WO2020005013A1 - 전자파 차폐 필름 - Google Patents

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WO2020005013A1
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shielding film
metal foam
weight
metal
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신종민
유동우
이진규
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주식회사 엘지화학
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    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means

Definitions

  • the present application relates to an electromagnetic shielding film.
  • This application relates to an electromagnetic wave shielding film.
  • One object of the present application is to provide an electromagnetic shielding film having excellent electromagnetic shielding ability, good mechanical strength, electrical insulation and flexibility, and excellent stability against oxidation and high temperature.
  • the physical properties in which the measured temperature and / or the measured pressure affect the results are measured at normal temperature and / or normal pressure, unless otherwise specified.
  • room temperature is a natural temperature that is warmed or undecreased, and means, for example, any temperature in the range of 10 ° C to 30 ° C, about 23 ° C or about 25 ° C.
  • the unit of temperature is Celsius (degreeC) unless there is particular notice.
  • atmospheric pressure is a natural pressure that is not pressurized or depressurized, and typically refers to about one atmosphere at atmospheric pressure.
  • the physical properties are those measured at the natural humidity, which is not specifically controlled at the normal temperature and / or normal pressure.
  • the present application relates to an electromagnetic shielding film.
  • the electromagnetic wave shielding film of the present application may include a metal foam and a polymer component.
  • the electromagnetic shielding film may effectively dissipate electromagnetic waves by repeatedly reflecting and absorbing electromagnetic waves incident on internal pores at an interface due to the unique surface area and pore characteristics of the metal foam.
  • the electromagnetic shielding film may exhibit excellent electromagnetic shielding ability.
  • the electromagnetic shielding film may have an electromagnetic shielding efficiency of 85 dB or more at 100 kHz to 3 GHz according to ASTM D4935 or ASTM ES7.
  • the efficiency may be about 86 dB or more, 87 dB or more, 88 dB or more, 89 dB or more, 90 dB or more, 91 dB or more, 92 dB or more, 93 dB or more, 94 dB or more or 95 dB or more.
  • the upper limit of the efficiency is not particularly limited, but the electromagnetic shielding efficiency at 100 kHz to 3 GHz according to ASTM D4935 or ASTM ES7 is, for example, about 200 dB or less, 190 dB or less, 180 dB or less, 170 dB or less , 160 dB or less, 150 dB or less, 140 dB or less, 130 dB or less, 120 dB or less, 100 dB or less, or about 100 dB or less.
  • the electromagnetic shielding film, the electromagnetic shielding efficiency at 1.5 to 18 GHz according to ASTM D4935 or ASTM ES7 regulation may be 70 dB or more.
  • the electromagnetic shielding efficiency in another example, 71 dB or less, 72 dB or more, 73 dB or more, 74 dB or more, 75 dB or more, 76 dB or more, 77 dB or more, 78 dB or more, 79 dB or more, 80 dB or more, 81 dB or more, 82 dB or more, 83 dB or more, 84 dB or more, or 85 dB or more, about 200 dB or less, 190 dB or less, 180 dB or less, 170 dB or less, 160 dB or less, 150 dB or less, 140 dB or less, 130 It may be about dB or less, 120 dB or less, 100 dB or less or about 100 dB or less.
  • the metal foam is applied to the composite material of the present application to secure excellent mechanical strength and flexibility, and to ensure excellent electrical insulation by complexing with a polymer component, and also to problems such as oxidation and high temperature stability and peeling problems when included in the device. I can solve it.
  • metal foam or metal skeleton refers to a porous structure containing metal as a main component.
  • the main component of the metal is that the proportion of the metal is 55% by weight, 60% by weight, 65% by weight, 70% by weight, 75% by weight or more, based on the total weight of the metal foam or metal skeleton. It means when the weight percent or more, 85 weight% or more, 90 weight% or more or 95 weight% or more.
  • the upper limit of the ratio of the metal contained as the main component is not particularly limited, and may be, for example, about 100% by weight, 99% by weight or 98% by weight.
  • the term porosity is when the porosity is at least 10%, at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 75%, or at least 80%. It may mean.
  • the upper limit of the porosity is not particularly limited, and for example, less than about 100%, about 99% or less, about 98% or less, about 95% or less, about 90% or less, about 85% or less, about 80% or less, or About 75% or less.
  • the porosity can be calculated in a known manner by calculating the density of the metal foam or the like.
  • the metal foam may include at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, or at least 95% of all pores of the metal foam.
  • Applying a metal foam having a pore size of 100 ⁇ m or less may be advantageous in terms of securing electromagnetic shielding ability.
  • the pore size of at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, or at least 95% is 95 ⁇ m or less, 90 ⁇ m or less.
  • the pores of the same size 100% or less, 95% or less, 90% or less, 85% or less, 80% or less, 75% or less, 70% or less, 65% or less, 60% or less of the total pores of the metal foam or It may be about 55% or less.
  • the pore size of the metal foam is the size when it is confirmed in the manner described in the following examples, and in the case of a circular pore, it means the diameter of the circular shape. It may mean the average value of the maximum axis length and the minimum axis length measured for the diameter or the pore at the assumption.
  • the ratio of the said pore is a ratio with respect to the number of all the pores confirmed when confirmed by the method as described in the Example mentioned later also.
  • the form of the metal foam as included in the electromagnetic shielding film is not particularly limited, but may be in the form of a film in one example.
  • a polymer component existing on the surface or inside of the metal foam in the form of the film is added.
  • Such a polymer component may form a surface layer on at least one surface of the metal foam, or may be present by being filled in voids in the metal foam, and in some cases, may be filled in the metal foam while forming the surface layer. It may be.
  • the polymer component may form the surface layer on at least one surface, a part surface or all surfaces of the metal foam surface.
  • the polymer component may form a surface layer on at least an upper surface and / or a lower surface of the metal foam. The surface layer may be formed to cover the entire surface of the metal foam, or may be formed to cover only a part of the surface.
  • the porosity may be in the range of about 10% to 99%.
  • the metal foam having such porosity may form a suitable network.
  • the porosity is at least 15%, at least 20%, at least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45% or at least 50%, at least 55%, at least 60%, at 65%. Or at least 70%, or at most 98%, at most about 95%, at most about 90%, at most about 85%, at most about 80%, or at most about 75%.
  • the metal foam may be in the form of a film.
  • the thickness of the film may be adjusted in consideration of the desired electromagnetic shielding ability or thickness ratio in manufacturing the electromagnetic shielding film according to the method described below.
  • the thickness of the film is, for example, about 10 ⁇ m or more, about 20 ⁇ m or more, about 30 ⁇ m or more, about 40 ⁇ m or more, about 45 ⁇ m or more, about 50 ⁇ m or more, about 55 ⁇ m or more, in order to secure desired physical properties.
  • the upper limit of the thickness of the film is controlled according to the purpose, but is not particularly limited, but for example, about 1,000 ⁇ m or less, about 900 ⁇ m or less, about 800 ⁇ m or less, about 700 ⁇ m or less, about 600 ⁇ m or less, about 500 up to about 400 ⁇ m, up to about 300 ⁇ m, up to about 200 ⁇ m, or up to about 150 ⁇ m.
  • the thickness of the object when the thickness of the object is not constant, the thickness may be the minimum thickness, the maximum thickness, or the average thickness of the object.
  • the skeleton of the metal foam may be made of various kinds of metals or metal alloys, and an appropriate material may be selected from these metals or metal alloys.
  • an appropriate material may be selected from these metals or metal alloys.
  • any one metal selected from the group consisting of copper, gold, silver, aluminum, nickel, iron, cobalt, magnesium, molybdenum, tungsten and zinc, or an alloy of two or more thereof may be exemplified. It is not limited.
  • Such metal foams are variously known, and methods for producing metal foams are also variously known. In the present application, such a known metal foam or a metal foam prepared by the known method may be applied.
  • a method of manufacturing a metal foam As a method of manufacturing a metal foam, a method of sintering a pore-forming agent such as a salt and a composite material of a metal, a method of coating a metal on a support such as a polymer foam, and sintering in such a state, a slurry method, and the like are known, Such a scheme can be applied to all of the present applications.
  • the method of manufacturing a metal foam applied to the present application may include sintering a metal foam precursor including the metal component.
  • metal foam precursor refers to a structure before undergoing a process performed to form the metal foam, such as the sintering, that is, a structure before the metal foam is produced.
  • the metal foam precursor is not necessarily porous by itself, although it is called a porous metal foam precursor, and may be called a porous metal foam precursor for convenience if it can finally form a metal foam which is a porous metal structure.
  • the metal foam precursor may be formed using a slurry including at least a metal component, a dispersant or a solvent, and a binder, and through the application of the slurry, the desired pore characteristics may be efficiently ensured.
  • Metal powder may be applied as the metal component.
  • the metal powders that can be applied are not particularly limited as determined according to the purpose, and powders of metals or powders of metal alloys or mixtures of metals capable of forming the aforementioned metal components may be applied.
  • the size of the metal powder is also selected in consideration of the desired porosity, pore size and the like, but is not particularly limited, for example, the average particle diameter of the metal powder is within the range of about 0.1 ⁇ m to about 200 ⁇ m There may be.
  • the average particle diameter is, in another example, about 0.5 ⁇ m or more, about 1 ⁇ m or more, about 2 ⁇ m or more, about 3 ⁇ m or more, about 4 ⁇ m or more, about 5 ⁇ m or more, about 6 ⁇ m or more, about 7 ⁇ m or more, or about 8 ⁇ m.
  • the average particle diameter may be about 150 ⁇ m or less, 100 ⁇ m or less, 90 ⁇ m or less, 80 ⁇ m or less, 70 ⁇ m or less, 60 ⁇ m or less, 50 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter may be selected in consideration of the form of the desired metal foam, for example, the thickness and porosity of the metal foam.
  • the average particle diameter of the metal powder mentioned in this specification is what is called a median particle diameter also called D50 particle diameter.
  • Such median particle size can be obtained by a known particle size analysis method.
  • the proportion of the metal component (metal powder) in the slurry is not particularly limited and may be selected in consideration of the desired viscosity, process efficiency, and the like. In one example, the proportion of the metal component in the slurry may be about 0.5 to 95% by weight, but is not limited thereto.
  • the ratio is, in another example, at least about 1%, at least about 1.5%, at least about 2%, at least about 2.5%, at least about 3%, at least about 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at 25%.
  • the metal foam precursor may be formed using a slurry including a dispersant or a solvent and a binder together with the metal powder.
  • Alcohols include methanol, ethanol, propanol, pentanol, octanol, ethylene glycol, propylene glycol, pentanol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, glycerol, texanol Or monohydric alcohols having 1 to 20 carbon atoms such as terpineol, or dihydric alcohols having 1 to 20 carbon atoms or higher polyhydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, hexanediol, octanediol or pentanediol, and the like.
  • a suitable solvent may also be used in consideration of solubility of the metal component or the binder described later, and a solvent having a dielectric constant in the range of about 10 to 120 may be used.
  • a solvent having a dielectric constant in the range of about 10 to 120 may be used.
  • Such solvents include water, alcohols having 1 to 8 carbon atoms such as ethanol, butanol or methanol, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl formamide (DMF) or N-methylpyrrolidinone (NMP), or an alkyl group such as IBIB (isobutyl isobutyrate).
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • DMF dimethyl formamide
  • NMP N-methylpyrrolidinone
  • an alkyl group such as IBIB (isobutyl isobutyrate).
  • An ester solvent such as alkyl isobutyrate having 1 to 20, 1 to 16, 1 to 12, 1 to 8, or 1 to 4 carbon atoms may be exemplified, but is not limited thereto.
  • a mixed solvent of the alcohol and the ester solvent may also be used.
  • about 1 to 100 parts by weight of an ester solvent based on 100 parts by weight of the alcohol may be used.
  • the ratio of the ester solvent is, in another example, 3 parts by weight, 5 parts by weight, 7 parts by weight, 9 parts by weight or 11 parts by weight, 90 parts by weight, 80 parts by weight, 70 parts by weight or less. It may be about 60 parts by weight, 50 parts by weight or less, 40 parts by weight or less, 30 parts by weight or less, or about 20 parts by weight or less.
  • the slurry may further comprise a binder.
  • the kind of such a binder is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the kind of the metal component, the solvent or the dispersant applied at the time of preparing the slurry.
  • the binder may be a polyalkylene carbonate having an alkylene unit having 1 to 8 carbon atoms, such as an alkyl cellulose having 1 to 8 carbon atoms such as methyl cellulose or ethyl cellulose, polypropylene carbonate, or polyethylene carbonate;
  • a polyvinyl alcohol-based binder (hereinafter, may be referred to as a polyvinyl alcohol compound) such as polyvinyl alcohol or polyvinyl acetate may be exemplified, but is not limited thereto.
  • the proportion of each component in the slurry is not particularly limited. Such a ratio may be adjusted in consideration of process efficiency such as coating property or moldability in the process of using the slurry.
  • the binder may be included in the slurry in a ratio of about 1 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aforementioned metal component.
  • the ratio is, in another example, at least about 2 parts by weight, at least about 3 parts by weight, at least about 4 parts by weight, at least about 5 parts by weight, at least about 6 parts by weight, at least about 7 parts by weight, at least about 8 parts by weight, about 9 parts by weight.
  • the dispersant to the solvent in the slurry may be included in a ratio of about 0.5 to 2,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder in order to more effectively secure the desired pore characteristics.
  • the ratio is, in another example, about 1 part by weight, about 1.5 parts by weight, about 5 parts by weight, about 10 parts by weight, about 15 parts by weight, about 20 parts by weight, about 30 parts by weight, about 40 parts by weight At least about 50 parts by weight, at least about 50 parts by weight, at least about 60 parts by weight, at least about 70 parts by weight, at least about 80 parts by weight, at least about 90 parts by weight, at least about 100 parts by weight, at least about 200 parts by weight, about 300 parts by weight At least about 400 parts by weight, at least about 500 parts by weight, at least about 550 parts by weight, at least about 600 parts by weight or at least about 650 parts by weight, about 1,800 parts by weight, about 1,600 parts by weight, about 1,400 parts by weight.
  • the unit weight part means a ratio of weights between components, unless otherwise specified.
  • the slurry may also contain known additives which are additionally required in addition to the components mentioned above.
  • the slurry may not include a so-called blowing agent.
  • blowing agent includes components which are commonly referred to in the art as blowing agents, as well as components that can exhibit foaming effects in relation to other components in the slurry. Therefore, the foaming process may not proceed during the process of manufacturing the metal foam in the present application.
  • additional components may be included in the slurry, but representative examples may include polymeric beads that act as pore formers.
  • the polymer beads are present in the slurry, and are removed during the sintering process, thereby forming pores in the region existing in the slurry.
  • the type of polymer beads that can be applied is not particularly limited, and may be removed in the sintering process (for example, polymer beads having a melting point below the sintering temperature), and beads having an average particle size suitable for a desired pore size may be used. .
  • the slurry may further comprise additives which are known to act as so-called leveling agents.
  • the manner of forming the metal foam precursor using the slurry is not particularly limited. Various methods for forming a metal foam precursor are known in the field of manufacturing metal foam, and all of these methods may be applied in the present application.
  • the metal foam precursor may form the metal foam precursor by maintaining the slurry in an appropriate template or by coating the slurry in an appropriate manner.
  • the metal foam in the form of a film or sheet it may be advantageous to apply the coating process, especially when manufacturing the metal foam in the form of a thin film or sheet.
  • the desired metal foam may be formed through the sintering process described below.
  • the metal foam precursor may be in the form of a film or a sheet.
  • the thickness is 2,000 ⁇ m or less, 1,500 ⁇ m or less, 1,000 ⁇ m or less, 900 ⁇ m or less, 800 ⁇ m or less, 700 ⁇ m or less, 600 ⁇ m or less, 500 ⁇ m or less, 400 ⁇ m Or about 300 ⁇ m or less, 200 ⁇ m or less, 150 ⁇ m or less, about 100 ⁇ m or less, about 90 ⁇ m or less, about 80 ⁇ m or less, about 70 ⁇ m or less, about 60 ⁇ m or less, or about 55 ⁇ m or less.
  • Metal foams generally have brittle characteristics in terms of their porous structural characteristics, and thus are difficult to manufacture in the form of a film or sheet, in particular in the form of a thin film or sheet, and have a problem of brittleness even when manufactured.
  • the lower limit of the thickness of the precursor is not particularly limited.
  • the thickness of the precursor in the form of a film or sheet is about 5 ⁇ m or more, 10 ⁇ m or more or about 15 ⁇ m or more, 20 ⁇ m or more, 25 ⁇ m or more, 30 ⁇ m or more, 35 ⁇ m or more, 40 ⁇ m or more, 45 ⁇ m 50 micrometers or more, 55 micrometers or more, 60 micrometers or more, 65 micrometers or more, 70 micrometers or more, or 75 micrometers or more may be sufficient.
  • the metal foam precursor may be formed by drying the slurry for a predetermined time after molding the slurry by the above-described coating or the like.
  • the conditions of the drying are not particularly limited, and for example, the solvent contained in the slurry can be controlled at a level at which the desired level can be removed.
  • the drying may be performed by maintaining the molded slurry at a temperature within a range of about 50 ° C to 250 ° C, about 70 ° C to 180 ° C, or about 90 ° C to 150 ° C for a suitable time. Drying time may also be selected in the appropriate range.
  • the metal foam may be manufactured by sintering the metal foam precursor formed in the above manner.
  • the manner of performing sintering for producing the metal foam is not particularly limited, and a known sintering method may be applied. That is, the sintering may be performed by applying an appropriate amount of heat to the metal foam precursor in an appropriate manner.
  • the conditions of the sintering may be controlled such that the metal powder is connected to form a porous structure in consideration of the state of the applied metal foam precursor, for example, the composition of the slurry or the type of the metal powder, and the specific conditions are particularly limited. It doesn't work.
  • the sintering may be performed by maintaining the precursor at a temperature in the range of about 500 ° C. to 2000 ° C., in the range of 700 ° C. to 1500 ° C., or in the range of 800 ° C. to 1200 ° C. May also be arbitrarily selected.
  • the holding time may be in a range of about 1 minute to 10 hours in one example, but is not limited thereto.
  • the electromagnetic wave shielding film further comprises a polymer component present on the surface of the metal foam or inside the metal foam, the thickness (MT) and the total thickness (T) of the metal foam of the electromagnetic shielding film.
  • the ratio T / MT may be 2.5 or less.
  • the thickness ratio may be about 2 or less, about 1.9 or less, about 1.8 or less, about 1.7 or less, about 1.6 or less, 1.5 or less, 1.4 or less, 1.3 or less, 1.2 or less, 1.15 or less, or 1.1 or less.
  • the lower limit of the ratio of the thickness is not particularly limited, but in one example, about 1 or more, about 1.01 or more, about 1.02 or more, about 1.03 or more, about 1.04 or more or about 1.05 or more, about 1.06 or more, about 1.07 or more, about 1.08 At least about 1.09, at least about 1.1, at least about 1.11, at least about 1.12, at least about 1.13, at least about 1.14, at least about 1.15, at least about 1.16, at least about 1.17, at least about 1.18, at least about 1.19, at least about 1.2, At least about 1.21, at least about 1.22, at least about 1.23, at least about 1.24, or at least about 1.25. While the desired electromagnetic shielding ability is secured under such a thickness ratio, an electromagnetic shielding film excellent in workability, impact resistance, or the like can be provided.
  • the kind of the polymer component included in the electromagnetic shielding film is not particularly limited, and for example, may be selected in consideration of processability, impact resistance, insulation, and the like of the electromagnetic shielding film.
  • Examples of the polymer component that can be applied in the present application include, but are not limited to, one or more selected from the group consisting of a known acrylic resin, silicone resin, epoxy resin, urethane resin, amino resin and phenol resin.
  • the ratio (MV / PV) of the volume (PV) of the polymer component and the volume (MV) of the metal foam included in the electromagnetic shielding film may be 10 or less.
  • the ratio MW / PV may be 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, 4 or less, 3 or less, 2 or less, 1 or less, or 0.5 or less in another example.
  • the lower limit of the volume ratio is not particularly limited and may be, for example, about 0.1.
  • the volume ratio may be calculated through the weight of the polymer component and the metal foam included in the electromagnetic shielding film and the density of the corresponding components.
  • the present application also relates to a method for producing an electromagnetic shielding film of the above type.
  • the manufacturing method may include curing the polymer composition in a state in which a curable polymer composition is present on or inside the metal foam.
  • the polymer composition to be applied is also not particularly limited as long as it can form the above-mentioned polymer component through curing, and the like, and such polymer components are variously known in the art.
  • the electromagnetic wave shielding film may be manufactured by curing through a known method using a material having a suitable viscosity among known components.
  • the electromagnetic wave shielding film as described above may be applied to various applications, and may be applied to various devices (eg, electronic products, etc.) that need to shield electromagnetic waves generated in one example. Accordingly, the present application also relates to the apparatus to which such an electromagnetic shielding film is applied.
  • Such devices include, for example, electromagnetic wave sources; And the electromagnetic shielding film installed to shield electromagnetic waves generated from the electromagnetic wave generating source.
  • the kind of the electromagnetic wave generating source and the configuration of the apparatus are not particularly limited.
  • the device can be manufactured by easily applying the electromagnetic shielding film of the present application according to the method.
  • the present application can provide an electromagnetic wave shielding film having excellent electromagnetic shielding ability, and also excellent in mechanical strength, flexibility, electrical insulation, bonding with other structures, oxidation and high temperature stability.
  • the pore size of the applied metal foam was confirmed by photographing the metal foam at 500 times magnification using an electronic optical microscope (SEM, JEOL, JSM-7610F), and the long axis and short axis were respectively measured when the pores were not circular. This was then averaged to obtain the pore size.
  • a copper metal foam having a porosity of about 70%, and a copper foam having a pore size of about 90% or more among the pores identified in the above manner was 10 ⁇ m.
  • This metal foam was prepared in the following manner. 130 g of said copper powder, 110 g of texanol, 14 g of isobutyl isobutyrate, 6 g of ethyl cellulose, and a leveling agent (ACME) having an average particle diameter (median particle size, D50 particle diameter) of about 60 ⁇ m. , Surfadol338) 2g was mixed to prepare a slurry.
  • ACME leveling agent
  • the slurry was coated in the form of a film having a thickness of about 350 ⁇ m, dried in an oven at 120 ° C. for 30 minutes, and then sintered at about 1,000 ° C. in a hydrogen / argon atmosphere to prepare the metal foam.
  • Example 1 is a photograph of the copper foam applied in Example 1.
  • the copper metal foam was wetted with a thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS), and the excess composition was removed using a film applicator so that the thickness of the final electromagnetic shielding film was about 400 ⁇ m.
  • the electromagnetic wave shielding film was prepared by maintaining the material in an oven at about 120 ° C. for about 1 hour to cure.
  • the electromagnetic wave shielding efficiency confirmed by the said method of the said electromagnetic wave shielding film was about 95 dB or more at 100 kHz-3 GHz, and about 85 dB or more at 1.5-18 GHz.
  • metal foam copper foam having a porosity of about 70%, and a pore size of about 90% or more among pores identified in the above-described manner was used as a copper foam.
  • This metal foam was prepared in the same manner as in Example 1 using a slurry in which 10 g of polymer beads having an average particle diameter (median diameter, D50 particle diameter) of about 50 ⁇ m were added to the slurry applied in Example 1 as an additional component.
  • the electromagnetic wave shielding efficiency confirmed by the said method of the said electromagnetic wave shielding film was about 95 dB or more at 100 kHz-3 GHz, and about 85 dB or more at 1.5-18 GHz.
  • a copper metal foam having a porosity of about 70%, and a copper foam having a pore size of about 90% or more among the pores identified in the above manner was 100 ⁇ m.
  • This metal foam was prepared in the same manner as in Example 1 using a slurry in which 10 g of polymer beads having an average particle diameter (median diameter, D50 particle diameter) of about 100 ⁇ m were added to the slurry applied in Example 1 as an additional component. Was prepared.
  • the electromagnetic shielding efficiency confirmed by the above method of the electromagnetic shielding film was about 90 dB or more at 100 kHz to 3 GHz, and about 75 dB or more at 1.5 to 18 GHz.
  • the metal foam copper foam having a thickness of about 80 ⁇ m and a porosity of about 70% was used as the copper metal foam.
  • the copper metal foam was soaked in a thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS), and the excess composition was removed using a film applicator so that the thickness of the final electromagnetic shielding film was about 110 ⁇ m.
  • the electromagnetic wave shielding film was prepared by maintaining the material in an oven at about 120 ° C. for about 1 hour to cure.
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 85 to 95 dB (30 to 1500 MHz).
  • the metal foam copper foam having a thickness of about 90 ⁇ m and a porosity of about 70% was used as the copper metal foam.
  • the copper metal foam was wetted with a thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS), and the excess composition was removed using a film applicator so that the thickness of the final electromagnetic shielding film was about 120 ⁇ m.
  • the electromagnetic wave shielding film was prepared by maintaining the material in an oven at about 120 ° C. for about 1 hour to cure.
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 95 to 105 dB (30 to 1500 MHz).
  • the metal foam copper foam having a thickness of about 120 ⁇ m and a porosity of about 70% was used as the copper metal foam.
  • the copper metal foam was wetted with a thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS), and the excess composition was removed using a film applicator so that the thickness of the final electromagnetic shielding film was about 150 ⁇ m.
  • the electromagnetic wave shielding film was prepared by maintaining the material in an oven at about 120 ° C. for about 1 hour to cure.
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 100 to 110 dB (30 to 1500 MHz).
  • the metal foam copper foam having a thickness of about 60 ⁇ m and a porosity of about 60% was used as the nickel metal foam.
  • the copper metal foam was wetted with a thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS), and the excess composition was removed using a film applicator so that the thickness of the final electromagnetic shielding film was about 90 ⁇ m.
  • the electromagnetic wave shielding film was prepared by maintaining the material in an oven at about 120 ° C. for about 1 hour to cure.
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 70 to 80 dB (30 to 1500 MHz).
  • a copper foam having a porosity of about 70% and a pore size of about 90% or more among pores identified in the above-described manner was used.
  • This metal foam was prepared in the same manner as in Example 1 using a slurry in which 10 g of polymer beads having an average particle diameter (median diameter, D50 particle diameter) of more than about 100 ⁇ m was added to the slurry applied in Example 1 as an additional component. Foam was prepared. Using the metal foam as described above to prepare a composite in the same manner as in Example 1.
  • the electromagnetic wave shielding efficiency confirmed in the above manner of the electromagnetic wave shielding film was about 75 dB at 100 kHz to 3 GHz and about 60 dB at 1.5 to 18 GHz.
  • Copper powder (Dow Corning, PDMS) is mixed with copper powder (average diameter of about 20 ⁇ m) in an amount of about 10% by volume, and formed into a film of about 150 ⁇ m thickness with a film applicator, and is about 120 ° C.
  • the electromagnetic wave shielding film was manufactured by hold
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 0 dB (30 to 1500 MHz).
  • Copper powder (average diameter of about 20 ⁇ m) is mixed with thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS) in an amount of about 30% by volume, and formed into a film of about 150 ⁇ m thickness with a film applicator, and about 120 ° C.
  • the electromagnetic wave shielding film was manufactured by hold
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 0 dB (30 to 1500 MHz).
  • Nickel powder (average diameter of about 20 ⁇ m) is mixed with thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS) in an amount of about 10% by volume, and a film applicator is formed into a film having a thickness of about 150 ⁇ m, and is about 120 ° C.
  • the electromagnetic wave shielding film was manufactured by hold
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 0 dB (30 to 1500 MHz).
  • Nickel powder (average diameter of about 20 ⁇ m) is mixed with thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS) in an amount of about 30% by volume, and formed into a film of about 150 ⁇ m in thickness with a film applicator, and about 120 ° C.
  • the electromagnetic wave shielding film was manufactured by hold
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 0 dB (30 to 1500 MHz) .
  • thermosetting silicone resin (Dow Corning, PDMS) on Cu Foil, shape it into a film of about 130 ⁇ m thickness with film applicator, and shield it by keeping it in an oven at about 120 °C for about 1 hour A film was prepared.
  • the EMI efficiency of the electromagnetic shielding film was about 90 to 100 dB (30 to 1500 MHz).

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Abstract

본 출원은, 전자파 차폐 필름에 대한 것이고, 우수한 전자파 차폐능을 가지면, 기계적 강도, 유연성, 전기 절연성, 다른 구성과의 접합성, 산화 및 고온 안정성 등도 우수한 전자파 차폐 필름을 제공할 수 있다.

Description

전자파 차폐 필름
본 출원은 2018년 6월 29일자 제출된 대한민국 특허출원 제10-2018-0075962호에 기초하여 우선권을 주장하며, 해당 대한민국 특허출원 문헌에 개시된 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 출원은 전자파 차폐 필름에 대한 것이다.
각종 전자 기기에서 발생하는 전자파로 인한 문제는 다양하다. 외부로 방출되는 전자파는, 건강에 나쁜 영향을 미치는 것은 물론 상기 전가 기기 자체 혹은 그 전자 기기를 포함하는 다른 장치에 대한 신호 교란 내지 오작동 문제도 발생시킨다.
본 출원은, 전자파 차폐 필름에 대한 것이다. 본 출원은, 전자파 차폐능이 우수하고, 기계적 강도, 전기 절연성 및 유연성이 좋으며, 산화 및 고온에 대한 안정성 등도 탁월한 전자파 차폐 필름을 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도 및/또는 측정 압력이 결과에 영향을 미치는 물성은, 특별히 달리 언급하지 않는 한, 상온 및/또는 상압에서 측정한 결과이다.
용어 상온은 가온되거나, 감온되지 않은 자연 그대로의 온도이고, 예를 들면, 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 약 23℃ 또는 약 25℃ 정도의 온도를 의미한다. 또한, 본 명세서에서 온도의 단위는 특별히 달리 규정하지 않는 한 섭씨(℃)이다.
용어 상압은 가압 또는 감압되지 않은 자연 그대로의 압력이고, 통상 대기압 수준의 약 1기압 정도를 의미한다.
본 명세서에서 측정 습도가 결과에 영향을 미치는 물성의 경우, 해당 물성은 상기 상온 및/또는 상압 상태에서 특별히 조절되지 않은 자연 그대로의 습도에서 측정한 물성이다.
본 출원은 전자파 차폐 필름에 대한 것이다. 본 출원의 전자파 차폐 필름은 금속폼과 고분자 성분을 포함할 수 있다. 상기 전자파 차폐 필름은 금속폼이 가지는 특유의 표면적 및 기공 특성에 의해서 내부 기공에 입사한 전자파를 계면에서 반복적으로 반사 및 흡수하여 전자파를 효과적으로 소멸시킬 수 있다.
이에 따라 상기 전자파 차폐 필름은, 우수한 전자파 차폐능을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 전자파 차폐 필름은, ASTM D4935 또는 ASTM ES7 규정에 따른 100kHz 내지 3GHz에서의 전자파 차폐 효율이 85 dB 이상일 수 있다. 상기 효율은 다른 예시에서 약 86 dB 이상, 87 dB 이상, 88 dB 이상, 89 dB 이상, 90 dB 이상, 91 dB 이상, 92 dB 이상, 93 dB 이상, 94 dB 이상 또는 95 dB 이상일 수 있다. 상기 효율의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 ASTM D4935 또는 ASTM ES7 규정에 따른 100kHz 내지 3GHz에서의 전자파 차폐 효율은, 예를 들면, 약 200 dB 이하, 190 dB 이하, 180 dB 이하, 170 dB 이하, 160 dB 이하, 150 dB 이하, 140 dB 이하, 130 dB 이하, 120 dB 이하, 100 dB 이하 또는 100 dB 이하 정도일 수 있다.
또한, 상기 전자파 차폐 필름은, ASTM D4935 또는 ASTM ES7 규정에 따른 1.5 내지 18 GHz에서의 전자파 차폐 효율이 70 dB 이상일 수 있다. 상기 전자파 차폐 효율은, 다른 예시에서 71 dB 이하, 72 dB 이상, 73 dB 이상, 74 dB 이상, 75 dB 이상, 76 dB 이상, 77 dB 이상, 78 dB 이상, 79 dB 이상, 80 dB 이상, 81 dB 이상, 82 dB 이상, 83 dB 이상, 84 dB 이상 또는 85 dB 이상이거나, 약 200 dB 이하, 190 dB 이하, 180 dB 이하, 170 dB 이하, 160 dB 이하, 150 dB 이하, 140 dB 이하, 130 dB 이하, 120 dB 이하, 100 dB 이하 또는 100 dB 이하 정도일 수 있다.
또한, 본 출원의 복합재에는 금속폼이 적용되어 우수한 기계적 강도 및 유연성이 확보되고, 고분자 성분과의 복합화에 의해서 우수한 전기 절연성을 확보하면서, 산화 및 고온 안정성이나 장치에 포함되었을 때 발생하는 박리 문제 등도 해결할 수 있다.
본 명세서에서 용어 금속폼 또는 금속 골격은, 금속을 주성분으로 포함하는 다공성 구조체를 의미한다. 상기에서 금속을 주성분으로 한다는 것은, 금속폼 또는 금속 골격의 전체 중량을 기준으로 금속의 비율이 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상 또는 95 중량% 이상인 경우를 의미한다. 상기 주성분으로 포함되는 금속의 비율의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 100 중량%, 99 중량% 또는 98 중량% 정도일 수 있다.
본 명세서에서 용어 다공성은, 기공도(porosity)가 적어도 10% 이상, 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 75% 이상 또는 80% 이상인 경우를 의미할 수 있다. 상기 기공도의 상한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 약 100% 미만, 약 99% 이하, 약 98% 이하, 약 95% 이하, 약 90% 이하, 약 85% 이하, 약 80% 이하 또는 약 75% 이하 정도일 수 있다. 상기 기공도는 금속폼 등의 밀도를 계산하여 공지의 방식으로 산출할 수 있다.
위와 같은 다공성의 금속폼의 기공 크기를 제어함으로써, 전자파 차폐 필름의 성능을 개선할 수 있다. 예를 들면, 상기 금속폼으로는, 금속폼의 전체 기공 중에서 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상의 기공의 크기가 100 μm 이하인 금속폼을 적용하는 것이 전자파 차폐능의 확보 측면에서 유리할 수 있다. 다른 예시에서 상기 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상 또는 95% 이상의 기공의 크기는 95 μm 이하, 90 μm 이하, 85 μm 이하, 80 μm 이하, 75 μm 이하, 70 μm 이하, 65 μm 이하, 60 μm 이하, 55 μm 이하, 50 μm 이하, 45 μm 이하, 40 μm 이하, 35 μm 이하, 30 μm 이하, 25 μm 이하, 20 μm 이하 또는 15 μm 이하 정도일 수 있거나, 0.01 μm 이상, 0.05 μm 이상, 0.1 μm 이상, 0.5 μm 이상, 1 μm 이상, 3 μm 이상, 5 μm 이상, 7 μm 이상, 9 μm 이상, 10 μm 이상, 15 μm 이상, 20 μm 이상, 25 μm 이상, 30 μm 이상, 35 μm 이상, 40 μm 이상, 45 μm 이상, 50 μm 이상, 55 μm 이상, 60 μm 이상, 65 μm 이상, 70 μm 이상, 75 μm 이상, 80 μm 이상, 85 μm 이상, 90 μm 이상 또는 95 μm 이상 정도일 수도 있다. 상기와 같은 크기의 기공은, 금속폼의 전체 기공 중에서 100% 이하, 95% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하 또는 55% 이하 정도일 수도 있다.
위와 같은 기공 크기를 가지는 금속폼을 고분자 성분과 복합화하여 필름을 형성함으로써, 목적하는 특성의 복합재를 얻을 수 있다.
상기에서 금속폼의 기공의 크기는, 후술하는 실시예에 기재된 방식으로 확인하였을 때의 크기이고, 기공의 원형인 경우에는 그 원형의 직경을 의미하고, 원형이 아닌 경우에는 동일 면적을 가지는 원형으로 가정하였을 때의 직경 또는 해당 기공에 대해서 측정되는 최대 축 길이와 최소 축 길이의 평균치를 의미할 수 있다. 또한, 상기 기공의 비율은, 역시 후술하는 실시예에 기재된 방식으로 확인하였을 때의 확인되는 전체 기공의 수 대비 비율이다.
전자파 차폐 필름에 포함되는 상기와 같은 금속폼의 형태는 특별히 제한되지는 않으나, 일 예시에서 필름 형상일 수 있다. 본 출원의 전자파 차폐 필름에서는 상기 필름 형태의 금속폼의 표면이나 내부에 존재하는 고분자 성분이 추가된다.
이러한 고분자 성분은, 상기 금속폼의 적어도 하나의 표면상에서 표면층을 형성하고 있거나, 금속폼 내부의 공극에 충전되어 존재할 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 표면층을 형성하면서 또한 금속폼의 내부에 충전되어 있을 수도 있다. 표면층을 형성하는 경우에, 금속폼의 표면 중에서 적어도 한 표면, 일부의 표면 또는 모든 표면에 대해서 고분자 성분이 표면층을 형성하고 있을 수 있다. 일 예시에서는 적어도 금속폼의 주표면인 상부 및/또는 하부 표면에 상기 고분자 성분이 표면층을 형성하고 있을 수 있다. 상기 표면층은, 금속폼의 표면 전체를 덮도록 형성될 수도 있고, 일부 표면만을 덮도록 형성될 수도 있다.
전자파 차폐 필름에서 금속폼은, 기공도(porosity)가 약 10% 내지 99%의 범위 내일 수 있다. 이러한 기공도를 가지는 금속폼은, 적합한 네트워크를 형성하고 있을 수 있다. 다른 예시에서 상기 기공도는, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상 또는 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상 또는 70% 이상이거나, 98% 이하, 약 95% 이하, 약 90% 이하, 약 85% 이하, 약 80% 이하 또는 약 75% 이하 정도일 수 있다.
금속폼은 필름 형태일 수 있다. 이러한 경우에 필름의 두께는 후술하는 방식에 따라 전자파 차폐 필름을 제조함에 있어서, 목적하는 전자파 차폐능이나 두께 비율 등을 고려하여 조절될 수 있다. 상기 필름의 두께는, 목적으로 하는 물성의 확보를 위해, 예를 들면, 약 10μm 이상, 약 20μm 이상, 약 30μm 이상, 약 40μm 이상, 약 45 μm 이상, 약 50 μm 이상, 약 55 μm 이상, 약 60 μm 이상, 약 65 μm 이상 또는 약 70 μm 이상, 75μm 이상, 80μm 이상, 85μm 이상, 90μm 이상, 95μm 이상, 100μm 이상, 105μm 이상, 110μm 이상 또는 115μm 이상, 120 μm 이상, 130 μm 이상, 140 μm 이상, 150 μm 이상, 160 μm 이상, 170 μm 이상, 180 μm 이상, 190 μm 이상, 200 μm 이상, 210 μm 이상, 220 μm 이상, 230 μm 이상, 240 μm 이상, 250 μm 이상, 260 μm 이상, 270 μm 이상, 280 μm 이상, 290 μm 이상 또는 300 μm 이상일 수 있다. 상기 필름의 두께의 상한은 목적에 따라서 제어되는 것으로 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 약 1,000 μm 이하, 약 900 μm 이하, 약 800 μm 이하, 약 700 μm 이하, 약 600 μm 이하, 약 500 μm 이하, 약 400 μm 이하, 약 300 μm 이하, 약 200 μm 이하 또는 약 150 μm 이하 정도일 수 있다.
본 명세서에서 두께는 해당 대상의 두께가 일정하지 않은 경우에는, 그 대상의 최소 두께, 최대 두께 또는 평균 두께일 수 있다.
상기 금속폼의 골격은, 다양한 종류의 금속이나 금속 합금으로 이루어질 수 있는데, 이러한 금속이나 금속 합금 중에서 적절한 소재가 선택되면 된다. 이러한 소재로는, 구리, 금, 은, 알루미늄, 니켈, 철, 코발트, 마그네슘, 몰리브덴, 텅스텐 및 아연으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속이나 상기 중 2종 이상의 합금 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이러한 금속폼은 다양하게 공지되어 있고, 금속폼을 제조하는 방법 역시 다양하게 공지되어 있다. 본 출원에서는 이러한 공지의 금속폼이나 상기 공지의 방식으로 제조한 금속폼이 적용될 수 있다.
금속폼을 제조하는 방식으로는, 염 등의 기공 형성제와 금속의 복합 재료를 소결하는 방식, 고분자 폼 등의 지지체에 금속을 코팅하고, 그 상태로 소결하는 방식이나 슬러리법 등이 알려져 있고, 이러한 방식은 본 출원에서 모두 적용될 수 있다.
일 예시에서 본 출원에서 적용되는 금속폼을 제조하는 방법은, 상기 금속 성분을 포함하는 금속폼 전구체를 소결하는 단계를 포함할 수 있다. 본 출원에서 용어 금속폼 전구체는, 상기 소결 등과 같이 금속폼을 형성하기 위해 수행되는 공정을 거치기 전의 구조체, 즉 금속폼이 생성되기 전의 구조체를 의미한다. 상기 금속폼 전구체는, 다공성 금속폼 전구체라고 호칭되더라도 반드시 그 자체로 다공성일 필요는 없으며, 최종적으로 다공성의 금속 구조체인 금속폼을 형성할 수 있는 것이라면, 편의상 다공성 금속폼 전구체라고 호칭될 수 있다.
본 출원에서 상기 금속폼 전구체는, 금속 성분, 분산제 내지는 용매 및 바인더를 적어도 포함하는 슬러리를 사용하여 형성할 수 있으며, 이러한 슬러리의 적용을 통해서 목적하는 기공 특성을 효율적으로 확보할 수 있다.
상기 금속 성분으로는 금속 분말이 적용될 수 있다. 적용될 수 있는 금속 분말의 예는, 목적에 따라 정해지는 것으로 특별히 제한되는 것은 아니며, 전술한 금속 성분을 형성할 수 있는 금속의 분말 또는 금속 합금의 분말 또는 금속의 혼합물의 분말이 적용될 수 있다.
금속 분말(Metal Powder)의 크기도 목적하는 기공도나 기공 크기 등을 고려하여 선택되는 것으로 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 상기 금속 분말의 평균 입경은, 약 0.1㎛ 내지 약 200㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 평균 입경은 다른 예시에서 약 0.5㎛ 이상, 약 1㎛ 이상, 약 2㎛ 이상, 약 3㎛ 이상, 약 4㎛ 이상, 약 5㎛ 이상, 약 6㎛ 이상, 약 7㎛ 이상 또는 약 8㎛ 이상, 10㎛ 이상, 15㎛ 이상, 20㎛ 이상, 25㎛ 이상, 30㎛ 이상, 35㎛ 이상, 40㎛ 이상, 45㎛ 이상, 50㎛ 이상 또는 55㎛ 이상일 수 있다. 상기 평균 입경은 다른 예시에서 약 150㎛ 이하, 100㎛ 이하, 90㎛ 이하, 80㎛ 이하, 70㎛ 이하, 60㎛ 이하, 50㎛ 이하, 40㎛ 이하, 30㎛ 이하 또는 20㎛ 이하일 수 있다. 금속 입자 내의 금속으로는 서로 평균 입경이 상이한 것을 적용할 수도 있다. 상기 평균 입경은, 목적하는 금속폼의 형태, 예를 들면, 금속폼의 두께나 기공도 등을 고려하여 적절한 범위를 선택할 수 있다.
본 명세서에서 언급하는 금속 분말의 평균 입경은 D50 입경으로도 불리우는 소위 메디안 입경이다. 이러한 메디안 입경은, 공지의 입도 분석 방식에 의해 구해질 수 있다.
상기 슬러리 내에서 금속 성분(금속 분말)의 비율은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 점도나 공정 효율 등을 고려하여 선택될 수 있다. 일 예시에서 슬러리 내에서의 금속 성분의 비율은 중량을 기준으로 0.5 내지 95 % 정도일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 1% 이상, 약 1.5% 이상, 약 2% 이상, 약 2.5% 이상, 약 3% 이상, 약 5% 이상, 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상 또는 80% 이상이거나, 약 90% 이하, 약 85% 이하, 약 80% 이하, 약 75% 이하, 약 70% 이하, 약 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하 또는 5% 이하 정도일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
상기 금속폼 전구체는 상기 금속 분말과 함께 분산제 내지는 용매 및 바인더를 포함하는 슬러리를 사용하여 형성할 수 있다.
상기에서 분산제 내지 용매로는, 예를 들면, 알코올이 적용될 수 있다. 알코올로는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 펜탄올, 옥타놀, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 펜탄놀, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 글리세롤, 텍사놀(texanol) 또는 테르피네올(terpineol) 등과 같은 탄소수 1 내지 20의 1가 알코올 또는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 헥산디올, 옥탄디올 또는 펜탄디올 등과 같은 탄소수 1 내지 20의 2가 알코올 또는 그 이상의 다가 알코올 등이 사용될 수 있으나, 그 종류가 상기에 제한되는 것은 아니다. 또한, 기타 용매로서는, 상기 금속 성분 등이나 후술하는 바인더 등의 용해성을 고려하여 적절한 용매도 사용될 수 있으며, 유전 상수가 약 10 내지 120의 범위 내에 있는 용매도 사용할 수 있는데, 상기 유전 상수는 다른 예시에서 약 20 이상, 약 30 이상, 약 40 이상, 약 50 이상, 약 60 이상 또는 약 70 이상이거나, 약 110 이하, 약 100 이하 또는 약 90 이하일 수 있다. 이러한 용매로는, 물이나 에탄올, 부탄올 또는 메탄올 등의 탄소수 1 내지 8의 알코올, DMSO(dimethyl sulfoxide), DMF(dimethyl formamide) 또는 NMP(N-methylpyrrolidinone) 등이나, IBIB(isobutyl isobutyrate) 등과 같이 알킬기의 탄소수가 1 내지 20, 1 내지 16, 1 내지 12, 1 내지 8 또는 1 내지 4인 알킬 이소부티레이트 등의 에스테르계 용매 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
적절한 예시에서 상기 용매 내지 분산제로는, 상기 알코올과 상기 에스테르계 용매의 혼합 용매도 사용될 수 있다. 이러한 경우에 예를 들면, 상기 알코올 100 중량부 대비 약 1 내지 100 중량부의 에스테르계 용매가 사용될 수 있다. 상기 에스테르계 용매의 비율은 다른 예시에서 3 중량부 이상, 5 중량부 이상, 7 중량부 이상, 9 중량부 이상 또는 11 중량부 이상이거나, 90 중량부 이하, 80 중량부 이하, 70 중량부 이하, 60 중량부 이하, 50 중량부 이하, 40 중량부 이하, 30 중량부 이하 또는 20 중량부 이하 정도일 수도 있다.
슬러리는 바인더를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 바인더의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 슬러리의 제조 시에 적용된 금속 성분이나 용매 내지는 분산제 등의 종류에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 상기 바인더로는, 메틸 셀룰로오스 또는 에틸 셀룰로오스 등의 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 가지는 알킬 셀룰로오스, 폴리프로필렌 카보네이트 또는 폴리에틸렌 카보네이트 등의 탄소수 1 내지 8의 알킬렌 단위를 가지는 폴리알킬렌 카보네이트 또는 폴리비닐알코올 또는 폴리비닐아세테이트 등의 폴리비닐알코올계 바인더(이하, 폴리비닐알코올 화합물로 호칭할 수 있다.) 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 슬러리 내에서 각 성분의 비율은 특별히 제한되지 않는다. 이러한 비율은 슬러리를 사용한 공정 시에 코팅성이나 성형성 등의 공정 효율을 고려하여 조절될 수 있다.
예를 들면, 목적하는 기공도 등의 기공 특성을 보다 효과적으로 확보하기 위해서 슬러리 내에서 바인더는 전술한 금속 성분 100 중량부 대비 약 1 내지 500 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 2 중량부 이상, 약 3 중량부 이상, 약 4 중량부 이상, 약 5 중량부 이상, 약 6 중량부 이상, 약 7 중량부 이상, 약 8 중량부 이상, 약 9 중량부 이상, 약 10 중량부 이상, 약 20 중량부 이상, 약 30 중량부 이상, 약 40 중량부 이상, 약 50 중량부 이상, 약 60 중량부 이상, 약 70 중량부 이상, 약 80 중량부 이상, 약 90 중량부 이상, 약 100 중량부 이상, 약 110 중량부 이상, 약 120 중량부 이상, 약 130 중량부 이상, 약 140 중량부 이상, 약 150 중량부 이상, 약 200 중량부 이상 또는 약 250 중량부 이상일 수 있고, 약 450 중량부 이하, 약 400 중량부 이하, 약 350 중량부 이하, 약 300 중량부 이하, 약 250 중량부 이하, 약 200 중량부 이하, 약 150 중량부 이하, 약 100 중량부 이하, 약 50 중량부 이하, 약 40 중량부 이하, 약 30 중량부 이하, 약 20 중량부 이하, 약 10 중량부 이하, 약 8 중량부 이하 또는 약 6 중량부 이하 정도일 수 있다.
슬러리 내에서 분산제 내지 용매는, 목적하는 기공 특성을 보다 효과적으로 확보하기 위해서, 상기 바인더 100 중량부 대비 약 0.5 내지 2,000 중량부의 비율로 포함될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 1 중량부 이상, 약 1.5 중량부 이상, 약 5 중량부 이상, 약 10 중량부 이상, 약 15 중량부 이상, 약 20 중량부 이상, 약 30 중량부 이상, 약 40 중량부 이상, 약 50 중량부 이상, 약 60 중량부 이상, 약 70 중량부 이상, 약 80 중량부 이상, 약 90 중량부 이상, 약 100 중량부 이상, 약 200 중량부 이상, 약 300 중량부 이상, 약 400 중량부 이상, 약 500 중량부 이상, 약 550 중량부 이상, 약 600 중량부 이상 또는 약 650 중량부 이상일 수 있고, 약 1,800 중량부 이하, 약 1,600 중량부 이하, 약 1,400 중량부 이하, 약 1,200 중량부 이하 또는 약 1,000 중량부 이하, 900 중량부 이하, 약 800 중량부 이하, 약 700 중량부 이하, 약 600 중량부 이하, 약 500 중량부 이하, 약 400 중량부 이하, 약 300 중량부 이하, 약 200 중량부 이하, 약 150 중량부 이하, 약 130 중량부 이하, 약 110 중량부 이하, 약 100 중량부 이하, 약 50 중량부 이하, 약 30 중량부 이하, 약 20 중량부 이하, 약 10 중량부 이하 또는 약 5 중량부 이하일 수 있다.
본 명세서에서 단위 중량부는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 각 성분간의 중량의 비율을 의미한다.
슬러리는 상기 언급한 성분 외에 추가적으로 필요한 공지의 첨가제를 포함할 수도 있다. 다만, 목적하는 기공 특성을 효과적으로 얻기 위해서 상기 슬러리는 소위 발포제를 포함하지 않을 수 있다. 용어 발포제는 업계에서 통상 발포제로 호칭되는 성분은 물론 슬러리 내의 다른 성분과의 관계에서 발포 효과를 나타낼 수 있는 성분도 포함된다. 따라서, 본 출원에서 금속폼을 제조하는 과정 중에는 발포 공정이 진행되지 않을 수 있다.
상기 슬러리에 포함될 수 있는 추가 성분의 종류는 다양하지만, 대표적인 예로는 기공 형성제로서 작용하는 고분자 비드를 예시할 수 있다. 이러한 고분자 비드는 슬러리 내에서 존재하다가, 소결 과정 등에서 제거되면서, 상기 슬러리 내에서 존재하던 영역에 기공을 형성한다. 적용될 수 있는 고분자 비드의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 상기 소결 과정에서 제거될 수 있으며(예를 들면, 융점이 소결 온도 이하인 고분자 비드), 목적하는 기공 크기에 맞는 평균 입경을 가지는 비드가 사용될 수 있다.
또한, 슬러리는 소위 레벨링제로서 역할을 할 수 있는 것으로 알려져 있는 첨가제를 추가로 포함할 수도 있다.
상기 슬러리를 사용하여 상기 금속폼 전구체를 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 금속폼의 제조 분야에서는 금속폼 전구체를 형성하기 위한 다양한 방식이 공지되어 있고, 본 출원에서는 이와 같은 방식이 모두 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 금속폼 전구체는, 적정한 틀(template)에 상기 슬러리를 유지하거나, 혹은 슬러리를 적정한 방식으로 코팅하여 상기 금속폼 전구체를 형성할 수 있다.
본 출원의 하나의 예시에 따라서 필름 또는 시트 형태의 금속폼을 제조하는 경우, 특히 얇은 필름 또는 시트 형태의 금속폼을 제조하는 경우에는 코팅 공정을 적용하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들면, 적절한 기재상에 상기 슬러리를 코팅하여 전구체를 형성한 후에 후술하는 소결 공정을 통해서 목적하는 금속폼을 형성할 수 있다.
이와 같은 금속폼 전구체의 형태는 목적하는 금속폼에 따라 정해지는 것으로 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서 상기 금속폼 전구체는, 필름 또는 시트 형태일 수 있다. 예를 들면, 상기 전구체가 필름 또는 시트 형태일 때에 그 두께는 2,000㎛ 이하, 1,500㎛ 이하, 1,000㎛ 이하, 900㎛ 이하, 800㎛ 이하, 700㎛ 이하, 600㎛ 이하, 500㎛ 이하, 400㎛ 이하, 300㎛ 이하, 200㎛ 이하, 150㎛ 이하, 약 100㎛ 이하, 약 90㎛ 이하, 약 80㎛ 이하, 약 70㎛ 이하, 약 60㎛ 이하 또는 약 55㎛ 이하일 수 있다. 금속폼은, 다공성인 구조적 특징상 일반적으로 브리틀한 특성을 가지고, 따라서 필름 또는 시트 형태, 특히 얇은 두께의 필름 또는 시트 형태로 제작이 어렵고, 제작하게 되어도 쉽게 부스러지는 문제가 있다. 그렇지만, 본 출원의 방식에 의해서는, 얇은 두께이면서도, 내부에 균일하게 기공이 형성되고, 기계적 특성이 우수한 금속폼의 형성이 가능하다.
상기에서 전구체의 두께의 하한은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 필름 또는 시트 형태의 전구체의 두께는 약 5㎛ 이상, 10㎛ 이상 또는 약 15㎛ 이상, 20㎛ 이상, 25㎛ 이상, 30㎛ 이상, 35㎛ 이상, 40㎛ 이상, 45㎛ 이상, 50㎛ 이상, 55㎛ 이상, 60㎛ 이상, 65㎛ 이상, 70㎛ 이상, 또는 75㎛ 이상 정도일 수도 있다.
상기 금속폼 전구체의 형성 과정에서는 적절한 건조 공정이 수행될 수도 있다. 예를 들면, 전술한 코팅 등의 방식으로 슬러리를 성형한 후에 일정 시간 건조하여 금속폼 전구체가 형성될 수도 있다. 상기 건조의 조건은 특별한 제한이 없으며, 예를 들면, 슬러리 내에 포함된 용매가 목적 수준으로 제거될 수 있는 수준에서 제어될 수 있다. 예를 들면, 상기 건조는, 성형된 슬러리를 약 50℃ 내지 250℃, 약 70℃ 내지 180℃ 또는 약 90℃ 내지 150℃의 범위 내의 온도에서 적정 시간 동안 유지하여 수행할 수 있다. 건조 시간도 적정 범위에서 선택될 수 있다.
상기 방식으로 형성된 금속폼 전구체를 소결하여 금속폼을 제조할 수 있다. 이러한 경우에 상기 금속폼을 제조하기 위한 소결을 수행하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 소결법을 적용할 수 있다. 즉, 적절한 방식으로 상기 금속폼 전구체에 적정한 양의 열을 인가하는 방식으로 상기 소결을 진행할 수 있다.
이 경우 소결의 조건은 적용된 금속폼 전구체의 상태, 예를 들면, 슬러리의 조성이나 금속 분말의 종류 등을 고려하여, 금속 분말이 연결되어 다공성 구조체가 형성되도록 제어될 수 있고, 구체적인 조건은 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 상기 소결은, 상기 전구체를 약 500℃ 내지 2000℃의 범위 내, 700℃ 내지 1500℃의 범위 내 또는 800℃ 내지 1200℃의 범위 내의 온도에서 유지하여 수행할 수 있고, 그 유지 시간도 임의적으로 선택될 수 있다. 상기 유지 시간은 일 예시에서 약 1분 내지 10 시간 정도의 범위 내일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 전자파 차폐 필름은, 전술한 바와 같이 상기 금속폼의 표면 또는 금속폼의 내부에 존재하는 고분자 성분을 추가로 포함하는데, 이러한 전자파 차폐 필름의 상기 금속폼의 두께(MT) 및 전체 두께(T)의 비율(T/MT)은, 2.5 이하일 수 있다. 상기 두께의 비율은 다른 예시에서 약 2 이하, 약 1.9 이하, 약 1.8 이하, 약 1.7 이하, 약 1.6 이하, 1.5 이하, 1.4 이하, 1.3 이하, 1.2 이하, 1.15 이하 또는 1.1 이하일 수 있다. 상기 두께의 비율의 하한은 특별히 제한되는 것은 아니나, 일 예시에서 약 1 이상, 약 1.01 이상, 약 1.02 이상, 약 1.03 이상, 약 1.04 이상 또는 약 1.05 이상, 약 1.06 이상, 약 1.07 이상, 약 1.08 이상, 약 1.09 이상, 약 1.1 이상, 약 1.11 이상, 약 1.12 이상, 약 1.13 이상, 약 1.14 이상, 약 1.15 이상, 약 1.16 이상, 약 1.17 이상, 약 1.18 이상, 약 1.19 이상, 약 1.2 이상, 약 1.21 이상, 약 1.22 이상, 약 1.23 이상, 약 1.24 이상 또는 약 1.25 이상일 수 있다. 이러한 두께 비율 하에서 목적하는 전자파 차폐능이 확보되면서, 가공성이나 내충격성 등이 우수한 전자파 차폐 필름이 제공될 수 있다.
전자파 차폐 필름에 포함되는 고분자 성분의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 전자파 차폐 필름의 가공성이나 내충격성, 절연성 등을 고려하여 선택될 수 있다. 본 출원에서 적용될 수 있는 고분자 성분의 예로는, 공지의 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아미노 수지 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 들 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
전자파 차폐 필름의 경우, 전술한 금속폼의 적용을 통해서 목적하는 물성의 확보가 가능하다.
일 예시에서 상기 전자파 차폐 필름에 포함되는 고분자 성분의 부피(PV)와 금속폼의 부피(MV)의 비율(MV/PV)은 10 이하일 수 있다. 상기 비율(MW/PV)은 다른 예시에서 9 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 5 이하, 4 이하, 3 이하, 2 이하, 1 이하 또는 0.5 이하 정도일 수 있다. 상기 부피 비율의 하한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 약 0.1 정도일 수 있다. 상기 부피 비율은, 전자파 차폐 필름에 포함되는 고분자 성분과 금속폼의 중량과 해당 성분들의 밀도를 통해 산출할 수 있다.
본 출원은 또한 상기와 같은 형태의 전자파 차폐 필름의 제조 방법에 대한 것이다. 상기 제조 방법은, 상기 금속폼의 표면 또는 내부에 경화성 고분자 조성물이 존재하는 상태에서 상기 고분자 조성물을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법에서 적용되는 금속폼에 대한 구체적인 내용은 이미 기술한 바와 같고, 제조되는 전자파 차폐 필름에 대한 구체적인 사항 역시 상기 기술한 내용에 따를 수 있다.
상기에서 적용되는 고분자 조성물 역시 경화 등을 통해 상기 언급한 고분자 성분을 형성할 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으며, 이러한 고분자 성분은 업계에 다양하게 공지되어 있다.
즉, 예를 들면, 공지의 성분 중에서 적절한 점도를 가지는 재료를 사용하여, 공지의 방식을 통해 경화를 진행하여 상기 전자파 차폐 필름을 제조할 수 있다.
위와 같은 전자파 차폐 필름은, 다양한 용도에 적용될 수 있으며, 일 예시에서 발생하는 전자파를 차폐할 필요가 있는 다양한 장치(예를 들면, 전자제품 등)에 적용될 수 있다. 따라서, 본 출원은 또한 상기와 같은 전자파 차폐 필름이 적용된 상기 장치에 대한 것이다. 이러한 장치는, 예를 들면, 전자파 발생원; 및 상기 전자파 발생원에서 발생하는 전자파를 차폐할 수 있도록 설치된 상기 전자파 차폐 필름을 포함할 수 있다. 상기에서 전자파 발생원의 종류나 장치의 구성은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 업계에서는 전자파를 발생하는 원인이 되는 구성이나, 그를 차폐하기 위한 장치의 설계 등에 대해서 공지되어 있으며, 상기 전자파를 차폐하기 위해 적용되던 기존 차폐 수단도 대부분 필름이나 시트 형태이기 때문에, 이러한 공지의 방식에 따라서 본 출원의 전자파 차폐 필름을 쉽게 적용하여 상기 장치를 제조할 수 있다.
본 출원은, 우수한 전자파 차폐능을 가지면, 기계적 강도, 유연성, 전기 절연성, 다른 구성과의 접합성, 산화 및 고온 안정성 등도 우수한 전자파 차폐 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에서 제조된 구리폼의 사진이다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.
1. 전자파 차폐 효율 확인 방법
실시예 등에서 제조된 전자파 차폐 필름의 전자파 차폐 효율은, ASTM-D4935 규격에 따르는 경우에 네트워크 분석기로서 Keysight와 측정 지그로서 Electro-matrics를 사용하고, ASTM-ES7 규격의 경우, 측정 장비로서 Anritsu, 측정 지그로서, Keycom사의 분석툴을 사용하여 확인하였다.
2. 기공 크기 확인 방법
적용된 금속폼의 기공의 크기는, 전자식 광학 현미경(SEM, JEOL, JSM-7610F)을 사용하여 500배 배율로 금속폼을 촬영하여 확인하였고, 기공이 원형이 아닌 경우에 장축과 단축을 각각 측정한 후에 이를 평균하여 기공의 크기로 하였다.
실시예 1.
금속폼으로는 구리 금속폼으로서, 기공도가 약 70% 정도이며, 상기 방식으로 확인되는 기공 중에서 약 90% 이상의 기공의 크기가 10μm 수준인 구리폼을 사용하였다. 이러한 금속폼은 다음의 방식으로 제조하였다. 평균 입경(메디안 입경, D50 입경)이 약 60 μm 수준인 상기 구리 분말 130 g, 텍사놀(texanol) 110 g, 이소부틸 이소부티레이트(isobutyl isobutyrate) 14 g, 에틸 셀룰로오스 6 g 및 레벨링제(ACME社, Surfadol338) 2 g을 혼합하여 슬러리를 제조하였다. 상기 슬러리를 350 μm 정도의 두께의 필름 형태로 코팅하고, 120℃의 오븐에서 30분 동안 건조한 후에 수소/아르곤 분위기의 1,000℃ 정도의 온도에서 약 2 시간 동안 소결하여 상기 금속폼을 제조하였다.
도 1은 실시예 1에서 적용된 상기 구리폼의 사진이다. 상기 구리 금속폼을 열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 적시고, 필름 어플리케이터를 이용하여 최종 전자파 차폐 필름의 두께가 약 400μm 정도가 되도록 과량의 조성물을 제거하였다. 이어서 상기 재료를 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 상기 방식으로 확인한 전자파 차폐 효율은, 100kHz 내지 3GHz에서 약 95dB 이상이고, 1.5 내지 18GHz에서 약 85 dB 이상이었다.
실시예 2.
금속폼으로는 구리 금속폼으로서, 기공도가 약 70% 정도이며, 상기 방식으로 확인되는 기공 중에서 약 90% 이상의 기공의 크기가 50μm 수준인 구리폼을 사용하였다. 이러한 금속폼은, 실시예 1에서 적용된 슬러리에 추가 성분으로서 평균 입경(메디안 입경, D50 입경)이 약 50 μm 수준인 고분자 비드 10 g을 추가한 슬러리를 사용하여 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 상기 금속폼을 사용하여 실시예 1과 같은 방식으로 복합재를 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 상기 방식으로 확인한 전자파 차폐 효율은, 100kHz 내지 3GHz에서 약 95dB 이상이고, 1.5 내지 18GHz에서 약 85 dB 이상이었다.
실시예 3.
금속폼으로는 구리 금속폼으로서, 기공도가 약 70% 정도이며, 상기 방식으로 확인되는 기공 중에서 약 90% 이상의 기공의 크기가 100μm 수준인 구리폼을 사용하였다. 이러한 금속폼은, 실시예 1에서 적용된 슬러리에 추가 성분으로서 평균 입경(메디안 입경, D50 입경)이 약 100 μm 수준인 고분자 비드 10 g을 추가한 슬러리를 사용하여 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다.
상기 금속폼을 사용하여 실시예 1과 같은 방식으로 복합재를 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 상기 방식으로 확인한 전자파 차폐 효율은, 100kHz 내지 3GHz에서 약 90dB 이상이고, 1.5 내지 18GHz에서 약 75 dB 이상이었다.
실시예 4.
금속폼으로는 구리 금속폼으로서, 두께가 약 80 μm 정도이고, 기공도가 약 70% 정도인 구리폼을 사용하였다. 상기 구리 금속폼을 열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 적시고, 필름 어플리케이터를 이용하여 최종 전자파 차폐 필름의 두께가 약 110μm 정도가 되도록 과량의 조성물을 제거하였다. 이어서 상기 재료를 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 85 내지 95 dB (30 내지 1500 MHz)였다.
실시예 5.
금속폼으로는 구리 금속폼으로서, 두께가 약 90 μm 정도이고, 기공도가 약 70% 정도인 구리폼을 사용하였다. 상기 구리 금속폼을 열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 적시고, 필름 어플리케이터를 이용하여 최종 전자파 차폐 필름의 두께가 약 120μm 정도가 되도록 과량의 조성물을 제거하였다. 이어서 상기 재료를 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 95 내지 105 dB (30 내지 1500 MHz)였다.
실시예 6.
금속폼으로는 구리 금속폼으로서, 두께가 약 120 μm 정도이고, 기공도가 약 70% 정도인 구리폼을 사용하였다. 상기 구리 금속폼을 열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 적시고, 필름 어플리케이터를 이용하여 최종 전자파 차폐 필름의 두께가 약 150μm 정도가 되도록 과량의 조성물을 제거하였다. 이어서 상기 재료를 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 100 내지 110 dB (30 내지 1500 MHz)였다.
실시예 7.
금속폼으로는 니켈 금속폼으로서, 두께가 약 60 μm 정도이고, 기공도가 약 60% 정도인 구리폼을 사용하였다. 상기 구리 금속폼을 열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 적시고, 필름 어플리케이터를 이용하여 최종 전자파 차폐 필름의 두께가 약 90μm 정도가 되도록 과량의 조성물을 제거하였다. 이어서 상기 재료를 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 70 내지 80 dB (30 내지 1500 MHz)였다.
비교예 1.
금속폼으로는 구리 금속폼으로서, 기공도가 약 70% 정도이며, 상기 방식으로 확인되는 기공 중에서 약 90% 이상의 기공의 크기가 100μm를 초과하는 구리폼을 사용하였다. 이러한 금속폼은, 실시예 1에서 적용된 슬러리에 추가 성분으로서 평균 입경(메디안 입경, D50 입경)이 약 100 μm를 초과하는 고분자 비드 10 g을 추가한 슬러리를 사용하여 실시예 1과 동일한 방식으로 금속폼을 제조하였다. 상기와 같은 금속폼을 사용하여 실시에 1과 같은 방식으로 복합재를 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 상기 방식으로 확인한 전자파 차폐 효율은, 100kHz 내지 3GHz에서 약 75dB 수준이고, 1.5 내지 18GHz에서 약 60 dB 수준이었다.
비교예 2.
열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 구리 파우더(평균 직경 약 20 μm)를 약 10 부피% 정도의 양이 되도록 혼합하고, 필름 어플리케이터로 약 150μm 정도의 두께의 필름 형태로 성형하고, 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 0 dB (30 내지 1500 MHz)였다.
비교예 3.
열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 구리 파우더(평균 직경 약 20 μm)를 약 30 부피% 정도의 양이 되도록 혼합하고, 필름 어플리케이터로 약 150μm 정도의 두께의 필름 형태로 성형하고, 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 0 dB (30 내지 1500 MHz)였다.
비교예 4.
열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 니켈 파우더(평균 직경 약 20 μm)를 약 10 부피% 정도의 양이 되도록 혼합하고, 필름 어플리케이터로 약 150μm 정도의 두께의 필름 형태로 성형하고, 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 0 dB (30 내지 1500 MHz)였다.
비교예 5.
열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)에 니켈 파우더(평균 직경 약 20 μm)를 약 30 부피% 정도의 양이 되도록 혼합하고, 필름 어플리케이터로 약 150μm 정도의 두께의 필름 형태로 성형하고, 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 0 dB (30 내지 1500 MHz)였다.
비교예 6.
구리 호일(Cu Foil)에 열경화성 실리콘 수지(Dow Corning, PDMS)를 적시고, 필름 어플리케이터로 약 130μm 정도의 두께의 필름 형태로 성형하고, 약 120℃의 오븐에 약 1 시간 정도 유지하여 경화시킴으로써 전자파 차폐 필름을 제조하였다. 상기 전자파 차폐 필름의 EMI 효율은 약 90 내지 100 dB (30 내지 1500 MHz)였다.

Claims (14)

  1. 필름 형태의 금속폼 및 상기 금속폼의 표면 또는 금속폼의 내부에 존재하는 고분자 성분을 포함하는 전자파 차폐 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, ASTM D4935 또는 ASTM ES7에 따른 100kHz 내지 3GHz에서의 전자파 차폐 효율이 85 dB 이상이고, 1.5 내지 18 GHz에서의 전자파 차폐 효율이 70 dB 이상인 전자파 차폐 필름.
  3. 제 1 항에 있어서, 금속폼의 전체 기공 중에서 80% 이상의 기공의 크기가 100μm 이하인 전자파 차폐 필름.
  4. 제 1 항에 있어서, 금속폼의 전체 기공 중에서 90% 이상의 기공의 크기가 100μm 이하인 전자파 차폐 필름.
  5. 제 1 항에 있어서, 금속폼의 두께(MT) 및 전체 두께(T)의 비율(T/MT)이 1.01 이상인 전자파 차폐 필름.
  6. 제 1 항에 있어서, 금속폼의 두께(MT) 및 전체 두께(T)의 비율(T/MT)이 2 이하인 전자파 차폐 필름.
  7. 제 1 항에 있어서, 금속폼은 두께가 10 μm 이상인 전자파 차폐 필름.
  8. 제 1 항에 있어서, 금속폼은 기공도가 10 내지 99%의 범위 내에 있는 전자파 차폐 필름.
  9. 제 1 항에 있어서, 금속폼은, 구리, 금, 은, 알루미늄, 니켈, 철, 코발트, 마그네슘, 몰리브덴, 텅스텐 및 아연으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속 또는 상기 중 2종 이상을 포함하는 골격을 가지는 전자파 차폐 필름.
  10. 제 1 항에 있어서, 고분자 성분은, 금속폼의 표면에서 표면층을 형성하고 있는 전자파 차폐 필름.
  11. 제 1 항에 있어서, 고분자 성분은, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 아미노 수지 및 페놀 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 전자파 차폐 필름.
  12. 제 1 항에 있어서, 고분자 성분의 부피(PV)와 금속폼의 부피(MV)의 비율(MV/PV)은 10 이하인 전자파 차폐 필름.
  13. 금속 또는 금속 합금을 포함하고, 필름 형태인 금속폼의 표면 또는 내부에 경화성 고분자 조성물이 존재하는 상태에서 상기 고분자 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는, 제 1 항의 전자파 차폐 필름의 제조 방법.
  14. 전자파 발생원; 및 상기 전자파 발생원에서 발생하는 전자파를 차폐할 수 있도록 설치된 제 1 항의 전자파 차폐 필름을 포함하는 장치.
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