KR20110079103A - Thermoplastic resin composition with good electromagnetic wave shielding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열가소성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고 모듈러스(High modulus), 고성능 전자기파 간섭(Electromagnetic Interference:EMI) 차폐특성을 가지는 열가소성 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic resin composition, and more particularly, to a thermoplastic resin composition having high modulus and high performance electromagnetic interference (EMI) shielding properties.
열가소성 수지는 가열하면 연화하여 가소성을 나타내고, 냉각하면 고화되는 플라스틱을 지칭한다. 이러한 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지 또는 비닐계 수지 등의 범용플라스틱과 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 또는 폴리이미드 수지 등의 엔지니어링 플라스틱으로 대별될 수 있다.The thermoplastic resin refers to a plastic that softens when heated, exhibits plasticity, and solidifies when cooled. Such thermoplastic resins include general-purpose plastics such as polyethylene resins, polypropylene resins, acrylic resins, styrene resins or vinyl resins, and engineering such as polycarbonate resins, polyphenylene ether resins, polyamide resins, polyester resins or polyimide resins. It can be divided into plastics.
상기 열가소성 수지는 가공성 및 성형성이 우수하여 각종 생활용품, 사무자동화 기기, 전기·전자제품 등에 광범위하게 적용되고 있다. 또한, 이러한 열가소성 수지가 사용되는 제품의 종류 및 특성에 따라, 상기 우수한 가공성 및 성형성에 더하여 열가소성 수지에 특수한 성질을 부가해 고부가가치의 재료로서 사용하고자 하는 시도가 계속적으로 이루어지고 있다. 이 중에서도, 열가소성 수지에 전자파 차폐 성능을 부여한 전자파 차폐용 열가소성 수지를 제공하여, 이를 자동차, 각종 전기 장치나 전자 조립체 또는 케이블 등의 용도로 사용하기 위한 많은 시도가 이루어지고 있다.The thermoplastic resin is excellent in workability and moldability, and is widely applied to various household products, office automation equipment, electrical and electronic products, and the like. Moreover, according to the kind and the characteristic of the product in which such a thermoplastic resin is used, in addition to the said excellent workability and moldability, the attempt to add a special property to a thermoplastic resin and to use it as a high value-added material is continuously made. Among these, many attempts have been made to provide a thermoplastic resin for shielding electromagnetic waves by imparting electromagnetic shielding performance to the thermoplastic resin, and to use it for automobiles, various electric devices, electronic assemblies, cables, and the like.
이러한 전자파 차폐용 열가소성 수지는 통상적으로 열가소성 수지에 금속 분말, 금속 코팅된 무기 분말 또는 금속 섬유 등의 첨가물을 혼합한 전자파 차폐용 열가소성 수지 조성물을 사용하여 제조된다. 그런데, 상기 첨가물은 비중이 높기 때문에 상당량이 첨가되지 않는 한 상기 전자파 차폐용 열가소성 수지의 전자파 차폐 성능이 충분치 않다. 또한, 상기 첨가물을 상당량 첨가하여 전자파 차폐 성능을 향상시키는 경우 열가소성 수지 자체의 특성, 예를 들어, 내충격성 등이 저하되어 상기 전자파 차폐용 열가소성 수지의 사용이 어렵게 된다.Such an electromagnetic shielding thermoplastic resin is typically manufactured using an electromagnetic shielding thermoplastic resin composition in which additives such as metal powder, metal coated inorganic powder or metal fiber are mixed with the thermoplastic resin. However, since the additive has a high specific gravity, the electromagnetic shielding performance of the thermoplastic resin for electromagnetic shielding is not sufficient unless a considerable amount is added. In addition, when the amount of the additive is added to improve the electromagnetic wave shielding performance, the properties of the thermoplastic resin itself, for example, impact resistance, etc. are lowered, making it difficult to use the thermoplastic resin for electromagnetic wave shielding.
본 발명의 목적은 고 모듈러스, 고성능 전자기파 간섭 차폐특성을 갖는 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition having high modulus, high performance electromagnetic interference shielding properties.
본 발명의 다른 목적은 상기한 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a molded article prepared from the thermoplastic resin composition described above.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (A) 열가소성 수지 20 내지 50 중량% (B) 무기 충진제 5 내지 80 중량% 및 (C) 저융점 300 ℃ 이하인 금속 5 내지 50 중량%를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention comprises (A) 20 to 50% by weight of the thermoplastic resin (B) 5 to 80% by weight of the inorganic filler and (C) 5 to 50% by weight of the metal having a low melting point of 300 ℃ or less Provided is a thermoplastic resin composition.
본 발명의 일 구체예에서, 상기 (B) 무기 충진제는 유리섬유와 탄소섬유가 혼용되어진다.In one embodiment of the invention, the (B) inorganic filler is a glass fiber and carbon fiber is mixed.
본 발명의 다른 구체예에서, 상기 (B) 무기 충진제는 유리섬유:탄소섬유가 99:1~5:95의 중량비로 혼용되어진다.In another embodiment of the present invention, the (B) inorganic filler is a glass fiber: carbon fiber is mixed in a weight ratio of 99: 1 ~ 5:95.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 (C) 저융점 300 ℃ 이하인 금속은 비스무트(Bi), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 납(Pb), 주석(Sn) 및 둘 이상으로 구성된 합금이다.In another embodiment of the present invention, the metal of (C) low melting point 300 ℃ or less is bismuth (Bi), cadmium (Cd), gallium (Ga), indium (In), lead (Pb), tin (Sn) and It is an alloy consisting of two or more.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 (C) 저융점 300 ℃ 이하인 금속에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 은(Ag) 및 둘 이상을 더 포함하는 합금이다.In another embodiment of the present invention, the (C) low melting point 300 ℃ or less in the metal further comprises copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), silver (Ag) and two or more alloys.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 상기 (C) 저융점 300 ℃ 이하인 금속은 Sn-Cu, Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Cu-Bi 합금이다.In another embodiment of the present invention, the metal (C) having a low melting point of less than 300 ℃ is Sn-Cu, Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Cu-Bi alloy.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 열안정제, 이형제, 분산제, 적하방지제, 내후안정제, 무기 충진제 및 무기 섬유로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함한다.In another embodiment of the present invention, it further comprises one or more additives selected from the group consisting of heat stabilizers, mold release agents, dispersants, anti-drip agents, weather stabilizers, inorganic fillers and inorganic fibers.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위해서, 본 발명은 굴곡 모듈러스가 15~40 GPa이고, 전자파 차폐값이 20~80 dB (1 GHz)인 것을 특징으로 하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above another technical problem, the present invention provides a thermoplastic resin composition characterized in that the bending modulus is 15 to 40 GPa, and the electromagnetic shielding value is 20 to 80 dB (1 GHz).
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위해서, 본 발명은 상기 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 굴곡 모듈러스가 15~40 GPa이고, 전자파 차폐값이 20~80 dB인 것을 특징으로 하는 성형품을 제공한다.In order to achieve the above another technical problem, the present invention provides a molded article characterized in that the bending modulus produced from the thermoplastic resin composition is 15 to 40 GPa, and the electromagnetic shielding value is 20 to 80 dB.
본 발명은 고 모듈러스, 고강성(high stiffness), 고성능 전자기파 간섭 차폐특성의 효과를 가지는 열가소성 수지 조성물을 제공한다.The present invention provides a thermoplastic resin composition having the effect of high modulus, high stiffness, and high performance electromagnetic interference shielding properties.
이하, 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다. Hereinafter, specific contents of the present invention will be described in detail below.
본 발명은 (A) 열가소성 수지 20 내지 50 중량% 및 (B) 무기충진제 5 내지 80 중량% (C) 저융점 300 ℃ 이하인 금속 5 내지 50 중량%를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다. The present invention provides a thermoplastic resin composition comprising (A) 20 to 50% by weight of thermoplastic resin and (B) inorganic filler 5 to 80% by weight (C) 5 to 50% by weight of metal having a low melting point of 300 ° C. or less.
(A) 열가소성 수지(A) thermoplastic resin
본 발명의 열가소성 수지의 구체적인 예로서, 폴리아마이드; 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리알킬렌테레프탈레이트; 폴리아세탈; 폴리카보네이트; 폴리이미드; 폴리페닐렌옥사이드; 폴리술폰; 폴리페닐 렌설파이드; 폴리아마이드 이미드; 폴리에테르 술폰; 액정고분자; 폴리에테르케톤; 폴리에테르이미드; 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀; 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌; 폴리스티렌; 신디오텍틱 폴리스티렌; 등을 들 수 있다. 또한, 이들의 블랜드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용할 수 있다.Specific examples of the thermoplastic resin of the present invention include polyamide; Polyalkylene terephthalates such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate; Polyacetals; Polycarbonate; Polyimide; Polyphenylene oxide; Polysulfones; Polyphenyl rensulphides; Polyamide imide; Polyether sulfones; Liquid crystal polymer; Polyether ketones; Polyetherimide; Polyolefins such as polypropylene or polyethylene; Acrylonitrile-butadiene-styrene; polystyrene; Syndiotactic polystyrene; Etc. can be mentioned. It is also possible to use those selected from the group consisting of these blends and combinations thereof.
바람직하게는, 본 발명의 열가소성 수지(A)는 결정성 열가소성 수지이다. 이러한 결정성 열가소성 수지는 이의 결정화 시 결정영역 밖으로 필러들(본 발명의 수지 조성물에서는 (A)성분 이외의 다른 성분들을 가리킴)을 배척하는 특성으로 전도성 Pass를 비결정성 수지보다 잘 형성하는 장점이 있다. 또한 기계적 강성 면에도 필러 보강시 비결정성 수지보다 이의 보강 효과가 매우 우수한 장점이 있다.Preferably, the thermoplastic resin (A) of the present invention is a crystalline thermoplastic resin. Such a crystalline thermoplastic resin has an advantage of forming a conductive pass better than an amorphous resin due to its property of rejecting fillers (other components other than the component (A) in the resin composition of the present invention) out of the crystal region during its crystallization. . In addition, in terms of mechanical rigidity, the reinforcing effect of the filler is much better than that of the amorphous resin.
이러한 결정성 열가소성 수지로서 바람직하게는 폴리아마이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리페닐렌설파이드, 액정고분자, 폴리에테르키톤, 폴리올레핀, 신디오텍틱 폴리스티렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The crystalline thermoplastic resin is preferably a group consisting of polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyacetal, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, polyetherketone, polyolefin, syndiotactic polystyrene, and mixtures thereof. Can be selected from.
본 발명의 열가소성 수지 조성물에서 (A) 열가소성 수지의 함량은 20 내지 50 중량%가 바람직하며, 15 내지 35 중량%가 더욱 바람직하다. 열가소성 수지의 함량이 20 중량% 미만인 경우 수지 조성물 가공이 어려우며, 50 중량%을 초과하는 경우 본 발명의 목표물성을 구현하기에 어렵다.In the thermoplastic resin composition of the present invention, the content of the (A) thermoplastic resin is preferably 20 to 50% by weight, more preferably 15 to 35% by weight. When the content of the thermoplastic resin is less than 20% by weight, it is difficult to process the resin composition, and when the content of the thermoplastic resin is more than 50% by weight, it is difficult to realize the target physical properties of the present invention.
(B) 무기 충진제(B) inorganic filler
본 발명에 사용되는 무기 충진제로는 유리섬유, 탄소 섬유, 알루미나 섬유, 아라미드 섬유, 탄화 규소 섬유, 세라믹섬유, 붕소섬유, 탄산칼슘, 아스베스토스, 이산화티탄, 규산염, 알루미나, 수산화알루미늄, 활석, 실리카, 마이카, 점토, 운모, 유리분말, 유리비이드, 황산바륨, 및 휘스커 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.Inorganic fillers used in the present invention include glass fiber, carbon fiber, alumina fiber, aramid fiber, silicon carbide fiber, ceramic fiber, boron fiber, calcium carbonate, asbestos, titanium dioxide, silicate, alumina, aluminum hydroxide, talc, silica, Mica, clay, mica, glass powder, glass beads, barium sulfate, whiskers and the like can be used, but are not necessarily limited thereto. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
상기 무기 충진제는 커플링제와 같은 표면처리제로 코팅되어 있을 수 있으며, 코팅하지 않고 그대로 첨가할 수 있다.The inorganic filler may be coated with a surface treatment agent such as a coupling agent, it may be added as it is without coating.
본 발명에서는 유리 섬유와 탄소섬유를 혼용하여 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 혼용 사용하는 것이 모듈러스, 전자파 차폐에 있어서 보다 우수하다.In this invention, it is preferable to mix and use glass fiber and carbon fiber. Thus, mixed use is more excellent in modulus and electromagnetic wave shielding.
본 발명에서는 보다 바람직하게, 유리 섬유와 탄소섬유를 99:1~5:95, 바람직하게는 63:37~25:75 중량비로 혼용되어진 것을 사용한다. 유리 섬유와 탄소섬유의 중량비가 99:1 미만인 경우에는 가공성이 어렵고 조성물이 부서지기 쉬어지며 EMI 차폐성이 감소되고 굴곡강도가 감소되는 문제를 야기시킬 수 있다. 유리 섬유와 탄소섬유의 중량비가 5:95 초과하는 경우에는 EMI 차폐성이 감소되고 굴곡강도가 감소된다.In the present invention, more preferably, glass fibers and carbon fibers are used in a range of 99: 1 to 5:95, preferably 63:37 to 25:75 Pa weight ratio. If the weight ratio of the glass fiber to the carbon fiber is less than 99: 1 mm, it may cause problems in that the processability is difficult, the composition is brittle, EMI shielding is reduced, and bending strength is reduced. When the weight ratio of glass fiber to carbon fiber exceeds 5:95, EMI shielding property is reduced and flexural strength is reduced.
본 발명의 유리섬유는 탄소섬유만 사용하는 경우에 발생하는 조성물의 부서지는 특성을 상쇄시킴과 동시에 강도를 향상시키기 위한 목적으로 사용되는 것으로 통상적인 유리 섬유를 사용할 수 있고, 바람직하게는 물성 보강하기 위한 용도로 사용되는 고강성 유리 섬유를 사용할 수 있다. 단면이 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 및 무정형상의 유리섬유를 사용하는 것이 가능하고, 바람직하게는 직사각형 의 단면을 가진 유리섬유를 사용할 수 있다. 단면이 정사각형 또는 직사각형인 경우 한 변의 길이 5~50 ㎛, 섬유 길이 1~15 mm, 단면이 원형 또는 타원형인 경우 평균 직경이 5~30 ㎛, 섬유 길이 1~15 mm인 유리 섬유를 바람직하게 사용할 수 있다.The glass fiber of the present invention is used for the purpose of improving the strength while at the same time canceling the fracture characteristics of the composition generated when using only carbon fiber can be used conventional glass fiber, preferably to reinforce the physical properties High rigid glass fibers used for the purpose can be used. It is possible to use circular, elliptical, square, rectangular and amorphous glass fibers in cross section, preferably glass fibers having a rectangular cross section. If the cross section is square or rectangular, the length of one side is preferably 5 to 50 μm, the fiber length is 1 to 15 mm, and if the cross section is round or oval, glass fibers having an average diameter of 5 to 30 μm and a fiber length of 1 to 15 mm are preferably used. Can be.
본 발명에서 사용되는 유리섬유는 이 분야의 통상적 지식을 가진 자에게는 이미 잘 알려져 있는 것으로, 상업적 구입이 용이하며, 통상의 방법으로 제조될 수 있다.Glass fiber used in the present invention is well known to those skilled in the art, it is easy to purchase commercially, it can be produced by conventional methods.
본 발명의 탄소 섬유는 조성물의 전기 전도성 및 고강성을 주로 담당한다. 본 발명의 탄소섬유는 팬(PAN)계열 또는 피치(Pitch)계열의 통상적인 탄소섬유로 분류되는 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다. 더욱 상세하게, 단면의 평균직경 1~15 ㎛, 섬유 길이 3~12 mm의 탄소섬유를 바람직하게 사용할 수 있다.The carbon fiber of the present invention is mainly responsible for the electrical conductivity and high rigidity of the composition. The carbon fiber of the present invention may be selected from the group classified into conventional carbon fibers of the PAN series or the Pitch series. More specifically, carbon fibers having an average diameter of 1 to 15 µm and a fiber length of 3 to 12 mm in cross section can be preferably used.
본 발명에서 사용되는 무기 충진제는 5 내지 80 중량%로 포함되며, 바람직하게는 40 내지 80 중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 50 내지 75 중량%로 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 무기 충진제가 5 내지 80 중량%로 포함될 경우 우수한 모듈러스를 보이며, 동시에 전자파 차폐 효과를 확보할 수 있는 특징이 있다. 반면 무기 충진제가 5 중량% 미만으로 포함될 경우 무기 충진제의 보강효과가 사라져 내열도 및 백색도가 크게 떨어지는 단점이 발생하고, 80 중량% 초과하여 포함될 경우 사출시 유동성이 크게 떨어져 사출압력 및 사출속도가 올라가는 단점이 있고, 이에 따라 시편 표면의 평활도가 낮아지고 가스 발생에 따른 휘도 저하 우려가 있다.The inorganic filler used in the present invention may be included in 5 to 80% by weight, preferably 40 to 80% by weight, more preferably 50 to 75% by weight. When the inorganic filler according to the present invention is included in an amount of 5 to 80% by weight, it exhibits excellent modulus, and at the same time, has a characteristic of ensuring electromagnetic shielding effect. On the other hand, when the inorganic filler is included in less than 5% by weight, the reinforcing effect of the inorganic filler disappears, so that the heat resistance and whiteness are greatly reduced.When the inorganic filler is included in an amount of more than 80% by weight, the injection pressure and injection speed are increased due to the large drop in fluidity during injection. As a result, there is a concern that the smoothness of the surface of the specimen is lowered and the luminance is lowered due to gas generation.
(C) 저융점 300 ℃ 이하인 금속(LMA, low melting point metal alloy)(C) low melting point metal alloy (LMA)
저융점 금속은 일반적인 금속의 녹는 점보다 현저히 낮은 온도에서 용융이 되는 금속으로서, 모체가 되는 수지의 용융온도에서 어느 정도 녹는 제품이면 사용될 수 있다. 만일 저융점 금속의 융점이 지나치게 높으면 수지와 함께 가공시 쇳덩어리와 같은 고체상태이므로 사용할 수 없고, 저융점 금속의 융점이 지나치게 낮으면 금속이 물과 같은 액상으로 되기 때문에 수지와의 혼련성에 문제가 발생한다. 따라서 가공온도 영역을 고려한 신중한 접근이 필요하다. 본 발명에서는 상기 저융점 금속은 녹는점 300 ℃ 이하의 금속 또는 합금이 사용될 수 있고, 바람직하게는 녹는점이 250 ℃~300 ℃의 금속 또는 합금이 사용될 수 있다.The low melting point metal is a metal which is melted at a temperature significantly lower than the melting point of a general metal, and may be used as long as the product melts to some extent at the melting temperature of the mother resin. If the melting point of the low melting point metal is too high, it cannot be used because it is a solid state such as lump when processing with the resin. If the melting point of the low melting point metal is too low, there is a problem in kneading with the resin because the metal becomes a liquid such as water. do. Therefore, a careful approach considering the processing temperature range is required. In the present invention, the low melting point metal may be a metal or alloy having a melting point of 300 ° C. or less, and preferably a metal or alloy having a melting point of 250 ° C. to 300 ° C. may be used.
본 발명의 열가소성 수지 조성물의 구성성분인 저융점 300 ℃ 이하인 금속은 비스무트(Bi), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 납(Pb), 주석(Sn) 및 둘 이상의 구성된 합금이 사용될 수 있다. 추가적으로 구리(Cu), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 은(Ag) 및 둘 이상의 금속을 상기 저융점 300 ℃ 이하인 금속과 alloy하여 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는, Sn-Cu, Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Cu-Bi 합금을 사용할 수 있다.The metal having a low melting point of 300 ° C. or less, which is a component of the thermoplastic resin composition of the present invention, is composed of bismuth (Bi), cadmium (Cd), gallium (Ga), indium (In), lead (Pb), tin (Sn), and two or more thereof. Alloys can be used. Additionally, copper (Cu), aluminum (Al), nickel (Ni), silver (Ag), and two or more metals may be used by alloying with a metal having a low melting point of 300 ° C. or less. More preferably, Sn-Cu, Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Cu-Bi alloy can be used.
본 발명의 수지 조성물에서 저융점 300 ℃ 이하인 금속은 5 내지 50 중량%가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 30 중량%가 사용될 수 있다. 이 금속의 함량이 5 중량% 미만인 경우는 EMI 차폐특성 개선이 미비한 단점이 있으며 50 중량% 를 초과하는 경우에는 조성물의 점도 그리고 비중에 안좋은 영향을 미친다.In the resin composition of the present invention, a metal having a low melting point of 300 ° C. or less may be used in an amount of 5 to 50 wt%, and preferably 5 to 30 wt%. If the content of the metal is less than 5% by weight, there is a drawback of insufficient EMI shielding properties. If the content of the metal is more than 50% by weight, the viscosity and specific gravity of the composition are adversely affected.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 고 모듈러스(High Modulus), 고성능 전자 기파 간섭 차폐 특성을 동시에 만족할 수 있고, 바람직하게는 상기 열가소성 수지(A), 무기 충진제(B), 및 저융점 300 ℃ 이하인 금속(C) 성분간의 함량을 조절하여 ASTM D790에 따라 측정한 굴곡 모듈러스 15~40 GPa, ASTM D4935에 따라 측정한 전자파 차폐 20 ~80 dB (1 GHz)의 성능을 만족시키도록 할 수 있다.The thermoplastic resin composition of the present invention can satisfy high modulus, high performance electromagnetic wave interference shielding properties at the same time, and preferably, the thermoplastic resin (A), the inorganic filler (B), and the metal having a low melting point of 300 ° C. or less ( C) By adjusting the content between the components can satisfy the performance of the flexural modulus 15 ~ 40 GPa measured according to ASTM D790, electromagnetic shielding 20 ~ 80 dB (1 GHz) measured according to ASTM D4935.
또한, 본 발명의 열가소성 수지 조성물은 상술한 주된 네 가지 성분 외에, 목적하는 용도나 효과에 따라 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 열안정제, 이형제, 분산제, 적하방지제, 내후안정제, 핵제, 대전 방지제, 안정제, 보강제, 안료 또는 염료 등을 더 포함시킬 수 있다. 이들 사용 가능한 첨가제의 종류는 당업자에게 자명하며, 상기 열가소성 수지 조성물 100 중량부 대비 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.In addition, the thermoplastic resin composition of the present invention may further contain an additive depending on the intended use or effect, in addition to the four main components described above. For example, thermal stabilizers, mold release agents, dispersants, anti-drip agents, weather stabilizers, nucleating agents, antistatic agents, stabilizers, reinforcing agents, pigments, or dyes may be further included. The types of additives that can be used are apparent to those skilled in the art, and may be included in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic resin composition.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은, 통상적인 열가소성 수지 조성물을 제조하는 공지의 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 상술한 각 구성 성분과 기타 첨가제들을 동시에 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하여 펠렛 형태로 제조할 수 있다.The thermoplastic resin composition of the present invention can be produced by a known method for producing a conventional thermoplastic resin composition. For example, each of the above-mentioned components and other additives may be mixed at the same time, and then melt-extruded in an extruder to prepare pellets.
본 발명의 다른 태양은 상기 본 발명의 열가소성 수지 조성물로 제조되는 성형품을 제공한다. 본 발명의 성형품은 고강성, 고강도, 고성능 전자기파 간섭 차폐가 요구되는 핸드폰 내부 메탈, 브래킷 메타 소재, 전자제품 내부 프레임, 가전제품 외장제 등의 다양한 제품에 유용하게 적용될 수 있다.Another aspect of the present invention provides a molded article prepared from the thermoplastic resin composition of the present invention. The molded article of the present invention can be usefully applied to a variety of products, such as metal inside the mobile phone, bracket meta-materials, electronics inner frame, home appliance exterior materials that require high rigidity, high strength, high performance electromagnetic interference shielding.
본 발명의 구체적인 예에서, 본 발명에 따른 상기 플라스틱 성형품은 ASTM D790에 따라 측정한 굴곡 모듈러스가 15~40 GPa이고, ASTM D4935에 따라 측정한 전자파 차폐값이 20~80 dB (1 GHz)일 수 있다.In a specific example of the present invention, the plastic molded article according to the present invention may have a flexural modulus measured according to ASTM D790 of 15 to 40 GPa, and an electromagnetic shielding value measured according to ASTM D4935 of 20 to 80 dB (1 GHz). have.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be further illustrated by the following examples, which are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit or limit the scope of the present invention.
실시예Example
하기의 실시예 및 비교실시예에서 사용된 열가소성 수지, 무기충진제, 저융점 금속의 사양은 다음과 같다.Specifications of the thermoplastic resin, the inorganic filler, and the low melting point metal used in the following Examples and Comparative Examples are as follows.
(A) 열가소성 수지(A) thermoplastic resin
본 발명에서 사용된 열가소성 수지는 효성의 나일론 6(Nylon6) 1011 BRT(상품명)를 사용하였다.As the thermoplastic resin used in the present invention, nylon 6 (Nylon 6) 1011 BRT (trade name) of Hyosung was used.
(B) 무기충진제(B) inorganic filler
(B1) 유리 섬유(B1) glass fiber
본 발명에서 사용된 유리섬유는 일본 닛토보(Nittobo)사의 단면이 직사각형 (a=28 ㎛, b=7 ㎛)이며, 평균 길이 3 mm인 CSG 3PA-820(상품명)을 사용하였다.The glass fiber used in the present invention was CSG 3PA-820 (trade name) having a rectangular cross section (a = 28 μm, b = 7 μm) of Nittobo, Japan, with an average length of 3 mm.
(B2) 탄소 섬유(B2) carbon fiber
본 발명에서 사용된 탄소 섬유는 도호 테낙스(Toho Tenax)사의 평균 길이 6 mm, 팬(Pan)계열의 TENAX A HT C493(상품명)을 사용하였다.The carbon fiber used in the present invention used an average length of 6 mm from Toho Tenax, TENAX A HT C493 (trade name) of Pan series.
(C) 저융점 300 ℃ 이하인 금속(C) low melting point 300 ℃ or less metal
(C1) 본 발명에서 사용된 저융점 300 ℃ 이하인 금속은 워튼 메탈사(Warton metals Limited)의 파우더 형(Powder type) 주석-구리 합금류인 97C(상품명)을 사용하였다.(C1) The metal having a low melting point of 300 ° C. or less used in the present invention was 97C (trade name), a powder type tin-copper alloy manufactured by Warton Metals Limited.
(C2) 니켈-철 합금류인 펌얼로이(Permalloy)(동부정밀화학社)를 사용하였다.(C2) Nickel-iron alloys Permalloy (Dongbu Fine Chemical Co., Ltd.) were used.
실시예 1~7 및 비교예 1~3Examples 1-7 and Comparative Examples 1-3
각 구성성분을 하기 표 1에서 나타낸 바와 같은 함량비로 통상의 혼합기에서 혼합하고 L/D=35, Φ=45 mm인 이축 압출기를 이용하여 압출한 후, 압출물을 펠렛 형태로 제조한 후, 사출온도 280 ℃에서 물성 측정 및 난연도 평가를 위한 시편을 10 oz 사출기를 이용하여 제조하였다. 이들 시편은 23 ℃, 상대습도 50 %에서 48시간 방치한 후 ASTM 규격에 따라 물성을 측정하였다.Each component was mixed in a conventional mixer in the content ratio as shown in Table 1 below and extruded using a twin screw extruder having L / D = 35 and Φ = 45 mm, and then the extrudate was prepared in pellet form, followed by injection. Specimens for physical property measurement and flame retardancy evaluation at a temperature of 280 ° C. were prepared using a 10 oz injection machine. These specimens were measured for 48 hours at 23 ° C. and 50% relative humidity, and then measured for physical properties according to ASTM standards.
모듈러스는 ASTM D790 규격에 따라서 굴곡 모듈러스(Flexural Modulus)(FM)를 평가하였다.Modulus evaluated Flexural Modulus (FM) according to ASTM D790 specification.
전자파(EMI)차폐율은 EMI ASTM D790에 준하여, 시편두께 2T에서 측정하였다.Electromagnetic shielding rate (EMI) was measured at a specimen thickness of 2T according to EMI ASTM D790.
상기와 같이 측정한 물성 결과를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the results of the physical properties measured as described above.
(1GHz)EMI (dB)
(1 GHz)
(단위: 중량%)(Unit: wt%)
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 및 2에서 탄소섬유의 함량이 증가할수록 모듈러스가 높아지고, 전자파 차폐에 효과적이며, 실시예 3 및 4에서 저융점 금속이 증가할수록 전자파 차폐에 보다 효과적임을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, in Examples 1 and 2, the higher the content of carbon fiber, the higher the modulus, the more effective for electromagnetic shielding, and the higher the melting point metal in Examples 3 and 4, the more effective for electromagnetic shielding Can be.
비교예 1 및 2에서는 저융점 금속을 사용하지 않고 유리섬유만 사용하는 경우 전자파 차폐 효과가 거의 없음을 알 수 있다. 비교예 3에서 니켈-철 합금류인 펌얼로이(Permalloy)를 사용시 굴곡강도, 전자파 차폐 효과가 있으나 본 발명의 저융점 300 ℃ 이하인 금속 대비 전자파 차폐성이 낮다.In Comparative Examples 1 and 2 it can be seen that there is almost no electromagnetic shielding effect when using only glass fibers without using a low melting point metal. In Comparative Example 3, nickel-iron alloys such as Permalloy have a bending strength and an electromagnetic shielding effect, but the electromagnetic shielding of the low melting point of the present invention is less than 300 ℃ metal.
본 발명의 단순한 변형 및 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications are considered to be included within the scope of the present invention.
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