KR20140086767A - 텔레비전 하우징 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 텔레비전 하우징은 스테인레스 스틸(SUS) 프레임; 및 상기 스테인레스 스틸 프레임의 최소한 일면에 접하는 플라스틱 부재;를 포함하는 구조를 가지며, 상기 플라스틱 부재는 (A) 폴리카보네이트 수지 60 내지 95 중량%, (B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지 5 내지 40 중량%, 및 상기 폴리카보네이트 수지(A) 및 고부변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지(B) 100 중량부에 대하여, (C) 결합성 유리섬유 5 내지 25 중량부를 포함하고, 상기 플라스틱 부재는 23℃에서의 인장강도가 70 내지 130 MPa인 것을 특징으로 한다. 상기 플라스틱 부재는 결합형 유리섬유를 적용하여, 고온 이형 시 밀핀에 의한 백화를 방지할 수 있다.

Description

텔레비전 하우징 및 그 제조방법{TELEVISION HOUSING AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 텔레비전 하우징 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 결합형 유리섬유를 적용하여, 고온 이형 시 밀핀에 의한 백화를 방지할 수 있는 텔레비전 하우징 및 그 제조방법에 관한 것이다.
PC/ABS는 통상적으로 폴리카보네이트(polycarbonate)와 ABS 수지의 블렌드로서, 일반적으로 고광택, 고유동, 고충격 등이 요구되는 전자제품 외장재 용도로 사용되고 있다. 그러나, 상기 PC/ABS 만으로는 강성 및 치수 안정성이 떨어지므로 PC/ABS를 유리섬유로 보강한 보강재료가 개발되고 있다.
이와 같이, 유리섬유로 강화된 PC/ABS는 치수 안정성과 고강성이 요구되는 제품에 사용되며, 우수한 난연성을 바탕으로 전기/전자 제품의 내부 부품용으로도 널리 사용되고 있다. 그러나, 상기 유리섬유 보강수지는 외관 품질 수준이 낮아 텔레비전 하우징 등의 전기/전자 제품의 외장 부품으로 적용이 어려우며, 예를 들어, 텔레비전 하우징을 30℃의 고온에서 이형할 경우, 밀핀에 의한 백화 현상이 발생하는 문제가 있어, 유리섬유 강화 PC/ABS를 사용범위를 넓히는데 한계로 작용하고 있다.
따라서, PC/ABS의 우수한 난연성, 치수 안정성 및 강성을 유지하면서, 외관이 우수하고 고온 이형 시 백화 현상을 방지할 수 있는 유리섬유 강화 PC/ABS를 사용한 텔레비전 하우징의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 난연성, 치수 안정성, 강성 및 외관이 우수한 텔레비전 하우징 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 30℃ 이상의 고온에서 이형 시, 밀핀에 의한 백화 현상을 방지할 수 있는 텔레비전 하우징 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 하나의 관점은 텔레비전 하우징에 관한 것이다. 상기 텔레비전 하우징은 스테인레스 스틸(SUS) 프레임; 및 상기 스테인레스 스틸 프레임의 최소한 일면에 접하는 플라스틱 부재;를 포함하는 구조를 가지며, 상기 플라스틱 부재는 (A) 폴리카보네이트 수지 60 내지 95 중량%, (B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지 5 내지 40 중량%, 및 상기 폴리카보네이트 수지(A) 및 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지(B) 100 중량부에 대하여, (C) 결합성 유리섬유 5 내지 25 중량부를 포함하고, 상기 플라스틱 부재는 23℃에서의 인장강도가 70 내지 130 MPa인 것을 특징으로 한다.
구체예에서, 상기 플라스틱 부재는 스팀몰드 방식으로 성형될 수 있다.
바람직하게는 상기 스팀몰드 방식은 RHCM(rapid heat cycle molding) 방식일 수 있다.
구체예에서, 상기 결합성 유리섬유는 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 및 실란계 수지 중 1종 이상을 포함하는 수지로 코팅된 것일 수 있다.
구체예에서, 상기 플라스틱 부재는 인계 난연제 및 할로겐계 난연제 중 1종 이상을 더욱 포함할 수 있다.
구체예에서, 상기 플라스틱 부재는 충격보강제, 적하방지제, 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 가소제, 활제, 정전기방지제 및 착색제 중 1종 이상을 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 텔레비젼 하우징의 제조방법에 관한 것이다. 상기 제조방법은 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지, 및 (C) 결합성 유리섬유를 스팀몰드 방식으로 금형(몰드)에 사출한 후, 30 내지 90℃에서 이형하여 플라스틱 부재를 제조하는 단계; 및 상기 플라스틱 부재를 스테인레스 스틸(SUS) 프레임에 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체예에서, 상기 플라스틱 부재는 23℃에서의 인장강도가 70 내지 130 MPa일 수 있다.
구체예에서, 상기 스팀몰드 방식은 RHCM(rapid heat cycle molding) 방식일 수 있다.
본 발명은 난연성, 치수 안정성, 강성 및 외관이 우수하고, 30℃ 이상의 고온에서 이형 시, 밀핀에 의한 백화 현상을 방지할 수 있는 텔레비전 하우징 및 그 제조방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레비전 하우징의 단면을 도시한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 구성은 첨부되는 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것일 뿐, 그에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 텔레비전 하우징의 단면을 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 텔레비젼 하우징은 스테인레스 스틸(SUS) 프레임(10)과 상기 스테인레스 스틸 프레임의 최소한 일면에 접하는 플라스틱 부재(20)을 포함하는 구조를 가진다.
상기 스테인레스 스틸 프레임(10)과 상기 플라스틱 부재(20)의 형태는 도면에 한정되지 않으며, 다양한 형태를 가질 수 있다. 다만, 상기 스테인레스 스틸 프레임(10)과 상기 플라스틱 부재(20)는 최소한 일면이 서로 접한 구조를 갖는다. 상기 접한 구조는 접착 혹은 삽입 등에 의해 구현될 수 있으며, 접하는 방법은 제한되지 않는다.
상기 스테인레스 스틸 프레임(10)으로는 텔레비전 하우징에 적용되는 통상의 제품이 사용될 수 있으며, 상업적 구입이 용이한 것이다.
상기 플라스틱 부재(20)는 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지, 및 (C) 결합성 유리섬유를 포함하는 것이며, 23℃에서의 인장강도가 70 내지 130 MPa인 것을 특징으로 한다.
(A) 폴리카보네이트 수지
본 발명에 사용되는 폴리카보네이트 수지(A)로는 통상의 폴리카보네이트 수지가 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 하기 화학식 1로 표시되는 디페놀류를 포스겐, 할로겐산 에스테르, 탄산 에스테르 또는 이들의 조합과 반응시켜 제조한 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 디페놀류는 2종 이상이 조합되어 폴리카보네이트 수지의 반복단위를 구성할 수도 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, A는 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 직쇄상 또는 분지상의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 5의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 5의 알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 직쇄상 또는 분지상의 할로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 6의 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 6의 사이클로알케날렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 10의 사이클로알킬리덴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분지상의 알콕실렌기, 할로겐산 에스테르기, 탄산 에스테르기, CO, S, 또는 SO2이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이며, n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
여기서, 상기 "치환"은 수소 원자가 할로겐 원자, 하이드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기 또는 그의 염, 술폰산기 또는 그의 염, 포스페이트기 또는 그의 염, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알케닐기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알키닐기, 이들의 조합 등의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
상기 디페놀류의 구체적인 예로는, 히드로퀴논, 레조시놀, 4,4'-디히드록시디페닐, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판('비스페놀-A'라고도 함), 2,4-비스(4-히드록시페닐)-2-메틸부탄, 비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산, 2,2-비스(3-클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디브로모-4-히드록시페닐)프로판, 비스(4-히드록시페닐)술폭사이드, 비스(4-히드록시페닐)케톤, 비스(4-히드록시페닐)에테르 등을 예시할 수 있다. 바람직하게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디클로로-4-히드록시페닐)프로판 또는 1,1-비스(4-히드록시페닐)사이클로헥산을 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판을 사용할 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지의 중량평균분자량(Mw)은 10,000 내지 200,000 g/mol, 예를 들면, 15,000 내지 80,000 g/mol일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 폴리카보네이트 수지는 2종 이상의 디페놀류로부터 제조된 공중합체의 혼합물일 수 있고, 선형 폴리카보네이트 수지, 분지형(branched) 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지일 수 있다.
상기 선형 폴리카보네이트 수지로는 비스페놀-A계 폴리카보네이트 수지 등을 예시할 수 있다. 상기 분지형 폴리카보네이트 수지로는 트리멜리틱 무수물, 트리멜리틱산 등과 같은 다관능성 방향족 화합물을 디페놀류 및 카보네이트와 반응시켜 제조한 것을 예시할 수 있다. 여기서, 상기 다관능성 방향족 화합물은 분지형 폴리카보네이트 수지 총량에 대하여 0.05 내지 2몰%로 포함될 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지로는 이관능성 카르복실산을 디페놀류 및 카보네이트와 반응시켜 제조한 것을 예시할 수 있다. 여기서, 상기 카보네이트로는 디페닐카보네이트 등과 같은 디아릴카보네이트, 에틸렌 카보네이트 등을 사용할 수 있다.
구체예에서, 상기 폴리카보네이트 수지(A)는 ISO 1133으로 300℃, 1.2kg에서 유동지수(Melt Index: MI)를 측정하였을 때 5 내지 120 g/10min인 것이 사용될 수 있다. 바람직하게는 유동지수가 다른 2종 이상의 폴리카보네이트의 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 유동지수가 5 내지 15 g/10min인 폴리카보네이트 수지 20 내지 60중량%, 유동지수가 16 내지 50 g/10min인 폴리카보네이트 수지 20 내지 60중량%, 및 유동지수가 51 내지 120 g/10min인 폴리카보네이트 수지 5 내지 40중량%를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 경우, 우수한 물성 발란스를 가질 수 있다.
상기 폴리카보네이트 수지(A)는 플라스틱 부재를 이루는 기초수지 (A)+(B) 전체 중량 중, 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 70 내지 90 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 충격강도, 내열성 및 가공성의 물성 밸런스가 우수하다.
(B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지
본 발명에 사용되는 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지(B)는 방향족 비닐계 중합체로 이루어진 매트릭스(연속상) 중에 고무질 중합체가 입자 형태로 분산되어 존재하는 중합체이다. 예를 들면, 상기 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지(B)는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체, 및 선택적으로 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체를 첨가하여 중합할 수 있다. 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(B)의 비한정적인 예로는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지(ABS 수지), 아크릴로니트릴-에틸렌프로필렌고무-스티렌 공중합체 수지(AES 수지), 아크릴로니트릴-아크릴고무-스티렌 공중합체 수지(AAS 수지) 등을 예시할 수 있다.
일반적으로 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지는 유화중합, 현탁중합, 괴상중합 등의 공지의 중합방법에 의하여 제조될 수 있으며, 통상적으로 그라프트 공중합체 수지와 공중합체 수지를 혼합 압출하는 형태로 제조할 수 있다. 상기 괴상중합의 경우, 그라프트 공중합체 수지와 공중합체 수지를 별도로 제조하지 않고, 일단계 반응 공정만으로 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지를 제조할 수 있으나, 어느 경우에도 최종 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지성분 중에서 고무(고무질 중합체) 함량은 5 내지 50 중량%인 것이 바람직하다. 또한, 상기 고무의 입자 크기는 Z-평균으로 0.05 내지 6.0 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 내충격성 등의 물성이 우수하다.
구체예에서, 본 발명의 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지(B)는 그라프트 공중합체 수지(B1) 단독으로 이루어진 것이거나, 그라프트 공중합체 수지(B1) 및 공중합체 수지(B2)를 함께 사용하여 제조된 것일 수 있으며, (B1) 및 (B2)를 함께 사용하는 경우, 각각의 상용성을 고려하여 배합하는 것이 바람직하다.
(B1) 그라프트 공중합체 수지
상기 그라프트 공중합체 수지(B1)는 고무질 중합체에 방향족 비닐계 단량체 및 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체를 그라프트 공중합시켜 얻을 수 있으며, 필요에 따라, 가공성 및 내열성을 부여하는 단량체를 더욱 포함시킬 수 있다.
상기 고무질 중합체의 구체적인 예로는 폴리부타디엔, 폴리(스티렌-부타디엔), 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔) 등의 디엔계 고무 및 상기 디엔계 고무에 수소 첨가한 포화고무, 이소프렌고무, 폴리부틸아크릴산 등의 아크릴계 고무 및 에틸렌-프로필렌-디엔단량체 삼원공중합체(EPDM) 등을 예시할 수 있다. 이 중, 디엔계 고무가 바람직하며, 부타디엔계 고무가 더욱 바람직하다. 상기 고무질 중합체의 함량은 그라프트 공중합체 수지(B1) 전체 중량 중 5 내지 65 중량%, 바람직하게는 10 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게는 20 내지 50 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 충격강도와 기계적 물성의 물성 발란스를 얻을 수 있다. 상기 고무질 중합체(고무 입자)의 평균 입자 크기(Z-평균)는 0.1 내지 6 ㎛, 바람직하게는 0.15 내지 4 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 3.5 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 충격강도 및 외관이 우수하다.
상기 방향족 비닐계 단량체는 상기 고무질 공중합체에 그라프트 공중합될 수 있는 것으로서, 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 파라 t-부틸스티렌, 에틸스티렌, 비닐크실렌, 모노클로로스티렌, 디클로로스티렌, 디브로모스티렌, 비닐나프탈렌 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 중, 스티렌이 바람직하다. 상기 방향족 비닐계 단량체의 함량은 그라프트 공중합체 수지(B1) 전체 중량 중 34 내지 94 중량%, 바람직하게는 36 내지 80 중량%, 더욱 바람직하게는 40 내지 60 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 충격강도와 기계적 물성의 물성 발란스를 얻을 수 있다.
상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체로는 예를 들면, 아크릴로니트릴 등의 시안화 비닐계 화합물, 에타크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체의 함량은 그라프트 공중합체 수지(B1) 전체 중량 중 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 4 내지 29 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 28 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 충격강도와 기계적 물성의 물성 발란스를 얻을 수 있다.
상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체로는 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, N-치환말레이미드 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체의 함량은 그라프트 공중합체 수지(B1) 전체 중량 중 0 내지 15 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 다른 물성의 저하 없이, 가공성 및 내열성을 부여할 수 있다.
(B2) 공중합체 수지
본 발명에 사용되는 공중합체 수지(B2)는 상기 그라프트 공중합체 수지(B1)의 성분 중 고무(고무질 중합체)를 제외한 단량체 혼합물을 사용하여 제조할 수 있으며, 단량체의 비율은 상용성 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 공중합 수지(B2)는 상기 방향족 비닐계 단량체 및 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체를 공중합시켜 얻을 수 있다. 상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체로는 예를 들면, 아크릴로니트릴 등의 시안화 비닐계 화합물, 에타크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 불포화 니트릴계 화합물 등을 사용할 수 있으며, 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 공중합체 수지(B2)는 필요에 따라, 상기 가공성 및 내열성을 부여하는 단량체를 더욱 포함할 수 있다. 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체로는 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, N-치환말레이미드 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 공중합체 수지(B2)에 있어서, 상기 방향족 비닐계 단량체의 함량은 공중합체 수지(B2) 전체 중량 중 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 80 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 충격강도와 기계적 물성의 물성 발란스를 얻을 수 있다.
상기 방향족 비닐계 단량체와 공중합 가능한 단량체의 함량은 공중합체 수지(B2) 전체 중량 중 10 내지 40 중량%, 바람직하게는 20 내지 30 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 충격강도와 기계적 물성의 물성 발란스를 얻을 수 있다.
또한, 상기 가공성 및 내열성을 부여하기 위한 단량체의 함량은 공중합체 수지(B2) 전체 중량 중 0 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량%일 수 있다. 상기 범위에서 다른 물성의 저하 없이, 가공성 및 내열성을 부여할 수 있다.
본 발명에 사용되는 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(B)에 있어서, 상기 그라프트 공중합체 수지(B1)의 함량은 10 내지 100 중량%, 바람직하게는 15 내지 90 중량%이고 상기 공중합체 수지(B2)의 함량은 0 내지 90 중량%, 바람직하게는 10 내지 85 중량%이다. 상기 범위에서 우수한 충격강도와 기계적 물성의 물성 발란스를 얻을 수 있다.
일 구체예에서, 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(B) 중, 상기 그라프트 공중합체 수지(B1)의 함량은 55 내지 90 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%이고, 상기 공중합체 수지(B2)의 함량은 10 내지 45 중량%, 바람직하게는 20 내지 40 중량%이다. 상기 범위에서 특히, 충격강도가 우수한 장점이 있다.
다른 구체예에서, 상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(B) 중, 상기 그라프트 공중합체 수지(B1)의 함량은 15 내지 50 중량%, 바람직하게는 20 내지 40 중량%이고, 상기 공중합체 수지(B2)의 함량은 50 내지 85 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%이다. 상기 범위에서 특히, 강성 및 내화학성이 우수한 장점이 있다.
상기 고무변성 방향족 비닐계 공중합체 수지(B)는 플라스틱 부재를 이루는 기초수지 (A)+(B) 전체 중량 중, 5 내지 40 중량%, 바람직하게는 5 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 충격강도, 내열성 및 가공성의 물성 밸런스가 우수하다.
(C) 결합성 유리섬유
본 발명에 사용되는 결합성 유리섬유(C)는 유리섬유 표면에 결합성 유기물이 코팅된 유리섬유로서, 상기 기초 수지 (A) 및 (B)와 결합력이 강하여 플라스틱 부재를 30℃ 이상의 고온에서 이형할 경우에도 밀핀에 의한 백화 현상을 방지할 수 있는 것이다.
상기 결합성 유리섬유(C)로는 예를 들면, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 및 실란계 수지 등을 1종 이상 포함하는 결합성 유기물이 코팅된 유리섬유를 사용할 수 있다. 이중 바람직하게는 에폭시계 수지가 코팅된 유리섬유이다.
상기 코팅은 유리섬유 표면의 전부 또는 일부를 코팅하는 것일 수 있다. 구체예에서, 상기 코팅은 유리섬유 100 중량부에 대하여, 결합성 유기물 0.01 내지 1.0 중량부를 스프레이 코팅 방식으로 코팅하는 것일 수 있다.
상기 에폭시계 수지로는 우수한 섬유 보호성(fiber protection), 스트랜드 결합력(strand integrity), 습윤성(wetting), 용해도(solubility)의 물성을 갖는 통상적인 섬유 코팅용 에폭시 수지가 사용될 수 있으며, 예를 들면, Epoxy(Bisphenol A type) 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 우레탄계 수지로는 우수한 스트랜드 결합력(strand integrity), 섬유 형성(fiber forming) 능력 등을 갖는 통상적인 섬유 코팅용 우레탄 수지가 사용될 수 있으며, 예를 들면, 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol: PPG) 및 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate: IPDI)계 폴리우레탄(polyurethane) 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 실란계 수지로는 우수한 유리 결합(glass bonding)성을 갖는 통상적인 섬유 코팅용 실란계 수지가 사용될 수 있으며, 예를 들면, 3-이소시아나토프로필 트리에톡시실란(3-isocyanatopropyl triethoxysilane) 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 결합성 유리섬유(C)는 2 내지 5 mm의 평균 길이 및 10 내지 20 ㎛의 직경을 가질 수 있다. 상기 범위에서 투입이 용이하고, 고강성성이 유지되며, 유리섬유가 플라스틱 부재 표면에 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 결합성 유리섬유(C)의 단면은 원형 또는 타원형일 수 있다. 구체예에서, 상기 결합성 유리섬유(C) 단면의 장경(a)과 단경(b)의 비율(a/b)이 1.0 내지 1.2인 것이 사용될 수 있다. 상기 범위에서 치수 안정성이 우수한 장점이 있다.
상기 결합성 유리섬유(C)는 플라스틱 부재를 이루는 기초수지 (A)+(B) 100 중량부에 대하여, 5 내지 25 중량부, 바람직하게는 10 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 강성, 외관 특성 등이 우수하고 이형 시 백화 현상을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 플라스틱 부재는 난연성을 높이기 위해 난연제를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에 사용되는 난연제로는 인계 난연제, 할로겐계 난연제 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 인계 난연제를 사용할 수 있다. 상기 인계 난연제는 통상의 인을 함유하는 난연제를 의미하며, 예를 들어, 적인, 포스페이트(Phosphate), 포스포네이트(Phosphonate), 포스피네이트(Phosphinate), 포스핀옥사이드(Phosphine Oxide), 포스파젠(Phosphazene) 및 이들의 금속염 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 난연제 사용 시, 난연제의 함량은 플라스틱 부재를 이루는 기초수지 (A)+(B) 100 중량부에 대하여, 5 내지 30 중량부, 바람직하게는 12 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 범위에서 다른 물성의 저하 없이, 우수한 난연성을 나타낼 수 있다.
또한, 상기 플라스틱 부재는 필요에 따라, 충격보강제, 적하방지제, 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 가소제, 활제, 정전기방지제, 착색제 등의 통상의 첨가제를 1종 이상 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 플라스틱 부재는, 인장 시편을 50 mm/min의 조건에서 ASTM D638에 의거하여 측정한 23℃에서의 인장강도가 70 내지 130 MPa, 바람직하게는 80 내지 120 MPa일 수 있다. 상기 인장강도가 70 MPa 미만이면, 이형 시 밀핀에 의한 백화 현상이 발생할 수 있고, 130 MPa를 초과하면, 이형 시, 불량이 발생될 우려가 있다.
상기 플라스틱 부재는 ASTM D 2457 방법으로 측정한 광택도가 95 이상이며, ASTM D 4417-B방법으로 측정한 표면거칠기(Ra) 가 20 nm 이하일 수 있다. 또한, 치수안정성이 우수하여 ASTM D-696에 의거하여 측정한 선형 열팽창계수(Coefficient of Linear Thermal Expansion(α))가 40 ㎛/(m℃) 이하일 수 있고, ASTM C356에 의거하여 측정한 수축률이 0.003 cm/cm 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 텔레비전 하우징의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 텔레비전 하우징 제조방법은 (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지, 및 (C) 결합성 유리섬유를 포함하는 수지 조성물을 스팀몰드 방식으로 금형(몰드)에 사출한 후, 30 내지 90℃에서 이형하여 플라스틱 부재를 제조하는 단계, 및 상기 플라스틱 부재를 스테인레스 스틸(SUS) 프레임에 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체예에서, 상기 스팀몰드 방식은 RHCM(rapid heat cycle molding) 방식일 수 있다. 상기 RHCM 방식은 스팀(steam)을 이용하여 금형을 수지의 유리전이온도(Tg) 이상의 고온으로 가열하고, 가열된 금형에 수지 조성물을 사출한 다음, 사출된 수지 조성물이 굳으면서 형성된 플라스틱 부재를 30 내지 90℃에서 이형하는 방법으로서, 텔레비전 하우징 제조 시, 플라스틱 부재의 냉각 시간을 단축하여 전체 공정의 싸이클 타임을 단축할 수 있으나, 이형 시 밀핀에 의한 백화 현상이 생길 수 있다. 그러나, 본 발명의 플라스틱 부재 조성물을 사용할 경우, 상기 밀핀에 의한 백화 현상을 방지할 수 있다.
상기 RHCM 방식 등을 포함한 텔레비전 하우징 제조방법은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 실시할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
실시예
하기 실시예와 비교예에서 사용된 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리카보네이트 수지
* PC-1: ISO 1133에 의해 측정한 유동지수(300℃, 1.2kg)가 20 g/10분인 폴리카보네이트 수지(제조사: 제일모직)
* PC-2: ISO 1133에 의해 측정한 유동지수(300℃, 1.2kg)가 62 g/10분인 폴리카보네이트 수지(제조사: 제일모직)
(B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지
(B1) g-ABS: 45 중량%의 Z-평균이 310 nm인 폴리부타디엔 고무(PBR)에 스티렌 모노머/아크릴로니트릴의 중량비(SM/AN)가 71/29인 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체가 그라프트된 g-ABS(제조사: 제일모직, 제품명: CHPC)를 사용하였다.
(B2) SAN: MI(200℃, 5kg)가 5 g/10분, 아크릴로니트릴 함량이 24 중량%이며, 중량평균분자량(Mw)이 150,000인 SAN 수지(styrene acrylonitrile copolymer)를 사용하였다.
실시예 1-3 및 비교예 1
하기 표 1의 조성에 따른 폴리카보네이트 수지, 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지 및 결합성 유리섬유 100 중량부에 대하여, 난연제로서, BDP(Bisphenol A bis(diphenyl phosphate), 제조사: 다이하찌)를 15.5 중량부를 첨가하여 수지 조성물을 제조한 후, 직경 45 mm, 36L/D twin screw type 압출기를 사용하여, 250℃에서 압출하여 펠렛으로 제조하였다. 제조된 펠렛을 RHCM 방식으로 가열된 금형에 사출하고, 70℃로 냉각한 다음, 밀핀으로 이형하여 플라스틱 부재를 제조하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
PC-1 (중량%) 30 30 30 30
PC-2 (중량%) 40 40 40 40
g-ABS (중량%) 8 8 8 8
SAN (중량%) 5 5 5 5
유리섬유 (중량%) 17 17 17 17
유리섬유 단면 형태 Round Round Round Round
유리섬유 크기
(길이/직경)		 3mm/13㎛ 3mm/10㎛ 3mm/13㎛ 3mm/13㎛
유리섬유 코팅물질 에폭시 우레탄 실란 -
실험예
상기 실시예 1-3 및 비교예 1에서 압출하여 제조된 펠렛을 80℃에서 4시간 동안 건조한 후, 성형온도 250 내지 280 ℃, 금형온도 60 내지 150℃에서 6 oz 사출기를 이용하여 시편을 제조하였다. 상기 시편에 대하여 하기 물성 평가 방법으로 물성을 평가하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1) 인장강도(단위: kgf/㎠): ASTM D638에 의거하여, 23℃에서 측정하였다 (kgf/㎠*0.098 = Mpa)
(2) 인장신율(단위: %): ASTM D638에 의거하여 측정하였다.
(3) 아이조드 충격강도(단위: kgfㆍcm/cm): ASTM D256(1/8", notched)에 의하여 아이조드 시편에 노치(notch)를 만들어 상온에서 측정하였다.
(4) 난연도: 1.5mm 두께의 시편에 대하여 UL94 VB 난연규정에 따라 난연성을 측정하였다.
(5) 밀핀백화 : 제조된 플라스틱 부재를 70℃에서, 10개의 밀핀으로 이형하였으며, 이형 시 10개의 밀핀에 의해 발생되는 백화(밀핀 백화) 개수를 육안으로 측정하고, 백화 개수에 따라 하기 등급으로 나누었다.
(1: 백화 개수 10 내지 8개, 2: 백화 개수 7 내지 5개, 3: 백화 개수 4 내지 2개, 4: 백화 개수 1 내지 0개)
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
인장강도(TS) 1195 958 1179 661
인장신율(TE) 5.1 5.4 5.2 5.0
아이조드 충격강도 5.6 5.1 5.7 5.4
난연도 V-1 V-1 V-1 V-1
밀핀 백화 4 4 4 1
상기 표 2의 결과로부터, 비결합성 유리섬유를 사용하는 본 발명에 따른 플라스틱 부재(실시예 1-3)는 난연성, 강성 등의 저하 없이, 인장강도가 매우 우수하고, 70℃에서도 밀핀에 의한 백화 현상이 거의 발생하지 않음을 알 수 있다.
반면, 비교예 1의 경우, 고온 이형 시 밀핀에 의한 백화 현상이 발생하고, 인장강도가 저하됨을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 플라스틱 부재는 고온 이형 시에도 밀핀에 의한 백화 현상을 방지할 수 있으므로, 텔레비전 하우징 공정 시간을 단축하면서도 외관이 뛰어난 플라스틱 부재를 제조할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 스테인레스 스틸(SUS) 프레임; 및
    상기 스테인레스 스틸 프레임의 최소한 일면에 접하는 플라스틱 부재;를 포함하는 구조를 가지며,
    상기 플라스틱 부재는 (A) 폴리카보네이트 수지 60 내지 95 중량%, (B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지 5 내지 40 중량%, 및 상기 폴리카보네이트 수지(A) 및 고부변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지(B) 100 중량부에 대하여, (C) 결합성 유리섬유 5 내지 25 중량부를 포함하고,
    상기 플라스틱 부재는 23℃에서의 인장강도가 70 내지 130 MPa인 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 부재는 스팀몰드 방식으로 성형되는 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스팀몰드 방식은 RHCM(rapid heat cycle molding) 방식인 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징.
  4. 제1항에 있어서, 상기 결합성 유리섬유는 에폭시계 수지, 우레탄계 수지 및 실란계 수지 중 1종 이상을 포함하는 수지로 코팅된 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 부재는 인계 난연제 및 할로겐계 난연제 중 1종 이상을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징.
  6. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱 부재는 충격보강제, 적하방지제, 항균제, 열안정제, 산화방지제, 이형제, 광안정제, 무기물 첨가제, 계면활성제, 가소제, 활제, 정전기방지제 및 착색제 중 1종 이상을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징.
  7. (A) 폴리카보네이트 수지, (B) 고무변성 방향족 비닐계 그라프트 공중합체 수지, 및 (C) 결합성 유리섬유를 스팀몰드 방식으로 금형(몰드)에 사출한 후, 30 내지 90℃에서 이형하여 플라스틱 부재를 제조하는 단계; 및
    상기 플라스틱 부재를 스테인레스 스틸(SUS) 프레임에 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 플라스틱 부재는 23℃에서의 인장강도가 70 내지 130 Mpa인 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 스팀몰드 방식은 RHCM(rapid heat cycle molding) 방식인 것을 특징으로 하는 텔레비전 하우징 제조방법.
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