KR20130077705A - High modulus and impact composite for emi shielding - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A highly rigid electromagnetic interference shielding composite is provided to excellent dimensional stability by replacing an existing metal material. CONSTITUTION: A thermoplastic resins (40) of a highly rigid electromagnetic interference shielding composite forms a continuous phase. A semi-dispersed phase is formed by a first metal filler (10), a second metal filler (20) and a surface-treated carbon fiber (30). The first filler continuously or discontinuously surrounds the surface of the second metal filler. The surface-treated carbon fiber is treated by resin and metal and the treated resin consists of polyamide and epoxy resin. The melting point of the thermoplastic resin, the first metal filler and the second metal filler satisfies Tma-30°C> Tmb and Tma+500°C < Tmc, respectively.

Description

고강성 전자파 차폐 복합재{HIGH MODULUS AND IMPACT COMPOSITE FOR EMI SHIELDING}[0001] HIGH MODULUS AND IMPACT COMPOSITE FOR EMI SHIELDING [0002]

본 발명은 고강성 전자파 차폐 복합재에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 기계적 강도와 EMI 차폐성이 우수하여 기존 금속 소재를 대체하여 생산단가를 낮출 수 있고, 가공성이 우수한 고강성 전자파 차폐 복합재에 관한 것이다.
The present invention relates to a high rigidity electromagnetic wave shielding composite material. More particularly, the present invention relates to a high-rigidity electromagnetic wave shielding composite material having excellent mechanical strength and EMI shielding property, which can reduce the production cost by replacing existing metal materials and has excellent processability.

전자파는 정전기 방전에 의하여 발생하는 노이즈(Noise)현상으로, 주변의 부품 또는 기기에 노이즈와 오작동을 일으킬 뿐만 아니라 인체에도 해로운 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 최근에는 고효율, 고소비전력, 고집적화되는 전기/전자 제품을 통해 전자파 발생 가능성이 급격히 증가하고 있으며, 선진 각국은 물론 국내에서도 전자파의 규제가 강화되고 있다. Electromagnetic waves are known to cause noise and malfunctions in nearby parts or devices, and also have harmful effects on the human body due to noise caused by electrostatic discharge. In recent years, the possibility of generating electromagnetic waves has been rapidly increasing due to high efficiency, high power consumption, and highly integrated electric / electronic products. Regulation of electromagnetic waves has been strengthened not only in advanced countries but also in Korea.

종래 전자파를 차폐하기 위한 방법으로 금속재를 이용하는 방법이 있다. 예컨대, 휴대폰, 노트북, PDA, 기타 mobile item 과 같은 휴대용 디스플레이 제품에 사용되는 IT용 브라켓(Bracket)의 경우 LCD를 보호하고 전자파를 차폐하며, Frame 역할을 하기 때문에, 높은 강성과 EMI 차폐성이 요구된다. 근래에는 브라켓, 프레임 등의 소재로 마그네슘, 알루미늄, Stainless steel 등과 같은 금속이 주로 사용되고 있다. 그런데, 이러한 금속재의 경우 전자기파를 효과적으로 차단할 수 있는 장점이 있지만, Die-casting 하는 방식으로 생산되어 생산단가가 높고 불량률이 높은 단점이 있다. Conventionally, there is a method of using a metallic material as a method for shielding electromagnetic waves. For example, IT brackets used in portable display products such as mobile phones, notebooks, PDAs and other mobile items require high rigidity and EMI shielding because they protect LCDs, shield electromagnetic waves, and serve as frames . In recent years, metals such as magnesium, aluminum, and stainless steel have been mainly used as materials for brackets and frames. However, such a metal material has an advantage that it can effectively block electromagnetic waves, but it is produced by a die-casting method and has a high production cost and a high defect rate.

이에 따라, 상기 금속 소재들에 비해, 성형이 용이하고, 성형 정밀도가 우수하며, 경제성이나 생산성이 우수한 열가소성 플라스틱을 대체하는 방법이 제기되고 있다. Accordingly, a method of replacing the thermoplastic resin that is easy to mold, has excellent molding accuracy, and is excellent in economy and productivity compared to the metal materials has been proposed.

현재 개발된 금속 대체수지의 모듈러스는 FM 20GPa 이하, 전자파 차폐효과는 30dB(@1GHz) 정도로, 금속에 비해 강성이나 EMI 차폐성이 현저히 떨어지는 단점이 있다. 모듈러스를 높이기 위해 fiber함량을 높이는 방법이 제기되었으나, fiber 함량이 고함량의 경우 충격강도가 낮을 뿐만 아니라, 유동성이 낮고, 가공이 어려워 실질적인 적용에 어려움이 있고, 표면저항이 높아 전자기기의 소재로 사용하기에도 전도도가 지나치게 낮은 문제가 있다. The modulus of currently developed metal substitute resin is below FM 20GPa and electromagnetic wave shielding effect is about 30dB (@ 1GHz), which has a disadvantage that rigidity and EMI shielding are remarkably lower than metal. A method of raising the fiber content to raise the modulus has been proposed. However, when the fiber content is high, the impact strength is low, the fluidity is low, and it is difficult to apply because of difficulty in practical application. There is a problem that the conductivity is too low to use.

또한 저유동 base 에서는 high filler loading이 어렵다. 근래에는 카본계 섬유를 50% 이상 사용하여 고 모듈러스 및 30dB이상의 전자파 차폐효과를 갖는 제품이 개발되고 있지만 금속을 대체하기에는 부족하며, 가공에 어려움이 있다. 더욱이 이러한 소재를 전자기기의 소재로 사용하기에는 전도도가 낮아 문제점이 있다. 예를 들면, 일반 휴대폰 브라켓(Bracket) 사용시 접지성능 저하 및 안테나 성능 저하와 같은 문제가 발생되고 있다. In addition, high filler loading is difficult in low flow bases. In recent years, products having a high modulus and an electromagnetic shielding effect of 30 dB or more have been developed using carbon fibers of 50% or more, but they are insufficient to replace metals and have difficulty in processing. Furthermore, there is a problem in that the conductivity is low to use such a material as a material of an electronic device. For example, when a general mobile phone bracket is used, problems such as lowered grounding performance and antenna performance deteriorate.

일반 고강성 수지에서는 이를 해결하기 위해 전도성 도금을 하여 표면저항을 낮추고 있지만, 도금공정과 후속공정 등으로 인해 가격상승을 초래하고 있고 장기간 사용시 표면이 벗겨지는 단점이 있다. In general high-stiffness resins, the surface resistance is lowered by conducting conductive plating in order to solve this problem. However, the cost is increased due to the plating process and the subsequent process, and the surface is peeled off during long-term use.

따라서, 우수한 유동성과 충격강도 및 강성을 가지며, 전도성과 차폐성능이 탁월하여 기존 금속 소재를 대체할 수 있는 새로운 소재의 개발이 필요한 실정이다.
Therefore, it is necessary to develop a new material which has excellent fluidity, impact strength and rigidity, excellent conductivity and shielding performance, and can replace the existing metal material.

본 발명의 목적은 기계적 강도가 우수한 고강성 전자파 차폐 복합재를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a high rigidity electromagnetic wave shielding composite excellent in mechanical strength.

본 발명의 다른 목적은 전도성이 뛰어나고 표면저항과 체적저항이 낮아 EMI 차폐에 적합한 고강성 전자파 차폐 복합재를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a highly rigid electromagnetic shielding composite suitable for EMI shielding because of its excellent conductivity and low surface resistance and volume resistance.

본 발명의 또 다른 목적은 유동성과 성형성이 우수한 고강성 전자파 차폐 복합재를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a high-rigidity electromagnetic wave shielding composite excellent in fluidity and moldability.

본 발명의 또 다른 목적은 후가공이 불필요하고 경제성 및 생산성이 뛰어난 고강성 전자파 차폐 복합재를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a high-rigidity electromagnetic wave shielding composite which is free of post-processing and excellent in economy and productivity.

본 발명의 또 다른 목적은 치수안정성이 우수한 고강성 전자파 차폐 복합재를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a high rigidity electromagnetic wave shielding composite excellent in dimensional stability.

본 발명의 또 다른 목적은 기존 금속 소재를 대체할 수 있는 고강성 전자파 차폐 복합재를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a high strength electromagnetic wave shielding composite which can replace existing metal materials.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 하나의 관점은 고강성 전자파 차폐 복합재에 관한 것이다. 상기 복합재는 (A) 열가소성 수지; (B) 제1금속 필러; (C) 제2금속 필러; 및 (D) 표면처리된 카본섬유를 포함하여 이루어지며, 상기 표면처리된 카본섬유(D)는 수지 또는 금속으로 표면처리되어 있으며, 상기 표면처리되는 수지는 폴리아미드 또는 에폭시 수지이고, 상기 열가소성 수지(A), 상기 제1금속 필러(B) 및 상기 제2금속 필러(C) 의 융점은 하기 식 1을 충족하는 것을 특징으로 한다:One aspect of the present invention relates to a high rigidity electromagnetic wave shielding composite. The composite material comprises (A) a thermoplastic resin; (B) a first metal filler; (C) a second metal filler; And (D) surface-treated carbon fibers, wherein the surface-treated carbon fibers (D) are surface-treated with a resin or a metal, the surface-treated resin is a polyamide or an epoxy resin, and the thermoplastic resin (A), the melting point of the first metal filler (B) and the melting point of the second metal filler (C) satisfy the following formula 1:

[식 1] [Formula 1]

Tma-30 ℃ > Tmb, Tma+500 ℃< TmcTma-30 ° C> Tmb, Tma + 500 ° C <Tmc

(상기에서, Tma는 열가소성 수지(A)의 융점(℃), Tmb는 제1금속 필러(B)의 융점(℃), Tmc는 제2금속 필러(C)의 융점(℃)). (Tmc is the melting point (占 폚) of the second metal filler (C)). The melting point (占 폚) of the thermoplastic resin (A), Tmb is the melting point (占 폚) of the first metal filler (B)

상기 열가소성 수지(A)는 결정성 열가소성 수지일 수 있다. The thermoplastic resin (A) may be a crystalline thermoplastic resin.

상기 제2금속 필러(C)는 구형, 플레이크 또는 가지상의 형상일 수 있다. The second metal filler (C) may be in the shape of a sphere, flake or egg shape.

구체예에서 상기 제1금속 필러(B) 및 상기 제2금속 필러(C)의 중량비는 1:1 내지 3:1 일 수 있다. In an embodiment, the weight ratio of the first metal filler (B) and the second metal filler (C) may be 1: 1 to 3: 1.

상기 표면처리된 카본섬유(D)는 직경이 3 내지 10 ㎛일 수 있다. The surface-treated carbon fiber (D) may have a diameter of 3 to 10 mu m.

상기 카본섬유(D)에 표면처리되는 금속은 알루미늄, 스테인레스, 철, 크롬, 니켈, 블랙니켈, 구리, 은, 금, 백금으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 포함할 수 있다. The metal surface-treated to the carbon fiber (D) may include at least one metal selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, iron, chromium, nickel, black nickel, copper, silver, gold and platinum.

상기 복합재는 (A) 열가소성 수지 10 내지 84 중량%; (B) 제1금속 필러 5 내지 35 중량%; (C) 제2금속 필러 0.5 내지 30 중량%; 및 (D) 표면처리된 카본섬유 10 내지 60 중량%로 포함할 수 있다. (A) from 10 to 84% by weight of a thermoplastic resin; (B) 5 to 35% by weight of a first metal filler; (C) 0.5 to 30% by weight of a second metal filler; And (D) 10 to 60% by weight of surface-treated carbon fibers.

상기 표면처리된 카본섬유(D)의 함량은 상기 열가소성 수지(A)의 함량보다 클 수 있다. The content of the surface-treated carbon fibers (D) may be larger than the content of the thermoplastic resin (A).

상기 복합재는 난연제, 충격보강제, 가소제, 커플링제, 열안정제, 광안정제, 무기필러, 이형제, 분산제, 적하방지제 및 내후안정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The composite material may further include additives such as a flame retardant, an impact modifier, a plasticizer, a coupling agent, a heat stabilizer, a light stabilizer, an inorganic filler, a releasing agent, a dispersant, a dripping inhibitor and a weathering stabilizer.

본 발명의 다른 관점에 있어서 고강성 전자파 차폐 복합재는 열가소성 수지가 연속상을 형성하고, 상기 연속상에 제1금속 필러, 제2금속 필러, 표면처리된 카본섬유가 분산상을 형성하며, 상기 제1금속 필러의 융점은 상기 제2금속 필러의 융점보다 700 ℃ 이상 더 낮으며, 상기 제2금속 필러의 표면에 상기 제1금속 필러가 연속적 혹은 불연속적으로 둘러싼 구조를 가지며, ASTM D790에 의한 3.2 mm 두께에서 굴곡 모듈러스가 25 GPa 이상이고, 1 GHz에서 표면저항이 3.0 Ω·cm 이하일 수 있다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a high-rigidity electromagnetic shielding composite material, wherein the thermoplastic resin forms a continuous phase, the first metal filler, the second metal filler, and the surface-treated carbon fibers form a dispersed phase on the continuous phase, The melting point of the metal filler is lower than the melting point of the second metal filler by 700 DEG C or more and the first metal filler is continuously or discontinuously surrounded on the surface of the second metal filler and has a melting point of 3.2 mm according to ASTM D790 The flexural modulus at the thickness is at least 25 GPa, and at 1 GHz the surface resistance can be less than 3.0 Ω · cm.

본 발명은 기계적 강도 및 전도성이 뛰어나고 표면저항과 체적저항이 낮아 EMI 차폐에 적합하며, 유동성과 성형성이 우수하고, 후가공이 불필요하고 경제성 및 생산성이 뛰어나며, 치수안정성이 우수하고, 기존 금속 소재를 대체할 수 있는 고강성 전자파 차폐 복합재를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
Disclosed is a resin composition which is excellent in mechanical strength and conductivity, low in surface resistance and volume resistance, suitable for EMI shielding, excellent in fluidity and moldability, is free of post-processing, excellent in economy and productivity, excellent in dimensional stability, The present invention has the effect of providing a high-rigidity electromagnetic wave shielding composite that can be replaced.

제1도는 본 발명의 한 구체예에 따른 고강성 전자파 차폐 복합재의 개략적인 모식도이다. FIG. 1 is a schematic diagram of a high-rigidity electromagnetic wave shielding composite according to one embodiment of the present invention.

본 발명의 고강성 전자파 차폐 복합재는 (A) 열가소성 수지; (B) 제1금속 필러; (C) 제2금속 필러; 및 (D) 표면처리된 카본섬유를 포함하여 이루어진다. The high rigidity electromagnetic wave shielding composite of the present invention comprises (A) a thermoplastic resin; (B) a first metal filler; (C) a second metal filler; And (D) surface-treated carbon fibers.

이하, 상기 각 성분에 대해 상세히 설명한다.
Hereinafter, each of the above components will be described in detail.

(A) 열가소성 수지(A) a thermoplastic resin

본 발명에서 사용될 수 있는 열가소성 수지는 특별한 제한이 없다. 예컨대, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아세탈계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리(메타)아크릴레이트계 수지, 폴리비닐클로라이드계 수지, 폴리에테르계 수지, 폴리설파이드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리술폰계 수지, 폴리올레핀계 수지, 방향족 비닐계 수지 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 사용될 수 있다. The thermoplastic resin that can be used in the present invention is not particularly limited. Examples of the resin include polyamide resins, polyester resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, poly (meth) acrylate resins, polyvinyl chloride resins, polyether resins, polysulfide resins, polyimide resins A resin, a polysulfone resin, a polyolefin resin, an aromatic vinyl resin, and the like may be used, but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.

바람직하게는 상기 열가소성 수지는 결정성 열가소성 수지이며, 더욱 바람직하게는 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지이다. Preferably, the thermoplastic resin is a crystalline thermoplastic resin, more preferably a polyamide-based resin or a polyester-based resin.

상기 폴리아미드계 수지로는 지방족 폴리아미드 수지, 주쇄에 방향족기를 포함하는 방향족 폴리아미드 수지, 또는 이들의 공중합체나 혼합물 모두 사용될 수 있다. 구체예에서는 NYLON 6, NYLON 66, NYLON 46, NYLON 610, NYLON 612, NYLON 66/6, NYLON 6/6T, NYLON 66/6I, NYLON 6T, NYLON 9T, NYLON 10T, NYLON MXD6, NYLON 6I/6T 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이중 주쇄에 방향족기를 함유하는 방향족 폴리아미드 수지가 바람직하게 사용될 수 있다. 이와 같이 주쇄에 방향족기를 함유할 경우 보다 높은 강성(rigidity)과 강도(strength)를 부여할 수 있다. As the polyamide-based resin, an aliphatic polyamide resin, an aromatic polyamide resin containing an aromatic group in the main chain, or a copolymer or a mixture thereof may be used. In a specific example, NYLON 6, NYLON 66, NYLON 46, NYLON 610, NYLON 612, NYLON 66/6, NYLON 6/6 T, NYLON 66/6 I, NYLON 6T, NYLON 9T, NYLON 10T, NYLON MXD 6, NYLON 6I / May be used, but are not necessarily limited thereto. An aromatic polyamide resin containing an aromatic group in its double main chain can be preferably used. When the aromatic group is contained in the main chain in this manner, higher rigidity and strength can be imparted.

한 구체예에서는 상기 폴리아미드 수지는 유리전이온도(Tg)가 60 내지 120 ℃, 바람직하게는 80 내지 100 ℃일 수 있다. 상기 범위에서 우수한 유동성과 강성, 낮은 흡습율의 물성 발란스를 얻을 수 있다. In one embodiment, the polyamide resin may have a glass transition temperature (Tg) of 60 to 120 ° C, preferably 80 to 100 ° C. It is possible to obtain excellent balance of fluidity, rigidity and low moisture absorptivity in the above range.

또한 상기 폴리아미드 수지는 수평균분자량이 10,000∼200,000 g/mol, 바람직하게는 30,000∼100,000g/mol인 것이 사용될 수 있다. 상기 범위에서 흐름성과 기계적 성질이 모두 우수한 장점이 있다. The polyamide resin may have a number average molecular weight of 10,000 to 200,000 g / mol, preferably 30,000 to 100,000 g / mol. There is an advantage in that both the flowability and the mechanical properties are excellent in the above range.

상기 폴리에스테르계 수지로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. As the polyester resin, polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, or the like may be used, but not always limited thereto.

상기 폴리아세탈계 수지로는 폴리옥시메틸렌계 수지가 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. As the polyacetal-based resin, a polyoxymethylene-based resin may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 폴리카보네이트계 수지로는 선형 폴리카보네이트 수지, 분지형 폴리카보네이트 수지 또는 폴리에스테르카보네이트 공중합체 수지 등의 형태를 가질 수 있으며, 바람직하게는 비스페놀 A계 폴리카보네이트가 사용될 수 있다. The polycarbonate-based resin may have a form such as a linear polycarbonate resin, a branched polycarbonate resin, or a polyester carbonate copolymer resin, and preferably a bisphenol A-based polycarbonate may be used.

상기 폴리(메타)아크릴레이트계 수지로는 방향족 (메타)아크릴레이트 폴리머, 지방족 (메타)아크릴레이트 폴리머, 이들의 공중합체 또는 혼합물이 적용될 수 있다. 구체예에서는 메틸 메타크릴레이트의 단독 중합체가 사용되거나 혹은 메틸 메타크릴레이트와 다른 비닐 모노머와의 공중합체가 사용될 수 있다. 상기 비닐 모노머로는 에틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트 및 벤질 메타크릴레이트를 포함하는 메타크릴산 에스테르류; 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트를 포함하는 아크릴산 에스테르류; 아크릴산 및 메타크릴산을 포함하는 불포화 카르복실산; 무수말레산을 포함하는 산 무수물; 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 및 모노글리세롤 아크릴레이트를 포함하는 하이드록시기를 함유하는 에스테르 등을 포함한다. As the poly (meth) acrylate-based resin, an aromatic (meth) acrylate polymer, an aliphatic (meth) acrylate polymer, a copolymer or a mixture thereof may be applied. In a specific example, a homopolymer of methyl methacrylate is used, or a copolymer of methyl methacrylate and another vinyl monomer may be used. Examples of the vinyl monomer include methacrylic acid esters including ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and benzyl methacrylate; Acrylic esters including methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate; Unsaturated carboxylic acids including acrylic acid and methacrylic acid; Acid anhydrides including maleic anhydride; Esters containing hydroxy groups including 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and monoglycerol acrylate, and the like.

상기 폴리올레핀계 수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등을 포함하며, 이들의 공중합체 또는 혼합물도 사용될 수 있다. 또한 이들의 어탁틱, 이소탁틱, 신디오탁틱 구조도 모두 적용될 수 있다. Examples of the polyolefin-based resin include polyethylene, polypropylene, polybutylene, and the like. Copolymers or mixtures thereof may also be used. In addition, their adducttic, isotactic, and syndiotactic structures can all be applied.

상기 방향족 비닐계 수지로는 폴리스티렌, HIPS, ABS, SAN, ASA, MABS, 또는 이들의 조합 등이 사용될 수 있다. As the aromatic vinyl resin, polystyrene, HIPS, ABS, SAN, ASA, MABS, or a combination thereof may be used.

본 발명에서 상기 (A) 열가소성 수지는 연속상을 형성하며, 전체 복합재중 10 내지 84 중량%, 예를 들면 30 내지 80 중량%, 바람직하게는 35 내지 75 중량%, 더욱 바람직하게는 35 내지 55 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 모듈러스, 강도, EMI 차폐 성능 및 성형성이 우수하다.
In the present invention, the thermoplastic resin (A) forms a continuous phase and is used in an amount of 10 to 84% by weight, for example, 30 to 80% by weight, preferably 35 to 75% by weight, more preferably 35 to 55% % &Lt; / RTI &gt; by weight. It is excellent in modulus, strength, EMI shielding performance and formability in the above range.

(B) 제1금속 필러(B) a first metal filler

본 발명에서 사용되는 제1금속 필러(B)는 상기 열가소성 수지(A)의 융점보다 낮은 저융점 금속이 사용될 수 있다. 이에 따라 열가소성 수지(A)의 용융 압출 등의 가공시 함께 용융되며, 후술하는 제2금속 필러(C)를 감싸게 된다. The first metal filler (B) used in the present invention may be a low melting metal having a melting point lower than the melting point of the thermoplastic resin (A). As a result, the thermoplastic resin (A) is melted together during processing such as melt extrusion, and the second metal filler (C) to be described later is wrapped.

상기 열가소성 수지(A), 상기 제1금속 필러(B) 및 상기 제2금속 필러(C) 의 융점은 하기 식 1을 충족하는 것을 특징으로 한다:The melting point of the thermoplastic resin (A), the first metal filler (B), and the second metal filler (C) satisfy the following formula 1:

[식 1] [Formula 1]

TmaTma -30 ℃ > -30 ° C> TmbTmb , , TmaTma +500 ℃< +500 ° C < TmcTmc

(상기에서, Tma는 열가소성 수지(A)의 융점(℃), Tmb는 제1금속 필러(B)의 융점(℃), Tmc는 제2금속 필러(C)의 융점(℃)). (Tmc is the melting point (占 폚) of the second metal filler (C)). The melting point (占 폚) of the thermoplastic resin (A), Tmb is the melting point (占 폚) of the first metal filler (B)

이처럼 상기 제1금속 필러(B)는 상기 열가소성 수지(A) 의 복합재 프로세스 공정 온도보다 낮은 고상선 온도(Solidus temp.:응고가 종료되는 온도)를 갖는 것이 바람직하다. 바람직하게는 열가소성 수지(A)의 프로세스 공정 온도보다 상기 제1금속 필러(B)의 고상선 온도가 30℃ 이상 낮은 것이 복합재 제조 공정 및 필러간의 네트워크 형성면에서 좋고, 복합재 사용 환경보다 100℃ 이상 높은 것이 안정성 면에서 좋다. The first metal filler B preferably has a solidus temperature (solidus temperature) lower than the composite process temperature of the thermoplastic resin (A). Preferably, the solidification temperature of the first metal filler (B) is 30 ° C or more lower than the process temperature of the thermoplastic resin (A) in terms of forming a network between the composite material manufacturing process and the filler, High stability is good.

바람직하게는 상기 제1금속 필러(B)의 융점은 185 내지 300℃ 일 수 있으며, 바람직하게는 190 내지 250 ℃, 더욱 바람직하게는 200 내지 245 ℃ 이다. Preferably, the melting point of the first metal filler (B) may be 185 to 300 캜, preferably 190 to 250 캜, more preferably 200 to 245 캜.

또한 상기 제1금속 필러(B)는 전도성을 갖는 것이 바람직하며, 예를 들면 1.0×106s/m 내지 10×106 s/m의 전도성을 갖는 것이 사용될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 차페성을 갖는다. The first metal filler (B) preferably has conductivity. For example, the first metal filler (B) may have a conductivity of 1.0 x 10 6 s / m to 10 x 10 6 s / m. And has excellent chargeability in the above range.

상기 제1금속 필러(B)의 예로는 비스무트, 폴로늄, 카드뮴, 갈륨, 인듐, 납, 주석 또는 이들의 합금 등이 사용될 수 있다. 바람직하게는 주석, 납 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 주성분과, 구리, 알루미늄, 니켈, 은, 게르마늄, 인듐, 아연 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 부성분을 포함하는 합금이 적용될 수 있다. 상기 제1 금속 필러에는 고융점 금속이 일부 합금된 형태일 수도 있으며, 어느 경우든 상기 식 1의 조건을 충족하도록 한다. Examples of the first metal filler (B) include bismuth, polonium, cadmium, gallium, indium, lead, tin or an alloy thereof. An alloy containing a main component selected from the group consisting of tin, lead and combinations thereof and a subcomponent selected from the group consisting of copper, aluminum, nickel, silver, germanium, indium, zinc and combinations thereof have. The first metal filler may be in the form of a partially alloyed refractory metal, and in any case, satisfy the condition of the formula (1).

본 발명에서 상기 제1금속 필러(B)는 전체 복합재중 5 내지 35 중량%, 예를 들면 7 내지 30 중량%, 바람직하게는 10 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 전도성과 유동성, 충격강도 및 굴곡 모듈러스의 발란스를 얻을 수 있다.
In the present invention, the first metal filler (B) is contained in an amount of 5 to 35 wt%, for example, 7 to 30 wt%, preferably 10 to 25 wt%, and more preferably 10 to 20 wt% . In the above range, conductivity and flowability, impact strength and balance of flexural modulus can be obtained.

(C) 제2금속 필러(C) a second metal filler

상기 제2금속 필러는 상기 제1금속 필러(B) 보다 높은 전도성과 융점을 갖는 것이 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 제1금속 필러(B) 보다 융점이 700 ℃ 이상 더 높은 금속이 사용될 수 있다. The second metal filler may have higher conductivity and melting point than the first metal filler (B). Preferably, a metal having a melting point higher by 700 ° C or more than the first metal filler (B) may be used.

구체예에서는 상기 제2금속 필러(C)는 융점이 950 ℃ 이상, 예를 들면 1000 내지 2000 ℃ 인 것이 사용될 수 있다. In a specific example, the second metal filler (C) may have a melting point of 950 ° C or higher, for example, 1000 to 2000 ° C.

또한 상기 제2금속 필러(C)는 1.0×107s/m 내지 10×107 s/m의 전도성을 갖는 것이 사용될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 차페성을 갖는다. The second metal filler (C) may have a conductivity of 1.0 × 10 7 s / m to 10 × 10 7 s / m. And has excellent chargeability in the above range.

상기 제2금속 필러(C)의 예로는 스테인레스, 철, 크롬, 니켈, 블랙니켈, 구리, 금, 백금, 팔라듐, 코발트, 티타늄, 바나듐, 로듐, 이들의 2종 이상 합금 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 한 구체예에서는 철-크롬-니켈의 합금일 수 있다. 상기 제2 금속 필러에는 저융점 금속이 일부 합금된 형태일 수도 있으며, 어느 경우든 상기 식 1의 조건을 충족하도록 한다. Examples of the second metal filler C include stainless steel, iron, chromium, nickel, black nickel, copper, gold, platinum, palladium, cobalt, titanium, vanadium, rhodium and alloys of two or more thereof. These may be used alone or in combination of two or more. In one embodiment it may be an alloy of iron-chromium-nickel. The second metal filler may be in the form of a partially alloyed low-melting-point metal, and in any case, satisfies the condition of the formula (1).

상기 제2금속 필러(C)의 형태는 금속분, 금속비드를 포함하는 구형의 금속, 금속 섬유, 금속 플레이크, 가지상의 금속 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 이중 구형 또는 플레이크 형상이 바람직하다. The shape of the second metal filler (C) may be a metal powder, a spherical metal including a metal bead, a metal fiber, a metal flake, a metal on a branch, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. A double sphere or flake shape is preferred.

제2금속 필러(C)의 형태를 금속분 혹은 금속 비드 형태로 사용할 경우, 평균입경이 30 내지 300 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 압출시 feeding이 잘 되는 장점이 있다.When the shape of the second metal filler (C) is used in the form of metal powder or metal beads, the average particle diameter may be 30 to 300 mu m. In the above range, feeding is advantageous when extruded.

금속 필러의 형태를 금속 섬유 형태로 사용할 경우, 0.1mm 내지 15 mm 의 길이 및 10 내지 100 ㎛의 직경 범위를 가질 수 있다. 또한, 상기 금속 섬유는 밀도를 0.7 ∼ 6.0 g/ml 인 것을 사용할 수 한다. 상기 범위에서 압출가공 중 적정한 feeding을 유지할 수 있다.When the metal filler is used in the form of a metal fiber, it may have a length of 0.1 mm to 15 mm and a diameter range of 10 to 100 탆. The metal fibers may have a density of 0.7 to 6.0 g / ml. Proper feeding can be maintained during extrusion processing in the above range.

금속 필러의 형태를 금속 플레이크 형태로 사용할 경우, 평균 크기가 50 내지 500 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 압출가공 중 적정한 feeding을 유지할 수 있는 장점이 있다. When the shape of the metal filler is used in the form of a metal flake, the average size may be 50 to 500 mu m. In this range, proper feeding can be maintained during extrusion processing.

금속 필러의 형태를 가지상의 금속을 사용할 경우, 평균 크기가 5 내지 80 ㎛일 수 있다. 상기 범위에서 금속 필러 및 카본 섬유의 네트워킹을 유지할 수 있어 전기전도도 향상 등의 장점이 있다.When using metal in the form of a metal filler, the average size may be between 5 and 80 mu m. The networking of the metal filler and the carbon fiber can be maintained within the above range, and the electrical conductivity is improved.

상기 제1금속 필러(B) 및 상기 제2금속 필러(C)의 중량비는 1:1 내지 3:1, 바람직하게는 1.1 : 1 내지 2: 1 일 수 있다. 상기 범위에서 보다 우수한 EMI 차폐성과 고강성 및 고내충격성을 갖는다. The weight ratio of the first metal filler (B) and the second metal filler (C) may be 1: 1 to 3: 1, preferably 1.1: 1 to 2: 1. And has better EMI shielding, high rigidity and high impact resistance in the above range.

본 발명에서 상기 제2금속 필러(C)는 전체 복합재중 0.5 내지 30 중량%, 예를 들면 1 내지 25 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 전도성과 유동성, 충격강도 및 굴곡 모듈러스의 발란스를 얻을 수 있다.
In the present invention, the second metal filler (C) is contained in an amount of 0.5 to 30 wt%, for example, 1 to 25 wt%, preferably 10 to 20 wt%, and more preferably 10 to 15 wt% . In the above range, conductivity and flowability, impact strength and balance of flexural modulus can be obtained.

(D) 표면처리된 카본섬유(D) Surface treated carbon fiber

본 발명에서 사용되는 카본섬유는 전도성을 갖는 카본 섬유로, 상기 카본 섬유의 표면은 수지 또는 금속으로 처리된 것을 특징으로 한다. The carbon fiber used in the present invention is a carbon fiber having conductivity, and the surface of the carbon fiber is treated with resin or metal.

구체예에서는 상기 카본섬유는 PAN계나 피치계로부터 제조된 것이 사용될 수 있다. In the specific examples, the carbon fibers produced from the PAN system or the pitch system may be used.

상기 표면처리된 카본섬유의 평균직경은 3 내지 10 ㎛인 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 3.5 내지 7 ㎛이다. 상기 범위에서 우수한 물성과 전도성을 얻을 수 있다. The average diameter of the surface-treated carbon fibers may be 3 to 10 mu m, preferably 3.5 to 7 mu m. Excellent physical properties and conductivity can be obtained within the above range.

본 발명의 고강성 전자파 차폐 복합재의 제조에 사용되는 카본 섬유는 단섬유, 장섬유 혹은 로드 형도 사용될 수 있다. 다른 예에서는 상기 카본 섬유는 번들 형태인 것을 사용할 수 있다. The carbon fibers used in the production of the high-rigidity electromagnetic wave shielding composite material of the present invention may be short fiber, long fiber or rod type. In another example, the carbon fibers may be bundled.

본 발명의 카본 섬유의 표면은 폴리아미드 또는 에폭시 수지로 사이징(sizing) 될 수 있다. 이와 같은 특정 수지로 표면 처리된 카본 섬유는 카본파이버의 분산이 용이하고, 가공시 카본섬유의 단사를 줄여줄 수 있으며, 이러한 특징을 통해 강성과 전기전도성등의 물성을 향상시키는 장점이 있다. 이때 사이징 농도는 0.5 내지 7.5 %, 바람직하게는 1 내지 5 %일 수 있다. 상기 범위보다 낮을 경우 카본섬유의 단사에 의한 가공성 저하와 굴곡모듈러스의 하락등이 일어날 수 있고, 높을 경우 카본섬유간 네트워킹의 문제로 인하여 전기전도도등의 물성이 떨어지는 단점이 생길 수 있다. 상기 사이징 농도는 TGA의 열분석을 통해 측정할 수 있다. The surface of the carbon fibers of the present invention can be sized with polyamide or epoxy resin. The carbon fiber surface-treated with such a specific resin can easily disperse the carbon fiber and can reduce the number of single fibers of the carbon fiber during processing, and has the advantage of improving physical properties such as rigidity and electrical conductivity through such characteristics. In this case, the sizing concentration may be 0.5 to 7.5%, preferably 1 to 5%. If it is lower than the above range, there may occur a deterioration in workability and a decrease in bending modulus due to single yarns of carbon fibers, and if it is higher, there is a drawback that physical properties such as electrical conductivity are deteriorated due to the problem of networking between carbon fibers. The sizing concentration can be determined by thermal analysis of TGA.

구체예에서는 상기 폴리아미드 수지는 연속상을 형성하는 (A) 열가소성 수지가 폴리아미드계 수지일 경우 바람직하게 적용될 수 있다. 또한 사이징제가 에폭시 수지일 경우, 예를 들면, 에폭시, 폴리에스터계 수지등이 바람직하게 적용될 수 있다. In a specific example, the polyamide resin can be preferably applied when the thermoplastic resin (A) forming the continuous phase is a polyamide resin. When the sizing agent is an epoxy resin, for example, an epoxy resin or a polyester resin may preferably be applied.

본 발명의 카본 섬유는 금속에 의해 코팅될 수 있다. 코팅 두께는 30nm 내지 200nm 가 바람직하다. 상기 범위보다 얇을 경우 금속의 탈착으로 인해 카본 섬유의 단사가 발생하여 전기전도도와 굴곡 모듈러스가 저하될 수 있으며, 두꺼울 경우 비중의 증가로 인한 카본 섬유의 함량 감소로 인해 굴곡 모듈러스가 낮아 질 수 있는 단점이 있다. The carbon fibers of the present invention can be coated with a metal. The coating thickness is preferably 30 nm to 200 nm. If it is thinner than the above range, the carbon fibers may be unevenly wound due to desorption of the metal, and the electrical conductivity and flexural modulus may be lowered. If the thickness is too thick, the flexural modulus may be lowered due to the reduction of the carbon fiber content due to the increase in specific gravity .

이때 표면처리되는 금속은 전도성을 갖는 것이면 특별한 제한은 없으며, 알루미늄, 스테인레스, 철, 크롬, 니켈, 블랙니켈, 구리, 은, 금, 백금 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다. In this case, the surface-treated metal is not particularly limited as long as it has conductivity, and aluminum, stainless steel, iron, chromium, nickel, black nickel, copper, silver, gold and platinum can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

상기 표면처리된 카본섬유는 전체 복합재중 10 내지 60 중량%, 예를 들면 15 내지 50 중량%, 바람직하게는 20 내지 45 중량%, 더욱 바람직하게는 25 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서 전도성과 유동성, 충격강도 및 굴곡 모듈러스의 발란스를 얻을 수 있다. The surface-treated carbon fibers may be contained in an amount of 10 to 60% by weight, for example, 15 to 50% by weight, preferably 20 to 45% by weight, more preferably 25 to 40% by weight of the entire composite material. In the above range, conductivity and flowability, impact strength and balance of flexural modulus can be obtained.

구체예에서는 상기 표면처리된 카본섬유(D)의 함량은 상기 열가소성 수지(A)의 함량보다 크거나 같을 수 있다. 바람직하게는 상기 열가소성 수지(A)와 상기 표면처리된 카본섬유(D)의 중량비는 1:1 내지 1:1.5 일 수 있다. 상기 범위에서 강성과 성형성의 발란스를 갖는다. In embodiments, the content of the surface-treated carbon fiber (D) may be greater than or equal to the content of the thermoplastic resin (A). Preferably, the weight ratio of the thermoplastic resin (A) to the surface-treated carbon fiber (D) may be 1: 1 to 1: 1.5. And has a balance of rigidity and moldability in the above range.

다른 구체예에서는 상기 카본 섬유(D)와 상기 제1금속 필러(B) 및 상기 제2금속 필러(C) 간 비율은 표면처리된 카본섬유(D):제1 및 제2 금속 필러(B+C) = 1.8~2.5 : 1 로 사용될 수 있다. 상기 범위에서 우수한 물성 발란스를 얻을 수 있다.
The ratio of the carbon fiber D to the first metal filler B and the second metal filler C may be selected from the group consisting of surface treated carbon fibers D and first and second metal fillers B + C) = 1.8 to 2.5: 1. Excellent physical property balance can be obtained in the above range.

상기 복합재는 난연제, 충격보강제, 가소제, 커플링제, 열안정제, 광안정제, 무기필러, 이형제, 분산제, 적하방지제 및 내후안정제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. The composite material may further include additives such as a flame retardant, an impact modifier, a plasticizer, a coupling agent, a heat stabilizer, a light stabilizer, an inorganic filler, a releasing agent, a dispersant, a dripping inhibitor and a weathering stabilizer. These may be used alone or in combination of two or more.

본 발명의 복합재는 통상의 열가소성 수지 조성물의 성형방법이 그대로 적용될 수 있다. 예를 들면, 각 성분을 압출기에 투입하여 펠렛형태로 제조하고, 상기 제조된 펠렛은 사출성형, 압축성형, 캐스팅성형 등을 통해 다양한 형태로 제조될 수 있다. In the composite material of the present invention, a conventional molding method of a thermoplastic resin composition can be applied as it is. For example, the respective components are put into an extruder to produce pellets, and the pellets can be prepared in various forms by injection molding, compression molding, casting, or the like.

도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 전자파 차폐 복합재의 개략적인 모식도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 성형된 복합재는 열가소성 수지(40)가 연속상을 형성하고, 상기 연속상에 제1금속 필러(10), 제2금속 필러(20), 표면처리된 카본섬유(30) 및 가 분산상을 형성하며, 상기 제2금속 필러(20)의 표면에 상기 제1금속 필러(10)가 연속적 혹은 불연속적으로 둘러싼 구조를 가질 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram of an electromagnetic shielding composite according to one embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the molded composite is formed by forming a thermoplastic resin 40 in a continuous phase, and forming a first metal filler 10, a second metal filler 20, 30 and the second metal filler 20 form a dispersed phase and the first metal filler 10 may be continuously or discontinuously surrounded on the surface of the second metal filler 20. [

이와 같은 본 발명의 복합재는 ASTM D790에 의한 3.2 mm 두께에서 굴곡 모듈러스가 25 GPa 이상이고, ASTM D257에 의하여 1GHz에서 EMI차폐가 40dB이상, 표면저항이 3.0 Ω 이하일 수 있다. The composite material of the present invention has a flexural modulus of 25 GPa or more at a thickness of 3.2 mm according to ASTM D790, an EMI shielding of 40 dB or more at 1 GHz according to ASTM D257, and a surface resistance of 3.0 Ω or less.

본 발명의 복합재는 우수한 전자파 차폐성과 전도성, 기계적 물성, 성형성을 가지므로 휴대용 디스플레이 제품의 LCD 보호용 브라켓, 각종 전자파 차폐 재료에 바람직하게 적용될 수 있다.
Since the composite material of the present invention has excellent electromagnetic wave shielding properties, conductivity, mechanical properties and moldability, it can be suitably applied to LCD protective brackets and various electromagnetic wave shielding materials of portable display products.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다. Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
Details that are not described herein will be omitted since those skilled in the art can sufficiently infer technically.

실시예Example

하기 실시예 및 비교실시예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다: The specifications of each component used in the following Examples and Comparative Examples are as follows:

(A) 열가소성 수지 (A) a thermoplastic resin

(A1)융점이 270℃인 PA66 제품으로 Dupont사의 ZYTEL 101 F 제품을 사용하였다.(A1) As a PA66 product having a melting point of 270 ° C, a ZYTEL 101 F product manufactured by Dupont Corporation was used.

(A2)융점이 240℃인 PA 제품으로 Toyobo사의 T600 제품을 사용하였다.(A2) T600 manufactured by Toyobo was used as a PA product having a melting point of 240 占 폚.

(B) 제1금속 필러 : 융점이 220℃인 solder powder로 덕산하이메탈의 SA35를 사용하였다.(B) First metal filler: SA35 of Duksan Hi-Metal was used as a solder powder having a melting point of 220 占 폚.

(C) 제2금속 필러 :융점이 1000℃ 이상인 Silver coated Cupper로 선경ST의 SCC를 사용하였다.(C) Second metal filler: Silver coated cupper having a melting point of 1000 ° C or higher was used as the SCC of the pre-heated ST.

(D) 표면처리된 카본섬유 (D) Surface treated carbon fiber

(D1) Polyamide계 수지로 sizing 되어있고 sizing content가 3.5%, diameter가 7.2㎛인 ToHo Tenex사의 HT C603을 사용하였다. (D1) HT C603 of ToHo Tenex Co., which was sizing with polyamide resin, sizing content of 3.5% and diameter of 7.2 ㎛, was used.

(D2)Nickel coated Carbon Fiber : Toho사의 Tenax MC를 사용하였다.(D2) Nickel coated carbon fiber: Tenax MC of Toho Co. was used.

(D3)Polyurethan계 수지로 sizing 되어있고 sizing content가 2.75%, diameter가 7.2㎛인 Zoltek사의 PANEX PX35CA0250-65를 사용하였다.(D3) PANEX PX35CA0250-65 of Zoltek with sizing content of 2.75% and diameter of 7.2 탆, which was sizing with polyurethane resin, was used.

(F) 열안정제 및 활제: 열안정제로 CIBA chemical의 IRGANOX1010을, 활제로 ethylene bis stearate를 1:1로 혼합하여 사용하였다. (A)~(D)의 함량 100 중량부 기준으로 0.5 중량부 첨가하였다.
(F) Heat stabilizer and lubricant: IRGANOX1010 of CIBA chemical as a heat stabilizer and ethylene bis stearate as a lubricant were mixed at a ratio of 1: 1. And 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the components (A) to (D).

실시예Example 1~5 및  1 to 5 and 비교예Comparative example 1~4 1-4

상기 각 성분을 하기 표 1에 나타난 함량으로 통상의 혼합기에서 혼합하고 L/D=35, Φ=45mm인 이축 압출기를 이용하여 압출한 후, 압출물을 펠렛 형태로 제조하였다. 제조된 펠렛을 100℃ 4시간 열풍건조기에서 건조 후 사출온도 290℃에서 물성 측정 및 EMI·저항성 등 응용 평가를 위한 시편을 제조하였다. 이들 시편은 23℃, 상대습도 50%에서 48시간 방치한 후 ASTM 규격에 따라 물성을 측정하였다.
The above components were mixed in the usual mixer at the contents shown in the following Table 1, extruded using a twin-screw extruder having L / D = 35 and Φ = 45 mm, and then extruded into pellets. The prepared pellets were dried at 100 ℃ for 4 hours in a hot air drier, and specimens were prepared for application evaluation such as measurement of physical properties and EMI / resistance at an injection temperature of 290 ℃. These specimens were left for 48 hours at 23 ° C and 50% relative humidity, and then their physical properties were measured according to the ASTM standard.

평가방법: Assessment Methods:

(1) 굴곡모듈러스 : ASTM D790 에 의해 3.2 mm 두께에서 1.4 mm/min 조건으로 평가하였으며, 단위는 GPa이다.(1) Flexural modulus: Evaluated according to ASTM D790 at a thickness of 3.2 mm at a rate of 1.4 mm / min, and the unit is GPa.

(2) 비중: ASTM D792 에 의해 측정하였다. (2) Specific gravity: measured by ASTM D792.

(3) 스파이럴 플로우(spiral flow): 6oz 사출기로 성형온도 320℃, 금형온도 60℃, 사출압 50%, 사출속도 70%의 일정한 조건에서 두께 2mm인 spiral형태의 금형에 사출하여 사출물의 길이(mm)를 측정하였다.(3) Spiral flow: 6oz Injection into a spiral mold having a thickness of 2 mm at a molding temperature of 320 DEG C, a mold temperature of 60 DEG C, an injection pressure of 50% and an injection speed of 70% mm) was measured.

(4) EMI 차폐성(dB): 샘플을 23℃, 상대 습도 50% 하에 48 시간 동안 방치한 후, EMI D257 에 준하여 1GHz에서 2t 두께의 샘플(6X6)에 대한 전자파 차폐 성능을 측정하였다. (4) EMI shielding (dB): The sample was allowed to stand for 48 hours under a condition of 23 deg. C and a relative humidity of 50%, and electromagnetic wave shielding performance was measured for a sample (6X6) having a thickness of 2t at 1 GHz according to EMI257.

(5) 표면저항: 10mm*10mm의 면적을 가지는 구리 tab을 제작후 asahi 4201 저항측정기를 이용하여 3.2t 두께 사출시편에 대해 평가하였다(Ω). (5) Surface resistance: A copper tab having an area of 10 mm * 10 mm was manufactured and evaluated for 3.2 t thick injection specimens (Ω) using an asahi 4201 resistance meter.

(6) 체적저항: ASTM D257에 준하여 3.2t 두께 사출시편에 대해 평가 하였다. (6) Volumetric resistance: A 3.2-m thick injection sample was evaluated in accordance with ASTM D257.

결과는 표 1 및 2에 나타내었다.
The results are shown in Tables 1 and 2.

실시예Example 22 33 44 55 (A)열가소성 수지(A) a thermoplastic resin A1A1 3030 3030 3535 3535 3535 A2A2 -- -- -- -- -- (B)제1금속필러(B) a first metal filler 2020 2020 2020 1515 1717 (C)제2금속필러(C) a second metal filler 1010 1010 1515 1010 88 (D)카본섬유(D) carbon fiber D1D1 4040 -- 3030 2020 2020 D2D2 -- 4040 -- 2020 2020 D3D3 -- -- -- -- -- (F) 첨가제(F) Additive 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 Flexual Modulus(GPa)Flexual Modulus (GPa) 2626 2626 2626 2828 2727 비중importance 1.81.8 1.81.8 1.71.7 1.71.7 1.71.7 spiral (mm)spiral (mm) 220220 220220 230230 250250 240240 EMI 차폐효과(dB)EMI Shielding Effect (dB) 5656 6161 4949 5050 4949 표면저항(Ω)Surface resistance (Ω) 1.81.8 1.51.5 2.32.3 2.22.2 2.22.2 체적저항(Ωㆍcm)Volumetric resistance (Ω · cm) 0.180.18 0.150.15 0.250.25 0.280.28 0.260.26

비교실시예Comparative Example 1One 22 33 44 (A)열가소성 수지(A) a thermoplastic resin A1A1 4040 4040 3030 -- A2A2 -- -- -- 3030 (B)제1금속필러(B) a first metal filler 2020 -- 2020 2020 (C)제2금속필러(C) a second metal filler -- 2020 1010 1010 (D)카본섬유(D) carbon fiber D1D1 4040 4040 4040 D2D2 -- -- -- -- D3D3 -- -- 4040 -- (F) 첨가제(F) Additive 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 Flexual Modulus(GPa)Flexual Modulus (GPa) 2929 2828 2323 2424 비중importance 1.71.7 1.71.7 1.81.8 1.81.8 spiral (mm)spiral (mm) 250250 250250 220220 220220 EMI 차폐효과(dB)EMI Shielding Effect (dB) 4040 4141 4242 3838 표면저항(Ω)Surface resistance (Ω) 3.83.8 4.04.0 2.32.3 5.05.0 체적저항(Ωㆍcm)Volumetric resistance (Ω · cm) 0.400.40 0.450.45 0.310.31 0.450.45

상기 표 1 및 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1-5는 굴곡 모듈러스가 25 GPa 이상이며, EMI 차폐효과가 40 dB 이상, 표면저항이 3.0 Ω 이하로 우수한 것을 알 수 있다. As shown in Tables 1 and 2, it can be seen that in Example 1-5, the flexural modulus was 25 GPa or more, the EMI shielding effect was 40 dB or more, and the surface resistance was 3.0 Ω or less.

이에 비해 제2 금속필러를 적용하지 않은 비교예 1과 제1 금속필러를 적용하지 않은 비교예 2는 전기전도도가 떨어진 것을 알 수 있다. 표면처리된 카본섬유로 폴리아미드나 에폭시 수지가 아닌 우레탄 수지로 사이징한 비교예 3은 굴곡모듈러스가 저하되었다. 한편, 열가소성 수지(A)와 제1금속 필러(B)간 융점 차이가 30도 미만인 비교예 4는 전기전도도가 좋지 않은 결과를 나타내었다.
In contrast, Comparative Example 1, in which the second metal filler was not applied, and Comparative Example 2, in which the first metal filler was not applied, showed a decrease in electrical conductivity. In Comparative Example 3 in which the surface-treated carbon fiber was sieved with a urethane resin rather than a polyamide or an epoxy resin, the flexural modulus was lowered. On the other hand, Comparative Example 4 in which the melting point difference between the thermoplastic resin (A) and the first metal filler (B) was less than 30 degrees showed poor electrical conductivity.

이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are in all respects illustrative and not restrictive.

10 : 제1금속 필러 20 : 제2금속 필러
30 : 표면처리된 카본섬유 40 : 열가소성 수지
10: first metal filler 20: second metal filler
30: surface-treated carbon fiber 40: thermoplastic resin

Claims (10)

(A) 열가소성 수지;
(B) 제1금속 필러;
(C) 제2금속 필러; 및
(D) 표면처리된 카본섬유;
를 포함하여 이루어지며,
상기 표면처리된 카본섬유(D)는 수지 또는 금속으로 표면처리되어 있으며, 상기 표면처리되는 수지는 폴리아미드 또는 에폭시 수지이고,
상기 열가소성 수지(A), 상기 제1금속 필러(B) 및 상기 제2금속 필러(C) 의 융점은 하기 식 1을 충족하는 것을 특징으로 하는 고강성 전자파 차폐 복합재:
[식 1]
Tma -30 ℃ > Tmb , Tma +500 ℃< Tmc
(상기에서, Tma는 열가소성 수지(A)의 융점(℃), Tmb는 제1금속 필러(B)의 융점(℃), Tmc는 제2금속 필러(C)의 융점(℃)).
(A) a thermoplastic resin;
(B) a first metal filler;
(C) a second metal filler; And
(D) surface-treated carbon fibers;
And,
The surface-treated carbon fiber (D) is surface-treated with a resin or a metal, the surface-treated resin is a polyamide or an epoxy resin,
Wherein a melting point of the thermoplastic resin (A), the first metal filler (B), and the second metal filler (C) satisfy the following formula (1):
[Formula 1]
Tma -30 ° C> Tmb , Tma + 500 ° C < Tmc
(Tmc is the melting point (占 폚) of the second metal filler (C)). The melting point (占 폚) of the thermoplastic resin (A), Tmb is the melting point (占 폚) of the first metal filler (B)
제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지(A)는 결정성 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 고강성 전자파 차폐 복합재.
The high rigidity electromagnetic wave shielding composite material according to claim 1, wherein the thermoplastic resin (A) is a crystalline thermoplastic resin.
제1항에 있어서, 상기 제2금속 필러(C)는 구형, 가지상 또는 플레이크 형상인 것을 특징으로 하는 고강성 전자파 차폐 복합재.
The high rigidity electromagnetic wave shielding composite material according to claim 1, wherein the second metal filler (C) is spherical, branched or flaky.
제1항에 있어서, 상기 제1금속 필러(B) 및 상기 제2금속 필러(C)의 중량비는 1:1 내지 3:1 인 것을 특징으로 하는 고강성 전자파 차폐 복합재.
The high rigidity electromagnetic wave shielding composite material according to claim 1, wherein the weight ratio of the first metal filler (B) and the second metal filler (C) is 1: 1 to 3: 1.
제1항에 있어서, 상기 표면처리된 카본섬유(D)는 직경이 3 내지 10 ㎛인 것을 특징으로 하는 고강성 전자파 차폐 복합재.
The highly rigid electromagnetic wave shielding composite material according to claim 1, wherein the surface-treated carbon fiber (D) has a diameter of 3 to 10 탆.
제1항에 있어서, 상기 표면처리된 카본섬유(D)에 표면처리되는 금속은 알루미늄, 스테인레스, 철, 크롬, 니켈, 블랙니켈, 구리, 은, 금, 백금으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 포함하는 고강성 전자파 차폐 복합재.
The method according to claim 1, wherein the surface-treated metal fibers on the surface-treated carbon fibers (D) comprise at least one metal selected from the group consisting of aluminum, stainless steel, iron, chromium, nickel, black nickel, copper, silver, High Rigidity Electromagnetic Wave Shielding Composite.
제1항에 있어서, 상기 복합재는 (A) 열가소성 수지 10 내지 84 중량%; (B) 제1금속 필러 5 내지 35 중량%; (C) 제2금속 필러 0.5 내지 30 중량%; 및 (D) 표면처리된 카본섬유 10 내지 60 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 고강성 전자파 차폐 복합재.
The composite material of claim 1, wherein the composite material comprises (A) 10 to 84% by weight of a thermoplastic resin; (B) 5 to 35% by weight of a first metal filler; (C) 0.5 to 30% by weight of a second metal filler; And (D) 10 to 60% by weight of surface-treated carbon fibers.
제1항에 있어서, 상기 표면처리된 카본섬유(D)의 함량은 상기 열가소성 수지(A)의 함량보다 큰 것을 특징으로 하는 고강성 전자파 차폐 복합재.
The high strength electromagnetic wave shielding composite material according to claim 1, wherein the content of the surface-treated carbon fibers (D) is larger than the content of the thermoplastic resin (A).
제1항에 있어서, 상기 복합재는 난연제, 충격보강제, 가소제, 커플링제, 열안정제, 광안정제, 무기필러, 이형제, 분산제, 적하방지제 및 내후안정제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강성 전자파 차폐 복합재.
The composite material according to claim 1, wherein the composite material further comprises at least one additive selected from the group consisting of a flame retardant, an impact modifier, a plasticizer, a coupling agent, a heat stabilizer, a light stabilizer, an inorganic filler, a releasing agent, a dispersant, High strength electromagnetic wave shielding composite material.
열가소성 수지가 연속상을 형성하고,
상기 연속상에 제1금속 필러, 제2금속 필러, 표면처리된 카본섬유가 분산상을 형성하며,
상기 제1금속 필러의 융점은 상기 제2금속 필러의 융점보다 700 ℃ 이상 더 낮으며, 상기 제2금속 필러의 표면에 상기 제1금속 필러가 연속적 혹은 불연속적으로 둘러싼 구조를 가지며,
ASTM D790에 의한 3.2 mm 두께에서 굴곡 모듈러스가 25 GPa 이상이고, ASTM D257에 의한 1 GHz에서 EMI 차폐가 40dB이상, 표면저항이 3.0 Ω 이하인 고강성 전자파 차폐 복합재.

The thermoplastic resin forms a continuous phase,
Wherein the first metal filler, the second metal filler, and the surface-treated carbon fibers form a dispersed phase on the continuous phase,
Wherein the melting point of the first metal filler is lower than the melting point of the second metal filler by 700 DEG C or more and the first metal filler is continuously or discontinuously surrounded on the surface of the second metal filler,
High rigidity electromagnetic shielding composite having a flexural modulus of 25 GPa or more at a thickness of 3.2 mm according to ASTM D790, an EMI shielding of at least 40 dB at 1 GHz according to ASTM D257, and a surface resistance of 3.0 Ω or less.

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