KR20230149465A - 레이더 투과 커버용 조성물 및 이를 통해 제조된 레이더 투과 커버 - Google Patents
레이더 투과 커버용 조성물 및 이를 통해 제조된 레이더 투과 커버 Download PDFInfo
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Abstract
레이더 투과 커버용 조성물이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 레이더 투과 커버용 조성물은 열가소성 수지를 포함하는 매트릭스 성분, 유리섬유를 포함하는 보강성분 및 탈크 입자를 포함하는 수축제어성분을 포함한다. 이에 의하면, 우수한 굴곡강도, 굴곡탄성율 등 기계적 물성을 보유한 레이더 투과 커버를 구현하기에 유리하다. 또한, 사출성형 시 발생하는 전/후, 상/하 및 좌/우 수축특성 차이가 제어됨에 따라서 평활도 높은 레이더 투과 커버를 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 레이더 투과 커버용 조성물 및 이를 통해 제조된 레이더 투과 커버에 관한 것이다.
최근 전세계 자동차 업계에서는 자율주행(Automatic Driving) 자동차를 위한 연구가 활발하게 진행 되고 있다. 자율주행 관련 기술 중 ACC(Adaptive Cruise Control), AEB(Autonomous Emergency Braking)와 같은 기술은 현재 상용화 되어 운전자의 편의성과 안전성을 향상시켜준다. 이러한 기술의 핵심부품은 자동차용 레이더(Rader)로써, 원거리용 전방 레이더의 경우에는 앞 범퍼에 위치하고 일반적으 로 차량 전방 중앙의 라디에이터 그릴(Radiator Grille), 범퍼그릴(Bumper Grille) 또는 엠블럼(Emblem) 안쪽에 위치한다.
한편, 일반적으로 라디에이터 그릴은 금속 또는 플라스틱으로 제조되고, 크롬으로 다시 도금을 하여, 외부의 환경으로부터 발생하는 부식을 방지하게 된다.
그러나 금속은 전파 투과성이 낮기 때문에 자동차용 레이더의 전파 송수신에 악영향을 미치게 된다. 이에 따라 전파 송수신이 원활하게 이루어질 수 있도록 라디에이터 그릴의 일부 영역을 별도의 레이더 투과 커버로 대체하여 전파 투과성을 확보하는 방법이 시도되어 왔다.
전파투과성이 있는 레이더 투과 커버는 통상적으로 열가소성 수지인 매트릭스 성분에 굴곡강도 등 기계적 강도 보완을 위해 유리섬유와 같은 섬유 상의 보강성분을 혼합 및 사출성형하여 제조해왔는데, 이러한 종래 레이더 투과 커버용 조성물의 경우 소재 간의 수축률 차이, 사출성형 시 용융된 재료가 금형 내로 주입되어 흘러가면서 종횡비를 가지는 섬유 상의 보강성분은 재료가 흐르는 방향대로 정렬될 수 있는데 이로 인해 재료의 흐름방향에 대한 수직방향으로 과도한 수축을 유발 시키는 등 사출된 레이더 투과 커버에 대한 전/후, 좌/우, 상/하 수축이 불균일하게 발생할 수 있어서 이로 인해 레이더 투과 커버의 평활도가 크게 저하되는 문제가 있다.
또한, 레이더 투과 커버는 사출된 후 일면에 도금층이 형성되거나, 형성된 도금층의 일부를 에칭해 제거시키는 후속공정을 더 거칠 수 있는데, 섬유상의 보강성분 함량이 높아질 경우 도금성 및 에칭성이 섬유상의 보강성분을 포함하지 않을 때에 대비해 저하되어 별도로 레이더 투과 커버의 표면에 활성화 공정을 수행하거나 도금 후 스웰링 공정을 별도로 더 거친 뒤 에칭공정을 수행하는 등 공수 및 제조비용의 증가와 제조시간이 연장되는 문제가 있다.
따라서 종래 수준의 기계적 강도를 보유하면서도 사출 성형 시 전/후, 좌/우, 상/하 수축 특성을 제어해 평활도를 개선한 레이더 투과 커버에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 높은 기계적 강도를 보유하면서도 사출 시 발생하는 전/후, 상/하 및 좌/우 수축특성 차이를 제어해 평활도 높은 레이더 투과 커버를 제조할 수 있는 레이더 투과 커버용 조성물 및 이를 통해 제조된 레이더 투과 커버를 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 열가소성 수지를 포함하는 매트릭스 성분, 유리섬유를 포함하는 보강성분 및 탈크 입자를 포함하는 수축제어성분을 포함하는 레이더 투과 커버용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드 6(PA 6), 폴리아미드 66(PA 66), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드(PI), 액정폴리머(LCP), 폴리페닐린 설파이드(PPS), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리아세탈(POM), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 및 개질된 폴리페닐렌옥사이드(mPPO)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유할 수 있다.
또한, 상기 유리섬유는 직경이 8 ~ 15㎛이며, 길이가 3 ~ 8㎜일 수 있다.
또한, 상기 탈크 입자는 입경이 15㎛ 이하일 수 있다.
또한, 상기 섬유인 보강성분은 조성물 전체 중량의 15 ~ 35중량%로 함유되며, 상기 입자인 수축제어성분은 조성물 전체 중량의 5 ~ 25중량%로 함유될 수 있다.
또한, 상기 섬유인 보강성분은 조성물 전체 중량의 15 ~ 25중량%로 함유되며, 상기 입자인 수축제어성분은 조성물 전체 중량의 5 ~ 15중량%로 함유될 수 있다.
또한, 상기 탈크는 입경이 10 ~ 15㎛인 제1탈크입자 97 ~ 99중량% 및 입경이 2.5 ~ 6.5㎛인 제2 탈크입자 1 ~ 3 중량%를 함유할 수 있다.
또한, 레이더 투과 커버용 조성물이 사출되어 구현된 사출품의 MD 및 TD 방향의 수축율 차이가 3% 이하, 보다 바람직하게는 1% 이하를 만족할 수 있다.
또한, MD 방향의 수축율 및 TD 방향의 수축율은 각각 2.5% 이하, 보다 바람직하게는 각각 1.5%이하일 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 레이더 투과 커버용 조성물이 사출되어 형성된 커버부재를 포함하는 레이더 투과 커버를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 레이더 투과 커버는 본 발명에 따른 레이더 투과 커버용 조성물로 각각 사출된 상부 커버부재 및 하부 커버부재가 결합되어 일체를 이룬 몸체, 및 상부 커버부재 및 하부 커버부재 사이에 위치하도록 상부 커버부재 또는 하부 커버부재 표면 상에 구비된 금속층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 금속층은 도금 또는 증착을 통해 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 의한 레이더 투과 커버용 조성물은 우수한 굴곡강도, 굴곡탄성율 등 기계적 물성을 보유한 레이더 투과 커버를 구현하기에 유리하다. 또한, 사출성형 시 발생하는 전/후, 상/하 및 좌/우 수축특성 차이가 제어됨에 따라서 평활도 높은 레이더 투과 커버를 제조할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 사출 성형 시 수축특성을 도시한 모식도로써, 도 1은 매트릭스 성분 단독, 도 2는 매트릭스 성분과 유리섬유인 섬유상의 보강성분이 혼합된 경우, 도 3은 매트릭스 성분 및 탈크인 입자상의 수축제어성분이 혼합된 경우, 도 4는 매트릭스 성분, 유리섬유인 섬유상의 보강성분 및 탈크인 입자상의 수축제어성분이 혼합된 경우에 대한 모식도, 그리고
도 5 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 투과 커버에 대한 단면모식도이다.
도 5 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 투과 커버에 대한 단면모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 레이더 투과 커버용 조성물은 열가소성 수지를 포함하는 매트릭스 성분, 유리섬유를 포함하는 섬유상의 보강성분 및 탈크 입자를 포함하는 수축제어성분을 포함한다.
상기 매트릭스 성분은 레이더 투과 커버의 몸체를 형성하는 성분으로써, 열가소성 수지를 포함하며, 상기 열가소성 수지는 공지된 레이더 투과 커버용 조성물의 제조에 사용되는 수지를 제한 없이 사용할 수 있다. 또한, 열가소성 수지 이외에 공지된 레이더 투과 커버용 조성물의 제조에 사용되는 열경화성 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지는 일 예로 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드 6(PA 6), 폴리아미드 66(PA 66), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드(PI), 액정폴리머(LCP), 폴리페닐린 설파이드(PPS), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리아세탈(POM), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 및 개질된 폴리페닐렌옥사이드(mPPO)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유할 수 있다. 바람직하게는 상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트, 폴리아미드 66, 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 중 1종 이상을 함유할 수 있고, 폴리카보네이트를 포함 시 후술하는 탈크를 포함하는 수축제어성분을 통해 보다 개선된 평활도를 갖는 사출품을 구현하기 유리할 수 있다.
또한, 상기 보강성분은 성형되어 구현된 몸체의 기계적 물성을 개선하기 위한 성분으로써, 유리섬유를 포함하는 섬유형상의 성분을 포함하며, 유리섬유 이외에 레이더 투과 커버용 조성물에 함유되는 공지의 섬유상의 보강성분을 더 함유할 수 있다.
상기 유리섬유는 레이더 투과 커버용 조성물에 채용되는 공지의 유리섬유 조성은 제한 없이 채용할 수 있다. 유리섬유의 조성 및 함량 조정을 통해 유전율 및 유전손실 특성을 목적하는 수준으로 구현할 수 있다. 일 예로 상기 유리섬유는 규소, 붕소, 알루미늄, 칼슘, 마그네슘, 리튬, 나트륨, 칼륨, 티타늄 및 철로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 원소산화물을 함유할 수 있다. 구체적으로 상기 유리섬유는 SiO2 55 ~ 75중량%, B2O3 15 ~ 25중량%; 및 기타 산화물 1 ~ 25중량%를 포함할 수 있고, 바람직하게는 SiO2는 60 ~ 75중량% 포함될 수 있으며, B2O3는 16 ~ 24중량% 포함될 수 있다. 한편, 기타 산화물은 Al2O3, CaO, MgO, Li2O, Na2O, K2O, TiO2 및 Fe2O3 중 1종 이상의 성분을 포함할 수 있다.
상기 유리섬유는 일 예로 길이인 장축과, 직경인 단축의 비인 종횡비가 300 이상인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 유리섬유는 직경이 8 ~ 15㎛이며, 길이가 3 ~ 8㎜인 것을 사용할 수 있고, 이를 통해 기계적 물성을 향상하는 등 본 발명의 목적을 달성하기에 유리할 수 있다.
또한, 상기 유리섬유는 단면이 원형, 타원형, 직사각형 등의 다각형일 수 있으며, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
또한, 상기 유리섬유는 매트릭스 성분 내 분산성, 흐름성 및 이종 재료 간 상용성 개선을 위해 표면에 에폭시실란 등의 실란계 화합물이나 폴리에틸렌 등의 올레핀으로 표면이 처리된 것을 사용할 수 있다.
한편, 상기 보강성분은 유리섬유 이외에 이종의 섬유상의 보강성분을 더 함유할 수 있다. 상기 이종의 섬유상의 보강성분은 일 예로 탄소섬유, 합성수지 섬유 및 셀룰로오스계 섬유 등 일 수 있고, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
상기 보강성분은 조성물 전체 중량의 15 ~ 35중량%로 함유되며, 보다 바람직하게는 15 ~ 25중량%로 함유될 수 있다. 만일 보강성분이 조성물 전체 중량의 15중량% 미만으로 함유 시 기계적 물성이 저하될 수 있고, 특히 굴곡 탄성율이 크게 저하될 우려가 있다. 또한, 보강성분이 35중량%를 초과 시 사출 시 주입구를 통해 용융된 조성물이 흘러가는 방향인 MD 방향에 수직한 TD 방향으로의 수축이 과도해질 우려가 있고, 상대적으로 후술하는 탈크 입자의 함량이 줄어들게 되어 TD 방향 과수축의 제어가 어려울 수 있다. 또한, 몸체가 되는 매트릭스 성분의 함량이 줄어들게 되어 기계적 물성이 감소하거나, 표면품질이 저하될 우려가 있다. 또한, 과도한 섬유형상의 보강성분은 사출된 표면의 도금성 및 에칭성을 저하시켜서 사출된 표면에 금속층을 형성시키기 어렵거나 형성 및 에칭을 용이하게 하는 별도의 공정을 더 수행해야 하는 우려가 있다.
다음으로 탈크를 포함하는 수축제어성분에 대해 설명한다.
종래에 개시된 레이더 투과 커버용 조성물은 유리섬유를 통해 기계적 물성을 달성하고자 했으나, 사출 성형 시 사출되는 MD 방향으로 유리섬유의 길이방향이 정렬되고, 이로 인해 TD 방향으로 과도한 수축이 발생하고, 두께 방향으로도 위치에 따라서 수축특성이 다르게 나타나 평활도가 좋지 못한 사출품이 양산되는 빈도가 컸다. 그러나 탈크를 수축제어성분으로 사용 시 탈크가 핵제로 작용해 급냉 및 수축제어 효과를 발현함에 따라서 유리섬유로 인해 발생하는 TD 방향의 수축을 억제하고, MD 방향으로의 인장은 반대로 줄여줘서 TD 및 MD 방향의 수축율 차이를 줄여줘 평활도 높은 사출품을 구현하기에 보다 유리할 수 있다.
이를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 도 1에 도시된 것과 같이 매트릭스 성분(10)만을 사출 시 MD 방향으로 SM1, TD 방향으로 ST1만큼 수축이 일어나는 경우, 이러한 매트릭스 성분(10)에 유리섬유인 섬유상의 보강성분(20)을 함유해 사출 시 도 2에 도시된 것과 같이 MD 방향의 수축(SM2)은 도 1에서의 MD 방향의 수축(SM1) 보다 적게 일어난 반면에 TD 방향의 수축(ST2)은 도 1에서의 TD 방향의 수축(ST1) 보다 매우 크게 일어난 것을 알 수 있다. 그러나 도 3에 도시된 것과 같이 섬유형상이 아닌 입자상의 탈크인 수축제어성분(30)만을 포함한 경우 도 1에 대비해 MD 방향 및 TD 방향에서 수축(SM3,ST3) 모두가 도 1에서 보다 줄어들 수 있다. 한편, 도 3에서와 같이 탈크인 수축제어성분(30)은 도 4에 도시된 것과 같이 유리섬유인 섬유상의 보강성분(20)을 함유한 경우에도 섬유상의 보강성분(20)으로 인한 수축특성을 제어해 도 3과 비슷한 수준으로 MD 방향 및 TD 방향에서 수축(SM4,ST4) 모두를 제어할 수 있음을 확인할 수 있다.
또한, 탈크는 상술한 수축제어 효과 이외에 기계적 물성을 더 보강하고, 사출된 커버부재 표면에 금속층을 도금하는 도금성 및 에칭성을 개선할 수 있다.
한편, 탈크 이외에 실리카, 마이카, 탄화칼슘, 이산화티타늄 등의 성분들은 수축제어성분으로 적합하지 않을 수 있으며, 탈크 수준의 수축특성 제어효과를 발현하기 어려울 수 있다. 이에 따라 탈크 이외에 이들 성분을 더 포함하는 경우에도 수축제어성분은 탈크를 80중량% 이상, 보다 바람직하게는 90중량% 이상, 보다 더 바라직하게는 95 중량% 이상 함유하는 것이 본 발명이 목적을 달성하기에 유리할 수 있다.
상기 탈크는 입경이 15㎛ 이하인 입자일 수 있다. 바람직하게는 상기 탈크는 입경이 10 ~ 15㎛인 제1탈크입자 97 ~ 99중량% 및 입경이 2.5 ~ 6.5㎛인 제2 탈크입자 1 ~ 3 중량%를 함유할 수 있으며 이를 통해 수축특성 제어에 상승된 효과를 발현하는 동시에, 본 발명의 목적을 달성하기에 보다 유리할 수 있다.
또한, 상기 탈크를 포함하는 수축제어성분은 조성물 전체 중량의 5 ~ 25중량%, 보다 바람직하게는 5 ~ 15중량%, 보다 더 바람직하게는 10 ~ 15중량%로 함유될 수 있다. 만일 탈크를 포함하는 수축제어성분이 5중량% 미만으로 함유 시 유리섬유로 인한 TD 방향 수축특성을 충분히 제어하기 어려울 수 있다. 또한, 도금성 개선 및 기계적 물성 보완효과가 미미할 수 있다. 또한, 만일 탈크가 25중량%를 초과 시 상대적으로 유리섬유의 함량이 줄어들 수 있어서 기계적 물성이 저하될 수 있고, 또한 유리성분이 아닌 매트릭스 성분의 함량이 줄어들 경우에는 사출품의 표면품질이 저하되고, 이 경우에도 기계적 물성이 함께 저하될 우려가 있다.
또한, 상술한 레이더 투과 커버용 조성물은 공지된 레이더 투과 커버용 조성물이 함유하는 공지된 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 난연제, 산화방지제, 자외선 안정제, 윤활제, 조색제 등일 수 있으며, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
또한, 상기 레이더 투과 커버용 조성물은 펠렛 형태로 제조될 수 있으며, 이를 통해 사출 등의 성형 시 보다 용이하게 조성물을 사용할 수 있는 이점이 있다.
한편, 상술한 본 발명의 일 실시예에 의한 레이더 투과 커버용 조성물이 사출되어 구현된 사출품은 MD 및 TD 방향의 수축율 차이가 3% 이하, 보다 바람직하게는 1% 이하를 만족할 수 있다. 또한, MD 방향의 수축율 및 TD 방향의 수축율은 각각 2.5% 이하, 보다 바람직하게는 각각 1.5%이하를 만족할 수 있어서 평활도가 우수한 사출품의 대량생산에 유리하다. 이때, 상기 수축율은 사출 시 MD방향 및 TD방향 금형의 크기를 기준으로 사출품의 MD방향 및 TD방향 길이를 측정 후 수축된 정도를 백분율로 나타낸 것이다.
또한, 도 5에 도시된 것과 같이 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이더 투과 커버용 조성물이 사출되어 형성된 커버부재(1100,1200)를 통해 레이더 투과 커버(1000)를 구현할 수 있다.
이때, 상기 레이더 투과 커버(1000)는 레이더 투과 커버용 조성물로 각각 사출된 상부 커버부재(1100) 및 하부 커버부재(1200)가 결합되어 일체를 이룬 몸체와 상기 상부 커버부재(1100) 및 하부 커버부재(1200) 사이에 위치하도록 상부 커버부재(1100) 또는 하부 커버부재(1300) 표면 상에 구비된 금속층(1300)을 포함할 수 있다.
상기 상부 커버부재(1100) 및 하부 커버부재(1200)는 공지의 레이더 투과 커버의 형상, 크기를 제한 없이 채용할 수 있고, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 또한, 도 5는 상부 커버부재(1100)와 하부 커버부재(1200)를 통해 하나의 몸체를 이루는 것으로 도시했으나, 사출 시 하나의 몸체를 이루도록 사출될 수도 있음을 밝혀둔다. 또한, 상기 상부 커버부재(1100) 및 하부 커버부재(1200) 간의 결합은 억지끼움 등의 형상/구조적 결합요소를 통한 결합, 웰딩을 통한 접합, 및/또는 별도의 공지된 파스너(fastener)나 접착부재를 통한 체결 또는 접착일 수 있다.
한편, 차량용 레이더의 경우 상술한 것과 같이 차량 전방 중앙의 라디에이터 그릴(Radiator Grille), 또는 엠블럼(Emblem) 안쪽에 위치하게 되는데, 이는 레이더 투과 커버 역시 레이더에 대응되는 라디에이터 그릴이나 엠블럼 측에 위치할 수 있음을 의미한다. 차량에 있어서 라디에이터 그릴이나 엠블럼은 디자인적 요소가 부가된 부품으로 광택을 갖는 금속 또는 금속의 느낌을 갖는 재질로 형성되는데, 이러한 부품 상에 레이더 투과 커버를 설치 시 디자인적 미감을 크게 저해하는 문제가 있어서 이를 최대한 상쇄시키면서 레이더 투과의 방해를 최소화하는 선에서 레이더 투과 커버의 일 영역에 금속층(1300)을 포함할 수 있다. 상기 금속층(1300)은 레이더 투과 커버에 구비되는 공지의 금속층 재료를 사용할 수 있으며, 일 예로 인듐, 또는 크롬일 수 있다. 또한, 상기 금속층(1300)은 재질을 고려해 증착이나 도금을 통해서 형성시킬 수 있다. 또한, 상기 금속층(1300)은 내구성 측면에서 상부 커버부재(1100) 및 하부 커버부재(1200) 사이에 위치하도록 형성될 수 있고, 상부 커버부재(1100) 및/또는 하부 커버부재(1200)의 일면의 표면 상에 형성될 수 있다. 이때, 상기 금속층(1300)은 레이더 전파의 투과 방해를 최소화하기 위해 상부 커버부재(1100) 및/또는 하부 커버부재(1200)의 일면의 일부 표면에만 형성되도록 할 수 있다. 한편, 금속층(1300)을 상부 커버부재(1100) 및/또는 하부 커버부재(1200)의 일면의 일부 표면에만 형성시키기 위해서 일면 전부에 금속층(1300)을 증착 또는 도금 후 목적하는 형성부분 이외의 부분 표면 상에 형성된 금속층은 에칭공정을 통해 제거시킬 수 있다. 상기 에칭공정은 형성된 금속층(1300)의 재질을 고려해 공지의 방법을 통해 제거할 수 있으며 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
<실험예>
아래 실시예를 통해 제조된 펠렛형태의 레이더 투과 커버용 조성물에 대해서 아래의 물성을 측정했다.
1. 인장강도 및 인장신율
ISO 527에 의거해 인장강도 및 인장신율을 측정했다.
2. 굴곡강도
ISO 178에 의거해 굴곡강도를 측정했다.
3. 굴곡탄성율
ISO 178에 의거해 굴곡강도를 측정했다.
4. 충격강도(IZOD)
ISO 180 에 의거해 IZOD를 측정했다. 이때, 측정된 시편의 두께는 4.0㎜ 였다.
5. 수축율
펠렛을 사출장치를 통해 통상의 방법으로 사출시킨 뒤, 용융된 조성물이 100㎜×100㎜금형에 주입되는 방향인 MD 방향 및 TD 방향으로 사출품의 길이를 측정한 뒤, 아래의 식에 따라서 수축율을 계산했다. 여기서 기준값이란 MD 및 TD 방향 금형의 크기를 의미한다.
수축율(%) = [(기준값(㎜) - 사출품의 길이(㎜))/기준값(㎜)]×100
<실시예1 ~ 4>
매트릭스 성분으로 폴리부틸렌테레프탈레이트, 섬유상의 보강성분으로 직경이 10㎛, 길이가 4㎜인 유리섬유, 수축제어성분으로 평균입경이 11㎛인 제1탈크입자 98중량% 및 평균입경이 3.5㎛인 제2탈크입자 2중량%를 포함하는 탈크를 각각 준비한 뒤, 이를 하기 표 1에 따른 배합비로 혼합 및 교반하여 펠렛형태의 레이더 투과 커버용 조성물을 제조했다.
<비교예 1>
실시예1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 1과 같이 탈크를 포함하지 않은 배합비로 혼합 및 교반하여 펠렛형태의 레이더 투과 커버용 조성물을 제조했다.
| 실시예1 | 실시예2 | 실시예3 | 실시예4 | 비교예1 | ||
| PBT(중량%) | 70 | 70 | 70 | 65 | 70 | |
| 탈크(중량%) | 5 | 10 | 15 | 10 | 0 | |
| 유리섬유(중량%) | 25 | 20 | 15 | 25 | 30 | |
| 충격강도(IZOD)(kgf㎝/㎝) | 3.86 | 3.86 | 3.59 | 4.7 | 5.5 | |
| 인장강도(kg/cm2) | 86 | 78 | 69 | 78 | 84 | |
| 인장신율(%) | 5.47 | 5.31 | 5.1 | 4.75 | 4.98 | |
| 굴곡강도(kg/cm2) | 123 | 110 | 99 | 109 | 130 | |
| 굴곡탄성율(kg/cm2) | 7,973 | 7,496 | 6,793 | 8,631 | 8,351 | |
| 수축율(%) | MD | 1.45 | 1.48 | 1.79 | 1.31 | 0.55 |
| TD | 2.23 | 2.16 | 2.38 | 1.9 | 1.50 | |
| TD-MD | 0.78 | 0.68 | 0.59 | 0.59 | 1.45 | |
표 1을 통해 확인할 수 있듯이 실시예 1 ~ 4에 따른 레이더 투과 커버용 조성물을 통해 사출 시 MD 및 TD 방향의 수축율이 각각 3% 이하로 수축특성 제어가 우수하게 되었고, MD 및 TD 방향 수축율 차이도 1% 이하로 우수하게 제어된 것을 확인할 수 있다. 이에 대비해 비교예1의 경우 MD 및 TD 방향의 수축율 차이가 1%를 초과하며, 구현된 성형품의 휨이 발생하였다.
<실시예5 ~ 7>
매트릭스 성분으로 폴리카보네이트를 준비했다. 또한, 탈크 및 유리섬유는 실시예1 ~ 4에서 사용된 것과 동일한 것을 준비해 이를 하기 표 2에 따른 배합비로 혼합 및 교반하여 펠렛형태의 레이더 투과 커버용 조성물을 제조했다.
<비교예2 ~ 3>
실시예5와 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 2와 같이 유리섬유를 포함하지 않은 배합비로 혼합 및 교반하여 펠렛형태의 레이더 투과 커버용 조성물을 제조했다.
| 실시예5 | 실시예6 | 실시예7 | 비교예2 | 비교예3 | ||
| PC(중량%) | 70 | 70 | 70 | 80 | 70 | |
| 탈크(중량%) | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 | |
| 유리섬유(중량%) | 25 | 20 | 15 | 0 | 0 | |
| 충격강도(IZOD)(kgf㎝/㎝) | 6 | 4.7 | 3.73 | 1.52 | 1.49 | |
| 인장강도(kg/cm2) | 70 | 69 | 71 | 16 | 20 | |
| 인장신율(%) | 3.86 | 3.95 | 4.46 | 1.25 | 1.24 | |
| 굴곡강도(kg/cm2) | 105 | 100 | 90 | 24 | 30 | |
| 굴곡탄성율(kg/cm2) | 7,948 | 7,695 | 6,986 | 4,201 | 4,100 | |
| 수축율(%) | MD | 0.22 | 0.39 | 0.43 | 0.61 | 0.50 |
| TD | 0.4 | 0.48 | 0.43 | 0.76 | 0.58 | |
| TD-MD | -0.18 | 0.09 | 0 | 0.15 | 0.07 | |
표 2를 통해 확인할 수 있듯이 실시예 5 ~ 7에 따른 레이더 투과 커버용 조성물을 통해 사출 시 MD 및 TD 방향의 수축율이 각각 1% 이하로 수축특성 제어가 매우 우수했고, MD 및 TD 방향 수출율 차이도 1% 이하로 우수하게 제어된 것을 확인할 수 있다. 이에 반해 유리섬유를 포함하지 않은 비교예2 및 비교예3의 경우 TD 및 MD 방향의 수축율 차이가 적어 구현된 성형품에 휨이 발생하지는 않았으나, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 인장신율, 인장강도 등 강도 특성의 저하가 큰 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
Claims (13)
- 열가소성 수지를 포함하는 매트릭스 성분, 유리섬유를 포함하는 섬유상의 보강성분 및 탈크 입자를 포함하는 수축제어성분을 포함하는 레이더 투과 커버용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드 6(PA 6), 폴리아미드 66(PA 66), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리이미드(PI), 액정폴리머(LCP), 폴리페닐린 설파이드(PPS), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리아세탈(POM), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 및 개질된 폴리페닐렌옥사이드(mPPO)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유하는 레이더 투과 커버용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 유리섬유는 직경이 8 ~ 15㎛이며, 길이가 3 ~ 8㎜인 레이더 투과 커버용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 탈크 입자는 입경이 15㎛ 이하인 레이더 투과 커버용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 보강성분은 조성물 전체 중량의 15 ~ 35중량%로 함유되며, 상기 수축제어성분은 조성물 전체 중량의 5 ~ 25중량%로 함유되는 레이더 투과 커버용 조성물. - 제5항에 있어서,
상기 보강성분은 조성물 전체 중량의 15 ~ 25중량%로 함유되며, 상기 수축제어성분은 조성물 전체 중량의 5 ~ 15중량%로 함유되는 레이더 투과 커버용 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 탈크는 입경이 10 ~ 15㎛인 제1탈크입자 97 ~ 99중량% 및 입경이 2.5 ~ 6.5㎛인 제2 탈크입자 1 ~ 3 중량%를 함유하는 레이더 투과 커버용 조성물. - 제1항에 있어서,
레이더 투과 커버용 조성물이 사출되어 구현된 사출품의 MD 및 TD 방향의 수축율 차이가 3% 이하인 레이더 투과 커버용 조성물. - 제8항에 있어서,
상기 수축율 차이가 1% 이하인 레이더 투과 커버용 조성물. - 제8항에 있어서,
MD 방향의 수축율 및 TD 방향의 수축율은 각각 2.5% 이하인 레이더 투과 커버용 조성물. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 레이더 투과 커버용 조성물이 사출되어 형성된 커버부재를 포함하는 레이더 투과 커버.
- 제11항에 있어서, 상기 레이더 투과 커버는
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 레이더 투과 커버용 조성물로 각각 사출된 상부 커버부재 및 하부 커버부재가 결합되어 일체를 이룬 몸체; 및
상부 커버부재 및 하부 커버부재 사이에 위치하도록 상부 커버부재 또는 하부 커버부재 표면 상에 구비된 금속층;을 포함하는 레이더 투과 커버. - 제12항에 있어서,
상기 금속층은 도금 또는 증착을 통해 형성된 레이더 투과 커버.
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