KR101019489B1 - Emi shielding film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미늄 호일의 양면에 전자파 차폐용 합성수지를 코팅한 전자파 차폐필름에 있어서, 상기 전자파 차폐용 합성수지는 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 70~90 중량%와 나노 알루미늄 파우더 10~30 중량%를 혼합시킨 것을 특징으로 하는 전자파 차폐필름에 관한 것으로, 기존의 전자파 차폐필름의 단점인 금속판이 가지지 못하는 물리적 성질, 즉 유연성, 경량성 등과 같은 우수한 성질을 가지고 있고, UV경화 시 수축이 매우 작고, 휘발물도 발생되지 않으며 내약품성, 내수성 등도 우수하여 이동통신 단말기나 기타 통신장비 및 전자제품 등에서 발생하는 EMI(전자파장애)를 차단재로서의 폭 넓은 적용이 가능하며, 그리고 종래의 전자파 차폐필름이 금 또는 은과 같은 귀금속인 나노금속을 이용하여 제조됨에 따라 매우 고가이므로 상용화에 많은 제약이 따르는데 반해 본 발명은 귀금속 소재가 아닌 저가의 나노 알루미늄 파우더를 사용함에 따라 대중화시켜 상용화의 폭을 넓힘으로써, 수입대체 효과를 갖는 장점이 있다.The present invention is an electromagnetic shielding film coated with an electromagnetic shielding synthetic resin on both sides of the aluminum foil, the electromagnetic shielding synthetic resin is mixed 70 ~ 90% by weight UV curable polyurethane acrylate resin and 10 ~ 30% by weight of nano aluminum powder The present invention relates to an electromagnetic shielding film, which has excellent physical properties such as flexibility, light weight, and the like, which are disadvantages of the conventional electromagnetic shielding film. It is not generated and has excellent chemical resistance and water resistance, so that it is possible to apply EMI (Electromagnetic Interference) generated from mobile communication terminals, other communication equipment and electronic products as a blocking material, and the conventional electromagnetic shielding film such as gold or silver As it is manufactured using nano metal which is a precious metal, it is very expensive. Contrary to many restrictions, the present invention has the advantage of import substitution effect by widening the range of commercialization by using nano aluminum powder of low cost rather than precious metal material.
전자파 차폐필름, 나노 알루미늄, 호일, 파우더, UV 경화형 폴리우레탄 아크 릴레이트 수지 Electromagnetic Shielding Film, Nano Aluminum, Foil, Powder, UV Curable Polyurethane Arc Resin Resin
Description
본 발명은 전자파 차폐필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노 알루미늄 파우더를 혼합한 UV경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 알루미늄 호일의 양면에 얇게 도포 후 자외선 조사하여 필름 형태로 제조함으로써, 전자파 차폐효과가 우수하고 금속판이 갖지 못하는 물리적 특성인 유연성, 경량성 등과 같은 물성이 우수한 것을 특징으로 하는 전자파 차폐필름에 관한 것이다. The present invention relates to an electromagnetic wave shielding film, and more particularly, a UV-curable polyurethane acrylate resin mixed with nano aluminum powder is applied to both sides of an aluminum foil thinly and then irradiated with ultraviolet rays to produce a film, thereby providing excellent electromagnetic shielding effect. And it relates to an electromagnetic shielding film characterized in that the physical properties that the metal plate does not have, such as physical properties such as flexibility, lightweight.
현대인들은 전자정보통신산업의 급속한 발달로 인해 TV, 휴대폰 또는 컴퓨터 등과 같은 전자통신제품들을 항상 가까이 접하면서 생활하고 있고 이와 같은 전자통신제품에서 발생하는 전자파 유해성의 문제가 국내외적으로 끊이질 않고 있다. 특히 전자파는 전기와 자기로 구성된 에너지 흐름의 일종으로 전기가 흐르는 곳이면 어느 곳이든 항상 존재하며, 전자파의 성질은 빛처럼 직진하고 반사하며 벽까지도 투과함에 따라 우리의 일상생활은 이런 전자파의 폐해에 무방비로 노출되어 있고, 그 폐해를 쉽게 인지하지 못하는 것이 더욱 문제이다.Due to the rapid development of the electronic information and communication industry, modern people are living in close contact with electronic communication products such as TVs, mobile phones or computers, and the problem of electromagnetic wave caused by such electronic communication products is not stopped at home and abroad. In particular, electromagnetic waves are a kind of energy flow consisting of electricity and magnetism, and are always present wherever electricity flows.The nature of electromagnetic waves is straight, reflected, and even transmitted through the wall, so our daily lives are affected by these harmful effects. It is more problematic that they are exposed unprotected and are not easily aware of the damage.
전자파가 인체에 끼칠 수 있는 증상들은 나른함, 불면, 신경 예민, 두통, 어지러움, 피부노화, 멜라토닌 등 호르몬의 감소, 생체리듬의 변화, 근 무력증, 세포와 조직에서의 기능변화, 면역시스템의 변화, 인체의 뇌 활동과 심장박동수 변화 등이 있으며, 질병으로는 어린이 백혈병, 남성의 생식기능 파괴, 임산부 유산 및 기형아 출산, 암세포 증식의 가속, 수정체 이상 알츠하이머병, VDT 증후군 등을 유발하는 것으로 알려져 있다.Symptoms of electromagnetic waves to the human body include drowsiness, insomnia, nervousness, headache, dizziness, skin aging, decrease in hormones such as melatonin, changes in biorhythms, muscle weakness, changes in function in cells and tissues, changes in immune system, The human brain activity and heart rate change, etc. The disease is known to cause leukemia in children, reproductive function of males, maternity abortion and birth defects, acceleration of cancer cell proliferation, lens abnormalities Alzheimer's disease, VDT syndrome.
따라서 상기와 같은 전자파에 대한 유해성을 예방하기 위한 외국의 기술들을 살펴보면, 선진 외국에서는 오랜 기간에 걸쳐 라디오 주파수(Radio Frequency, RF) 전자기장에 의한 생체 영향에 대한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 예를 들면, 전자파 차폐에 대한 최초의 연구로 독일의 지퍼링 케슬러(Zipperling Kessler)사가 미국의 얼라이드 시그날(Alied Signall)사의 고분자 물질을 PVC에 분산시키는 기술을 개발하여 고분자 블랜드 전자차폐 재료를 시판하게 되었고, 미국의 IBM사에서도 이와 같은 고분자 블랜드를 통한 전자 차폐 재료를 개발하곤 하였으며 현재 IBM과 같은 다국적 기업 등은 나노 금속과 같은 물질을 이용한 연구를 하고 있다. 그리고 일본의 경우에도 초기에는 주로 도전성 물질을 이용하여 제조된 제품이 주류를 이루었으나, 최근 들어 전자파 차폐재를 이용하여 제조되는 제품이 시장에 일부 출시되고 있고, 특히 히다치(Hitachi) 전기는 벽지나 칸막이 용도로 전자파 차폐수체를 이용한 시트를 개발 중에 있다.Therefore, looking at the foreign technologies to prevent the harmful to the electromagnetic waves, the study of the biological effects of the radio frequency (Radio Frequency, RF) electromagnetic field has been actively conducted in advanced countries for a long time. For example, the first study on electromagnetic shielding has led Zipperling Kessler of Germany to develop a technique for dispersing polymer materials from Allied Signall of America in PVC to market polymer blended electron shielding materials. IBM in the US used to develop electronic shielding materials through such polymer blends, and now multinational companies like IBM are working on materials such as nano metals. In the case of Japan, products manufactured mainly using conductive materials were mainly used in the early days, but recently, products manufactured using electromagnetic wave shielding materials have been introduced to the market. In particular, Hitachi Electric has wallpaper or partitions. A sheet using electromagnetic shielding water is being developed for the purpose.
한편 전자파를 차단하기 위한 기술로서 국내에서 개발된 전자파 차폐필름의 기술동향에 대해 살펴보면, 영남방직이 전자파 차폐소재인 원사로서 동선을 사용하고 면 섬유로 심을 완전히 피복한 코어 형태의 방적사를 개발하였으며, 동선이 밖으로 전혀 노출되지 않는 형태로 만들어 사용하고 있다. 기타 국내 회사의 경우는 건축용 무기질로 전자파 차폐도료를 개발하고 대량생산에 들어갔으며 전자파 차폐율은 국산 대비 60 %, 선진국 제품에 비해 30 % 정도 우수하고 적용부위, 내구성, 경제성 등에서도 성능이 입증되었다고 하기도 한다. 그리고 대주 전자재료에서 전자파 차폐재의 원재료인 실버 플레이크를 개발, 가격 경쟁력을 높였으며, 창성기업에서는 전자파 차폐 외에 흡수 기능 소재를 개발, 매출을 올린다는 계획이 있으며, 제일모직에서는 휴대폰 등에서 발산되는 전자파를 차단하는 소재인 전자파 차폐재(EMS)를 국내 최초로 개발, 본격적인 양산체제에 돌입하였는데, 전자파 차폐재는 휴대폰, 노트북 PC, TV 등 전자기기 케이스 내부를 코팅하여 전자파를 차단할 수 있도록 제작한 첨단소재임. 또 회사 측은 현재 브라운관용 전자파 차폐재를 개발, 시험 중에 있다. On the other hand, the technical trend of the electromagnetic shielding film developed in Korea as a technology to block the electromagnetic waves, Youngnam Textile developed a core-shaped spinning yarn that uses copper wire as a yarn as the electromagnetic shielding material and completely covered the core with cotton fiber, The copper wire is used in a form that is not exposed to the outside at all. In the case of other domestic companies, electromagnetic wave shielding paint was developed and mass-produced as a building mineral, and the electromagnetic shielding rate was about 60% higher than that of domestic and 30% higher than that of developed countries, and the performance was proved in the application area, durability and economic efficiency. Sometimes. In addition, the company developed silver flakes, the raw material for electromagnetic wave shielding materials, from Daeju Electronic Materials, and increased its price competitiveness. Changsung plans to develop absorbent materials and increase sales in addition to electromagnetic shielding. We developed the electromagnetic shielding material (EMS), which is a blocking material, for the first time in Korea, and entered into a full-scale mass production system. The electromagnetic shielding material is an advanced material manufactured to block electromagnetic waves by coating the inside of electronic device cases such as mobile phones, notebook PCs, and TVs. The company is also developing and testing electromagnetic shielding materials for CRTs.
이상에서 살핀 바와 같이 현재 사용하고 있는 전자기기에서 전자파가 광범위하게 발생되고 있고 또한 실제 전자제품 사용자들은 그 전자파에 무방비로 노출되어 있는 실정이므로 선진 각국에서는 전자파 규제가 강화됨으로 인하여 국내도 전자파 규제가 법제화 될 것으로 예측된다. As described above, electromagnetic waves are widely generated in current electronic devices and users of actual electronic products are exposed to the electromagnetic waves unprotected. Therefore, in the developed countries, the regulation of electromagnetic waves is legalized in Korea. It is expected to be.
따라서 본 발명자는 국내기술이 순수한 고분자를 지지체로 한 전자파 차폐필름을 제작하는 차폐재의 개발이 아직 미비한 기술수준에 머물고 있는 점을 절실히 감안하여 고강도와 유연성을 요구하는 고분자 차폐물질을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the present inventors desperately consider that the development of a shielding material for producing an electromagnetic wave shielding film using pure polymer as a support is still in the incomplete technology level. Thus, the present inventors have developed the present invention by developing a polymer shielding material requiring high strength and flexibility. It was completed.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 나노 알루미늄 파우더를 분산시켜 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 금속 소재인 알루미늄 호일의 양면을 도포 후 자외선 조사하여 두께가 얇고 전자파 차폐효과가 뛰어난 전자파 차폐필름을 제조함으로써, 기존의 전자파 차폐필름의 단점인 유연성, 경량성 등과 같은 단점을 보완하여 보다 광범위한 적용이 가능한 것을 특징으로 하는 전자파 차폐필름을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is to disperse the nano aluminum powder, UV-curable polyurethane acrylate resin is applied to both sides of the aluminum foil, which is a metal material, and then irradiated with UV light to reduce the thickness and excellent electromagnetic wave shielding film By manufacturing, it is an object of the present invention to provide an electromagnetic shielding film, characterized in that a wider range of applications can be supplemented by the shortcomings, such as flexibility, lightweight, etc. that are disadvantages of the conventional electromagnetic shielding film.
본 발명에서 사용하는 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트 수지는 두께가 얇고 전자파 차폐효과가 99%이상이며 금속판이 가지지 못하는 물리적 성질, 즉 유연성, 경량성 등과 같은 우수한 성질을 가지고 있고, UV경화 시 수축이 매우 작고, 휘발물도 발생되지 않으며 내약품성, 내수성 등도 우수한 특징이다.The UV curable urethane acrylate resin used in the present invention has a thin thickness, an electromagnetic shielding effect of 99% or more, and has excellent properties such as physical properties that the metal plate does not have, namely flexibility and light weight, and shrinkage during UV curing is very small. Also, volatiles are not generated, and chemical resistance and water resistance are also excellent features.
그리고 종래의 전자파 차폐필름이 금 또는 은과 같은 귀금속인 나노금속을 이용하여 제조됨에 따라 매우 고가이므로 상용화에 많은 제약이 따르는데 반해 본 발명은 귀금속 소재가 아닌 저가의 나노 알루미늄 파우더를 사용함에 따라 대중화 시켜 상용화의 폭을 넓힘으로써, 수입대체 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐필름을 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, since conventional electromagnetic shielding films are manufactured using nano metals, which are precious metals such as gold or silver, they are very expensive. However, the present invention is popularized by using inexpensive nano aluminum powder instead of precious metal materials. It is another object to provide an electromagnetic shielding film, characterized in that the widening of the commercialization, having an import substitution effect.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은 알루미늄 호일의 양면에 전자파 차폐용 합성수지를 코팅한 전자파 차폐필름에 있어서,In the present invention for solving the above problems in the electromagnetic shielding film coated with a synthetic resin for electromagnetic shielding on both sides of the aluminum foil,
상기 전자파 차폐용 합성수지는 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 70~90 중량%와 나노 알루미늄 파우더 10~30 중량%를 혼합시킨 것을 특징으로 하는 전자파 차폐필름을 과제 해결 수단으로 한다.The electromagnetic shielding synthetic resin is an electromagnetic wave shielding film, characterized in that the 70 to 90% by weight of the UV-curable polyurethane acrylate resin and 10 to 30% by weight of the nano aluminum powder as a solution to the problem.
그리고 더욱 상세하게는 상기 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 60~70 중량부와 희석 모노머 30~40 중량부로 이루어지고, And more specifically, the UV-curable polyurethane acrylate resin is made of 60 to 70 parts by weight of polyurethane acrylate resin and 30 to 40 parts by weight of dilution monomer,
상기 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여 광 개시제 1~5 중량부를 첨가하며, 1 to 5 parts by weight of a photoinitiator is added to 100 parts by weight of the UV curable polyurethane acrylate resin,
또한 상기 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 톨루엔디이소시아네이트(Toluene-diisocyanate) 또는 이소포른디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate)와 1000~2000의 분자량을 갖는 폴리테트라메틸글리콜(Polytetramethyl glycol) 및 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-Hydroxypropyl acrylate)를 혼합한 수지 혼합물에 촉매를 첨가하여 60~70℃에서 합성시킨 것을 특징으로 하고, In addition, the polyurethane acrylate resin is polytetramethyl glycol and 2-hydroxypropyl acrylate (Toluene-diisocyanate) or isophorisocyanate (Isophorone diisocyanate) having a molecular weight of 1000 ~ 2000 (Polytetramethyl glycol) and 2-hydroxypropyl acrylate ( It was characterized in that the synthesis at 60 ~ 70 ℃ by adding a catalyst to the resin mixture mixed with 2-Hydroxypropyl acrylate),
그리고 상기 희석 모노머는 이소보르닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate)인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐필름을 과제 해결 수단으로 한다.The dilution monomer is an isobornyl acrylate (Isobornyl acrylate) characterized in that the electromagnetic wave shielding film as a means for solving the problem.
상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 변성 폴리우레탄 수지에 전자차폐 성능을 갖는 나노 알루미늄 파우더를 분산한 수지 조성물을 알루미늄 호일의 양면에 도포 후 자외선 조사하여 필름을 제작함으로써, 기존의 전자파 차폐필름의 단점인 금속판이 가지지 못하는 물리적 성질, 즉 유연성, 경량성 등과 같은 우수한 성질을 가지고 있고, 또한 UV경화 시 수축이 매우 작고, 휘발물도 발생되지 않으며 내약품성, 내수성 등도 우수하여 이동통신 단말기나 기타 통신장비 및 전자제품 등에서 발생하는 EMI(전자파장애)를 차단재로서의 폭 넓은 적용이 가능하다.The present invention by the above problem solving means is applied to both sides of the aluminum foil resin composition dispersed nano aluminum powder having an electron shielding performance in a modified polyurethane resin to produce a film by ultraviolet irradiation, the conventional electromagnetic shielding film Disadvantages of physical properties that metal plate does not have, such as flexibility and light weight, and also have very small shrinkage during UV curing, no volatiles, and excellent chemical resistance and water resistance. And EMI (electromagnetic interference) generated in electronic products, etc. can be applied as a broad blocking material.
그리고 종래의 전자파 차폐필름이 금 또는 은과 같은 귀금속인 나노금속을 이용하여 제조됨에 따라 매우 고가이므로 상용화에 많은 제약이 따르는데 반해 본 발명은 귀금속 소재가 아닌 저가의 나노 알루미늄 파우더를 사용함에 따라 대중화 시켜 상용화의 폭을 넓힘으로써, 수입대체 효과를 갖는 장점이 있다.In addition, since conventional electromagnetic shielding films are manufactured using nano metals, which are precious metals such as gold or silver, they are very expensive. However, the present invention is popularized by using inexpensive nano aluminum powder instead of precious metal materials. By widening the range of commercialization, there is an advantage of having an import substitution effect.
이하, 상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention for achieving the above effects in detail.
본 발명은 알루미늄 호일의 양면에 전자파 차폐용 합성수지를 코팅한 전자파 차폐필름에 있어서,The present invention provides an electromagnetic shielding film coated with a synthetic resin for shielding electromagnetic waves on both sides of the aluminum foil,
상기 전자파 차폐용 합성수지는 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 70~90 중량%와 나노 알루미늄 파우더 10~30 중량%를 혼합시킨 것을 특징으로 하는 전자파 차폐필름에 관한 것이다.The electromagnetic shielding synthetic resin relates to an electromagnetic wave shielding film, characterized in that 70 to 90% by weight of UV-curable polyurethane acrylate resin and 10 to 30% by weight of nano aluminum powder.
본 발명에서 상기 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 유연성과 경량성을 부여하기 위한 것으로써, 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 60~70 중량부와 희석 모노머 30~40 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.In the present invention, the UV-curable polyurethane acrylate resin is to give flexibility and light weight, it is preferably made of 60 to 70 parts by weight of polyurethane acrylate resin and 30 to 40 parts by weight of dilution monomer.
상기에서 폴리우레탄 아크릴레이트 수지의 혼합량이 60 중량부 미만이 될 경우에는 상대적으로 희석 모노머의 혼합량 과다로 인해 희석 수지가 묽게 되어 알루미늄 호일의 양면에 희석 수지의 도포시 얇게 도포되어 수지층의 기계적 물성이 저하할 우려가 있고, 폴리우레탄 아크릴레이트 수지의 혼합량이 70 중량부를 초과할 경우에는 상대적으로 희석 모노머의 혼합량 부족으로 인해 희석 수지의 점성이 높아지게 되어 알루미늄 호일의 양면에 희석 수지의 도포시 작업성이 저하할 우려가 있다. When the mixed amount of the polyurethane acrylate resin is less than 60 parts by weight, the dilution resin is diluted due to the excessive mixing amount of the diluent monomer, and is thinly applied when the dilution resin is applied to both sides of the aluminum foil, thereby providing mechanical properties of the resin layer. There is a possibility that this may decrease, and when the amount of the polyurethane acrylate resin exceeds 70 parts by weight, the viscosity of the dilution resin becomes high due to the lack of the amount of the dilution monomer relatively, and the workability during the application of the dilution resin on both sides of the aluminum foil. This may fall.
또한 상기 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 자외선 조사에 의해 경화될 수 있도록 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여 광 개시제 1~5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. In addition, the UV curable polyurethane acrylate resin is preferably added 1 to 5 parts by weight of the photoinitiator based on 100 parts by weight of the UV curable polyurethane acrylate resin to be cured by ultraviolet irradiation.
상기 광 개시제의 첨가량이 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만이 될 경우에는 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 도막에 자외선의 조사시 충분히 도막이 경화하지 않을 우려가 있고, 광 개시제의 첨가량이 5 중량부를 초과할 경우에는 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 도막에 자외선의 조사시 도막이 과경화되어 도리어 도막의 기계적 물성이 저하할 우려가 있다. When the addition amount of the photoinitiator is less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane acrylate resin, the coating film may not be sufficiently cured when the ultraviolet ray is irradiated to the polyurethane acrylate resin coating film, and the addition amount of the photoinitiator is 5 When exceeding a weight part, when a ultraviolet-ray is irradiated to a polyurethane acrylate resin coating film, a coating film may be hardened and a mechanical property of a coating film may fall.
본 발명에서 사용하는 광 개시제는 폴리우레탄 아크릴레이트 수지에 통상적으로 첨가하는 알려진 종류의 광 개시제로서 벤조페논, 클로로아세토페논, 디에톡시아세토페논, 하이드록시아세톤페논, 1-하이드록시 사이클로헥실페닐케톤, 벤조인에테르, 벤질디메틸케탈, 티옥산토온 또는 이들의 혼합물 중에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기와 같은 광 개시제의 종류는 본 발명의 특징이 되지 않는다. Photoinitiators used in the present invention are known types of photoinitiators commonly added to polyurethane acrylate resins, such as benzophenone, chloroacetophenone, diethoxyacetophenone, hydroxyacetonephenone, 1-hydroxy cyclohexylphenyl ketone, It is preferable to select and use from benzoin ether, benzyl dimethyl ketal, thioxanthone or a mixture thereof, and the kind of photoinitiator as described above is not a feature of the present invention.
그리고 상기 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 톨루엔디이소시아네이트(Toluene-diisocyanate) 또는 이소포른디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate)와 1000~2000의 분자량을 갖는 폴리테트라메틸글리콜(Polytetramethyl glycol) 및 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-Hydroxypropyl acrylate)를 혼합한 수지 혼합물에 촉매를 첨가하여 60~70℃에서 합성시킨다. The polyurethane acrylate resin is polytetramethyl glycol and 2-hydroxypropyl acrylate having a molecular weight of 1000 to 2000 with toluene diisocyanate or isophore diisocyanate. 2-Hydroxypropyl acrylate) was added to the resin mixture mixed to synthesize at 60 ~ 70 ℃.
상기 수지 혼합물은 톨루엔디이소시아네이트(Toluene-diisocyanate) 또는 이소포른디이소시아네이트(Isophorone diisocyanate) 100 중량부에 대하여 1000~2000의 분자량을 갖는 폴리테트라메틸글리콜(Polytetramethyl glycol) 250~300 중량부 및 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-Hydroxypropyl acrylate) 75~100 중량부를 혼합시키는 것이 바람직하다. The resin mixture is 250 to 300 parts by weight of polytetramethyl glycol having a molecular weight of 1000 to 2000 with respect to 100 parts by weight of toluene-diisocyanate or isophore diisocyanate and 2-hydro It is preferable to mix 75-100 parts by weight of hydroxypropyl acrylate (2-Hydroxypropyl acrylate).
상기 촉매는 수지 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5~2.0 중량부를 첨가하는 것이 바람직하며, 촉매의 혼합량이 수지 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 미만이 될 경우에는 반응이 너무 더디게 진행되어 생산의 효율이 떨어지게 되며, 촉매의 혼합량이 2.0 중량부를 초과할 경우에는 반응이 너무 빨리 진행되어 겔화가 될 가능성이 높다.Preferably, the catalyst is added in an amount of 0.5 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin mixture. When the amount of the catalyst is less than 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin mixture, the reaction proceeds so slowly that the efficiency of production is increased. If the mixing amount of the catalyst exceeds 2.0 parts by weight, the reaction proceeds too fast and is likely to gel.
본 발명에서 사용하는 촉매는 디부틸틴디라울레이트(Dibutyltin Dilaurate)을 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 촉매의 종류는 본 발명의 특징이 되지 않는다.The catalyst used in the present invention is preferably used to select dibutyltin dilaurate (Dibutyltin Dilaurate), the type of the catalyst is not a feature of the present invention.
본 발명에서 합성 반응은 60~70 ℃에서 3~6 시간 동안 합성시키는 것이 바람직하며, 반응 시작 3~6시간 정도 후 이소시아네이트기(-NCO)가 잔존하여 있는지 여 부를 적외선 분광 분석기 분석 장비를 이용하여 2260cm-1에서 이소시아네이트의 특징적인 적외선 피이크를 측정함으로서 잔존하는 이소시아네이트기가 합성 혼합물에서 감지되지 않는 것을 확인한다. 이소시아네이트기가 FT-IR spectrometer(적외선 분광기) 측정하여 이소시아네이트기가 잔존하지 않는 것이 확인되면 희석 모노머 와 광 개시제를 상기에서 한정한 범위 내에서 첨가하여 충분히 혼합시켜준다. In the present invention, the synthesis reaction is preferably synthesized for 3 to 6 hours at 60 ~ 70 ℃, and whether the isocyanate group (-NCO) remaining after about 3-6 hours after the start of the reaction using an infrared spectroscopic analyzer analysis equipment By measuring the characteristic infrared peak of the isocyanate at 2260 cm −1 , it is confirmed that no remaining isocyanate groups are detected in the synthesis mixture. When the isocyanate group is measured by FT-IR spectrometer and it is confirmed that no isocyanate group remains, the dilution monomer and the photoinitiator are added within the above-defined range and mixed sufficiently.
그리고 상기 희석 모노머는 이소보르닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate),이소보닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate), 헥실메타크릴레이트(Hexylmetacrylate), 2-에틸헥실메타크릴레이트(2-Ethylhexylmetacrylate) 중에서 1종 또는 그 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. The dilution monomer is one or more of isobornyl acrylate (Isobornyl acrylate), isobornyl acrylate (Isobornyl acrylate), hexyl methacrylate (Hexylmetacrylate), 2-ethylhexyl methacrylate (2-Ethylhexylmetacrylate) It is preferable to select and use.
상기와 같이 제조한 본 발명에 따른 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 70~90 중량%에 나노 알루미늄 파우더를 10 내지 30중량%를 넣어 충분히 고르게 분산될 때까지 혼합하여 제조한 혼합 수지를 알루미늄 호일의 양면에 도포시켜 UV 조사해 경화시켜 전자파 차폐필름을 제작한다.The mixed resin prepared by mixing 10-30% by weight of nano aluminum powder in 70-90% by weight of the UV-curable polyurethane acrylate resin according to the present invention prepared as described above until it is sufficiently evenly dispersed is mixed on both sides of the aluminum foil. It is applied to the UV irradiation and cured to produce an electromagnetic shielding film.
본 발명에서 알루미늄 호일의 양면에 도포하는 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 도포층의 알루미늄 호일과 양면에 도포된 두께는 250~300 ㎛인 것이 바람직하다. 수지 도포층의 두께가 상기에서 한정한 범위보다 얇게 도포될 경우에 는 수지층의 두께가 너무 얇아 필름의 기계적 물성이 저하할 우려가 있고, 수지 도포층의 두께가 상기에서 한정한 범위보다 두껍게 도포될 경우에는 ~UV 자외선이 수지의 내부 표면 안까지 침투하지 못하기 때문에 자외선에 의한 경화가 완벽하게 이루어지지 못할 우려가 있다. 그리고 본 발명에서 수지 도포층의 두께는 상기에서 한정한 두께의 범위에만 반드시 국한되는 것이 아니고, 수요자의 요구에 따라 적절히 조절되어 질 수 있다.In the present invention, the thickness of the aluminum foil and both surfaces of the UV-curable polyurethane acrylate resin coating layer applied to both surfaces of the aluminum foil is preferably 250 to 300 µm. In the case where the thickness of the resin coating layer is applied thinner than the range defined above, the thickness of the resin layer may be so thin that the mechanical properties of the film may be lowered, and the thickness of the resin coating layer is applied thicker than the range defined above. In this case, since the UV ultraviolet rays do not penetrate into the inner surface of the resin, there is a fear that the ultraviolet rays cannot be completely cured. And the thickness of the resin coating layer in the present invention is not necessarily limited to the range of the thickness defined above, can be appropriately adjusted according to the needs of the consumer.
본 발명에서 사용하는 나노 알루미늄 파우더는 입자의 크기가 200~400 메쉬40~50 ㎛로서, 전자파의 차폐기능을 보강시키는 역할을 한다. 나노 알루미늄 파우더의 혼합량이 10 중량% 미만이 될 경우에는 필름의 유연성 및 경량성은 양호하지만 전자파의 차폐성능이 저하할 우려가 있고, 나노 알루미늄 파우더의 혼합량이 30 중량%를 초과할 경우에는 전자파의 차폐성능은 향상되나 필름의 유연성 및 경량성의 성능 저하로 인해 적용대상의 폭이 좁아지는 문제점이 발생할 우려가 있다. Nano aluminum powder used in the present invention has a particle size of 200 ~ 400 mesh 40 ~ 50 ㎛, serves to reinforce the shielding function of electromagnetic waves. If the mixing amount of the nano aluminum powder is less than 10% by weight, the flexibility and lightness of the film is good, but the shielding performance of electromagnetic waves may be deteriorated. If the mixing amount of the nano aluminum powder exceeds 30% by weight, the shielding of electromagnetic waves Although the performance is improved, there is a concern that the width of the application target becomes narrow due to the deterioration of the flexibility and lightness of the film.
그리고 본 발명에서 사용하는 알루미늄 호일은 전자파 차폐필름의 기재층으로 전자파를 차폐시키는 역할을 하며, 알루미늄 호일의 두께는 15~20 ㎛ 인 것이 바람직하며, 알루미늄 호일의 두께가 15 ㎛ 미만이 될 경우에는 전자파 차폐율과 전자파 차폐필름의 기계적 물성이 저하할 우려가 있고, 알루미늄 호일의 두께가 20 ㎛ 를 초과할 경우에는 전자파 차폐율을 향상되나 전자파 차폐필름의 유연성 및 경량성의 성능이 저하할 우려가 있다. 상기 알루미늄 호일의 두께는 상기에서 한정한 두께의 범위에만 반드시 국한되는 것이 아니고, 수요자의 요구에 따라 적절히 조절되어 질 수 있다.And the aluminum foil used in the present invention serves to shield the electromagnetic waves to the base layer of the electromagnetic shielding film, the thickness of the aluminum foil When the thickness of the aluminum foil is less than 15 μm, the electromagnetic wave shielding rate and the mechanical properties of the electromagnetic wave shielding film may be lowered. Although the electromagnetic wave shielding rate is improved, the flexibility and light weight of the electromagnetic shielding film may be degraded. The thickness of the aluminum foil is not necessarily limited to the range of the thickness defined above, it may be appropriately adjusted according to the needs of the consumer.
아래 [표 1]은 일반적으로 사용되어 지고 있는 주파수 대역을 나타낸 것이다.Table 1 below shows the frequency bands that are generally used.
본 발명에 따른 전자파 차폐필름은 주파수 영역인 300 ㎒ ~ 6 ㎓ 사이의 전자파를 20dB이상 감소시킬 수 있는 필름으로서, 즉, 20dB를 % 차폐효과로 환산하여 계산하면 99%의 차폐효과를 나타낼 수 있다. -dB 단위로 표시된 전자파차폐효과를 %로 변환하려면 A dB의 차폐효과를 가진 경우에, % 차폐효과 = (1-10-A/10)× 100 의 공식을 적용하였다. Electromagnetic shielding film according to the present invention is a film that can reduce the electromagnetic wave between the frequency range of 300 ㎒ ~ 6 이상 20dB or more, that is, it can exhibit a shielding effect of 99% when calculated by converting 20dB to the% shielding effect. . In order to convert the electromagnetic shielding effect expressed in -dB to%, the formula of% shielding effect = (1-10 -A / 10 ) × 100 was applied when the shielding effect was A dB.
따라서 본 발명에 따른 전자파 차폐필름은 상기 [표 1]에서와 같이 사용되고 있는 주파수 영역에서 무선 전화기, 휴대폰 등을 사용하는 주파수 대역과 개인용 컴퓨터(personal communication services, PCS)나 또는 EV-DO(Evolution Data Optimized) 휴대폰, 전자레인지, 위성통신 등을 사용하는 주파수 대역에서 발생하는 전자파를 차단할 수 있는 것이 특징이다. Therefore, the electromagnetic wave shielding film according to the present invention has a frequency band and a personal computer (personal communication services, PCS) or EV-DO (Evolution Data) using a wireless telephone, a mobile phone, etc., in the frequency range being used as shown in [Table 1]. Optimized) It is characterized by blocking electromagnetic waves generated in the frequency band using mobile phones, microwave ovens, satellite communications, etc.
이하 본 발명의 내용을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 아니된다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are only presented to understand the content of the present invention, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to these embodiments.
1. UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지의 제조1. Preparation of UV Curing Polyurethane Acrylate Resin
(수지 1)(Resin 1)
톨루엔디이소시아네이트(Toluene-diisocyanate) 100 중량부에 1000 내지 2000의 분자량을 가진 폴리테트라메틸글리콜(Poly tetramethyl glycol) 250 중량부 및 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-Hydroxypropyl acrylate)를 75 중량부를 혼합한 혼합수지에 촉매를 첨가한 후 60℃에서 5 시간 동안 반응시켰다. To 100 parts by weight of toluene-diisocyanate mixed 250 parts by weight of poly tetramethyl glycol having a molecular weight of 1000 to 2000 and 75 parts by weight of 2-hydroxypropyl acrylate (2-Hydroxypropyl acrylate) The catalyst was added to one mixed resin and reacted at 60 ° C. for 5 hours.
상기 반응에서 촉매는 DBTDL(Di-n-butyltin dilaurate)를 사용하였으며, 수지 혼합물 100 중량부에 대하여 0.5 중량부를 첨가하였다. In the reaction, a catalyst using DBTDL (Di-n-butyltin dilaurate) was used, and 0.5 parts by weight was added based on 100 parts by weight of the resin mixture.
그리고 상기에서 수지 혼합물의 반응시에는 반응 시작 3~5시간 정도 후 이소시아네이트기(-NCO)가 잔존하여 있는지 여부를 적외선 분광 분석기 분석 장비를 이용하여 2260cm-1에서 이소시아네이트의 특징적인 적외선 피이크를 측정하여 이소시아네이트기가 잔존하지 않는 것이 확인한 후 희석 모노머인 이소보르닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate)와 광 개시제인 1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone (Irgacure 184)과 Benzophenone을 첨가한 후 희석시킨다. In the above reaction of the resin mixture, the characteristic isopic peak of the isocyanate was measured at 2260 cm -1 using an infrared spectroscopy analyzer to determine whether an isocyanate group (-NCO) remained after 3 to 5 hours from the start of the reaction. After confirming that no isocyanate groups remain, dilute the isobornyl acrylate (Isobornyl acrylate) and the photoinitiator 1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) and Benzophenone.
이때 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 60 중량부에 희석 모노머 40 중량부를 가하고, 광 개시제는 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 각 1 중량부씩을 첨가하여 반응시켜 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 제조하였다.At this time, 40 parts by weight of the dilution monomer was added to 60 parts by weight of the polyurethane acrylate resin, and the photoinitiator was reacted by adding 1 part by weight to 100 parts by weight of the mixture to prepare a UV curable polyurethane acrylate resin.
(수지 2)(Resin 2)
이소포른디이소시아네이트 (Isophorone diisocyanate) 100 중량부에 1000 내지 2000의 분자량을 가진 폴리테트라메틸글리콜(Poly tetramethyl glycol) 300 중량부 및 2-하이드록시프로필아크릴레이트(2-Hydroxypropyl acrylate)를 100 중량부를 혼합한 혼합수지에 촉매를 첨가한 후 70℃에서 6시간 동안 반응시켰다. 100 parts by weight of 300 parts by weight of poly tetramethyl glycol having a molecular weight of 1000 to 2000 and 100 parts by weight of 2-hydroxypropyl acrylate in 100 parts by weight of Isophorone diisocyanate The catalyst was added to one mixed resin and reacted at 70 ° C. for 6 hours.
상기 반응에서 촉매는 DBTDL(Di-n-butyltin dilaurate)를 사용하였으며, 수지 혼합물 100 중량부에 대하여 2.0 중량부를 첨가하였다. In the reaction, the catalyst used was DBTDL (Di-n-butyltin dilaurate), and added 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin mixture.
그리고 상기에서 수지 혼합물의 반응시에는 반응 시작 3~6시간 정도 후 이소시아네이트기(-NCO)가 잔존하여 있는지 여부를 적외선 분광 분석기 분석 장비를 이용하여 2260cm-1에서 이소시아네이트의 특징적인 적외선 피이크를 측정하여 이소시아네이트기가 잔존하지 않는 것이 확인한 후 희석 모노머인 이소보르닐아크릴레이트(Isobornyl acrylate)와 광 개시제인 1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone (Irgacure 184)과 Benzophenone을 첨가한 후 희석시킨다. In the reaction of the resin mixture, the characteristic infrared peak of the isocyanate was measured at 2260 cm -1 using an infrared spectroscopic analyzer to determine whether an isocyanate group (-NCO) remained after 3-6 hours from the start of the reaction. After confirming that no isocyanate groups remain, dilute the isobornyl acrylate (Isobornyl acrylate) and the photoinitiator 1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone (Irgacure 184) and Benzophenone.
이때 폴리우레탄 아크릴레이트 수지 70 중량부에 희석 모노머 30 중량부를 가하고, 광 개시제는 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 각 2.5 중량부씩을 첨가하여 반응시켜 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지를 제조하였다.At this time, 30 parts by weight of the diluted monomer was added to 70 parts by weight of the polyurethane acrylate resin, and the photoinitiator was added to each of 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture to prepare a UV curable polyurethane acrylate resin.
2. 전자파 차폐필름의 제조2. Manufacturing of electromagnetic shielding film
(실시예 1)(Example 1)
상기 1의 방법에 따라 제조한 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지(수지 1) 90 중량%에 나노 알루미늄 파우더 10중량%를 넣어 충분히 고르게 분산될 때까지 혼합한 수지를 두께 18 ㎛인 알루미늄 호일과 양면에 도포된 도포층의 두께가 250㎛가 되도록 수지 1을 도포한 다음 UV 조사해 경화시켜 전자파 차폐필름을 제작하였다. 10 wt% of nano aluminum powder was added to 90 wt% of the UV curable polyurethane acrylate resin (resin 1) prepared according to the above method, and the mixed resin was mixed on an aluminum foil having a thickness of 18 μm until both sides were evenly dispersed.
(실시예 2)(Example 2)
상기 1의 방법에 따라 제조한 UV 경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지(수지 2) 70 중량%에 나노 알루미늄 파우더 30 중량%를 넣어 충분히 고르게 분산될 때까지 혼합한 수지를 두께 18 ㎛인 알루미늄 호일과 양면에 도포된 도포층의 두께가 250 ㎛가 되도록 수지 2를 도포한 다음 UV 조사해 경화시켜 전자파 차폐필름을 제작하였다. 70 wt% of the UV curable polyurethane acrylate resin (resin 2) prepared according to the above method was added to 30 wt% of nano aluminum powder until the resin was sufficiently evenly dispersed.
3. 전자파 차폐필름의 평가3. Evaluation of electromagnetic shielding film
실시예 1은 차폐율을 측정한 결과 도 1에 도시된 바와 같이 300MHz부터 2GHz에서 탁월한 차폐효과를 나타내었으며 차폐율은 99% 이상의 차폐율을 나타내었다. 300㎒~1㎓의 영역은 무선 전화기, 휴대폰 등을 사용하는 주파수 대역으로서 이 전자파 차폐 필름은 넓은 영역에서 사용할 수 있는 전자파 차폐필름으로 사용할 수 있을 것으로 생각된다.In Example 1, the shielding rate was measured. As shown in FIG. 1, the shielding rate was excellent from 300 MHz to 2 GHz, and the shielding rate was 99% or more. The range of 300 MHz to 1 GHz is a frequency band using a wireless telephone, a mobile phone, etc., and it is considered that the electromagnetic shielding film can be used as an electromagnetic shielding film that can be used in a wide range.
아래 [표 2]는 도 1에 나와 있는 데이터를 주파수 대역별로 차폐효과를 환산하여 나타낸 것이다. [Table 2] below shows the data shown in Figure 1 by converting the shielding effect for each frequency band.
그리고 실시예 2는 차폐율을 측정한 결과 도 2에 도시된 바와 같이 300MHz부터 1GHz, 2GHz 및 5GHz에서 탁월한 차폐효과를 나타내었으며 차폐율은 99% 이상의 차폐율을 나타내었고 거의 대부분의 영역에서 우수한 차폐율을 나타내는 것으로 나타났다. In Example 2, the shielding rate was measured, and as shown in FIG. 2, the shielding rate was excellent from 300 MHz to 1 GHz, 2 GHz, and 5 GHz, and the shielding rate was 99% or more. It was shown to indicate the rate.
아래 [표 3]은 도 2에 나와 있는 데이터를 주파수 대역별로 차폐효과를 환산하여 나타낸 것이다. Table 3 below shows the data shown in FIG. 2 in terms of shielding effects for each frequency band.
본 발명은 주파수 영역인 300 ㎒ ~ 6 ㎓ 사이의 전자파를 20dB이상 감소시킬 수 있는 필름을 제작하였다. 즉, 20dB를 % 차폐효과로 환산하여 계산하면 99%의 차폐효과를 나타낼 수 있다. -dB 단위로 표시된 전자파차폐효과를 %로 변환하려면 A dB의 차폐효과를 가진 경우에, % 차폐효과 = (1-10-A/10)× 100 의 공식을 적용하였다. The present invention produced a film that can reduce the electromagnetic wave of 20MHz or more in the frequency range of 300MHz ~ 6kHz. In other words, when the 20dB is converted into% shielding effect, it can show 99% shielding effect. In order to convert the electromagnetic shielding effect expressed in -dB to%, the formula of% shielding effect = (1-10 -A / 10 ) × 100 was applied when the shielding effect was A dB.
상기의 [표 2]alc [표 3]에 나타난 바와 같이 일상에서 가장 많이 발생하고 있는 주파수 대역인 300㎒, 1㎓, 2㎓에서 적게는 99.2%에서 많게는 99.9%이상의 전자파차폐효과를 보이고 있어 전자파가 방출되고 있는 제품과 기기들에 사용함으로써 아주 큰 효과를 볼 수 있다. As shown in [Table 2] alc [Table 3], the electromagnetic wave shielding effect of 99.2% to 99.9% or more is shown at 300 MHz, 1 GHz, and 2 GHz, which are the most frequently generated frequency bands in daily life. Can be very effective by using it in products and devices that are emitting.
또한 UV경화형 폴리우레탄 아크릴레이트 수지는 두께가 얇고 전자파 차폐효과가 99%이상이며 금속판이 가지지 못하는 물리적 성질, 즉 유연성, 경량성 등과 같은 우수한 성질을 가지고 있고, UV경화 시 수축이 매우 작고, 휘발물도 발생되지 않으며 내약품성, 내수성 등도 우수하다.In addition, the UV-curable polyurethane acrylate resin has a thin thickness, an electromagnetic shielding effect of more than 99%, and has excellent properties such as physical properties that a metal plate does not have, such as flexibility and light weight. It is not generated and has excellent chemical resistance and water resistance.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 주파수 대역별로 전자파차폐율을 측정한 데이터를 나타낸 도면,1 is a view showing the data measured the electromagnetic shielding rate for each frequency band of Example 1 according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 실시예 2의 주파수 대역별로 전자파차폐율을 측정한 데이터를 나타낸 도면에 관한 것이다.2 is a diagram showing data obtained by measuring an electromagnetic shielding rate for each frequency band according to the second embodiment of the present invention.
Claims (6)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |