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KR20080047150A - 에어로겔 단열시트가 내장된 휴대용 정보기기 - Google Patents

에어로겔 단열시트가 내장된 휴대용 정보기기 Download PDF

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KR20080047150A
KR20080047150A KR1020060117144A KR20060117144A KR20080047150A KR 20080047150 A KR20080047150 A KR 20080047150A KR 1020060117144 A KR1020060117144 A KR 1020060117144A KR 20060117144 A KR20060117144 A KR 20060117144A KR 20080047150 A KR20080047150 A KR 20080047150A
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KR
South Korea
Prior art keywords
airgel
portable information
information device
insulating sheet
needle
Prior art date
Application number
KR1020060117144A
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English (en)
Inventor
김경수
전현애
최현철
김순원
김영정
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
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Abstract

에어로겔 단열시트가 내장된 휴대용 정보기기를 제공한다.
본 발명에 따른 휴대용 정보기기는, 발열부와 타 부품 사이의 열전달을 저감시키도록 구성되는 에어로겔 단열시트가 내장된다.
본 발명에 의하면, 휴대용 정보기기 내부의 발열부와 외장케이스 사이, 발열부와 하드디스크드라이브 사이, 및 발열부와 외부확장단자 사이 중 적어도 한 곳에 우수한 단열성능을 가진 에어로겔 단열시트를 배치하여 열전달을 저감시키도록 구성됨으로써, 부품의 손상 및 오작동을 방지하며, 장기간 사용시 사용자에게 일어날 수 있는 안전사고를 방지하고, 작은 내부공간에서 얇은 두께의 단열재로서의 효과적인 단열제어를 할 수 있는 효과를 얻는다.
에어로겔, 단열시트, 발열부, 휴대용 정보기기, 노트북, 휴대폰

Description

에어로겔 단열시트가 내장된 휴대용 정보기기{Portable information device having aerogel adiabatic sheet}
도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어로겔 단열시트가 내장된 휴대용 정보기기로서 노트북 컴퓨터를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어로겔 단열시트가 내장된 휴대용 정보기기로서 휴대폰을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 구현에 의한 에어로겔 비드가 니들펀칭 부직포에 충진된 에어로겔 시트의 측단면을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 구현에 의한 에어로겔 분말이 니들펀칭 부직포에 충진된 에어로겔 시트의 측단면을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 구현에 의한 에어로겔 비드와 분말이 니들펀칭 부직포에 충진된 에어로겔 시트의 측단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 구현에서 니들펀칭 부직포에 IR 불투명재(opacifier)가 충진된 에어로겔 시트의 측단면을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 구현에 의한 2층으로 형성된 니들펀칭 부직포에 에어로겔 비드가 충진된 에어로겔 시트의 측단면을 나타내는 도면이다.
도 12는 실시예에 사용된 에어로겔 시트 제조공정을 나타내는 도면이다.
도 13은 실시예 9에서 제조된 에어로겔 시트 단면의 전자현미경 사진이다.
도 14(a)은 실시예 12에서 에어로겔의 단열특성을 측정하기 위한 장치에 사용된 샘플셀(sample cell)의 측단면도이다.
도 14(b)는 실시예 12에서 측정한 에어로겔 시트의 단열특성을 나타내는 그래프이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 에어로겔 단열시트 11: 니들펀치 부직포
12 : 에어로겔 비드 13 : 에어로겔 분말
14 : IR 불투명재 20 : 인쇄회로기판
40 : 키패드 케이스 42 : 바닥 케이스
60 : 하드디스크드라이브 80 : 외부확장단자
100 : 노트북 200 : 휴대폰
본 발명은 휴대용 정보기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발열부와 타 부품 사이의 열전달을 저감시키도록 구성되는 에어로겔 단열시트를 내장하는 휴대용 정보기기에 관한 것이다.
최근 급격한 IT 기술의 발전에 의해, 노트북 컴퓨터, 휴대폰, PDA, 핸드폰과 같은 휴대용 정보기기는 박형·소형화, 경량화, 고기능화 및 고품질화가 되어 가는 추세에 있다.
이로 인하여, 휴대용 정보기기는 점점 작고 그 두께가 얇아지며, 고기능화 및 고품질화에 맞추어 요구되는 많은 단위 부품들이 작은 공간 내에 장착된다.
여기에서, 상기 휴대용 정보기기의 부품에 대한 열관리의 중요성이 점차 증가하고 있다. 즉, 휴대용 정보기기는 성능향상으로 인하여, 정밀해지고 그에 따라 작동시 많은 열이 발생한다.
그러나, 소형화된 크기로 인하여 발열부와 외장케이스 사이 또는 발열부와 타 부품 사이의 이격거리 감소로 발열부로부터 고열이 전달됨으로써, 제품의 성능이 떨어지게 되며, 사용자에게도 인체에 유해한 영향을 미치게 된다.
즉, 휴대용 정보기기 내부의 발열부에서 발생된 열이 노트북 컴퓨터의 하드디스크드라이브나 외부확장단자에 전달되며, 이로 인한 부품의 손상 및 오작동을 유발할 수 있는 문제점이 발생한다.
또한, 휴대용 정보기기 내의 CPU 등이 장착된 인쇄회로기판과 같은 발열부의 열이 효과적으로 제어되지 않으면, 기기 내부에서 발생된 열이 외장케이스로 전달되는데, 이러한 경우 휴대용 정보기기의 외장케이스와 사용자의 신체가 직접 닿는 부위에 열이 전달됨으로 인하여, 장기간 사용시, 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있을 뿐만 아니라 나아가 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한편, 휴대용 정보기기의 소형·박형화 추세로 인하여, 이들 정보기기의 단열을 위한 글라스울이나 폴리우레탄폼 등과 같은 일반 단열재는 사용에 제한을 받게 된다. 즉, 휴대용 정보기기에서는 내부공간적인 제약이 있기 때문에, 상기 소재들의 단열성능으로는 휴대용 정보기기에서 얇은 두께의 단열재로서의 효과적인 단열제어가 어려운 한계점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 휴대용 정보기기 내부의 발열부와 외장케이스 사이, 발열부와 하드디스크드라이브 사이, 및 발열부와 외부확장단자 사이 중 적어도 한 곳에 우수한 단열성능을 가진 에어로겔 단열시트를 배치하여 열전달을 저감시키도록 구성되는 휴대용 정보기기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 정보기기는, 발열부와 타 부품 사이의 열전달을 저감시키도록 구성되는 에어로겔 단열시트가 내장된다.
이때, 상기 에어로겔 단열시트는, 상기 발열부와 케이스 사이, 상기 발열부와 하드디스크드라이브(HDD) 사이, 상기 발열부와 외부확장단자 사이 중 적어도 한 곳에 배치된 것이 바람직하다.
한편, 상기 발열부는, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 상기 중앙처리장치와 그래픽처리장치가 탑재된 인쇄회로기판(PCB), 전원공급장치 중 선택된 하나인 것이 바람직하다.
상기 에어로겔 단열시트는, 니들 펀칭 부직포; 및 상기 니들 펀칭 부직포에 충진된 에어로겔 입자;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 에어로겔 단열시트는, 니들펀칭 부직포 웹에 에어로겔 입자를 스캐터링하는 단계; 상기 에어로겔이 스캐터링된 부직포 웹을 예비 니들펀칭하는 단계; 상기 예비 니들펀칭한 웹을 본 니들펀칭하는 단계; 및 상기 본 니들펀칭된 웹의 표면을 열처리하여 라미네이팅하는 단계로 제조되는 것이 바람직하다.
또는, 상기 에어로겔 단열시트는, 니들펀칭 부직포 웹에 에어로겔 입자를 스캐터링하는 단계; 상기 스캐터링된 에어로겔 위에 니들펀칭 부직포 웹을 적층하는 단계; 상기 니들펀칭 부직포 웹이 적층된 것을 예비 니들펀칭하는 단계; 상기 예비니들펀칭한 웹을 본 니들펀칭하는 단계; 및 상기 본 펀칭된 웹의 표면을 열처리하여 라미네이팅하는 단계로 제조되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어로겔 단열시트가 내장된 휴대용 정보기기로서 노트북 컴퓨터를 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 상기 노트북 컴퓨터(100)는 우수한 단열기능을 가진 에어로겔 단열시트(10)가 내장되는데, 이는 노트북 컴퓨터(100)의 발열부와 타 부품 사이의 열전달을 저감시키도록 예를 들어, 노트북 컴퓨터(100)의 발열부와 케이스(40)(42) 사이 또는 타 부품 사이에 설치된다.
이때, 상기 발열부는, 노트북 컴퓨터(100)에서 중앙처리장치(CPU,central processing unit), 그래픽처리장치(GPU,graphic processing unit), 상기 중앙처리장치와 그래픽처리장치가 탑재된 인쇄회로기판(PCB,printed circuit board)(20), 및 전원공급장치(power supply) 중 선택된 하나인 것이 바람직하다.
여기에서, 중앙처리장치는 장시간 사용시 표면온도가 약 100℃까지 상승하기도 한다.
특히, 도 1 내지 도 3에서는 상기 노트북 컴퓨터(100)의 발열부가 인쇄회로기판(20)인 경우를 예로서 도시한 것으로,
도 1의 경우, 상기 에어로겔 단열시트(10)가 발열부인 인쇄회로기판(20)과 케이스(40)(42) 사이에 배치된다. 이때, 케이스(40)(42)는 노트북 컴퓨터(100)의 상측에 위치한 키패드 케이스(40)와 하측에 위치한 바닥 케이스(42)로 구성된다.
또한, 도 2의 경우에는, 상기 에어로겔 단열시트(10)가 발열부인 인쇄회로기 판(20)과 하드디스크드라이브(60) 사이에 배치되며, 도 3의 경우에는, 상기 에어로겔 단열시트(10)가 발열부인 인쇄회로기판(20)과 외부확장단자(80) 사이에 배치된 것을 보여준다.
한편, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어로겔 단열시트가 내장된 휴대용 정보기기로서 휴대폰(200)을 나타낸 사시도이다.
도면을 참조하면, 상기 휴대폰(200)은 노트북 컴퓨터(100)와 마찬가지로 발열부가 인쇄회로기판(120)인 경우로서, 우수한 단열기능을 가진 에어로겔 단열시트(10)가 각각 발열부인 인쇄회로기판(120)과 케이스(140)(142) 사이, 인쇄회로기판(120)과 하드디스크드라이브(160) 사이, 인쇄회로기판(120)과 외부확장단자(180) 사이에 배치된 것을 나타낸다.
또한, 본 발명의 휴대용 정보기기(100)(200)는 도면에서와 같이 에어로겔 단열시트(10)가 각각 발열부와 케이스(40)(42)(140)(142) 사이, 발열부와 하드디스크드라이브(60)(160) 사이, 발열부와 외부확장단자(80)(180) 사이 중 선택된 하나에 배치되는 것에 한정되지 않으며, 상기 그룹 중 선택된 둘 또는 모두에 배치될 수도 있다.
결과적으로, 본 발명에 의하면, 휴대용 정보기기(100)(200) 내부의 발열부와 케이스(40)(42)(140)(142) 사이, 발열부와 하드디스크드라이브(60)(160) 사이, 및 발열부와 외부확장단자(80)(180) 사이 중 적어도 한 곳에 우수한 단열성능을 가진 에어로겔 단열시트(10)를 배치하여 열전달을 저감시키도록 구성됨으로써, 이로 인한 부품의 손상 및 오작동을 방지하며, 장기간 사용시 사용자에게 일어날 수 있는 안전사고를 방지하고, 작은 내부공간에서 얇은 두께의 단열재로서 효과적인 단열제어를 할 수 있다.
도 7 내지 도 11는 본 발명의 일 구현에 의한 에어로겔 단열시트의 측단면을 나타내는 도면이다. 도 7 내지 도 11에 도시한 바와 같이 본 발명의 에어로겔 단열시트(10)는 니들펀칭 부직포(11)와 상기 니들펀칭 부직포에 충진되는 에어로겔 입자, 예를들어, 에어로겔 비드(12) 및/또는 에어로겔 분말(13)을 포함하여 이루어진다.
상기 에어로겔 입자가 충진되는 니들펀칭 부직포의 종류 및 물성이 특히 제한되는 것은 아니다.
상기 니들펀칭 부직포에 사용되는 단섬유는 바람직하게는, 융점이 서로 다른 2종 이상의 고분자를 포함하는 복합섬유로 된 것일 수 있다. 복합섬유로된 니들펀칭 부직포가 사용되는 경우에는, 열처리하여 라미네이팅 하는 경우에 2종의 복합섬유중 낮은 융점을 갖는 섬유의 융점온도로 가열하므로써 라미네이팅 처리할 수 있는 점에서 바람직하다.
상기 복합섬유란, 콘주게이트사(conjugate絲)라고도 하며, 두 종류의 성분이 다른 고분자 재료를 동일 방사구(紡絲口)로부터 압출하여 만든다. 섬유의 단면은 두 성분이 2층으로 나뉘어 접합된 구조를 보인다.
상기 복합섬유의 형태는 대표적으로 사이드-바이-사이드(side-by-side)형태, 시스-코어(sheath-core)형태 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는 상기 복합섬유가 폴리에스테르, 폴리아미드 및 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 고분자를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복합섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET)와 상기 PET 보다 낮은 융점의 폴리올레핀계 고분자를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상기 폴리올레핀계 고분자는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌인 것이 가장 바람직하다. 한편, 내열성이 요구되는 분야의 경우에는 폴리에스테르계 섬유를 포함하는 것이 더 바람직하다.
나아가, 본 발명에 사용되는 복합섬유는 그 단면이 원형 또는 삼각형, 타원형, 별모양등과 같이 원형이 아닌 이형단면(異形斷面)일 수 있다.
본 발명의 에어로겔 단열시트에 있어서, 상기 에어로겔의 함량이 많을수록 우수한 단열특성을 나타내며, 본 발명에서는 에어로겔 단열시트의 총 중량을 기준으로 에어로겔 입자가 10-90wt%, 바람직하게는 30-70wt%로 니들펀칭 부직포에 충진 되는 것이 바람직하다. 에어로겔 함량이 10wt%미만이면 단열특성이 저하되므로 바람직하지 않고 90wt%를 초과하면 가공상의 어려움 및 제품의 강도면에서 바람직하지 않다.
본 발명에서 상기 니들펀칭 부직포에 충진되는 에어로겔의 물성, 형태 및 제조방법은 특히 한정되는 것은 아니며, 일반적으로 알려져 있는 어떠한 에어로겔도 사용될 수 있다. 이로써 한정하는 것은 아니지만, 직경이 대략 sub ㎛ (1㎛ 미만) 부터 수㎜ 크기, 구체적으로는 평균입자 직경이 약 sub ㎛-5mm인 에어로겔 입자가 사용될 수 있다. 이는 에어로겔 제조시 일반적으로 얻어지는 에어로겔의 크기이다.
또한, 에어로겔의 밀도는 에어로겔의 열전도율 및 가공성에 영향을 주는 것으로, 밀도가 약 0.01-0.5g/㎤ 인 에어로겔을 사용하는 것이 바람직하다. 밀도가 약 0.01g/㎤ 미만이면 입자의 충진율이 높을 경우에는 가공상의 어려움이 있는 점에서 바람직하지 않고, 밀도가 0.5g/㎤ 를 초과하는 에어로겔은 단열성이 낮을 수 있으므로 바람직하지 않다.
나아가, 에어로겔 입자로서 소수성으로 표면처리된 에어로겔이 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 에어로겔로는, 특히, 물유리 혹은 알콕시 실란을 원료로 제조된 것으로, 실릴기로 표면 소수화처리된 것이 사용될 수 있다.
에어로겔 표면의 소수화처리는 실릴화 처리로서, 화학식 R1 4-n-SiXn 혹은 R3Si-O-SiR3(여기서, n은 1~3이고, R1은 C1-C10, 바람직하게는 C1-C5의 알킬 또는 방향족, 헤테로방향족 알킬 또는 수소이고, X는 F, Cl, Br, I로부터 선택된 할로겐원소이며, 바람직하게는 Cl이며 혹은 C1-C10, 바람직하게는 C1-C5의 알콕시 그룹, 또는 방향족 알콕시 그룹, 헤테로 방향족 알콕시 그룹이며, R3 그룹은 동일하거나 또는 상이하며, C1-C10 알킬 또는 방향족 알킬, 헤테로 방향족 알킬 또는 수소임)의 실릴화제로 소수화처리된 실리카 에어로겔 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 실릴화제의 구체적인 예로는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 헥사메틸디실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 트리에틸에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 메톡시트리메틸실란, 트리메틸클로로실란 및 트리에틸클로로실란으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 일종 이상이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 에어로겔 단열시트에 사용되는 소수성으로 표면개질된 에어로겔은 이로써 제한되는 것은 아니지만, 대한민국 특허출원 제 10-2006-87884호 또는 대한민국 특허출원 제 10-2006-98634호의 방법으로 소수성으로 표면개질된 에어로겔 입자 또는 분말이 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 소수성으로 표면개질된 에어로겔 입자는 대한민국 특허출원 제 2006-87884호에 기재되어 있는 바와 같이, 30-90℃에서 HCl에 물유리(sodium silicate)를 pH 3-5가 될 때까지 첨가하여 pH 3-5의 산성조건에서 실리카 겔을 형성한 후에, 형성된 실리카 겔을 증류수로 세척 및 여과한 후, 실리카 겔의 표면을 실릴화하고, 표면이 실릴화된 실리카 겔을 n-부탄올로 용매치환하여 실리카 겔 내의 수분 및 반응잔류물을 동시에 제거하고 실리카 겔을 건조하므로서 제조할 수 있다.
또한, 상기 소수성으로 표면개질된 에어로겔 입자는 대한민국 특허출원 제 10-2006-98634호에 기재되어 있는 방법으로 제조될 수 있다. 즉, 30-90℃에서 HCl에 물유리(sodium silicate)를 pH 3-5가 될 때까지 첨가하여 pH 3-5의 산성조건에서 실리카 겔을 형성한 후에, 형성된 실리카 겔을 믹서를 이용하여 증류수로 세척 및 여과한다. 한편, 부탄올로 희석된 실릴화제 용매를 준비하고, 상기 세척 및 여과된 실리카겔을 염산, 황산, 인산 및 질산 중에서 선택된 산을 이용하여 pH 1-5의 조건이 되도록 하고 이에 상기 준비된 부탄올로 희석된 실릴화제 용매를 넣고 실릴화 및 용매치환 공정을 동시에 행한 후에 실리카 겔을 건조시켜 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 플렉서블한 에어로겔 단열시트는 니들펀치 부직포에 에어로겔이 충진된 것으로, 상기 에어로겔은 에어로겔 비드 및/또는 에어로겔 분말로 충진될 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 구현에 있어서, 니들펀치 부직포(11)에 에어로 겔 비드(12)가 충진된 에어로겔 단열시트(10)의 측단면을 나타낸다. 도 8는 본 발명의 다른 구현에 의한, 니들펀치 부직포(11)에 에어로겔 분말(13)이 충진된 에어로겔 단열시트(10)의 측단면을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 구현에 있어서, 니들펀치 부직포에 입자 직경이 큰 에어로겔과 입자 직경이 작은 에어로겔, 예를 들어, 에어로겔 비드와 에어로겔 분말을 함께 충진하면, 입경이 큰 에어로겔 비드의 공극은 입경이 작은 에어로겔 분말이 채우므로 에어로겔 입자의 충진도를 증대시킬 수 있다. 도 9는 본 발명의 또 다른 구현에 의한 니들펀치 부직포(11)에 에어로겔 비드(12)와 에어로겔 분말(13)이 함께 충진된 에어로겔 단열시트(10)를 나타내는 측단면도이다.
나아가, 상기 니들펀치 부직포에 IR 불투명재(opacifier)를 함께 충진하여 복사에 의한 열전달을 차단하므로써 에어로겔 단열시트의 단열성을 더욱 확고히 할 수 있으며, IR 불투명재(14)가 충진된 에어로겔 단열시트(10)의 측단면도를 도 10에 나타내었다. IR 불투명재(opacifier)로는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 카본블랙, 이산화티타늄, 철 산화물 혹은 이산화 지르코늄 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명의 에어로겔 단열시트는 필요에 따라, 2이상의 층으로 적층된 에어로겔 단열시트로 제조하여 사용될 수 있다. 에어로겔 단열시트의 적층수를 특히 제한하는 것은 아니며, 예를들면, 본 발명의 에어로겔 단열시트는 대략 약 1-10㎜ 두께로 제조되며, 이러한 에어로겔 단열시트가 사용되는 적용처에서 필요로 하는 두께로 적층하여 사용될 수 있다.
도 11에 2층의 에어로겔층을 갖는 에어로겔 단열시트(10)를 도시하였다. 적층된 에어로겔 단열시트는 단일한 에어로겔 층을 갖는 에어로겔 단열시트 또는 다수의 에어로겔 층을 갖는 에어로겔 단열시트를 제조한 후, 이들을 적층하여 제조하거나 혹은 니들펀치 부직포와 에어로겔 층을 교대로 적층하여 형성할 수 있다. 적층된 에어로겔 단열시트에서, 한층에는 에어로겔 입자가 그리고 다른층에는 에어로겔 분말이 사용될 수도 있다.
또한, 상기 니들펀칭 부직포는 내부의 에어로겔이 외부로 이탈되는 것을 막기 위해서 그 표면이 열에 의해 라미네이팅된다.
본 발명에서 "라미네이팅"이란 부직포의 표면에 존재하는 섬유만을 용융 고정하여 3차원적 망상 구조를 형성한 것을 의미한다. 상기 라미네이팅은 예를 들어, "플렛-베드 라미네이팅 기기(Flat-bed laminating machine)"등과 같은 장치를 이용하여 행할 수 있으나, 이로써 한정하는 것은 아니다.
더욱이, 상기 본 발명에 의한 플렉서블한 에어로겔 단열시트의 일면 또는 양면에 표면 보호용 시트를 1층 혹은 2층이상의 다층으로 적층하여 에어로겔 단열시 트 표면이 외력에 의해서 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 표면 보호용 시트는 부직포, 필름 또는 발포체 등일 수 있으며, 이러한 표면 보호용 시트는 일반적으로 알려져 있는 것이 사용될 수 있으며, 특별한 종류 및 물성이 특히 한정되는 것은 아니다.
나아가, 상기 플렉서블한 에어로겔 단열시트의 일면 또는 양면은 필요에 따라, 발수처리, 코팅처리 및/또는 실링처리 할 수 있다.
본 발명에 사용된 에어로겔 단열시트는, 니들펀칭 부직포 웹에 에어로겔 입자를 스캐터링한 다음에, 에어로겔이 스캐터링된 부직포 웹을 예비 니들펀칭 및 본 니들펀칭하고, 본 펀칭된 웹의 표면을 열처리하여 라미네이팅하는 플렉서블한 에어로겔 단열시트 제조방법에 의해 제조될 수 있다.
나아가, 상기 플렉서블한 에어로겔 단열시트는 니들펀칭 부직포 웹에 에어로겔 입자를 스캐터링한 다음에, 에어로겔 입자층에 니들펀칭 부직포 웹을 적층하고, 예비 니들펀칭 및 본 니들펀칭하고, 본 펀칭된 웹의 표면을 열처리하여 라미네이팅하므로써 제조될 수 있다.
에어로겔 입자층 위에 니들펀칭 부직포 웹을 추가로 적층하므로써 에어로겔 단열시트의 에어로겔 충진율 및 기계적 강도가 증대될 수 있고, 제품으로 사용시 에어로겔 단열시트의 입자손실로 인한 내구성 감소를 줄일 수 있는 잇점이 있다.
이러한, 에어로겔 단열시트 제조방법을 '디렉트 로디드 카디드 웹 프로세스 (Direct Loaded Carded Web Process)'라 한다.
상기 니들펀치 부직포 웹은 형성단계에서 한번에 원하는 수준의 기본중량을 달성하기 어려우므로, 웹의 적층 방향을 바꾸어 여러번 적층하는 크로스랩핑법으로 제조하는 것이 바람직하다. 상기 니들펀치 부직포 웹은 상기한 바와 같이 일 종류의 섬유 혹은 2종류의 복합섬유로 제조된 것일 수 있다.
상기 니들펀치 부직포는 에어로겔 입자가 용이하게 수용될 수 있도록 카딩하여 섬유사이에 많은 공간을 가지며, 또한, 니들펀치된 것으로 섬유 기둥이 형성된 부직포가 사용된다.
니들펀치 부직포 웹에 에어로겔 입자가 에어로겔 단열시트의 총 중량을 기준으로 10-90중량%, 바람직하게는 30-70중량%로 스캐터링한다. 에어로겔 함량이 10wt%미만이면 단열특성이 저하되므로 바람직하지 않고 90wt%를 초과하면 가공상의 어려움 및 제품의 강도면에서 바람직하지 않다. 에어로겔로는 상기한 플렉서블한 에어로겔 단열시트에서 기술한 바와 같은 에어로겔이 사용될 수 있다.
예비 니들펀칭 단계는 상기 에어로겔을 스캐터링한 웹의 이송을 원활하게 하 도록 두께 방향으로 교락하는 것으로, 상기 에어로겔 입자가 스캐터링된 부직포 웹 또는 에어로겔 입자가 스캐터링된 부직포 웹의 에어로겔 입자층에 다른 니들펀칭 부직포 웹을 적층한 후에, 이를 예비 니들펀칭한다. 예비 니들펀칭 공정은 웹 이송에 있어서 충분한 장력을 갖도록 50 stroke/min 내지 300 stroke/min로 처리하는 것이 바람직하다.
상기 예비 니들펀칭한 웹을 본 니들펀칭함으로써 부직포의 섬유와 에어로겔 입자를 또는 상하층의 부직포 사이에서 섬유와 에어로겔 입자를 충분히 혼련하고 그와 동시에 고정화시킬 수 있게 된다. 본 니들펀칭 공정은 섬유와 에어로겔 입자가 충분히 혼련되고 완전히 고정화되도록 100 stroke/min 내지 500 stroke/min로 처리하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 니들펀칭된 웹의 표면을 열처리로 라미네이팅하여 에어로겔 입자가 부직포 표면층에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 상기 라미네이팅은 부직포 내에 포함되는 에어로겔 입자가 밖으로 빠져나오는 것을 막기 위해 표면처리를 하는 것으로서, 120 내지 250℃의 온도에서 부직포 웹의 진행속도에 맞추어 처리하는 것이 바람직하다. 120℃ 미만이면, 라미네이팅이 완벽히 이루어지지 않아 부직포 표면층으로 에어로겔 입자가 빠져 나오는 문제점이 있으며, 250℃를 초과하면 부직포 표면층이 과융착되어 표면이 손상되는 문제점이 있어 바람직하지 않다.
상기 라미네이팅은 부직포의 형태를 보존하기 위해서는 벨트형 라미네이트 장치를 이용하는 것이 보다 바람직하다.
한편, 상기와 같이 라미네이팅함으로써, 에어로겔 입자층위에 별도의 니들펀칭 부직포를 사용한 경우 및 사용하지 않은 경우 모두, 에어로겔 입자가 1층 또는 2층의 니들펀칭 부직포 섬유사이에 융착되어 도 7 내지 도 9에 도시한 에어로겔 단열시트(10)가 제조될 수 있다. 상기한 바와 같이 필요에 따라, 입자직경이 서로 다른 에어로겔 입자, 예를들어, 에어로겔 비드 및/또는 분말뿐만 아니라, IR 불투명화제를 니들펀칭 부직포에 에어로겔 입자와 함께 스캐터링하여 도 10의 에어로겔 단열시트(10)로 제조할 수 있다.
나아가, 상기한 바와 같이, 본 발명의 에어로겔 단열시트는 2층 이상의 에어로겔 입자층과 부직포가 교대로 적층된 적층 형태일 수 있으며, 이는 단층 혹은 몇층의 에어로겔 입자층을 갖는 에어로겔 단열시트를 제조한 후, 이들을 적층하거나 혹은 순차적으로 니들펀칭 부직포와 에어로겔 입자층을 적층하여 제조될 수 있다. 다층으로 구성되는 경우, 에어로겔 입자층을 이루는 에어로겔의 입자 크기 및 IR 불투명재의 포함여부를 달리 할 수 있으며, 니들펀칭 부직포 또한, 여러 층이 사용되는 경우에, 니들펀칭 부직포를 구성하는 섬유는 같거나 다를 수 있다.
이와 같이 제조되는 에어로겔 단열시트는 그 자체로 절곡하여 사용되거나, 또는 필요에 따라서 다른 종류의 부직포와 조합되어 에어로겔 단열시트로 사용될 수 있다.
상술한 바와 같은 플렉서블한 에어로겔 단열시트는 니들펀칭에 의하여 형성된 교락된 공극사이에 에어로겔 입자가 충진되므로, 에어로겔 단열시트 제조시 바인더를 사용하는 종래의 기술과는 달리 별도의 바인더 없이 에어로겔 단열시트를 제조할 수 있다. 별도의 접착제가 사용되지 않으므로, 종래 접착제 사용으로 인한 에어로겔 단열시트 또는 복합체 성형시 에어로겔 나노기공성의 막힘이 방지된다. 또한 에어로겔 입자가 별도로 제조되어 니들펀칭 부직포에 충진되므로, 종래 습식공정에서와 같이 섬유와 함께 겔화 및 초임계 건조공정이 요구되지 않으므로 공정이 간편하고 비용이 저렴해진다.
또한, 상기 에어로겔 단열시트는 니들펀칭에 의해 형성된 부직포 자체의 교락된 섬유에 의해, 별도의 바인더를 사용하지 않더라도, 에어로겔 입자가 부직포내 견고하게 고정되며, 또한, 상층과 하층의 두층의 니들펀치 부직포가 사용되는 경우에 상층과 하층의 부직포가 니들펀칭에 의해 견고하게 부착된다. 또한, 니들펀칭은 에어로겔 단열시트가 압력 및 하중에 견딜 수 있도록 하여, 종래 에어로겔 단열시트에서 발생할 수 있는 사용도중에 에어로겔의 파손에 의한 에어로겔 단열시트의 변형이 방지된다.
나아가, 본 발명에 의한 에어로겔 단열시트는 우수한 단열성을 나타내는 것으로, 40mW/mk이하의 열전도도를 나타내어 본 발명의 휴대용 정보기기에 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1: 물유리를 이용한 소수성 표면개질된 에어로겔의 제조
60℃에서 1N 염산용액 1ℓ에 물유리용액(35%의 규산나트륨용액을 물로 3배 희석한 용액)을 pH 4가 될 때까지 조금씩 교반하면서 첨가한다. 이때 반응기의 온도는 60℃이며, pH 4인 산성조건에서 2시간 정도 더 교반하면서 반응시켜 습윤 실리카 겔을 제조한다. 이렇게 제조된 습윤겔은 겔 내부에 존재하는 Na이온을 제거하기 위하여 충분한 양의 증류수로 여러번 수세한 후에 충분히 물기를 제거한다. 그 후, 메탄올(MeOH) 90중량%와 헥사메틸-디-실란(HMDS) 10중량%로 혼합하여 희석된 실란용액 500ml에 상기 실리카 습윤 겔 400g을 담근 후에 120~150℃에서 4시간 동안 환류(reflux)시켜 에어로겔 표면을 소수성으로 개질하였다. 그 후, 표면개질된 실리카 겔 400g을 n-부탄올 500ml에 담그고 120~150℃에서 4시간 동안 다시 한번 환류시켜 용매치환을 통해 겔 내부의 물을 제거한다. 용매처리로 물이 제거된 습윤 겔은 120℃에서 2시간 동안 건조시킨다. 이렇게 제조된 소수성 표면개질된 에어로겔은 열전도율이 9 mW/m·K 였다. 제조된 에어로겔은 입자크기가 약 0.3um-500㎜이 며, 밀도는 약 0.03 ~ 0.04g/㎤였다.
실시예 2: 물유리를 이용한 소수성 표면개질된 에어로겔의 제조
표면개질제로서 에틸트리에톡시실란(ETES)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면개질된 에어로겔을 제조하였다. 이렇게 제조된 소수성 표면개질된 에어로겔은 열전도율이 11 mW/m·K 였다. 제조된 에어로겔은 입자크기가 약 0.3um-500㎜이며, 밀도는 약 0.03 ~ 0.04g/㎤였다.
실시예 3: 물유리를 이용한 소수성 표면개질된 에어로겔의 제조
표면개질제로서 에틸트리메톡시실란(ETMS)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면개질된 에어로겔을 제조하였다. 이렇게 제조된 소수성 표면개질된 에어로겔은 열전도율이 11 mW/m·K 였다. 제조된 에어로겔은 입자크기가 약 0.3um-500㎜이며, 밀도는 약 0.03 ~ 0.04g/㎤였다.
실시예 4: 물유리를 이용한 소수성 표면개질된 에어로겔의 제조
표면개질제로서 에틸트리에톡시실란(ETES)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 표면개질된 에어로겔을 제조하였다. 이렇게 제조된 소수성 표면개질된 에어로겔은 열전도율이 11 mW/m·K 였다. 제조된 에어로겔은 입자크기가 약 0.3um-500㎜이며, 밀도는 약 0.03 ~ 0.04g/㎤였다.
실시예 5: 물유리를 이용한 소수성 에어로겔의 제조
1N 염산용액 1ℓ에 물유리용액(35%의 규산나트륨용액을 물로 3배 희석한 용액)을 조금씩 교반하면서 첨가하여, 용액의 산도를 pH 4로 맞춘다. 이때 반응기의 온도는 80℃이며, pH 3.5인 산성조건에서 2시간 정도 더 교반하면서 반응시켜 습윤겔을 제조한다. 이렇게 제조된 습윤겔은 겔 내부에 존재하는 Na이온을 제거하기 위해 믹서에 넣은 후 4시간 동안 증류수로 여러번 수세한다. 이때 수세된 습윤겔의 Na이온량은 2000ppm였다. 수세된 실리카겔은 실란계 화합물과 부탄올을 이용하여 표면의 영구적 소수화 처리와 겔 내부의 물 제거를 동시에 수행한다. 이를 위해 pH 3.5인 산성조건에서 에틸-트리-메톡시-실란(ETES)을 5wt%로 희석한 부탄올 용액에 습윤겔을 담근 후에 120~150℃에서 4시간 동안 환류한다. 부탄올 처리된 습윤겔은 150℃에서 2시간동안 건조하여 겔 표면에 존재하는 부탄올을 제거한다.  이렇게 제조된 분말의 열전도도값은 9 mW/m·K 였다. 제조된 에어로겔은 입자크기가 약 0.3um-500㎜이며, 밀도는 약 0.03 ~ 0.04g/㎤였다.
실시예 6: 물유리를 이용한 표면개질된 소수성 에어로겔 제조
표면개질제로서 메톡시트리메틸실란(MTMS)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5과 동일한 방법으로 표면개질된 에어로겔을 제조하였다. 이렇게 제조된 소수성 표면개질된 에어로겔은 열전도율이 11 mW/m·K 였다. 제조된 에어로겔은 제조된 에어로겔은 입자크기가 약 0.3um-500㎜이며, 밀도는 약 0.03 ~ 0.04g/㎤였다.
실시예 7: TEOS 를 이용한 표면개질된 소수성 에어로겔의 제조
테트라에틸오르소실리케이트(TEOS)와 H2O를 1:6으로 혼합한 뒤 산 촉매인 HCl를 첨가하여 pH 2로 조절한다. pH 2에서 혼합하게 되면 TEOS와 H2O가 가수분해 되어 단일용액으로 혼합된다. 이렇게 가수분해된 용액에 염기촉매인 NH4OH를 첨가하고 pH 8을 맞추면 겔화가 진행되며 습윤겔을 얻을 수 있다. 이렇게 제조된 습윤겔은 24시간 동안 50℃에서 숙성시켜 주며 숙성 후 파쇄기로 습윤겔을 파쇄시킨다. 입자화된 습윤겔은 에틸트리메톡시실란(ETMS)이 5w% 첨가된 알코올용액에 첨가한 뒤 150℃에서 환류시켜 표면 소수화 처리를 한다. 반응이 끝난 습윤겔을 MeOH로 세척한뒤 100bar, 35℃ 초임계 장비에서 건조한다.
본 실시예에 사용된 초임계 건조조건은 다음과 같다. 먼저 용매치환된 시료를 넣은 오토클레이브를 이산화탄소로 퍼지한 다음 35~40℃로 가열하였다. 가열 도중에 오토클래이브 내부 압력은 약 1,500psig로 증가시켰다. 이러한 온도 및 압력을 1~2 시간동안 유지한 후에, 이산화탄소의 초임계 온도(31℃) 이상으로 유지하면서 압력완화 밸브로 벤팅하여 15~25psi/분의 속도로 2~3시간동안 오토클래이브의 압력을 감소시켰다. 오토클레이브의 압력이 100psig 이하로 떨어질 때, 오토클레이브 히터의 전력을 끄고, 나머지 알코올을 냉각도중에 질소를 사용하여 배출하였다.
제조된 습윤겔을 초임계 장치를 이용하여 건조결과, 열전도율 14~15mW/mK의 에어로겔 분말이 얻어졌다. 제조된 에어로겔은 입자크기가 약 0.3um-500㎜이며, 밀도는 약 0.03 ~ 0.04g/㎤였다.
실시예 8: 에어로겔 입자를 이용한 시트의 제조
도 12에 본 발명의 에어로겔 단열시트 제조방법을 나타내었다.
도 12에 도시된 공정에 따라 섬도 4d (d는 섬유의 데니어로서, 1g으로 9,000m의 섬유를 만들었을 때의 섬유 직경.), 평균 섬유장 40 mm인 시스-코어형의 폴리에틸렌-폴리에틸렌테레프탈레이트 복합 단섬유를 오프닝 및 카딩하고, 이를 크로스랩핑(cross-lapping)하여 100 GSM의 웹을 형성하였다.
그 후, 상기 니들펀칭 부직포 웹에 에어로겔 단열시트의 총 중량을 기준으로 상기 실시예 1에서 제조된 에어로겔 충진량이 40wt%가 되도록 스캐터링 한 후에, 200 stroke/min의 속도로 예비 니들펀칭하고, 300 stroke/min의 속도로 본 니들펀칭한 후, 180 ℃에서 2분간 부직포의 표면을 라미네이팅하여 에어로겔 단열시트를 제조하였다. 본 실시예에서 에어로겔 단열시트 제조공정의 공정속도는 3.5 m/min이였다.
실시예 9: 에어로겔 입자를 이용한 시트의 제조
실시예 5에서 제조된 에어로겔 입자의 충진량을 50wt%로 사용하였으며, 에어 로겔 입자를 스캐터링한 후에, 에어로겔 입자층에 실시예 8에서 하부층으로 사용된 니들펀칭 부직포 웹을 다시 적층한 다음에 예비니들 펀칭한 것을 제외하고는 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 에어로겔 단열시트를 제조하였다. 제조된 에어로겔 단열시트의 현미경 사진(배율 150 배)을 도 13에 나타내었다.
도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명에 사용된 에어로겔 단열시트는 교략된 섬유 기둥 사이에 에어로겔이 조밀하게 고정되어 있다.
실시예 10: 2층으로 적층된 에어로겔 단열시트의 제조
실시예 2에서 제조된 에어로겔 입자를 사용한 것을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법으로 에어로겔 단열시트를 제조하였다. 한편, 실시예 7에서 제조된 에어로겔을 사용한 것을 제외하고는 실시예 9의 방법으로 또 다른 에어로겔 단열시트를 제조하였다.
그 후, 상기 에어로겔 단열시트과 또 다른 에어로겔 단열시트를 적층하고 100℃로 5분간 라미네이트하여, 2층의 에어로겔 층을 갖는 에어로겔 단열시트를 제조하였다.
실시예 11. 에어로겔 단열시트의 제조
실시예 3에서 제조된 에어로겔과 실시예 4에서 제조된 에어로겔을 1:1중량비 로 혼합하여 사용하고, 입자직경이 1㎛이하인 카본블랙을 에어로겔 입자 100중량부당 10중량부로 에어로겔 입자와 함께 스캐터링한 것을 제외하고는 실시예 8의 방법으로 에어로겔 단열시트를 제조하였다.
실시예 12. 에어로겔 단열시트의 단열특성 측정
실시예 8에서 제조된 에어로겔 단열시트의 단열특성을 다음과 같이 측정하였다. 열선을 가진 하부 플레이트와 온도센서를 가진 상부 플레이트 사이에 본 실시예 8에서 제조된 두께 3mm의 에어로겔 단열시트를 끼워 놓은 후, 상부 플레이트를 하강시켜 에어로겔 단열시트를 두 플레이트 사이에 밀착시켜 도 14(a)의 샘플셀을 제조한다. 그 후, 하부 플레이트의 온도를 200℃로 가열한 후, 이때 상부 플레이트의 온도를 측정하여 본 발명에 사용한 에어로겔 단열시트의 단열특성을 평가하였다. 한편, 비교를 위해 실시예 8의 에어로겔 단열시트 제조에 사용된 니들펀치 부직포를 상기한 바와 동일한 방법으로 상·하부 플레이트 사이에 넣고 밀착시킨 다음 상부 플레이트의 온도를 측정하여 도 14(b)에 나타내었다.
도 14(b)에서 알 수 있듯이, 본 발명에 사용된 실시예 8의 플렉서블한 에어로겔 단열시트는 부직포 시트의 경우에 비하여 상부 플레이트에서 현저하게 낮은 온도를 나타내며, 따라서, 본 발명에 사용된 플렉스블한 에어로겔 단열시트가 우수한 단열특성을 나타냄을 알 수 있다.
본 발명에 따른 휴대용 정보기기는, 발열부와 타 부품 사이의 열전달을 저감시키도록 구성되는 에어로겔 단열시트가 내장됨으로써, 부품의 손상 및 오작동을 방지하며, 장기간 사용시 사용자에게 일어날 수 있는 안전사고를 방지하고, 작은 내부공간에서 얇은 두께의 단열재로서 효과적인 단열제어를 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (25)

  1. 발열부와 타 부품 사이의 열전달을 저감시키도록 구성되는 에어로겔 단열시트가 내장된 것을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에어로겔 단열시트는, 상기 발열부와 케이스 사이, 상기 발열부와 하드디스크드라이브(HDD) 사이, 및 상기 발열부와 외부확장단자 사이 중 적어도 한 곳에 배치된 것을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발열부는, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 상기 중앙처리장치와 그래픽처리장치가 탑재된 인쇄회로기판(PCB), 전원공급장치 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 휴대용 정보기기는 노트북 컴퓨터 또는 휴대폰인 것을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에어로겔 단열시트는,
    니들 펀칭 부직포; 및
    상기 니들 펀칭 부직포에 충진된 에어로겔 입자
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 니들펀칭 부직포는 열에 의해 라미네이팅되어 있음을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 니들펀칭 부직포는 융점이 서로 다른 2종 이상의 고분자를 포함하는 복합섬유로된 것임을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복합섬유는 폴리에스테르, 폴리아미드, 및 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 2종 이상의 고분자를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복합섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 및 상기 PET 보다 낮은 융점의 폴리올레핀계 고분자를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  10. 제5항에 있어서, 상기 에어로겔 입자는 상기 니들펀칭 부직포 내에 10-90wt%로 충진됨을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  11. 제5항에 있어서, 상기 에어로겔 입자는 소수성 표면 개질된 에어로겔임을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 소수성 표면개질된 에어로겔 입자는 화학식 R1 4-n-SiXn 혹은 R3Si-O-SiR3 (여기서, n은 1~3이고, R1은 C1-C10, 바람직하게는 C1-C5의 알킬 또는 방향족, 헤테로방향족 알킬 또는 수소이고, X는 F, Cl, Br, I로부터 선택된 할로겐원소이며, 바람직하게는 Cl이며 혹은 C1-C10, 바람직하게는 C1-C5의 알콕시 그룹, 또는 방향족 알콕시 그룹, 헤테로 방향족 알콕시 그룹이며, R3 그룹은 동일하거나 또는 상이하며, C1-C10 알킬 또는 방향족 알킬, 헤테로 방향족 알킬 또는 수소임)의 실릴화제로 소수화처리된 것임을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 실릴화제는 헥사메틸디실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 트리에틸에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 메톡시트리메틸실란, 트리메틸클로로실란 및 트리에틸클로로실란로 구성되는 그룹으로부터 선택된 최소 일종이상임을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 에어로겔 입자는 밀도가 0.01-0.5g/㎤임을 특징으로 하는 휴대용 정보 기기.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 니들 펀칭 부직포에 IR 불투명재(opacifier)가 추가로 충진됨을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 IR 불투명재는 카본블랙, 이산화티타늄, 철 산화물 및 이산화 지르코늄으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 최소 일종 이상임을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  17. 제5항에 있어서,
    상기 에어로겔 단열시트는 에어로겔 입자가 충진된 니들 펀칭 부직포가 2층이상 적층된 것임을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  18. 제5항에 있어서,
    상기 에어로겔 단열시트는 열전도도가 40mW/mk이하임을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  19. 제5항에 있어서,
    상기 에어로겔 단열시트는 일면 또는 양면에 1층이상의 표면 보호용 시트를 추가로 포함함을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  20. 제5항에 있어서,
    상기 에어로겔 단열시트는 일면 또는 양면이 발수처리, 코팅처리 및/또는 실링처리됨을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 에어로겔 단열시트는,
    니들펀칭 부직포 웹에 에어로겔 입자를 스캐터링하는 단계;
    상기 에어로겔이 스캐터링된 부직포 웹을 예비 니들펀칭하는 단계;
    상기 예비 니들펀칭한 웹을 본 니들펀칭하는 단계; 및
    상기 본 니들펀칭된 웹의 표면을 열처리하여 라미네이팅하는 단계;
    를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 에어로겔 단열시트는,
    니들펀칭 부직포 웹에 에어로겔 입자를 스캐터링하는 단계;
    상기 스캐터링된 에어로겔 위에 니들펀칭 부직포 웹을 적층하는 단계;
    상기 니들펀칭 부직포 웹이 적층된 것을 예비 니들펀칭하는 단계;
    상기 예비펀칭한 웹을 본 니들펀칭하는 단계; 및
    상기 본 펀칭된 웹의 표면을 열처리하여 라미네이팅하는 단계;
    를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 예비 니들펀칭 조건은 100 내지 300 stroke/min임을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
  24. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 본 니들펀칭의 조건은 200 내지 500 stroke/min인 특징으로 하는 휴대 용 정보기기.
  25. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 라미네이팅은 150 내지 250 ℃의 온도에서 1 내지 10 분간 실시함을 특징으로 하는 휴대용 정보기기.
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