KR890002780B1 - 전자파 차폐용 포지의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자파 차폐용 포지의 제조방법

본 발명은 전자파 차폐용 포지의 제조방법에 관한 것이다. 다시 설명하자면 전기적 부도체인 섬유재료에 무전해도금 방법으로 양도성(良導性) 금속인 니켈을 섬유상에 석출시켜 전자파 차폐효과가 뛰어난 금속도금 포지를 제조하는 방법에 관한 것이다. 각종 전자기기에서 발생되는 전자파는 전계파(電界波)와 자계파(磁界波)가 서로 각각의 방향으로 파형을 진행시키는 복합파로 되어있어 주파수 범위에 따라 서로 다른 에너지를 갖고 있다. 이러한 전자파(電磁波)를 차폐하기 위해서는 전계파와 자계파의 특성을 구분하여 흡수 또는 반사시키는 것이 효율적인데 일반적으로 행하여지고 있는 섬유포지의 무전해도금 방법으로 제조된 금속도금 포지는 전계파의 흡수 또는 반사의 차폐효율은 뛰어나지만 자계파에 대한 차폐효율은 미흡한 것으로 나타났다. 통상 무전해도금 방법으로 제조된 니켈, 구리등의 금속도금 포지의 전자파 차폐성은 전계파에 대한 차폐효율이 우수한 반면 자계파에 대한 차폐효율은 크게 뒤지는 것으로 나타났다.

본 발명자등은 이러한 원인을 분석하고자 몇가지 시험을 행한결과 금속 차폐제 중에서도 자성(磁性)을 가진 것이 자계파에 대한 차폐효율이 뛰어나고 그 대표적인 것이 마그네틱테이프등에 사용되는 γ-삼산화제2철(γ-Fe₂O₃)과 같은 금속들이었다. 그러나 그러한 자성금속은 산화환원 전위가 낮아 무전해 도금방법으로 섬유상에 환원 석출시키기는 거의 불가능하므로 자성금속 분말을 사용한 전자파 차폐용 포지를 제조하려면 접착성 수지에 일정량의 자성금속 분말을 혼입하여 코팅(Coating)등의 방법으로 섬유상에 도포, 접착시키는 방법을 사용해 하는데 이렇게 제조된 전자파 차폐용 포지는 촉감이 뻣뻣하고 드레이프(drape) 성능이 나빠서 의류등에 적용하는데 많은 문제점을 안고 있다. 본 발명자등은 앞에서의 실험결과 니켈 금속도 순도가 98% 이상되며 자성을 나타내게되고 이러한 고순도의 니켈 피막은 자계파에 대한 차폐효율이 우수하여짐을 알수 있었는데, 통상의 니켈 무전해도금 피막의 순도는 95% 이하인것이 보통이다. 전기도금의 방법으로 형성된 니켈도금 피막은 순도가 99% 이상으로 그 자계파 차폐효율이 커지지만, 일반적인 섬유에 전기도금은 불가능하므로 실용성이 없다.

본 발명자등은 이러한 문제점을 해결하고자 노력한 결과 무전해도금 방법으로 니켈 순도가 98% 이상되는 고순도 니켈 피막을 섬유상에 석출형성 시키므로써 자계파에 대한 전자파 차폐효율이 뛰어난 전자파 차폐용 포지의 제조방법을 발명하게 되었다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

통상 사용되고 있는 무전해 니켈도금은 그 환원제로 수소화인산나트륨을 주로 사용하는데, 이 환원제는 환원성이 높고 가공욕(浴)이 안정하여 많이 사용되고 있으나 섬유상에 석출 생성된 니켈 피막은 순도가 95% 이하라서 자성을 띄지 못한다. 즉, 석출 형성된 무전해 니켈도금 피막은 니켈 성분외에 니켈-인(Ni-P) 합금의 불순물이 생겨서 그 순도가 저하되는 것이다. 이렇게 형성된 인은 전체 니켈 피막의 3 내지 20%정도를 점유하게 되므로 석출형성된 니켈 피막이 비자성을 띄게 되는 것이다.

본 발명은 앞에서와 같이 석출형성된 니켈 피막이 순도가 낮아서 자계파에 대한 차폐효율이 떨어지는 결점을 해결하기 위해, 산화환원 전위가 수소화인산나트륨 보다 높은 강한 환원 효과를 가지며 부산물로 생기는 불순물의 허용 범위가 적어서 섬유상에 석출형성된 니켈 피막의 순도가 98% 이상이 되어 자성을 띄게 되고 자계파에 대한 차폐효율이 높아지도록 하는 신규한 환원제를 채택함으로서 이 문제를 해결하였는바, 본 발명의 환원제는 수소화붕소나트륨으로써 아래의 화학반응식(1)(2)와 같은 경로로 무전해도금이 행하여 지게된다.

(1)2NaBH₄+4NiSO₄+8NaOH+3H₂O→4Ni+2NaH₂BO₃+4Na₂SO₄+5H₂O+4H₂

(2)2NaBH₄+4NiSO₄+6NaOH→2Ni₂B+4Na₂SO₄+6H₂O+H₂

이때 (2) 식에서형성된 붕소니켈(Ni₂B)은 섬유상에 석출 형성된 니켈 피막의 불순물이 되어 순도를 저하시키지만 pH를 적당히 조절하면 전체 니켈 피막중 붕소의 함량이 0.3 내지 2%밖에 되지 않아서 섬유상에 석출형성된 니켈 피막의 순도가 최소 98% 이상인 고순도의 니켈 피막을 형성시킬 수 있다. 이때 pH가 10넘으면 도금욕이 불안정하여 도금액이 파괴되기 쉬우며, pH가 7.5미만이면 니켈 피막의 순도가 98%이하로 떨어지는 문제점이 있게 된다. 우선 금속도금할 포지를 탈지, 정련등의 전처리 공정을 거친다음 염화제 1주석 10 내지 70g/l, 35% 염산 5 내지 40cc/l, pH 완충용액 적당량이 혼입된 조성의 감수성욕에서 30°내지 50℃의 낮은 온도에서 30초 내지 5분 처리한 후 깨끗한 물에서 살짝 수세한다.

다음 염화팔라듐 0.1 내지 10g/l, 35%염산 0.1 내지 20cc/l, 환원방지제 적당량등이 함유된 조성의 활성화욕에거 30°내지 50℃로 30초 내지 5분 처리한후 수세하고 건조시킨다. 이렇게 처리된 포지의 내부에는 촉매 귀금속인 팔라듐이 석출되어 흡착되어 있는데 이렇게 처리된 포지를 수소화붕소나트륨 0.1 내지 2.0g/l, 니켈설페이트 10 내지 50g/l, 착화제 10 내지 100g/l, 가성소다 0.8 내지 15g/l, 안정제 적당량이 첨가된 조성의 도금욕에서 40°내지 60℃의 조건으로 무전해 도금을 행하면 순도가 98% 이상이 되는 니켈 피막이 포지의 섬유상에 석출 형성되는데 이렇게 제조된 금속도금 포지는 자계파에 대한 차폐효과가 뛰어난 전자파 차폐용 포지가 되는 것이다.

본 발명은 폴리에서텔, 나일론, 면, 아라미드, 실크, 아크릴, 모등 천연섬유와 합성섬유로 제편직된 모든 포지에 적용할 수 있다.

이하 실시예를 들어 본 발명을 설명한다.

[실시예 1]

폴리에스텔/면 30'S 코마사로 제직한 개버딘지를 통상의 방법으로 전처리하여 염화제 1주석 20g/l, 35%염산 40cc/l, pH 완충액이 적당량 함유된 감수성욕에서 40℃로 2분 처리하고 깨끗한 물로 수세한다. 다음 염화팔라듐 0.3g/l, 35%염산 20cc/l, 환원방지제가 적당량 함유된 활성화욕에서 40℃로 2분처리한 후 건조하고, 니켈설페이트 30g/l, 에틸렌디아민 62g/l, 수소화붕소나트륨 0.5g/l, 가성소다 4g/l, pH가 9인 니켈 도금욕에서 50℃로 2분 침지시키면 개버딘지에 0.3㎛의 니켈 피막이 형성 석출되고 이때의 표면 고유저항은 1Ω, 체적고유저항은 5×10¹Ωcm이었다.

[비교예 1]

실시예 1에서의 개버딘지를 실시예 1과 같은 방법으로 전처리, 감수성욕처리, 활성화욕 처리를 거친다음 니켈클로라이드 0.5mob/l, 가성소다 0.9mob/l, 차아인산나트륨 0.2mob/l, pH 8.9의 암모니아성 니켈욕에서 3분 침지한다. 이때 형성된 니켈 피막 두께는 0.3㎛두께로서 표면고유저항은 5Ω, 체적고유저항은 2×10²Ωcm이였다.

[비교예 2]

실시예 1에서의 개버딘지를 실시예 1과 같은 방법으로 전처리, 감수성욕처리, 활성화욕처리를 거친다음 황산구리 10g/l, 37%포르말린 10g/l, EDTA(Ethylenediamine tetraactic acid)의 테트라소디움염 20g/l, 메틸디클로로실레인 0.25g/l, pH 11.3인 구리도금욕에서 60℃로 5분 합침하면 두께 0.5㎛의 구리피막이 포지의 섬유상에 석출되게 된다. 이때의 표면고유저항은 3×10^-1Ω, 체적고유저항은 7×10^-1Ωcm이었다.

상기 실시예1, 비교예 1 및 2의 방법으로 제조된 금속도금 포지의 전자파 차폐성 측정한 결과는 다음과 같다.

* 감쇠율 수치 높을수록 차폐효과 우수

Claims (1)

1. 섬유재료로 제편직된 포지를 통상의 전처리와 감수성화, 수세, 활성화 및 건조 공정을 거친 다음 수소화붕소나트륨을 환원제로 사용한 니켈도금액에서 처리하여 순도가 98% 이상인 니켈 피막을 섬유상에 석출형성시키는 것을 특징으로한 전자파 차폐용 포지의 제조방법.