KR20160083365A - 폴리에스터 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형체 제조 - Google Patents

폴리에스터 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형체 제조 Download PDF

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KR20160083365A
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Abstract

본 발명은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(Polybuthyleneterephthalate, PBT), 폴리카보네이트 수지(Polycarbonate, PC), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 기초수지, 탄소섬유, 그래파이트, 및 유리섬유를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 폴리에스터 수지는 탄소섬유와 그래파이트를 포함하여 열전도성 및 전기전도성이 우수한 장점이 있다. 따라서 본 발명의 조성물을 이용하여 제조된 성형체는 차량 부품 분야의 ECU 하우징에 바람직하게 적용될 수 있다.

Description

폴리에스터 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형체 제조 {POLYESTER RESIN COMPOSITION, AND MOLDED ARTICE MANUFACTURED THEREFROM}
본 발명은 폴리에스터 (Polyester) 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 폴리부틸렌테레프탈레이트 (Polybutyleneterephthalate, PBT) 수지, 폴리카보네이트 수지(Polycarbonate, PC), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 기초 수지, 탄소섬유, 그래파이트, 및 유리섬유를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 전기, 전자 산업의 발달로 인하여 전자부품의 추세가 고집적화, 고성능화, 경량화, 소형화등을 요구하고 있다. 이러한 제품이 고성능화가 될수록 부품 내에서 많은 열이 발생을 하고, 전자파 발생으로 인하여 제품의 수명을 저하시키고 내구성과 신뢰성에 큰 영향을 끼치게 된다. 따라서 기기에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시키기 위하여 고열전도성 재료를 필요하게 되고, 이와 더불어 전자파장애(Electromagnetic Interference, EMI) 방지를 위하여 높은 전기전도성을 가진 소재가 필요하다.
일반적으로 전자파장애를 방지하기 위하여 전기전도성 소재를 사용하는데, 이러한 소재는 전자기 적합성(Electromagnetic Compatibility, EMC) 규격으로 적절한 표면저항값을 가져야 한다. 예컨대, 정전기 방전(Electrostatic Discharge, ESD)소재는 한국산업표준 KS C IEC 61340-5-1 기준 규격으로 표면저항이 105 ~ 1011 Ω/cm2 값을 유지하면 되고, 현대/기아 자동차 부품 신뢰성 규격 HKMC ES95400-10은 낮은 표면저항(103 Ω/cm2 이하)를 요구하고 있다.
또한, 고열전도성 소재로는 열전도도가 높은 소재인 알루미늄, 구리와 같은 금속을 사용하여 열을 주위로 빠르게 확산시켜 제품의 온도상승을 억제할 수 있다. 이러한 방열소재는 전기 전자제품인 하우징, 방열판, 기판, 전기 커넥터, 칩등에 적용할 수가 있고, 또한 자동차 라디에이터, 냉장고, 에어컨용 열 교환기에 적용 될 수가 있다. 하지만 금속은 고중량, 낮은 성형성, 높은 가격등의 단점을 가지고 있어, 이러한 단점을 대체할 수 있는 열전도성 고분자 복합소재의 필요성이 강하게 대두되고 있다. 일반적으로 열전도성 고분자 복합소재 성분을 살펴보면 낮은 열전도성을 가진 고분자 수지에 열전도도가 높은 필러의 다량 첨가를 통해 열전도 효과를 부여하여 복합재료화시키는 연구가 각 기업에서 진행되고 있다.
열전도성 고분자 복합소재 개발과 관련하여, 대한민국등록특허 제 1269422에서는 폴리카보네이트, 스티렌계 공중합체 수지에 방열 충전재로서 탄소나노튜브 및 카본블랙을 투입함으로써 높은 열전도성 폴리카보네이트계 복합수지를 만들었지만, 전기전도성에 있어서는 표면저항이 104 ~ 106 Ω/cm2 값을 나타내어 정전기 방전으로 적용가능하지만, 자동차 부품 ECU하우징에서는 규격에 미치지 못하는 표면저항값을 보여주고 있다.
또한, 대한민국등록특허 제 1082636에서는 열가소성 수지, 흑연, 세라믹 고체로 이루어진 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지를 만들었지만, 표면저항은 105 ~ 109 Ω/cm2으로 대전방지 수준에서만 가능한 전기전도성을 가져, 높은 전기전도성을 요구하는 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, 폴리에스테르 수지에 그래파이트, 탄소섬유를 첨가하여, 전도성과 열전도성이 우수한 폴리에스테르 복합수지 조성물을 개발하기에 이른 것이다.
이에 본 발명은 탄소섬유, 그래파이트, 및 유리섬유를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물을 제조함으로써 전기전도성 및 열전도성이 향상된 폴리에스터 수지 및 이를 포함하는 성형체를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 바람직한 제 1 구현예는, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(Polybuthyleneterephthalate, PBT), 폴리카보네이트 수지(Polycarbonate, PC), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 기초수지 40 내지 60 중량%, 탄소섬유 10 내지 40 중량%, 그래파이트 10 내지 30 중량%, 및 유리섬유 5 내지 20 중량%를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물이다.
상기 제 1 구현예에 의한 PBT 수지는 1, 4-부탄디올과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 사용하여 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환 반응을 통하여 축중합에 의해 제조된 것일 수 있다.
상기 제 1 구현예에 의한 PBT 수지의 고유 점도는 0.6 내지 1.2 dl/g인 것일 수 있다.
상기 제 1 구현예에 의한 PC 수지의 분자량은 15,000 내지 30,000인 것일 수 있다.
상기 제 1 구현예에 의한 탄소섬유는 피치계 탄소섬유(pitch-based carbon fibers)인 것일 수 있다.
상기 제 1 구현예에 의한 그래파이트의 열전도도는 100 내지 150W/mK이고, 입자 크기는 10 내지 75μm인 것일 수 있다.
상기 제 1 구현예에 의한 유리섬유는 촙형태를 가지는 것으로 직경이 9 내지 13 ㎛이고, 길이는 3 내지 3.5 mm이며, 표면이 커플링 처리제로 처리된 것일 수 있다.
이때, 상기 커플링 처리제는 비닐기, 에폭시기, 머탑탄기, 및 아민기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 유기관능기를 갖는 실란계 물질인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 바람직한 제 2 구현예는, 상기 폴리에스터 수지 조성물을 포함하는 플라스틱 성형체이다.
상기 제 2 구현예에 의한 성형체의 표면저항은 1 내지 25 Ω/cm2 이고, 열전도도는 3 내지 6 W/mK 인 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 바람직한 제 3 구현예는, 하기 단계를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물 제조방법이다:
a) 폴리에스터 수지, 탄소섬유, 그래파이트 및 유리섬유를 이축 압출기 내에 투입하는 단계; 및
b) 상기 이축 압출기 내부의 3개의 역방향 스크류를 회전시켜 용융 및 혼련시키는 단계.
상기 제 3 구현예에 의한 이축 압출기는 200 내지 300 ℃로 가열된 것일 수 있다.
상기 제 3 구현예에 의한 b) 단계의 회전은 350 내지 450 rpm로 수행되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 복합수지 조성물은 동시에 우수한 전기전도성 및 열전도성을 가짐에 따라, 특히 자동차 부품 ECU 하우징(Electronic control unit Housing)에 유용하게 적용될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(Polybuthyleneterephthalate, PBT), 폴리카보네이트 수지(Polycarbonate, PC), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 기초수지 40 내지 60 중량%, 탄소섬유 10 내지 40 중량%, 그래파이트 10 내지 30 중량%, 및 유리섬유 5 내지 20 중량%를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물을 제공할 수 있다.
또한, 상기 폴리에스터 수지 조성물을 포함하는 플라스틱 성형물을 제공할 수 있다.
본 발명의 조성물로 제조된 플라스틱 성형물은 폴리에스터 수지에 탄소섬유와 그래파이트를 사용하여 우수한 열전도 특성과 낮은 표면저항을 획득할 수 있고, 유리섬유를 포함하여 물성 및 가공성이 우수하다.
아울러, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물의 제조 방법을 제공할 수 있다:
a) 폴리에스터 수지, 탄소섬유, 그래파이트 및 유리섬유를 이축 압출기 내에 투입하는 단계; 및
b) 상기 이축 압출기 내부의 3개의 역방향 스크류를 회전시켜 용융 및 혼련시키는 단계.
상기 방법으로 제조된 조성물은, 우수한 열전도 특성과 낮은 표면저항을 가지는 장점이 있다.
이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.
(A) 기초 수지
본 발명에서 사용되는 기초수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지 또는 PBT 수지 및 PC 수지의 얼로이(alloy)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 기초수지는 총 조성물의 중량에 있어서, 40 내지 60 중량% 이용할 수 있다. 이와 같이 기초수지가 40 중량% 미만으로 사용되면 3W/mK이상의 열전도의 특성을 구현하기 힘들 수 있고, 60 중량% 초과로 이용되면 고함량 필러로 인해 흐름성이 좋지 않아 사출성형을 하기에는 부적합한 단점이 발생할 수 있다.
폴리부틸렌 테레프탈레이트 ( PBT ) 수지
폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는 1, 4-부탄디올과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 사용하여 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환 반응을 통하여 축중합에 의해 제조되며, 그 고유점도는 0.6 ~ 1.2 dl/g인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 고유 점도가 0.6 dl/g 미만이면 유동지수가 높아져 성형 및 가공에 문제가 있을 수 있고, 1.2 dl/g을 초과하면 흐름지수가 낮아져 성형 및 가공에 문제가 생길 수 있다.
폴리카보네이트( PC )수지
폴리카보네이트 수지는 비스페놀 A와 포스겐과의 계면 중축합반응에 의하여 생성된 방향족 폴리카보네이트 수지로서, 점도 평균 분자량(Mv)이 15,000~30,000인 것인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 분자량이 15,000 미만이면 충격강도가 저하될 수 있고, 30,000 초과이면 흐름성이 저하 될 수 있다.
(B) 탄소섬유( carbon fiber )
본 발명은 열전도성 및 전기전도성 확보를 위하여 탄소섬유를 사용한다. 일반적으로 탄소섬유는 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 원재료로 하는 PAN계 탄소섬유와 석유 혹은 석탄에서 나온 탄화수소잔류물인 pitch를 원재료로 하는 pitch계 탄소섬유로 구분 할 수가 있다. 특히 pitch계 탄소섬유 (530 ~ 1100 W/mK)는 PAN계 탄소섬유(8 ~ 70 W/mK)보다 높은 열전도성을 가져 본 발명에서는 열전도도 개선을 위하여 pitch계 탄소섬유를 사용한다. 이와 더불어 pitch계 탄소섬유는 낮은 체적고유저항 (10-2~10-3 Ω·cm)을 가지고 있어 높은 전기전도성을 나타낸다.
상기 pitch계 탄소섬유는 한 가닥이 12,000(12K)의 섬유로 이루어져 있고, 또한 촙섬유의 형태로 길이가 6mm인 것을 사용 할 수 있다.
또한 상기 pitch계 탄소섬유는 본 발명의 조성물 전체 중량에 대하여 10 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 10 중량% 미만일 경우 충분한 열전도 및 전기전도도를 가지기 용이하지 않을 수 있고, 40 중량% 초과이면 물성이 떨어지는 단점이 발생할 수 있다.
(C) 그래파이트( graphite )
본 발명은 열전도성 확보를 위하여 그래파이트를 사용한다. 그래파이트는 층상구조를 가지며 층간은 van der Waals force 로 결합하고 있고, 결정면내에서는 자유전자에 의한 열전도로 인하여 높은 열전도를 가지고 있다. 일반적으로 그래파이트는 인상흑연과 팽창흑연으로 크게 두가지로 구분되는데, 팽창흑연이 인상흑연에 비해 층간 간격이 벌려져 있어 동일 충전량에서 높은 열전도도를 나타낸다. 하지만 본 발명에서 사용되는 그래파이트는 인상흑연이고, 제조원가의 관점에서 인상흑연을 사용하는 것이 경제적으로 바람직하다.
상기 그래파이트의 열전도도는 100 내지 150W/mK인 것이 바람직하고, 벌크밀도는 0.24g/cc이며 입자 크기가 10 내지 75μm인 것이 바람직하다.
또한 상기 그래파이트는 본 발명의 조성물 전체 중량에 대하여 10 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 10 중량% 미만일 경우 충분한 열전도 및 전기전도도를 가지기 용이하지 않을 수 있고, 30 중량% 초과이면 물성이 떨어지는 단점이 발생할 수 있다.
(D) 유리섬유( glass fiber )
유리섬유는 강화재로서 촙형태를 가지며 평균 직경이 9내지 13μm이고 평균 길이는 3내지 3.5mm인 것을 사용할 때 우수한 물성을 획득할 수 있다.
상기 유리섬유는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 및 폴리카보네이트 수지와의 상용성 향상을 위해 표면이 커플링제로 처리된 것일 수 있으며, 상기 커플링제는 비닐기, 에폭시기, 아민기 등의 유기 관능기를 갖는 실란계 물질을 사용하는 것일 수 있다.
또한 상기 유리섬유는 본 발명의 열전도 및 전기전도도 복합수지 조성물 전체 중량에 대하여 5 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직한데, 5 중량% 미만일 경우 기계적 물성이 저하되는 문제가 생길 수 있고, 20 중량% 초과이면 표면특성이 저하되는 문제점이 발생할 수도 있다. 여기서 표면특성이 저하되는 문제점이란 사출 성형품의 표면이 고르지 않고 유리섬유의 흔적이 나타나거나 거친 표면이 나타나는 것과 같이 육안으로 관찰되는 표면의 문제점을 의미한다.
본 발명의 열전도성 및 전기전도성 수지 조성물은, 수평방향으로 열전도도가 1 내지 7W/mK이며, 표면저항은 10-1 내지 102Ω/cm2인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 조성을 갖는 열전도성 및 전기전도성 수지 조성물은 이축압출기내 스크류의 회전속도를 400rpm로 설정하여 제조되며, 배럴 내의 압력을 높이기 위해 역방향 스크류를 3개 장착하여 성형용 칩을 제조하는 것이 바람직하다.
이와 같은 열전도성 및 전기전도성 수지 조성물의 특성으로 인하여, 본 발명에 따른 폴리에스테르 복합수지 조성물은 여러가지 제품의 성형에 사용될 수 있는데, 특히 우수한 열전도성 및 전기전도성이 요구되는 자동차 부품 ECU하우징에 유용하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐이며, 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명 하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에서 사용되는 각 구성성분은 다음과 같다.
(A) 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 수지
고유점도가 0.90인 BLUESTAR® PBT 1090을 사용하였다.
(B) 폴리카보네이트(PC) 수지
점도 평균 분자량(Mv)이 15,000~30,000인 LG화학 PC를 사용하였다.
(C) 탄소섬유
길이가 6mm이고, 체적고유저항이 1.6Ⅹ10-3 Ω·cm인 미래씨엠티社의 촙형태인 탄소섬유를 사용하였다.
(D) 그래파이트
벌크밀도는 0.24g/cc이며 입자 크기가 10 내지 75μm인 Timcal社의 KS-75를 사용하였다.
(E) 유리섬유
직경이 10 내지 13μm이며, 길이가 3 내지 3.5mm인 KCC社의 GF-321를 사용하였다.
실시예 1. 열전도성 및 전기전도성 폴리에스테르 복합수지 조성물에 따른 영향 확인
하기 표 1-3에 나타낸 함량에 따라, 각 성분들을 240~270℃로 가열된 이축 압출기 내에서 용융 및 혼련한 후 칩 상태로 열전도성 및 전기전도성 폴리에스테르 복합수지 조성물을 제조하고, 120℃에서, 5시간 동안 제습형 건조기를 이용하여 건조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 열전도성 및 전기전도성 폴리에스테르 복합수지 조성물을 가열된 스크류식 사출기를 이용하여 용융 및 혼련 때와 동일한 온도로 각각의 시편을 제작하여 열전도도 및 표면저항의 물성 측정을 위한 ASTM 규격 시편을 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 열전도성 및 전기전도성 폴리에스테르 복합수지는 이축압출기내 스크류의 회전속도를 400rpm로 제조되며, 배럴 내의 압력을 높이기 위해 역방향 스크류를 3개 장착하여 제조하였다.
물성평가
(1) 열전도도: ASTM E1416에 규정된 방법으로 laser flash method을 사용하여 수평 방향으로 측정
(2) 표면저항: ASTM D257에 준하여 4 point probe 방법으로 표면저항을 측정
PBT
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
100 - - - 0.25 1015
실시예 1 50 30 10 10 3.17 28
실시예 2 40 30 20 10 4.62 11
실시예 3 50 10 30 10 3.45 20
실시예 4 40 20 30 10 5.04 5
비교예 1 50 40 - 10 1.63 105
비교예 2 40 50 - 10 2.15 104
비교예 3 50 - 40 10 1.38 106
비교예 4 40 - 50 10 2.47 104
PC
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
100 - - - 0.21 1015
실시예 5 50 30 10 10 3.26 22
실시예 6 40 30 20 10 4.18 7
실시예 7 50 10 30 10 3.06 19
실시예 8 40 20 30 10 4.74 9
비교예 5 50 40 - 10 1.87 105
비교예 6 40 50 - 10 2.09 105
비교예 7 50 - 40 10 1.68 106
비교예 8 40 - 50 10 2.27 105
PBT
(중량%)		 PC
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
50 50 - - - 0.24 1015
실시예 9 20 20 30 20 10 4.89 11
실시예 10 20 20 20 30 10 5.12 8
비교예 9 20 20 50 - 10 2.38 106
비교예 10 20 20 - 50 10 2.45 106
상기 표 1-3에 나타난 바와 같이, 실시예 1~10은 본 발명이 목적하는 열전도도 3 내지 6 W/mK이며, 표면저항이 1 ~ 25 Ω/cm2인 수치를 동시에 만족시키는 것을 알 수 있다.
반면 열전도성 필러로 그래파이트 혹은 탄소섬유만 사용하여 제조된 고분자 복합수지(비교예 2 및 4)의 표면저항은 열전도성 필러의 함량이 동일한 실시예 2및 4와 비교했을 때 높은 표면저항을 나타냄이 확인되었다.
실시예 2. 열전도성 및 전기전도성 폴리에스테르 복합수지의 이축압출기 스크류 조합에 따른 영향 확인
표 4-6에 제시된 바와 같이, 폴리에스테르 복합수지에 대하여 스크류의 조합에 따른 열전도도 및 전기전도성 영향을 조사하였다.
3종류의 스크류의 조합에 따른 이축압출기에 각각 넣고 혼련온도를 240~270℃로, 스크류의 회전속도를 400rpm로 설정하여 칩 상태로 제조하였다. 상기 이축압출기에서 스크류 조합 A는 1개의 역방향 스크류로 구성된 니딩블록조합, 스크류 조합 B는 2개의 역방향 스크류로 구성된 니딩블록조합, 스크류 조합 C는 3개의 역방향 스크류로 구성되어있는 니딩블록조합으로 되어있다.
스크류 조합 PBT
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
실시예 4 C 40 20 30 10 5.04 5
비교예 11 A 40 20 30 10 측정불가 측정불가
비교예 12 B 40 20 30 10 3.19 104
스크류 조합 PC
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
실시예 8 C 40 20 30 10 4.74 9
비교예 13 A 40 20 30 10 측정불가 측정불가
비교예 14 B 40 20 30 10 3.48 104
스크류 조합 PBT
(중량%)		 PC
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
실시예 10 C 20 20 20 30 10 5.12 8
비교예 15 A 20 20 20 30 10 측정불가 측정불가
비교예 16 B 20 20 20 30 10 3.20 104
상기 서로 다른 3종류로서 스크류의 조합으로 구성된 이축압출기를 이용하여 폴리에스테르 복합수지 조성물의 열전도도 및 표면저항의 수치를 비교하였다. 그 결과 스크류 조합C의 이축압출기가 열전도도가 우수하며 전기전도성이 좋은 폴리에스테르 복합수지의 제조에 효과적임을 확인할 수 있었다. 반면 1개의 역방향 스크류로 구성된 A에서는 혼련문제로 압출가공을 할 수가 없었다.
실시예 3. 열전도성 및 전기전도성 폴리에스테르 복합수지의 이축압출기 스크류 조합에 따른 영향 확인
표 7-9에 제시된 바와 같이, 상기 실시예 4, 8, 및 10의 복합수지 조성물 및 스크류 C의 조합을 이용하여 폴리에스테르 복합수지의 이축압출기 스크류 회전속도에 따른 열물성 및 전도성의 영향을 조사하였다.
스크류 속도(rpm) PBT
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
실시예 4 400 40 20 30 10 5.04 5
비교예 17 200 40 20 30 10 측정불가 측정불가
비교예 18 300 40 20 30 10 3.26 105
스크류 속도(rpm) PC
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
실시예 8 400 40 20 30 10 4.74 9
비교예 19 200 40 20 30 10 측정불가 측정불가
비교예 20 300 40 20 30 10 3.08 104
스크류 속도(rpm) PBT
(중량%)		 PC
(중량%)		 그래파이트
(중량%)		 탄소섬유
(중량%)		 유리섬유
(중량%)		 열전도도
(W/m·K)		 표면저항
(Ω/cm2)
실시예 10 400 20 20 20 30 10 5.12 8
비교예 21 200 20 20 20 30 10 측정불가 측정불가
비교예 22 300 20 20 20 30 10 3.31 104
스크류의 회전속도는 200rpm, 300rpm, 400rpm으로 변화를 주어 조사하였으며, 그 결과 스크류의 회전속도가 400rpm일 때 열전도도가 우수하며 전기전도성이 좋은 폴리에스테르 복합수지를 제조할 수가 있었다. 반면 스크류 속도가 가장낮은 200rpm에서는 혼련문제로 압출가공을 할 수가 없었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims (13)

  1. 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(Polybuthyleneterephthalate, PBT), 폴리카보네이트 수지(Polycarbonate, PC), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 기초수지 40 내지 60 중량%, 탄소섬유(carbon fiber) 10 내지 40 중량%, 그래파이트(graphite) 10 내지 30 중량%, 및 유리섬유(glass fiber) 5 내지 20 중량%를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PBT 수지는 1, 4-부탄디올과 테레프탈산 또는 디메틸테레프탈레이트를 단량체로 사용하여 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환 반응을 통하여 축중합에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 폴리에스터 수지조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 PBT 수지의 고유 점도는 0.6 내지 1.2 dl/g인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 수지조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 PC 수지의 분자량은 15,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 수지조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소섬유는 피치계 탄소섬유(pitch-based carbon fibers)인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 수지조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 그래파이트의 열전도도는 100 내지 150W/mK이고, 입자 크기는 10 내지 75μm인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 수지조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리섬유는 촙형태를 가지는 것으로 직경이 9 내지 13 ㎛이고, 길이는 3 내지 3.5 mm이며, 표면이 커플링 처리제로 처리된 것을 특징으로 하는, 폴리에스터 수지 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 커플링 처리제는 비닐기, 에폭시기, 머탑탄기, 및 아민기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 유기관능기를 갖는 실란계 물질인 것을 특징으로 하는, 폴리에스터 수지 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 폴리에스터 수지 조성물을 포함하는 플라스틱 성형체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 성형체의 표면저항은 1 내지 25 Ω/cm2 이고, 열전도도는 3 내지 6 W/mK 인 것을 특징으로 하는, 성형체.
  11. 하기 단계를 포함하는 폴리에스터 수지 조성물의 제조 방법:
    a) 폴리에스터 수지, 탄소섬유, 그래파이트 및 유리섬유를 이축 압출기 내에 투입하는 단계; 및
    b) 상기 이축 압출기 내부의 3개의 역방향 스크류를 회전시켜 용융 및 혼련시키는 단계.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이축 압출기는 200 내지 300 ℃로 가열된 것을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 b) 단계의 회전은 350 내지 450 rpm로 수행되는 것을 특징으로 하는, 방법.
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