KR101165420B1

KR101165420B1 - 통전성 복합수지 조성물

Info

Publication number: KR101165420B1
Application number: KR1020110023470A
Authority: KR
Inventors: 한만형
Original assignee: 한만형; 주식회사 비엔텍
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-07-12
Also published as: KR20110104456A

Abstract

본 발명은 전파 송수신 기능이 요구되는 정보통신기기의 성형재료로 이용되기 위한 통전성 복합수지 조성물에 있어서, 고분자 수지 30 ~ 60 wt%; 도전성 소재로서 카본블랙 3 ~ 15 wt%, 카본나노튜브 2 ~ 10 wt%, 그리고 상기 도전성 카본블랙과 카본나노튜브 사이를 전기적으로 연결하기 위한 카본화이버 30 ~ 55 wt%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통전성 복합수지 조성물에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 의하면, 사출성형 또는 필요에 따라 인서트 사출 공정만으로 완제품 제작이 가능고, 또한 비금속 재질의 통전성 복합수지 조성물을 이용하여 휴대폰 안테나 단자 등을 제조하게 되므로, 종래의 금속 재질을 이용하는 경우에 비해 더욱 효과적으로 전자파를 차단할 수 있게 된다.

Description

통전성 복합수지 조성물{ELECTRO-CONDUCTIVE RESIN COMPOSITION}

본 발명은 통전성 복합수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대폰 인테나 단자 등의 IT 기기를 제조함에 있어서 원가 절감 및 전자파 차단 등의 효과를 제공할 수 있도록 고분자 수지, 전도성 카본블랙, 카본나노튜브, 카본화이버 및 첨가제를 포함하여 구성되는 통전성 복합수지 조성물에 관한 것이다.

최근에는 전자제품 기술의 발달로 전자제품의 소형화와 고집적화, 고성능화가 이루어지고 있으며, 이에 따라 전자제품 기기에 내장된 전자부품 내에서 발생하는 열을 효율적으로 제거하기 위하여 열전도도가 높은 소재가 강하게 요구되고 있으며, 동시에 효율적인 전자파(electromagnetic interference, EMI) 차단이 가능한 소재의 개발이 요구되고 있다.

특히, 이동통신 산업의 발달과 더불어 이동통신 단말기(휴대폰) 안테나 기술도 발달되어 경단박소(소형화, 경량화)의 특성이 요구되고 있다. 기존의 외장형 안테나로부터 시작되었지만, 휴대성과 디자인을 고려하여 안테나 기구물을 휴대폰 내부에 부착시킨 내장형 안테나인 MPA(Metal Plate Antenna) 형태의 인테나(Intenna)가 채택되고 있다. 현재 주로 사용되는 MPA재질로는 다이캐스팅에 의해 가공되는 마그네슘 합금기판을 주로 사용하고 있으나, 플라스틱 재질에 비하여 상대적으로 외관상의 미려함이 떨어지며 또한 무겁기 때문에 경량화가 필요하다.

그러나 종래의 마그네슘 합금의 경우에는 용해, 주형, 후가공 및 표면처리 등의 과정을 모두 수행하기 때문에, 원가가 상승되고 공정이 길어지는 문제가 있었다.

즉, 기존의 금속 다이캐스팅에 의한 마그네슘 합금 기판의 경우에는 치수공차 및 평탄성 확보를 위해 추가적인 표면 후가공이 필요하며, 또한 부식방지를 위한 도금공정, PCB기판을 부착하기 위한 체결용 스루홀(through-hole) 가공 등과 같은 2차적인 후가공이 필요하고, 표면에 발생되는 미세 핀홀(pin hole)에 의한 불량발생 요인 역시 공정비용 상승요인으로 존재한다.

또한 마그네슘 합금은 본질적으로 금속 재질이기 때문에 전자파 발생이 용이하여, 전자파로 인한 통신 장애가 발생할 소지도 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 마그네슘 합금을 대체하여 휴대폰 안테나 단자에 이용됨으로써, 원가 절감 및 공정 단축, 그리고 전자파 차단 효율이 향상될 수 있는 통전성 복합수지 조성물을 제공하는 것을 주요한 해결 과제로 한다.

또한 안테나의 성능은 크기와 체적에 비례하여 송수신 성능이 증가하기 때문에, 휴대폰 내부의 상당히 부분을 차지하여 휴대폰의 슬림화에 장애요인으로 작용하고 있으므로, 마그네슘 합금보다 가벼우면서도 전기적 통전성이 확보된 대체 소재를 제공하는 것을 본 발명의 또 다른 해결 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물은, 전파 송수신 기능이 요구되는 정보통신기기의 성형재료로 이용되기 위한 통전성 복합수지 조성물에 있어서, 고분자 수지 30 ~ 60 wt%; 도전성 소재로서 카본블랙 3 ~ 15 wt%와, 상기 카본블랙 사이를 전기적으로 연결하기 위한 카본화이버 30 ~ 55 wt%;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물은, 전파 송수신 기능이 요구되는 정보통신기기의 성형재료로 이용되기 위한 통전성 복합수지 조성물에 있어서, 고분자 수지 30 ~ 60 wt%; 도전성 소재로서 카본나노튜브 2 ~ 10 wt%와, 상기 카본나노튜브 사이를 전기적으로 연결하기 위한 카본화이버 30 ~ 55 wt%;를 포함하도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물은, 전파 송수신 기능이 요구되는 정보통신기기의 성형재료로 이용되기 위한 통전성 복합수지 조성물에 있어서, 고분자 수지 30 ~ 60 wt%; 도전성 소재로서 카본블랙 3 ~ 15 wt%, 카본나노튜브 2 ~ 10 wt%, 그리고 상기 도전성 카본블랙과 카본나노튜브 사이를 전기적으로 연결하기 위한 카본화이버 30 ~ 55 wt%;를 포함하도록 구성될 수도 있다.

이외에도, 본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물은, 상기 고분자 수지와 도전성 소재를 결합시키기 위한 결합제(Coupling Agent)가 0.2 ~ 5 wt%를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 결합제는, 무수말레인산(maleic anhydride)과; 상기 무수말레인산(maleic anhydride)과 결합하고, 에폭시기를 가지고 있는 아크릴산(glycidylmethaacrylate) 또는 옥사졸라인(oxazoline);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물은, 원활한 압출 작업을 위한 윤활제 또는 분산제 1 ~ 3 wt%를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 윤활제 또는 분산제는, 왁스류(PE wax, LC wax), 아연스테아레이트(zinc stearate), 칼슘스테아레이트(Ca stearate), 마그네슘스테아레이트(Mg stearate) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고분자 수지는, 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리아마이드(PA-6, PA-66; 나일론), 폴리스티렌(PA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 페닐프로판올아민(PPA), 및 모디파이드 폴리페닐렌에테르(m-PPE) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물은, 기계적 강도를 보강하기 위한 무기물 충진제 5 ~ 20 wt%를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 무기물 충진제는, 그라스화이버, 탈크(talc), 탄산칼슘, 실리카 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 사출성형 또는 필요에 따라 인서트 사출 공정만으로 완제품 제작이 가능하게 되므로, 종래의 마그네슘 등과 같은 고가의 금속 재질에 비해 원가 절감 및 공정 단축이 가능하게 되는 효과가 기대된다.

또한 본 발명에 따르면, 비금속 재질의 통전성 복합수지 조성물을 이용하여 휴대폰 안테나 단자 등을 제조하게 되므로, 종래의 금속 재질을 이용하는 경우에 비해 더욱 효과적으로 전자파를 차단할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 통전성 복합수지 조성물이 전기 전도체인 동시에 상자성체(para-magnetic)이므로 휴대폰의 EMI/ESD 차폐 기능을 기대할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 휴대폰 안테나를 통전성 복합수지 조성물을 사용하여 일축 사출 또는 인서트 사출에 의한 도전성 플라스틱 기판으로 대체함으로써, 금속 다이캐스팅에서 요구되는 2차 후가공 공정이 생략되므로 제조공정 비용을 획기적으로 절감할 수 있을 것으로 기대된다.

아울러, 본 발명에 따른 복합수지 조성물의 비중(1.15)이 마그네슘 합금의 비중(1.8)보다 약 35% 정도 작으므로, 그에 따른 휴대폰의 경량화 효과도 기대할 수 있게 된다.

도 1은 전자파 차폐효율의 구성을 나타내는 개략도.

이하에서는, 본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물은, 고분자 수지를 기반으로 도전성 소재가 첨가되는 구조로 이루어져서 통전성이 발현되도록 구성된다.

여기서, 상기 고분자 수지는 분자량 160,000 ~ 200,000 정도로 이루어지는 것이 바람직하고, 예를 들어 폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리아마이드(PA-6, PA-66; 나일론), 폴리스티렌(PA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 페닐프로판올아민(PPA), 및 모디파이드 폴리페닐렌에테르(m-PPE)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 고분자 수지는 본 발명의 통전성 복합수지 조성물에 30 ~ 60 wt%로 포함되는 것이 바람직하다. 여기서, 고분자 수지가 30 wt% 미만이면 물성 강도가 저하되고, 60 wt%를 초과하면 상대적으로 첨가되는 도전성 소재의 양이 줄어서 통전성이 저하된다.

그리고 상기 도전성 소재는 본 발명의 통전성 복합수지 조성물에 전기전도성을 부여하는 역할을 하는 것으로써, 카본블랙, 카본화이버, 카본나노튜브 및 금속 분말(metalic powder)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1군 이상으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 통전성 복합수지 조성물에서 전도성 카본블랙은 3 ~ 15 wt%, 카본나노튜브는 2 ~ 10 wt%, 그리고 카본화이버는 30 ~ 55 wt%로 포함되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 카본블랙은 흑연과 마찬가지로 주성분이 탄소(C)이고 구조상 반결정질로서 통전성을 가지면서, 상대적으로 가격이 저렴한 소재이다.

반면, 상기 카본나노튜브는 방향성을 가지는 결정 구조로서 카본블랙보다 상대적으로 통전성은 높으나 가격이 고가인 소재이다.

또한 상기 카본화이버는 섬유 구조로 이루어지는 통전성 소재로서 카본블랙과 카본나노튜브 사이, 카본블랙과 카본블랙 사이, 그리고 카본나노튜브와 카본나노튜브 사이를 연결하는 매개체로 작용한다.

이처럼 고분자 수지에 첨가되는 도전성 소재는 카본블랙과, 카본나노튜브, 그리고 카본화이버가 유기적으로 연결되어 전체적으로 통전성을 높일 수 있는 구조로 이루어지게 된다.

한편, 카본블랙이 3 wt% 미만이면 통전성이 떨어지고, 15 wt%를 초과하면 기계적 강도가 낮아질 수 있다. 아울러, 카본블랙이 15 wt%를 초과하면, 카본블랙이 고분자 수지로부터 유리되면서 함께 부착된 전자회로기판을 오염시킬 수 있다.

그리고 카본나노튜브가 2 wt% 미만이면 통전성이 떨어지고, 10 wt%를 초과하면 효율성에 비해 고가의 카본나노튜브에 따른 원가 상승의 문제가 발생하게 된다.

또한 카본화이버가 30 wt% 미만이면 유효 통전성이 떨어지고, 55 wt%를 초과하면 기본적인 고분자 수지 함량이 저하되어 물성 강도가 떨어지게 된다.

또한 본 발명의 통전성 복합수지 조성물에는 상기 고분자 수지와 도전성 소재를 결합시키기 위한 첨가제가 더 포함될 수 있고, 이러한 첨가제에는 결합제(Coupling Agent)가 0.2 ~ 5 wt%, 그리고 윤활제 또는 분산제가 1 ~ 3 wt%로 포함될 수 있다.

즉, 기본 수지로 사용되는 폴리프로필렌(PP)과 무기물 보강제로 사용되는 탈크, 탄산칼슘, 그라스화이바와, 도전성 소재인 카본화이버 사이의 계면접착력을 향상시키기 위하여 결합제(coulpling agent)를 사용한다. 이러한 결합제는 고분자 수지에 대하여 이종(異種) 무기물 첨가제들과의 상용성을 향상시킴으로써 보다 많은 양의 도전성 소재가 포함될 수 있게 할 수 있을 뿐만 아니라, 신율, 굴곡강도, 충격강도, 탄성율 등과 같은 기계적 강도를 향상시키는 역할을 수행하게 된다.

예를 들어, 무수말레인산(maleic anhydride)과 같은 산 무수물(acid anhydride)과, 디에틸아민(DEA)과 같은 아민(amine)류를 첨가하여 공압출(co-extrusion) 된 결합제를 사용하면, 폴리프로필렌(PP) 수지와 이들 결합제 사이에 표면 개질이 발생하면서 물성 보강 효과가 나타나게 된다. 이러한 대표적인 결합제로는 무수말레인산(maleic anhydride), 에폭시기를 가지고 있는 아크릴산(glycidylmethaacrylate) 또는 옥사졸라인(oxazoline)류가 사용되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 무수말레인산(maleic anhydride)과 같은 산 무수물(acid anhydride)은 아민과 반응하여 개열(ring open)이 되면서, 이민(imine) 화합물이 된 후 다시 탈수반응이 일어나면서 이종간 결합이 이루어지게 된다.

그리고 상기 결합제로 사용되는 산 무수물(acid anhydride)은 0.2 ~ 5 wt% 범위에서 첨가되는 것이 바람직하다. 산 무수물은 일반적으로 5 wt%를 초과하여 첨가되면 반응 압출 중에 발생하는 수분들과 격렬한 반응을 일으켜 발화될 수 있고, 또한 첨가량이 0.2 wt% 미만으로 첨가되면 이종간 결합반응이 매우 약하게 일어나므로 상용성 또는 물성 보강 효과를 기대하기 어렵다.

이와는 별도로 비반응성 상용화제로 폴리프로필렌(PP)과의 상용성을 가지면서 자체 극성을 가지고 있는 에틸렌과 아크릴산이 중합된 에틸렌 코폴리머류(EMA, EEA, EBA)가 사용될 수도 있다.

또는 상용화된 대표적인 결합제로 DuPont사의 Fusabond M613-05 등이 사용되기도 한다.

한편, 고분자 수지에 이종 무기물 소재가 첨가되어 컴파운딩 작업을 할 때 이종 화합물 간의 상용성 부재 및 무기물 함량이 상대적으로 수지량에 비하여 많을 때 원활한 압출 작업이 이루어지지 않는 경우가 발생할 수 있다.

이때, 원활한 압출 작업을 위하여 내부 윤활제 또는 분산제를 사용하는 것이 바람직하고, 이러한 윤활제 또는 분산제로는 저분자량의 왁스류(PE wax, LC wax), 아연스테아레이트(zinc stearate), 칼슘스테아레이트(Ca stearate), 마그네슘스테아레이트(Mg stearate) 등과 같은 금속스테아린산을 사용한다.

그리고 본 발명에서 사용되는 윤활제/분산제는 1 ~ 3 wt% 범위 내로 한정되는 것이 바람직하다.

윤활제/분산제가 3 wt%를 초과하게 되면, 저분자량인 왁스류나 금속스테아린산이 쉽게 용출(blooming)되어 구조물의 표면에 왁스 성분이 이행(migration)되어 표면불량 발생의 원인이 되기도 한다. 또한 왁스 성분이 사출 구조물(인테나 기판)의 표면으로 이행되면 전기전도성이 저하되어 통전 기능이 약화되는 역기능을 나타내기도 한다.

그리고 윤활제/분산제가 1 wt% 미만으로 사용되면 충분한 혼련 효과를 기대하기 어려워 첨가되는 무기물 충진제의 분산/분포 정도가 떨어지므로, 이로 인하여 기계적 강도가 저하될 수 있다.

한편, 또 다른 실시예로서 상기에서 설명한 성분 이외에도, 본 발명의 통전성 복합수지 조성물에는 기계적 강도를 보강하기 위하여 그라스화이버, 탈크(talc), 탄산칼슘, 실리카 중에서 적어도 1군 이상으로 이루어지는 무기물 충진제(filler)가 더 포함될 수 있다.

순수한 폴리프로필렌 고분자 수지의 경우에는 굴곡탄성율이 높아 상대적인 치수안정성 및 기계적 강도가 약하므로, 이를 보강하기 위하여 그라스화이버, 탈크(talc), 탄산칼슘, 실리카 등과 같은 무기물 파우더를 첨가함으로써 강성 보강 효과(stiffness reinforce effect)를 기대할 수 있다.

즉, 상기 무기물 파우더 입자들이 폴리프로필렌 수지의 결정 생성에 영향을 주는 핵제(nuclearing agent)로 역할을 하면서 일종의 앵커(anchor) 효과를 일으켜 기계적 강도를 향상시킨다.

여기서, 상기 무기물 충진제는 본 발명의 통전성 복합수지 조성물에 5 ~ 20 wt%로 포함되는 것이 바람직하다.

상기 무기물 충진제가 5 wt% 미만으로 첨가되면, 폴리프로필렌 수지의 결정 생성에 영향을 주는 핵제(nuclearing agent)로 역할을 못하게 되어 기계적 강도가 떨어지게 된다.

반면, 무기물 충진제가 20 wt%를 초과하여 첨가되면, 기존의 도전성 첨가제인 카본블랙, 카본화이버, 카본나노튜브와 함께 컴파운딩 되므로, 이들 필러류를 함침하는 고분자 수지류의 함량이 매우 작아지게 되어 바인딩 역할을 충분히 하지 못하기 때문에, 기계적 강도가 오히려 떨어지는 악영향을 미친다.

또한 본 발명의 통전성 복합수지 조성물은 통전성(표면저항)이 10 ohm 이하, 바람직하게는 5 ohm 이하, 더욱 바람직하게는 1 ~ 3 ohm 범위의 전기적 저항을 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 기존의 마그네슘 합금 기판을 사용하는 안테나 기판의 전기적 특성, 표면저항은 약 1 ~ 3 ohm 범위가 요구되므로, 이러한 마그네슘 합금 기판을 전도성 열가소성 복합수지로 대체하기 위하여 부도체인 폴리프로필렌 복합수지에 적당한 함량의 도전성 소재(카본블랙, 카본화이버, 카본나노튜브)와 무기물 필러를 첨가하여 요구되는 전기적 특성(통전성, 표면저항)을 충족시키는 것이 바람직하다.

한편, 도 1을 참조하면 전자파 차폐효율은 우발적으로 발생된 전자파 파동(E1)에 대해 차폐제 표면으로부터 반사된 반사파동(Er)과 차폐제에 자체 흡수된 흡수파동(Ea)이 제거된 후, 실제적으로 차폐제를 투과한 전송 파동(E2) 사이의 차이로 나타낼 수 있다.

즉, 전자파 차폐효율은 차폐제의 전도성(표면저항 G 값)과 투과성(μ, 체적저항의 역수; Ω/㎠)에 비례하므로 통전성 복합수지의 도전성은 매우 중요한 인자로 작용한다.

이처럼 본 발명에 따른 통전성 복합수지 조성물은 카본블랙과, 카본나노튜브, 그리고 카본화이버가 유기적으로 연결된 구조로 이루어져서 도전성이 매우 높기 때문에 전자파 차폐효율이 우수하다.

실시예 1.

코폴리머 폴리프로필렌(c-PP) 45 wt%와 평균 입자 크기가 25 내지 50nm 정도인 도전성 카본블랙(Kejchen Black 600J 또는 유사 등급) 10 wt%, 나노튜브의 입경 분포가 40～300nm, 길이 분포 10～30㎛ 정도인 카본나노튜브 5 wt%, 그리고 필라멘트 직경 분포가 4～12㎛, 길이 분포 7～10㎜ 정도인 카본화이버 35wt%, 이종(異種) 재질간의 원활한 결합을 위하여 상용화제(compatibilizer)로 저분자량 PE wax 5 wt%를 각각 첨가하여 일축 압출기(single screw extruder)에서 복합수지화 시켜 ASTM 규격의 물성 시편을 각각 사출하였다.

삭제

시험예.

상기 실시예 1에 의하여 만들어진 복합수지(컴파운드) 조성비에 따른 각각의 기계적 강도와 전기적 특성 등을 측정하기 위하여 ASTM 규정에 의한 시편을 일축 압출기를 이용하여 제조하였으며, 각각의 측정 물성치는 아래의 방법에 따라 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

- 비중 : ASTM D 792 방법에 따라 측정.

- 인장강도 : ASTM D 638 방법에 따라 측정.

- 굴곡강도/굴곡탄성률 : ASTM D 790 방법에 따라 측정.

- 충격강도 : ASTM D 256 방법에 따라 측정.

- 도전성(체적저항) : ASTM D 257 방법에 따라 측정.

	실시예 1	마그네슘합금 기판 (MG)
비중	1.18	1.81
인장강도 (kgf/㎠)	530	2,300
굴곡강도 (kgf/㎠)	520	16,500
굴곡탄성율 (kgf/㎠)	163,000	300,000
충격강도 (kgf/㎠)	6.3	14
도전성 (Ω㎝)	4.2	2.0

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 열가소성 수지인 코폴리머 폴리프로필렌 수지에 카본블랙(C/B), 카본나노튜브(CNT), 카본화이버(C/F) 및 금속분말(metallic powder)과 같은 도전성 필러가 첨가된 복합수지에서 우수한 도전성 발현이 구현되었다

삭제

한편, 현재 당 업계에서 통상적으로 적용가능한 인테나용 기판의 기계적 강도 범위는 다음과 같다.

- 인장강도 : 500～1,200kgf/㎠

- 굴곡강도 : 500～2,500kgf/㎠

- 굴곡탄성율 : 100,000～200,000kgf/㎠

- 충격강도 : 6～16kgf/㎠

- 도전성 : 10Ω㎝ 이하

비록, 본 실험예에서 보는 바와 같이 기존의 마그네슘합금 기판(MG)의 경우에는 본 발명에 따른 실시예에 비하여 매우 강한 기계적 강도를 가지고 있으나, 당 업계의 요구수준을 고려해 볼 때, 상기 본 발명에 따른 실시예 1의 통전성 복합수지 조성물은 기존의 마그네슘합금 기판(MG)에 비하여 비중이 낮아 약 35% 정도의 경량화가 가능하면서도 요구되는 기계적 강도와 전기적 특성을 만족하는 것을 확인할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 마그네슘 합금 기판(MG)의 물성치 수준을 만족함과 동시에 비중이 낮아 경량화 효과가 크고, 더불어 적당한 기계적 강도를 가지고 있어 안테나 기판으로 적용 가능함을 확인할 수 있다.

이처럼 구성되는 본 발명의 통전성 복합수지 조성물은, 주로 전파 송수신 기능이 요구되는 IT 기기, 예를 들어 핸드폰용 인테나 기판, 자동차용 텔레메틱스 기판, DMB 기판 등의 성형재료로 이용될 수 있다.

또한 본 발명의 통전성 복합수지 조성물을 사용함으로써, 외장형 안테나 또는 내장형 인테나의 송수신 출력 향상을 보조적으로 지원할 수 있는 기능도 구현될 수 있다.

이처럼 구성되는 본 발명의 통전성 복합수지 조성물을 이용하여 휴대폰 안테나 단자를 제조하면, 사출성형 또는 필요에 따라 인서트 사출 공정만으로 완제품 제작이 가능하게 되므로, 마그네슘 등과 같은 고가의 금속 재질을 다이캐스팅하여 기본 구조물을 형성한 후 CNC 가공 등과 같은 후가공 공정을 거치는 종래 기술에 비해 원가 절감 및 공정 단축이 가능하게 된다.

또한 비금속 재질의 통전성 복합수지 조성물을 이용하여 휴대폰 안테나 단자 등을 제조하게 되므로, 종래의 금속 재질을 이용하는 경우에 비해 더욱 효과적으로 전자파를 차단할 수 있게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

전파 송수신 기능이 요구되는 정보통신기기의 성형재료로 이용되기 위한 통전성 복합수지 조성물에 있어서,
고분자 수지 30 ~ 60 wt%;
카본블랙 3 ~ 15 wt%와, 상기 카본블랙 사이를 전기적으로 연결하기 위한 카본화이버 30 ~ 55 wt%로 이루어지는 도전성 소재;
기계적 강도를 보강하기 위한 무기물 충진제 5 ~ 20 wt%;
고분자 수지, 도전성 소재 및 무기물 충진제 사이의 계면접착력을 향상시키기 위한 결합제(Coupling Agent)가 0.2 ~ 5 wt%;
를 포함하여 구성되고,
상기 무기물 충진제는, 그라스화이버, 탈크(talc), 탄산칼슘, 실리카 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되며,
상기 결합제는, 무수말레인산(maleic anhydride)과, 상기 무수말레인산(maleic anhydride)과 결합하고 에폭시기를 가지고 있는 아크릴산(glycidylmethaacrylate) 또는 옥사졸라인(oxazoline)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통전성 복합수지 조성물.
전파 송수신 기능이 요구되는 정보통신기기의 성형재료로 이용되기 위한 통전성 복합수지 조성물에 있어서,
고분자 수지 30 ~ 60 wt%;
카본나노튜브 2 ~ 10 wt%와, 상기 카본나노튜브 사이를 전기적으로 연결하기 위한 카본화이버 30 ~ 55 wt%로 이루어지는 도전성 소재;
기계적 강도를 보강하기 위한 무기물 충진제 5 ~ 20 wt%;
고분자 수지, 도전성 소재 및 무기물 충진제 사이의 계면접착력을 향상시키기 위한 결합제(Coupling Agent)가 0.2 ~ 5 wt%;
를 포함하여 구성되고,
상기 무기물 충진제는, 그라스화이버, 탈크(talc), 탄산칼슘, 실리카 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되며,
상기 결합제는, 무수말레인산(maleic anhydride)과, 상기 무수말레인산(maleic anhydride)과 결합하고 에폭시기를 가지고 있는 아크릴산(glycidylmethaacrylate) 또는 옥사졸라인(oxazoline)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통전성 복합수지 조성물.
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제1항 또는 제2항에 있어서,
원활한 압출 작업을 위한 윤활제 또는 분산제 1 ~ 3 wt%를 더 포함하고,
상기 윤활제 또는 분산제는, 왁스류(PE wax, LC wax), 아연스테아레이트(zinc stearate), 칼슘스테아레이트(Ca stearate), 마그네슘스테아레이트(Mg stearate) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통전성 복합수지 조성물.
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고분자 수지는,
폴리프로필렌(PP), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌(PE), 폴리아마이드(PA-6, PA-66; 나일론), 폴리스티렌(PA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 페닐프로판올아민(PPA), 및 모디파이드 폴리페닐렌에테르(m-PPE) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 통전성 복합수지 조성물.
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