KR20090051211A - 조밀화된 전도성 재료 및 이로부터 제조된 물품 - Google Patents

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Abstract

조밀화된 코어 재료 및 적어도 하나의 전자기 전도성 재료를 포함하는 전자기 전도성 물품이 개시된다. 또한, 적어도 하나의 표면의 적어도 일부가 하나 이상의 전자기 전도성 미립자 재료로 도금된, 조밀화된 직물 재료의 적어도 하나의 층을 포함하는 전자기 전도성 물품이 개시된다. 그러한 전자기 전도성 물품을 제조 및 사용하는 방법이 또한 제공된다.
전자기 전도성 물품, 코어 재료, 전자기 전도성 재료, 조밀화, 직물

Description

조밀화된 전도성 재료 및 이로부터 제조된 물품{DENSIFIED CONDUCTIVE MATERIALS AND ARTICLES MADE FROM SAME}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 그 개시 내용이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된 2006년 9월 11일자로 출원된 미국 가특허 출원 제60/825216호에 대하여 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 전자기 방사(electromagnetic radiation)를 차폐하는 데 유용한 테이프 및 기타 물품을 포함하는, 전자기 전도성 물품에 관한 것이다. 본 발명은 또한 일반적으로 전자기 전도성 물품을 제조 및 사용하는 방법에 관한 것이다.
많은 종류 및 유형의 장치가 전자 또는 전자기 방사를 방출한다. 현대의 환경에서 점점 더 보급되고 있는 이러한 방사 공급원은 다른 전자 장치에서 매우 많은 문제를 일으킬 수 있다. 몇몇 전자 기구의 회로로부터 방출되는 전자기 방사는 예를 들어 공급원 회로 부근의 다른 전자 장치 또는 주변 구성요소에서 간섭 또는 오작동을 일으킬 수 있다. 이러한 잠재적인 간섭의 해로운 영향은 영향을 받는 장치의 성능 저하, 발생되는 전자 노이즈로부터의 전자 이미지의 악화, 또는 전자 장치의 유효 수명의 전반적인 감소를 포함할 수 있다.
바람직하지 못한 또는 과도한 주변 전자기 방사의 영향으로부터 전자 장치를 보호하기 위해 다양한 접근법이 적용되어 왔다. 한 가지 그러한 접근법은 장치의 내부 구성요소를 보호하기 위한 차폐부 또는 차폐 재료의 사용을 포함한다. 일반적으로, 그러한 차폐부 또는 차폐 재료는 전자기 방사를 보호되는 구성요소가 수용된 영역으로부터 멀리 전도시키도록 작용한다. 차폐 응용에 적합하게 된 재료 중에는 금속 판, 금속 도금된 직물, 전도성 페인트, 전도성 테이프 및 전도성 중합체 기반 재료가 있다.
주변 전자기 방사가 넓은 주파수 스펙트럼에 걸쳐 관찰될 수 있기 때문에, 전도성 차폐 재료의 효율은 보호를 가장 필요로 하는 원하는 주파수 대역을 따라 방사를 전도시키는 재료의 능력에 의해 결정된다. 그러한 보호가 요구되는 주파수 대역은 임의의 특정 응용에 좌우될 수 있지만, 일반적으로 넓은 차폐 능력이 필요하다. 가장 전형적으로, 차폐 재료의 효율은 약 100 ㎒ 내지 약 1000 ㎒의 주파수 범위에 걸쳐 방사가 재료를 통과하지 못하게 하는 그 능력에 의해 측정된다.
차폐 재료의 효율은 재료가 존재하지 않을 때 수신되는 전력 또는 전압과 비교되는 측정 재료를 통해 투과되는 전력 또는 전압의 비에 의해 정의되는, 데시벨(db)로 표현되는 그의 "차폐 효율"(Shielding Effectiveness)(또는 "SE")에 의해 정량적으로 측정될 수 있다. 관계는 하기와 같이 표현된다:
Figure 112009014397221-PCT00001
Figure 112009014397221-PCT00002
여기서,
P1 = 공급원과 재료에 인접한 지점 사이에 재료가 존재할 때 수신된 전력;
P2 = 공급원과 재료에 인접한 지점 사이에 재료가 존재하지 않을 때 수신된 전력;
V1 = 공급원과 재료에 인접한 지점 사이에 재료가 존재할 때 수신된 전압;
V2 = 공급원과 재료에 인접한 지점 사이에 재료가 존재하지 않을 때 수신된 전압.
차폐 재료가 일반적으로 소형 전자 구성요소를 보호하는 데 사용되기 때문에, 전형적으로 이 재료로 제조되는 보호 물품을 얇고 경량의 테이프 또는 필름으로서 구성하고자 하는 요구가 존재한다. 그러한 테이프 또는 필름은 보호가 필요한 영역의 하나 이상의 표면을 감싸거나 에워싸는 데 사용될 수 있다. 테이프 및 필름은 흔히 전자 구성요소, 예컨대 인쇄 회로 기판 또는 무선 주파수 식별(RFID) 장치를 위한 하우징의 표면에 대한 적용을 쉽게 하기 위한 (감압 접착제와 같은) 접착제를 포함한다.
발명의 개요
일 태양에서, 본 발명은 조밀화된 코어 재료 및 적어도 하나의 전자기 전도성 재료를 포함하는 전자기 전도성 물품을 제공한다.
다른 태양에서, 본 발명은 적어도 하나의 표면의 적어도 일부가 하나 이상의 전자기 전도성 미립자 재료로 도금된, 조밀화된 직물 재료의 적어도 하나의 층을 포함하는 전자기 전도성 물품을 제공한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 적어도 일부가 캘린더링되고 적어도 일부가 하나 이상의 전자기 전도성 재료로 도금된, 직물 재료의 적어도 하나의 층을 포함하는 전자기 전도성 물품을 제공한다.
또한, 적어도 하나의 전자기 전도성 금속으로 도금된 직물을 포함하며, 직물을 그 최소 폭을 통해 분할하는 평면을 따라 측정되는 직물의 공기 투과율이 약 0.5 ㎥/분 이하인 전자기 전도성 물품이 제공된다.
본 발명은 또한 전자기 전도성 물품의 제조 방법을 제공한다. 일 실시 형태에서, 그러한 전자기 전도성 물품의 제조 방법은,
(a) 직물을 조밀화하는 단계; 및
(b) 직물을 하나 이상의 전자기 전도성 재료로 도금하여 전자기 전도성 물품을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 전자기 전도성 물품은 조밀화된 직물 코어 재료를 채용함으로써, 특히 물품이 시트, 테이프 또는 필름으로 제조될 때, 상대적으로 더욱 얇은 구성으로 바람직하지 못한 전자기 방사에 대한 효과적인 차폐를 제공하는 데 사용될 수 있다. 다른 태양에서, 본 발명은 조밀화된 직물 코어 없이 제조된 차폐 재료와 비교하여 더 작은 단면 치수로 동등하거나 개선된 차폐 효율을 나타내는 전자기 차폐 물품을 구성하는 능력을 제공한다.
도 1은 조밀화된 전도성 물품 및 2개의 캘린더링되지 않은 물품의 차폐 효율 의 비교 그래프.
도 2는 다양한 조밀화된 전도성 물품과 조밀화되지 않은 전도성 물품의 공기 투과율, 차폐 효율 및 표면 저항의 비교 그래프.
도 3은 다양한 조밀화된 전도성 물품과 조밀화되지 않은 전도성 물품의 테이버 마멸(taber abrasion) 시험 결과의 비교 그래프.
도 4는 조밀화된(캘린더링된) 물품과 조밀화되지 않은(캘린더링되지 않은) 물품의 차폐 효율의 비교 그래프.
도 5는 조밀화된(캘린더링된) 물품과 조밀화되지 않은(캘린더링되지 않은) 물품의 차폐 효율의 비교 그래프.
본 발명의 전도성 물품은 일반적으로 부직 또는 직조 직물로 제조되는 조밀화된 코어 재료를 포함한다. 전도성 물품은 유효량의 적어도 하나의 전자기 전도성 재료를 추가로 포함한다. 전자기 전도성 재료는 구리 또는 니켈과 같은 금속, 또는 카본 블랙과 같은 유기 미립자를 포함하는, 하나 이상의 전자기 전도성 유기 또는 무기 미립자 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는 가요성 시트와 유사한 형태로 제조되는 직물은 하나 이상의 그의 표면 상에 접착제를 선택적으로 포함할 수 있다. 접착제는 추가량의 하나 이상의 전자기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 물품은 접착제 층이 그 상에 위치되는 표면 또는 면 반대편에 시일 코트(seal coat)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 물품은 조밀화된 직물의 각각의 면에 적용되는 시일 코트를 포함할 수 있다. 물품은 또한 접착제에 인접한 이형 층(release layer) 또는 라이너(liner)를 포함할 수 있다.
본 발명의 조밀화된 코어 재료는 직물 유사 재료를 구성하는 섬유 또는 실 내에 소정 정도의 간극 분리 또는 공간을 포함하는 직물 유사 재료 또는 직조 또는 부직 직물 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 천연 또는 합성 직조 섬유 또는 실의 웨브 또는 시트가 본 발명의 물품에 유용하지만, 부직 재료가 일반적으로 그의 상대적인 비용 및 제조의 용이성 때문에 바람직할 것이다.
약 100 마이크로미터(㎛) 이하의 직경을 갖는 섬유, 및 특히 약 50 ㎛ 이하의 직경을 갖는 소위 "마이크로섬유"가 부직 웨브 기반 재료의 제조에 유용하다. 이들 섬유 및 마이크로섬유는 안면 마스크 및 호흡기, 공기 필터, 진공 백, 오일 및 화학물질 유출물 흡착제, 단열재, 응급 처치 드레싱(first aid dressing), 의료용 랩(wrap), 외과용 드레이프(drape), 일회용 기저귀, 와이프 재료 등을 포함하는, 매우 다양한 제품의 제조에 사용될 수 있는 부직 웨브의 형태로 전형적으로 사용된다. 섬유의 부직 웨브는 이들이 재료에 큰 표면적을 제공하고 일반적으로 높은 다공도를 갖기 때문에 특히 바람직하다.
섬유는 공지된 스펀본드(spunbond) 및 멜트블로운(melt-blown) 공정을 포함하는, 다양한 용융 공정에 의해 제조될 수 있다. 스펀본드 공정에서, 섬유는 중합체 용융 스트림으로부터 다중 방사구 뱅크(multiple banks of spinnerets)를 통해 빠르게 이동하는 다공성 벨트 상으로 압출되어, 일반적으로 미결합 웨브를 형성한다. 이러한 미결합 웨브는 이어서 섬유들 중 일부를 인접한 섬유에 결합시키고 웨브에 완전성(integrity)을 제공하는 결합기(전형적으로, 열 결합기)를 통과한다. 전형적인 멜트블로운 공정에서, 섬유는 미세 오리피스를 통해 고속 공기 세장화를 사용하여 회전 드럼 상으로 압출되어, 자가 결합된 웨브를 형성한다. 전형적인 스펀본드 공정과 대조적으로, 멜트블로운 공정은 일반적으로 추가의 처리를 필요로 하지 않는다. 이들 두 공정은 문헌[Wente in "Superfine Thermoplastic Fibers," Industrial Engineering Chemistry, vol. 48, pp. 1342 et seq. (1956)]을 비롯한, 다양한 간행물에 상술되어 있다.
바로 앞에서 설명된 공정을 포함하는, 용융 처리에 의해 섬유를 형성할 수 있는 임의의 재료가 적합한 부직 재료를 제조하는 데 채용될 수 있다. 유용하며 일반적으로 바람직한 예시적인 중합체 재료는 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 폴리알킬렌, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌; 폴리아미드, 예컨대 나일론 6; 폴리스티렌; 및 폴리아릴설폰을 포함한다. 올레핀계 탄성중합체성 재료, 예컨대 몇몇 에틸렌/프로필렌 또는 에틸렌/프로필렌/다이엔 탄성중합체성 공중합체 및 다른 에틸렌계 공중합체, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트를 포함하는 약간 탄성중합체성인 재료가 또한 유용하다.
직조 또는 부직 코어 재료는 본 발명의 완성된 물품 내로의 통합 이전에 조밀화된다. 조밀화는 압력의 인가, 또는 열의 인가 또는 제거, 또는 압력의 인가와 열의 인가 또는 제거 모두, 또는 직조 또는 부직 재료 내의 간극을 감소시키는 임의의 다른 방법에 의해, 직조 또는 부직 재료 내의 간극 영역 또는 공간이 감소되는 임의의 공정을 지칭한다. 조밀화는 예를 들어 코어 재료의 웨브가 압력 하에서 유지되는 한 쌍 또는 일련의 롤러를 통과하는 표준 캘린더링(calendering) 공정에 의해 달성될 수 있다. 롤러는 가열 또는 냉각될 수 있다. 코어 재료는 또한 플래튼 프레스(Flatten Press)의 사용에 의한 것과 같이 가열 또는 냉각된 판의 적용에 의해 프레싱될 수 있다.
조밀화는 일단 달성되면, 하기 중 하나 이상에 의한 것을 포함하는, 여러 방식 중 임의의 하나 이상의 방식으로 입증될 수 있다: 물품 두께의 감소, 물품 밀도의 증가, 공기 투과율의 감소, 다공도의 감소 또는 코어 재료의 표면 저항의 변화. 중요하게는, 조밀화 전후의 코어 재료의 두께, 밀도, 투과율, 다공도 또는 표면 저항에 대한 절대 임계치는 한정될 수 없다. 본 발명이 전자기 전도성 물품의 성능의 상대적인 증가를 제공하기 때문에, 본 발명의 물품의 코어 재료는 일반적으로 조밀화 후에 그 단면 두께, 공기 투과율, 다공도 또는 표면 저항 중 하나 이상의 상대적인 감소, 또는 그 밀도의 증가를 보일 것이다. 이러한 변화는 일단 구성되면, 물품이 조밀화되지 않은 재료로 구성된 물품과 비교하여 동일하거나 훨씬 개선된 전자기 방사 차폐 특성을 보이는 능력을 제공한다.
예로서, 직조 또는 부직 코어 재료의 전형적인 두께는 약 25.4 내지 254 마이크로미터 (약 1 내지 10 mil), 더 전형적으로는 약 76.2 내지 203.2 마이크로미터 (약 3 내지 8 mil)의 범위일 수 있다. 일반적으로, 직조 또는 부직 코어에 대해 선택된 재료에 따라, 코어는 캘린더링되거나, 프레싱되거나, 또는 달리 처리되어(즉, 조밀화되어), 그의 두께가 약 10 내지 80％, 더 바람직하게는 약 25 내지 60％만큼 감소될 것이다. 그와 같이 조밀화된 때, 코어 재료(및/또는 그 재료로 제조된 물품)의 공기 투과율은 일반적으로 감소될 것이다. 전형적으로, 재료를 그의 최소 단면 치수를 통해 분할하는 평면을 따라 측정된 직조 또는 부직 코어 재료의 공기 투과율은 약 0.5 ㎥/분 이하, 바람직하게는 약 0.25 ㎥/분 이하, 그리고 더 바람직하게는 약 0.2 ㎥/분 이하일 것이다.
본 발명의 전도성 물품은 또한 조밀화된 직조 또는 부직 코어 재료 상에 또는 그 내부에 배치되는 하나 이상의 전자기 전도성 유기 또는 무기 미립자 재료를 포함한다. 유용한 전자기 전도성 미립자는 귀금속; 비귀금속; 귀금속 도금된 귀금속 또는 비귀금속; 비귀금속 도금된 귀금속 또는 비귀금속; 귀금속 또는 비귀금속 도금된 비금속; 전도성 비금속; 전도성 중합체; 및 이들의 혼합물을 포함한다. 더욱 구체적으로, 전도성 미립자는 귀금속, 예컨대 금, 은, 백금;; 비귀금속, 예컨대 니켈, 구리, 주석, 알루미늄, 및 니켈; 귀금속 도금된 귀금속 또는 비귀금속, 예컨대 은 도금된 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 또는 금; 비귀금속 도금된 귀금속 및 비귀금속, 예컨대 니켈 도금된 구리 또는 은; 귀금속 또는 비귀금속 도금된 비금속, 예컨대 은 또는 니켈 도금된 흑연, 유리, 세라믹, 플라스틱, 탄성중합체, 또는 운모; 전도성 비금속, 예컨대 카본 블랙 또는 탄소 섬유; 전도성 중합체, 예컨대 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리파이롤, 폴리티오펜, 폴리 설퍼나이트라이드, 폴리(p-페닐렌), 폴리(페닐렌 설파이드) 또는 폴리(p-페닐렌비닐렌); 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 넓은 주파수 스펙트럼에 걸친 전자기 방사에 대한 전도성을 나타내는 그러한 귀금속 및 비귀금속(및 그러한 금속들의 혼합물)이 일반적으로 바람직할 것이다. 상대적인 풍부함으로 인해, 특정한 바람직한 금속은 은, 니켈 및 구리와, 이들의 혼합물을 포함한다.
전자기 전도성 재료(또는 재료들의 혼합물)는 코어 재료 상으로 유효량의 전도성 재료를 코팅 또는 도금함(전기 또는 화학적으로)으로써 직조 또는 부직 코어 재료에 적용될 수 있다. 전도성 재료는 조밀화 전 또는 후에 코어 재료에 적용될 수 있다. 원하는 차폐 특성의 정도를 제공하는 임의의 양의 전도성 재료가 채용될 수 있으며, 이러한 양은 선택된 전자기 전도성 재료 및 물품이 채용될 응용에 기초하여 필연적으로 변할 것이다. 선택된 전자기 전도성 재료가 금속인 경우, 코어 재료에 대한 금속의 예시적인 적용은 5 내지 100 g/㎡, 10 내지 80 g/㎡ 또는 20 내지 50 g/㎡의 범위일 수 있다.
본 발명의 물품은 직조 또는 부직 코어 재료 또는 층의 하나의 외부 표면의 적어도 일부 상에 접착제 층을 포함할 수 있다. 코어 재료가 실질적으로 편평한 웨브 또는 시트 형태인 경우, 접착제 층은 상부 및 하부 표면들 중 하나 또는 둘 모두의 적어도 일부 상에 배치될 수 있다. 임의의 적합한 접착제가 이러한 목적으로 채용될 수 있으며, 접착제의 유형 또는 조성은 물품이 그 상으로 접착될 기재와 상용성일 수 있도록 선택될 것이다. 일반적으로, 물품이 전자 구성요소의 보호를 위해 사용되어야 할 때, 적합한 전자 등급의 접착제가 선택될 것이다. 많은 공지된 감압 접착제(또는 "PSA")들 중에서 임의의 것이 사용될 수 있으며, 이들은 점착성 부여된 천연 또는 합성 고무 PSA, 재부착가능한 PSA 또는 아크릴계 PSA를 포함한다. 아크릴계 접착제와, 특히 적어도 50 중량％ 또는 그 이상의 아크릴레이트 작용기를 함유하는 것이 일반적으로 바람직할 것이다. 하나의 적합한 아크릴계 접착제가 95.4/4.5 중량％ 아이소옥틸 아크릴레이트/아크릴산 공중합체 감압 접착제를 설명하는 미국 재발행 특허 제24,906호에 개시되어 있다. 또한, 광중합성 아크릴계 접착제가 유용하다. 선택된 접착제 조성물은 용매 또는 고온 용융 코팅 또는 처리 기술에 의한 것을 포함하는, 임의의 적합한 공지된 방법에 의해 직조 또는 부직 코어 재료의 하나 이상의 표면에 적용될 수 있다.
접착제 조성물은 또한 하나 이상의 전자기 전도성 재료를 포함하도록 조제될 수 있다. 접착제에 첨가될 때, 그러한 재료는 물품의 차폐 또는 보호 특성을 추가로 향상시키는 것을 도울 수 있다. 접착제 내로 포함되도록 선택된 전자기 전도성 재료는 조밀화된 코어 재료에 사용되도록 선택된 것과 동일하거나 상이할 수 있다. 일반적으로, 전도성 재료는 존재할 때 접착제 조성물의 0 내지 75 중량％, 바람직하게는 10 내지 50 중량％를 구성하도록 접착제에 첨가될 것이다. 전자기 전도성 물품이 접착 테이프의 형태로 제조된 때, 이형 라이너가 또한 접착제의 외부 표면에 적용될 수 있다. 접착제 조성물은 또한 하나 이상의 부식 억제제 또는 하나 이상의 내부식성 첨가제와 같은 다른 기능성 성분 또는 첨가제를 포함할 수 있다.
시일 또는 톱(top) 코팅이 전자기 전도성 물품의 외부 표면에 선택적으로 적용될 수 있다. 이러한 코팅은 직조 또는 부직 코어 재료를 보호하고 전도성 재료를 물품 내에 밀봉하거나 고정시키는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 코어 재료를 밀봉하기 위해 사용될 수 있는 임의의 재료가 톱 또는 시일 코트로서 사용될 수 있다. 하나의 그러한 유용한 재료는 비닐 중합체이고, 특히 투명하거나 실질적으로 투명한 비닐 아세테이트-비닐 알코올-비닐 클로라이드 공중합체이다. 시일 또는 톱 코트는 임의의 원하는 중량으로 코어 기재 상으로 코팅될 수 있지만, 일반적으로는 실질적으로 매끄러운 표면을 제공하기 위해 코어 재료 내의 표면 공극을 충전하거나 실질적으로 충전하기에 충분한 양으로 적용될 것이다. 접착제에서와 같이, 시일 또는 톱 코트는 또한 추가량의 하나 이상의 전자기 전도성 재료를 포함하도록 조제될 수 있다. (접착제에 첨가될 때와 같이) 톱 코트에 첨가될 때, 그러한 재료는 물품의 차폐 또는 보호 특성을 추가로 향상시키는 것을 도울 수 있다. 톱 코트 내로 포함되도록 선택된 전자기 전도성 재료는 조밀화된 코어 재료 및/또는 접착제에 사용되도록 선택된 것과 동일하거나 상이할 수 있다. 일반적으로, 전도성 재료는 존재할 때 코팅 조성물의 0 내지 75 중량％, 더 바람직하게는 10 내지 50 중량％를 구성하도록 접착제에 첨가될 것이다.
임의의 수의 통상적인 또는 선택적인 첨가제 또는 보조제가 본 발명의 전자기 전도성 물품의 층 또는 구성요소들 중 하나 이상에 첨가될 수 있다. 항산화제, 자외선 안정제, 및/또는 부식 억제제가 예를 들어 전자기 전도성 물품에 대한 보호를 제공하도록 접착제 또는 시일 코트(또는 둘 모두)에 첨가될 수 있다. 다른 기능성 또는 비기능성 첨가제 또는 보조제가 유사하게 첨가될 수 있다.
본 발명의 물품은 전자기 차폐가 필요한 임의의 응용에 사용될 수 있다. 물품은 예를 들어 테이프로 형성되어, 전자 장치, 회로, RFID 태그와 같은 RFID 장치, 또는 전자기 차폐로부터 이득을 얻는 기타 장치와 관련된 차폐 응용을 위해 사용될 수 있다. 물품은 또한 이들이 차폐하도록 사용될 수 있는 장치 또는 구성요소로부터 방출되는 방사를 구속, 차단 또는 차폐하기 위해 사용될 수 있다. 장치를 차폐하는 응용에 사용될 때, 전자기 전도성 물품 또는 그의 조밀화된 코어 재료는 예를 들어 장치로부터 25 ㎜ 이내, 그리고 바람직하게는 장치로부터 5 ㎜ 미만과 같이, 장치에 매우 근접하여 위치되어야 한다.
조밀화된 직조 또는 부직 코어 재료를 채용함으로써, 본 발명의 물품은 여러 잠재적인 이점을 제공한다. 직조 또는 부직 코어 기재 재료의 조밀화된 간극 영역 내에서의 하나 이상의 전자기 전도성 재료의 더 효율적이고 집중된 사용을 제공함으로써, 물품은 물품의 단위 체적당 더 큰 차폐 효율을 제공한다. 이는 조밀화되지 않은 코어 기재 재료를 채용하는 물품과 비교하여 동등하거나 개선된 차폐 특성을 지니는 더 얇은 차폐 물품을 구성하는 능력을 제공한다. 본 발명의 물품은 또한 일반적으로 개선된 표면 저항 및 감소된 물리적 및/또는 전기적 투과율(즉, 감소된 전류 누설, 개선된 전기 전도 특성 및 개선된 전기 밀봉 특성)을 제공한다. 조밀화된 코어 재료는 보다 일정한 단면 치수(예컨대, 두께)를 제공할 수 있으며, 이들이 부착될 수 있는 기재에 대한 향상된 접착성을 제공할 수 있다. 코어 재료의 다공도 및/또는 투과율의 감소는 또한 접착제 및 톱 코트 재료의 더 효율적인 사용을 가능하게 한다. 조밀화된 코어 재료 내로의 전자기 전도성 재료의 봉지는 부식을 감소시키고, 수분 및 습기의 다른 해로운 영향의 방지를 돕는다. 조밀화된 재료는 또한 물리적 마멸 및 마모에 대해 덜 민감하고, 안료 및 다른 첨가제의 더 효과적인 첨가를 제공하며, 더 높은 정도의 내구성을 제공한다
샘플
5개의 제품 샘플을 아래의 표 1에 제공된 바와 같이 시험 및 평가를 위해 제 조하였다.
Figure 112009014397221-PCT00003
152.4 마이크로미터 (6.0 mil) 캘린더링되지 않은 코어 재료 샘플 및 101.6 마이크로미터 (4.0 mil) 캘린더링된 코어 재료 샘플(각각 샘플 번호 2 및 5)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 직물 상에서 구리 및 니켈 금속으로 코어 재료를 도금함으로써 제조하였다. 152.4 마이크로미터 (6.0 mil) 캘린더링되지 않은 제품 샘플, 101.6 마이크로미터 (4.0 mil) 캘린더링되지 않은 제품 샘플 및 101.6 마이크로미터 (4.0 mil) 캘린더링된 제품 샘플(각각 샘플 번호 1, 3 및 4)은 먼저 PET 직물 상에서 구리 및 니켈 금속을 도금함으로써 제조하였다. 이들 샘플(각각 샘플 번호 1, 3, 및 4)의 경우, 니켈 입자로 로딩된 아크릴 접착제를 이어서 PET 직물의 한 면에 라미네이팅하였고, 비닐 결합제 및 은으로 이루어진 시일 코트를 PET 직물의 다른 면에 라미네이팅하였다.
도 4 및 도 5의 그래프는 두 샘플, 즉 구리 및 니켈 도금 및 접착제를 갖는 101.6 마이크로미터 (4.0 mil) 캘린더링된 코어 재료 대 구리 및 니켈 도금 및 접착제를 갖는 152.4 마이크로미터 (6.0 mil) 캘린더링되지 않은 코어 재료의 비교를 도시한다.
차폐 효율
각각의 샘플을 휴렛-팩커드(Hewlett-Packard™) 8510 네트워크 분석기(Network Analyzer) 및 횡 전자기(Transverse Electromagnetic, TEM) 셀(cell)을 사용하여 ASTM D4935-99에 따라 차폐 효율에 대해 평가하였다. 도 1에 도시된 그래프는 100 ㎒ 내지 1000 ㎒의 주파수 범위에 걸쳐 수집된 값을 도시한다. 표 3 및 도 2의 그래프에 도시된 값은 100 ㎒ 내지 1000 ㎒의 주파수 범위에 걸쳐 수집된 개별 값들의 평균이다. 도 4에 도시된 그래프는 0.3 ㎒ 내지 1000 ㎒의 주파수 범위에 걸쳐 수집된 값을 도시한다. 도 5에 도시된 그래프는 0.3 ㎒ 내지 20 ㎒의 주파수 범위에 걸쳐 수집된 값을 도시한다.
표면 저항
표면 저항 측정은 델콤(Delcom™) 717 에디 전류 검출 시스템(eddy current detection system) 및/또는 4점 측정 시스템을 사용하여 ASTM F43에 따라 샘플에 대해 수행하였다. 결과가 표 3 및 도 2에 도시되어 있다.
공기 투과율
공기 투과율 측정은 프래지어(Frazier™) 2000 차등 압력 공기 투과율 시험기(Differential Pressure Air Permeability Tester)를 사용하여 샘플에 대해 수행하였다. 결과가 표 2 및 3과, 도 2에 도시되어 있다.
Figure 112009014397221-PCT00004
테이버 마멸(Taber Abrasion)
각각의 샘플을 CS-5 펠트 휠(felt wheel)과 함께 사용되는 텔레다인(Teledyne™) 모델 503 마멸 시험기(abrasion tester)를 사용하여 테이버 마멸에 대해 시험하였다. 시험 전에, 각각의 샘플을 칭량하고 초기 저항에 대해 측정하였다. 샘플을 1000 및 2000회의 사이클 완료 후에 다시 칭량하여 중량 손실을 측정하였고, 100, 200, 400, 1000, 및 2000회의 사이클 완료 후의 저항에 대해 측정하였다. 결과가 도 3에 도시되어 있다.
Figure 112009014397221-PCT00005

Claims (22)

  1. 조밀화된 코어 재료 및 적어도 하나의 전자기 전도성 재료를 포함하는 전자기 전도성 물품.
  2. 제1항에 있어서, 조밀화된 코어 재료는 부직 직물이며, 부직 직물은 폴리에스테르 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 열가소성 중합체 재료를 포함하고, 조밀화된 코어 재료는 RFID 장치에 매우 근접하여 위치되는 전자기 전도성 물품.
  3. 제2항에 있어서, 부직 직물은 폴리에스테르; 폴리알킬렌; 폴리아미드; 폴리스티렌; 및 폴리아릴설폰으로 이루어진 군으로부터 선택되는 용융 처리가능한 중합체 재료로부터 제조되는 전자기 전도성 물품.
  4. 제1항에 있어서, 조밀화된 코어 재료는 천연 섬유 재료로 제조되는 직조 직물을 포함하는 전자기 전도성 물품.
  5. 제1항에 있어서, 전자기 전도성 재료는 귀금속; 비귀금속; 귀금속 도금된 귀금속 또는 비귀금속; 비귀금속 도금된 귀금속 또는 비귀금속; 귀금속 또는 비귀금속 도금된 비금속; 전도성 비금속; 및 전도성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택 되는 하나 이상의 재료를 포함하는 전자기 전도성 물품.
  6. 제1항에 있어서, 전자기 전도성 재료는 금; 은; 백금; 니켈; 구리; 주석; 알루미늄; 은 도금된 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 또는 금; 니켈 도금된 구리 또는 은; 은 또는 니켈 도금된 흑연, 유리, 세라믹, 플라스틱, 탄성중합체, 또는 운모; 카본 블랙 또는 탄소 섬유; 폴리아세틸렌; 폴리아닐린; 폴리파이롤; 폴리티오펜; 폴리설퍼나이트라이드; 폴리(p-페닐렌); 폴리(페닐렌 설파이드) 또는 폴리(p-페닐렌비닐렌); 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 포함하는 전자기 전도성 물품.
  7. 제1항에 있어서, 전자기 전도성 재료는 구리 및 니켈을 포함하는 전자기 전도성 물품.
  8. 제1항에 있어서, 조밀화된 코어 재료는 캘린더링 또는 프레싱되는 전자기 전도성 물품.
  9. 제1항에 있어서, 물품의 적어도 하나의 표면의 적어도 일부 상에 배치되는 접착제의 층을 추가로 포함하며, 접착제는 니켈을 함유하는 전자기 전도성 물품.
  10. 적어도 하나의 표면의 적어도 일부가 하나 이상의 전자기 전도성 미립자 재 료로 도금된, 조밀화된 직물 재료의 적어도 하나의 층을 포함하는 전자기 전도성 물품.
  11. 제10항에 있어서, 조밀화된 직물은 폴리에스테르; 폴리알킬렌; 폴리아미드; 폴리스티렌; 및 폴리아릴설폰으로 이루어진 군으로부터 선택되는 용융 처리가능한 중합체 재료로부터 제조되며, 조밀화된 직물 재료는 RFID 장치에 매우 근접하여 위치되는 전자기 전도성 물품.
  12. 제10항에 있어서, 전자기 전도성 재료는 귀금속; 비귀금속; 귀금속 도금된 귀금속 또는 비귀금속; 비귀금속 도금된 귀금속 또는 비귀금속; 귀금속 또는 비귀금속 도금된 비금속; 전도성 비금속; 및 전도성 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 포함하는 전자기 전도성 물품.
  13. 제10항에 있어서, 전자기 전도성 재료는 금; 은; 백금; 니켈; 구리; 주석; 알루미늄; 은 도금된 구리, 니켈, 알루미늄, 주석, 또는 금; 니켈 도금된 구리 또는 은; 은 또는 니켈 도금된 흑연, 유리, 세라믹, 플라스틱, 탄성중합체, 또는 운모; 카본 블랙 또는 탄소 섬유; 폴리아세틸렌; 폴리아닐린; 폴리파이롤; 폴리티오펜; 폴리설퍼나이트라이드; 폴리(p-페닐렌); 폴리(페닐렌 설파이드) 또는 폴리(p-페닐렌비닐렌); 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 재료를 포함하는 전자기 전도성 물품.
  14. 제10항에 있어서, 전자기 전도성 재료는 구리 및 니켈을 포함하는 전자기 전도성 물품.
  15. 제10항에 있어서, 조밀화된 직물은 캘린더링 또는 프레싱되는 전자기 전도성 물품.
  16. 제10항에 있어서, 물품의 적어도 하나의 표면의 적어도 일부 상에 배치되는 접착제의 층을 추가로 포함하며, 접착제는 니켈을 함유하는 전자기 전도성 물품.
  17. 적어도 일부가 캘린더링되고 적어도 일부가 하나 이상의 전자기 전도성 재료로 도금된, 직물 재료의 적어도 하나의 층을 포함하는 전자기 전도성 물품.
  18. 적어도 하나의 전자기 전도성 재료로 도금된 직물을 포함하며, 직물을 그 최소 폭을 통해 분할하는 평면을 따라 측정되는 직물의 공기 투과율이 약 0.5 ㎥/분 이하인 전자기 전도성 물품.
  19. 제18항에 있어서, 직물을 그 최소 폭을 통해 분할하는 평면을 따라 측정되는 직물의 공기 투과율은 약 0.25 ㎥/분 이하인 전자기 전도성 물품.
  20. 제18항에 있어서, 직물을 그 최소 폭을 통해 분할하는 평면을 따라 측정되는 직물의 공기 투과율은 약 0.2 ㎥/분 이하인 전자기 전도성 물품.
  21. 직물을 조밀화하는 단계; 및
    직물을 하나 이상의 전자기 전도성 재료로 도금하는 단계
    를 포함하는 전자기 전도성 물품의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 조밀화하는 단계는 캘린더링하는 단계를 포함하며, 전자기 전도성 재료는 구리 및 니켈을 포함하고, 직물을 RFID 장치에 매우 근접하게 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 전자기 전도성 물품의 제조 방법.
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