B1/en not_active IP Right Cessation
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| AMND | Amendment | ||
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Payment date: 20091231 Year of fee payment: 8 |
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