KR20190139644A - 전자파 차폐 및 방열 복합시트를 위한 코어-쉘 구조의 금속수산화물 제조방법 - Google Patents

전자파 차폐 및 방열 복합시트를 위한 코어-쉘 구조의 금속수산화물 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예는 전자파 차폐 및 방열 복합시트를 위한 코어-쉘 구조의 금속수산화물 제조방법을 제공한다. 더욱 상세하게는, 금속 코어를 염기성 용액 또는 산성 용액에 부식시켜 금속 코어 상에 금속수산화물 쉘을 형성시켜 부식된 금속물질을 형성하는 단계, 상기 부식된 금속물질을 폴리머 수지와 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계 및 상기 슬러리를 시트에 도포하여 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여 전기, 전자파 차폐 및 방열을 동시에 제공하는 복합 시트를 제공한다.

Description

전자파 차폐 및 방열 복합시트를 위한 코어-쉘 구조의 금속수산화물 제조방법{Method for manufacturing metallic oxide of core-shell structure for electromagnetic wave shielding and heat-radiating composite sheet}
본 발명은 전자파 차폐 및 방열 복합시트를 위한 코어-쉘 구조의 금속수산화물 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 코어 금속수산화물 쉘 구조로 제조해 부식에 따라 쉘 두께를 제어하고 이를 포함한 전자파 및 열 차단 복합시트 제조에 관한 것이다.
최근 전자 기기 및 전자 부품이 경박 단소화되는 경향에 따라 전기 소자의 집적도가 높아지고 있으며, 전기 에너지로 작동 하는 전기 소자의 발열량도 크게 증가하고 있다. 이에 따라, 전자기기 내부에서 발생된 열을 효과적으로 분산하여 발산시키는 방열 특성의 향상에 대한 요구가 높아 지고 있다. 또한, 전기 소자의 집적도가 높아짐에 따라서 전자파의 발생량도 증가하는데, 이러한 전자기파가 전자기기의 접합부, 연결부 등을 통하여 누출되어 다른 전기 소자 또는 전자 부품의 오작동을 유발하거나 인체 면역 기능을 약화시키는 등의 유해 작용을 하는 문제점이 나타났다.
이에 따라서, 전기 소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 분산하여 발산시키는 방열 특성과, 전기 소자의 오작동을 일으키고 인체에 악영향을 미치는 전자파를 효과적으로 차폐 및 흡수할 수 있는 특성을 동시에 구현할 수 있는 방안에 대한 다양한 연구가 이루어져왔다.
다양한 전기 소자들이 방열 특성을 향상시키기 위하여, 열을 전도하여 외부에 방출시키는 방열판을 구비하거나 열전도성이 우수한 실리콘 고무 시트 등을 구비하는 방법 등이 제안되었으나, 이러한 방열판이나 실리콘 고무 시트 등은 전기 소자들에 견고하게 밀착시키기 어렵고 방열 특성을 충분히 발휘하지 못하고, 전자기파를 차폐 및 흡수하는 능력이 거의 없다는 문제점을 가지고 있었다.
이에 따라, 방열 특성을 갖는 재료와 전자파를 차폐 및 흡수하기 위한 재료를 함께 적용하는 방법들이 제안되었다. 특히, 열전도 특성을 갖는 시트와 전자파 차폐/흡수 성능을 갖는 시트를 적층시킨 제품이 많이 사용되고 있는데, 이러한 제품들은 다층 재료의 특성상 두께가 두꺼워지며, 전기 단락 등을 발생하는 문제점이 있었고, 최근 전자 기기에서 요구하는 정도의 열전도성 및 전자파 흡수 특성을 구현하기 어려웠다. 그리고, 열전도성 또는 전자파 흡수 특성을 향상시키기 위하여 상기 다층 재료에 첨가되는 필러의 충진량을 증가시키는 방법이 제안되었으나, 상용성 등의 이유로 인하여 일정량 이상으로 필러를 충진시키기 어렵고, 필러의 충진량을 증가시키면 다층 재료의 경도가 상승하여 제품의 열전도 특성을 저하시키는 문제점이 나타났다.
또한, 상기 시트에 사용되는 절연체 금속 충진제 제작시 열처리할 경우 산화막의 균열이 가는 문제점 및 저항이 저하되는 문제점이 나타났다.
따라서, 열, 전기, 전자파 차폐를 동시에 제공하는 시트에 대한 연구가 필요하다.
대한민국 공개특허 KR 10-1237001
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 상술된 종래의 문제점을 해결한 전자파 차폐 및 방열 효과를 동시에 갖춘 복합시트를 위한 코어-쉘 구조의 금속수산화물 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법을 제공한다. 본 발명의 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법은 금속 코어를 염기성 용액 또는 산성 용액에 부식시켜 금속 코어 상에 금속수산화물 쉘을 형성시켜 부식된 금속물질을 형성하는 단계, 상기 부식된 금속물질을 폴리머 수지와 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계 및 상기 슬러리를 시트에 도포하여 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하여 제공한다.
또한, 상기 금속코어는 알루미늄, 구리, 동, 아연, 납, 크롬, 주석, 티타늄, 철, 마그네슘, 망간, 바륨 또는 니켈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속 코어의 입도는 5μm 내지 15μm인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 염기성 용액은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 아염소산나트륨 또는 하이포염소산나트륨을 포함할 수 있다.
이때, 상기 산성 용액은 염산, 황산, 질산, 폼산, 아세트산, 브로민화 수소산, 아이오딘화 수소산, 과염소산, 왕수(HNO3 ＋ 3HCl), 오플로오르안티몬산(SbF5-HSOF), 불산, 탄산 또는 페놀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 염기성 용액의 농도는 0.01M 내지 0.05M인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속수산화물 쉘은 수산화 알루미늄, 알루미나, 상기 코어 금속의 산화물 또는 상기 코어 금속의 수화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부식된 금속물질을 형성하는 단계는 12시간 내지 24시간 동안 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속수산화물 쉘의 두께는 10nm 내지 170nm인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅하는 단계는 닥터 블레이드, 스프레이 코팅 또는 스핀코팅법을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는 상기 상술된 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법에 의해 제조된 복합 시트를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열, 전기, 전자파 차폐를 동시에 제공하는 시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 및 방열 복합시트를 위한 코어-쉘 구조의 금속수산화물 제조방법은 경량화된 시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 및 방열 시트 제조방법은 간단한 공정을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 시트 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부식된 금속물질 형성 실험방법을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코어-쉘 구조의 부식된 금속물질을 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 염기성 용액 에서 부식시킨 알루미늄 입자의 단면을 나타낸 FIB-SEM사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속수산화물 쉘 두께 및 수산화물 농도 및 부식 시간에 따라 저항을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명 실시예의 부식 시간에 따른 금속수산화물 쉘 두께를 나타낸 그래프 이다.
도 7은 본 발명 실시예의 부식 시간에 따른 알루미늄 입자 단면 FIB-SEM사진이다.
도 8은 본 발명 실시예의 부식 시간에 따른 알루미늄 사진이다.
도 9는 본 발명 실시예의 금속수산화물 쉘 두께에 따른 저항 그래프이다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따라 제조한 시트의 열전도율을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 제조한 시트의 전자파 차폐 특성을 평가한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 제조한 시트의 두께별 전자파 차폐 특성을 나타낸 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 시트 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 금속 코어를 염기성 용액 또는 산성 용액에 부식시켜 금속 코어 상에 금속수산화물 쉘을 형성시켜 부식된 금속물질을 형성하는 단계(S100), 상기 부식된 금속물질을 폴리머 수지와 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계(S200) 및 상기 슬러리를 시트에 도포하여 코팅하는 단계(S300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 금속 코어를 염기성 용액 또는 산성 용액에 부식시켜 금속 코어 상에 금속수산화물 쉘을 형성시켜 부식된 금속물질을 형성한다(S100).
예를 들어, 상기 금속코어는 알루미늄, 구리, 동, 아연, 납, 크롬, 주석, 티타늄, 철, 마그네슘, 망간, 바륨 또는 니켈을 포함할 수 있다.
이때, 금속코어의 종류에 따라 전자파 차폐의 성능이 다르며, 차폐할 수 있는 주파수 영역이 다르기 때문에 필요한 주파수 범위에 맞추어 금속코어를 결정해야한다.
이때, 상기 금속코어는 염기성 용액 또는 산성 용액에 부식되어 상기 금속 코어 상에 금속수산화물 쉘이 형성되는 금속코어 일수 있다.
예를 들어, 상기 금속 코어의 입도는 5μm 내지 15μm인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 금속 코어의 입도가 5μm 미만일 경우 부식공정에서 부식의 속도의 제어가 힘들수있으며, 전자파 차폐성능을 기대할 수 없으며, 상기 금속코어의 입도가 15μm를 초과할 경우 전자파 차폐 성능은 높아질 수 있으나, 방열시트로 사용시 열전도도가 떨어질 수 있다.
예를 들어, 상기 염기성 용액은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 아염소산나트륨 또는 하이포염소산나트륨을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 산성 용액은 염산, 황산, 질산, 폼산, 아세트산, 브로민화 수소산, 아이오딘화 수소산, 과염소산, 왕수(HNO3 ＋ 3HCl), 오플로오르안티몬산(SbF5-HSOF), 불산, 탄산 또는 페놀을 포함할 수 있다.
이때, 상기 염기성 용액 또는 산성 용액은 상기 금속 코어의 표면을 부식시켜 쉘을 형성하는 것일 수 있다.
바람직하게는, 상기 염기성 용액의 몰농도(M, mol/L)는 0.01M 내지 0.05M인 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 염기성 용액 또는 산성 용액의 농도가 0.01M 미만일 경우 금속수산화물 쉘의 두께가 얇아 열, 전기 및 전자파 차단 특성을 발휘 하지 못할 수 있다.
이때, 염기성 용액 또는 산성 용액의 농도가 0.05M를 초과할 경우 금속코어가 염기성 용액 또는 산성 용액에 빠른 반응으로 부식되어 많은 가스가 발생하는 문제점 및 금속코어가 염기성 용액에 용해되는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 상기 염기성 용액 또는 산성 용액의 농도가 0.01M 내지 0.05M일 경우 금속코어가 용해 되지 않고, 느린 반응으로 금속코어 상에 금속수산화물 쉘을 형성하여 바람직할 수 있다.
예를 들어, 상기 금속수산화물 쉘은 수산화 알루미늄, 알루미나, 상기 코어 금속의 산화물 또는 상기 코어 금속의 수화물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 금속코어가 알루미늄(Al), 염기성 용액이 수산화 칼륨(KOH), 금속수산화물 쉘이 수산화알루미늄Al(OH)3이라면 하기 화학식1과 같이 금속 코어 상에 금속수산화물 쉘이 형성 될 수 있다.
[화학식1]
Al(s) + 3KOH(aq) → Al(OH)3(S) + H2(g)
바람직하게는, 상기 부식된 금속물질을 형성하는 단계는 12시간 내지 24시간 동안 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 부식 시키는 시간이 12시간 미만일 경우 금속 산화물 쉘이 10nm이하의 두께로 형성되어 열, 전기 및 전자파 차폐 효과를 낼 수 없고, 부식 시키는 시간이 24시간을 초과할 경우 금속수산화물 쉘이 170nm이상 형성되어 열, 전기 및 전자파 차폐 성능이 떨어질 수 있다.
이때, 상기 금속수산화물 쉘의 두께는 10nm 내지 170nm인 것을 특징으로 할 수 이다.
이때, 상기 쉘의 두께가 10nm 미만일 경우 경우 열, 전기 및 전자파 차단 효과를 발휘 할 수 없고, 170nm 초과 할 경우 부식된 금속물질의 저항 특성이 떨어져 열, 전기 및 전자파 차단 효과가 떨어질 수 있다.
상기 부식된 금속물질의 쉘의 두께는 부식시간 및 염기성 용액의 농도에 따라 결정될 수 있다.
더욱 바람직하게는 염기성 용액 또는 산성 용액의 농도를 0.01M내지 0.015M을 사용하고 10시간 내지 14시간 동안 부식할 경우 쉘의 두께가 150nm내지 170nm로 형성되어 열, 전기 및 전자파를 가장 효율적으로 차단할 수 있다.
그 다음에, 상기 부식된 금속물질을 폴리머 수지와 혼합하여 슬러리를 형성한다(S200).
예를 들어, 상기 폴리머 수지는 실리콘일 수 있다.
또한, 상기 슬러리에 포함된 부식된 금속물질은 상기 폴리머수지 총 중량 대비 60중량% 대비 80중량%인 것을 특징으로 할 수 있다.
그 다음에, 상기 슬러리를 시트에 도포하여 코팅 한다(S300).
예를 들어, 상기 코팅하는 단계는 닥터 블레이드, 스프레이 코팅 또는 스핀코팅법을 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 닥터 블레이드법(Doctor blade)을 사용하여 얇고 넓게 코팅할 수 있어 경량화된 복합시트를 제공 할 수 있다.
상기 닥터 블레이드법(Doctor blade)는 슬러리를 부어 놓고 바닥과 일정한 간격을 유지하도록 설계된 칼날을 위로 지나가게 하여 시트를 만들고 스프레이 코팅 보다 저렴하여 경제적 효과를 제공할 수 있다.
따라서, 상기 상술된 열, 전기 및 전자파 차폐 복합시트 제조방법에 의해 제조된 복합 시트를 제공 할 수 있다.
이러한 본 발명의 복합시트는 열, 전기, 전자파 차폐를 동시에 제공하는 시트를 제공할 수 있고, 경량화된 시트를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부식된 금속물질 형성 실험방법을 나타낸 모식도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 상기 금속코어가 알루미늄 파우더(Al powder), 염기성 용액이 수산화 칼륨(KOH solution)을 사용하여 금속코어를 부식(corrosion)시키는 단계(a), 필터에 의해 필터(filtration)와 흡인기(aspirator)를 사용하는 단계(b), 씻는(Washing) 단계(c)를 통해 금속코어 상에 금속수산화물 쉘(수산화알루미늄Al(OH)3)이 형성된 부식된 금속물질 얻는 방법을 보여준다.
따라서, 하기 화학식1과 같이 금속 코어 상에 금속수산화물 쉘이 형성 된 부식된 금속물질을 형성방법을 나타낼 수 있다.
[화학식1]
Al(s) + 3KOH(aq) → Al(OH)3(S) + H2(g)
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 코어-쉘 구조의 부식된 금속물질을 나타낸 모식도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 금속코어를 알루미늄(Al), 금속수산화물 쉘이 수산화알루미늄Al(OH)3이라면 하기 도 3 과 같은 부식된 금속물질의 코어- 쉘 구조를 확인 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 염기성 용액에서 부식시킨 알루미늄 입자의 단면을 나타낸 FIB-SEM사진이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따라 금속코어가 알루미늄(Al), 0.01M 염기성 용액이 수산화 칼륨(KOH), 금속수산화물 쉘이 수산화알루미늄Al(OH)3로 실시한 부식된 금속물질의 코어-쉘 구조를 FIB-SEM사진으로 확인할 수 있다.
도 4(a), 도 4(b)는 부식된 금속물질을 보여주고, 도 4(a-1)는 도 4(a)의 (a-1)을 100배 확대한 사진, 도 4(b-1)는 도(b)의 (b-1)부분을 100배 확대한 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금속수산화물 쉘 두께 및 염기성 용액 농도 및 부식 시간에 따라 저항을 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 도 5(a)는 본 발명의 실시예에 따라 염기성 용액 KOH 수용액 농도에 따른 금속수산화물 쉘의 두께를 나타낸 그래프 이다.
도 5(a)는 염기성 용액 KOH 수용액 농도에 따라 12시간 부식(corrosion 12H)시킨 것 보다 24시간 부식(corrosion 24H)시킨 것이 더 두꺼운 금속수산화물 쉘을 나타내는 것을 확인 할 수 있다.
도 5(b)는 따라 염기성 용액 농도0.01M에서 12시간, 0.015M에서 12시간 0.05M에서 12시간, 0.01M에서 24시간, 0.02M에서 24시간, 0.03M에서 24시간, 0.05M에서 24시간 부식된 금속물질, 알루미늄 입자(Al), Al2O3입자의 저항을 알아본 그래프 이다.
도 5(b)를 보면 Al2O3입자는 부식된 금속물질을 열처리한 것으로 종래 산화막의 균열 문제점을 가져온 입자이고, 0.05M에서 24시간 부식된 금속물질이 가장 큰 저항을 갖기 때문에 전자파 차폐성능이 높은 것을 확인 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 부식된 금속물질은 농도와 시간에 따라 두께를 조절할 수 있고, 저항을 높여 열, 전기 및 전자파 차폐를 성능을 높이는 효과를 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명 실시예의 부식 시간에 따른 금속수산화물 쉘 두께를 나타낸 그래프 이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 0.015M 의 KOH로 알루미늄을 부식시켜 형성한 부식된 금속물질을 부식시간(Corrosion time)에 따른 두께를 나타낸 것이다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 부식된 금속물질은 농도와 시간에 따라 두께를 조절할 수 있는 것을 확인 할 수 있다.
도 7은 본 발명 실시예의 부식 시간에 따른 알루미늄 입자 단면 FIB-SEM사진이다.
도 7을 참조하면, 도 7(a) 내지 도 7(f)는 1시간(H), 3H, 12H, 24H, 30H, 48H의 부식 시간에 따른 알루미늄 입자 단면을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따라 부식된 금속물질은 부식시간을 조정하여 도 7(a) 내지 도 7(b)와 같이 금속수산화물 쉘이 얇아 차폐효과를 갖지 못하거나 도 7(e) 내지 도 7(f)와 같이 금속수산화물 쉘이 차폐성능이 떨어지게 두껍거나 금속 코어가 용해 되지 않도록 하여 도 (c) 내지 도 7(d)와 같이12시간 내지 24시간으로 부식시간을 조정하여 부식된 금속물질을 형성하는 것이 바람직한 것을 확인 할 수 있다.
도 8은 본 발명 실시예의 부식 시간에 따른 알루미늄 사진이다.
도 8을 참조하면, 부식시간 1시간 내지 48시간 동안 0.015M의 KOH에서 알루미늄을 부식시키는 과정을 나타낸 사진이다.
도 8(j)는 알루미늄이 용해된 것을 확인 할 수 있다.
따라서, 부식시간을 조정하여 부식된 금속물질을 형성하는 것이 바람직한 것을 확인 할 수 있다.
도 9는 본 발명 실시예의 금속수산화물 쉘 두께에 따른 저항 그래프이다.
도 9를 참조하면, 금속수산화물 쉘의 두께(Thickness)가 125nm일 때 저항이 급격히 증가하는 것을 확인 할 수 있고, 금속수산화물 쉘의 두께가 10nm 내지 170nm일 경우의 저항이 열, 전기 및 전자파 차단에 가장 바람직한 것을 확인 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예와 같이 염기성 용액의 농도는 0.01M 내지 0.05M, 부식된 금속물질을 형성하는 단계에서 부식시키는 시간은 12시간 내지 24시간인 것을 특징으로 하여 금속수산화물 쉘의 두께가 10nm 내지 170nm로 형성되어 저항을 높이고 열, 전기 및 전자파 차폐효과를 제공할 수 있는 것을 확인 할 수 있다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따라 제조한 시트의 열전도율을 나타낸 그래프이다.
도 10를 참조하면, Si입자, Al입자, 0.01M에서 12시간 부식시킨 부식된 금속물질(0.01M_12H), 0.01M에서 24시간 부식시킨 부식된 금속물질 (0.01M_24H), Al2O3입자의 열전도율을 비교한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예인 12시간 부식시킨 부식된 금속물질(0.01M_12H), 0.01M에서 24시간 부식시킨 부식된 금속물질 (0.01M_24H) 이 열전도율이0.8192 및 0.763으로 열 차폐 효과가 뛰어난 것을 확인 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 제조한 시트의 전자파 차폐 특성을 평가한 그래프이다.
도 11을 참조하면, Si입자, Al입자, 0.01M에서 12시간 부식시킨 부식된 금속물질(0.01M_12H), 0.01M에서 24시간 부식시킨 부식된 금속물질 (0.01M_24H), Al2O3입자의 전자파 차폐 특성을 비교한 그래프 이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 12시간동안 0.01M 염기성 용액에서 부식된 금속물질(0.01M_12H)이 전자파 차폐 특성이 뛰어난 것을 확인 할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 제조한 시트의 두께별 전자파 차폐 특성을 나타낸 그래프이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 복합 시트의 3mm, 4mm, 5mm두께별 전자파 차폐특성을 나타낸 그래프이다.
도 12(a)는 Al입자를 포함한 슬러리로 복합 시트를 제조, 도 12(b)는 0.01M의 염기성 용액에서 12시간(0.01M_12H) 부식된 금속물질을 포함한 슬러리로 복합 시트를 제조하였다.
도 12(a) 내지 도 12(b)를 비교하면 본 발명의 실시예에 따라 부식된 금속물질을 포함한 슬러리로 복합시트를 제조한 도 12(b)가 전자파 차폐특성이 더 뛰어난 것을 확인 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열, 전기, 전자파 차폐를 동시에 제공하는 시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 및 방열 복합시트를 위한 코어-쉘 구조의 금속수산화물 제조방법은 경량화된 시트를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자파 차폐 및 방열 시트 제조방법은 간단한 공정을 제공할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 금속 코어를 염기성 용액 또는 산성 용액에 부식시켜 금속 코어 상에 금속수산화물 쉘을 형성시켜 부식된 금속물질을 형성하는 단계;
    상기 부식된 금속물질을 폴리머 수지와 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계; 및
    상기 슬러리를 시트에 도포하여 코팅하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속코어는 알루미늄, 구리, 동, 아연, 납, 크롬, 주석, 티타늄, 철, 마그네슘, 망간, 바륨 또는 니켈을 포함하는 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속 코어의 입도는 5μm 내지 15μm인 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 염기성 용액은 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 아염소산나트륨 또는 하이포염소산나트륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 산성 용액은 염산, 황산, 질산, 폼산, 아세트산, 브로민화 수소산, 아이오딘화 수소산, 과염소산, 왕수(HNO3 ＋ 3HCl), 오플로오르안티몬산(SbF5-HSOF), 불산, 탄산 또는 페놀을 포함하는 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 염기성 용액 또는 산성 용액의 농도는 0.01M 내지 0.05M인 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속수산화물 쉘은 수산화 알루미늄, 알루미나, 상기 코어 금속의 산화물 또는 상기 코어 금속의 수화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 부식된 금속물질을 형성하는 단계는 12시간 내지 24시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 금속수산화물 쉘의 두께는 10nm 내지 170nm인 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 코팅하는 단계는 닥터 블레이드, 스프레이 코팅 또는 스핀코팅법을 포함하는 것을 특징으로 하는 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법.
  11. 청구항1항의 열, 전기 및 전자파 차폐 복합 시트 제조방법에 의해 제조된 복합 시트.
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