KR20140112990A

KR20140112990A - 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물

Info

Publication number: KR20140112990A
Application number: KR1020130027764A
Authority: KR
Inventors: 신찬균; 김경래; 김정욱; 임종철; 전병국
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2014-09-24
Also published as: TWI486398B; TW201439207A; US20140264181A1; KR101674242B1; CN104046025A

Abstract

본 발명은 (A) 융점이 200 내지 380 ℃인 결정형 열가소성 수지 50 내지 90 중량% 및 (B) 유리섬유 표면에 길이가 1 내지 1000 ㎛이고 직경이 1 내지 100 nm인 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재 10 내지 50 중량% 로 이루어진 열가소성 수지조성물에 관한 것으로서, 전자파 차폐특성 및 유동성이 우수하다.

Description

전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물 {Thermoplastic Resine Composition Having Excellent EMI Shielding Property}

본 발명은 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재를 사용하여 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물에 관한 것이다.

전기/전자 제품의 다기능, 소형화 및 정보통신기기의 발전으로 전자파 사용대역이 점점 고주파 대역으로 이동하는 등 일상생활에서 전자기파 공해가 꾸준히 증가하는 추세이다. 구체적으로, 방출된 전자기파는 주변 기기의 오작동이나 시스템 오류를 유발할 수 있으며, 인체에 발열과 같은 직접적인 피해를 줄 수 있으므로, 이를 방지하는 효과적인 전자기파 차폐 기술의 개발은 그 중요성을 더해가고 있다.

종래 전자기파 차폐기술에는 주로 금속기재(metal based material)를 직접 가공하거나 또는 금속기재를 전도성막에 도장 또는 도금하는 방법이 있다. 금속기재를 직접 가공하는 방법은 금속기재가 복잡한 패턴을 가지고 있는 경우 가공성이 좋지 않고, 무게가 많이 나가는 단점이 있다. 금속기재를 전도성막에 도금하는 방법은 탈지단계, 에칭단계, 중화단계, 활성화단계, 금속증착단계, 도금단계와 같이 복잡한 프로세스를 거쳐야 하므로, 생산성 측면에서 부담이 되는 단점이 있다. 또한, 장기간 사용에 따라 금속기재가 탈착되어 사용안정성이 나쁜 단점이 있다.

이에 반하여 고분자 복합수지를 응용한 전기전도성 및 전자파 차폐물은 복합수지를 사출하는 공정만으로 제품화가 가능하기 때문에 생산가격 및 생산성 측면에서 이점이 상당하다 할 수 있다. 고분자 복합수지의 전자파 차폐효율을 향상시키기 위해서 수지에 탄소섬유, 금속파우더, 금속섬유, 자성체, 유전체, 또는 도전체를 사용하고 있다.

한국공개특허 제2010-0080419호는 열가소성 수지, 무기물 및 섬유충진재로 이루어진 수지조성물을 개시하고 있다. 한국공개특허 제2011-0079103호는 열가소성 수지, 무기충진재, 금속을 포함하는 수지조성물을 개시하고 있다. 그러나 이러한 수지조성물들은 충진재의 분산성이 나빠 목적하는 전자파 차폐효율을 달성할 수 없다는 문제점이 있다.

이에 본 발명자들은 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재를 사용하여 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물을 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유동성이 우수한 열가소성 수지조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 사출성형성이 우수한 열가소성 수지조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 충격강도, 굴곡탄성율과 같은 기계적 강도가 우수한 열가소성 수지조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 열가소성 수지조성물은 (A) 융점이 200 내지 380 ℃인 결정형 열가소성 수지 50 내지 90 중량% 및 (B) 길이가 0.1 내지 30 mm이고 직경이 1 내지 30 ㎛인 유리섬유 표면에 길이가 1 내지 1000 ㎛이고 직경이 1 내지 100 nm인 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재 10 내지 50 중량%로 이루어진다.

결정형 열가소성 수지(A)는 폴리페닐렌설파이드계 수지 또는 고내열폴리아미드계 수지이다. 결정형 열가소성 수지(A)는 액정고분자를 더 포함할 수 있다. 정고분자는 파라-아족시아니솔(PAA), 파라-메톡시벤질리덴-파라-부틸아닐린(MBBA), 테레프탈릭산(TA), 파라-하이드록시벤조익산(HBA), 하이드로퀴논(HQ), 6-하이드록시-2-나프토익산(HNA) 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

유리섬유는 단면의 단경과 장경의 비율이 1:1.5 내지 1:10이다.

탄소계 나노구조체는 바람직하게는 탄소나노튜브이고, 더욱 바람직하게는 이중벽탄소나노튜브 또는 다중벽탄소나노튜브이다.

본 발명의 열가소성 수지조성물은 자성체, 유전체 및 도전체 및 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 열가소성 수지조성물은 첨가제로 항균제, 이형제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 상용화제, 염료, 무기물첨가제, 계면활성제, 핵제, 커플링제, 가소제, 충격보강제, 혼화제, 착색제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 안료, 방염제 및 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전자파 차폐 용품은 상기 열가소성 수지조성물로부터 제조된다.

이하 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.

본 발명은 전자파 차폐특성, 유동성, 사출성형성 및 기계적 강도가 우수한 열가소성 수지조성물을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

본 발명은 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물에 관한 것으로, 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재를 사용하여 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물에 관한 것이다.

(A) 결정형 열가소성 수지

본 발명은 열가소성 수지로 결정형 열가소성 수지(A)를 사용한다.결정형 열가소성 수지의 경우 열가소성 수지의 경정화시 결정영역 밖으로 충전재를 배척하여 비결정형 열가소성 수지에 비하여 전도성이 우수하고, 충전재 보강시 비결정형 열가소성 수지에 비하여 보강효과가 우수하다.

결정형 열가소성 수지(A)로 융점이 200 내지 380 ℃인 결정형 열가소성 수지라면 제한없이 사용할 수 있다. 결정형 열가소성 수지의 융점이 상기 범위에 포함되는 경우 내열 안정성이 우수하다.

융점이 200 내지 380 ℃인 결정형 열가소성 수지(A)로는 폴리페닐렌설파이드계 수지 또는 고내열폴리아미드계 수지를 사용할 수 있다.

폴리페닐렌설파이드계 수지는 고온내열성을 갖고, 동시에 -50℃의 저온에서도 상온에서와 거의 다름없는 물성을 유지하며, 넓은 온도범위에 걸쳐 뛰어난 치수안정성과 내크리프성(Creep Resistance)을 가진다. 또한, 폴리페닐렌설파이드계 수지는 독성이 없고 안전하며, 우수한 난연성을 가져 불에 잘 타지 않으며, 비교적 낮은 점도를 가지고 있어서, 고분자 복합수지의 제조에 적합하다.

폴리페닐렌설파이드계 수지로 바람직하게는 하기 화학식 1의 구조를 갖는 반복단위를 70 몰%이상 포함하는 선형 폴리페닐렌설파이드계 수지를 사용할 수 있다.

<화학식 1>

화학식 1의 구조를 갖는 반복단위를 70 몰%이상 함유하는 경우 결정형 열가소성 수지의 결정화도가 높고, 내열성, 내약품성 및 강도가 우수하다. 화학식 1 구조의 반복단위를 갖는 선형 폴리페닐렌설파이드계 수지의 대표적인 제조방법이 일본공개특허 제1977-12240호에 개시되어 있다.

바람직하게 폴리페닐렌설파이드계 수지는 화학식 1의 구조를 갖는 반복단위와 다른 구조의 반복단위를 갖는 폴리페닐렌설파이드계 수지를 화학식 1의 구조를 갖는 반복단위를 포함하는 폴리페닐렌설파이드계 수지에 대하여 50 몰%까지, 바람직하게는 30 몰%까지 더 포함할 수 있다. 화학식 1의 구조를 갖는 반복단위와 다른 구조의 반복단위는 하기 화학식 2 내지 9와 같이 표시된다.

<화학식 2>

<화학식 3>

<화학식 4>

<화학식 5>

<화학식 6>

<화학식 7>

상기 화학식 7에서, R은 알킬기, 니트로기, 페닐기, 알콕시기, 카르복시기, 카르복신산염기임.

<화학식 8>

<화학식 9>

보다 바람직하게는 상기 폴리페닐렌설파이드계 수지로서 p-디클로로벤젠(p-dichlorobenzene)과 황화나트륨(sodium sulfide)의 중합물질을 50몰% 이상 함유하는 중합체를 사용할 수 있다.

폴리페닐렌설파이드계 수지로는 점도가 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리페닐렌설파이드계 수지의 점도가 낮은 경우 열전도성 무기충진재의 고충진이 유리하여 높은 열전도도를 가지는 복합체를 제조할 수 있다.

폴리페닐렌설파이드계 수지가 낮은 점도를 갖기 위해서는 폴리페닐렌설파이드계 수지의 중량평균분자량이 3,000 내지 50,000 g/mol, 바람직하게는 5,000 내지 30,000 g/mol이다. 폴리페닐렌설파이드계 수지의 중량평균분자량이 상기와 같은 범위인 경우 체류안전성이 우수하여 압출 또는 사출 성형시에 수지간 반응에 따른 경화가 발생하지 않는다.

고내열폴리아미드계 수지는 주사슬에 벤젠고리를 포함하는 구조로 방향족 디카르복실산(aromatic dicarboxylic acid)이 10 내지 100 몰%(mole %)가 포함된 디카르복실산(dicarboxylic acid)과 지방족 또는 지환족 디아민(aliphatic or alicyclic diamine)으로 구성된 모노머의 축중합에 의하여 제조될 수 있다. 특히, 지방족 또는 지환족 디아민의 모노머는 바람직하게 탄소수가 4 내지 20개이고, 방향족 디카르복실산의 모노머는 바람직하게는 테레프탈산(terephthalic acid)과 이소프탈산(isophthalic acid)으로 구성되며, 이들은 하기 화학식 10 및 11에 각각 나타낸 바와 같이 주사슬(main chain)에 벤젠고리가 함유되어 있다.

<화학식 10>

테레프탈산(terephthalic acid, TPA)

<화학식 11>

이소프탈산(isophthalic acid, IPA)

대표적인 고내열폴리아미드계 수지(A)는 헥사메틸렌디아민(hexamethylene diamine)과 테레프탈산(terephthalic acid)과의 축중합에 의해 제조되는 PA6T(m=6), 1,10-데칸디아민(1,10-decane diamine)과 테레프탈산(terephthalic acid)과의 축중합에 의해 제조되는 PA10T(m=10)가 있다. PA10T는 화학식 12로 표시된다.

<화학식 12>

(상기 식에서, m은 4 내지 12, n은 50 내지 500의 정수임)

바람직한 고내열폴리아미드계 수지는 주사슬에 벤젠고리를 가지는 화합물이다. 구체적인 예로는, 폴리테트라메틸렌 아디파미드(PA46), 폴리카프로아미드/폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드 코폴리머(PA6/6T), 폴리헥사메틸렌 아디파미드/폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드 코폴리머(PA66/6T), 폴리헥사메틸렌 아디파미드/폴리헥사메틸렌 이소프탈아미드 코폴리머(PA66/6I), 폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드/폴리헥사메틸렌 이소프탈아미드 코폴리머(PA6T/6I), 폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드/폴리도데칸아미드 코폴리머(PA6T/12), 폴리헥사메틸렌 아디파미드/폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드/폴리헥사메틸렌 이소프탈아미드 코폴리머(PA66/6T/6I), 폴리크실리렌 아디파미드(PAMXD6), 폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드/폴리 2-메틸펜타메틸렌 테레프탈아미드 코폴리머(PA6T/M5T), 폴리노나메틸렌 테레프탈아미드(PA9T), 폴리데카메틸렌 테레프탈아미드(PA10T) 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.

결정형 열가소성 수지(A)는 액정고분자를 더 포함할 수 있다. 결정형 열가소성 수지(A)에 액정고분자를 더 포함하는 경우 내열도가 우수하다. 액정고분자는 파라-아족시아니솔(PAA), 파라-메톡시벤질리덴-파라-부틸아닐린(MBBA), 테레프탈릭산(TA), 파라-하이드록시벤조익산(HBA), 하이드로퀴논(HQ), 6-하이드록시-2-나프토익산(HNA) 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

본 발명의 결정형 열가소성 수지(A)는 결정형 열가소성 수지(A) 및 유리섬유 표면에 탄소계 구조체가 성장된 충진재(B) 100 중량%에 대하여, 50 내지 90 중량%로 이루어진다. 결정형 열가소성 수지(A)의 함량이 50 중량% 미만인 경우 유동성 및 사출성형성이 저하되고, 90 중량% 초과인 경우 전자파 차폐특성이 저하된다.

(B) 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재

본 발명은 열가소성 수지의 전자파 차폐특성을 향상시키기 위하여 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재를 사용한다. 탄소계 나노구조체는 전자파 차폐특성은 우수하나, 탄소계 나노구조체만을 사용하는 경우 탄소계 나노구조체의 분산성이 좋지 못하여 목적하는 전자파 차폐특성을 달성할 수 없다. 또한, 탄소섬유는 길이가 길어 분산성이 좋기 때문에 탄소섬유간의 네트워크가 잘 형성되는 반면, 목적하는 전자파 차폐특성을 달성하기 위해서는 고함량으로 사용하여야 하기 때문에 열가소성 수지의 유동성, 사출성형성 및 기계적 물성이 저하된다. 따라서 본 발명은 분산성이 우수하여 네트워크를 잘 형성할 수 있고, 뒤틀림(warpage)이 적은 유리섬유의 표면에 전자파 차폐특성이 우수한 탄소계 나노구조체를 성장시킨 충진재를 사용하여, 소량의 탄소계 나노구조체만을 사용하여 유동성, 사출성형성 및 기계적 물성을 향상시키고, 목적하는 전자파 차폐특성을 달성할 수 있다.

충진재(B) 사용되는 유리섬유는 이 분야의 통상적 지식을 가진 자에게는 이미 잘 알려진 것으로, 상업적 구입이 용이하며, 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 유리섬유는 길이가 0.1 내지 30 mm 이고 직경이 1 내지 30 ㎛이다. 유리섬유의 길이와 직경이 상기 범위에 포함되는 경우 분산성이 우수하다.

유리섬유로는 단면이 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 및 무정형상인 유리섬유를 사용할 수 있다. 유리섬유는 단면의 단경과 장경의 비율이 1:1.5 내지 1:10이다. 열가소성 수지의 뒤틀림을 방지하기 위하여 플랫(flat)형상의 유리섬유를 사용하는 것이 바람직하다.

탄소계 나노구조체로는 카본 계열 또는 그라파이트 계열이 사용될 수 있으며, 카본 계열에 속하는 탄소계 나노구조체로는 구체적으로, 탄소분말, 탄소미립자, 카본블랙, 카본파이버, 탄소나노튜브 등을 사용할 수 있다. 탄소계 나노구조체로 바람직하게는 탄소나노튜브를 사용할 수 있다. 탄소계 나노구조체는 길이가 1 내지 1000 ㎛이고 직경이 1 내지 100 nm이다. 탄소계 나노구조체의 길이와 직경이 상기 범위에 포함되는 경우 탄소계 나노구조체 간의 네트워크를 잘 형성할 수 있다.

탄소나노튜브를 합성하는 방법은 전기방전법(Arc-discharge), 열분해법(pyrolysis), 레이저 증착법(Laser vaporization), 플라즈마 화학기상증착법(plasma chemical vapor deposition), 열화학 기상증착법(Thermal chemical vapor deposition), 전기분해법, flame 합성법 등이 있으나, 본 발명에서 사용된 탄소나노튜브는 합성 방법에 관계없이 얻어진 탄소나노튜브 모두를 사용할 수 있다.

탄소나노튜브는 그 벽의 개수에 따라 단일벽탄소나노튜브(single wall carbon nanotube), 이중벽탄소타노튜브(double wall carbon nanotube), 다중벽탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube), 절두된 원뿔형의 그래핀(truncated graphene)이 다수 적층된 내부가 비어있는 중공관 형태를 가진 탄소나노섬유(cup-stacked carbon nanofiber)로 나눌 수 있다. 본 발명에서 사용되는 탄소나노튜브는 그 종류에 제한을 두지 않으나, 생산성에 있어서 이중벽탄소나노튜브 또는 다중벽탄소나노튜브를 사용하는 것이 바람직하다.

유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재(B)는 유리섬유 60 내지 95 중량% 및 탄소계 나노구조체 5 내지 40 중량%로 이루어진다. 유리섬유와 탄소계 나노구조체의 함량이 상기 범위에 포함되는 경우 우수한 네트워크를 형성하여 유동성을 저하시키기 않으면서도 전자파 차폐특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재(B)는 결정형 열가소성 수지(A) 및 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재(B) 100 중량%에 대하여, 10 내지 50 중량%로 이루어진다. 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재(B)의 함량이 10 중량% 미만인 경우 전자파 차폐특성이 저하되고, 50 중량% 초과인 경우 압출이 되지 않아 목적하는 수지조성물을 얻을 수 없다.

(C) 도전성 첨가제

본 발명은 열가소성 수지의 전자파 차폐특성을 향상시키기 위하여 도전성 첨가제로 자성체, 유전체 및 도전체 및 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.

도전성 첨가제(C)는 이 분야의 통상적 지식을 가진 자에게는 이미 잘 알려진 것으로, 상업적 구입이 용이하며, 통상의 방법으로 제조될 수 있다.

본 발명의 도전성 첨가제(C)는 결정형 열가소성 수지(A) 및 유리섬유 표면에 탄소계 구조체가 성장된 충진재(B) 100 중량부에 대하여 0 내지 60 중량부로 이루어진다. 도전성 첨가제(C)의 함량이 60 중량부 초과인 경우, 유동성, 사출성형성 및 기계적 물성이 저하된다.

(D) 첨가제

본 발명의 열가소성 수지조성물은 목적에 따라 첨가제로 항균제, 이형제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 상용화제, 염료, 무기물첨가제, 계면활성제, 핵제, 커플링제, 가소제, 충격보강제, 혼화제, 착색제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 안료, 방염제 및 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물은 수지조성물을 제조하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 구성성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합하여 제조한 후 이로부터 사출 및 압출 성형품을 제조할 수 있다.

본 발명의 전자파 차폐 용품은 ASTM D 4935에 준하여 2 mm의 두께에서 측정한 전자파 차폐율 값이 20 내지 85 dB이다.

본 발명의 전자파 차폐 용품은 배럴온도 320 ℃ 및 금형온도 140 ℃에서 1 mm의 두께, 1 μm의 너비에 대하여 측정한 스파이럴(Sprial) 유동성 값이 100 내지 250 mm이다.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예

본 발명의 실시예 및 비교실시예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다.

(A) 결정형 열가소성 수지

(a1) 덕양社의 폴리페닐렌설파이드 수지인 PPS-hb DL을 사용하였다

(a2) 덕양社의 폴리페닐렌설파이드 수지 100 중량부에 Sumitomo社의 액정폴리머인 S6000 30 중량부를 혼합한 폴리페닐렌설파이드 수지를 사용하였다.

(B) 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재

(b1) Owenscorning社의 충진재로, 길이가 3 mm이고 직경이 13 ㎛인 유리섬유 표면에 길이가 70 ㎛이고 직경이 10 nm인 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재를 사용하였다.

(b2) 충진재로, 길이가 3 mm이고 직경(장경)이 28 ㎛이며, 단면의 단경과 장경의 비율이 1:4인 플랫형상의 유리섬유 표면에 길이가 70 ㎛이고 직경이 10 nm인 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재를 사용하였다.

(b3) 직경이 10 nm이고, 길이가 20 ㎛이며, 종횡비가 2000인 Nanocyl社의 NC7000를 사용하였다.

(b4) Timcal社의 carbon black인 ENSACO 250G를 사용하였다.

(b5) 미츠비시社의 Ketjen black인 EC-300J를 사용하였다.

(b6) Teijin社의 탄소섬유로, 길이가 6 mm이고 직경이 7 ㎛인 TENAX A HT C493를 사용하였다.

(b7) 강철섬유로, 길이가 3 mm이고 직경이 10 ㎛인 충진재를 사용하였다.

실시예 1 내지 4 및 비교실시예 1 내지 6

하기 표 1의 함량에 따라 결정형 열가소성 수지(A), 충진재(B) 및 첨가제로 왁스 및 산화방지제를 통상의 혼합기에서 혼합하였다. 건조 혼합한 후, L/D=45, Φ=44 mm인 이축압출기에 투입하여 펠렛형태의 열가소성 수지조성물을 제조하였다. 이렇게 제조된 펠렛은 100 ℃에서 4시간 동안 열풍건조기에서 건조 한 후 사출 온도 300 ℃에서 물성평가를 위한 시편을 15 oz 사출기를 이용하여 제조하였다. 이들 시편은 온도 23 ℃, 상대습도 50 %에서 48시간 방치한 후 상기 측정방법에 따라 각 특성들을 측정하였다.

하기 표에서 (A) 및 (B)의 혼합비는 (A) 및 (B) 전체 100 중량%에 대하여 중량%로 나타낸 것이다.

		실시예				비교실시예
		1	2	3	4	1	2	3	4	5	6
(A)	(a1)		50	70	-	50	90	50	50	50	60	70
(A)	(a2)		-	-	50	-	-	-	-	-	-	-
(B)	(b1)		50	30	50	-	-	-	-	-	-	-
	(b2)		-	-	-	50	-	-	-	-	-	-
	(b3)		-	-	-	-	10	-	-	-	-	-
	(b4)		-	-	-	-	-	50	-	-	-	-
	(b5)		-	-	-	-	-	-	50	-	-	-
	(b6)		-	-	-	-	-	-	-	50	40	-
	(b7)		-	-	-	-	-	-	-	-	-	30

상기 표 1에서와 같은 조성으로 얻어진 시편에 대하여 다음과 같은 방법으로 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

물성 평가 방법

(1) 전자파 차폐율(dB): ASTM D4935에 준하여 따라 2 mm의 두께에서 측정하였다.

(2) 스파이럴 유동성(mm): 배럴온도 320 ℃ 및 금형온도 140 ℃에서 1 mm의 두께, 1 μm의 너비에 대하여 측정하였다.

(3) Izod 충격강도(J/m): ASTM D256에 준하여 1/8" 두께에서 측정하였다

(4) 굴곡탄성율(GPa): ASTM D790에 준하여 2.8 mm/min의 속도로 측정하였다.

(5) 뒤틀림(warpage): 100 mm × 100 mm × 1 mm의 시편을 온도 25 ℃, 상대습도 50%의 항온·항습조건에서 24 시간 방치한 후, 세 지점을 고정시키고 한 지점의 들뜬 정도를 버니어캘리퍼스를 통해 측정하였다.

◎-우수, ○-보통, X-나쁨

	실시예				비교실시예
	1	2	3	4	1	2	3	4	5	6
전자파차폐율	85	61	85	87	10	10	26	45	37	39
스파이럴 유동성	142	162	150	154	87	75	66	75	86	47
Izod 충격강도	75	64	52	75	22	21	27	120	101	34
굴곡탄성율	12	9.2	14	13	5	4.8	4.9	26	18	11
뒤틀림	○	○	○	◎	○	○	○	X	X	X

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 유리섬유 표면에 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재(B)를 사용한 실시예 1 내지 4는 전자파 차폐특성, 유동성 및 기계적 물성이 우수하다. 특히, 액정고분자를 더 포함한 실시예 3은 실시예 1에 비하여 유동성이 우수하고, 플랫형태의 유리섬유를 사용한 실시예 4는 휨특성이 우수하다.

반면, 종래의 전자파 차폐용 충진재로 탄소나노튜브, 전도성 카본블랙, 탄소섬유 및 금속섬유를 사용한 비교실시예 1 내지 6은 실시예 1 내지 4에 비하여 전자파 차폐특성, 유동성 및 기계적 물성이 저하된다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims

(A) 융점이 200 내지 380 ℃인 결정형 열가소성 수지 50 내지 90 중량%; 및
(B) 유리섬유 표면에 길이가 1 내지 1000 ㎛이고 직경이 1 내지 100 nm인 탄소계 나노구조체가 성장된 충진재 10 내지 50 중량%;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제1항에 있어서, 상기 결정형 열가소성 수지(A)는 폴리페닐렌설파이드계 수지 또는 고내열폴리아미드계 수지인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제2항에 있어서, 상기 결정형 열가소성 수지(A)는 액정고분자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제3항에 있어서, 상기 정고분자는 파라-아족시아니솔(PAA), 파라-메톡시벤질리덴-파라-부틸아닐린(MBBA), 테레프탈릭산(TA), 파라-하이드록시벤조익산(HBA), 하이드로퀴논(HQ), 6-하이드록시-2-나프토익산(HNA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 액정고분자인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제1항에 있어서, 상기 유리섬유는 길이가 0.1 내지 30 mm이고 직경이 1 내지 30 ㎛인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제1항에 있어서, 상기 유리섬유는 단면의 단경과 장경의 비율이 1:1.5 내지 1:10인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제1항에 있어서, 상기 탄소계 나노구조체는 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제1항에 있어서, 상기 충진재는 유리섬유 60 내지 95 중량% 및 탄소계 나노구조체 5 내지 40 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제1항에 있어서, 자성체, 유전체 및 도전체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제1항에 있어서, 항균제, 이형제, 열안정제, 산화방지제, 광안정제, 상용화제, 염료, 무기물첨가제, 계면활성제, 핵제, 커플링제, 가소제, 충격보강제, 혼화제, 착색제, 안정제, 활제, 정전기방지제, 안료, 방염제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐특성이 우수한 열가소성 수지조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지조성물로부터 제조된 전자파 차폐 용품.
제10항에 있어서, ASTM D 4935에 준하여 2 mm의 두께에서 측정한 전자파 차폐율 값이 20 내지 85 dB인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 용품.
제10항에 있어서, 배럴온도 320 ℃ 및 금형온도 140 ℃에서 1 mm의 두께, 1 μm의 너비에 대하여 측정한 스파이럴(Sprial) 유동성 값이 100 내지 250 mm인 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 용품.