KR200371361Y1 - 전기 전도성 개스킷 - Google Patents

Abstract

천연펄프 베이스와, 이 천연펄프 베이스의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 연질 알루미늄박과, 연질 알루미늄박 위에 형성되는 전기 전도성 폴리머층 및 천연펄프 베이스의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와, 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 핫 멜트층에 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 전기 전도성 개스킷이 개시된다.

Description

전기 전도성 개스킷{Electric conductive gasket}

본 고안은 전기 전도성 개스킷(electric conductive gasket)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연질 알루미늄박과 천연펄프를 이용하면서 최외부에 전기 전도성 폴리머층을 형성함으로써 신뢰성을 향상시킨 전기 전도성 개스킷에 관한 것이다.

전자통신 산업의 발전과 정보사회 구축에 따라 현대의 가전제품, 산업용 전자장치 및 정보통신 기기는 처리능력이 빠르며 소비전력이 낮아야 한다는 요구에 부응하여 기기 자체가 소형화되고 회로가 집적화됨으로써 좁은 공간에 더욱 많은 디바이스들이 설치되었다. 이에 따라 점차적으로 전자파 잡음(noise)과 열에 대한영향을 받기 쉬운 환경에 놓이게 되었고 이를 해결하기 위한 여러 대책들이 강구되었다.

특히, 기기의 접속부에 있어서의 전자파 차폐는 주로 외부에서 발생한 전파가 대기를 통하여 기기의 내부로 침입하는 것을 방지하거나 기기의 내부에서 발생한 전자파가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 이루어진다. 기기의 접속부에 있어서의 전자파 침입이나 누설은 피할 수 없는 상황이며 이를 방지하기 위해 전기 전도성 개스킷이 이용된다.

전기 전도성 개스킷으로는 베릴륨이나 구리를 이용한 핑거 개스킷(finger gasket), 비도전성 실리콘에 금속파우더를 혼합하여 경화시켜 제조한 도전성 실리콘 개스킷 그리고 비도전성 우레탄이나 실리콘 위에 전기 전도성 와이어를 니팅한 니팅 개스킷(knitting gasket)이 있다.

그러나, 가장 보편화된 개스킷은 전기 전도성 섬유로 비도전성 우레탄 스펀지를 감싼 전기 전도성 섬유 개스킷(conductive fabric gasket)이다. 그러나, 섬유 개스킷의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 실용신안등록출원 제 2004-21921호에서 천연펄프 베이스와, 이 천연펄프 베이스의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 연질 알루미늄박 및 천연펄프 베이스의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와, 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 핫 멜트층에 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 전기 전도성 개스킷을 제안하였다.

그러나, 이 전기 전도성 개스킷에는 몇 가지의 단점이 존재한다.

예를 들어, 연질 알루미늄박을 신율 이상의 각도로 구부리거나 또는 눌렀다 폈다를 반복하는 경우 알루미늄박이 절단되거나 찢어져 외관이 보기 좋지 않게 되고, 해당 부분에서의 전기 전도성이 저하된다.

또한, 알루미늄박 위에 형성된 산화방지막은 두께가 매우 얇기 때문에 제조시 금형과의 마찰, 물류이동시의 마찰 또는 취급상의 마찰 등에 의해 산화방지막이 제거되어 해당 부분의 산화나 부식이 진행되기 쉽다.

또한, 외관이 알루미늄 고유의 색상으로만 정해지기 외관에 대한 다양한 고객의 욕구를 충족시키지 못한다는 단점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 알루미늄박이 찢어지더라도 전기 전도성을 그대로 유지할 수 있고 알루미늄박의 산화와 부식을 방지할 수 있는 전기 전도성 개스킷을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적과 특징들은 이하에 서술되는 실시예로부터 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기 전도성 개스킷을 보여주는 단면도이다.

도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 전기 전도성 시트의 단면도이다.

본 고안에 따르면, 천연펄프 베이스와, 천연펄프 베이스의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 연질 알루미늄박과, 연질 알루미늄박 위에 형성되는 전기 전도성 폴리머층 및 천연펄프 베이스의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와, 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 상기 핫 멜트층에 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 전기 전도성 개스킷이 개시된다.

바람직하게, 전기 전도성 폴리머층의 전기 전도성 폴리머는 아크릴(acrylic) 수지, 우레탄(urethane) 수지 또는 에폭시(epoxy) 수지 중 어느 하나에 니켈, 구리, 은, 알루미늄 또는 전기 전도성 카본 파우더 중 어느 하나의 전기 전도성 파우더를 혼합하여 제조된다.

전기 전도성 파우더의 입자 크기는 55㎛ 이하일 수 있으며, 전기 전도성 폴리머층의 두께는 55㎛ 이하이고 표면저항은 0.9Ω/ㅁ일 수 있다.

또한, 바람직하게, 천연펄프 베이스와 연질 알루미늄박 사이에 접착제를 개재하여 PET 필름이 삽입 접착될 수 있다.

바람직하게, 전기 전도성 시트의 표면에는 전면에 걸쳐 엠보싱이 형성되며, 알루미늄박, 천연펄프 베이스, 전기 전도성 폴리머층 및 접착제가 일체로 결합된 상태에서 엠보싱이 형성된다.

바람직하게, 알루미늄박과 전기 전도성 폴리머층 사이에는 산화방지막이 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예들을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 전기 전도성 개스킷을 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대한 전기 전도성 시트의 단면도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 천연펄프 베이스(14)의 표면에 접착제(13)에 의해 연질 알루미늄박(12)이 부착되고, 이면에 핫 멜트층(16)이 형성된 전기 전도성 시트를 비도전성의 우레탄 스펀지나 라텍스 스펀지 등의 폴리머 스펀지(11)를 연속적으로 중첩되도록 감싸서 이루어지는 전기 전도성 개스킷(10)이 개시된다.

천연펄프 베이스(14) 위에 저가의 알루미늄박(12)을 형성하기 때문에 제조원가가 기존의 전기 전도성 섬유보다 절반 정도밖에 들지 않는다는 이점이 있다.

천연펄프 베이스(14)로는 천연펄프 부직포나 천연펄프 종이가 이용될 수 있다. 본 고안에 적용되는 천연펄프 부직포와 천연펄프 종이는 열에 의해 녹지 않으므로, 전기 전도성 개스킷(10)을 제조하는 공정에서 열을 가하면서 당기더라도 열에 의해 늘어나지 않아 원래의 알루미늄박(12)의 형상을 유지시켜 준다.

천연펄프 베이스(14) 위에는 알루미늄박(12)이 부착되는데, 접착제(13)를 이용하여 알루미늄박(12)을 부착하는 것은 업계에 널리 알려진 기술이기 때문에 특별한 장비나 기술을 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 산성계 접착제를 에멀젼 형태로 사용하여 알루미늄박을 라미네이션(lamination) 방식으로 천연펄프 베이스에 부착할 수 있다. 이때, 천연펄프의 인장강도를 좋게 하기 위하여 경도가 강한 접착제를 사용할 수도 있다.

연질 알루미늄박은 인장강도가 낮고 신율이 좋아 유연성이 있어 개스킷의 피복 재료로 가능하다. 알루미늄박(12)은, 예를 들어, 냉간 압연을 통하여 각 압연시 마다 50%씩 두께를 줄여 5 미크론에서 15 미크론의 두께로 형성한 후, 300도 전후의 온도의 가열로에서 약 2 시간 정도 열처리하면 연질의 알루미늄박을 제조할 수있다.

바람직하게, 전자파 차폐용 재료로서의 전기 전도도 및 내부식성 및 유연성 등의 성능을 보유하기 위하여 통상 Si + Fe가 0.7% 이상, Cu가 0.1% 이상 포함되고 Al이 99% 이상 함유된 알루미늄을 적용하는 것이 좋다.

또한, 일반적으로 알루미늄은 수소(Hydrogen) 및 알카리에 산화되기 쉽기 때문에 열처리하여 연질 알루미늄박을 만든 후 약 26옹스트롬 정도의 유연성 있는 산화 방지막을 형성하여 부식을 방지할 수 있으며, 예를 들어, 25옹스트롬 정도의 두께로 형성한다.

본 고안에 따르면, 알루미늄박(12) 위에 전기 전도성 폴리머층(18)이, 예를 들어, 통상적인 코팅방법 등을 이용하여 형성된다.

전기 전도성 폴리머는 아크릴(acrylic) 수지, 우레탄(urethane) 수지 또는 에폭시(epoxy) 수지 중 어느 하나에 전기 전도성 파우더를 균일하게 혼합하여 제조할 수 있다. 전기 전도성 파우더는 니켈, 구리, 은, 알루미늄 또는 전기 전도성 카본 파우더 중 어느 하나를 적용할 수 있다.

바람직하게, 전기 전도성 파우더의 입자 크기는 55㎛ 이하이고, 형성되는 전기 전도성 폴리머층의 두께는 55㎛ 이하이며, 전기 전도성 폴리머층의 표면저항은 0.9Ω/ㅁ일 수 있다.

바람직하게, 천연펄프 베이스(14)와 알루미늄박(12)이 접착제(13)에 의해 부착되고 알루미늄박(12) 위에 전기 전도성 폴리머층(18)이 형성되는 전기 전도성 시트는 전면에 걸쳐 엠보싱(15)이 형성되어, 도 2에 도시된 바와 같이, 요철형상의단면을 갖는다.

알루미늄은 연질이기 때문에 유연성이 있어 개스킷으로 가공이 가능하고, 또한 기계적 눌림에 의하여 엠보싱이 가능하다. 또한, 천연펄프 종이는 합성수지 필름보다 탄성력이 약하여 기계에 의하여 엠보싱을 형성하기 쉽다. 반면에, 천연펄프 종이는 열에 의하여 용융되지 않으므로 개스킷을 제조하는 과정 중에 가해지는 열에 의해서 원래의 형상이 변형되지 않는다.

이와 같이 엠보싱(15)을 형성함으로써 전기 전도성 시트의 구김을 줄일 수 있으며, 엠보싱에 의해 실질적으로 표면적이 증가함으로써 전자파 차폐효과가 향상된다

이와 같이 제작되는 전기 전도성 시트의 두께는 150㎛ 이하로 하는 것이 바람직하며, 특히 구겨짐을 방지하기 위하여 천연펄프 베이스(14)의 두께는 항상 알루미늄박(12)보다 두껍게 형성한다. 예를 들어, 알루미늄박(12)의 두께는 5 내지 15㎛, 그리고 천연펄프 베이스(14)의 두께는 30 내지 100㎛이 적절하며, 접착제층(13)의 두께는 2 내지 10㎛일 수 있다.

본 고안에 따른 전기 전도성 시트를 이용하여 개스킷을 제작하는 과정을 보면, 제작된 전기 전도성 시트가 폴리머 스펀지(11)를 연속적으로 감싸도록 한 후, 열을 가하면 핫 멜트층(16)이 녹아 천연펄프 베이스(14)와 폴리머 스펀지(11)를 결합시킨다. 예를 들어, 핫 멜트로는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 계열을 이용할 수 있으며, 바람직하게 20 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다.

이때, 상기한 바와 같이, 열을 가하더라도 천연펄프 베이스는 용융되지 않으므로 이에 부착된 알루미늄박도 원래의 형상을 유지할 수 있으며, 또한 일체로 형성된 엠보싱도 그 형상을 그대로 유지한다.

한편, 인장강도를 향상시키기 위하여 알루미늄박(12)과 천연펄프 베이스(14) 사이에 접착제를 이용하여 PET 필름을 삽입할 수 있다. 바람직하게 PET 필름의 두께는 5 내지 10㎛ 정도이다.

이와 같은 구조를 갖는 본 고안에 따르면, 최외부에 전기 전도성 폴리머층을 형성함으로써 내부의 알루미늄박이 찢어지거나 절단되더라도 폴리머층은 유연성을 갖기 때문에 찢어지지 않는다.

따라서, 외부환경으로부터 보호될 수 있어 알루미늄박의 부식이나 산화를 방지할 수 있으며, 전기 전도도를 그대로 유지할 수 있다. 더욱이, 폴리머 내부에 있는 도전성 파우더의 색상을 조절함으로써 다양한 색상의 전기 전도성 개스킷을 제조하여 고객의 요구를 충족시킬 수 있다.

또한, 통상 폴리머는 금속보다 고온, 고습 및 염수 등의 신뢰성 시험에 보다 안정된 특성을 유지하므로 알루미늄박이 외부로 노출된 전기 전도성 개스킷보다 전기 전도성 폴리머층이 외부로 노출된 전기 전도성 개스킷이 품질 신뢰성에서 안정된 특성을 가질 수 있다.

또한, 기존의 알루미늄박 위에 형성된 산화방지막은 두께가 매우 얇기 때문에 제조시 금형과의 마찰, 물류이동시의 마찰 또는 취급상의 마찰 등에 의해 산화방지막이 제거되어 해당 부분의 산화나 부식이 진행되기 쉬웠지만, 본 고안에서는 전기 전도성 폴리머층이 충분한 두께를 가지고 있어 이러한 문제점을 극복할 수 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 당업자의 수준에서 다양하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 적용되는 위치에 적합한 형태로 변형될 수도 있고, 폴리머 스펀지 대신에 다른 탄성부재가 이용될 수 있는 것은 당연하다.

따라서, 이와 같은 변형과 변경을 고려한다면, 본 고안의 권리범위는 상기한 실시예에 한정되어서는 안되며 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 판단되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 최외부에 전기 전도성 폴리머층을 형성함으로써 내부의 알루미늄박이 찢어지거나 절단되더라도 전기 전도성 폴리머층의 유연성에 의해 찢어지거나 절단되기 어려워 알루미늄박이 외부환경으로부터 보호될 수 있어 알루미늄박의 부식이나 산화를 방지할 수 있으며, 전기 전도도를 그대로 유지할 수 있다.

또한, 폴리머 내부에 있는 도전성 파우더의 색상을 조절함으로써 다양한 색상의 전기 전도성 개스킷을 제조하여 고객의 요구를 충족시킬 수 있다.

또한, 통상 폴리머는 금속보다 고온, 고습 및 염수 등의 신뢰성 시험에 보다 안정된 특성을 유지하므로 기존의 알루미늄박이 외부로 노출된 전기 전도성 개스킷보다 본 고안과 같이 전기 전도성 폴리머층이 외부로 노출된 전기 전도성 개스킷이 품질 신뢰성에서 안정된 특성을 가질 수 있다.

또한, 기존의 알루미늄박 위에 형성된 산화방지막은 두께가 매우 얇기 때문에 제조시 금형과의 마찰, 물류이동시의 마찰 또는 취급상의 마찰 등에 의해 산화방지막이 제거되어 해당 부분의 산화나 부식이 진행되기 쉬웠지만, 본 고안에서는 전기 전도성 폴리머층이 충분한 두께를 가지고 있어 이러한 문제점을 극복할 수 있다.

Claims (7)

1. 천연펄프 베이스와, 상기 천연펄프 베이스의 표면에 접착제를 개재하여 부착되는 연질 알루미늄박과, 상기 연질 알루미늄박 위에 형성되는 전기 전도성 폴리머층 및 상기 천연펄프 베이스의 이면에 형성되는 핫 멜트층으로 이루어지는 전기 전도성 시트와,

   상기 전기 전도성 시트에 의해 연속적으로 그리고 중첩되도록 감싸져서 상기 핫 멜트층에 의해 접착되는 비도전성 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 전도성 폴리머층의 전기 전도성 폴리머는 아크릴(acrylic) 수지, 우레탄(urethane) 수지 또는 에폭시(epoxy) 수지 중 어느 하나에 니켈, 구리, 은, 알루미늄 또는 전기 전도성 카본 파우더 중 어느 하나의 전기 전도성 파우더를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 전기 전도성 파우더의 입자 크기는 55㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 전도성 폴리머층의 두께는 55㎛ 이하이고 표면저항은 0.9Ω/ㅁ인 것을 특징으로 하는 전기 전도성개스킷.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 천연펄프 베이스와 연질 알루미늄박 사이에 접착제를 개재하여 삽입 접착되는 PET 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 전도성 시트의 표면에는 전면에 걸쳐 엠보싱이 형성되며, 상기 알루미늄박, 천연펄프 베이스, 전기 전도성 폴리머층 및 접착제가 일체로 결합된 상태에서 상기 엠보싱이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 알루미늄박과 전기 전도성 폴리머층 사이에는 산화방지막이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 개스킷.