KR20170037005A - 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 및 그 제조방법 - Google Patents

전자파 차폐용 유연 박막 테이프 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

전자파 차폐용 유연 박막 테이프 및 그 제조 방법이 제공된다. 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법은 열융착 장치에 길이 방향으로 절연 필름을 공급하는 단계, 열융착 장치에 상기 절연 필름의 너비 방향으로 펼쳐져 길이 방향으로 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 공급하는 단계 및 열융착 장치의 열융착부에서 절연 필름과 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하는 단계를 포함한다.

Description

전자파 차폐용 유연 박막 테이프 및 그 제조방법 {FLEXIBLE AND THIN FILM FOR SHIELDING FROM ELECTRIC WAVE AND FABRICATION METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 금속이 코팅된 탄소 섬유사를 포함하는 전자파 차폐용 박막 테이프 및 그 제조방법에 관한 것이다.
근래들어 전자산업이 급속하게 발전함에 따라 일상 생활에 쓰이는 각종 전자제품뿐만 아니라 과거 기계식으로 제어되던 자동차, 항공기, 선박 등도 다양한 종류의 전자 부품이 장착되어 가고 있다.
이렇듯 전자 부품이 산업현장이나 가정에서 사용되는 기기의 주요 부품이 되어 감에 따라 전자 장비에서 발생되는 전자파가 원인이되어 발생되는 전자파 장해(EMI: Electromagnetic Interference)로 인해 각종 전자장비나 기계장치가 고장이 나거나 오작동을 일으키는 사례가 보고되고 있다.
여기서, 전자파 장해(EMI: Electromagnetic Interference)는 높은 전자파 방사 에너지가 다른 설비나 인체에 영향을 주는 현상으로, 전원을 사용하는 모든 전기·전자기기를 동작하면 단위 시간당 전류 변화량에 따라 발생되는 전자파가 복사 또는 전도되어 다른 기기의 성능에 장해를 주는 것을 의미한다.
이러한 전자파 장해를 방지하기 위한 방법으로는 접지, 필터링, 배선 및 차폐 방법이 알려져 있으며, 차폐는 방사되는 전자파 노이즈를 최소화시키기 위하여 금속이나 도전성 물체로 발생원을 밀폐시키는 것이다.
케이블의 전자파 차폐를 위한 차폐층은 전자파 차폐용 케이블의 도전성 물질로 이루어진 하나 이상의 코어 주위를 둘러싸는 절연층을 둘러싸고 있는 것으로 일반적으로 금속으로 만들어지는 것으로 알려져 있다.
따라서, 종래의 전자파 차폐용 케이블은 금속으로 이루어진 차폐층에 의하여 중량이 증가하고 유연성이 낮아 케이블의 설치가 어려우며 금속으로 이루어진 차폐층이 부식되는 문제점이 있었다.
이에 종래의 전자파 차폐용 케이블은 자동차, 선박 및 항공기 등의 운송 수단의 경량화를 방해하는 문제점이 있었다.
일본 공개특허 2009-245713호 (2009.10.22 공개) 일본 공개특허 2009-187944호 (2009.08.20 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 상세하게는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법은 열융착 장치에 길이 방향으로 절연 필름을 공급하는 단계, 열융착 장치에 절연 필름의 너비 방향으로 펼쳐져 길이 방향으로 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 공급하는 단계 및 열융착 장치의 열융착부에서 절연 필름과 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하는 단계를 포함한다.
또한, 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 공급하는 단계는 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사로 이루어진 탄소 섬유가닥을 펼치는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 탄소 섬유가닥을 펼치는 단계는 공기식 스프레딩 장치의 제1 안내롤러부에서 제1 안내롤러부와 이격되게 설치되는 공기식 스프레딩 장치의 제2 안내롤러부로 탄소 섬유가닥을 통과시키는 단계, 제1 안내롤러부와 제2 안내롤러부 사이에 설치된 공기식 스프레딩 장치의 가압부로 탄소 섬유가닥을 누르는 단계 및 가압부의 아래에 설치되는 공기식 스프레딩 장치의 제1 흡입부로 가압부로 눌린 탄소 섬유가락의 일면의 아랫부분의 공기를 흡입하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 탄소 섬유가닥을 펼치는 단계는 가열식 스프레딩 장치의 제2 공급부에서 제2 공급부와 이격되게 설치되는 가열식 스프레딩 장치의 가압 롤러부로 탄소 섬유가닥을 통과시키는 단계, 제2 공급부와 가압 롤러부 사이에 설치되는 가열식 스프레딩 장치의 가열부로 탄소 섬유가닥을 가열하는 단계, 가열부와 가압 롤러부 사이에 설치되는 가열식 스프레딩 장치의 제2 흡입부로 가열부로 가열된 탄소 섬유가닥의 일면의 아랫부분의 공기를 흡입하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 절연 필름과 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하는 단계는 절연 필름와 복수의 탄소 섬유사를 열융착부의 적외선 가열장치로 가열하는 단계 및 적외선 가열장치와 이격되게 설치되는 열융착부의 한쌍의 열압축 롤러 사이로 절연 필름과 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 통과시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 열융착 장치에 절연 필름을 공급 한 후, 절연 필름의 일면을 덮도록 열융착 장치에 제1 열간지를 공급하는 단계 및 열융착 장치에 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 공급한 후, 절연필름의 일면의 반대쪽에 위치하는 타면에 배열되는 복수의 탄소 섬유사를 덮도록 열융착 장치에 제2 열간지를 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 열융착 장치에 제1 열간지를 공급한 후, 제1 열간지가 열융착부를 통과하면 절연 필름에서 제1 열간지를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 절연 필름과 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하여 만들어진 전자파 차폐용 유연 박막 테이프를 냉각부로 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 융착된 절연 필름의 두께와 복수의 탄소 섬유사의 두께의 합은 0.1mm이상에서 0.5mm 이하 사이로 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프는 절연 필름 및 절연 필름과 열융착으로 결합되는 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 포함하고 절연 필름의 일면에 위치하는 전자파 차폐박막을 포함한다.
또한, 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사는, 절연 필름의 너비 방향으로 펼쳐져 길이 방향을 따라 배열될 수 있다.
또한, 절연 필름의 소재는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride), 가교 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, crosslinked),　　폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리아미드(Polyamide), 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene), 불화계 에틸렌 프로필렌 (Fluorinated ethylene propylene), 에틸렌　테트라플루오로에틸렌 (Ethylen tetrafluoroethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리비닐리덴플루오르 (Polyvinyliden fluorid), 퍼플루오로알콕시 코폴리머 (Perfluoroalkoxy copolymer), 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 열가소성 폴리에테르 폴리우레탄 (Thermoplastic polyether polyurethane), 　열가소성 폴리에테르 에스테르 일레스토머 (Thermoplastic polyether ester elastomer), 열가소성 폴리에테르 일레스토머 (Thermoplastic polyether elastomer), 열가소성 폴리스티렌 블록 코폴리머 (Thermoplastic polystyrene block copolymer), 열가소성 폴리아미드 일레스토머 (Thermoplastic polyamide elastomer), 　실리콘 러버(Silicone rubber) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 전자파 차폐 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다.
또한, 절연 필름과 전자파 차폐박막의 두께의 합은 0.1mm 이상에서 0.5 mm 이하일 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 두께가 얇고 가벼운 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 너비 방향과 길이 방향으로의 우수한 유연성을 가진 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면 너비와 두께를 조절할 수 있는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프의 제조에 사용되는 열융착 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 필름과 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 섬유가닥을 펼치는 방법에 사용되는 공기식 스프레딩 장치의 개략도이다.
도 5는 도 4의 공기식 스프레딩 장치를 이용하여 탄소 섬유가닥을 펼치는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 섬유가닥을 펼치는 방법에 사용되는 가열식 스프레딩 장치의 개략도이다.
도 7은 본 도 5의 가열식 스프레딩 장치를 이용하여 탄소 섬유가닥을 펼치는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 전자파 차폐용 유연 박막 테이프의 평면도이다.
도 9는 도 8의 XI-XI선을 따라 잘라본 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프의 제조에 사용되는 열융착 장치의 개략도이다.
본 실시예에 따른 열융착 장치(100)는 가이드 롤러부(10), 열융착부(20), 냉각부(30), 배출 롤러부(40), 절연 필름 제공부(50), 탄소 섬유 제공부(60), 회수부(70) 및 열간지 공급회수부(80)를 포함할 수 있다.
여기서, 가이드 롤러부(10)는 절연 필름(291)을 가이드하는 제1 가이드 롤러(11), 제2 가이드 롤러(12) 및 제3 가이드 롤러(13), 복수의 탄소 섬유(SCF)를 가이드하는 제4 가이드 롤러(14) 및 제5 가이드 롤러(15)를 포함할 수 있다.
또한, 가이드 롤러부(10)는 열간지 공급회수부(80)의 제1 열간지 공급부(81)에서 공급되는 제1 열간지(P1)을 가이드하는 제6 가이드 롤러(16), 제2 열간지 공급부(82)에서 공급되는 제2 열간지(P2)를 가이드 하는 제7 가이드 롤러(17) 및 열융착부(20)를 통과한 제2 열간지(P2)를 제1 열간지 회수부(83)로 가이드하는 제8 가이드 롤러(18)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면 가이드 롤러부(10)를 통하여 절연 필름(291), 복수의 탄소 섬유(292b), 제1 열간지(P1) 및 제2 열간지(P2)가 열융착 장치(100)에 공급될 수 있다.
본 실시예에 따른 열융착부(20)는 적외선 가열장치(21) 및 한쌍의 열압축 롤러(22)를 포함할 수 있다.
여기서, 적외선 가열장치(21)는 제1 적외선 가열장치(21a) 및 제1 적외선 가열장치(21a)와 이격되게 설치되는 제2 적외선 가열장치(21b)를 포함할 수 있다.
또한, 한쌍의 열압축 롤러(22)는 한쌍의 제1 열압축 롤러(22a) 및 한 쌍의 제2 열압축 롤러(22b)를 포함할 수 있다.
상세하게는, 본 실시예에 따른 한 쌍의 제1 열압축 롤러(22a)는 제1 상부 열압축 롤러(221a) 및 제1 상부 열압축 롤러(221a)의 아래에 설치되는 제1 하부 열압축 롤러(222a)를 포함하며, 한쌍의 제2 열압축 롤러(22b)는 제2 상부 열압축 롤러(221b) 및 제2 상부 열압축 롤러(221b)의 아래에 설치되는 제2 하부 열압축 롤러(222b)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면 1 적외선 가열장치(21a)와 제2 적외선 가열장치(21b) 사이에 한쌍의 제1 열압축 롤러(22a)가 설치될 수 있고, 한쌍의 제1 열압축 롤러(22a)와 한 쌍의 제2 열압축 롤러(22b) 사이에 제2 적외선 가열장치(21b)가 설치될 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 열융착 장치(11)를 이용한 전자파 차폐용 유연 박막 테이프의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프의 제조방법을 나타내는 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절연 필름과 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법(S100)은 열융착 장치(100)에 절연 필름(291)을 공급하는 단계(S110), 열융착 장치(100)에 복수의 탄소 섬유사(292b)를 공급하는 단계(S130) 및 열융착 장치(100)의 열융착부(20)에서 절연 필름(291)과 탄소 섬유사(292b)를 열융착 하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
상세하게는, 본 실시예에 따른 절연 필름(291)은 1 가이드 롤러(11), 제2 가이드 롤러(12) 및 제3 가이드 롤러(13)로 가이드 되어 절연 필름(291)의 길이 방향으로 열융착 장치(100)에 공급될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 절연 필름(291)의 소재는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride), 가교 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, crosslinked),　　폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리아미드(Polyamide), 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene), 불화계 에틸렌 프로필렌 (Fluorinated ethylene propylene), 에틸렌　테트라플루오로에틸렌 (Ethylen tetrafluoroethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리비닐리덴플루오르 (Polyvinyliden fluorid), 퍼플루오로알콕시 코폴리머 (Perfluoroalkoxy copolymer), 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 열가소성 폴리에테르 폴리우레탄 (Thermoplastic polyether polyurethane), 　열가소성 폴리에테르 에스테르 일레스토머 (Thermoplastic polyether ester elastomer), 열가소성 폴리에테르 일레스토머 (Thermoplastic polyether elastomer), 열가소성 폴리스티렌 블록 코폴리머 (Thermoplastic polystyrene block copolymer), 열가소성 폴리아미드 일레스토머 (Thermoplastic polyamide elastomer), 　실리콘 러버(Silicone rubber) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 복수의 탄소 섬유사(292b)는 전자파 차폐 물질이 코팅될 수 있으며, 복수의 탄소 섬유사(292b)는 절연 필름(291)의 너비 방향으로 펼쳐져 절연 필름(291)의 길이 방향으로 제4 가이드 롤러(14) 및 제5 가이드 롤러(15)에 의해 가이드 되어 열융착 장치(100)에 공급될 수 있다.
여기서, 복수의 탄소 섬유사(292b)에 코팅되는 전자파 차폐 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 절연 필름(291)과 탄소 섬유사(292b)를 열융착 하는 단계(S150)는 적외선 가열장치(21)로 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(SFCs)를 가열하는 단계(S151) 및 한쌍의 열압축 롤러(22) 사이로 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(SFCs)를 통과 시키는 단계(S152)를 포함할 수 있다.
상세하게는, 열융착 장치(100)에 공급된 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(SFCs)를 제1 적외선 가열장치(21a)로 가열하고 제1 상부 열압축 롤러(221a)와 제1 하부 열압축 롤러(222a) 사이로 통과시킨다. 이후, 제1 상부 열압축 롤러(221a)와 제1 하부 열압축 롤러(222a) 사이를 통과한 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(SFCs)를 제2 적외선 가열장치(21b)로 가열하고 제2 상부 열압축 롤러(221b)와 제2 하부 열압축 롤러(222b) 사이로 통과 시키면 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(SFCs)가 열융착된 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)가 만들어진다.
본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법(S100)은 열융착 장치(100)에 절연 필름(291)을 공급한 후, 절연 필름(291)을 덮도록 열융착 장치(100)에 제1 열간지(P1)를 공급하는 단계(S120)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법(S100)은 열융착 장치(100)에 복수의 탄소 섬유사(292b)를 공급한 후, 복수의 탄소 섬유사(292b)를 덮도록 열융착 장치(100)에 제2 열간지(P2)를 공급하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법(S100)은 열융착 장치(100)에 제1 열간지(P1)를 공급한 후, 절연 필름(291)에서 제1 열간지(P1)를 제거하는 단계(S160)를 더 포함할 수 있다.
절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(292b)에 열이 과하게 가해지면 절연 필름(291)이 융용되거나 복수의 탄소 섬유사(292b)가 파손될 수 있다.
본 실시예에 따르면 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(292b)를 덮도록 제공되는 제1 열간지(P1)와 제2 열간지(P2)에 적외선 가열장치(21)와 한쌍의 열압축 롤러(22)에서 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(292b) 가해지는 열의 일부가 흡수 될 수 있다.
결국, 본 실시예에 따르면 제1 열간지(P1)와 제2 열간지(P2)에 의하여 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(292b)를 열융착 시켜 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)가 만들수 있는 적절한 온도를 유지할 수 있다.
더불어, 본 실시예에 따르면 절연 필름(291)과 복수의 탄소 섬유사(292b)에 전달되는 열을 조절하여 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)의 두께(t)를 조절할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법(S100)은 열융착부(20)를 통과한 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)를 냉각부(30)로 냉각하는 단계(S170)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 냉각부(30)에서 냉각된 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)가 배출 롤러부(40)를 통하여 배출되어 회수부(70)로 회수 될 수 있다.
본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법(S100)에 의하면, 절연 필름(291) 및 절연 필름(291)의 너비 방향으로 펼쳐지고 절연 필름(291)의 길이 방향으로 나란하게 배열된 복수의 탄소 섬유사(292b)를 포함하는 전자파 차폐 박막(292)을 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)를 제조할 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따르면 복수의 탄소 섬유사(292b)가 절연 필름(291)의 너비 방향으로 펼쳐지므로 전자파 차폐 박막(292)의 두께(t1)가 얇게 형성될 수 있다.
이때, 본 실시예에 따른 전자파 차폐 박막(292)의 두께(t1)와 절연 필름(291)의 두께(t2)의 합인 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)의 두께(t)는 0.1mm이상에서 0.5mm이하 일 수 있다.
결국, 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법(S100)에 의하면 두께가 얇고 가벼운 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면 복수의 탄소 섬유사(292b)가 절연 필름(291)의 너비 방향으로 펼쳐져 있으므로 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)의 너비 방향으로의 우수한 유연성을 확보할 수 있다.
더불어, 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)의 길이 방향의 우수한 유연성은 절연 필름(291)의 길이 방향으로 배열된 유연한 복수의 탄소 섬유(292b)에 의하여 확보될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법(S100)에 의하면 우수한 유연성을 가진 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 열압착 장치(100)에 복수의 탄소 섬유사를 공급하는 단계(S130)는 복수의 탄소 섬유사(292b)로 이루어진 탄소 섬유가닥(OCF)을 펼치는 단계(S130A, S130B)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 절연 필름(291)의 너비 방향으로 복수의 탄소 섬유사(292b)로 이루어진 탄소 섬유가닥(OCF)을 펼치는 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 섬유가닥을 펼치는 방법에 사용되는 공기식 스프레딩 장치의 개략도이다.
도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 공기식 스프레딩 장치(90)는 제1 공급부(91), 제1 안내롤러부(92), 가압부(93), 제1 흡입부(94), 제2 안내롤러부(95), 제1 수거부(96) 및 제1 함침부(97)를 포함할 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 제2 안내롤러부(95)는 제21 안내롤러(95a) 및 제22 안내롤러(95b)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 가압부(93)는 제1 안내롤러부(92)와 제21 안내롤러(95a) 사이에 설치되는 제1 가압부재(93a)와 제21 안내롤러(95a)와 제22 안내롤러(95b) 사이에 설치되는 제2 가압부재(93a)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 제1 흡입부(94)는 가압부(93)의 아래에 설치되며, 제1 가압부재(93a)의 아래에 설치되는 제11 흡입장치(94a)와 제2 가압부재(93b)의 아래에 설치되는 제12 흡입장치(94b)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 제1 함침부(97)는 제2 가압부재(93b)와 제1 수거부(96)사이에 설치되어 제2 가압부재(93b)를 통과한 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b)가 통과되어 절연액으로 함침될 수 있다.
도 5는 도 4의 공기식 스프레딩 장치를 이용하여 탄소 섬유가닥을 펼치는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 탄소 섬유가닥(OCF)을 펼치는 단계(S130A)는 제1 안내롤러부(92)에서 제2 안내롤러부(95)로 탄소 섬유가닥(OCF)을 통과시키는 단계(S131A), 가압부(93)로 탄소 섬유가닥(OCF)을 누르는 단계(S132A), 제1 흡입부(94)로 가압부(93)로 눌린 탄소 섬유가닥(OCF)의 일면의 아랫부분의 공기를 흡입하는 단계(S133A) 및 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b)를 절연액으로 함침하는 단계(S134A)를 포함할 수 있다.
상세하게는, 제1 안내롤러부(92)를 통과한 탄소 섬유가닥(OCF)의 일면을 제1 가압부재(93a)로 누른 후, 제11 흡입장치(94a)로 탄소 섬유가닥(OCF)의 눌린 일면의 아랫 부분의 공기를 흡입한다. 이때, 탄소 섬유가닥(OCF)의 주위의 압력의 변화에 차이에 의하여 탄소 섬유가닥(OCF)으로 공기가 침투하게 된다.
이후, 공기가 침투된 탄소 섬유가닥(OCF)을 제21 안내롤러(95a)와 제 22 안내롤러(95b) 사이로 통과시킨다. 또한, 제21 안내롤러(95a)를 통과한 공기가 침투된 탄소 섬유가닥(OCF)을 제2 가압부재(93b)로 누른 후, 제12 흡입장치(94b)로 공기가 침투된 탄소 섬유가닥(OCF)의 눌린 일면의 아랫 부분의 공기를 흡입한다. 이때, 공기가 침투된 탄소 섬유가닥(OCF)의 주위의 압력의 변화에 차이에 의하여 탄소 섬유가닥(OCF)으로 더 많은 공기가 침투되면 뭉쳐져 있던 복수의 탄소 섬유사(292b)가 펼쳐지게 된다.
여기서, 본 실시예에 따른 제1 가압부의 가압장치와 제1 흡입부의 흡입장치 각각은 2개로 한정되지 않고, 1개 또는 3개 이상일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 탄소 섬유사(OCF)의 펼쳐지는 너비와 두께는 제1 가압부의 가압장치와 제1 흡입부의 흡입장치의 개수로 조절될 수 있다.
즉, 탄소 섬유가닥(OCF)을 펼치는 단계(S130A)에서 제1 가압부의 가압장치와 제1 흡입부의 흡입장치의 수를 늘린다면 탄소 섬유사(292b)의 펼쳐지는 너비를 크게하고 두께를 얇게할 수 있고, 반대로 가압장치와 흡입장치의 수를 줄인다면 탄소 섬유사(292b)의 펼쳐지는 너비를 작게하고 두께를 두껍게 할 수 있다.
결국, 본 실시예에 따르면 탄소 섬유가닥(OCF)을 복수의 탄소 섬유사(292b)로 펼칠 수 있으며, 복수의 탄소 섬유사(292b)의 펼쳐지는 너비와 두께를 조절할 수 있다.
이렇게 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b)는 절연액이 수용된 제1 함침부(97)를 통과하여 절연액으로 함침될 수 있다.
상기에 기술된 바와 같이 이렇게 탄소 섬유가닥(OCF)를 이용하여 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b)는 열압착 장치(100)에 공급되어 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)를 만드는데 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 섬유가닥을 펼치는 방법에 사용되는 가열식 스프레딩 장치의 개략도이다.
도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 스프레딩 장치(190)는 제2 공급부(191), 가압 롤러부(192), 가열부(193), 제2 흡입부(194), 제2 수거부(195) 및 제2 함침부(196)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 가압 롤러부(192)는 한 쌍의 제1 가압 롤러(192a), 한 쌍의 제2 가압 롤러(192b), 한쌍의 제3 가압 롤러(192c), 한쌍의 제4 가압 롤러(194d) 및 한쌍의 제5 가압 롤러(195d)를 포함할 수 있다.
여기서, 한 쌍의 제1 가압 롤러부(192a)는 제1 상부 가압 롤러(192a1)와 제1 상부 가압 롤러(192a1) 아래에 설치되는 제1 하부 가압 롤러(192a2)를 포함할 수 있다. 또한, 한 쌍의 제2 가압 롤러부(192b)는 제2 상부 가압 롤러(192b1)와 제1 상부 가압 롤러(192b1) 아래에 설치되는 제2 하부 가압 롤러(192b2)를 포함할 수 있다. 또한, 한 쌍의 제3 가압 롤러부(192c)는 제3 상부 가압 롤러(192c1)와 제3 상부 가압 롤러(192c1) 아래에 설치되는 제3 하부 가압 롤러(192c2)를 포함할 수 있다. 또한, 한 쌍의 제4 가압 롤러부(192d)는 제4 상부 가압 롤러(192d1)와 제4 상부 가압 롤러(192d1) 아래에 설치되는 제4 하부 가압 롤러(192d2)를 포함할 수 있다. 또한, 한 쌍의 제5 가압 롤러부(192e)는 제5 상부 가압 롤러(192e1)와 제5 상부 가압 롤러(192e1) 아래에 설치되는 제5 하부 가압 롤러(192e2)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 가열부(193)는 제1 공급부(191)와 가압 롤러부(192) 사이에 설치되어 탄소 섬유가닥(OCF)을 가열할 수 있다.
상세하게는, 가열부(193)는 제2 공급부(191)와 한쌍의 제1 가압 롤러(192a) 사이에 설치되는 제1 가열장치(193a), 제1 가압 롤러(192a)와 제2 가압 롤러(192b) 사이에 설치되는 제2 가열장치(193b), 제2 가압 롤러(192b)와 제3 가압 롤러(192c) 사이에 설치되는 제3 가열장치(193c), 제3 가압 롤러(192c)와 제4 가압 롤러(192d) 사이에 설치되는 제4 가열장치(193d) 및 제4 가압 롤러(192d)와 제5 가압 롤러(192e) 사이에 설치되는 제5 가열장치(193e)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 제2 흡입부(194)는 가열부(193)와 가압 롤러부(192) 사이에 설치되어, 가열부(193)에 의해 가열된 탄소 섬유가닥(OCF)의 일면의 아랫 부분의 공기를 흡입할 수 있다.
상세하게는, 제2 흡입부(194)는 제1 가열부(193a)와 한쌍의 제1 가압 롤러(192a) 사이에 설치되는 제21 흡입장치(194a), 제2 가열부(193b)와 한쌍의 제2 가압 롤러(192b) 사이에 설치되는 제22 흡입장치(194b), 제3 가열부(193c)와 한쌍의 제3 가압 롤러(192c) 사이에 설치되는 제23 흡입장치(194c), 제4 가열부(193d)와 한쌍의 제4 가압 롤러(192d) 사이에 설치되는 제24 흡입장치(194d) 및 제5 가열부(193e)와 한쌍의 제5 가압 롤러(192e) 사이에 설치되는 제25 흡입장치(194e)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 제2 함침부(196)는 한쌍의 제5 가압 롤러(192e)와 제2 수거부(195)사이에 설치되어 한쌍의 제5 가압 롤러(192e)를 통과한 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b)가 통과되어 절연액으로 함침될 수 있다.
도 7은 본 도 5의 가열식 스프레딩 장치를 이용하여 탄소 섬유가닥을 펼치는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참고하면 가열식 스프레딩 장치를 이용하여 탄소 섬유가닥을 펼치는 단계(S130B)는 제2 공급부(191)에서 제2 공급부(191)와 이격되게 설치되는 가압 롤러부(192)로 탄소 섬유가닥(OCF)을 통과시키는 단계(S131B), 가열부(193)로 탄소 섬유가닥(OCF)을 가열하는 단계(S1332B), 제2 흡입부(194)로 가열부(193)로 가열된 탄소 섬유가닥(OCF)의 일면의 아랫부분의 공기를 흡입하는 단계(S133B) 및 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b)를 절연액으로 함침하는 단계(S134B)를 포함할 수 있다.
상세하게는, 제2 공급부(191)를 통과한 탄소 섬유가닥(OCF)을 제1 가열장치(193a)로 가열한 후, 제21 흡입장치(194a)로 탄소 섬유가닥(OCF)의 가열된 일면의 아랫 부분의 공기를 흡입한다. 이때, 흡입되는 공기에 의해 발생된 압력의 차이로 인해 가열된 탄소 섬유가닥(OCF) 사이로 공기가 침투하게 된다.
이후 제1 가열장치(193a)로와 제21 흡입장치(194a)를 이용하여 탄소 섬유가닥(OCF)을 펼치는 공정과 동일한 공정을 제2 가열장치(193b)와 제22 흡입장치(194b), 제3 가열장치(193c)와 제23 흡입장치(194c), 제4 가열장치(193d)와 제24 흡입장치(194e)와 제5 가열장치(193e)와 제25 흡입장치(194e)에서 반복한다.
여기서, 본 실시예에 따른 가열부의 가열장치와 제2 흡입부의 흡입장치 각각은 5개로 한정되지 않고, 1개 내지 4개 또는 6개 이상일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 탄소 섬유사(OCF)의 펼쳐지는 너비와 두께는 가열부의 가열장치와 제2 흡입부의 흡입장치의 개수로 조절될 수 있다.
즉, 탄소 섬유가닥(OCF)을 펼치는 단계(S130B)에서 가열부의 가열장치와 제2 흡입부의 흡입장치의 수를 늘린다면 탄소 섬유사(292b)의 펼쳐지는 너비를 크게하고 두께를 얇게할 수 있고, 반대로 가열장치와 흡입장치의 수를 줄인다면 탄소 섬유사(292b)의 펼쳐지는 너비를 작게하고 두께를 두껍게 할 수 있다.
결국, 본 실시예에 따르면 탄소 섬유가닥(OCF)을 복수의 탄소 섬유사(292b)로 펼칠 수 있으며, 복수의 탄소 섬유사(292b)의 펼쳐지는 너비와 두께를 조절할 수 있다.
이렇게 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b)는 절연액이 수용된 제2 함침부(196)를 통과하여 절연액으로 함침될 수 있다.
상기에 기술된 바와 같이 이렇게 탄소 섬유가닥(OCF)를 이용하여 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b)는 열압착 장치(100)에 공급되어 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)를 만드는데 사용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 전자파 차폐용 유연 박막 테이프의 평면도이고, 도 9는 도 8의 XI-XI선을 따라 잘라본 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)는 절연 필름(291) 및 전자파 차폐 박막(292)을 포함할 수 있다.
여기서, 절연 필름(291)은 폴리프로필렌(Polypropylene: PP), 써모플라스틱 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane: TPU) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET) 중 하나를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전자파 차폐 박막(292)은 절연 필름(291)과 열융착으로 결합되는 전자파 차폐 물질(292a)이 코팅된 복수의 탄소 섬유사(292b)를 포함하며, 절연 필름(291)의 위에 위치할 수 있다.
여기서, 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사(292b)는 절연 필름(291)의 너비 방향으로 펼쳐져 길이 방향을 따라 배열될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 복수의 탄소 섬유사(292b)에 코팅되는 전자파 차폐 물질(292a)은 니켈(Ni) 및 구리(Cu)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)의 두께(t)는 전자파 차폐 박막(292)의 두께(t1)와 절연 필름(191)의 두께(t2)의 합인 0.1mm이상에서 0.5mm이하 일 수 있다.
결국, 본 실시예에 따르면 결국 두께가 얇고 가벼운 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)를 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면 복수의 탄소 섬유사(292b)가 절연 필름(291)의 너비 방향으로 펼쳐져 있고 절연 필름의 길이 방향으로 배열되어 있으므로, 너비 방향과 길이 방향의 유연성이 확보된 전자파 차폐용 유연 박막 테이프(290)를 제공할 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 전자파 차폐 박막(292)은 복수의 탄소 섬유사(292b)가 절연 필름(291)의 너비 방향으로 펼쳐져 이루어진 단층 구조뿐만 아니라, 절연 필름(291)의 너비 방향으로 펼쳐진 복수의 탄소 섬유사(292b) 위에 다른 복수의 탄소 섬유사가 배열되어 이루어진 복층 구조를 포함할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 10: 가이드 롤러부
20: 열융착부 30: 냉각부
40: 배출 롤러부 50: 절연 필름 제공부
60: 틴소 섬유 제공부 70: 회수부
80: 열간지 공급 및 회수부
90: 공기식 스프레딩 장치
190: 가열식 스프레딩장치
290: 전자파 차폐용 유연 박막 테이프

Claims (14)

  1. 열융착 장치에 길이 방향으로 절연 필름을 공급하는 단계;
    상기 열융착 장치에 상기 절연 필름의 너비 방향으로 펼쳐져 상기 길이 방향으로 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 공급하는 단계; 및
    상기 열융착 장치의 열융착부에서 상기 절연 필름과 상기 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하는 단계; 를 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 공급하는 단계는,
    상기 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사로 이루어진 탄소 섬유가닥을 펼치는 단계를 포함하는 전자파 차례용 유연 박막 테이프 제조방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유가닥을 펼치는 단계는,
    공기식 스프레딩 장치의 제1 안내롤러부에서 상기 제1 안내롤러부와 이격되게 설치되는 상기 공기식 스프레딩 장치의 제2 안내롤러부로 상기 탄소 섬유가닥을 통과시키는 단계;
    상기 제1 안내롤러부와 상기 제2 안내롤러부 사이에 설치된 상기 공기식 스프레딩 장치의 가압부로 상기 탄소 섬유가닥을 누르는 단계; 및
    상기 가압부의 아래에 설치되는 상기 공기식 스프레딩 장치의 제1 흡입부로 상기 가압부로 눌린 상기 탄소 섬유가락의 일면의 아랫부분의 공기를 흡입하는 단계; 를 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유가닥을 펼치는 단계는,
    가열식 스프레딩 장치의 제2 공급부에서 상기 제2 공급부와 이격되게 설치되는 상기 가열식 스프레딩 장치의 가압 롤러부로 상기 탄소 섬유가닥을 통과시키는 단계;
    상기 제2 공급부와 상기 가압 롤러부 사이에 설치되는 상기 가열식 스프레딩 장치의 가열부로 상기 탄소 섬유가닥을 가열하는 단계;
    상기 가열부와 상기 가압 롤러부 사이에 설치되는 상기 가열식 스프레딩 장치의 제2 흡입부로 상기 가열부로 가열된 상기 탄소 섬유가닥의 일면의 아랫부분의 공기를 흡입하는 단계; 를 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 절연 필름과 상기 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하는 단계는,
    상기 절연 필름와 복수의 탄소 섬유사를 상기 열융착부의 적외선 가열장치로 가열하는 단계; 및
    상기 적외선 가열장치와 이격되게 설치되는 상기 열융착부의 한쌍의 열압축 롤러 사이로 상기 절연 필름과 상기 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 통과시키는 단계; 를 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 열융착 장치에 상기 절연 필름을 공급 한 후, 상기 절연 필름의 일면을 덮도록 상기 열융착 장치에 제1 열간지를 공급하는 단계; 및
    상기 열융착 장치에 상기 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 공급한 후, 상기 절연필름의 일면의 반대쪽에 위치하는 타면에 배열되는 상기 복수의 탄소 섬유사를 덮도록 상기 열융착 장치에 제2 열간지를 공급하는 단계; 를 더 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 열융착 장치에 상기 제1 열간지를 공급한 후, 상기 제1 열간지가 상기 열융착부를 통과하면 상기 절연 필름에서 상기 제1 열간지를 제거하는 단계를 더 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 절연 필름과 상기 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 열융착하여 만들어진 전자파 차폐용 유연 박막 테이프를 냉각부로 냉각하는 단계를 더 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 융착된 절연 필름의 두께와 복수의 탄소 섬유사의 두께의 합은 0.1mm이상에서 0.5mm 이하 사이로 조절되는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프 제조방법.
  10. 절연 필름; 및
    상기 절연 필름과 열융착으로 결합되는 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사를 포함하며 상기 절연 필름의 일면에 위치하는 전자파 차폐박막; 을 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 물질이 코팅된 복수의 탄소 섬유사는,
    상기 절연 필름의 너비 방향으로 펼쳐져 길이 방향을 따라 배열되는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 절연 필름의 소재는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride), 가교 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, crosslinked),　　폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리아미드(Polyamide), 폴리테트라플루오로에틸렌 (Polytetrafluoroethylene), 불화계 에틸렌 프로필렌 (Fluorinated ethylene propylene), 에틸렌　테트라플루오로에틸렌 (Ethylen tetrafluoroethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리비닐리덴플루오르 (Polyvinyliden fluorid), 퍼플루오로알콕시 코폴리머 (Perfluoroalkoxy copolymer), 열가소성 폴리우레탄(Thermoplastic polyurethane), 열가소성 폴리에테르 폴리우레탄 (Thermoplastic polyether polyurethane), 　열가소성 폴리에테르 에스테르 일레스토머 (Thermoplastic polyether ester elastomer), 열가소성 폴리에테르 일레스토머 (Thermoplastic polyether elastomer), 열가소성 폴리스티렌 블록 코폴리머 (Thermoplastic polystyrene block copolymer), 열가소성 폴리아미드 일레스토머 (Thermoplastic polyamide elastomer), 　실리콘 러버(Silicone rubber) 중 하나를 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 전자파 차폐 물질은 니켈(Ni), 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 마그네슘(Mg)을 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 절연 필름과 상기 전자파 차폐박막의 두께의 합은 0.1mm 이상에서 0.5 mm 이하인 포함하는 전자파 차폐용 유연 박막 테이프.
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