KR101919279B1 - Lds 안테나를 위한 열가소성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

LDS(Laser Direct Structuring) 안테나를 위한 열가소성 수지 조성물이 개시된다. LDS 안테나의 성형을 위한 열가소성 수지 조성물은 20 중량 퍼센트 내지 50 중량 퍼센트의 하나 이상의 열가소성 수지, 1 중량 퍼센트 내지 10 중량 퍼센트의 하나 이상의 LDS 첨가제, 30 중량 퍼센트 내지 50 중량 퍼센트의 하나 이상의 세라믹 첨가제 및 15 중량 퍼센트 내지 25 중량 퍼센트의 하나 이상의 탄소 입자를 포함하되, 25 GHz 대역에서 측정 시, 9 이상의 비유전율(relative permittivity) 및 0.006 이하의 손실율(dissipation factor)을 나타낼 수 있다.

Description

LDS 안테나를 위한 열가소성 수지 조성물{THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION FOR LDS ANTENNA}
본 발명은 LDS(Laser Direct Structuring) 안테나를 제조 시 우수한 도금성을 유지하면서도 높은 유전율 및 낮은 손실율을 갖는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.
LDS(Laser Direct Structuring) 안테나는 레이저를 이용해 열가소성 수지에 원하는 패턴으로 구리, 니켈 등을 도금하여 전기적 특성을 구현한 안테나다. LDS 공정은 레이저와 전용　프로그램을 통해 원하는 위치에 미세한 패턴을 도안할 수 있기 때문에, 안테나를 소형화할 수 있고 안테나의 설계가 자유롭다는 장점이 있다. 또한 전용 프로그램을 이용하기 때문에 안테나 패턴을 손쉽게 수정할 수 있다는 장점도 있다. 이러한 장점들로 인하여 LDS 안테나는 스마트폰과 같이 무선 통신 기능을 구비하는 소형의 전자 장치에 적용되고 있다.
일반적으로 LDS 안테나의 제조를 위해서 열가소성 수지로서 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate)가 사용되며, PC에는 도금성을 위해 구리 크롬 스피넬(copper chromite spinel)이 1 내지 10 중량% 정도 첨가된다. 이와 같이 구성된 열가소성 수지 조성물은 1GHz 대역에서 2 내지 3정도의 비유전율(relative permittivity)과 0.01 내지 0.001 정도의 손실율(dissipation factor)을 갖는다. 여기서, 비유전율은 유전 상수(dielectric constant)라고도 불린다. 그러나 무선 통신 시스템이 발전함에 따라 25GHz 대역을 사용하는 차세대 무선 통신 시스템을 고려하면, 원활한 통신을 위해 25GHz 대역에서 높은 비유전율(예를 들어, 9 이상)을 가지는 열가소성 수지 조성물이 필요하다. 하지만 손실율은 비유전율이 높아질수록 증가한다. 따라서 25GHz 대역에서 보다 높은 비유전율을 가지면서도 낮은 손실율을 유지하는 LDS 안테나를 위한 열가소성 수지 조성물이 요구되고 있다.
본 발명의 기술적 과제는 LDS 안테나를 제조 시 우수한 도금성을 유지하면서도 높은 비유전율 및 낮은 손실율을 갖는 열가소성 수지 조성물을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, LDS 안테나의 성형을 위한 열가소성 수지 조성물은 20 중량 퍼센트 내지 50 중량 퍼센트의 하나 이상의 열가소성 수지, 1 중량 퍼센트 내지 10 중량 퍼센트의 하나 이상의 LDS 첨가제, 30 중량 퍼센트 내지 50 중량 퍼센트의 하나 이상의 세라믹 첨가제 및 15 중량 퍼센트 내지 25 중량 퍼센트의 하나 이상의 탄소 입자를 포함하되, 25 GHz 대역에서 측정 시, 9 이상의 비유전율(relative permittivity) 및 0.006 이하의 손실율(dissipation factor)을 나타낼 수 있다.
일 측면에서, 상기 열가소성 수지는 폴리페닐렌 에테르(polyphenylene ether)를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 LDS 첨가제는 수산화 구리 인산염(copper hydroxide phosphate)을 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 세라믹 첨가제는 BaSrTiO3를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 탄소 입자는 카본 블랙(carbon black)을 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 열가소성 수지 조성물은 상기 열가소성 수지를 20 중량 퍼센트 내지 35 중량 퍼센트로 포함하고, 상기 세라믹 첨가제를 40 중량 퍼센트 내지 50 중량 퍼센트로 포함하고, 상기 탄소 입자를 20 중량 퍼센트 내지 25 중량 퍼센트로 포함하되, 1GHz 대역 및 25 GH 대역에서 측정 시, 9 이상의 비유전율을 나타내고, 0.001 이하의 손실율을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따르면, LDS 안테나를 제조 시 우수한 도금성을 유지하면서도 높은 비유전율 및 낮은 손실율을 갖는 열가소성 수지 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 하나 이상의 실시예의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항이 개시된다. 그러나, 당업자라면 후술하는 실시예에 대한 다수의 변형예를 파악할 수 있을 것이므로, 하기의 실시예는 예시적인 것에 불과하다. 또한, 이하에서 "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징, 구성 및/또는 성분이 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성, 성분 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 기본 기능에 변화를 유발하지 않고 변화시킬 수 있는 임의의 정략적인 표현은 축약 언어에 의해 변형될 수 있다. 따라서, "약" 및 "거의"와 같은 용어들에 의해 변형된 값은 명시된 정확한 값에 제한되지 않을 수 있다. 적어도 일부의 경우에서 이러한 축약 언어가 해당하는 값은 이를 측정하기 위한 기기의 정밀도에 의해 변화될 수 있기 때문이다.
본 발명은 LDS(Laser Direct Structuring) 안테나 제조에 적합하며, 비유전율이 높고 손실율이 낮은 열가소성 수지 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 1종 이상의 열가소성 수지, 1종 이상의 LDS 첨가제, 1종 이상의 유전율이 높은 세라믹 첨가제 및 1종 이상의 탄소 입자를 포함할 수 있다. 본 발명에서 각각의 구성, 성분의 성질 및/또는 이들의 농도는 선택적으로 제어되어, 높은 비유전율, 낮은 손실율, 우수한 기계적 성질 및 가공성이 유지된다. 따라서, 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 용이하게 가공될 수 있으며, 레이저 직접 구조화 공정을 통해 용이하게 그 표면에 안테나가 성형될 수 있다.
본 발명에서, 열가소성 수지로서 다양한 종류의 고분자 수지가 사용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 있어서 고분자 수지로서 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT: PolyButylene　Terephthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET:PolyEthylene Terephthalate), 폴리아미드(PA: PolyAmide), 폴리이미드(PI: PolyImide), 폴리카보네이트(PC: PolyCarbonate), 폴리스타이렌(PS: PolyStyrene), 폴리페닐렌 설파이드(PPS: PolyPhenylene　Sulfide), 폴리에테르 이미드(PEI: PolyEther Imide), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK: PolyEther　Ether　Ketone), 폴리아릴레이트(PAR: PolyARylate), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA: PolyMethyl　MethAcrylate), 폴리프로필렌(PP: PolyPropylene), 폴리페닐렌 옥사이드(PPO: PolyPhehylene Oxide), 폴리페닐렌 에테르(PPE: PolyPhenylene Ether), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE: High Density PolyEthylene), 초고밀도 폴리에틸렌(UHMW-PE:Ultra High Molecular Weight PolyEthylene), 폴리옥시메틸렌(POM: PolyOxyMethylen), 아크릴로니트럴 부타디엔 스틸렌(ABS: Acrylonitrile Butadiene Styrene), 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE:PolyTetra FluoroEthylene), 폴리옥시 메틸렌(POM: PolyOxy Methylene), 폴리우레탄(PUR: PolyUreThane), 공폴리에스터 열가소성 엘라스토머(COP: Copolyester Thermoplastic Elastomer), 스타이렌(styrene)을 포함하는 공중합체(copolymer)등의 열가소성 수지가 사용될 수 있으며, 필요에 따라 이러한 수지들 중 1종 이상을 포함하는 혼합물이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물에 있어서, 열가소성 수지의 함량은 20 내지 95 중량%이며, 바람직하게는 20 내지 50 중량%이다.
한편 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 LDS 첨가제를 포함한다. 그러므로 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 레이저에 의해 용이하게 활성화될 수 있다. LDS 첨가제는 레이저에 노출되어 금속의 방출을 야기한다. 따라서, 열가소성 수지 조성물 상에는, 레이저에 의해 안테나 패턴이 성형될 때 혼입된 금속 입자를 함유하는 거친 표면이 형성된다. 이러한 입자는, 이후 도금 공정(plating process) (예를 들어, 구리도금, 금도금, 니켈도금, 은도금, 아연도금, 주석도금 등) 동안 결정 성장을 위한 핵으로 작용한다. LDS 첨가제는 통상적으로 열가소성 수지 조성물에 약 1 중량% 내지 약 10 중량%로 포함될 수 있다. LDS 첨가제로서 구리 크롬 스피넬(copper chromite spinel)이 사용될 수 있으나, 바람직하게는 수산화 구리 인산염(copper hydroxide phosphate)이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 유전율이 높은 세라믹 첨가제를 포함한다. 상기 세라믹 첨가제는, 전하(또는 분극) 대전압의 선형 반응을 나타내는 세라믹 입자를 포함할 수 있다. 상기 세라믹 입자는, 강유전(ferroelectric) 및/또는 상유전(paraelectric) 물질을 포함할 수 있다. 상기 강유전 물질은 일 예로, 바륨티탄산염(BaTiO3), 스트론튬티탄산염(SrTiO3), 칼슘티탄산염(CaTiO3), 마그네슘티탄산염(MgTiO3), 바륨스트론튬티탄산염(BaSrTiO3), 스트론튬바륨티탄산염(SrBaTi2O6), 나트륨바륨니오베이트(NaBa2Nb5O15), 칼륨바륨니오베이트(KBa2Nb5O15) 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 상유전물질은 일 예로, 티타늄다이옥사이드(TiO2), 탄탈륨펜톡사이드(Ta2O5), 하프늄다이옥사이드(HfO2), 니오븀펜톡사이드(Nb2O5), 알루미나(Al2O3) 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명에서 세라믹 입자의 형태는 특별히 한정되지 않고, 미세분말, 섬유, 플레이트 등을 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 요구되는 유전 성질을 달성하기 위하여 탄소 입자(예를 들어, 흑연, 카본 블랙 등)를 포함한다. 그러나 탄소 입자의 전도성 때문에, 이를 포함하는 열가소성 수지 조성물의 손실율은 증가할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 탄소 입자로 인한 영향을 최소화하기 위하여, 열가소성 수지 조성물에서 탄소 입자는 약 20중량% 내지 25 중량%, 일부 양태에서 약 15중량% 내지 약 25 중량% 포함될 수 있다. 반면, 열가소성 수지 조성물에서 세라믹 입자는 약 40중량% 내지 약 50 중량%, 일부 양태에서 약 30 중량% 내지 약 50중량% 포함될 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따라 생성되는 열가소성 수지 조성물은 상대적으로 높은 비유전율 및 낮은 손실율을 갖는다. 예를 들어, 일 실시예에 따라 생성되는 열가소성 수지 조성물의 비유전율은, 스플리트 포스트(split post) 공진법으로 측정 시, 1GHz 대역에서 약 8.8 이상 및 25GHz 대역에서 약 9.4 이상일 수 있다. 또한 일부 양태에서는 1GHz 대역에서 약 8.5 이상 및 25GHz 대역에서 약 9.5 이상일 수 있다. 이러한 높은 비유전율은 얇은 기판을 형성하는 능력을 촉진시킬 수 있고, 최소의 전기적 간섭 수준으로 안테나가 사용될 수 있게 한다. 손실율 역시 스플리트 포스트 공진법으로 측정 시, 1GHz 대역에서 약 0.00075 및 25GHz 대역에서 약 0.00078이고, 일부 양태에서는 1GHz 대역에서 약 0.00057 및 25GHz 대역에서 약 0.00062로서, 상대적으로 낮은 손실율을 유지한다.
상기 개시된 구성 성분 이외에, 본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물에는 항균제, 안료, 산화방지제, 안정화제, 계면활성제, 왁스, 유동성촉진제, 고체용매, 및 성질/가공성을 향상시키기 위해 첨가되는 유리 섬유, 충격 보강제 등이 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 당해 분야에서 잘 알려진 임의의 다양한 방법들을 통해 조합될 수 있다. 특정 양태에서, 1종 이상의 열가소성 수지, 1종 이상의 세라믹 첨가제, 1종 이상의 LDS 첨가제, 1종 이상의 탄소 입자, 섬유상 중합체 및 다른 선택적 첨가제가 압출기 내에서 혼합물로서 용융 가공되어 열가소성 수지 조성물을 형성할 수 있다. 상기 혼합물은 단일-스크류 또는 다중-스크류 압출기 내에서 약 250 ℃ 내지 약 450 ℃의 온도로 용융 가공될 수 있다. 일 양태에서, 상기 압출기는 다중 온도 영역을 포함할 수 있다. 각 영역의 온도는 열가소성 수지의 융점에 대해 약 -60 ℃ 내지 약 25 ℃내로 설정될 수 있다. 일 양태에서, 상기 혼합물은 용적 공급기(volumetric feeder)에 의해 공급 스로트(feed throat)로 공급될 수 있다. 일 양태에서 상기 열가소성 수지 조성물의 구성 성분은 상기 압출기의 상이한 지점에서 추가될 수 있다. 예를 들어, 열가소성 수지가 공급 스로트에서 공급될 수 있고, 특정 첨가제(예를 들어, 세라믹 첨가제, LDS첨가제 및 탄소 입자 등)가 하류에 위치하는 동일 또는 상이한 온도 영역에서 공급될 수 있다. 최종 혼합물은 용융 및 혼합되어 압출될 수 있다. 압출된 열가소성 수지 조성물은 이후 워터 배스(water bath)에서 퀀칭(quenching)되어 고체화되고, 펠렛타이저(pelletizer)에서 과립화된 후 건조될 수 있다.
이하, 하기의 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위는 후술하는 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
다음의 실시예 및 비교예에서의 열가소성 수지 조성물은 비유전율 및 손실율이 공지된 스플릿 포스트 유전 공진기(split post dielectric resonator)를 통해 측정되었다. 보다 구체적으로, 견본 평판의 샘플이 두 개의 고정된 유전 공진기 사이에 삽입되었으며, 1GHz 및 25GHz대역에서 10개의 샘플에 대해 시험하고 평균값을 기재하였다.
원활한 도금을 위하여 모든 실시예에 대하여 약 5 중량%의 LDS 첨가제가 첨가되었으며, 요구되는 물성이 충족되는 범위 내에서 각 조성비에 따른 결과값을 측정하였다. 열가소성 수지 조성물에 LDS 첨가제를 첨가하지 않는 경우 도금성이 유지되지 않아서 그 표면에 LDS 안테나를 성형할 수 없었다. 뿐만 아니라 열가소성 수지 조성물에 LDS 첨가제를 첨가하지 않았을 때에는 세라믹 첨가제 및/또는 탄소 입자를 물성이 유지되는 범위 내에서 최대치로 첨가해도 1GHz 및 25GHz 대역 모두에서 9 이상의 비유전율은 달성할 수 없었다.
한편, LDS 첨가제를 첨가하지 않는 경우에는 LDS 첨가제를 첨가하는 경우에 비해 특정 수준의 유전율을 달성하기 위해서 보다 많은 양의 세라믹 첨가제 및/또는 탄소 입자가 첨가되어야 했다. 따라서 LDS 첨가제를 첨가하지 않는 경우, LDS 첨가제를 첨가하는 경우와 동일한 유전율을 얻기 위해서는 세라믹 첨가제 및/또는 탄소 입자의 비중이 증가하게 되며, 이는 제품 단가 상승의 요인이 된다.
비교예
비교예로서, 열가소성 수지 조성물을 PPO(SABIC Innovative Plastics에서 시판함), BaTiO3(Wuxi Nobel Electronics Co. Ltd에서 시판함) 및 구리 크롬 스피넬(Ferro Far East Limited에서 시판함)로 형성하였다. 이하의 표들에서 각 성분에 대한 수치는 중량%를 의미한다.
Base Resin LDS Additives Dk Additives Dk Df 도금성
PPO copper chromite spinel BaTiO3 1GHz 25GHz 1GHz 25GHz 　
95 5 0 2.7 3.1 0.001 0.00102 O
85 5 10 3.5 3.9 0.00104 0.00106 O
75 5 20 4.2 4.8 0.00108 0.00109 O
65 5 30 5 5.8 0.00113 0.00114 O
55 5 40 5.8 6.7 0.00118 0.0012 O
45 5 50 6.6 7.7 0.00123 0.00125 O
표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, PPO를 기반으로 구리 크롬 스피넬과 BaTiO3를 첨가하는 경우, 50중량% 수준까지 세라믹 첨가제를 첨가해도 1GHz 및 25GHz 대역 모두에서 9 수준의 비유전율(Dk)은 달성할 수 없음을 알 수 있다.
제1 실시예
제1 실시예로서, 열가소성 수지 조성물을 PPE(China National BlueStar Group Co. Ltd에서 시판함), 구리 크롬 스피넬(Ferro Far East Limited에서 시판함) 및 BaTiO3(Wuxi Nobel Electronics Co. Ltd에서 시판함)으로 형성하였다.
Base Resin LDS Additives Dk Additives Dk Df 도금성
PPE copper chromite spinel BaTiO3 1GHz 25GHz 1GHz 25GHz 　
95 5 0 3.2 3.5 0.00066 0.00068 O
85 5 10 4 4.5 0.00069 0.00072 O
75 5 20 4.9 5.5 0.00073 0.00077 O
65 5 30 6 6.4 0.00077 0.00081 O
55 5 40 6.9 7.4 0.00083 0.00085 O
45 5 50 8 8.5 0.00088 0.00089 O
표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, PPE를 이용하여 구리 크롬 스피넬과 BaTiO3를 첨가하는 경우, 약 50 중량%의 세라믹 첨가제를 첨가할 때 1GHz 및 25GHz 대역에서 8 이상의 비유전율을 달성했다. 따라서 기초 수지로서 PPE를 사용하면 보다 높은 비유전율과 보다 낮은 손실율(Df)을 달성할 수 있음을 알 수 있었다.
제2 실시예
제2 실시예로서, 열가소성 수지 조성물을 PPE(China National BlueStar Group Co. Ltd에서 시판함), 수산화 구리 인산염(Ferro Far East Limited에서 시판함) 및 BaTiO3(Wuxi Nobel Electronics Co. Ltd에서 시판함)으로 형성하였다.
Base Resin LDS Additives Dk Additives Dk Df 도금성
PPE copper hydroxide phosphate BaTiO3 1GHz 25GHz 1GHz 25GHz 　
95 5 0 3.3 3.5 0.00065 0.00066 O
85 5 10 4.1 4.6 0.00068 0.0007 O
75 5 20 5 5.6 0.00071 0.00074 O
65 5 30 6.1 6.5 0.00076 0.00078 O
55 5 40 7 7.5 0.0008 0.00082 O
45 5 50 8.1 8.7 0.00085 0.00089 O
표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, PPE를 기반으로 수산화 구리 인산염과 BaTiO3를 첨가하는 경우, 40중량% 이상의 세라믹 첨가제를 첨가하면 1GHz 및 25GHz 대역에서 8 이상의 비유전율을 달성했으며, 여전히 0.0008 수준의 손실율을 유지했다. 따라서 LDS 첨가제로서 구리 크롬 스피넬 보다 수산화 구리 인산염을 사용하는 것이 보다 높은 비유전율을 달성하는데 유리함을 알 수 있었다.
제3 실시예
제3 실시예로서, 열가소성 수지 조성물을 PPE(China National BlueStar Group Co. Ltd에서 시판함), 구리 크롬 스피넬(Ferro Far East Limited에서 시판함) 및 BaSrTiO3(Samchun Chemical Co. Ltd에서 시판함)으로 형성하였다.
Base Resin LDS Additives Dk Additives Dk Df 도금성
PPE copper chromite spinel BaSrTiO3 1GHz 25GHz 1GHz 25GHz 　
95 5 0 3.2 3.5 0.00066 0.00068 O
85 5 10 4.5 5.1 0.00069 0.0007 O
75 5 20 5.3 5.9 0.00072 0.00074 O
65 5 30 6.4 6.8 0.00076 0.00078 O
55 5 40 7.4 7.8 0.00080 0.00082 O
45 5 50 8.5 8.9 0.00083 0.00088 O
표 4에서 볼 수 있는 바와 같이, PPE를 기반으로 구리 크롬 스피넬과 BaSrTiO3를 첨가하는 경우, 40중량% 정도 세라믹 첨가제를 첨가할 때 1GHz 및 25GHz 대역에서 8 이상의 비유전율을 나타냈으며, 50중량% 정도 세라믹 첨가제를 첨가할 경우 25GHz 대역에서는 9에 근접한 비유전율을 나타냈다. 따라서 세라믹 첨가제로서 BaTiO3보다 BaSrTiO3를 사용하는 것이 보다 높은 비유전율을 달성하는데 유리함을 알 수 있었다.
제4 실시예
제4 실시예로서, 열가소성 수지 조성물을 PPE(China National BlueStar Group Co. Ltd에서 시판함), 구리 크롬 스피넬(Ferro Far East Limited에서 시판함), BaTiO3(Wuxi Nobel Electronics Co. Ltd.에서 시판함) 및 카본 블랙(Kumho Petrochemical Co. Ltd에서 시판함)으로 형성하였다.
Base Resin LDS Additives Dk Additives Dk Df 도금성
PPE copper chromite spinel BaTiO3 Carbon black 1GHz 25GHz 1GHz 25GHz 　
95 5 0 0 3.2 3.5 0.00066 0.00068 O
80 5 10 5 5.1 6 0.00071 0.0007 O
65 5 20 10 6.2 7 0.00074 0.00073 O
50 5 30 15 7.3 8.2 0.00078 0.00077 O
35 5 40 20 8.8 9.4 0.00081 0.0008 O
20 5 50 25 10 10.4 0.00083 0.0008 O
표 5에서 볼 수 있는 바와 같이, PPE를 기반으로 구리 크롬 스피넬과 약 40 중량%의 BaTiO3 및 약 20 중량%의 카본 블랙을 첨가하는 경우, 25GHz 대역에서 9 이상의 비유전율을 달성했으며, 50 중량% 정도의 세라믹 첨가제 및 25 중량% 정도의 카본 블랙을 첨가할 경우 1GHz 대역 및 25GHz 대역 모두에서 10 이상의 비유전율을 달성했다. 따라서 세라믹 첨가제와 탄소 입자를 특정 비율 이상 첨가하면 차세대 무선통신 시스템에서 요구하는 9 이상의 높은 비유전율을 달성할 수 있음을 알 수 있었다.
제5 실시예
제5 실시예로서, 열가소성 수지 조성물을 PPE(China National BlueStar Group Co. Ltd에서 시판함), 구리 크롬 스피넬(Ferro Far East Limited에서 시판함), BaSrTiO3(Samchun Chemical Co. Ltd에서 시판함) 및 카본 블랙(Kumho Petrochemical Co. Ltd에서 시판함)으로 형성하였다.
Base Resin LDS Additives Dk Additives　 Dk 　 Df 　 도금성
PPE copper chromite spinel BaSrTiO3 Carbon black 1GHz 25GHz 1GHz 5GHz 　
95 5 0 0 3.2 3.5 0.00066 0.00068 O
80 5 10 5 5.5 6.4 0.00068 0.00069 O
65 5 20 10 6.6 7.5 0.0007 0.0007 O
50 5 30 15 7.6 8.4 0.00071 0.00074 O
35 5 40 20 9.6 10.2 0.00073 0.00078 O
20 5 50 25 10.5 11 0.00076 0.0008 O
표 6에서 볼 수 있는 바와 같이, PPE를 기반으로 구리 크롬 스피넬과 약 40 중량%의 BaSrTiO3 및 약 20 중량%의 카본 블랙을 첨가하는 경우, 1GHz 대역 및 25GHz 대역에서 9 이상의 비유전율을 달성했으며, 50 중량%의 정도 세라믹 첨가제 및 25 중량%의 카본 블랙을 첨가할 경우 1GHz 대역 및 25GHz 대역 모두에서 10 이상의 비유전율을 달성했다. 따라서 PPE에 카본 블랙과 BaSrTiO3를 모두 첨가하는 것이 보다 낮은 비용으로도 용이하게 목표로 하는 비유전율을 달성할 수 있음을 알 수 있었다.
제6 실시예
제6 실시예로서, 열가소성 수지 조성물을 PPE(China National BlueStar Group Co. Ltd에서 시판함), 수산화 구리 인산염(Ferro Far East Limited에서 시판함), BaSrTiO3(Samchun Chemical Co. Ltd에서 시판함) 및 카본 블랙(Kumho Petrochemical Co. Ltd에서 시판함)으로 형성하였다.
Base Resin LDS Additives Dk Additives　 Dk 　 Df 　 도금성
PPE copper hydroxide phosphate BaSrTiO3 Carbon black 1GHz 25GHz 1GHz 25GHz 　
95 5 0 0 3.3 3.5 0.00065 0.00066 O
80 5 10 5 6.1 7 0.00067 0.00068 O
65 5 20 10 7.2 8.1 0.00069 0.00068 O
50 5 30 15 8.5 9.5 0.0007 0.00069 O
35 5 40 20 10.1 11 0.00071 0.0007 O
20 5 50 25 11.5 12.1 0.00071 0.00071 O
표 7에서 볼 수 있는 바와 같이, PPE를 기반으로 수산화 구리 인산염과 약 30 중량%의 BaSrTiO3 및 약 15 중량%의 카본 블랙을 첨가하는 경우, 25GHz 대역에서 9 이상의 비유전율을 달성했으며, 40 중량% 이상의 세라믹 첨가제 및 20 중량% 이상의 카본 블랙을 첨가할 경우 1GHz 대역 및 25GHz 대역 모두에서 10 이상의 비유전율을 달성했다. 따라서 열가소성 수지 조성물을 형성 시 열가소성 수지로서 PPE를 사용하고, LDS 첨가제로서 수산화 구리 인산염을 사용하고, 세라믹 첨가제로서 BaSrTiO3를 사용하고, 탄소 입자를 첨가하면 최적화된 구성으로 1GHz 대역 및 25GHz 대역 모두에서 9 이상의 비유전율을 달성할 수 있음을 알 수 있었다.
이상 제시된 실시예에 대한 설명은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예에 대한 다양한 변형은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예에 적용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 여기에 제시된 실시예로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리 및 신규한 특징과 일관되는 가장 넓은 의미의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. LDS(Laser Direct Structuring) 안테나의 성형을 위한 열가소성 수지 조성물에 있어서,
    20 중량 퍼센트 내지 35 중량 퍼센트의 폴리페닐렌 에테르(polyphenylene ether);
    1 중량 퍼센트 내지 10 중량 퍼센트의 수산화 구리 인산염(copper hydroxide phosphate);
    40 중량 퍼센트 내지 50 중량 퍼센트의 BaSrTiO3; 및
    20 중량 퍼센트 내지 25 중량 퍼센트의 카본 블랙(carbon black)을 포함하되,
    1GHz 대역 및 25 GHz 대역에서 측정 시, 9 이상의 비유전율(relative permittivity) 및 0.001 이하의 손실율(dissipation factor)을 나타내는, 열가소성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 따른 열가소성 수지 조성물을 포함하는, 제품.
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