KR20100112744A - 탄소 나노 튜브를 함유한 전자파 차폐필름 및 이를 이용한 전자파 차폐재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물 등으로 유입되는 전자파의 차폐를 위하여 내장재 등의 용도로 사용될 수 있도록 탄소 나노 튜브를 포함함으로써 전자파 차폐율을 높인 새로운 전자파 차폐필름 및 이를 이용한 전자파 차폐재에 관한 것이다.

본 발명에서는 탄소 나노 튜브와 바인더로 이루어져 상기 탄소 나노 튜브에 의해 전자파 차폐성능이 발휘되는 막 형태의 필름으로서, 상기 탄소 나노 튜브와 상기 바인더의 중량을 합한 총 중량을 기준으로 상기 탄소 나노 튜브가 3 ~ 15중량%로 혼입되어 있으며; 두께는 2mm ~ 5mm인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐필름이 제공되며, 아울러 이러한 전자파 차폐필름이 접착제에 의해 패널에 부착되어 있는 전자파 차폐재가 제공된다.

이러한 본 발명에 의하면 통상적으로 사용되는 1 ~ 5GHz의 전자파에 대해 75% 이상의 흡수율을 보이는 등 우수한 전자파 차폐성능이 발휘된다.

차폐, 전자파, 탄소 나노 튜브, 필름, 혼입

Description

탄소 나노 튜브를 함유한 전자파 차폐필름 및 이를 이용한 전자파 차폐재{Electromagnetic Wave Shielding Film and Member using Carbon Nano Tube}

본 발명은 건물 등으로 유입되는 전자파의 차폐를 위하여 내장재 등의 용도로 사용될 수 있는 전자파 차폐재 및 이를 위한 전자파 차폐필름에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube / 이하, "CNT"라고 약칭함)를 포함하여 전자파 차폐율을 높인 새로운 전자파 차폐필름 및 이를 이용한 전자파 차폐재에 관한 것이다.

건물이나 구조물에 대해 전자파 차폐 기능을 부여하기 위하여 건물의 벽 등에는 차폐재를 부착하게 된다. 그러나 종래의 차폐재로는 충분한 전자파 차폐 성능을 기대하기 어려웠다.

종래의 차폐재로는 강판을 이용하였지만, 강판의 경우 전자파 차폐효과가 우수한 반면에 가격이 비싸고 무게가 많이 나간다는 단점이 있다. 대한민국 공개특허공보 제2003-0052089호에는 제철 제강공정에서 발생되는 폐슬라그에 센더스트(Fe-Si-Al) 5~25%, 탄소 5~30%, 및 결합재 5~30%를 첨가하여 혼합한 후 틀에 넣 어 가압, 성형하는 방법으로 보드를 제조하는 기술이 개시되어 있다. 그런데 이러한 종래의 보드의 경우 전자파 차폐 성능이 낮다는 문제점이 있으며, 제조 공정이 복잡하다는 단점이 있다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점과 단점을 해결하기 위하여 개발된 것이다.

구체적으로, 본 발명은 건축 구조물 등의 벽체 내부에 사용되어 우수한 전자파 차폐성능을 발휘하면서도, 경량이며 제조 공정도 간단하여 제조비용이 저렴한 전자파 차폐재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, CNT를 바인더에 혼입하여 막형태의 필름형태로 제조한 전자파 차폐필름과, 상기 차폐필름을 패널 부재에 부착하여 제조되는 전자파 차폐재를 제공한다.

구체적으로 본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 CNT(탄소 나노 튜브)와 바인더로 이루어져 상기 CNT에 의해 전자파 차폐성능이 발휘되는 막 형태의 필름으로서, 상기 CNT와 상기 바인더의 중량을 합한 총 중량을 기준으로 상기 CNT가 3 ~ 15중량%로 혼입되어 있으며; 두께는 2mm ~ 5mm인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름이 제공된다.

또한 본 발명에서는 패널로 이루어지며, CNT와 바인더로 이루어지고, 상기 CNT와 상기 바인더의 중량을 합한 총 중량을 기준으로 상기 CNT가 3 ~ 15중량%로 혼입되며 두께는 2mm ~ 5mm인 전자파 차폐 필름이, 상기 패널의 표면에 접착제에 의해 부착되어 있어, 상기 전자파 차폐 필름에 의해 전자파 차폐 성능이 발휘되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재가 제공된다.

위와 같은 본 발명의 전자파 차폐필림 및 전자파 차폐재에 있어서, 상기 바인더는, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 또는 폴리머수지 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면 통상적으로 사용되는 1 ~ 5GHz의 전자파에 대해 75% 이상의 흡수율을 보이므로 우수한 전자파 차폐성능이 발휘된다.

특히, 본 발명에서는 CNT를 바인더에 혼입하여 필름을 제조하고, 더 나아가 접착제를 이용하여 상기 필름을 패널에 부착하는 것만으로도 필요한 차페재를 제조할 수 있으므로, 제조과정이 간단하며, 그 무게가 경량이며, 작은 제조원가만으로도 제조가 가능하다는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1에는 본 발명에 따라, CNT 혼입 수지를 이용하여 필름을 제조하는 것을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 필름을 패널에 접착하여 전자파 차폐재를 제작하는 것을 설명하기 위한 개념도가 도시되어 있다.

CNT는 전자파 차폐효과를 발휘하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서는 이러한 CNT(2)를 이용하여 필름(1)을 제작하여 전자파 차폐성능을 발휘하는 부재로서 이용한다. 구체적으로 우선 CNT(2)를 바인더에 혼입하여 막형태의 필름(1)으로 제작한다. 구체적으로, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 및 LCP(liquid crystal polymers)와 같은 폴리머 등의 바인더에 CNT를 혼입한다. CNT는 분말 형태로 이루어져 있는데, 이 때, 상기 CNT와 상기 바인더의 중량을 합한 총 중량을 기준으로 CNT는 약 3 ~ 15중량%로 바인더에 혼입된다. 만일 CNT가 3중량% 미만으로 혼입되는 경우에는 충분한 전자파 차폐성능이 발휘되지 아니하게 되며, CNT가 15중량% 초과로 혼입되더라도 전자파 차폐성능의 증가가 거의 없는 반면에 비용이 높아지고 필름의 내구성이 저하되므로 CNT는 15중량% 이하로 혼입되어야 한다. 이와 같은 비율로 CNT를 바인더에 혼입하여 약 2mm ~ 5mm의 막형태의 필름으로 제조한다. 만일 필름의 두께가 2mm보다 작을 경우에는 전자파 차폐효과가 6dB보다 작아서 필요한 만큼의 전자파 차폐성능을 얻을 수 없으며, 필름의 두께가 5mm를 초과하는 경우에는 필름의 두께가 두꺼워져도 전자파 차폐성능의 큰 진전이 없는데 비하여 제조 단가가 높아지므로, 제조 단가를 고려할 때 5mm 이하가 되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 CNT 혼입 필름(1)이 제조되면, 상기 CNT 혼입 필름(1)을 통상의 단열재 등의 패널(3)에 접착제(4)를 이용하여 부착함으로써, 본 발명에 따른 전자파 차폐재를 제작한다. 이와 같이 제조된 CNT 혼입 필름을 구비한 전자파 차 폐재는 건물 등의 내장재로서 사용된다. 상기 패널(3)로는 블록이나 목재 또는 단열패널과 같은 통상의 건물 내장재 등이 사용될 수 있으며, 본 발명에서 상기 패널(3)의 재질에 대해서는 특별한 제한이 없다.

(실시예1)

본 발명에 따른 실시예로서, 필름의 두께가 2mm 이고, CNT의 함유량이 3중량%인 필름을 제조하여 주파수 1GHz의 전자파에 대해 차폐성능을 시험하였는 바, 약 7dB의 전자파 차폐흡수율을 보였다. 따라서 통상적으로 1 ~ 5GHz의 전자파에 대해 요구되는 6dB의 전자파 차폐흡수율보다 더 우수한 차폐성능이 발휘됨을 확인할 수 있었다.

(실시예2)

본 발명에 따른 실시예로서, 필름의 두께가 4mm 이고, CNT의 함유량이 3중량%인 필름을 제조하여 주파수 1GHz의 전자파에 대해 차폐성능을 시험한 경우에는, 약 11dB의 전자파 차폐흡수율을 보였다. 따라서 통상적으로 1 ~ 5GHz의 전자파에 대해 요구되는 6dB의 전자파 차폐흡수율보다 더 우수한 차폐성능이 발휘됨을 확인할 수 있었다.

위와 같은 실시예의 결과에 비추어 보더라도 본 발명에 따른 필름 및 이를 이용한 차폐재의 경우, 통상적으로 사용되는 1 ~ 5GHz의 전자파에 대해 75% 이상의 흡수율을 보이므로 우수한 차폐성능을 발휘하게 됨을 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라 CNT 혼입 바인더를 이용하여 필름을 제조하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2는 도 1에 도시된 필름을 패널(판재)에 접착하여 전자파 차폐재를 제작하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 바인더

2 : 탄소 나노 튜브

3 : 패널

4 : 접착제

Claims (4)

1. 탄소 나노 튜브와 바인더로 이루어져 상기 탄소 나노 튜브에 의해 전자파 차폐성능이 발휘되는 막 형태의 필름으로서,

   상기 탄소 나노 튜브와 상기 바인더의 중량을 합한 총 중량을 기준으로 상기 탄소 나노 튜브가 3 ~ 15중량%로 혼입되어 있으며;

   두께는 2mm ~ 5mm인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
2. 제1항에 있어서,

   상기 바인더는, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 또는 폴리머수지 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 필름.
3. 패널로 이루어지며,

   탄소 나노 튜브와 바인더로 이루어지고, 상기 탄소 나노 튜브와 상기 바인더의 중량을 합한 총 중량을 기준으로 상기 탄소 나노 튜브가 3 ~ 15중량%로 혼입되며 두께는 2mm ~ 5mm인 전자파 차폐 필름이, 상기 패널의 표면에 접착제에 의해 부착되어 있어,

   상기 전자파 차폐 필름에 의해 전자파 차폐 성능이 발휘되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.
4. 제3항에 있어서,

   상기 바인더는, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 또는 폴리머수지 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐재.

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