KR102500503B1 - 높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 - Google Patents

높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR102500503B1
KR102500503B1 KR1020200131654A KR20200131654A KR102500503B1 KR 102500503 B1 KR102500503 B1 KR 102500503B1 KR 1020200131654 A KR1020200131654 A KR 1020200131654A KR 20200131654 A KR20200131654 A KR 20200131654A KR 102500503 B1 KR102500503 B1 KR 102500503B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
thermoplastic resin
resin composition
flame retardant
Prior art date
Application number
KR1020200131654A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220049063A (ko
Inventor
노태호
박상현
조정환
조철진
Original Assignee
주식회사 삼양사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼양사 filed Critical 주식회사 삼양사
Priority to KR1020200131654A priority Critical patent/KR102500503B1/ko
Publication of KR20220049063A publication Critical patent/KR20220049063A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102500503B1 publication Critical patent/KR102500503B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/02—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/26—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/003—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 폴리프로필렌 수지, 셀룰로오스 섬유, 난연제 및 말레산기-함유 공중합체를 포함함으로써, 난연성 및 기계적 특성이 우수한 동시에 높은 감쇠비(Damping ratio)를 가져 진동을 억제할 수 있기 때문에, 스피커 인클로저에 적용시 음질 특성을 향상시키는 고음질 소재로 사용될 수 있는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.

Description

높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품{Flame-retardant thermoplastic resin composition having high damping ratio and molded article comprising the same}
본 발명은 높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 폴리프로필렌 수지, 셀룰로오스 섬유, 난연제 및 말레산기-함유 공중합체를 포함함으로써, 난연성 및 기계적 특성이 우수한 동시에 높은 감쇠비(Damping ratio)를 가져 진동을 억제할 수 있기 때문에, 스피커 인클로저에 적용시 음질 특성을 향상시키는 고음질 소재로 사용될 수 있는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
일반적인 스피커는 스피커 유닛(Speaker unit), 네트워크(Crossover network) 및 인클로저(Enclosure)로 구성되며, 스피커 유닛에 부착된 드라이버 진동판의 전후 왕복 운동에 의하여 음파(Sound waves)를 만들어 낸다. 상기 인클로저는 일반적으로 스피커 통(Box)을 의미하며, 스피커의 음질에 주는 영향이 매우 크다.
스피커에서 만들어지는 음파에는 진동판의 전면으로 방사되는 것(+)과 후면으로 방사되는 것(-)의 두 종류가 있다. 전면 진동판의 음파가 (+)라면, 뒷면 인클로저에서 반사된 음파는 (-)로 “Out of phase”가 된다. 따라서, 이 두 가지 음파들이 만나면 소리(진동)가 상쇄(cancel)되는 현상이 발생되어 소멸한다. 이 때, 인클로저가 지나치게 울리면 음이 명료하지 못한 반면 너무 딱딱하면 자연스럽지 못한 음이 나오는 등, 인클로저의 소재(재질)에 따라 반사되는 음파에 변화가 발생할 수 있으며, 그 결과, 스피커에서 잡음이 만들어 질 수 있다.
일반적으로 인클로저는 나무(MDF), 금속 등 단단한 재질로 만들어지는데, 이 중에서 나무가 부드럽고 감쇠비가 높아 진동과 잡음을 억제하는 특성이 좋기 때문에, 고급 스피커에 많이 적용되어 왔다. 그러나 나무 재질은 성형성이 부족하고, 불에 타기 쉬워서 난연성을 가지기 어렵기 때문에, 난연 규제를 적용하는 전기전자 제품인 사운드바, 블루투스 스피커 등의 대중화된 음향 장비를 위한 소재로서 활용되기 어렵다는 단점을 가지고 있다.
따라서, 나무와 달리 성형성이 우수하고 난연성을 가지는 동시에, 나무와 같이 감쇠비가 높아 음파의 왜곡 현상 및 잡음을 방지할 수 있어, 스피커의 인클로저용으로 특히 적합하게 사용될 수 있는 소재의 개발이 요청되고 있다.
본 발명의 목적은, 열가소성 수지 본연의 물성을 유지하여 성형성 및 기계적 물성 밸런스가 우수하면서, 동시에 높은 감쇠비 및 자연 질감의 외관을 지녀, 기존의 나무 재질을 대체하여 스피커의 인클로저용으로 특히 적합하게 사용될 수 있는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, (1) 폴리프로필렌 수지; (2) 셀룰로오스 섬유; (3) 난연제; 및 (4) 말레산기-함유 공중합체;를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품이 제공된다.
바람직한 일 구체예에서, 상기 성형품은 스피커의 인클로저일 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지 본연의 우수한 성형성 및 기계적 물성을 나타내면서 동시에 높은 감쇠비 및 자연 질감의 외관을 나타내기 때문에, 기존의 나무 재질 대신 이를 사용하여 스피커의 인클로저를 제조하면, 고음질은 물론 시각적으로 나무 질감의 외관 및 만졌을 때 Soft touch 특성을 제공할 수 있고, 나아가 난연성이 확보되어 전기전자 제품의 내장재로 사용하기 어려웠던 기존의 문제도 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 3에서 제조된 조성물 시편들에 대하여 수행한 난연성 평가 결과를 나타낸 사진들이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 조성물 시편들 및 기존 타사 제품(폴리프로필렌 수지와 셀룰로오스 섬유만 함유)의 예시적 외관을 나타낸 사진들이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조된 조성물로 제작된 인클로저, 폴리프로필렌 수지 단독(PP)으로 제조된 인클로저, 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 단독(ABS)으로 제조된 인클로저를 각각 사용하여 수행한 음향 투과 손실 측정 결과이다.
이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서 “음향 특성“은 소재의 “감쇠비(Damping ratio)”로 평가하며, “감쇠비”는 물체의 운동을 저지시키려는 단위 속도당의 힘으로 정의되는 감쇠의 크기, 즉 감쇠계수(damping coefficient)를 해당 물체의 임계감쇠(critical damping)로 나눈 상대적인 비로 정의된다. 또한, 여기서 “임계감쇠”는 물체가 외부로부터 외란을 받았을 때 진동을 전혀 일으키지 않고 곧바로 정지상태로 진동을 억제시킬 수 있는 감쇠의 크기로 정의된다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 (1) 폴리프로필렌 수지; (2) 셀룰로오스 섬유; (3) 난연제; 및 (4) 말레산기-함유 공중합체;를 포함한다.
(1) 폴리프로필렌 수지
본 발명의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 폴리프로필렌 수지로는 사출 성형용으로 통상 사용되는 폴리프로필렌 수지를 제한 없이 사용할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물에는, 조성물 총 100 중량부 기준으로, 상기 폴리프로필렌 수지가, 예컨대, 30 내지 80 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 조성물 총 100 중량부 내의 폴리프로필렌 수지 함량이 상기 수준보다 지나치게 적으면 조성물의 성형성 및 기계적 물성이 나빠질 수 있고, 반대로 상기 수준보다 지나치게 많으면 다른 필수 성분들의 함량이 상대적으로 작아져 조성물의 음향 특성 및/또는 난연성이 나빠질 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물 총 100 중량부 내에는, 상기 폴리프로필렌 수지가, 예컨대, 31 중량부 이상, 32 중량부 이상, 33 중량부 이상, 34 중량부 이상, 35 중량부 이상, 36 중량부 이상, 37 중량부 이상, 38 중량부 이상, 39 중량부 이상 또는 40 중량부 이상의 양으로 포함될 수 있고, 또한 79 중량부 이하, 78 중량부 이하, 77 중량부 이하, 76 중량부 이하, 75 중량부 이하, 74 중량부 이하, 73 중량부 이하, 72 중량부 이하, 71 중량부 이하, 70 중량부 이하, 69 중량부 이하, 68 중량부 이하, 67 중량부 이하, 66 중량부 이하 또는 65 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.
(2) 셀룰로오스 섬유
본 발명의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 셀룰로오스 섬유는 나무 유래의 천연 복합 소재로서 나무 느낌의 천연 외관 효과, 부드럽고 따뜻한 느낌의 감촉, 높은 견고성 및 낮은 밀도의 이점을 줄 수 있다.
일 구체예에서, 상기 셀룰로오스 섬유는, 셀룰로오스 섬유 성분 단독으로 본 발명의 열가소성 수지 조성물에 포함될 수도 있고, 다르게는, 셀룰로오스 섬유 성분과 열가소성 수지 성분이 결합된 마스터 배치 형태로 포함될 수도 있다.
일 구체예에서, 상기 셀룰로오스 섬유의 길이는 100 내지 1000㎛일 수 있고, 그 직경은 500㎛ 이하일 수 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.
일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물에는, 조성물 총 100 중량부 기준으로, 상기 셀룰로오스 섬유가, 예컨대, 5 내지 60 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 조성물 총 100 중량부 내의 셀룰로오스 섬유 함량이 상기 수준보다 지나치게 적으면 조성물의 음향 특성이 나빠질 수 있고, 나무 느낌의 외관 및 감촉 효과가 떨어질 수 있으며, 반대로 상기 수준보다 지나치게 많으면 다른 필수 성분들의 함량이 상대적으로 작아져 조성물의 성형성, 기계적 물성 및/또는 난연성이 나빠질 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물 총 100 중량부 내에는, 상기 셀룰로오스 섬유가, 예컨대, 5.5 중량부 이상, 6 중량부 이상, 6.5 중량부 이상, 7 중량부 이상, 7.5 중량부 이상, 8 중량부 이상, 8.5 중량부 이상, 9 중량부 이상, 9.5 중량부 이상 또는 10 중량부 이상의 양으로 포함될 수 있고, 또한 55 중량부 이하, 50 중량부 이하, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하, 25 중량부 이하 또는 20 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.
(3) 난연제
본 발명의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 난연제로는 열가소성 수지 조성물에 통상 사용되는 난연제를 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 비할로겐계 난연제를 사용할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 비할로겐계 난연제는 포스페이트계 난연제, 포스포네이트계 난연제, 포스피네이트계 난연제, 폴리실록산계 난연제 , 포스파젠계 난연제, 멜라민계 난연제, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.
일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물에는, 조성물 총 100 중량부 기준으로, 상기 난연제가, 예컨대, 5 내지 40 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 조성물 총 100 중량부 내의 난연제 함량이 상기 수준보다 지나치게 적으면 조성물의 난연성이 나빠질 수 있고, 반대로 상기 수준보다 지나치게 많으면 다른 필수 성분들의 함량이 상대적으로 작아져 조성물의 성형성, 기계적 물성 및/또는 음향 특성이 나빠질 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물 총 100 중량부 내에는, 상기 난연제가, 예컨대, 7 중량부 이상, 10 중량부 이상, 12 중량부 이상, 15 중량부 이상, 17 중량부 이상, 20 중량부 이상, 22 중량부 이상 또는 25 중량부 이상의 양으로 포함될 수 있고, 또한 39 중량부 이하, 38 중량부 이하, 37 중량부 이하, 36 중량부 이하 또는 35 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.
(4) 말레산기-함유 공중합체
본 발명의 열가소성 수지 조성물에 포함되는 말레산기-함유 공중합체는 조성물 내 유기 성분들간의 상용성을 증대시키고, 유기 성분들과 무기 성분들과의 결합력을 높이는 역할을 한다
일 구체예에서, 상기 말레산기-함유 공중합체는 무수 말레인산이 그라프트된 폴리올레핀 공중합체일 수 있으며, 보다 구체적으로는, 하기 예시된 바와 같은 구조를 포함하는 무수 말레인산-그라프트 폴리프로필렌(Maleic Anhydride-grafted Polypropylene)일 수 있다.
Figure 112020107744975-pat00001
(상기 식에서, m 및 n은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대, 각각 독립적으로 1,000 내지 2,000의 정수일 수 있다.)
일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물에는, 조성물 총 100 중량부 기준으로, 상기 말레산기-함유 공중합체가, 예컨대, 0.5 내지 5 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 조성물 총 100 중량부 내의 말레산기-함유 공중합체 함량이 상기 수준보다 지나치게 적으면 조성물 구성성분 간의 상용성이 떨어져 조성물의 전반적인 물성 및 외관이 나빠질 수 있고, 반대로 상기 수준보다 지나치게 많으면 다른 필수 성분들의 함량이 상대적으로 작아져 조성물의 기계적 물성, 난연성 및/또는 음향 특성이 나빠질 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물 총 100 중량부 내에는, 상기 말레산기-함유 공중합체가, 예컨대, 0.6 중량부 이상, 0.7 중량부 이상, 0.8 중량부 이상, 0.9 중량부 이상 또는 1 중량부 이상의 양으로 포함될 수 있고, 또한 4.5 중량부 이하, 4 중량부 이하, 3.5 중량부 이하, 3 중량부 이하 또는 2.5 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은, 전술한 성분들 이외에도, 사출 성형 또는 압출 성형용 열가소성 수지 조성물에 통상적으로 첨가되는 하나 이상의 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 수지 조성물은, 예를 들어, 산화 방지제, 활제, 충격 보강제, 무기 입자, 난연보조제 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 산화 방지제는 페놀계 화합물, 포스파이트계 화합물, 티오에스테르계 화합물, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
구체적으로, 상기 활제는 폴리에틸렌계 화합물, 에틸렌-에스테르계 화합물, 에틸렌글리콜-글리세린 에스테르계 화합물, 몬탄계 화합물, 에틸렌글리콜-글리세린 몬탄산 에스테르계 화합물, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
구체적으로, 상기 충격 보강제는 아크릴레이트계 공중합체, 에틸렌-아크릴레이트계 공중합체, 실리콘 함유 공중합체 및 폴리알킬메타크릴레이트계 공중합체로부터 선택된 하나 이상의 코어-쉘 구조의 공중합체를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 충격 보강제는 충격 보강의 기능뿐만 아니라 수지 간에 또는 조성물 내의 성분들 간의 상용성을 개선시켜 우수하고 균일한 물성을 안정화시키는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 무기 입자는 유리 입자, 운모, 흑연, 탈크, 펄 입자, 월라스토나이트, TiO2 또는 이들의 조합을 사용할 수 있으며, 이들 무기 입자는 난연성 증진과 물성 강화에 도움을 줄 수 있다.
구체적으로, 상기 난연보조제는 테프론계 화합물일 수 있다.
상기 기타 첨가제의 함량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 목적하는 물성을 해치지 않는 범위에서 추가의 기능을 부가하기 위해 사용될 수 있는 정도의 양이다. 일 구체예에 따르면, 기타 첨가제 각각의 함량은, 본 발명의 수지 조성물 총 100 중량부 기준으로, 0.01 내지 5 중량부일 수 있고, 보다 구체적으로는 0.05 내지 2 중량부일 수 있으나, 특별히 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물을 사용하면, 난연성이 확보된 고음질/저진동 음향소재를 구현할 수 있고, 자연적인 외관 효과와 함께 부드러운 촉감을 얻을 수 있으며, 또한 우수한 물성을 지니는 성형품을 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품이 제공된다.
상기 성형품은, 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 압출 성형품 또는 사출 성형품일 수 있으며, 보다 바람직하게는 사출 성형품일 수 있다.
바람직한 일 구체예에서, 상기 성형품은 스피커의 인클로저일 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1~4 및 비교예 1~7
하기 표 1에 나타낸 성분 및 함량으로 조성물 구성 성분들을 혼합한 다음, 그 혼합물을 W&P사의 ZSK-25 모델로서 L/D가 39이며 스크류 직경이 25mm인 이축압출기에 압출 다이 온도 240℃, 축 회전 속도 200 rpm, 토출량 15kg/hr 조건하에서 혼합 압출하여 펠렛으로 제조하였다. 이 펠렛을 사용하여 물성 측정을 위한 시편들을 제조하였다.
감쇠비(Damping ratio) 측정을 위해서는 200mm×20mm×3mm 사이즈의 막대 형태로 사출 시편을 제조하였고, 외관 평가 및 표면마찰 계수 측정을 위해서는 900mm×650mm 크기의 직사각형 다단 사출 시편을 제조하였으며, 기계적 물성 측정을 위해서는 인장 강도, 굴곡 강도 및 충격 강도 측정에 적합하도록, 각각의 ASTM 규격에 맞는 사출 시편을 제조하였다.
실시예 및 비교예별로 제조된 열가소성 수지 조성물들에 대하여, 하기 방법으로 물성을 측정 및 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[사용 성분 설명]
PP: 폴리프로필렌 수지
ABS: 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지
PC/ABS: 폴리카보네이트/아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 복합(alloy) 수지
CF: 셀룰로오스 섬유
GF: 유리 섬유
난연제: 포스페이트계 난연제
Mal-PP: 무수 말레인산-그라프트 폴리프로필렌 수지
기타 첨가제: 산화 방지제, 난연보조제
[물성 측정 및 평가]
(1) 감쇠비(Damping ratio)
실시예 1 내지 4 및 비교예 1과 5, 6, 7의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 중앙가진법을 이용하여 감쇠비를 측정하였다. 이론적으로는 임계 감쇠인 '1'을 나타내는 소재는 외부에서 진동(자극)을 받았을 때 그 진동을 전달하지 않고 바로 진동이 감쇠하는 특성을 보여준다. 감쇠비가 클수록 음향 특성이 향상됨을 나타낸다.
(2) 마찰계수
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 ASTM D1894에 의거하여 표면 특성을 확인하기 위해 만능시험기를 통해 마찰계수를 측정하였다. 마찰계수가 작을수록 표면이 부드러움을 나타낸다.
(3) 난연성
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 UL-94 측정 방법에 의거 1.5mm 시편 두께로 난연성을 측정하였다. 또한, 실시예 1 및 비교예 3에서 제조된 조성물 시편들에 대하여 수행한 난연성 평가 결과를 도 1에 나타내었다.
(4) 인장 강도(kgf/cm 2 )
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 ASTM D638에 의거하여 인장 강도(@break)를 측정하였다.
(5) 굴곡 강도(kgf/cm 2 )
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 ASTM D790에 의거하여 굴곡 강도를 측정하였다.
(6) 굴곡 모듈러스(kgf/cm 2 )
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 7의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 ASTM D790에 의거하여 굴곡 모듈러스를 측정하였다. 스피커 인클로저로 사용하기 위해서는 소재가 보통 20,000 kgf/cm2 이상의 굴곡 모듈러스 값을 보유하고 있어야 한다.
Figure 112020107744975-pat00002
Figure 112020107744975-pat00003
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예의 조성물들은 우수한 난연성 및 기계적 물성을 나타내는 동시에, “1”보다 현저히 큰 감쇠비를 나타내었는바, 이는 진동 억제 효과가 우수함을 의미하며, 따라서, 스피커 인클로저의 소재로 사용시 인클로저의 진동을 억제해 잡음을 없애고 소리를 안정화시켜 주는 작용을 할 수 있다.
반면, 비교예 1 및 2의 조성물들은 굴곡 모듈러스가 20,000 kgf/cm2을 넘지 못하여 스피커 인클로저 소재로 사용하기 부적합하였으며, 비교예 1, 3 및 4~7의 조성물들은 난연성을 나타내지 못하였다. 또한, 셀룰로오스 섬유가 아닌 다른 무기물을 사용한 비교예 5의 조성물은 실시예에 비하여 감쇠비가 대폭 하락하였고, PP가 아닌 다른 소재를 적용한 비교예 6 및 7의 조성물들은 감쇠비 값이 “1”이하로 떨어져 진동 억제 효과가 없었다.
(7) 외관 평가
실시예 1 및 비교예 1의 조성물, 및 폴리프로필렌 수지에 셀룰로오스 섬유만 적용한 기존 타사 제품에 대한 사출 외관 비교를 진행하였으며, 그 예시적 외관들을 도 2에 나타내었다.
도 2로부터 알 수 있듯이, 실시예 1의 사출 시편은 나무 느낌의 컬러 및 외관 효과를 나타내었으며, 손으로 만졌을 때 나무와 같은 부드러운 촉감을 제공하였다. 반면 비교예 1이 사출 시편으로부터는 그러한 외관 및 촉감 효과를 얻을 수 없었고, 기존 타사 제품의 경우, 셀룰로오스 섬유가 분산이 잘 안되어 뭉쳐 있는 것을 볼 수 있으며 가스 발생 불량처럼 외관에 섬유 자국이 시인됨을 확인할 수 있었다.
(8) 음향 성능
음향 성능을 평가하기 위해 골든이어 평가를 진행하였으며, 골든이어 평가를 통해 본 발명에 따른 조성물의 감쇠비가 높은 음향적인 특성을 확인할 수 있었다.
골든이어는 공인기관의 교육을 받은 음향 전문가로, 소리에 대한 세부적인 감성 표현을 평가함으로써 스피커 성능 평가 및 스피커 소재의 적합성을 평가하는 음향 전문 인원이다. 골든이어 평가는 평가하고자 하는 음향 소재로 스피커를 제조하여 음향 장비 Set를 기준으로 진행되며 각 소재의 특징을 감성적인 표현으로 나타낸다.
골든이어 평가 결과, 실시예 1 및 2의 조성물을 스피커 인클로저 소재로 사용했을 경우, 무거운 느낌의 한 톤 낮은 느낌의 소리가 구현되었으며, 잡음 제거의 효과로 깔끔한 소리가 난다는 평가를 받았다. 반면, 비교예 7의 조성물(PC/ABS/GF)을 스피커 인클로저 소재로 사용했을 경우, 정리가 된 소리가 아닌 여러 음들이 섞여 있는 듯한 소리를 낸다는 평가를 받았다.
추가로, 실시예 1 및 2에서 제조된 조성물로 제작된 인클로저, 폴리프로필렌 수지 단독(PP)으로 제조된 인클로저, 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지 단독(ABS)으로 제조된 인클로저를 각각 사용하여 음향 투과 손실을 측정하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3으로부터 알 수 있듯이, 실시예 1 및 2에서 제조된 조성물의 경우, 20~200Hz 저음 영역에서 소리를 흡수하는 효과를 확인할 수 있으며, 이는 나무를 울림통 소재로 사용하였을 때 흡음 효과와 같은 것으로, 앞선 감쇠비의 효과와 동일한 결과에 해당한다. 이로써, 본 발명의 조성물이 스피커 인클로저로 사용되었을 경우 앞서 설명한 잡음 제거의 효과를 얻을 수 있음이 다시 한번 확인되었다.

Claims (7)

  1. 조성물 총 100 중량부 기준으로,
    (1) 폴리프로필렌 수지 42.5 내지 57.5 중량부;
    (2) 셀룰로오스 섬유 10 내지 20 중량부;
    (3) 난연제 30 내지 35 중량부; 및
    (4) 말레산기-함유 공중합체 0.5 내지 2.5 중량부;를 포함하며,
    상기 난연제는 비할로겐계 난연제이고,
    상기 말레산기-함유 공중합체는 무수 말레인산-그라프트 폴리프로필렌인,
    스피커의 인클로저용 열가소성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 산화 방지제, 활제, 충격 보강제, 무기 입자, 난연보조제 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는, 열가소성 수지 조성물.
  5. 제1항 또는 제4항의 열가소성 수지 조성물을 포함하는, 스피커의 인클로저.
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020200131654A 2020-10-13 2020-10-13 높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 KR102500503B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200131654A KR102500503B1 (ko) 2020-10-13 2020-10-13 높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200131654A KR102500503B1 (ko) 2020-10-13 2020-10-13 높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220049063A KR20220049063A (ko) 2022-04-21
KR102500503B1 true KR102500503B1 (ko) 2023-02-17

Family

ID=81437421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200131654A KR102500503B1 (ko) 2020-10-13 2020-10-13 높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102500503B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004320670A (ja) 2003-04-21 2004-11-11 Onkyo Corp 成形用組成物およびそれを用いたスピーカーユニット取付部材、ならびにそれらを用いたスピーカーシステム
JP2006104373A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Japan Polypropylene Corp 難燃性ポリプロピレン樹脂組成物
JP2016521301A (ja) * 2013-04-09 2016-07-21 ウーペーエム−キュンメネ コーポレイションＵＰＭ−Ｋｙｍｍｅｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 音響特性を有する複合体、複合体の製造、複合体を含む部品、部品の製造、およびそれらの使用
JP2020111690A (ja) 2019-01-15 2020-07-27 三井化学株式会社 樹脂組成物、およびこれを用いた合成木材

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004320670A (ja) 2003-04-21 2004-11-11 Onkyo Corp 成形用組成物およびそれを用いたスピーカーユニット取付部材、ならびにそれらを用いたスピーカーシステム
JP2006104373A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Japan Polypropylene Corp 難燃性ポリプロピレン樹脂組成物
JP2016521301A (ja) * 2013-04-09 2016-07-21 ウーペーエム−キュンメネ コーポレイションＵＰＭ−Ｋｙｍｍｅｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 音響特性を有する複合体、複合体の製造、複合体を含む部品、部品の製造、およびそれらの使用
JP2020111690A (ja) 2019-01-15 2020-07-27 三井化学株式会社 樹脂組成物、およびこれを用いた合成木材

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220049063A (ko) 2022-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101537655B1 (ko) 폴리카보네이트 수지 조성물
US5484835A (en) Heat-resistant, propylene resin-based molding materials and molded products obtained therefrom
WO2008076470A3 (en) Flame retardant thermoplastic compositions having emi shielding
US4983647A (en) Reinforced polypropylene composition
EP0206034A1 (en) Polyolefin composition
JPWO2017195787A1 (ja) 繊維強化ポリプロピレン系樹脂組成物およびその成形体
KR102500503B1 (ko) 높은 감쇠비를 갖는 난연성 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101476057B1 (ko) 천질감 폴리프로필렌 수지 조성물
KR20170032936A (ko) 폴리아미드 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형체 제조
JPH06178385A (ja) 電気音響変換器
KR102584434B1 (ko) 감쇠비의 조정이 가능한 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품, 및 열가소성 수지 조성물의 감쇠비를 조정하는 방법 및 이를 통하여 조성물의 음향 특성을 제어하는 방법
JP2000256505A (ja) 樹脂組成物
JP3657479B2 (ja) スピーカーフレーム及びその製造方法
JP5682431B2 (ja) スピーカ用振動板およびこれを用いたスピーカならびにこのスピーカを用いた電子機器および装置
JP2004320670A (ja) 成形用組成物およびそれを用いたスピーカーユニット取付部材、ならびにそれらを用いたスピーカーシステム
CN104497464A (zh) 一种高刚性高流动性聚苯乙烯组合物及其制备方法和应用
KR100429466B1 (ko) 음향기용고중량폴리프로필렌수지조성물
JPH04175354A (ja) 強化ポリプロピレン樹脂組成物
KR20140055060A (ko) 터프니스가 우수한 편평 유리섬유 강화 폴리카보네이트 수지 조성물
KR20180121138A (ko) 스피커 캐비닛용 폴리프로필렌 복합 수지 및 이를 이용하여 제조된 스피커 캐비닛
JP2835596B2 (ja) 高剛性制振性樹脂組成物
JPH05255537A (ja) 音響機材用樹脂組成物
WO2018193893A1 (ja) ポリオレフィン樹脂組成物及びポリオレフィン樹脂組成物成形体
JP2005110064A (ja) スピーカ振動板成形用樹脂組成物及びその製造方法
JPH08325410A (ja) セルロース誘導体樹脂

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant