KR200237936Y1 - 전자파 흡수지 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주석, 은, 페라이트등의 금속성 첨가물질과 폴리아닐린, 폴리피롤등의 전도성 고분자물질을 혼합 사용함으로써 전자파(Electromagnetic wave)를 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 전자파 흡수지에 관한 것으로,

흡수성, 유연성이 우수한 부직포(1) 위에 전도성 고분자물질에의한 전도층(2)을 도포하고 이와 함께 투자율(permeability)이 높은 금속성 첨가물질(3)을 도포함으로써 우수한 전자파 차폐효과를 얻을 수 있도록 한다.

Description

전자파 흡수지{Electromagnetic wave absorbing cloth}

본 고안은 전자파(Electromagnetic wave)를 효과적으로 차단하는 전자파 흡수지에 관한 것으로, 보다 자세하게는 주석, 은, 페라이트등의 금속성 첨가물질과 폴리아닐린, 폴리피롤등의 전도성 고분자물질을 혼합 사용함으로써 전자파를 효과적으로 차단할 수 있도록 하는 전자파 흡수지에 관한 것이다.

전기, 전자 및 정보통신 관련기기의 발달이 우리 생활을 보다 편리하고 윤택하게 하지만 한편으로는 제4의 공해 또는 무형의 환경오염물질로 불리우는 전자기파를 발생시켜 인간에 해를 끼치고 있다. 이러한 전자기파는 각종 기계의 오작동 원인이 되어 산업재해를 일으키기도 하고 인체에 직·간접적으로 작용하여 심각한 영향을 주기도 하는데, 이러한 예로 자동차 고전압 발생장치 및 시동시 점화장치의 스파크(spark)로 인해 생기는 전파 노이즈에 의한 내부제어장치 및 전자제품의 효율 저하 및 수명단축, 전자장비들 사이의 상호교란, 인체의 마이크로파에 대한 장기노출의 경우 야기되는 녹내장, 각종 암 발생, 생식능력의 저하 등을 유발한다.

따라서 현재 전세계적으로 전자기파에대한 규제가 강화되고 있을뿐아니라 이러한 전자기파로부터 보호하기 위해 전자기파 장해에 대한 측정 및 연구가 필요하고, 이에 따라 측정설비 및 우수한 차폐재료의 개발이 절대적으로 요구되어 오고 있으며, 이에 부응한 종래 전자기파의 차폐재료로는 전기 전도도 와 유전상수가 높아서 전자기파의 반사나 흡수계수가 높은 구리, 철, 알루미늄, 아연, 주석, 베릴륨 등의 금속과 페라이트, 유전체 등의 세라믹물질이 주로 이용되어 왔다.

그러나 종래 금속이 경우 무겁고, 공기중에서 산화되며, 실제적인 형태로 가공하기가 용이하지 않고 값비싼 단점이 있으며, 세라믹의 경우도 고온에서 열처리해야 하고, 여러가지 형태로의 가공이 쉽지 않으며 깨지기 쉬운 단점이 있다.

이러한 단점을 보완하기 위해 섬유강화 복합재료, 플라스틱 복합재료 등 전도성복합체의 사용이 개발되고 있는데, 예를 들어 대한민국 특허출원 제1991-25644호의 「전자파 차폐용 열경화성 수지조성물」, 대한민국특허출원 제1999-20817호의 「전자기파를 차폐하는 합성수지 제품의 제조방법」 및 대한민국 특허출원 제 1997-24215호의 「전자기파 흡수용 도포조성물, 이의 제조방법 및 이의 도포 방법」이 개시되어 있으나 이들은 단순히 금속과 수지를 기계적으로 층별로 도포하거나 물리적으로 블렌딩한 것에 지나지 않으며 비록 이들 재료들이 종래 금속재료에 비해 가벼우며, 가공용이성 및 내부식성 개선된 장점은 있으나 전자기파 차폐효과가 미약하다는 단점이 있어 실용화에는 문제점이 있다.

본 고안자등은 상술한 문제점을 해결하며, 우수한 전자기파 차폐 특성을 갖을 뿐아니라 유연성, 가공용이성 및 내부식성등을 갖는 조성물에 대해 면밀히 검토한 결과, 종래의 전자기파 차폐용 물질과는 전혀 다른 새로운 물질인 전도성 고분자물질을 사용하여 합성조건 및 가공방법을 변화시킴으로써 이러한 과제를 해결할 수 있는 방법을 알아내었으며, 특히 흡수성, 유연성이 우수한 부직포 위에 상기 고분자 전도물질을 도포하고 이와 함께 투자율(permeability)이 높은 금속성 첨가물질을 도포함으로써 우수한 전자파 차폐효과를 얻을 수 있도록 한다.

이와같이 본 고안의 목적은 기존의 전자기파 차폐물질과 달리 전자기파 차폐특성이 우수할뿐만 아니라 유연성, 가공용이성 및 내부식성등이 뛰어난 새로운 형태의 수지 조성물을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 전자파흡수지의 제 1실시예에 대한 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 전자파흡수지의 제 2실시예에 대한 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 전자파흡수지의 제 3실시예에 대한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

1 : 부직포 2 : 전도층

3, 3' : 금속성 첨가물질

본 고안의 구성을 첨부도면에 의해 상세히 설명하자면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 전자파흡수지의 제 1실시예에 대한 단면도이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 전자파 흡수지에서는 흡수성, 유연성이 우수한 부직포(1)위에 폴리아닐린, 폴리피롤과 같은 전도성 고분자물질의 전도층(2)을 도포하고, 이와 함께 주석, 은, 페라이트등의 금속성 첨가물질(3)의 용액을 도포하여 제조하는 것을 특징으로한다.

상기 전도층(2)을 구성하는 전도성 고분자물질로는 폴리아닐린 또는 폴리피롤이 주로 사용되며, 용매로는 DMSO, NMP, 크레솔, 클로로포름등이 사용된다.

또한 상기 금속성 첨가물질(3)로는 주석, 은, 페라이트, 샌더스트(Sandust), 망간, PANI, 흑연등이 사용되며, 이들은 미분 또는 후레이크 타입(Flake type)으로 사용된다.

상기 금속성 첨가물질(3)의 원소재 바인딩시에는 원소재의 함유량을 최대로 하여야 하므로, 기본적으로 원소재의 함유량이 80% 이상이 되어야 한다.

상기 금속성 첨가물질(3)은 상기 물질들중에서 하나의 물질을 선택하여 사용하거나, 몇가지 물질을 혼합 사용할 수도 있다.

한편, 전도층(2)은 상기 전도성 고분자물질을 용매에 녹인다음 그 용액을 부직포(1)위에 도포함으로써 사용하게되는데, 전자파 차폐율을 우수하게 유지하기위해서는 저항을 1Ω이하가 되도록 함이 바람직하다.

또한, 금속성 첨가물질(3)은 부직포(1)보다 얇게 형성하는 것이 바람직하므로, 예를 들어 1.0mm 정도 두께의 부직포(1)를 사용할 경우 금속성 첨가물질(3)의 두께는 약 0.2∼0.8mm 정도가 되도록 함이 바람직하다.

투자율이 높은 물질사이에 전도층(2)을 둘 경우 전자파에 대한 다중 흡수가 가능하게되므로, 금속성첨가물질(3)과 부직포(1)사이에 전도층(2)을 두어야한다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 고분자성 수지를 주성분으로 하기 때문에 종래 금속 차폐재료에 비해 가벼울 뿐 아니라 유연성 및 가공용이성을 그대로 가지므로 여러 가지의 형태로 제조가 용이하며 차폐효율조절이 화학적 처리에 의해 가능하다.

이하, 본 고안을 표 1에 기재된 실시예를 통해 보다 자세하게 설명하지만 본 고안의 범위가 여기에 한정되지 않음은 명백하다.

또한, 표 1에서와 같이 전기 전도도와 전자기파의 차폐효율을 측정하였으며, 전자기파 차폐효율 측정은 미 국립 표준기술연구원 (NIST)에서 개발된 원역장 차폐효과 측정셀 (ASTM : D 4935-89 규격)로 플랜지형 동축전송선(flanged circular coaxial transmission-line)을 사용하였다.

표 1

전도성고분자물질	도판트/금속성 첨가물질	성능 변수 항목
		용매	조성비(wt%,mole)	두께 (mm)	표면저항(Ω)	전기전도도(S/cm)	EMI SE(dB)
폴리아닐린 (PANI)	HCL도핑(ES)	HCL	-	0.14	150-180	5	23-25
	ES+페라이트	NMP	2:1.5wt%	0.23	25-40	-	28-44
	ES+카본블랙		2:1wt%	0.24	30-50	-	30-34
	ES+흑연		2:1wt%	0.23	-	-	28-34
	ES+흑연		2:1.5wt%	0.24	5-10	-	36-42
	ES+흑연		2:2wt%	0.26	-	-	25-38
	ES+Ag		2:1.5wt%	0.14	0.1-2	-	44-55
	EB/HCSA	m-크레솔	1:2mole	0.05	10-30	240	30-34

또한, 도 2는 본 고안에 따른 전자파흡수지의 제 2실시예에 대한 단면도로서, 전자파 차폐성능을 보다 향상시키기위하여 금속성첨가물질(3')을 추가로 형성할 수도 있다.

다층 구조를 형성한 것만으로 전자파의 차폐성능이 크게 향상될 수 있을 것이므로, 추가된 금속성 첨가물질(3')의 위치가 굳이 한정될 필요는 없겠으나 도 2에서와 같이 부직포(1)와 전도층(2)사이에 오게할 경우 상기 전도층(2)이 투자율이 높은 금속성 첨가물질(3)(3')사이에 위치하게되므로 전자파를 2중 내지 3중으로 차폐할 수 있는 것이다.

또한, 경우에 따라서는 도 3에 도시된 바와 같이 금속성 첨가물질(3')을 전도층(2)과 기존의 금속성 첨가물질(3)과의 사이에 위치하게할 수도 있다.

이때, 금속성 첨가물질(3)(3')들은 '페라이트/페라이트', '샌더스트(Sandust)/샌더스트(Sandust)'와 같이 동종물질을 사용하여 구성하거나, '페라이트/샌더스트

(Sandust)', 'PANI/페라이트', 'PANI/샌더스트(Sandust)'와 같이 이종물질을 사용하여 구성할 수도 있다.

상기 구성에 따른 본 고안의 전자파 흡수지는 유연성이 거의 그대로 유지됨으로 적용부위에 제한받지않고 널리 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 부식이 되지 않으며 가공조건의 조절에 따라 차폐효율을 적절히 조절할 수 있는 유용한 고안이다.

즉, 본 고안에서는 흡수성, 유연성이 우수한 부직포(1) 위에 전도성 고분자물질에의한 전도층(2)을 도포하고 이와 함께 투자율(permeability)이 높은 금속성 첨가물질(3)을 도포함으로써 우수한 전자파 차폐효과를 얻을 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 흡수성, 유연성이 우수한 부직포(1)위에 폴리아닐린, 폴리피롤과 같은 전도성 고분자물질의 전도층(2)이 접합되고, 이와 함께 주석, 은, 페라이트, 샌더스트(Sendust), 망간, PANI 등의 금속성 첨가물질(3)이 접합되어진 것을 특징으로 하는 전자파 흡수지.
2. 제 1항에 있어서, 상기 금속성 첨가물질은 미분 또는 후레이크 타입(Flake type)으로 사용된 것을 특징으로 하는 전자파 흡수지.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 금속성 첨가물질(3)은 주석, 은, 페라이트, 샌더스트(Sendust), 망간, PANI 중에서 하나의 물질을 선택하여 사용하거나, 몇가지 물질을 혼합 사용하여 구성한 것을 특징으로 하는 전자파흡수지.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 새로운 금속성 첨가물질(3')이 중간에 삽입되어진 것을 특징으로 하는 전자파 흡수지.