KR20230158689A - 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법 및 이를 제조하기 위한 장치 및 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법 - Google Patents
차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법 및 이를 제조하기 위한 장치 및 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 용융수지를 압출하여 자유 낙하시키고, 자유 낙하하는 용융수지의 외면에 코팅용 분말제를 분사하여 용융수지의 외면을 코팅용 분말제로 코팅한다. 이로 인해, 용융수지의 외면에 코팅용 분말제가 전체적으로 균일하게 코팅될 수 있다. 또한, 용융수지를 연신시킴으로써 용융수지의 지름을 감소시킬 수 있어 고분자 수지 즉, 열가소성 수지의 함량은 줄이면서 코팅용 분말제 즉, 탄소물질의 코팅함량은 높일 수 있다.
Description
본 발명은 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법 및 이를 제조하기 위한 장치 및 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법에 관한 것이다.
차폐란, 차폐케이블의 신호선을 금속으로 감싸, 외부에서 유입되는 노이즈와 내부 발생 노이즈를 억제하여, 데이터를 빠르고 안정적으로 내보내기 위한 방법이다.
이에 따라, 최근에는 전자파 차폐를 위하여 탄소소재를 이용하려는 연구가 많이 이루어지고 있다. 탄소소재는 비중이 낮고 전기적 성질이 우수하여 전자파 차폐에 효과적으로 이용될 수 있다. 또한, 탄소소재를 이용한 차폐 물질은 저밀도, 저중량의 이점이 있을 뿐만 아니라 유연성이 높다는 장점을 갖는다.
근래에는, 전기전도도가 우수한 나노급 탄소물질(탄소나노튜브, 그래핀 등)을 사용하여, 금속 차폐 소재를 대체하고 전자파 차폐 효과를 더 높이려는 시도가 이루어지고 있다.
그런데 분말형태의 나노급 탄소물질은 차폐재의 매트릭스 내에 균일하게 분산시키기 어렵다는 문제가 있다. 이렇게 분말형태의 나노급 탄소물질이 균일하게 분산되지 않으면 차폐재의 성능이 떨어지게 된다.
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법 및 이를 제조하기 위한 장치 및 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법은,
열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성하고 상기 용융수지를 압출하여 하측으로 자유 낙하시키는 제1단계;
자유 낙하하는 상기 용융수지로 코팅용 분말제를 분사하는 제2단계;
상기 용융수지에 부착되지 않은 상기 코팅용 분말제를 흡입하여 회수하는 제3단계; 및
상기 코팅용 분말제가 부착된 상기 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적은,
메인 프레임에 결합되며, 열가소성 수지가 저장되는 수지 저장통;
상기 메인 프레임에 결합되고 수지 저장통에 연결되며, 상기 열가소성 수지 저장통에서 배출되는 상기 열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성하고 상기 용융수지를 외부로 압출하는 수지 가열기;
상기 메인 프레임에 결합되며, 상기 수지 가열기에서 하측으로 낙하하는 용융수지로 코팅용 분말제를 분사하는 분말제 분사기;
상기 메인 프레임에 결합되며, 상기 용융수지에 부착되지 않은 상기 코팅용 분말제를 흡입하여 회수하는 분말제 회수기; 및
상기 메인 프레임에 결합되고 상기 수지 가열기의 하부 영역에 위치되며, 상기 코팅용 분말제가 부착된 상기 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취하는 섬유 권취기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은,
열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성하고 상기 용융수지를 압출하여 하측으로 자유 낙하시키는 제1단계;
자유 낙하하는 상기 용융수지로 코팅용 분말제를 분사하는 제2단계;
상기 용융수지에 부착되지 않은 상기 코팅용 분말제를 흡입하여 회수하는 제3단계;
상기 코팅용 분말제가 부착된 상기 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취하는 제4단계;
권취된 상기 분말코팅 고분자섬유를 일정 길이로 절단하여 차폐필러를 만드는 제5단계;
이형필름 사이에 상기 차폐필러를 배치하는 제6단계;
상기 이형필름 사이에 배치된 상기 차폐필러를 핫프레스로 가열 가압하여 차폐필름을 만드는 제7단계; 및
차폐필름을 냉각한 후 상기 이형필름을 제거하는 제8단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법에 의해 달성된다.
본 발명은 용융수지를 압출하여 자유 낙하시키고, 자유 낙하하는 용융수지의 외면에 코팅용 분말제를 분사하여 용융수지의 외면을 코팅용 분말제(나노급 탄소물질)로 코팅한다. 이러한 방식으로, 용융수지의 외면에 코팅되는 코팅용 분말제의 양을 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 용융수지의 외면에 코팅용 분말제가 전체적으로 균일하게 코팅될 수 있다. 또한, 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취할 때 잡아당기는 힘을 증가시키면, 자유 낙하하는 용융수지의 지름을 감소시킬 수 있어, 용융수지 대비 더 많은 코팅용 분말제를 부착시켜 코팅용 분말제의 밀도를 높일 수 있다. 이러한 방식으로, 분말코팅 고분자섬유에서 코팅용 분말제의 밀도를 높이면, 분말코팅 고분자섬유(차폐필러)로 더 높은 차폐 성능을 가진 차폐필름을 만들 수 있다. 실험 결과, 이러한 방식으로 분말코팅 고분자섬유에 탄소물질을 최대 10 wt% 이상 포함 가능하며, 또한, 열가소성 수지와 코팅용 분산제의 함량을 쉽게 제어할 수 있어, 차폐필름의 차폐성능을 10 ~ 50 dB의 범위 정도로 조절 가능하다.
본 발명은 코팅용 분말제의 분사와 회수가 동시에 이루어진다. 이로 인해, 연속공정이 가능해지고, 회수된 코팅용 분말제의 재활용을 통해 경제성을 확보할 수 있다.
본 발명은 용융수지를 압출하여 자유 낙하시키고, 자유 낙하하는 용융수지의 외면에 코팅용 분말제를 분사하여 용융수지의 외면을 코팅용 분말제로 코팅하여 형성된 분말코팅 고분자섬유로 차폐필러를 먼저 만들고, 그 차폐필러를 이형필름 사이에 넣고 가열 및 가열하여 차폐필름을 제조한다. 이로 인해, 열가소성 수지에 나노급 탄소물질을 그대로 넣고 차폐필름을 만든 경우에 비해, 탄소물질이 뭉치지 못해 탄소물질의 분산성이 향상된 차폐필름을 만들 수 있다. 따라서, 차폐필름의 차폐성능을 원하는 대로 쉽게 만들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제조방법으로 만들어진 분말코팅 고분자섬유의 종 단면도이다.
도 3(a)는 코팅용 분말제가 부착되지 않은 일반 고분자섬유를 찍은 사진이고, 도 3(b)는 코팅용 분말제(다중벽 탄소나노튜브)가 고르게 부착된 분말코팅 고분자섬유를 찍은 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유를 제조하기 위한 장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된, 서로 대향하여 배치된 분말제 분사기와 분말제 회수기를 나타낸 도면이다.
도 6은 수지 가열기를 통해 용융수지가 자유 낙하하는 모습을 찍은 사진이다.
도 7은 도 4에 도시된 섬유 권취기를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제조방법을 설명하기 위한 모식도다.
도 2는 도 1에 도시된 제조방법으로 만들어진 분말코팅 고분자섬유의 종 단면도이다.
도 3(a)는 코팅용 분말제가 부착되지 않은 일반 고분자섬유를 찍은 사진이고, 도 3(b)는 코팅용 분말제(다중벽 탄소나노튜브)가 고르게 부착된 분말코팅 고분자섬유를 찍은 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유를 제조하기 위한 장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된, 서로 대향하여 배치된 분말제 분사기와 분말제 회수기를 나타낸 도면이다.
도 6은 수지 가열기를 통해 용융수지가 자유 낙하하는 모습을 찍은 사진이다.
도 7은 도 4에 도시된 섬유 권취기를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제조방법을 설명하기 위한 모식도다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법을 자세히 설명한다. 도 4 내지 도 7을 기본적으로 참조한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법은,
열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성하고 상기 용융수지를 압출하여 하측으로 자유 낙하시키는 제1단계(S11);
자유 낙하하는 상기 용융수지로 코팅용 분말제를 분사하는 제2단계(S12);
상기 용융수지에 부착되지 않은 상기 코팅용 분말제를 흡입하여 회수하는 제3단계(S13); 및
상기 코팅용 분말제가 부착된 상기 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취하는 제4단계(S14)로 구성된다.
이하, 제1단계(S11)를 설명한다.
열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 만든다.
용융수지를 일정 지름의 홀을 통해 압출하여 하측으로 자유 낙하시키면 실처럼 용융수지가 아래로 흘러내리게 된다. 용융수지가 흘러나오는 방사구(121a)의 크기를 조절하여 흘러내리는 용융수지의 지름을 조절할 수 있다.
열가소성 수지는 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU)이 사용된다.
이하, 제2단계(S12)를 설명한다.
자유 낙하하는 용융수지 줄기로 코팅용 분말제(W)를 분사하여 용융수지의 외면을 코팅용 분말제(W)로 코팅한다.
코팅용 분말제(W)는 전자파를 차폐하는 역할을 하는 전기전도성 물질로 형성된다. 코팅용 분말제(W)는 전기전도성 물질 중에서도 나노급 탄소물질로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 나노급 탄소물질은, 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT), 탄소나노튜브-금속복합체, 나노판상형 흑연(graphite nanoplatelets, GNP), 카본블랙(carbon black), 그래핀나노파우더(graphene nanopowder) 및 이들의 복합체 중 어느 하나의 물질로 형성된다.
탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브 (single-walled carbon nanotube, SWCNT), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube, SWCNT) 및 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT) 중에서 어느 하나 또는 둘 이상이 선택된다.
탄소나노튜브-금속복합체는 탄소나노튜브의 표면에 금속(M)이 부착되어 형성된다. 탄소나노튜브의 표면에 부착된 금속(M)은 니켈, 철, 퍼멀로이(FexNi1-x), 은, 구리, 알루미늄, 니크롬, 백금, 이들의 복합체(alloy) 중 어느 하나이다. 이와 같이, 탄소나노튜브의 표면에 금속(M)이 부착함으로써, 탄소섬유 고유의 장점을 그대로 가지면서 전기적 특성을 향상시킬 수 있다. 이러한 탄소나노튜브-금속복합체는 본 출원인의 공개특허(10-2016-0054985)에 개시된 탄소나노튜브-금속복합체의 제조방법으로 만들어 낼 수 있다. 이는 공개특허에 자세히 기재되어 있으므로, 자세한 설명을 생략한다.
나노급 탄소물질은 단위 센치미터(cm)당 7,000 내지 50,000 지멘스(S)의 우수한 전기전도도를 가졌을 뿐만 아니라 큰 비표면적을 갖고 있어 전자파 차폐 기능을 향상시킨다. 또한, 계면에 전기 쌍극자를 형성하기 때문에 복합재료 내부에서 전자파의 내부 다중 반사 및 흡수를 유도하여 입사된 전자파의 반사를 억제하고 흡수하여 전자파를 차폐하므로, 차폐 소재로부터 반사되는 전자파에 의한 2차 피해를 예방할 수 있다.
본 실시예에서는 코팅용 분말제(W)로 다중벽 탄소나노튜브가 사용된다.
용융수지는 자유 낙하하면서 점점 냉각되어 경화되어 접착능이 떨어지므로, 코팅용 분말제(W)는 용융수지가 흘러나오는 상부 영역에서 분사되는 것이 바람직하다.
코팅용 분말제(W)는 고정된 위치에서 분사되며, 자유 낙하하는 용융수지의 일면을 향해 분사된다. 또는, 분말제 분사기(130)를 360°로 회전시켜 코팅용 분말제(W)를 자유 낙하하는 용융수지 주변에 분사시킬 수 있다. 이 경우, 코팅용 분말제(W)가 용융수지의 표면에 더 골고루 달라붙을 수 있다.
코팅용 분말제(W)는 나노 입자 형태로 용융수지를 향해 분사되면 공중에 부유하며 접착능이 있는 용융수지의 외면에 들러붙게 되어 용융수지의 외면이 코팅용 분말제(W)로 전체적으로 균일하게 코팅된다.
섬유 권취기(150)가 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취할 때 잡아당기는 힘을 증가시키면, 자유 낙하하는 용융수지의 지름을 감소시킬 수 있어, 용융수지 대비 더 많은 코팅용 분말제(W)를 부착시켜 코팅용 분말제(W)의 밀도를 높일 수 있다.
이하, 제3단계(S13)를 설명한다.
용융수지에 부착되지 않은 코팅용 분말제(W)를 흡입하여 회수한다. 코팅용 분말제(W)는 나노 입자 형태이므로 공중에 체공시간이 길어 대향하는 방향에서 바로 흡입되어야 회수될 수 있다.
이를 위해, 분말제 분사기(130)가 코팅용 분말제(W)를 고정된 위치에서 분사할 때, 분말제 회수기(140)는 분사 방향에 대향하는 위치에서 코팅용 분말제(W)를 바로 흡입하여 회수한다.
또는, 분말제 분사기(130)를 360°로 회전시켜 코팅용 분말제(W)를 자유 낙하하는 용융수지 주변에 분사하는 경우는, 분말제 회수기(140)도 360°로 회전시켜, 분사와 동시에 분사 방향에 대향하는 위치에서 코팅용 분말제(W)가 바로 흡입하여 회수한다.
회수된 코팅용 분말제(W)는 수집되어 분사에 다시 재활용될 수 있다.
이하, 제4단계(S14)를 설명한다.
코팅용 분말제(W)가 부착된 용융수지는 일정 길이를 자유 낙하하며, 자유 낙하하는 동안 자연 냉각된다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 코팅용 분말제(W)가 용융수지의 외주면에 부착된 분말코팅 고분자섬유(PF)가 만들어진다. 분말코팅 고분자섬유(PF)는 보빈에 권취된다.
코팅용 분말제(W)가 부착되지 않은 일반 고분자섬유는 도 3(a)에 도시된 바와 같이 용융수지의 색을 띠지만, 코팅용 분말제(W), 본 실시예에서는 다중벽 탄소나노튜브가 고르게 부착된 분말코팅 고분자섬유(PF)는 도 3(b)에 도시된 바와 같은 검은 색을 띠게 된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유를 제조하기 위한 장치를 자세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유를 제조하기 위한 장치는, 수지 저장통(110), 수지 가열기(120), 분말제 분사기(130), 분말제 회수기(140), 섬유 권취기(150)로 구성된다.
[수지 저장통(110), 수지 가열기(120)]
수지 저장통(110)은 메인 프레임(P)에 결합되며, 열가소성 수지가 저장된다.
수지 가열기(120)는 메인 프레임(P)에 결합되고, 수지 저장통(110)에 연통된다. 수지 가열기(120)는 열선에 의해 수지 저장통(110)에서 배출되는 열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성한다. 수지 가열기(120)에는 압출기(미도시)가 구비되어, 용융수지를 외부로 압출한다.
수지 가열기(120)의 하단에는 수지 방사관(121)이 하향 형성되고, 수지 방사관(121)의 하단에는 용융수지가 흘러나오는 방사구(121a)가 형성된다. 수지 방사관(121)에는 열선이 배치되어 용융수지의 온도를 유지한다. 방사구(121a)의 지름에 따라 흘러나오는 용융수지의 지름을 조절할 수 있다.
본 실시예에서 열가소성 수지는 열가소성 폴리우레탄이다.
[분말제 분사기(130)]
분말제 분사기(130)는 메인 프레임(P)에 결합되며, 수지 가열기(120)에서 하측으로 자유 낙하하는 용융수지로 코팅용 분말제(W)를 분사한다. 본 실시예에서 코팅용 분말제(W)는 다중벽 탄소나노튜브이다.
분말 분사기(130)는 분말제 저장통(131)과 분말제 분사관(132)으로 구성된다.
분말제 저장통(131)에는 코팅용 분말제(W)가 저장된다.
분말제 분사관(132)은 분말제 저장통(131)에 연결되며, 분말제 저장통(131)에서 전달받은 코팅용 분말제(W)를 분사한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 분말제 분사관(132)은 수지 가열기(120)가 위치되는 상부 영역에 위치된다. 용융수지가 자유 낙하하면서 점점 냉각되어 경화되므로, 분말제 분사관(132)은 수지 가열기(120) 가까이에 위치되어 수지 가열기(120)를 통해 막 배출된 용융수지에 코팅용 분말제(W)를 분사한다.
분말제 분사관(132)에는 코팅용 분말제(W)를 분사하기 위한 공기를 공급하는 공기분사펌프(미도시)가 연결된다. 코팅용 분말제(W)를 분사하는 분말제 분사관(132)의 분사구(132a)에는 코팅용 분말제(W)를 밀어내기 위한 팬이 장착된다.
[분말제 회수기(140)]
분말제 회수기(140)는 메인 프레임(P)에 결합되며, 용융수지에 부착되지 않은 코팅용 분말제(W)를 흡입하여 회수한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 분말제 회수기(140)는 분말제 회수기(140)의 흡입구(140a)가 분말제 분사관(132)의 분사구(132a)에 대향되는 위치에 배치된다.
분말제 회수기(140)는 별도의 분말제 회수통에 연결된다. 분말제 회수통은 분말제 회수기(140)가 회수한 코팅용 분말제(W)를 전달받아 저장한다. 분말제 회수통은 저장통, 팬, 필터, 모터 등 공지된 기술로 구현될 수 있다.
[섬유 권취기(150)]
섬유 권취기(150)는 메인 프레임(P)에 결합되고 수지 가열기(120)의 하부 영역에 위치된다. 섬유 권취기(150)는 수지 가열기(120)로부터 일정 거리만큼 이격되어 위치된다. 수지 가열기(120)로부터 자유 낙하하는 용융수지가 낙하하는 동안 냉각된다. 섬유 권취기(150)는 코팅용 분말제(W)가 부착된 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유(PF)를 권취한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 섬유 권취기(150)는 권취용 회전축(151), 권취용 회전모터(152), 이동블록(153), 가이드 레일(154), 이동용 액츄에이터(155)로 구성된다.
권취용 회전축(151)은 회전에 의해 분말코팅 고분자섬유(PF)를 권취한다. 권취용 회전축(151)에는 분말코팅 고분자섬유(PF)를 권취하기 위한 보빈이 장착된다.
권취용 회전모터(152)는 권취용 회전축(151)에 연결되어 권취용 회전축(151)을 회전시킨다.
이동블록(153)은 권취용 회전모터(152)가 결합되고 권취용 회전축(151)이 회전 가능하게 결합되며, 권취용 회전축(151)의 길이방향으로 이동된다.
가이드 레일(154)은 메인 프레임(P)에 결합되며, 이동블록(153)이 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.
이동용 액츄에이터(155)는 메인 프레임(P)에 결합되며, 이동블록(153)에 연결되어 이동블록(153)을 이동시킨다. 이동용 액츄에이터(155)는, 메인 프레임(P)에 회전 가능하게 결합되는 볼스크류(156)와, 이동블록(153)에 결합되고 볼스크류(156)에 연결되어 볼스크류(156)의 회전에 따라 이동하는 이동너트(미도시)와, 메인 프레임(P)에 결합되며 볼스크류(156)에 연결되어 볼스크류(156)를 회전시키는 이동용 회전모터(157)로 구성된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법을 자세히 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법은,
열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성하고 상기 용융수지를 압출하여 하측으로 자유 낙하시키는 제1단계(S11);
자유 낙하하는 상기 용융수지로 코팅용 분말제를 분사하는 제2단계(S12);
상기 용융수지에 부착되지 않은 상기 코팅용 분말제를 흡입하여 회수하는 제3단계(S13); 및
상기 코팅용 분말제가 부착된 상기 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취하는 제4단계(S14);
권취된 상기 분말코팅 고분자섬유를 일정 길이로 절단하여 차폐필러를 만드는 제5단계(S15);
이형필름 사이에 상기 차폐필러를 배치하는 제6단계(S16);
상기 이형필름 사이에 배치된 상기 차폐필러를 핫프레스로 가열 가압하여 차폐필름을 만드는 제7단계(S17); 및
차폐필름을 냉각한 후 상기 이형필름을 제거하는 제8단계(S18)로 구성된다.
제1단계 내지 제4단계는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법과 동일하므로, 상세한 설명을 생략한다. 이하 도 9를 참조하여 설명한다.
이하, 제5단계(S15)를 설명한다.
권취된 분말코팅 고분자섬유(PF)를 일정 길이로 절단하여 펠렛(pellet) 형태의 차폐필러(PL)를 만든다. 분말코팅 고분자섬유(PF)는 6mm로 절단하는 것이 바람직하다.
이하, 제6단계(S16)를 설명한다.
핫프레스(HP)의 하부몰드위에 이형필름(RF)을 올려놓고, 이형필름(RF) 상면에 차폐필러(PL)를 고르게 일정 두께로 배치한다.
차폐필러(PL)의 상면을 다시 이형필름(RF)으로 덮는다.
이하, 제7단계(S17)를 설명한다.
핫프레스(HP)의 상부몰드를 하부몰드를 향해 하강시켜, 한 쌍의 이형필름(RF) 사이에 배치된 차폐필러(PL)를 가압하면서 가열한다.
한 쌍의 이형필름(RF) 사이에 배치된 차폐필러(PL)를 형성하는 열가소성 수지가 용융되어 평평한 차폐필름(SF)이 만들어진다.
이하, 제8단계(S18)를 설명한다.
차폐필름(SF)이 완성되면, 차폐필름(SF)을 핫프레스(HP)로부터 옮겨 냉각시킨다. 차폐필름(SF)의 상면과 하면을 덮은 이형필름(RF)을 제거한다.
이렇게 완성된 차폐필름(SF)은 차폐필러(PL)의 외면에 균일하게 부착된 코팅용 분말제(W)가 열가소성 수지의 용융으로 그대로 차폐필름(SF)에 분포하게 된다. 따라서 코팅용 분말제(W)가 차폐필름(SF) 내부에서 뭉치거나 일부영역에 쏠리지 않고, 전 영역에 걸쳐 고르고 균일하게 분산될 수 있다.
110: 수지 저장통
120: 수지 가열기
121: 수지 방사관 121a: 방사구
130: 분말제 분사기 131: 분말제 저장통
132: 분말제 분사기 132a: 분사구
140: 분말제 회수기 140a: 흡입구
150: 섬유 권취기 151: 권취용 회전축
152: 권취용 회전모터 153: 이동블록
154: 가이드 레일 155: 이동용 액츄에이터
156: 볼스크류 157: 이동용 회전모터
P: 메인 프레임 HP: 핫프레스
PF: 분말코팅 고분자섬유 PL: 차폐필러
R: 열가소성 수지 RF: 이형필름
W: 코팅용 분말제 SF: 차폐필름
121: 수지 방사관 121a: 방사구
130: 분말제 분사기 131: 분말제 저장통
132: 분말제 분사기 132a: 분사구
140: 분말제 회수기 140a: 흡입구
150: 섬유 권취기 151: 권취용 회전축
152: 권취용 회전모터 153: 이동블록
154: 가이드 레일 155: 이동용 액츄에이터
156: 볼스크류 157: 이동용 회전모터
P: 메인 프레임 HP: 핫프레스
PF: 분말코팅 고분자섬유 PL: 차폐필러
R: 열가소성 수지 RF: 이형필름
W: 코팅용 분말제 SF: 차폐필름
Claims (5)
- 열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성하고 상기 용융수지를 압출하여 하측으로 자유 낙하시키는 제1단계;
자유 낙하하는 상기 용융수지로 코팅용 분말제를 분사하는 제2단계;
상기 용융수지에 부착되지 않은 상기 코팅용 분말제를 흡입하여 회수하는 제3단계; 및
상기 코팅용 분말제가 부착된 상기 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU)이며,
상기 코팅용 분말제는 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)인 것을 특징으로 하는 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 코팅용 분말제는 고정된 위치에서 분사되며, 자유 낙하하는 상기 용융수지의 일면을 향해 분사됨과 동시에 분사 방향에 대향하는 위치에서 바로 흡입되어 회수되는 것을 특징으로 하는 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법. - 메인 프레임에 결합되며, 열가소성 수지가 저장되는 수지 저장통;
상기 메인 프레임에 결합되고 수지 저장통에 연결되며, 상기 수지 저장통에서 배출되는 상기 열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성하고 상기 용융수지를 외부로 압출하는 수지 가열기;
상기 메인 프레임에 결합되며, 상기 수지 가열기에서 하측으로 낙하하는 용융수지로 코팅용 분말제를 분사하는 분말제 분사기;
상기 메인 프레임에 결합되며, 상기 용융수지에 부착되지 않은 상기 코팅용 분말제를 흡입하여 회수하는 분말제 회수기; 및
상기 메인 프레임에 결합되고 상기 수지 가열기의 하부 영역에 위치되며, 상기 코팅용 분말제가 부착된 상기 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취하는 섬유 권취기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조장치. - 열가소성 수지를 가열하여 용융된 용융수지를 형성하고 상기 용융수지를 압출하여 하측으로 자유 낙하시키는 제1단계;
자유 낙하하는 상기 용융수지로 코팅용 분말제를 분사하는 제2단계;
상기 용융수지에 부착되지 않은 상기 코팅용 분말제를 흡입하여 회수하는 제3단계;
상기 코팅용 분말제가 부착된 상기 용융수지가 냉각되어 형성된 분말코팅 고분자섬유를 권취하는 제4단계;
권취된 상기 분말코팅 고분자섬유를 일정 길이로 절단하여 차폐필러를 만드는 제5단계;
이형필름 사이에 상기 차폐필러를 배치하는 제6단계;
상기 이형필름 사이에 배치된 상기 차폐필러를 핫프레스로 가열 가압하여 차폐필름을 만드는 제7단계; 및
차폐필름을 냉각한 후 상기 이형필름을 제거하는 제8단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220058103A KR20230158689A (ko) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법 및 이를 제조하기 위한 장치 및 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220058103A KR20230158689A (ko) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법 및 이를 제조하기 위한 장치 및 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230158689A true KR20230158689A (ko) | 2023-11-21 |
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Family Applications (1)
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| KR1020220058103A KR20230158689A (ko) | 2022-05-12 | 2022-05-12 | 차폐필러 제조용 분말코팅 고분자섬유 제조방법 및 이를 제조하기 위한 장치 및 분말코팅 고분자섬유로 만든 차폐필름 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR20230158689A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150091461A (ko) | 2012-12-03 | 2015-08-11 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | 전자파 차폐재 및 전자파 차폐용 적층체 |
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- 2022-05-12 KR KR1020220058103A patent/KR20230158689A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20150091461A (ko) | 2012-12-03 | 2015-08-11 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | 전자파 차폐재 및 전자파 차폐용 적층체 |
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