KR20070097626A

KR20070097626A - 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20070097626A
Application number: KR1020060027739A
Authority: KR
Inventors: 신경자
Original assignee: 신경자
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-05
Also published as: KR100874357B1

Abstract

본 발명은 휴대폰 케이스 등의 각종 전자제품 케이스 및 시트와 같은 도금소재에 전자파를 차폐하기 위하여 진공증착(Vacuum evaporation) 혹은 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법으로 도전성 금속을 도금하기 전에, 일차로 도포하는 프라이머 도료에 관한 것으로서,

도금소재와 도금층의 사이에 접착성을 증대시키고, 도금소재 표면의 평탄성을 개선시켜주며, 도금층 표면의 광택성이 개선된다.

특히, 본 발명의 프라이머 도료는 도전성이 우수한 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 아연(Zn)등의 금속분말이나, 페라이트 분말을 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al)등의 도전성 금속으로 도금한 소재를 수성 및 유성의 용재와 혼합하여 도료화 된 프라이머 도료로서, 프라이머 도료가 전자파를 차폐,흡수할 수 있을 뿐 아니라, 진공증착 또는 스퍼터링으로 도금할 때 한 두가지의 금속재료만으로 도금층을 형성할 수 있으므로 고가의 금속 도금소재를 절약할 수 있고, 복잡한 도금공정을 단축할 수 있는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료 및 그 제조방법이다.

도금, 스퍼터링, 진공증착, EMI, 페라이트

Description

전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료 및 그 제조방법 {Primer paint for electromagnetic waves sheild and extiction, and its manufacturing method}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 제조공정도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제조공정도.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 제조공정도.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 제조공정도.

본 발명은 각종 전자,정보,통신,의료기기에서 발생되는 전자파를 차단 및 흡수하기 위하여 전자제품의 케이스에 진공증착 및 스퍼터링등의 방법으로 도전성 금속을 도금하기 전에 일차로 도포하는 프라이머 도료에 관한 것이다.

전자파는 전자기파(電磁氣波)의 약어로서 주기적으로 세기가 변하는 전자기장이 공간을 통해 전파해 가는 현상을 말하는 것으로서, 그 전자기적 특성이 다양하여 각종 전기, 전자기기나 통신기기등 다양한 분야와 용도에 이용되고 있다.

그러나 전자파는 인체에 해를 입히고, 다른 정밀기기의 오작동을 유발할 수 있는 단점이 있다.

현대의 각종 전자,정보,통신 및 의료기기는 다기능화되고 있고, 소형화하기 위하여 적은 구동에너지로도 작동할 수 있도록 제조되고 있기 때문에 작은 전자파의 유입으로도 기계의 오작동을 유발할 수 있는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 도전성이 양호한 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 및 금(Au)등의 금속을 진공증착(vacuum evaporation)이나 스퍼터링(Sputtering)방법으로 각종 전자제품의 케이스 표면에 도금함으로써 전자파를 차폐하였다.

그러나, 도전성 금속을 전자제품의 케이스 표면에 도금하는 방법은 도금층이 전자파 차폐를 위하여 일정 두께 이상의 도금두께가 형성되어야 하기 때문에 여러 금속을 번갈아 가며 도금하여야 하는 등 공정이 복잡하고 비용이 많이 소요되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자제품의 케이스표면에 진공증착이나 스퍼터링 방법으로 도전성 금속으로 도금을 하기 전에 케이스표면에 도전성이 우수한 프라이머도료를 도포함으로써, 프라이머층 상부에 금속소재를 한 두차례만 도금하여도 전자파를 차폐 및 차단성능이 우수한 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료 및 그 제조방법을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 프라이머 도료는 도전성이 우수한 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 아연(Zn)등의 금속분말을 용재와 혼합하여 도료화 하거나, 페라이트 분말을 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al)등의 도전성이 우수한 금속으로 도금하여 수성 및 유성의 용재와 혼합하여 도료화 하도록 구성된다.

전자파를 차폐하기 위하여 진공증착이나 스퍼터링 방법으로 도전성 금속을 도금할 때, 도금소재인 각종 전자제품 케이스의 표면이 거칠면 도금 후의 도금층 표면광택성이 나쁘고, 도금층의 두께가 일정치 않으며, 도금층이 도금소재와의 밀착성이 저하되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 전자파를 차폐하기 위한 금속 도금층을 전자제품 케이스등의 도금소재에 형성하기 전에, 그 표면에 프라이머 도료를 도포하여 프라이머층을 형성함으로써 도금소재 표면의 평탄성을 개선하고, 도금층이 도금소재에 견고하게 부착되도록 한다.

프라이머 도료는 용제화된 합성수지에 소정의 미립 페라이트 분말을 혼합함으로써 프라이머 도료가 전자파를 흡수하도록 구성할 수 있고,

용제화된 합성수지에 미립의 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 퍼멀로이(Permalloy)등의 도전성 금속 분말소재를 동시에 혼합,분산함으로써 프라이머 도료에 전자파 차폐성능을 부여할 수 있으며,

상기 페라이트 분말이 혼합된 용제화된 합성수지에 미립의 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 퍼멀로이(Permalloy)등의 도전성 금속소재를 동시에 혼합분산하여 도료화 함으로써 프라이머 도료에 전자파 차폐성능과 전자파 흡수성능을 동시에 을 부여할 수 있고,

상기 용제화된 합성수지에 혼합되는 페라이트 분말의 표면에 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)등의 도전성 금속을 무전해 또는 전기도금으로 도금함으로써 프라이머 도료에 더 좋은 전자파 차폐성능과 전자파 흡수성능을 부여할 수 있다.

또한, 용제화된 합성수지에 혼합되는 금속 및 페라이트 분말 소재의 방식(防蝕)을 위하여 벤조트리아졸(Benzotriazole), N-N 디이소프로필에틸아민(Diisopropylethylamine, C₈H₁₉N)등의 아민계 약품이나, 다이칸(n-decane, CH₃(CH₂)₂CH₃), HALOX사의 SZP-391등의 무기물 방식약품으로 방식처리를 할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 구리소재나 구리합금소재를 사용 시의 문제점인 부식문제도 프라이머 도료의 제조시 상기의 방법으로 방식처리가 가능하여 프라이머 도료를 제조할 때, 일차로 방식처리 한 분말구리소재를 사용함으로써 신뢰성 높은 프라이머 도료를 제조할 수 있다.

본 발명은 도 1에서와 같이 금속분말 제조공정(S100)과 혼합공정(S300)으로 프라이머 도료가 제조될 수 있고,

도 2에서와 같이 페라이트 제조공정(S200)과 혼합공정(S300)으로 프라이머 도료가 제조될 수 있으며,

도 3에서와 같이 페라이트 제조공정(S200), 페라이트 도금공정(S210) 및 혼합공정(S3ㅇ00)으로 프라이머 도료가 제조될 수 있고,

도 4에서와 같이 금속분말 제조공정(S100), 페라이트 제조공정(S200), 페라이트 도금공정(S210) 및 혼합공정(S300)으로 프라이머 도료가 제조될 수 있다.

도 1에 도시된 본 발명의 제조공정을 자세히 설명하면 다음과 같다.

금속분말 제조공정(S100)을 실시한다.

프라이머 도료에 혼합되는 도전성 금속은 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au) 및 아연(Zn)등의 여러 도전성 금속들과 기타 합금류가 있을 수 있으나 본 발명의 실시 예에서는 입자크기가 2㎛인 판상(板狀)형태의 구리(Cu) 금속 분말을 제조,사용하였다.

흑색의 산화동(CuO)분말 1000g을 볼밀(Ball Mill)(W:32cm, H:30cm의 스텐레스스틸통 및 8mm의 스텐레스스틸볼, 분당회전수 160rpm)에 에틸알콜과 혼합 48시간 분쇄 분산및 건조 후 알루미나 포트에 0.5~1cm두께로 펴서 담고 분당 5℃의 온도가 상승하는 환원로에 넣어 질소(3ℓ/min)퍼징하며 가열로 내의 온도가 섭씨300도에서 수소(3ℓ/min)를 투입하였다.

가열로의 온도 500℃를 40분간 유지 후 서냉하면서 가열로의 온도 400℃에서 수소의 공급을 중지하고, 질소분위기에서 냉각 후 구리(Cu)분말을 제조하였으며,

제조된 Cu분말을 볼밀(W:32cm, H:30cm의 스텐레스스틸통 및 8mm의 스텐레스스틸볼, 회전수:160~240 rpm)에 에틸알콜과 혼합, 100시간 동안 분쇄,분산하여 제조된 판상형태의 Cu분말을 선별기를 이용하여 2㎛ 크기 이하의 구리 분말을 선별한다.

또한, 상기 구리분말의 방식(防蝕)처리를 위하여 구리분말 1000g당 에틸알콜 100cc와 벤조트리아졸(1,2,3-Benzotriazole, C₆H₅N₃) 3~5g의 혼합용액을 분사,도포하여 구리분말에 고르게 적신 후 질소분위기에서 60℃의 온도에서 60분간 건조한다.

상기는 판상형태의 구리분말을 제조하였으나, 구리분말 외에 판상형태의 알루미늄(Al), 니켈(Ni) 및 철(Fe) 분말에 무전해도금이나 치환도금방법으로 도전성금속인 은(Ag), 알루미늄(Al) 또는 니켈(Ni)을 도금함으로써 금속분말을 제조할 수도 있다.

혼합공정(S300)을 실시한다.

용제 에틸아세테이트(ethylacetate) 100g과 용제 이소프로필알코올(isopropylalcohol) 100g을 혼합한다. 그리고, 첨가제인 계면활성제 6.7g 및 분산제 32g을 첨가하여 5분 동안 교반 한 후에 금속분말 제조공정(S100)을 통하여 제조된 판상의 구리 금속분말 200g을 투입하여 함께 교반하며, 이때 방식처리를 위하여 벤조트리아졸 1.3~4.5g을 혼합한다.

상기 혼합물에 수성폴리우레탄 디스퍼젼 60g을 넣고 15분 간 교반하여 프라 이머 도료를 완성한다.

혼합공정(S300)은 상기의 방법 외에 현재 사용되고 있는 일반적인 유성도료나 수성도료에 상기 금속분말 제조공정(S100)을 통하여 제조된 금속분말을 소정량 혼합하여 사용이 가능하다.

또는, 경화제와 합성수지가 1:1비율로 혼합된 합성수지도료 40~70중량%와 금속분말 20~70중량%를 혼합할 수도 있다.

도 2에 도시된 본 발명의 제조공정을 자세히 설명하면 다음과 같다.

페라이트 제조공정(S100)을 실시한다.

페라이트는 망간(Mn)-아연(Zn)페라이트, 니켈(Ni)-아연(Zn)페라이트 및 구리(Cu)-아연(Zn)페라이트 등의 연자성 페라이트, 바륨페라이트(BaO·6Fe₂O₃) 및 스트론튬페라이트(SrO·6Fe₂O₃)등의 경자성 페라이트, 감마산화철(γ-Fe₂O₃), 코발트 감마산화철(Co-γ-Fe₂O₃) 및 마그네타이트(Fe₃O₄)등이 있다.

페라이트는 그 소재에 따라 흡수할 수 있는 전자파의 주파수가 틀리기 때문에 사용목적에 따라 선택하여 사용할 수 있다.

예를 들어 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트는 대략 500㎑전후의 주파수대역의 전자파 흡수소재로 사용하고, 바륨페라이트는 대략 5~30㎓의 주파수대역의 전자파흡수소재로 사용한다.

본 발명은 상기의 여러 페라이트중 실시예로서, 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트 와 바륨페라이트(BaO·6Fe₂O₃)를 각각 판상(板狀)형태와 구형(球形)형태로 제조하여 프라이머 도료에 사용하였다.

구형 형태의 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트의 제조공정은 다음과 같다.

산화철(Fe₂O₃) 50~70중량%, 산화망간(MnO) 10~30중량% 및 산화아연(ZnO) 10~30중량%를 혼합하고, 볼밀 또는 분쇄분산기에 혼합, 분쇄, 건조 후, 전기로에서 1350℃의 온도로 2시간동안 가열 후 질소 분위기에서 노냉하고 분쇄함으로써 구형형태의 1~1.2㎛ 크기 이하의 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트가 제조되다.

판형(板形) 형태의 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트의 제조공정은 다음과 같다.

철분말에 에틸알콜 및 분산제를 분사하면서 볼밀(Ball Mill)로 분쇄, 분산하여 판상의 형태로 바꾸고, 판상의 철분말을 건조후 680℃의 온도 전후에서 40분간 열처리 후 노냉하여 판상의 산화철을 제조한다.

판상의 산화철 100g, 황산망간(MnSO₄·7H₂O) 87g, 황산아연(ZnSO₄·7H₂O) 110g 비율의 수용액으로 혼합,건조 후 유당(C₁₂H₂₂O₁₁)을 미량 첨가,건조하고, 수초자(NaSiO2) 5~10중량%를 수용액으로 하여 골고루 혼합,건조 후 900℃의 온도에서 2시간동안 소성하고 질소분위기에서 냉각하여 판형형태의 1~1.2㎛ 크기 이하의 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트를 제조한다.

1300~1400℃의 온도에서 페라이트화가 바람직하지만 고온소성에 의한 판상형태의 파괴를 방지하기 위하여 저온소결제로 사용하는 산화붕소(B₂O₃), 유당 (C₁₂H₂₂O₁₁)을 소량 사용하고, 염화철로 제조한 산화철을 사용하며, 규산소다 5~10중량%를 수용액으로 하여 골고루 혼합 건조후 소성하였다.

불산수용액등으로 세척하여 수초자막을 제거후 세척,건조하는 방법으로 제조된다.

구형 형태의 바륨페라이트(BaO·6Fe₂O₃)의 제조공정은 다음과 같다.

산화철(Fe₂O₃) 100g과 탄산바륨(BaCO₃) 24~25g을 볼밀등의 분쇄분산기로 혼합, 분쇄, 분산 및 건조한다. 1150~1200℃의 공기분위기에서 소성 후 분쇄하며, 분쇄에 의한 특성저하는 800~900℃의 온도에서 열처리하여 사용한다.

판상 형태의 바륨페라이트(BaO·6Fe₂O₃)의 제조공정은 다음과 같다.

철분말에 에틸알콜 및 분산제를 분사하면서 볼밀(Ball Mill)로 분쇄, 분산하여 판상의 형태로 바꾸고, 판상의 철분말을 건조후 680℃의 온도 전후에서 40분간 열처리 후 노냉하여 판상의 산화철(Fe₂O₃)을 제조한다.

판상형 산화철(Fe₂O₃) 70~80중량%과 염화바륨수용액(BaCl₂·2H₂O) 20~30중량%를 혼합하고, 2시간동안 교반,혼합 및 건조한 뒤, 고온소성에 의한 판상형태의 파괴를 방지하기 위하여 소량의 유당(C₁₂H₂₂O₁₁), 산화붕소(B₂O₃)등의 첨가에 의한 저온소성을 유도하고, 수초자(Na·SiO₂) 5~10중량%를 수용액화하고 혼합,건조하여 알루미나 용기에 담고 최대 870℃의 온도에서 90분간 가열한다.

또한, 불화암몽, 질산, 황산 수용액으로 수초자를 세척,건조하여 판상 형태 의 바륨페라이트 분말이 제조된다.

혼합공정(S300)을 실시한다.

용제 에틸아세테이트(ethylacetate) 100g과 용제 이소프로필알코올(isopropylalcohol) 100g을 혼합한다. 그리고, 첨가제인 계면활성제 6.7g 및 분산제 32g을 첨가하여 5분 동안 교반 한 후에 페라이트 제조공정(S200)을 통하여 제조된 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트, 니켈(Ni)-망간(Mn)-구리(Cu)페라이트 또는 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트와 니켈(Ni)-망간(Mn)-구리(Cu)페라이트가 혼합된 혼합분말을 200g을 투입하여 함께 교반하며, 이때 방식처리를 위하여 벤조트리아졸 1.3~4.5g을 혼합한다.

상기 혼합물에 수성폴리우레탄 디스퍼젼 60g을 넣고 15분 간 교반하여 프라이머 도료를 완성한다.

혼합공정(S300)은 상기의 방법 외에 현재 사용되고 있는 일반적인 유성도료나 수성도료에 상기 페라이트 제조공정(S200)을 통하여 제조된 페라이트 분말을 소정량 혼합하여 사용이 가능하다.

또는, 경화제와 합성수지가 1:1비율로 혼합된 합성수지도료 40~70중량%와 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트, 니켈(Ni)-망간(Mn)-구리(Cu)페라이트 또는 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트와 니켈(Ni)-망간(Mn)-구리(Cu)페라이트가 혼합된 혼합분말 20~70중량%를 혼합할 수도 있다.

도 3에 도시된 본 발명의 제조공정을 자세히 설명하면 다음과 같다.

페라이트 제조공정(S200)을 실시한다.

페라이트 제조공정(S200)은 도 2의 페라이트 제조공정(S200)과 동일하다.

페라이트 도금공정(S210)을 실시한다.

페라이트 분말에 도금하는 금속은 도전성이 우수한 금속으로 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu) 및 금(Au)등 여러 금속이 있겠으나, 본 발명은 실시예로서 구리(Cu)를 페라이트 분말에 도금한다.

망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트의 도금공정은 다음과 같다.

망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트 분말에 구리(Cu)를 도금은 여러 방법이 있으나 본 실시 예에서는 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트 분말로 구성된 분말 핵 표면에 도전성이 우수한 구리(Cu) 금속의 도금막을 형성하기 위하여,

질산구리(Cu(NO₃)₂) 5~15중량%와 물, 에틸알콜 또는 물과 에틸알콜 혼합용액인 용매 85~95%를 혼합하여 금속염 용액을 조제하고, 수산화칼륨(KOH) 4~6중량%, 순도 80%의 히드라진(Hydrazine, NH₂NH₂)수화물 22~30중량% 및 용매 64~74중량%를 혼합하여 환원제 용액을 조제한 후,

금속염 용액에 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트 분말을 투입하고 환원제용액을 투입하여 교반 및 60℃의 온도로 가열 후 도금된 페라이트 분말을 세척,건조하고, 무전해 도금으로 도포된 구리도막의 단단한 표면결속을 위하여 질소 퍼징 후 수소의 환원분위기로 550℃의 온도로 30분간 열처리 하였으며, 60℃의 온도까지 질소분위기로 냉각 후 1~1.2㎛정도의 두께로 구리가 도금된 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트 분말을 제조한다.

바륨페라이트(BaO·6Fe₂O₃)의 도금공정은 다음과 같다.

바륨페라이트를 도금하기 위하여 질산구리(Cu(NO₃)₂) 5~15중량%와 물, 에틸알콜 또는 물과 에틸알콜 혼합용액 85~95중량%를 혼합한 금속염용액에 바륨페라이트 분말을 투입하고 60℃의 온도로 가열하며 교반한다.

교반 과정중 수산화칼륨(KOH) 4~6중량%, 순도 80%의 히드라진(Hydrazine)수화물 22~30중량% 및 용매 64~74중량%를 혼합하여 교반 후, 바륨페라이트 분말을 세척,건조함으로써 바륨페라이트 분말의 표면에 구리(Cu)가 도금된다.

또한, 페라이트 분말 표면에 구리의 단단한 표면결속을 위하여 질소 퍼징후 수소의 환원분위기로 500℃의 열로 30분간 열처리 후, 60℃까지 냉각하여서 구리가 도금된 1~1.2㎛크기의 바륨페라이드 분말을 제조한다.

혼합공정(S300)을 실시한다.

용제 에틸아세테이트(ethylacetate) 100g과 용제 이소프로필알코올(isopropylalcohol) 100g을 혼합한다. 그리고, 첨가제인 계면활성제 6.7g 및 분산제 32g을 첨가하여 5분 동안 교반 한 후에 페라이트 도금공정(S210)을 통하여 표면에 구리금속이 도금된 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트, 니켈(Ni)-망간(Mn)-구리(Cu)페라이트 또는 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트와 니켈(Ni)-망간(Mn)-구리(Cu)페라이트가 혼합된 혼합물을 200g을 투입하여 함께 교반하며, 이때 방식처리를 위하여 벤조트리아졸 1.3~4.5g을 혼합한다.

혼합공정(S300)은 상기의 방법 외에 현재 사용되고 있는 일반적인 유성도료나 수성도료에 상기 페라이트 도금공정(S210)을 통하여 구리가 도금된 페라이트 분말을 소정량 혼합하여 사용이 가능하다.

또는, 경화제와 합성수지가 1:1비율로 혼합된 합성수지도료 40~70중량%와 구리가 도금된 페라이트 분말 20~70중량%를 혼합할 수도 있다.

도 4에 도시된 본 발명의 제조공정을 자세히 설명하면 다음과 같다.

금속분말 제조공정(S100)을 실시한다.

금속분말 제조공정(S100)은 도 1의 금속분말 제조공정과 동일하다.

페라이트 제조공정(S200)을 실시하고, 페라이트 도금공정(S210)을 실시한다.

페라이트 제조공정(S200)과 페라이트 도금공정(S210)은 도 3의 페라이트 제조공정(S200)과 페라이트 도금공정(S210)과 동일하다.

혼합공정(S300)을 실시한다.

표면에 구리금속이 도금된 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트, 바륨페라이트(BaO·6Fe₂O₃) 또는 망간(Mn)-아연(Zn) 페라이트와 바륨페라이트(BaO·6Fe₂O₃)의 혼합물 30~60중량%와 금속분말 40~70중량%를 혼합하여 분말 혼합체를 준비한다.

용제 에틸아세테이트(ethylacetate) 100g과 용제 이소프로필알코올 (isopropylalcohol) 100g을 혼합한다. 그리고, 첨가제인 계면활성제 6.7g 및 분산제 32g을 첨가하여 5분 동안 교반 한 후에 상기 분말 혼합체 200g을 투입하여 함께 교반하며, 이때 방식처리를 위하여 벤조트리아졸 1.3~4.5g을 혼합한다.

혼합공정(S300)은 상기의 방법 외에 현재 사용되고 있는 일반적인 유성도료나 수성도료에 상기 분말혼합체를 소정량 혼합하여 사용이 가능하다.

또는, 경화제와 합성수지가 1:1비율로 혼합된 합성수지도료 40~70중량%와 상기 분말혼합체 20~70중량%를 혼합할 수도 있다.

일반 수성도료와, 도 2와 도3의 공정을 통하여 망간(Mn)-아연(Zn)페라이트 분말과 도료가 혼합된 본 발명의 프라이머 도료를 각각 도금소재에 도포한 후, 스텐레스스틸(Sus)를 스퍼터링방법으로 도금하여 각각의 도전성(전자파차폐성능)과 광택도를 비교하면 표 1과 같다.

1. 실험조건

가. 도금장비: (주)예인하이텍 YISIP-1500

나. 도금방법: 스퍼터링

다. 프라이머 도료의 도포두께: 5~6㎛

표 1. 일반 수성도료와, 분말 형태별 망간(Mn)-아연(Zn)페라이트가 혼합된 도료의 도전성 및 광택도 비교.

프라이머 도료	분말형태	분말도금소재	저항 (Ω)	광택도	스텐레스스틸(Sus) 스퍼터링 후 도금층의 저항(Ω)	스텐레스스틸(Sus) 2회스퍼터링 후 광택도
수성도료			∞	보통	90	보통
수성도료 + 망간-아연페라이트	구형(球形)		∞	보통	83	양호
수성도료 + 망간-아연페라이트	판형(板形)		∞	보통	55	양호
수성도료 + 망간-아연페라이트	구형(球形)	구리(Cu)	130	양호	4	양호
수성도료 + 망간-아연페라이트	판형(板形)	구리(Cu)	20	양호	0.4	양호

표 1에서와 같이 망간(Mn)-아연(Zn)페라이트 분말에 구리를 도금하면 도전성이 획기적으로 상승되는 것을 알 수 있고 또한, 구형(球形)의 페라이트 분말보다는 판상(板形)형태의 페라이트 분말이 도전성이 더 우수한 것을 알 수 있다.

또한. 일반 도료와 본 발명의 프라이머 도료를 도금소재에 도포한 후, 스텐레스스틸(Sus), 구리(Cu) 및 은(Ag)을 도금하여 각 도금층의 저항, 광택도 접착성 및 내식성을 비교하면 다음의 표 2와 같다.

실험조건은 표 1의 실험조건과 동일하다.

표 2. 종래의 일반 도료에 도금된 도금층과 본 발명의 프라이머 도료에 도금된 도금층의 비교.

구분	도금소재 (Sus:스텐레스스틸) (Cu : 구리 ) (Ag : 은 )	도금방법 (S:스퍼터링) (E:진공증착)	저항 (Ω)	광택도	접착성	방식여부
일반 도료	Sus-Sus	S-S	90	우수	양호	○
	Sus-Cu-Sus	S-E-S	0.5	양호	양호	×
	Sus-Cu-Ag-Sus	S-E-E-S	0.3	우수	우수	×
망간-아연 페라이트가 함유된 프라이머 도료	Sus-Sus	S-S	55	양호	양호	○
	Sus-Cu-Sus	S-E-S	0.4	우수	우수	×
	Sus-Cu-Ag-Sus	S-E-E-S	0.3	우수	우수	×
표면에 구리가 도금된 망간-아연페라이트가 함유된 프라이머 도료	Sus-Sus	S-S	0.4	양호	양호	○
	Sus-Cu-Sus	S-E-S	0.4	우수	우수	×
	Sus-Cu-Ag-Sus	S-E-E-S	0.3	우수	우수	×
표면에 구리가 도금된 망간-아연페라이트와 금속분말(은)이 함유된 프라이머 도료	Sus-Sus	S-S	0.4	양호	양호	○
	Sus-Cu-Sus	S-E-S	0.4	양호	우수	×
	Sus-Cu-Ag-Sus	S-E-E-S	0.3	우수	우수	×

상기 표 2에서와 같이 도금소재에 종래의 일반 도료를 도포한 후, 스텐레스스틸(Sus)만 2회 스퍼터링 도금하였을 경우 도금층의 전기 저항은 90Ω이고, 광택도는 우수하며 접착성은 양호한 것을 알 수 있다.

반면에, 도금소재에 본 발명의 실시예인 망간(Mn)-아연(Zn)페라이트가 함유된 프라이머도료를 도포한 후, 스텐레스스틸(Sus)만 2회 스퍼터링 도금하였을 경우 도금층의 전기저항은 55Ω이고, 광택도와 접착성은 모두 양호한 것을 알 수 있다.

도금소재에 본 발명의 실시예인 구리가 도금된 망간(Mn)-아연(Zn)페라이트가 함유된 프라이머 도료를 도포한 후, 스텐레스스틸(Sus)만 2회 스퍼터링 도금하였을 경우 도금층의 전기저항은 0.4Ω이고, 광택도와 접착성은 모두 양호한 것을 알 수 있다.

도금소재 본 발명의 실시예인 구리가 도금된 망간(Mn)-아연(Zn)페라이트 분말과 금속분말이 혼합,함유된 프라이머 도료를 도포한 후, 스텐레스스틸(Sus)만 스 퍼터링 도금하였을 경우 도금층의 전기저항은 0.4Ω이고, 광택도와 접착성은 모두 양호한 것을 알 수 있다.

도금소재에 구리(Cu)-스텐레스스틸(Sus)를 순차적으로 도금한 경우나, 도금소재에 구리(Cu)-은(Ag)-스텐레스스틸(Sus)를 순차적으로 도금한 경우는 도전성이 우수한 구리(Cu)와 은(Ag)이 도금층에 포함되어 있기 때문에 프라이머 도료에 상관없이 전기 저항이 0.5Ω이하의 양호한 도전성이 나타남을 알 수 있다.

또한, 상기 표 1에서 알 수 있듯이 도금층에 구리(Cu)가 포함되면 도금층에서 부식이 발생하는 것을 알 수 있다.

즉, 상기 실험결과에서 알 수 있듯이 도금 소재의 표면에 본 발명의 의한 프라이머 도료를 도포한 후, 스텐레스스틸(Sus)만 두 차례 도금하여도 우수한 도전성과 동시에, 도금층의 부식이 발생되지 않는 것을 알 수 있다.

일반적으로 도금층의 도전성이 좋으면 도금층의 전자파 차폐율이 좋아지는 것이다.

상기와 같이 도료에 금속분말을 혼합, 도료화 하여서 도금소재에 1차로 프라이머 도료를 도포함으로써,프라이머 도료가 전자파를 차폐할 수 있고,

도료에 페라이트 분말을 혼합, 도료화 하여서 도금소재에 1차로 프라이머 도료를 도포함으로써, 프라이머 도료가 어느 정도의 전자파차폐와 특정 주파수의 전자파를 흡수할 수 있으며,

도료에 페라이트 분말과 금속분말을 혼합, 도료화 하여서 도금소재에 1차로 프라이머 도료를 도포함으로써, 프라이머 도료가 전자파 차폐와 특정주파수의 전자파를 흡수할 수 있다.

또한, 도전성 금속이 도금된 페라이트 분말을 도료와 혼합하여 프라이머 도료를 구성하고, 도금소재에 프라이머 도료를 도포함으로써 전자파 차폐와 전자파 흡수할 수 있다.

상기와 같이 구성된 프라이머 도료를 도금소재에 도포하고, 진공증착 장비를 이용하여 프라이머 도료에 2차로 도전성 금속을 도금할 때 내식성의 향상을 위하여 크롬 또는 니켈, 크롬을 함유한 스테인리스 스틸(SUS)를 도금하는 박막 형성 공정의 배제도 가능하다.

본 발명에서 사용하는 구리 소재의 사용시 문제점인 부식(방식)문제도 프라이머 도료의 제조공정시에 분말구리소재를 사용할 때는 먼저 방식 처리 후 혼합 도료화 함으로써 구리 소재의 방식문제도 불식시킬 수 있어 높은 신뢰성을 구현 할 수 있다.

즉, 프라이머 도료에 전자파비흡수율(SAR) 및 RX(수신감도-통화품질)의 개선을 위하여 프라이머 도료 제조시 금속이 도금된 페라이트 소재를 혼합,적용하여 휴대폰의 케이스 내부에 도포시 전자파비흡수율을 개선 할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 전자파를 차폐하기 위하여 휴대폰과 같은 전자제품의 케이스에 도전성 금속를 도금하기에, 도금소재의 평탄성을 개선하고 도금층 이 도금소재에 견고하게 부착하도록 도금소재에 일차로 도포하는 프라이머 도료 제조시 금속분말, 페라이트 분말 또는 금속분말과 페라이트분말이 혼합된 분말을 도료와 혼합하여 도금소재에 도포함으로써,

금속소재를 도금소재에 진공 증착 및 스퍼터링 후에 표면 광택도가 더 양호할 뿐아니라, 프라이머 도료가 우수한 전자파 차폐성능과 전자파 흡수성능을 가지고 있기 때문에 은(Ag)과 같은 고가의 도전성 금속 대신에 저가의 스텐레스스틸(Sus)을 한 두차례만 도금하여도 우수한 내식성, 도전성 및 광택성을 얻을수 있으므로, 종래의 여러 가지 도전성 금속을 다단계로 도금하던 복잡한 공정을 획기적으로 단축할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

도전성 금속소재를 2㎛ 크기 이하의 분말로 제조하는 금속분말 제조공정(S100)과;

경화제와 합성수지가 혼합된 합성수지도료 40~70중량%와 금속분말 20~70중량%를 혼합하는 혼합공정(S200)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료의 제조방법.
구형(球形)형태 또는 판형(板形)형태이고, 크기가 1~1.2㎛ 크기 이하의 페라이트 분말을 제조하는 페라이트 제조공정(S200)과;

경화제와 합성수지가 혼합된 합성수지도료 40~70중량%와 상기 페라이트 분말 20~70중량%를 혼합하는 혼합공정(S200)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료의 제조방법.
구형(球形)형태 또는 판형(板形)형태이고, 크기가 1~1.2㎛ 크기 이하의 페라이트 분말을 제조하는 페라이트 제조공정(S200)과;

상기 페라이트 분말의 표면에 도전성 금속을 도금하는 페라이트 도금공정(S210)과;

경화제와 합성수지가 혼합된 합성수지도료 40~70중량%와 상기 도전성 금속이 도금된 페라이트 분말 20~70중량%를 혼합하는 혼합공정(S200)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료의 제조방법.
도전성 금속소재를 2㎛ 크기 이하의 분말로 제조하는 금속분말 제조공정(S100)과;

구형(球形)형태 또는 판형(板形)형태이고, 크기가 1~1.2㎛ 크기 이하의 페라이트 분말을 제조하는 페라이트 제조공정(S200)과;

상기 페라이트 분말의 표면에 도전성 금속을 도금하는 페라이트 도금공정(S210)과;

경화제와 합성수지가 혼합된 합성수지도료 40~70중량%와 표면에 도전성 금속이 도금된 페라이트 30~60중량%와 도전성 금속분말 40~70중량%가 혼합되어 형성된 분말 혼합체 20~70중량%를 혼합하는 혼합공정(S200)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료의 제조방법.
제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료.
제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서,

혼합공정(S300)의 합성수지도료에는 방식(防蝕)제 0.3~1중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료의 제조방법.
제 6항의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료.
도전성 금속이 도금된 크기가 2㎛ 크기 이하의 판상형태인 금속분말 20~70중량%와 경화제와 합성수지가 혼합된 합성수지도료 40~70중량%가 혼합,구성된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 및 흡수용 프라이머 도료