KR101548377B1 - Electromagnetic shielding sandwich panel of special vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 특장차용 전자파 차폐 샌드위치 패널에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄소복합재 소재를 이용하여 전자파 차폐성능이 우수함은 물론 경량화를 이룰 수 있는 특장차용 샌드위치 패널에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
오늘날 정보통신 기술이 비약적으로 발전하고 첨단 디지털 기술이 보편화되면서 전기·전자기기들에 의한 전자파의 발생원이 급격히 늘어나고 있다.As the information and communication technology is rapidly developed and advanced digital technology becomes common, the sources of electromagnetic waves by electric and electronic devices are rapidly increasing.
최근의 전기·전자기기는 복합화, 박막화, 고집적화와 사용주파수의 광대역화 추세로 인하여 전자기파에 의한 오동작, 통신장애, 잡음 등이 쉽게 일어날 수 있고, 이와 더불어 인체에 대한 유해성 논란을 일으키고 있다.In recent electric and electronic devices, due to complexization, thinning, high integration and widening of frequency of use frequency, malfunction due to electromagnetic waves, communication disturbance, noise and the like can easily occur, and the harmfulness to the human body is controversy.
즉, 전기·전자기기로부터 발생하는 불요 전자파가 통신이나 다른 기기의 전파를 상호 교란시켜 전자기적 장애를 유발하고 효율저하 및 수명단축을 초래하는 현상과, 인체에 악영향을 미쳐 신경 예민, 두통, 어지러움, 생체리듬의 변화 등 여러 가지 질병을 유발하는 현상인 전자파장해(EMI: Electro Magnetic Interference)의 영향은 전기전자 및 통신산업에 있어 치명적인 장애 요소로 대두되고 있다.In other words, unwanted electromagnetic waves generated from electric / electronic devices interfere with each other to disturb radio waves of communication or other devices, causing electromagnetic interference, causing deterioration of efficiency and life span, and adverse effects on the human body, causing nervousness, headache, dizziness (Electro Magnetic Interference), which is a phenomenon that induces various diseases such as a change in the body rhythm, is becoming a serious obstacle in the electric and electronic communication industry.
이를 테면, 전자파장해로 인하여 자동화로봇이 오작동을 일으켜 생산에 큰 차질을 빚거나, 인공심장을 가진 사람이 인공심장의 오작동 때문에 의식을 잃거나, 비행기가 계기 오작동으로 항로를 이탈하는 등과 같은 다양한 사례들이 알려진 사실이다.For example, there are various cases such as a malfunction of an automation robot due to electromagnetic interference, a serious disruption to production, a loss of consciousness due to a malfunction of an artificial heart caused by a man with an artificial heart, Are known facts.
이러한 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐 및 흡수재는 일반적으로 구성 물질의 도전성, 즉 이동가능한 전하의 보유 정도에 따라 전자파를 투과, 반사 또는 흡수함으로써 전자파를 차폐할 수 있도록 구성된다.An electromagnetic wave shielding and absorbing material for shielding electromagnetic waves is generally configured to shield electromagnetic waves by transmitting, reflecting, or absorbing electromagnetic waves according to the conductivity of constituent materials, that is, the degree of holding of movable charges.
한편, 방송국용 중계차, 군용 통신차, 의료 및 검진용 특장차, 구급차, 전파측정용 차량, 이동전화기지국용 차량 등의 경우 전자파 차폐를 필수적으로 요구하고 있다.On the other hand, electromagnetic shielding is indispensable in the case of a relay vehicle for a broadcasting station, a military communication car, a car for medical treatment and examination, an ambulance, a radio wave measuring vehicle, a mobile phone base station vehicle,
그런데 위와 같은 특수차량의 컨테이너(적재함)를 제작 시에 사용되고 있는 이른바 샌드위치 패널은 현재 전자파 차폐효과(SE: Shielding Effectiveness)를 구현하기 위해 전기에 의한 전기장 즉, 전계를 차단하는 납(Pb) 플레이트를 삽입한 구조이기 때문에 총중량이 무거워 차량의 연비를 떨어뜨리는 데다 유연성 및 인장 응력이 현저히 떨어져 다양한 형태로 컨테이너(적재함)를 디자인 및 설계하여 적용하거나 제작할 수 없는 사용상의 한계가 있다.So-called sandwich panels, which are used in the production of containers for special vehicles such as the above, are now equipped with a lead (Pb) plate for blocking the electric field, that is, the electric field, in order to realize the shielding effect Because of the inserted structure, the total weight is heavy, which lowers the fuel economy of the vehicle, and the flexibility and tensile stress are considerably reduced. Therefore, there is a limitation in use that can not be applied or manufactured by designing and designing the container (loading box) in various forms.
더욱이 납 플레이트는 중금속 성분인 특성상 향후 환경유해인자 및 유해물질 사용제한 규정에 의해 그 사용이 제한되므로, 납 성분을 배제하면서 경량화가 가능하고 전자파를 효과적으로 차폐할 수 있는 특장차용 샌드위치 패널의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.Furthermore, since the use of lead plates is restricted by the restriction of use of environmentally hazardous substances and harmful substances in the future due to its nature as a heavy metal component, development of a sandwich panel for a specific purpose vehicle that can reduce weight while eliminating lead components and effectively shield electromagnetic waves It is a fact that is demanded.
한편, 근래 첨단 소재를 대표하는 탄소나노튜브는 탄소섬유와 카본블랙 등의 다른 탄소소재에 비해 미세한 구조를 가지고 매우 가벼우며 화학적, 전기적, 기계적, 열적 특성이 우수하고 비표면적이 넓기 때문에 이를 첨가하거나 복합화한 기술에 대한 연구가 국내외적으로 활발하게 진행되고 있다.On the other hand, recently, carbon nanotubes representing high-tech materials have a finer structure than other carbon materials such as carbon fiber and carbon black, are very light, have excellent chemical, electrical, mechanical and thermal properties and have a large specific surface area. Research on complex technology is actively being carried out domestically and internationally.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 고려하고 기존의 기술이 갖는 한계 및 문제점 해결에 역점을 두어, 탄소복합재 소재를 이용하여 전자파 차폐성능이 우수함은 물론 경량화를 이룰 수 있는 새로운 구조의 특장차용 샌드위치 패널을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 예의 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.Accordingly, the present inventor has considered the above-mentioned matters and emphasized the limitations and problem solving of the existing technology, and has proposed a sandwich panel for a special purpose vehicle that can achieve light weight as well as electromagnetic wave shielding performance by using a carbon composite material As a result, the inventor invented the present invention as a result of diligent and exemplary research.
따라서 본 발명의 기술적 해결 과제 및 목적은 전자파 차폐성능이 우수하면서 경량화를 도모할 수 있도록 하는 특장차용 샌드위치 패널을 제공하는 데 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a sandwich panel for a specific purpose vehicle that is excellent in electromagnetic shielding performance and light in weight.
본 발명의 다른 기술적 해결 과제 및 목적은 컨테이너(적재함)의 제작 시 손실(loss)률 및 불량률을 최소화하고 작업성과 편의성을 향상시킬 수 있도록 하는 특장차용 샌드위치 패널을 제공하는 데 있는 것이다.It is another object of the present invention to provide a sandwich panel for a specific purpose vehicle that minimizes a loss rate and a defect rate in the production of a container (a loading box) and improves workability and convenience.
상술한 바와 같은 기술적 해결 과제 및 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 양태는, 심재의 양면에 표면판이 부착된 형태의 샌드위치 패널로서, 상기 표면판은 탄소섬유층과, 상기 탄소섬유층의 표면에 부착된 에틸렌비닐아세테이트층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 특장차용 샌드위치 패널을 제시한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sandwich panel in which a surface plate is attached to both surfaces of a core material, the surface plate including a carbon fiber layer, Ethylene vinyl acetate layer on the surface of the sandwich panel.
이로써 본 발명은 전자파 차폐성능이 우수하고 무게가 가벼운 샌드위치 패널을 얻을 수 있고, 아울러 이를 이용하여 컨테이너(적재함)를 제작 시 손실(loss)률 및 불량률을 최소화하고 제작에 따른 작업성 및 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a sandwich panel having excellent electromagnetic wave shielding performance and light weight, and to minimize the loss rate and defect rate in the production of a container (a loading box) Can be improved.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 양태로, 상기 심재는 탄소나노튜브 폼으로 이루어짐으로써 더욱 효과적으로 전자파를 차폐할 수 있다.Further, in a preferred embodiment of the present invention, the core material is made of carbon nanotube foam, so that the electromagnetic wave can be shielded more effectively.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 양태로, 상기 탄소섬유층과 상기 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate)층 사이에 격자형이나 망사형의 보강층을 더 구비함으로써 외력을 받을 시 쉽게 파손되지 않도록 강도를 한층 보강할 수 있다.In addition, in a preferred embodiment of the present invention, a reinforcing layer of a lattice type or mesh type is further provided between the carbon fiber layer and the ethylene-vinyl acetate layer to reinforce strength so as not to be easily damaged when receiving an external force can do.
또한, 본 발명의 바람직한 실시 양태로, 상기 심재의 양면과 상기 표면판들의 사이에 각각 합판(plywood)이 더 구비되고, 상기 표면판은 상기 합판과 접착제를 매개로 하여 결합되며, 상기 접착제는 열경화성 에폭시 수지 100 중량부와, 카르복실기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 50 내지 250 중량부와, 경화제 3 내지 15 중량부 및 도전성 필러 40 내지 250 중량부를 포함하여 이루어짐으로써 전자파 차폐성능을 한층 더 높일 수 있을 뿐만 아니라 상호 간의 결합 상태를 한결 견고하게 유지할 수 있다.Further, in a preferred embodiment of the present invention, plywood is further provided between both surfaces of the core and the surface plates, and the surface plate is bonded to the plywood through an adhesive, and the adhesive is thermosetting 100 parts by weight of epoxy resin, 50 to 250 parts by weight of acrylonitrile-butadiene rubber containing carboxyl group, 3 to 15 parts by weight of curing agent and 40 to 250 parts by weight of conductive filler, But it is possible to maintain the mutual coupling state more firmly.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성요소를 갖춘 본 발명은, 심재가 탄소나노튜브 폼으로 이루어지고, 표면판이 탄소섬유층과 에틸렌비닐아세테이트층으로 이루어져 있기 때문에 전자파 차폐성능이 우수하고 무게가 가벼울 뿐만 아니라, 유연성과 인장 응력이 우수하여 특장차용 컨테이너(적재함)를 제작 시 설계의 용이성을 도모하므로 손실(loss)률 및 불량률을 최소화함은 물론 취급이 용이하여 작업성 및 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.The present invention having the means and components for solving the above technical problems is characterized in that the core material is made of a carbon nanotube foam and the surface plate is made of a carbon fiber layer and an ethylene vinyl acetate layer, Since it is not only light but also has flexibility and tensile stress, it facilitates the designing of specially designed container (loading box), minimizing the loss rate and defect rate, as well as greatly improving workability and convenience .
게다가 에틸렌비닐아세테이트층이 갖는 고유의 물리적 특성으로 인하여 종래와 달리 표면판의 외장면에 별도로 도장할 필요가 없어 생산성을 제고할 수 있다.In addition, due to the inherent physical properties of the ethylene vinyl acetate layer, it is not necessary to separately coat the outer surface of the surface plate unlike the prior art, thereby improving the productivity.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 샌드위치 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 샌드위치 패널을 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a sandwich panel according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a sandwich panel according to a second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.Prior to this, the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and they are to be construed to mean concepts that are consistent with the technical idea of the present invention and interpretations that are commonly or commonly understood in the technical field of the present invention.
또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.The accompanying drawings are exaggerated or simplified to illustrate and explain the structure and operation of the present invention in order to facilitate understanding and clarity, and it should be understood that each component does not exactly coincide with the actual size.
<제1실시 예>≪
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시 예에 따른 샌드위치 패널(1)은, 크게 심재(10)와 표면판(20)을 포함하여 구성되어 있다.1, the
심재(10)는 보온, 차음, 방음, 단열 등의 기능 및 역할을 하는 것으로, 폴리에틸렌 폼이나 폴리우레탄 폼 등으로 형성될 수 있다.The
표면판(20)은 심재(10)의 양면에 각각 부착되어 외장을 이루는 것으로, 탄소섬유층(21)과, 그 표면에 부착된 에틸렌비닐아세테이트층(22)으로 형성되어 있다.The
여기서 탄소섬유층(21)은 탄소 섬유(carbon fiber)로 직조된 직물 형태일 수 있고, 예를 들어 탄소 섬유로 제작된 직물을 적어도 2장 이상으로 포갠 카본 라미네이트(Carbon Laminate)일 수 있다.Here, the
아울러 에틸렌비닐아세테이트층(22)은 유연성, 내충격성, 내스트레스 크랙킹성, 단열성, 복원성, 신장률, 인장강도 등이 우수하며, 에틸렌과 비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate) 모노머를 공중합(copolymer)시켜 얻어지는 중합체를 판재 형태로 발포시킨 것일 수 있다.The ethylene
그리고 탄소섬유층(21)과 에틸렌비닐아세테이트층(22) 사이에는 외력을 받을 시 쉽게 파손되지 않도록 강도를 보강하고 내구성을 향상시키기 위한 격자형이나 망사형으로 형성된 보강층(23)이 더 구비될 수 있다.Between the
여기서 탄소섬유층(21)과 에틸렌비닐아세테이트층(22) 및 보강층(23)은 그 사이에 별도의 에폭시 수지 접착제(epoxide resin adhesive)를 개재시킨 후 가열압착기(hot-press) 등으로 고온에서 압축성형함으로써 일정 두께를 가지며 서로 견고하게 부착된 상태를 유지할 수 있고, 보강층(23)은 필라멘트사나 방적사 등으로 이루어질 수 있다.Here, the
예를 들면, 가열압착기의 가열온도를 120℃로 설정한 후 9.8MPa 압력으로 60분간 가압하여 탄소섬유층(21)과 에틸렌비닐아세테이트층(22) 및 보강층(23)이 일체화된 표면판(20)을 얻을 수 있다.For example, the
이러한 탄소섬유층(21)과 에틸렌비닐아세테이트층(22) 및 보강층(23)으로 이루어진 표면판(20)은 유연성과 인장 응력이 우수하기 때문에 샌드위치 패널을 제작 시 손실률이나 불량률을 최소화함은 물론 취급이 용이하여 작업성 및 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.Since the
이와 더불어 에틸렌비닐아세테이트층(22) 자체에 특정 색상을 부여함으로써 별도로 표면에 페인트, 착색제 또는 광택제 등을 칠하는 도장 공정이 불필요하여 생산성의 향상을 도모할 수 있다.In addition, since a specific color is imparted to the ethylene
한편, 심재(10)의 양면과 표면판(20)들의 사이에는 각각 형태 유지 및 강도 보강을 위한 합판(30)이 더 구비될 수 있고, 표면판(20)들은 합판(30)과 접착제(40)를 매개로 하여 결합될 수 있다.The
즉, 심재(10)의 양쪽 면을 합판(30)으로 커버하고, 그 합판(30)의 표면과 이와 대향하는 탄소섬유층(21) 사이에 접착제(40)를 도포하여 서로 부착할 수 있다.That is, both sides of the
또한, 접착제(40)는 열경화성 에폭시 수지 100 중량부와, 카르복실기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 50 내지 250 중량부와, 경화제 3 내지 15 중량부 및 도전성 필러 40 내지 250 중량부를 함유한 것을 사용함으로써 전자파 차폐성능을 한층 더 높일 수 있고, 상호 간의 결합 상태를 더욱 견고하게 유지할 수 있다.The adhesive 40 may be formed by using 100 parts by weight of a thermosetting epoxy resin, 50 to 250 parts by weight of a carboxyl group-containing acrylonitrile-butadiene rubber, 3 to 15 parts by weight of a curing agent and 40 to 250 parts by weight of a conductive filler, The shielding performance can be further enhanced, and the mutual coupling state can be maintained more firmly.
여기서 열경화성 에폭시 수지는 한 분자당 2개 이상의 에폭시기를 가지는 다관능성 열경화성 에폭시 수지가 사용되며, 열경화성 에폭시 수지에서 에폭시의 당량(g/eq)은 200 내지 1,000이 바람직하다.In the thermosetting epoxy resin, a polyfunctional thermosetting epoxy resin having two or more epoxy groups per molecule is used, and an equivalence (g / eq) of epoxy in the thermosetting epoxy resin is preferably 200 to 1,000.
또한, 바람직한 일례로는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌계 에폭시 수지, 크레졸형 에폭시 수지 및 다관능성 페놀글리시딜에테르로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 이루어진 것을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 비스페놀 A형 에폭시 수지 또는 페놀 노볼락형 수지를 사용할 수 있다.In addition, preferred examples thereof include those selected from the group consisting of bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, cresol type epoxy resin and polyfunctional phenol glycidyl ether Or a mixture of two or more of them may be used. More preferably, a bisphenol A type epoxy resin or a phenol novolak type resin can be used.
그리고 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)는 카르복실기 변성 아크릴고무이며, 아크릴로니트릴 함유량은 전체의 20 내지 50중량%를 함유하는 것이고, 카르복실기가 4 내지 8중량%가 되도록 공중합시킨 공중합체이다. The acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) is a carboxyl group-modified acrylic rubber, and the content of acrylonitrile is 20 to 50% by weight of the total amount, and the copolymer is copolymerized so that the carboxyl group is 4 to 8% by weight.
여기서 카르복실기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(XNBR)의 분자량은 80,000 내지 300,000이 바람직하다.The molecular weight of the carboxyl group-containing acrylonitrile-butadiene rubber (XNBR) is preferably 80,000 to 300,000.
이러한 카르복실기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 고무는 열경화성 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 250 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 카르복실기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)의 함량이 50 중량부 미만이면 접착력이 저하되고 에폭시 수지가 상대적으로 많아 브리틀(brittle)하며, 250 중량부를 초과하면 유리전이온도가 상승하여 접착제의 코팅성이 떨어진다.The carboxyl group-containing acrylonitrile-butadiene rubber is preferably contained in an amount of 50 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting epoxy resin. When the content of the carboxyl group-containing acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) is less than 50 parts by weight, the adhesive strength is lowered and the epoxy resin is relatively more brittle. When the content is more than 250 parts by weight, The castle falls.
그리고 경화제는 통상의 에폭시 수지 경화제로 사용될 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아민계, 산무수물계 또는 페놀수지에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. The curing agent can be used without particular limitation as long as it can be used as a conventional epoxy resin curing agent. Preferably, one or more selected from an amine type, acid anhydride type or phenol resin can be used.
또한, 에폭시 수지와 경화제의 반응을 촉진시킬 수 있는 경화촉진제를 반응종 및 함량에 따라 일정량 첨가할 수도 있다.In addition, a curing accelerator capable of promoting the reaction between the epoxy resin and the curing agent may be added in a certain amount depending on the kind and content of the reaction species.
여기서 경화제의 함량은 경화속도 및 경시안정성을 고려하여 결정될 수 있으며, 열경화성 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 3 내지 15 중량부를 함유하는 것이 바람직하다.The content of the curing agent may be determined in consideration of the curing rate and the stability with time, and it is preferable that the content of the curing agent is 3 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermosetting epoxy resin.
그리고 도전성 필러는 도전성 금속사 및 도전성 금속분말을 혼합한 형태로 이루어진다. The conductive filler is formed by mixing conductive metal powder and conductive metal powder.
여기서 도전성 금속사로는 탄소나노튜브, 은 나노 와이어, 구리 나노 와이어 및 갈륨 나이트라이드(GaN) 나노 와이어로 이루어진 1차원 구조의 금속사 또는 2차원 구조의 그래핀류 금속사에서 선택적으로 사용될 수 있다. Here, the conductive metal wire may be selectively used in a one-dimensional metal wire made of carbon nanotubes, silver nanowires, copper nanowires, and gallium nitride (GaN) nanowires or a two-dimensional graphene metal wire.
또한, 도전성 금속분말은 니켈, 철, 아연, 동, 금 및 은으로 이루어진 도전성 금속의 분말을 선택적으로 사용할 수 있다.The conductive metal powder may be selected from the group consisting of nickel, iron, zinc, copper, gold and silver.
이러한 도전성 금속사 및 도전성 금속분말을 혼합한 형태의 도전성 필러를 사용함으로써 전도성 및 분산성을 극대화할 수 있다. By using such a conductive filler in which conductive metal powder and conductive metal powder are mixed, it is possible to maximize conductivity and dispersibility.
예를 들면 탄소나노튜브와 그래핀은 우수한 전도체 특성을 가지고 있으나 용매에 대해 약 3중량% 이상의 분산을 기대할 수 없기 때문에 도전성 금속분말과 혼합함으로써, 도전성 필러 간의 접촉을 최대한 높여 커넥티비티(connectivity)를 통해 전체 접착제의 도전성 향상을 도모할 수 있다. 즉, 높은 도전율을 갖는 재료일수록 전기장의 반사손실은 커지므로 좋은 성능의 전자파 차폐효과를 얻을 수 있다.For example, carbon nanotubes and graphene have excellent conductor properties, but since dispersions of about 3% by weight or more can not be expected for the solvent, it is possible to maximize the contact between the conductive fillers by mixing them with the conductive metal powder, The conductivity of the entire adhesive can be improved. That is, since the reflection loss of the electric field becomes larger with a material having a higher conductivity, a good electromagnetic wave shielding effect can be obtained.
또한, 도전성 금속사는 5 내지 11 중량부로 함유되는 것이 바람직하다. 여기서 도전성 금속사가 5 중량부 미만이면 저항의 충분한 커넥티비티를 실현하기 어렵고, 11 중량부를 초과하면 점도가 급격히 증가하고 저항에는 변화가 거의 없기 때문에 비경제적이다.The conductive metal scrap is preferably contained in an amount of 5 to 11 parts by weight. When the amount of the conductive metal yarn is less than 5 parts by weight, it is difficult to realize sufficient resistance of the resistance. When the amount of the conductive metal yarn exceeds 11 parts by weight, the viscosity increases sharply and the resistance hardly changes.
여기서 탄소나노튜브를 성분으로 함유하는 도전성 필러의 경우 열경화성 에폭시 수지와, 도전성 필러를 스터어링(stirring) 막대가 들어 있는 용기에 넣고, 이를 핫플레이트(hot plate) 위에 올려놓고 약 80℃에서 약 800rpm으로 스터어링 막대를 회전시켜 혼합한 후, 그 혼합물에 경화제와 카르복실기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 고무를 첨가하여 30분 정도 더 회전시켜 혼합물을 분산시킬 수 있고, 이 과정에서 진공펌프를 이용해서 혼합물에 침투한 공기를 완전히 제거한 후 도포할 수 있다.In the case of the conductive filler containing the carbon nanotubes as a component, the thermosetting epoxy resin and the conductive filler are placed in a container containing a stir bar, placed on a hot plate, , And then the mixture was stirred for about 30 minutes by adding a curing agent and a carboxyl group-containing acrylonitrile-butadiene rubber to the mixture, and the mixture was dispersed by using a vacuum pump. It can be applied after completely removing the infiltrated air.
<시험 예1>≪ Test Example 1 >
이와 같이 구성된 본 발명의 제1실시 예에 따른 샌드위치 패널(1)을 시편으로 제작하여 그에 대한 전자파 차폐 시험(플랜지 동축 전송선 치구를 이용하여 전자파 세기를 직접측정)을 ASTM D4935-10에 의거하여 실시하였다. 이때, 시편은 두께가 10cm인 폴리에틸렌 폼(10)의 양쪽 표면에 두께가 4cm인 합판(30)을 부착한 후 그 합판(30)의 양쪽 표면에 탄소섬유층(21)과 에틸렌비닐아세테이트층(22)으로 이루어진 약 1cm 두께의 표면판(20)을 탄소나노튜브를 분산시킨 접착제(40)로 부착하여 제작하였다.The
그 측정결과 0.3~GHz 대역에서 평균 90dB를 나타났으며, 탄소섬유층(21)의 두께가 두꺼워질수록 전자파 흡수영역이 커지면서 전자파 차폐성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that the average of 90 dB was obtained in the 0.3 to GHz band, and that as the thickness of the
아울러 저울로 무게를 측정한 결과, 1㎡당 약 5kg으로 기존 납 플레이트가 삽입된 샌드위치 패널의 총중량 대비 약 20% 정도의 중량으로 경량화되었다.As a result of measuring the weight with a balance, the weight was reduced to about 20% of the total weight of the sandwich panel in which the existing lead plate was inserted, about 5 kg per 1
<비교시험 예><Comparative Test Example>
종래와 같이 납(Pb) 플레이트를 삽입한 샌드위치 패널을 시편으로 제작하여 그에 대한 전자파 차폐 시험(플랜지 동축 전송선 치구를 이용하여 전자파 세기를 직접측정)을 ASTM D4935-10에 의거하여 실시하였다. 이때, 시편은 두께가 10cm인 폴리에틸렌 폼의 양쪽 표면에 두께가 4cm인 합판을 부착한 후 그 합판의 양쪽 표면에 약 1cm 두께의 납 플레이트를 부착한 후 1cm 두께의 알루미늄판을 일반 핫멜트 접착제로 부착하여 제작하였다.A sandwich panel in which a lead (Pb) plate was inserted as in the prior art was manufactured as a specimen, and an electromagnetic wave shielding test (direct measurement of the electromagnetic wave intensity using a flanged coaxial transmission line fixture) was performed according to ASTM D4935-10. At this time, the specimens were prepared by attaching a plywood having a thickness of 4 cm on both surfaces of a polyethylene foam having a thickness of 10 cm, attaching a lead plate about 1 cm thick on both sides of the plywood and attaching a 1 cm thick aluminum plate with a general hot- Respectively.
그 측정결과 0.3~GHz 대역에서 평균 85dB를 나타났다. 아울러 저울로 무게를 측정한 결과, 1㎡당 약 25kg으로 측정되었다.The results showed an average of 85 dB in the 0.3 to GHz band. As a result of measuring the weight with the balance, it was measured to be about 25 kg per 1
<제2실시 예>≪
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시 예에 따른 샌드위치 패널(2)은, 크게 심재(10)와 표면판(20)을 포함하여 구성되어 있다.2, the
특히 심재(10)가 탄소나노튜브 폼(11)으로 이루어짐으로써 보온, 차음, 방음, 단열 등과 같은 심재 본연의 기능 및 역할과 함께 전자파 차폐성능을 더욱 효과적으로 얻을 수 있다.Particularly, since the
여기서 탄소나노튜브 폼(11)은 수열법(hydrothermal method)과 동결건조(freeze-drying)를 통해 형성할 수 있으며, 이렇게 형성된 탄소나노튜브 폼(11)은 탄소나노튜브들이 서로 연결된 상태로 3차원 공간상에 분포된 다공성 구조를 보인다.Here, the
한편, 본 발명의 제2실시 예에 따른 샌드위치 패널의 구성요소 중 상술한 제1실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 그와 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.Meanwhile, among the constituent elements of the sandwich panel according to the second embodiment of the present invention, constituent elements having the same or similar operational effects as those of the above-described first embodiment use the same reference numerals, and repetitive and specific explanations thereof It is omitted.
<시험 예2>≪ Test Example 2 &
이와 같이 구성된 본 발명의 제2실시 예에 따른 샌드위치 패널(2)을 시편으로 제작하여 그에 대한 전자파 차폐 시험(플랜지 동축 전송선 치구를 이용하여 전자파 세기를 직접측정)을 ASTM D4935-10에 의거하여 실시하였다. 이때, 시편은 두께가 10cm인 탄소나노튜브 폼(11)의 양쪽 표면에 두께가 4cm인 합판(30)을 부착한 후 그 합판(30)의 양쪽 표면에 탄소섬유층(21)과 에틸렌비닐아세테이트층(22)으로 이루어진 약 1cm 두께의 표면판(20)을 탄소나노튜브를 분산시킨 접착제(40)로 부착하여 제작하였다.The
그 측정결과 0.3~GHz 대역에서 평균 120dB를 나타났으며, 특히 심재가 탄소나노튜브 폼(11)으로 이루어진 특성상 특정주파수 영역에서 전자파 차폐효율이 급증하는 것을 확인할 수 있었다.As a result of the measurement, an average of 120 dB was observed in the 0.3 to GHz band. Especially, it was confirmed that the electromagnetic wave shielding efficiency increased in a specific frequency region due to the nature of the core material made of the carbon nanotube foam (11).
아울러 저울로 무게를 측정한 결과, 1㎡당 약 5.2kg으로 기존 납 플레이트가 삽입된 샌드위치 패널의 총중량 대비 약 20% 정도의 중량으로 경량화되었다.
As a result of measuring the weight with the balance, the weight was reduced to about 20% of the total weight of the sandwich panel in which the existing lead plate was inserted, about 5.2 kg per 1
한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments or constructions. Various changes and substitutions may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It will be obvious to those skilled in the art that the present invention can be widely applied to other embodiments.
그러므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.Therefore, it is to be understood that modifications and variations of the features of the present invention are intended to be included within the spirit and scope of the present invention.
본 발명에 따른 샌드위치 패널은 특장차나 탑차 등의 컨테이너 내벽 및 외벽이나 천장 및 바닥 패널로 사용될 수 있으며, 이외에도 전자파 발생이 우려되어 전자파 차폐를 필요로 하는 모든 구조물에 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 칸막이, 격납고, 통신시설의 내벽, 무향실이나 차폐실의 내외장재 등으로 활용할 수도 있음은 물론이다.The sandwich panel according to the present invention can be used as a container inner wall, an outer wall, a ceiling, and a floor panel of a specially equipped car, a trolley or the like, and besides, it can be suitably used for all structures requiring electromagnetic wave shielding due to concern about generation of electromagnetic waves. For example, it may be used as a partition, a hangar, an inner wall of a communication facility, an interior or exterior of an anechoic room or a shielded room.
10: 심재(폴리에틸렌 폼/폴리우레탄 폼) 11: 탄소나노튜브 폼
20: 표면판 21: 탄소섬유층
22: 에틸렌비닐아세테이트층 23: 보강층
30: 합판 40: 접착제10: core material (polyethylene foam / polyurethane foam) 11: carbon nanotube foam
20: surface plate 21: carbon fiber layer
22: ethylene vinyl acetate layer 23: reinforcing layer
30: Plywood 40: Adhesive
Claims (4)
상기 심재는 탄소나노튜브 폼으로 이루어지고,
상기 표면판은 탄소섬유층과, 상기 탄소섬유층의 표면에 부착되되 필라멘트사 또는 방적사 중 어느 하나로 격자형이나 망사형 구조로 형성된 보강층 및 상기 보강층의 표면에 부착된 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate)층을 포함하여 이루어지고,
상기 탄소나노튜브 폼의 양면에 상기 표면판의 보강층이 접착제를 매개로 하여 부착되며,
상기 접착제는,
(a) 열경화성 에폭시 수지 100 중량부
(b) 카르복실기 함유 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 50 내지 250 중량부
(c) 경화제 3 내지 15 중량부
(d) 도전성 필러 40 내지 250 중량부
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 특장차용 샌드위치 패널.
A sandwich panel for a specific purpose vehicle having a surface plate attached to both sides of a core material,
The core material is made of carbon nanotube foam,
The surface plate includes a carbon fiber layer, a reinforcing layer attached to the surface of the carbon fiber layer, the reinforcing layer being formed in a lattice or mesh structure with either filament yarn or spun yarn, and an ethylene-vinyl acetate layer , ≪ / RTI >
Wherein a reinforcing layer of the surface plate is attached to both sides of the carbon nanotube foam through an adhesive,
Preferably,
(a) 100 parts by weight of a thermosetting epoxy resin
(b) 50 to 250 parts by weight of a carboxyl group-containing acrylonitrile-butadiene rubber
(c) 3 to 15 parts by weight of a curing agent
(d) 40 to 250 parts by weight of conductive filler
Wherein the sandwich panel further comprises:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140096458A KR101548377B1 (en) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Electromagnetic shielding sandwich panel of special vehicle |
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| KR1020140096458A KR101548377B1 (en) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Electromagnetic shielding sandwich panel of special vehicle |
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| KR101548377B1 true KR101548377B1 (en) | 2015-09-01 |
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ID=54246713
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| KR (1) | KR101548377B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102325358B1 (en) * | 2021-06-03 | 2021-11-11 | 국방과학연구소 | Composition for absorbing electromagnetic wave |
| CN116023158A (en) * | 2022-11-21 | 2023-04-28 | 苏州市浩鑫包装材料有限公司 | Foam electromagnetic shielding material and preparation method thereof |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002144976A (en) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Inoac Corp | Molded ceiling for car and its manufacturing method |
| KR100941830B1 (en) | 2007-05-03 | 2010-02-11 | 유명기 | Case for electronic device and method for manufacturing the same |
-
2014
- 2014-07-29 KR KR1020140096458A patent/KR101548377B1/en active IP Right Grant
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