KR101579522B1 - Resin composition having electro-magnetic wave absorption function with high thermal radiation, and molded article manufacture by using the same - Google Patents

Resin composition having electro-magnetic wave absorption function with high thermal radiation, and molded article manufacture by using the same Download PDF

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홍성수
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Abstract

The present invention provides a resin composition which is useful for producing a lightweight motor case or a tray for organizing wires, due to having excellent heat-radiating properties and electromagnetic shielding and absorbing capabilities. The present invention further provides a molded body produced by using the same.

Description

우수한 방열 특성과 전자파 차폐 및 흡수능을 갖는 수지 조성물, 및 이를 이용하여 제조된 성형체{RESIN COMPOSITION HAVING ELECTRO-MAGNETIC WAVE ABSORPTION FUNCTION WITH HIGH THERMAL RADIATION, AND MOLDED ARTICLE MANUFACTURE BY USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin composition having excellent heat dissipation properties, electromagnetic wave shielding and absorption ability, and molded articles produced using the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 우수한 방열 특성과 함께, 전자파 차폐 및 흡수능을 갖는 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형체에 관한 것이다.
The present invention relates to a resin composition having electromagnetic wave shielding and absorption ability together with an excellent heat radiation property and a molded article produced using the same.

일반적으로, 자동차 부품이나 전자 제품의 케이스는 금속판을 프레스를 통해 원하는 형상으로 제작하였다. 하지만, 금속 재료의 경우 그 무게가 무겁고, 그 제조 공정이 복잡한 문제점이 있다. 일례로, 알루미늄은 200W/mK 이상의 높은 열전도성과 전자파 차폐 성능을 동시에 갖기 때문에 열이 발생하는 모터 케이스에 적용하기는 이상적인 재료이다. 통상 알루미늄 케이스는 다이캐스팅 공법으로 제작되는데, 불량률이 높고, 후가공 공정이 요구되며, 또 알루미늄 성형체의 무게가 플라스틱에 비해 무거운 단점이 있다.Generally, automobile parts and cases of electronic products are made of metal plates in a desired shape through a press. However, the metal material has a heavy weight and a complicated manufacturing process. For example, aluminum has an excellent thermal conductivity of 200 W / mK or more and electromagnetic shielding performance, making it an ideal material for application to heat-generating motor cases. Generally, the aluminum case is manufactured by a die casting method, and the defect rate is high, a post-processing step is required, and the weight of the aluminum molded body is heavy compared with the plastic.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 고강성 또는 내충격성의 수지 조성물을 이용하는 방법이 제안되었다. 그러나, 수지 조성물의 경우 전자파 차폐 기능 및 강성이 낮은 문제점이 있다.In order to solve such a problem, a method using a resin composition of high rigidity or impact resistance has been proposed. However, the resin composition has a problem of low electromagnetic wave shielding function and rigidity.

이에 따라 최근에는 섬유 강화 플라스틱 물질을 이용하여 차량의 외판 등을 제조하는 방법이 사용하고 있지만, 이와 같은 섬유 강화 플라스틱 물질은 그 제조 공정을 복잡하여 생산성이 낮은 문제가 있다.In recent years, a method of manufacturing a shell plate or the like of a vehicle using a fiber reinforced plastic material has been used. However, such a fiber reinforced plastic material has a problem in that productivity is low due to complicated manufacturing process.

이에, 각종 모터에서의 경량화 문제와 방열, 전자파 문제를 동시에 만족하는 모터 케이스의 제조에 유용한 수지 조성물의 개발이 요구된다.
Therefore, it is required to develop a resin composition which is useful for manufacturing a motor case that simultaneously satisfies lightweight problems in various motors, heat radiation, and electromagnetic wave problems.

한국공개특허 제2004-0029073호(2004년04월03일 공개)Korean Patent Publication No. 2004-0029073 (published on April 03, 2004) 한국공개특허 제2007-0120104호(2007년12월21일 공개)Korean Published Patent Application No. 2007-0120104 (published on December 21, 2007)

본 발명의 목적은 우수한 방열 특성과 함께, 전자파 차폐 및 흡수능을 갖는 수지 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a resin composition having electromagnetic wave shielding and absorption ability together with an excellent heat radiation property.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 수지 조성물을 이용하여 제조되어, 우수한 방열 특성과 함께 전자파 차폐 및 흡수능을 가지며, 경량인 성형체를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a molded article which is manufactured using the above resin composition and which has excellent heat radiation characteristics, electromagnetic wave shielding and absorption ability, and is light in weight.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면 세미그래핀(semi-graphene) 5 내지 30중량%, 카본파이버(carbon fiber) 10 내지 35중량%, 및 고분자 재료 20 내지 60중량%를 포함하고, 상기 고분자 재료는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리(페닐렌설파이드)(poly(phenylene sulfide)), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(poly(butylene terephthalate)), 폴리아미드(polyamide), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate)), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate), 폴리비닐부티랄(poly vinyl butyral), 폴리에테르케톤(poly ether ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 수지 조성물이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises 5 to 30% by weight of a semi-graphene, 10 to 35% by weight of a carbon fiber, and 20 to 60% Wherein the polymeric material is selected from the group consisting of polycarbonate, poly (phenylene sulfide), poly (butylene terephthalate), polyamide, polypropylene but are not limited to, polypropylene, polyethylene, poly (methyl methacrylate), ethylene vinyl acetate, poly vinyl butyral, polyether ketone ), And a mixture thereof.

상기 수지 조성물에 있어서, 상기 세미그래핀은 팽창흑연을 불활성 가스 분위기하에서 1,000 내지 1,100rpm으로 45 내지 50초간 고속 회전시킨 후, 600 내지 800rpm으로 10 내지 15초간 저속 회전시키는 것을 1사이클로 하여, 5 내지 10회 볼밀 공정을 실시하여 제조된 것일 수 있다.In the resin composition, the semi-graphene is obtained by spinning the expanded graphite at a high speed of 1,000 to 1,100 rpm for 45 to 50 seconds under an inert gas atmosphere and then rotating at 600 to 800 rpm for 10 to 15 seconds at low speed, And may be manufactured by performing a ball milling process 10 times.

또, 상기 세미그래핀은 100nm 내지 10㎛의 평균입자 직경을 갖는 것일 수 있다.The semi-graphene may have an average particle diameter of 100 nm to 10 mu m.

또, 상기 카본파이버는 10 내지 400의 종횡비(길이/직경의 비)를 갖는 것일 수 있다.In addition, the carbon fibers may have an aspect ratio (length / diameter ratio) of 10 to 400.

또, 상기 카본파이버는 수지 조성물 내에서 3차원 네트워크 구조를 형성하며 포함될 수 있다.In addition, the carbon fibers may be included in the resin composition to form a three-dimensional network structure.

그리고 상기 수지 조성물은 카본나노튜브(carbon nanotube) 및 흑연 중 적어도 1종을 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 더 포함할 수 있다.The resin composition may further include at least one of carbon nanotube and graphite in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the resin composition.

또, 상기 카본나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.The carbon nanotubes may be selected from the group consisting of single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, and mixtures thereof.

또, 상기 수지 조성물은 실란계 화합물, 분산제, 금속 또는 금속 산화물 분말, 합금 분말, 페라이트계 분말, 충진제, 가교촉진제, 경화제, 왁스 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.The resin composition may further comprise an additive selected from the group consisting of a silane compound, a dispersant, a metal or metal oxide powder, an alloy powder, a ferrite powder, a filler, a crosslinking accelerator, a curing agent, a wax and a mixture thereof .

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 세미그래핀 5 내지 30중량%, 카본파이버 10 내지 35중량%, 및 고분자 재료 20 내지 60중량%를 용제 중에서 혼합한 후 혼련 및 건조하여 건조된 혼련물을 제조하는 단계, 그리고 상기 건조된 혼련물을 컴파운딩하여 펠렛을 제조하는 단계를 포함하며, 상기 고분자 재료는 폴리카보네이트, 폴리(페닐렌설파이드), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐부티랄, 폴리에테르케톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 수지 조성물의 제조방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a kneaded product obtained by mixing 5 to 30% by weight of semi-graphene, 10 to 35% by weight of carbon fibers and 20 to 60% by weight of a polymer material in a solvent, (Phenylene Sulfide), poly (butylene terephthalate), polyamide, polypropylene < RTI ID = 0.0 > , Polyethylene, poly (methyl methacrylate), ethylene vinyl acetate, polyvinyl butyral, polyether ketone, and mixtures thereof.

또, 본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 세미그래핀 및 고분자 재료를 용제 중에서 혼합한 후 혼련, 건조, 및 컴파운딩 공정을 통해 제1펠렛을 제조하는 단계; 카본파이버를 포함하는 탄소계 재료와 고분자 재료를 용제 중에서 혼합한 후 혼련, 건조 및 컴파운딩 공정을 통해 제2펠렛을 제조하는 단계; 그리고, 상기 제1펠렛과 제2펠렛을 90:10 내지 10:90의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하며, 상기 고분자 재료가 폴리카보네이트, 폴리(페닐렌설파이드), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐부티랄, 폴리에테르케톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 세미그래핀, 카본나노튜브, 카본파이버, 흑연 및 고분자 재료는 수지 조성물 총 중량에 대하여 세미그래핀 5 내지 30중량%, 카본파이버 10 내지 35중량%, 및 고분자 재료 20 내지 50중량%의 함량으로 포함되도록 하는 양으로 사용되는 것인 수지 조성물의 제조방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: preparing a first pellet by mixing semi-graphene and a polymer material in a solvent, followed by kneading, drying, and compounding; Mixing a carbonaceous material including a carbon fiber and a polymer material in a solvent, kneading, drying and compounding to produce a second pellet; And mixing the first pellet and the second pellet in a weight ratio of 90:10 to 10:90, wherein the polymer material is selected from the group consisting of polycarbonate, poly (phenylene sulfide), poly (butylene terephthalate) Wherein the thermoplastic resin is selected from the group consisting of polyamide, polyamide, polypropylene, polyethylene, poly (methyl methacrylate), ethylene vinyl acetate, polyvinyl butyral, polyether ketone, , The graphite and the polymeric material are used in an amount such that the graphite and the polymeric material are contained in an amount of 5 to 30% by weight of the semi-graphene, 10 to 35% by weight of the carbon fiber, and 20 to 50% A method of making a composition is provided.

또, 본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 상기한 수지 조성물을 사출성형하여 형성된 성형체가 제공된다.According to still another embodiment of the present invention, there is provided a molded article formed by injection molding the above-mentioned resin composition.

상기 성형체는 열전도도가 3W/mK 이상이고, 전자파 차폐율이 -100 내지 -10dB인 것일 수 있다.The molded article may have a thermal conductivity of 3 W / mK or more and an electromagnetic wave shielding ratio of -100 to -10 dB.

또, 상기 성형체는 모터 케이스(moter case) 또는 배선 정리용 트레이일 수 있다.The molded body may be a motor case or a tray for arranging wiring.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
Other details of the embodiments of the present invention are included in the following detailed description.

본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 우수한 방열특성과 함께, 전자파 차폐 및 흡수능을 가져, 경량의 모터 케이스, 특히 DC 모터 또는 BLDC 모터(Brush less Direct Current Motor)의 케이스, 또는 배선 정리용 트레이, 특히 선박 배선 정리용 트레이, 항공기 배선 정리용 트레이, 자동차 배선 정리용 트레이의 제조에 유용하다.
The thermoplastic resin composition according to the present invention has excellent heat dissipation properties and electromagnetic wave shielding and absorption ability and is suitable for a lightweight motor case, especially a case of a DC motor or a BLDC motor (Brush less Direct Current Motor) It is useful for manufacturing trays for wiring, tray for aircraft wiring, and trays for car wiring.

도 1은 전자파 차폐 시험시 사용된 시편의 규격을 나타낸 도면이다.
도 2는 전자파 차폐 시험시 사용된 시편 사출품 사진이다.
Fig. 1 is a view showing the specifications of a specimen used in the electromagnetic wave shielding test.
Fig. 2 is a photograph of a sample of the sample used in the electromagnetic wave shielding test.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments and is intended to illustrate and describe the specific embodiments in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 명세서에서 사용되는 "성형체"는 방열 및 전자파 흡수 기능을 동시에 갖는 고강성 소재로서, 펠럿(pellet) 형태, 필름(film) 형태 또는 시트(sheet) 형태 등의 다양한 가공(또는 성형) 형태를 포함한다.As used herein, the term "shaped body" is a highly rigid material having both heat dissipation and electromagnetic wave absorption functions and includes various processing (or molding) forms such as pellet, film or sheet do.

본 발명의 일 구현예에 따르면 (a) 세미그래핀(semi-graphene) 5 내지 30중량%, (b) 카본파이버(carbon fiber) 10 내지 35중량%, 및 (c) 고분자 재료 20 내지 60중량%를 포함하는 수지 조성물이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a polymeric material, comprising: (a) 5 to 30% by weight of a semi-graphene; (b) 10 to 35% by weight of carbon fibers; and (c) % ≪ / RTI >

이하 각 성분별로 상세히 설명한다.
Each component will be described in detail below.

(a) 세미그래핀(a) Semi grains

상기 세미그래핀은 볼밀장치의 회전주기 제어를 통한 팽창흑연의 기계적 입자 분리에 의해 제조되는 것으로, 팽창흑연에 비해 1.5 내지 3배 높은 전기적, 열적 특성을 나타낸다.The semi-graphene is produced by mechanical particle separation of expanded graphite by controlling the rotation period of the ball mill apparatus, and exhibits electric and thermal characteristics 1.5 to 3 times higher than that of expanded graphite.

구체적으로, 상기 세미그래핀은 볼밀장치 내에 팽창흑연을 투입한 후, 불활성 가스 분위기하에서, 1,000 내지 1,100rpm으로 45 내지 50초간 고속 회전시킨 후, 600 내지 800rpm으로 10 내지 15초간 저속 회전시키는 것을 1사이클로 하여, 5 내지 10회 볼밀 공정을 실시함으로써 제조될 수 있다.Specifically, the semi-graphene is produced by charging expandable graphite into a ball mill and then rotating it at a high speed of 1,000 to 1,100 rpm for 45 to 50 seconds under an inert gas atmosphere and then at low speed for 10 to 15 seconds at 600 to 800 rpm. Cycle, and performing a ball milling process 5 to 10 times.

이때 상기 팽창흑연은 천연 인편상 흑연을 화학처리하여 층간에 화학품이 삽입되도록 한 것으로, 구체적으로는 천연흑연에 대해 분쇄 수분급 공정을 실시하여 95% 이상의 흑연을 제조하고, 강산 세정 공정 및 고온, 알칼리 상태에서의 소결 공정을 순차 실시한 후, 화학 처리를 통해 흑연내 층 사이에 화학품을 삽입하고, 후속의 중화, 세정 및 건조 공정을 실시함으로써 제조될 수 있다. 이때 상기 소결 공정 후 추가의 세정 공정을 통해 순도를 99.5% 이상으로 높이는 것이 바람직할 수 있다.Specifically, natural graphite is subjected to pulverization water-dispersing process to produce 95% or more of graphite, and a strong acid washing step and a high temperature and high- A sintering step in an alkali state is carried out in sequence, a chemical is inserted between layers in the graphite through a chemical treatment, and a subsequent neutralization, cleaning and drying step is carried out. At this time, it may be preferable to increase the purity to 99.5% or more through an additional cleaning process after the sintering process.

또, 상기 세미그래핀의 제조시 사용되는 볼밀 장치는 챔버에 다수의 볼이 내재되어 볼의 충격력에 의해 대상물을 분쇄 또는 분리시키는 장치로, 임펠러의 유무 및 내부 챔버의 존재 여부에 따라 다양한 볼밀 장치로 분류될 수 있다.The ball mill apparatus used in the production of the semi-graphene is a device for crushing or separating an object by the impact force of a ball having a plurality of balls in the chamber. The ball mill apparatus includes various ball mill apparatuses . ≪ / RTI >

임펠러가 내장되지 않은 볼밀 장치의 경우 회전 중인 챔버 벽체와 자유낙하 하는 볼이 충돌하면서 상기 볼과 챔버 벽체 사이에서 발생하는 충격력에 의해 대상물의 분쇄 및 분리가 이루어진다. 또, 임펠러가 내장된 볼밀 장치에서는 임펠러의 회전에 의해 격렬하게 운동하는 볼들이 서로 충돌하면서 상기 볼과 볼 사이에서 발생되는 매우 강력한 충격력에 의해 대상물의 분쇄 및 분리가 이루어진다. 또, 큰 챔버와 내부의 작은 챔버 2개로 구성된 유성 볼밀(planetary ball mill) 장치의 경우, 임펠러 없이 볼에 의한 기계적 에너지에 의해 분쇄 및 분리가 이루어지는데, 이때 외부의 큰 챔버와 내부의 작은 챔버가 서로 반대 방향으로 회전함으로써 기계적 에너지가 더욱 증가될 수 있다. 이에 따라 유성 볼밀 장치를 이용하여 세미그래핀 분말의 기계적, 물리적 입자 분리를 실시하는 것이 보다 바람직할 수 있다.In the case of a ball mill apparatus without an impeller, a rotating chamber wall collides with a free falling ball, and the object is crushed and separated by an impact force generated between the ball and the chamber wall. Also, in a ball mill apparatus having an impeller, ball vibrating due to rotation of the impeller collides with each other, and the object is crushed and separated by a very strong impact force generated between the ball and the ball. In the case of a planetary ball mill system composed of a large chamber and two small chambers inside, the pulverization and separation are effected by the mechanical energy of the ball without impeller. In this case, the outer large chamber and the small inner chamber By rotating in opposite directions, the mechanical energy can be further increased. Accordingly, it is more preferable to perform the mechanical and physical particle separation of the semi-graphene powder using the planetary ball mill.

또, 1,000 내지 1,100rpm으로 45 내지 50초간의 고속 회전시킨 후, 600 내지 800rpm으로 10 내지 15초간 저속 회전시키는 것을 1사이클로 5 내지 10회 볼밀 공정을 실시하는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같이 고속 회전과 저속회전을 번갈아 실시함으로써 유성 볼밀 장치내 챔버들의 과열 및 그에 따른 세미그래핀의 과열을 방지할 수 있다.Also, it may be preferable to perform the ball milling process at 5 to 10 times in one cycle, which is a high-speed rotation at 1,000 to 1,100 rpm for 45 to 50 seconds and then a low-speed rotation at 600 to 800 rpm for 10 to 15 seconds. By alternately performing the high-speed rotation and the low-speed rotation in this way, overheating of the chambers in the planetary ball-mill and thus the overheating of the semigravain can be prevented.

또, 고속 회전 공정이 45초 미만으로 실시되면 팽창 흑연의 분리가 충분하지 않고, 50초를 초과하여 실시될 경우 챔버 내에 투입되는 볼의 마찰로 인하여 챔버의 금속파편 및 볼의 파편과 같은 오염물질이 발생할 우려가 있고, 또 이로 인해 세미그래핀의 2차 오염이 발생할 수도 있다.In addition, if the high-speed rotation process is performed for less than 45 seconds, the separation of the expanded graphite is not sufficient, and if it is carried out for more than 50 seconds, the friction of the balls introduced into the chamber causes contaminants such as metal fragments and ball fragments Which may cause secondary contamination of the semi-graphene.

또, 고속 회전 속도가 1,000rpm 초과 1,100rpm 미만일 경우 챔버 내의 팽창 흑연의 분리가 저하되고, 챔버 내에 투입되는 볼의 마찰로 인한 2차적 오염의 우려가 있다.In addition, when the high-speed rotation speed is more than 1,000 rpm and less than 1,100 rpm, the separation of the expanded graphite in the chamber is deteriorated and there is a fear of secondary contamination due to friction of the balls put into the chamber.

또, 상기 사이클을 5회 미만으로 실시될 경우 팽창 흑연의 입자 분리가 충분하지 않고, 10회를 초과하여 실시될 경우 팽창 흑연에서 마찰열이 과도하게 발생할 우려가 있다.If the cycle is carried out less than 5 times, the particles of the expanded graphite are not sufficiently separated, and if the cycle is carried out more than 10 times, frictional heat may excessively occur in the expanded graphite.

또, 상기 세미그래핀의 제조는 아르곤 또는 질소와 같은 불활성가스 분위기 하에서 실시되는 것이 바람직할 수 있다. 만약 대기 중에서 세미그래핀을 제작할 경우 팽창 흑연들 사이의 반응성이 증가되고, 대전에 의한 정전기가 발생하게 되며, 그 결과로 팽창 흑연들끼리의 응집 현상이 발생할 수 있다. 또, 불활성가스 분위기 하에서 실시될 경우 반응성, 특히 산화 반응이 저하됨으로써 정전기 발생이 방지되고, 또 팽창 흑연의 기계적 입자 분리가 촉진될 수 있다.It is also preferable that the semi-graphene is produced in an inert gas atmosphere such as argon or nitrogen. If semi-graphene is produced in air, the reactivity between expanded graphite increases, and static electricity is generated by charging, which may result in agglomeration of expanded graphite. Further, when the reaction is carried out in an inert gas atmosphere, the reactivity, particularly the oxidation reaction, is lowered, so that the generation of static electricity can be prevented and the mechanical particle separation of the expanded graphite can be promoted.

또, 상기 세미그래핀은 100nm 내지 10㎛의 평균입자 직경을 갖는 것이 바람직하다. 세미그래핀의 평균 입자 직경이 100nm 미만이면, 세미그래핀간 응집으로 수지 조성물에 대한 전기적, 열적 특성 개선 효과가 미미하고, 10㎛를 초과하면 수지 조성물내 세미그래핀의 분산성 저하로 인해 수지 조성물의 가공성이 저하될 우려가 있다.The semi-graphene preferably has an average particle diameter of 100 nm to 10 mu m. When the average particle diameter of the semi-graphene is less than 100 nm, the electrical and thermal properties of the resin composition are not sufficiently improved due to the aggregation between the semi-graphene grains. If the average particle diameter is more than 10 탆, There is a possibility that the workability of the substrate is deteriorated.

상기와 같은 세미그래핀은 수지 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 30중량%로포함될 수 있다. 세미그래핀의 함량이 5중량% 미만이면 세미그래핀 첨가에 따른 개선효과가 미미하고, 30중량%를 초과하면 수지 조성물의 강성이 저하될 우려가 있다. 세미그래핀 첨가에 따른 개선 효과의 현저함을 고려할 때, 상기 세미그래핀은 수지 조성물 총 중량에 대하여 15 내지 30중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
The semi-graphene may be contained in an amount of 5 to 30% by weight based on the total weight of the resin composition. If the content of the semi-graphene is less than 5% by weight, the improvement effect due to the addition of the semi-graphene is insignificant. If the content exceeds 30% by weight, the rigidity of the resin composition may be deteriorated. Considering the remarkable improvement effect of the addition of the semi-graphene, it is preferable that the semi-graphene is contained in an amount of 15 to 30% by weight based on the total weight of the resin composition.

(b) 카본파이버(b) carbon fiber

상기 카본파이버는 우수한 전기 전도성을 가져, 수지 조성물의 전자파 흡수능을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 필요에 따라 금속으로 코팅하여 사용할 수도 있다.The carbon fibers have an excellent electrical conductivity and serve to improve the electromagnetic wave absorbing ability of the resin composition. The carbon fibers may be coated with a metal if necessary.

상기 카본파이버는 10 내지 400, 혹은 40 내지 100의 종횡비(aspect ratio, 길이/직경의 비)를 갖는 것이 수지 조성물내 카본파이버 간의 접촉에 의한 3차원 네트워크 형성으로 전기 전도성 및 전자파 흡수능이 향상될 수 있어 바람직하다. 그러나 카본파이버의 종횡비가 10 미만이면 네트워크 형성이 어려워 전자파 흡수능 개선 효과가 미미하고, 종횡비가 400을 초과하면 수지 조성물의 강성이 저하될 우려가 있다.The carbon fibers have an aspect ratio (ratio of length / diameter) of 10 to 400, or 40 to 100 because the formation of a three-dimensional network by the contact between the carbon fibers in the resin composition can improve the electrical conductivity and the electromagnetic wave absorbing ability . However, if the aspect ratio of the carbon fibers is less than 10, the network formation is difficult and the effect of improving the electromagnetic wave absorbing ability is insignificant. If the aspect ratio exceeds 400, the rigidity of the resin composition may be deteriorated.

이와 같은 카본파이버는 열가소성 수지 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 35중량%로 포함될 수 있다. 카본파이버의 카본파이버가 1중량% 미만일 경우 카본파이버 사용에 따른 전자파 흡수능 개선효과가 미미하고, 35중량%를 초과할 경우 강성이 저하될 우려가 있다. 카본파이버의 사용에 따른 개선효과의 현저함을 고려할 때, 상기 카본파이버는 수지 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.
Such a carbon fiber may be contained in an amount of 1 to 35% by weight based on the total weight of the thermoplastic resin composition. When the carbon fiber of the carbon fiber is less than 1% by weight, the effect of improving the electromagnetic wave absorbability by the use of the carbon fiber is insignificant, and when it exceeds 35% by weight, the rigidity may be lowered. Considering the remarkable improvement effect of use of the carbon fibers, it is preferable that the carbon fibers are included in an amount of 10 to 20% by weight based on the total weight of the resin composition.

(c) 고분자 재료(c) Polymer material

상기 고분자 재료로는 사출 성형 공정에 사용가능한 고분자로서, 구체적으로 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리(페닐렌설파이드)(poly(phenylene sulfide), PPS), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(poly(butylene terephthalate), PBT), 폴리아미드(polyamide)(구체적으로는 PA6, PA66(homopolyamide based on hexamethylenediamine and adipic acid) 등), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate), PMMA), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA), 폴리비닐부티랄(poly vinyl butyral, PVB) 또는 폴리에테르케톤(poly ether ketone, PEK) 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독, 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.The polymer material may be a polymer that can be used in an injection molding process. Examples of the polymer include polycarbonate (PC), poly (phenylene sulfide), PPS, poly (butylene terephthalate) butylene terephthalate (PBT), polyamide (specifically PA6, PA66 (homopolyamide based on hexamethylenediamine and adipic acid), polypropylene (PP), polyethylene (PE) Polyvinyl butyral (PVB), polyether ketone (PEK), and the like can be used as the binder resin , And one of these may be used alone, or a mixture of two or more thereof may be used.

상기 고분자 재료는 사용 전 분쇄 공정을 통해 미분화된 것이 바람직할 수 있다.It may be preferable that the polymer material is pulverized before use to be undifferentiated.

상기와 같은 고분자 재료는 수지 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 60중량%, 혹은 40 내지 60중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 고분자 재료의 함유량이 20중량% 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 수지 조성물의 성형성 및 기계적 물성이 저하될 우려가 있고, 60중량%를 초과하면 다른 성분들의 사용량이 상대적으로 감소하여 전자파 흡수능 및 방열성이 저하될 우려가 있다.The polymer material may be contained in an amount of 20 to 60% by weight or 40 to 60% by weight based on the total weight of the resin composition. If the content of the polymer material is less than 20% by weight, the amount of the polymer material to be used may be too small to reduce the moldability and mechanical properties of the resin composition. If the content exceeds 60% by weight, There is a risk of degradation.

상기와 같은 구성을 갖는 수지 조성물은 상기한 성분들과 함께, 카본나노튜브(carbon nanotube) 및 흑연 중 적어도 1종을 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 더 포함할 수 있다.The resin composition having the above-described composition may further contain at least one of carbon nanotube and graphite in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the resin composition, together with the above-mentioned components.

상기 카본나노튜브는 뛰어난 전기전도성와 열전도성, 그리고 강성을 가져 수지 조성물의 방열 및 전자파 흡수성능을 향상시킬 수 있다.The carbon nanotube has excellent electrical conductivity, thermal conductivity, and rigidity, so that heat radiation and electromagnetic wave absorption performance of the resin composition can be improved.

구체적으로, 상기 탄소 나노 튜브는 단일벽 탄소나노튜브(single-walled carbon nanotube, SWCNT), 이중벽 탄소나노튜브(double-walled carbon nanotube, DWCNT), 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT) 또는 다발형 탄소나노튜브(rope carbon nanotube) 일 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Specifically, the carbon nanotube may be a single-walled carbon nanotube (SWCNT), a double-walled carbon nanotube (DWCNT), a multi-walled carbon nanotube (MWCNT) ) Or a rope carbon nanotube, and either one of them or a mixture of two or more of them may be used.

또, 전기 전도성 면에서는 다중벽 탄소나노튜브 및 다발형 탄소나노튜브가 우수하고, 열전도성 면에서는 단일벽 탄소나노튜브가 보다 우수한 효과를 나타낸다. 이에 따라 수지 조성물의 응용 분야에서 요구되는 방열 및 전자파 흡수성능을 고려하여, 단일벽 탄소나노튜브와, 다중벽 또는 다발형 탄소나노튜브를 혼합하여 포함하는 것이 보다 바람직할 수 있다.In addition, in terms of electrical conductivity, multi-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes are excellent, and in terms of thermal conductivity, single-walled carbon nanotubes exhibit superior effects. Accordingly, it is more preferable to mix the single-walled carbon nanotubes with the multi-walled or bundle-type carbon nanotubes in consideration of heat dissipation and electromagnetic wave absorption performance required in the application field of the resin composition.

상기와 같은 카본나노튜브는 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있으나, 0.1 내지 3중량%로 포함되는 것이 보다 바람직할 수 있다. 카본나노튜브의 함량이 0.1중량% 미만이면 카본나노튜브 사용에 따른 개선효과가 미미하고, 3중량%를 초과하면 수지 조성물의 강성이 저하될 우려가 있다. 카본나노튜브의 사용에 따른 개선효과의 현저함을 고려할 때, 상기 카본나노튜브는 수지 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 3중량%로 포함되는 것이 보다 더 바람직할 수 있다.The carbon nanotubes may be contained in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the resin composition, but may be more preferably 0.1 to 3% by weight. When the content of the carbon nanotubes is less than 0.1% by weight, the improvement effect of the use of the carbon nanotubes is insignificant. When the content is more than 3% by weight, the rigidity of the resin composition may be deteriorated. Considering the remarkable improvement effect of use of the carbon nanotubes, it is more preferable that the carbon nanotubes are contained in an amount of 1 to 3 wt% based on the total weight of the resin composition.

또, 상기 흑연은 수지 조성물의 인장강도 등의 기계적 물성을 향상시키는 역할을 한다. 구체적으로는 상기 흑연은 인상 흑연 또는 고결정질 흑연일 수 있으며, 이중에서도 인상흑연이 바람직하고, 20 내지 80메쉬의 크기를 갖는 조립질 인상흑연이 보다 바람직할 수 있다. 흑연이 상기한 범위내의 크기를 가질 때 수지 조성물에 대한 기계적 물성, 또는 보강성능의 개선효과가 크다. 만약 상기 범위를 벗어나 20메쉬 미만일 경우 흑연입자간의 응집으로 수지 조성물내 불균일하게 분산될 수 있고, 그 결과로 수지 조성물의 기계적 물성이 저하될 우려가 있다. 또, 흑연의 입자크기가 80메쉬를 초과할 경우에는 수지 조성물과의 혼합성이 저하되어 균질 혼합이 어렵고, 이에 따라 수지 조성물의 기계적 물성이 저하될 우려가 있다.The graphite serves to improve the mechanical properties such as the tensile strength of the resin composition. Specifically, the graphite may be impregnated graphite or highly crystalline graphite, and impregnated graphite is preferable, and granular impression graphite having a size of 20 to 80 mesh may be more preferable. When the graphite has a size within the above-mentioned range, the improvement in the mechanical properties or the reinforcing performance for the resin composition is significant. If the particle size is less than 20 mesh, the aggregation of the graphite particles may be unevenly dispersed in the resin composition. As a result, the mechanical properties of the resin composition may deteriorate. When the particle size of the graphite exceeds 80 mesh, the mixing property with the resin composition is lowered and the homogeneous mixing is difficult, and the mechanical properties of the resin composition may be deteriorated.

상기와 같은 흑연은 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%, 혹은 1 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 흑연의 첨가량이 0.1중량% 미만이면 흑연 사용에 따른 개선 효과가 미미하고, 10중량%를 초과하면 수지 조성물의 신장률이 저하될 우려가 있다. 흑연의 사용에 따른 개선효과의 현저함을 고려할 때, 상기 흑연은 수지 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다.The above-mentioned graphite may be contained in an amount of 0.1 to 10% by weight, or 1 to 10% by weight based on the total weight of the resin composition. When the amount of graphite added is less than 0.1 wt%, the improvement effect of graphite is small. When the amount of graphite is more than 10 wt%, the elongation percentage of the resin composition may decrease. Considering the remarkable improvement effect of the use of graphite, it is preferable that the graphite is contained in an amount of 1 to 5% by weight based on the total weight of the resin composition.

또, 상기 수지 조성물은 실란계 화합물을 더 포함할 수 있다.The resin composition may further comprise a silane-based compound.

상기 실란계 화합물은 긴 사슬형 작용기의 입체적 장애로 인해 수지 조성물을 경화시킬 때, 직경이 마이크론 이하인 개방형 기공을 형성함으로써 수지 조성물의 방열 효과를 증가시킬 수 있다. 이러한 실란계 화합물로는 구체적으로 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸에톡시실란, 베타 (3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 헵타데카플루오로데시트리메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타아크릴록시프로필트리스(트리메틸실록시)실란, 메틸트리스(디메틸시록시)실란, 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시 실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 3-[N-아닐-N-(2-아미노에틸)]아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-아닐-N-메타아크릴로닐]아미노프로필트리메톡시실란, N,N-Bis[3-(트리메톡시시닐)프로필]메타아크릴아마이드 및 γ-글리시독시트리메틸디메톡시실란 중에서 선택된 1종 이상의 유기실란계 화합물일 수 있다.When the resin composition is cured due to steric hindrance of the long chain type functional group, the silane compound can increase the heat radiation effect of the resin composition by forming open pores having a diameter of not more than micron. Specific examples of the silane compound include 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethylmethoxysilane, 3-glycidyloxy 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, heptadecafluorodecyl silane, heptadecafluorodecyl silane, heptadecafluorodecyl silane, heptadecafluorodecyl silane, Methacryloxypropyltrimethoxysilane, methoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane, methyltris (dimethylsiloxy) 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, N- (? -Aminoethyl) -? - aminopropyltrimethoxysilane, 3- [N-anil- ] Aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N-anil-N-glycidyl) aminopropyltri N, N-bis [3- (trimethoxycinnamyl) propyl] methacrylamide and [gamma] -glycidoxime Trimethyldimethoxysilane, and trimethyldimethoxysilane.

상기 실란계 화합물은 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 5중량%로 포함될 수 있다. 실란계 화합물의 함량이 0.5중량% 미만이면 실란계 화합물 사용에 따른 효과가 미미하고, 5중량%를 초과할 경우 과도한 개방형 기공의 형성으로 수지 조성물의 기계적 특성이 저하될 우려가 있다.The silane compound may be contained in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the total weight of the resin composition. If the content of the silane-based compound is less than 0.5 wt%, the effect of using the silane-based compound is insignificant. If the content of the silane-based compound exceeds 5 wt%, the mechanical properties of the resin composition may deteriorate due to excessive open pore formation.

또, 본 발명에 따른 수지 조성물은 분산제를 더 포함할 수 있다.The resin composition according to the present invention may further comprise a dispersant.

상기 분산제는 수지 조성물내 카본 나노 튜브, 카본파이버 등의 입자상 물질들의 분산성을 증가시키는 역할을 하는 것으로, 구체적으로는 우레탄계, 아크릴계, 인계, 유기산염계, 무기산염계 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 사용될 수 있다.The dispersant serves to increase the dispersibility of particulate matter such as carbon nanotubes and carbon fibers in the resin composition. Specifically, the dispersant may be a urethane, acrylic, phosphorus, organic acid salt, inorganic acid salt, Can be used.

상기 분산제는 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 7중량%로 포함되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 분산제의 함량이 0.5중량% 미만이면, 분산제 사용에 따른 효과가 미미하고, 또 7중량%를 초과하면 과잉 함유로 인한 상승효과가 없다.The dispersant may be contained in an amount of 0.5 to 7% by weight based on the total weight of the resin composition. If the content of the dispersant is less than 0.5% by weight, the effect of using the dispersant is insignificant. If the content of the dispersant is more than 7% by weight, there is no synergistic effect due to the excessive content.

또, 상기 수지 조성물은 상기한 성분들 외에도 전기 전도성 첨가제, 충진제, 가교촉진제, 경화제, 및 왁스 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The resin composition may further include at least one additive selected from electroconductive additives, fillers, crosslinking accelerators, hardeners, and waxes in addition to the above-mentioned components.

구체적으로 상기 전기 전도성 첨가제로는 금속 분말, 합금 분말 또는 페라이트계 분말 등이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 금속 분말로는 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 구리(Cu), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 코발트(Co), 로듐(Rh),루테늄(Ru) 또는 주석(Sn) 등과 같은 금속 미립자 또는 산화주석, 산화인듐, 산화인듐주석(ITO), 산화안티몬, 산화안티몬아연 또는 산화안티몬주석 등과 같은 금속산화물 미립자가 사용될 수 있다. 또 상기 합금 분말로는 샌더스트(sendust) 계열, 퍼멀로이(permalloy) 계열, 몰리퍼멀로이(molypermalloy)계열, 비정질(amorphous) 계열의 분말이 사용될 수 있다. 또, 페라이트계의 분말로는 산화철(Fe203), 산화니켈(NiO), 산화 아연(ZnO), 산화구리(CuO), 니켈-아연 페라이트 또는 망간-아연 페라이트 분말 등이 사용될 수 있다.Specifically, metal powder, alloy powder, or ferrite powder may be used as the electrically conductive additive. More specifically, the metal powder may be at least one selected from the group consisting of Ag, Au, Pt, Cu, Ni, Pd, Co, Rh, Metal oxide such as tin oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), antimony oxide, zinc antimony oxide or antimony tin oxide may be used as the metal fine particles such as tin (Ru) or tin (Sn) As the alloy powder, a powder of a sendust series, a permalloy series, a molypermalloy series, and an amorphous series may be used. As the ferrite powder, iron oxide (Fe 2 O 3 ), nickel oxide (NiO), zinc oxide (ZnO), copper oxide (CuO), nickel-zinc ferrite or manganese-zinc ferrite powder may be used.

또, 상기 충진제는 수지 조성물의 보강성을 개선시키는 역할을 하는 것으로, 구체적으로는 실리카, 탄화규소, 산화마그네슘, 지르코니아, 알루미나 또는 티타니아 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.Specific examples of the filler include silica, silicon carbide, magnesium oxide, zirconia, alumina and titania. One of these fillers may be used alone or a mixture of two or more thereof may be used. Can be used.

상기와 같은 구성을 갖는 수지 조성물은, 세미그래핀 5 내지 30중량%, 카본파이버 10 내지 35중량%, 및 고분자 재료 20 내지 60중량%를 용제 중에서 혼합한 후 혼련 및 건조하여 건조된 혼련물을 제조하는 단계(단계 1), 그리고 상기 건조된 혼련물을 컴파운딩하여 펠렛을 제조하는 단계(단계 2)를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수 있다.The resin composition having the above-mentioned composition is obtained by mixing 5 to 30% by weight of semi-graphene, 10 to 35% by weight of carbon fibers and 20 to 60% by weight of a polymer material in a solvent, kneading and drying, (Step 1), and preparing a pellet by compounding the dried kneaded product (step 2).

상기 건조된 혼련물의 제조 단계 1에 있어서, 수지 조성물의 제조에 사용가능한 세미그래핀, 카본파이버 및 고분자 재료의 종류와 사용량은 앞서 설명한 바와 동일하다. 이때 선택적으로 카본나노튜브(carbon nanotube) 및 흑연 중 적어도 1종을 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%, 그리고 실란계 화합물, 분산제, 금속 또는 금속 산화물 분말, 합금 분말, 페라이트계 분말, 충진제, 가교촉진제, 경화제, 왁스 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 혼합할 수도 있다.In step 1 of the above-mentioned dried kneaded product, the kinds and amounts of the semigravidin, the carbon fiber and the polymer material usable in the production of the resin composition are the same as those described above. At this time, at least one of carbon nanotube and graphite may be added in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the resin composition, and a silane compound, dispersant, metal or metal oxide powder, alloy powder, ferrite powder, , A crosslinking accelerator, a curing agent, a wax, and a mixture thereof may be further mixed.

상기 용제로는 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부탄올 등의 알콜류, 벤젠, 크실렌, 텍사놀, 에틸렌글리콜, 부틸카비톨, 에틸셀로솔브, 글리세롤, 및 디메틸술폭시드 등으로부터 선택된 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 또 상기한 유기 용제 대신에 물과 같은 수성 용제가 사용될 수도 있다.Examples of the solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and butanol, and single solvents selected from benzene, xylene, texanol, ethylene glycol, butyl carbitol, ethyl cellosolve, glycerol, Or a mixture of two or more of them may be used. Further, an aqueous solvent such as water may be used instead of the organic solvent.

또, 상기 세미그래핀, 카본파이버 및 고분자 재료가 용제에 첨가, 혼합되기에 앞서, 상기한 성분들의 균일 분산 및 혼련을 위한 분산제를 용제에 미리 용해시키는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같이 분산제가 용제에 먼저 용해됨으로써 후속으로 첨가되는 성분들의 분산성을 향상시키고, 또 수지 조성물의 사출성형시 구성 성분들 간의 결합력이 향상될 수 있다.In addition, it may be preferable to previously dissolve the dispersant for uniform dispersion and kneading of the above-mentioned components in a solvent before the semi-graphene, the carbon fiber and the polymer material are added to and mixed with the solvent. By dissolving the dispersant in the solvent in this way, the dispersibility of the components to be added subsequently can be improved, and the bonding force between the components during the injection molding of the resin composition can be improved.

또, 상기 세미그래핀, 카본파이버 및 고분자 재료와 용제의 혼합 후 혼합물 중의 각 성분들의 분산 균일도를 향상시키기 위해 선택적으로 분산 공정이 더 실시될 수도 있다. 이때 분산 공정은 연속식 초음파 장치를 이용하거나 배치식 장치를 이용하여 실시될 수 있다.Further, after the mixing of the semi-graphene, the carbon fiber and the polymer material and the solvent, an optional dispersion process may be further performed to improve the dispersion uniformity of the respective components in the mixture. The dispersion process may be carried out using a continuous ultrasonic device or a batch type device.

또, 상기 혼합 및 선택적인 분산 공정의 완료 후에는 통상의 방법에 따른 혼련공정이 실시될 수 있다.After completion of the mixing and optional dispersion process, a kneading process according to an ordinary method may be performed.

상기 혼련 공정의 완료 후에는 건조 공정이 실시될 수 있으며, 이때 건조 공정은 열풍 건조, 가열 건조 등 통상의 건조 방법에 따라 실시될 수 있다.After completion of the kneading step, a drying step may be performed, and the drying step may be performed according to a conventional drying method such as hot air drying, heat drying, and the like.

상기한 건조 공정의 결과로 수득된 건조된 혼련물에 대해 컴파운딩 공정을 통한 펠렛 제조 단계가 실시된다.The dried kneaded product obtained as a result of the above-mentioned drying step is subjected to a pellet preparation step through a compounding process.

상기 컴파운딩 공정은 통상의 컴파운딩 장비를 이용하여 실시될 수 있으며, 구체적으로는 동방향 이축 압축기(twin screw extruder) 또는 코 니더(co-kneader)가 사용될 수 있다.The compounding step may be carried out using a conventional compounding equipment. Specifically, a twin screw extruder or a co-kneader may be used.

또 다른 방법으로, 상기 수지 조성물은, 세미그래핀 및 고분자 재료를 용제 중에서 혼합한 후 혼련, 건조, 및 컴파운딩 공정을 통해 제1펠렛을 제조하는 단계; 카본파이버를 포함하는 탄소계 재료와 고분자 재료를 용제 중에서 혼합한 후 혼련, 건조 및 컴파운딩 공정을 통해 제2펠렛을 제조하는 단계; 그리고, 상기 제1펠렛과 제2펠렛을 90:10 내지 10:90의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하는 제조방법에 의해 제조될 수도 있다.Alternatively, the resin composition may be prepared by mixing a semi-graphene and a polymer material in a solvent, and then kneading, drying, and compounding to produce a first pellet; Mixing a carbonaceous material including a carbon fiber and a polymer material in a solvent, kneading, drying and compounding to produce a second pellet; And mixing the first pellet and the second pellet in a weight ratio of 90:10 to 10:90.

상기 세미그래핀, 카본파이버 및 고분자 재료는 앞서 설명한 바와 동일하고, 각각의 함량은 수지 조성물에서의 각 구성성분들의 함량 조건을 충족하도록 하는 양으로 사용될 수 있다. 또, 수지 조성물이 흑연 또는 카본나노튜브를 더 포함하는 경우, 흑연은 제1펠렛 제조시에, 그리고 카본나노튜브는 제2펠렛 제조시에 각각 첨가되는 것이 혼합 균일성 등을 고려할 때 보다 바람직하다. The semi-graphene, the carbon fiber and the polymer material are the same as described above, and the respective contents can be used in an amount to satisfy the content condition of each constituent component in the resin composition. When the resin composition further comprises graphite or carbon nanotubes, it is more preferable that graphite is added at the time of preparing the first pellet and the carbon nanotubes are respectively added at the time of producing the second pellet, considering the mixing uniformity and the like .

또, 제1 및 제2펠렛 제조를 위한 혼련, 건조 및 컴파운딩 공정은 앞서 설명한 바와 동일한 방법으로 실시될 수 있다.The kneading, drying and compounding processes for producing the first and second pellets may be carried out in the same manner as described above.

상기와 같이 제1 및 제2펠렛을 구분하여 제조할 경우, 균일한 혼합이 가능하고, 또 성상 압출이 가능하다.When the first and second pellets are separately prepared as described above, uniform mixing is possible and the extrusion can be performed.

제조된 제1 및 제2펠렛은 90:10 내지 10:90의 중량비로 혼합될 수 있으며, 이때 선택적으로 혼련기를 이용하여 30 내지 60rpm으로 10 내지 60분간의 혼합공정이 실시될 수 있다.The prepared first and second pellets may be mixed at a weight ratio of 90:10 to 10:90, and the mixing process may be performed at 30 to 60 rpm for 10 to 60 minutes using a kneader.

상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 수지 조성물은 고강성을 나타내는 동시에, 우수한 방열 및 전자파 흡수능을 갖는 탄소계 재료 강화 플라스틱일 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 수지 조성물은 고강성, 방열 및 전자파 흡수능이 요구되는 모터 케이스용 수지 조성물일 수 있다.The resin composition produced by the above production method can be a carbon-based material reinforced plastic exhibiting high rigidity and having excellent heat radiation and electromagnetic wave absorption ability. More specifically, the resin composition may be a resin composition for a motor case that requires high rigidity, heat radiation, and electromagnetic wave absorbing ability.

이에 따라 상기 펠렛 형태로 제작된 수지 조성물에 대해 사출 공정을 통해 우수한 방열 특성과 함께 전자파 흡수 기능을 물론 고강성의 특성을 갖고, 종래 금속 재질의 제품에 비해 경량인 성형체를 제조할 수 있다. 구체적으로 상기 성형체는 80 내지 200MPa의 인장강도, 1 내지 3%의 신율, 100 내지 300MPa의 굴곡강도를 갖는다. 또, 상기 성형체는 열전도도가 3W/mK 이상, 혹은 3W/mK 내지 6W/mK이고, 전자파차폐율이 -100 내지 -10dB인 것일 수 있다.Accordingly, the resin composition produced in the form of pellets can be molded into a lightweight molded article having an excellent heat dissipation property as well as an electromagnetic wave absorbing function as well as a high rigidity property compared with a conventional metal material through an injection process. Specifically, the molded article has a tensile strength of 80 to 200 MPa, an elongation of 1 to 3%, and a flexural strength of 100 to 300 MPa. The molded article may have a thermal conductivity of 3 W / mK or more, or 3 W / mK to 6 W / mK, and an electromagnetic wave shielding ratio of -100 to -10 dB.

구체적으로, 상기 성형체는 선박 배선 정리용 트레이, 항공기 배선 정리용 트레이, 자동차 배선 정리용 트레이, 디오 케이스, 셋탑 박스, 연료 전지의 케이스 등 다양한 전자기기 또는 차량용 부품의 케이스(하우징)일 수 있으며, 특히 우수한 방열특성과 함께, 전자파 차폐 및 흡수능, 그리고 경량이 요구되는 모터 케이스(예를 들면, DC 및 BLDC 모터 케이스 등) 또는 배선 정리용 트레이일 수 있다.Specifically, the molded body may be a case (housing) of various electronic devices or vehicle parts such as a tray for ship wiring, a tray for arranging aircraft wiring, a tray for car wiring, a diocase, a set- (For example, a DC and BLDC motor case or the like) or a tray for arranging wiring, in which electromagnetic wave shielding and absorption ability and light weight are required, together with excellent heat radiation characteristics.

이하, 구체적인 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the following examples are merely illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

실시예 Example

하기 표 1에 기재된 각 성분들을 기재 함량으로 건식 혼합한 후, 용제로서 에틸렌 글리콜 중에서 혼합하여 혼련 및 건조하였다. 건조된 혼련물을 컴파운딩하여 펠렛 형상의 수지 조성물을 제조하였다.
Each of the components described in Table 1 below was dry mixed with a base content, mixed in ethylene glycol as a solvent, kneaded and dried. The dried kneaded product was compounded to prepare a resin composition in the form of a pellet.

고분자재료1) Polymer materials 1) 카본파이버2) Carbon fiber 2) 세미그래핀3) Semi graphene 3) 카본나노튜브4) Carbon nanotubes 4) 실시예 1Example 1 6060 3030 1010 00 실시예 2Example 2 5050 3030 2020 00 실시예 3Example 3 4040 3030 3030 00 실시예 4Example 4 4040 3030 2525 55 실시예 5Example 5 5959 2020 2020 1One 실시예 6Example 6 5757 2020 2020 33 실시예 7Example 7 5555 2020 2020 55

상기 표 1에서, 각 성분들의 함량 단위는 중량%임In Table 1, the content unit of each component is% by weight

(1) 고분자 재료: 폴리아미드(PA6)(1) Polymer material: polyamide (PA6)

(2) 카본파이버: 종횡비 50의 카본파이버(2) Carbon fiber: Carbon fiber having an aspect ratio of 50

(3) 세미그래핀: 팽창흑연을 불활성 가스 분위기하에서 1,000 내지 1,100rpm으로 45 내지 50초간 고속 회전시킨 후, 600 내지 800rpm으로 10 내지 15초간 저속 회전시키는 것을 1사이클로 하여, 5 내지 10회 볼밀 공정을 실시하여 제조된 것으로, 평균입자 직경 400nm.(3) Semi-graphene: Semi-graphene: Expanded graphite is rotated at a high speed of 1,000 to 1,100 rpm for 45 to 50 seconds under an inert gas atmosphere and then rotated at 600 to 800 rpm for 10 to 15 seconds at low speed. And had an average particle diameter of 400 nm.

(4) 카본나노튜브: 다중벽 탄소나노튜브
(4) Carbon nanotubes: Multi-walled carbon nanotubes

시험예Test Example

상기 실시예에서 제조한 펠렛을 사출하여 시편을 제조하고, 제조된 시편에 대해 하기와 같은 방법으로 인장강도, 신율, 굴곡강도, 충격 강도, 열전도도 그리고, 전자파 차폐율을 측정하였다.Tensile strength, elongation, flexural strength, impact strength, thermal conductivity, and electromagnetic shielding ratio of the prepared specimens were measured in the following manner.

인장강도와 파단시 신장률은 ASTM D638-10에 의거하여 측정하였으며, 굴곡강도는 ASTM D790-10(procedure A)에 의거하여 측정하였다.Tensile strength and elongation at break were measured according to ASTM D638-10, and flexural strength was measured according to ASTM D790-10 (procedure A).

또, 열전도도는 열전도도 분석기(C-Term사의 기기명 TCI, 열전도도 범위 0 내지 100W/mk, 측정시간 0.08초 ~ 5초)를 사용하여 측정하였다.The thermal conductivity was measured using a thermal conductivity analyzer (TCI name of C-Term company, thermal conductivity range 0 to 100 W / mk, measurement time 0.08 second to 5 seconds).

전자파 차폐시험은 ASTM D4935-10방법에 따라 하기 표 2에 기재된 장치를 이용하여 실시하였으며, 시험에 사용된 시편의 규격 및 모양은 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같다.The electromagnetic wave shielding test was carried out according to the ASTM D4935-10 method using the apparatus shown in Table 2 below, and specimens used for the test were as shown in Figs. 1 and 2.

장비명Equipment name 모델명model name 제품 사양Specifications 제조사manufacturer Test receiverTest receiver ESCIESCI 9kHz - 3.0GHz9kHz - 3.0GHz Rohde & SchwarzRohde & Schwarz Far field test fixtureFar field test fixture EM-2107AEM-2107A 30MHz - 1.5GHz30MHz - 1.5GHz Electro MetricsElectro Metrics AttenuatorAttenuator 34-10-3434-10-34 DC-18GHz 10dB, 2EADC-18GHz 10dB, 2EA Aeroflex/WeinschelAeroflex / Weinschel Rf amplifierRf amplifier 10WD1000, 5S1G410WD1000, 5S1G4 DC-1000MHz 40dB, 800MHz 4.2GHz 38dBDC-1000MHz 40dB, 800MHz 4.2GHz 38dB Amplifier ResearchAmplifier Research

그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The results are shown in Table 3 below.

인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
신율
(%)
Elongation
(%)
굴곡강도
(MPa)
Flexural strength
(MPa)
열전도도
(W/mK)
Thermal conductivity
(W / mK)
전자파차폐율
(dB)
Electromagnetic wave shielding rate
(dB)
실시예 1Example 1 166166 2.52.5 203203 5.85.8 -18-18 실시예 2Example 2 116116 1.71.7 163163 5.45.4 -19-19 실시예 3Example 3 8484 1.01.0 139139 6.16.1 -22-22 실시예 4Example 4 120120 1.81.8 160160 3.93.9 -42-42 실시예 5Example 5 120120 1.81.8 160160 3.83.8 -38-38 실시예 6Example 6 8686 1.61.6 156156 3.93.9 -52-52 실시예 7Example 7 8282 1.41.4 153153 3.93.9 -55-55

상기 표 3의 실험결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 7의 수지 조성물의 시편은 우수한 기계적 물성과 함께, 우수한 열전도도 및 전자파 차폐율을 나타내어, 개선된 방열 효과 및 전자파 흡수 성능을 나타냄을 알 수 있다.
The results of the tests of Table 3 show that the specimens of the resin compositions of Examples 1 to 7 according to the present invention exhibit excellent thermal conductivity and electromagnetic shielding ratio together with excellent mechanical properties and exhibit improved heat radiation effect and electromagnetic wave absorption performance .

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

Claims (13)

세미그래핀(semi-graphene) 5 내지 30중량%,
카본파이버(carbon fiber) 10 내지 35중량%, 및
고분자 재료 20 내지 60중량%를 포함하며,
상기 고분자 재료는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리(페닐렌설파이드)(poly(phenylene sulfide)), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(poly(butylene terephthalate)), 폴리아미드(polyamide), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(poly(methyl methacrylate)), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate), 폴리비닐부티랄(poly vinyl butyral), 폴리에테르케톤(poly ether ketone) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 카본파이버는 10 내지 400의 종횡비(길이/직경의 비)를 갖는 것인 수지 조성물.
5 to 30% by weight of a semi-graphene,
10 to 35% by weight of carbon fiber, and
20 to 60% by weight of a polymeric material,
The polymeric material may be selected from the group consisting of polycarbonate, poly (phenylene sulfide), poly (butylene terephthalate), polyamide, polypropylene, Polypropylene, polyethylene, poly (methyl methacrylate), ethylene vinyl acetate, poly vinyl butyral, polyether ketone, and the like. ≪ / RTI > and mixtures thereof,
Wherein the carbon fibers have an aspect ratio (ratio of length / diameter) of 10 to 400.
제1항에 있어서,
상기 세미그래핀이 팽창흑연을 불활성 가스 분위기하에서 1,000 내지 1,100rpm으로 45 내지 50초간 고속 회전시킨 후, 600 내지 800rpm으로 10 내지 15초간 저속 회전시키는 것을 1사이클로 하여, 5 내지 10회 볼밀 공정을 실시하여 제조된 것인 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The semi-graphene is subjected to a ball milling process 5 to 10 times by rotating the expanded graphite at a high speed of 1,000 to 1,100 rpm for 45 to 50 seconds under an inert gas atmosphere and then at low speed for 10 to 15 seconds at 600 to 800 rpm By weight.
제1항에 있어서,
상기 세미그래핀이 100nm 내지 10㎛의 평균입자 직경을 갖는 것인 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the semi-graphene has an average particle diameter of 100 nm to 10 mu m.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 카본파이버가 수지 조성물 내에서 3차원 네트워크를 형성하며 포함되는 것인 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon fibers are contained in the resin composition to form a three-dimensional network.
제1항에 있어서,
카본나노튜브(carbon nanotube) 및 흑연 중 적어도 1종을 수지 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 더 포함하는 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Carbon nanotubes and graphite in an amount of 0.1 to 10% by weight based on the total weight of the resin composition.
제6항에 있어서,
상기 카본나노튜브가 단일벽 탄소나노튜브, 이중벽 탄소나노튜브, 다중벽 탄소나노튜브, 다발형 탄소나노튜브 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 수지 조성물.
The method according to claim 6,
Wherein the carbon nanotubes are selected from the group consisting of single-walled carbon nanotubes, double-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes, and mixtures thereof.
제1항에 있어서,
실란계 화합물, 분산제, 금속 또는 금속 산화물 분말, 합금 분말, 페라이트계 분말, 충진제, 가교촉진제, 경화제, 왁스 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함하는 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the resin composition further comprises an additive selected from the group consisting of a silane compound, a dispersant, a metal or metal oxide powder, an alloy powder, a ferrite powder, a filler, a crosslinking accelerator, a curing agent, a wax and a mixture thereof.
세미그래핀 5 내지 30중량%, 카본파이버 10 내지 35중량%, 및 고분자 재료 20 내지 60중량%를 용제 중에서 혼합한 후 혼련 및 건조하여 건조된 혼련물을 제조하는 단계, 그리고
상기 건조된 혼련물을 컴파운딩하여 펠렛을 제조하는 단계를 포함하며,
상기 고분자 재료가 폴리카보네이트, 폴리(페닐렌설파이드), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐부티랄, 폴리에테르케톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 수지 조성물의 제조방법.
Mixing 5 to 30% by weight of semi-graphene, 10 to 35% by weight of carbon fiber, and 20 to 60% by weight of a polymer material in a solvent, kneading and drying to prepare a dried kneaded product, and
And compounding the dried kneaded product to prepare a pellet,
Wherein the polymeric material is selected from the group consisting of polycarbonate, poly (phenylene sulfide), poly (butylene terephthalate), polyamide, polypropylene, polyethylene, poly (methyl methacrylate), ethylene vinyl acetate, polyvinyl butyral, And mixtures thereof. ≪ / RTI >
세미그래핀 및 고분자 재료를 용제 중에서 혼합한 후 혼련, 건조, 및 컴파운딩 공정을 통해 제1펠렛을 제조하는 단계;
카본파이버를 포함하는 탄소계 재료와 고분자 재료를 용제 중에서 혼합한 후 혼련, 건조 및 컴파운딩 공정을 통해 제2펠렛을 제조하는 단계; 그리고,
상기 제1펠렛과 제2펠렛을 90:10 내지 10:90의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하며,
상기 고분자 재료가 폴리카보네이트, 폴리(페닐렌설파이드), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리비닐부티랄, 폴리에테르케톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 세미그래핀, 카본파이버, 및 고분자 재료는 수지 조성물 총 중량에 대하여 세미그래핀 5 내지 30중량%, 카본파이버 10 내지 35중량%, 및 고분자 재료 20 내지 60중량%의 함량으로 포함되도록 하는 양으로 사용되는 것인 수지 조성물의 제조방법.
Mixing the semi-graphene and the polymer material in a solvent, and then kneading, drying, and compounding to produce a first pellet;
Mixing a carbonaceous material including a carbon fiber and a polymer material in a solvent, kneading, drying and compounding to produce a second pellet; And,
Mixing the first pellet and the second pellet in a weight ratio of 90:10 to 10:90,
Wherein the polymeric material is selected from the group consisting of polycarbonate, poly (phenylene sulfide), poly (butylene terephthalate), polyamide, polypropylene, polyethylene, poly (methyl methacrylate), ethylene vinyl acetate, polyvinyl butyral, ≪ / RTI > and mixtures thereof,
Wherein the semi-graphene, carbon fiber and polymeric material are contained in an amount of 5 to 30% by weight of the semi-graphene, 10 to 35% by weight of the carbon fiber and 20 to 60% by weight of the polymeric material, By weight based on the total weight of the resin composition.
제1항에 따른 수지 조성물을 사출성형하여 형성된 성형체.A molded article formed by injection molding the resin composition according to claim 1. 제11항에 있어서,
열전도도가 3W/mK 이상이고, 전자파 차폐율이 -100 내지 -10dB인 것인 성형체.
12. The method of claim 11,
A thermal conductivity of 3 W / mK or more, and an electromagnetic wave shielding ratio of -100 to -10 dB.
제11항에 있어서,
모터 케이스(moter case) 또는 배선 정리용 트레이인 성형체.
12. The method of claim 11,
Molded body that is a motor case or tray for wiring arrangement.
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