KR20190138769A - 수지 성형체 - Google Patents

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Abstract

1GHz 이상의 고주파 영역에 있어서의 전자파 실드성이 우수한, 수지 성형체를 제공한다. 열가소성 수지와, 판상 흑연과, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽을 포함하고, 상기 판상 흑연의 함유량이, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 50중량부 이상, 200중량부 이하이고, 카본 블랙의 DBP 흡유량이, 100ml/100g 이상, 600ml/100g 이하이고, 금속 섬유의 직경이, 5㎛ 이상, 20㎛ 이하이고, 금속 섬유의 섬유 길이가, 2mm 이상, 12mm 이하이고, 카본 블랙 및 상기 금속 섬유 중 적어도 한쪽의 함유량이, 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 1중량부 이상, 50중량부 이하인, 수지 성형체.

Description

수지 성형체
본 발명은, 전자파 실드성을 갖는 수지 성형체에 관한 것이다.
종래, 옥내외에서 사용하는 통신 기기나, 카 네비게이션, 스마트 미터와 같은 멀티 인포메이션 디스플레이나 차량 탑재 카메라, 차량 탑재 ECU 등의 전자 기기의 하우징에 있어서는, 전자파 실드성을 높이기 위해서, 금속판이나, 도전성 테이프, 혹은 도금, 증착, 도장 등에 의한 도전성 표면 처리물이 사용되어 있다. 다만, 이러한 재료를 사용한 경우, 비용이 높은 것에 더하여, 제품의 경량화에 기여할 수 없다는 점에서, 근년에는, 수지 성형체에 전자파 실드성을 부여하는 시도가 이루어지고 있다
예를 들어, 하기의 특허문헌 1에는, 열가소성 수지와, 애스펙트비가 10 내지 20이고, 중량 평균 입자경이 10㎛ 내지 200㎛인 범위에 있는 흑연 입자를 포함하는, 수지 조성물의 성형체가 개시되어 있다. 상기 수지 조성물 중에는, 열가소성 수지 100질량부에 대해서, 흑연 입자가 10질량부 내지 1000질량부 포함되어 있다.
하기의 특허문헌 2에는, 섬유 강화 열가소성 수지의 성형체가 개시되어 있다. 상기 성형체 중에는, 탄소 섬유, 흑연 및 열가소성 수지의 합계량 100중량부에 대해서, 탄소 섬유 1중량부 내지 30중량부, 흑연 1중량부 내지 40중량부 및 열가소성 수지 30중량부 내지 98중량부가 포함되어 있다. 탄소 섬유의 중량 평균 섬유 길이는, 0.3mm 내지 3mm이다. 또한, 성형체의 비중은, 1.1g/cm3 내지 1.9g/cm3이다.
하기의 특허문헌 3에는, 탄소 섬유와 흑연 분말이 균일하게 분산된 수지 탄소 복합 재료의 성형체가 개시되어 있다. 상기 탄소 섬유 및 상기 흑연 분말의 총합은, 20체적％ 내지 80체적％이다. 특허문헌 3에서는, 상기 탄소 섬유가, 100W/(m·k) 이상의 열전도를 갖는 것이 바람직하다는 취지가 기재되어 있다. 또한, 상기 흑연 분말이, 고정 탄소량 95％ 이상의 구상 흑연 분말인 것이 바람직하다는 취지가 기재되어 있다.
일본 특허 제5225558호 국제 공개 제2016/063855호 국제 공개 제2009/075322호
근년, CPU의 고속화에 수반하여, 종래 필요하다고 여겨져 왔던 0.1MHz 내지 1GHz의 주파수대뿐만 아니라, 1GHz 이상의 고주파 영역에 있어서의 전자파 실드성이 요구되고 있다.
그러나, 특허문헌 1 내지 3의 성형체를 하우징에 사용한 경우, 1GHz 이상의 고주파 영역에 있어서의 전자파 실드성이 충분하지 않았다.
본 발명의 목적은, 1GHz 이상의 고주파 영역에 있어서의 전자파 실드성이 우수한 수지 성형체를 제공하는 데 있다.
본 발명에 관한 수지 성형체는, 열가소성 수지와, 판상 흑연과, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽을 포함하고, 상기 판상 흑연의 함유량이, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 50중량부 이상, 200중량부 이하이고, 상기 카본 블랙의 DBP 흡유량이, 100ml/100g 이상, 600ml/100g 이하이고, 상기 금속 섬유의 직경이, 5㎛ 이상, 20㎛ 이하이고, 상기 금속 섬유의 섬유 길이가, 2mm 이상, 12mm 이하이고, 상기 카본 블랙 및 상기 금속 섬유 중 적어도 한쪽의 함유량이, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 1중량부 이상, 50중량부 이하이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 어느 특정한 국면에서는, 상기 수지 성형체가 주면을 갖고, 상기 주면에 있어서, 전자파 실드 효과가 최대인 방향을 x 방향으로 하고, 해당 x 방향에 직교하는 방향을 y 방향으로 했을 때, 상기 x 방향의 주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과 aλx에 대한 상기 y 방향의 주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과 aλy의 비 aλy/aλx가, 0.90 이상이고, 상기 x 방향의 주파수 25GHz, 50GHz, 75GHz 중 어느 것에 있어서의 전자파 실드 효과 bλx에 대한 상기 y 방향의 상기 x 방향과 동일 주파수에 있어서의 전자파 실드 효과 bλy의 비 bλy/bλx가, 0.90 이상이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 다른 특정한 국면에서는, 3GHz, 25GHz, 50GHz, 75GHz 중 어느 것에 있어서의 전자파 실드 효과가, 20dB 이상이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 다른 특정한 국면에서는, 상기 판상 흑연의 체적 평균 입자경이, 5㎛ 이상, 500㎛ 이하이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 다른 특정한 국면에서는, 상기 판상 흑연이, 박편화 흑연이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 카본 블랙이, 오일 퍼니스 블랙이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 카본 블랙의 1차 입자경이, 50nm 이하이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 금속 섬유가, 스테인리스 섬유이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 금속 섬유와는 상이한 비도전성의 섬유계 필러를 더 포함한다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 섬유계 필러의 함유량이, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 1중량부 이상, 200중량부 이하이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 열가소성 수지가, 올레핀계 수지를 포함한다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 주면에 있어서의 면 내 방향의 열전도율이, 1W/(m·K) 이상이다.
본 발명에 관한 수지 성형체의 또 다른 특정한 국면에서는, 방열 섀시, 방열 하우징, 또는 히트 싱크 형상이다.
본 발명에 따르면, 1GHz 이상의 고주파 영역에 있어서의 전자파 실드성이 우수한 수지 성형체를 제공할 수 있다.
도 1은, 방열 섀시의 모식적인 사시도이다.
도 2는, 방열 하우징의 모식적인 사시도이다.
도 3은, 히트 싱크 형상의 모식적인 사시도이다.
이하, 본 발명의 상세를 설명한다.
본 발명의 수지 성형체는, 열가소성 수지와, 판상 흑연과, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽을 포함한다. 상기 카본 블랙의 DBP 흡유량은, 100ml/100g 이상, 600ml/100g 이하이다. 상기 금속 섬유의 직경은, 5㎛ 이상, 20㎛ 이하이다. 상기 금속 섬유의 섬유 길이는, 2mm 이상, 12mm 이하이다. 상기 판상 흑연의 함유량은, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 50중량부 이상, 200중량부 이하이다. 또한, 상기 카본 블랙 및 상기 금속 섬유 중 적어도 한쪽의 함유량은, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 1중량부 이상, 50중량부 이하이다.
또한, 본 발명에 있어서, 카본 블랙의 DBP 흡유량은, JIS K 6217-4에 준거하여 측정할 수 있다. DBP 흡유량은, 예를 들어 흡수량 측정기(아사히 소우켄사제, 품번 「S-500」)를 이용하여 측정할 수 있다.
금속 섬유의 직경 및 섬유 길이는, 예를 들어 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 측정할 수 있다. 보다 한층 관찰하기 쉽게 한다는 관점에서, 수지 성형체로 잘라낸 시험편을 600℃로 가열함으로써 수지를 날려서 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수지 성형체는, 판상 흑연과, 특정한 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽을 특정한 비율로 포함하므로, 1GHz 이상의 고주파 영역에 있어서의 전자파 실드성이 우수하다. 또한, 본 발명의 수지 성형체는, 전자파 실드성의 이방성을 작게 할 수 있어, 전자 기기 등의 제품에 있어서의 신뢰성을 높일 수 있다.
본원 발명자들은, 도전성 입자인 판상 흑연이, 대상의 물질 내에서 어떻게 이어져 있는지를 나타내는 퍼콜레이션 이론에 기초하여, 상기와 같은 전자파 실드성이 발현되는 것을 알아냈다.
구체적으로는, 특정량의 판상 흑연의 존재 하에서, DBP 흡유량이 특정한 범위에 있는 카본 블랙이나, 특정한 직경 및 섬유 길이를 갖는 금속 섬유를 특정량으로 함유시키면, 효율적으로 퍼콜레이션할 수 있고, 그에 의해, 1GHz 이상의 고주파 영역에 있어서의 전자파 실드성이 높여진다는 것을 알아냈다.
특히, 본 발명에 있어서는, 주파수 3GHz, 25GHz, 50GHz, 75GHz 중 어느 것에 있어서의 전자파 실드 효과가, 바람직하게는 20dB 이상, 보다 바람직하게는 30dB 이상, 더욱 바람직하게는 40dB 이상이다. 전자파 실드 효과의 상한값은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 70dB이다.
주파수 3GHz에 있어서의 전자파 실드 효과(전자파 차폐 성능)는, 예를 들어 2 초점형 편평 공동(Dual-Focus Flat Cavity: DFFC)법을 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 주파수 25GHz, 50GHz, 75GHz에 있어서의 전자파 실드 효과는, 예를 들어 자유 공간(Free Space: FS)법을 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 수지 성형체는, 높은 열전도성을 갖는 판상 흑연과, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽을 포함하므로, 방열성도 우수하다.
본 발명에 있어서, 수지 성형체의 주면에 있어서의 면 내 방향의 열전도율은, 바람직하게는 1W/(m·K) 이상, 보다 바람직하게는 3W/(m·K) 이상, 더욱 바람직하게는 5W/(m·K) 이상이다. 면 내 방향의 열전도율의 상한값은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 50W/(m·K)이다.
또한, 상기 주면은, 평면이어도 되고, 곡면이어도 된다. 또한, 본 발명에 있어서 주면이란, 수지 성형체의 외표면에 있어서의 복수의 면 중 가장 면적이 큰 면이며, 이어져 있는 면을 말하는 것으로 한다.
면 내 방향의 열전도율은, 하기 식 (1)을 이용하여 계산할 수 있다.
열전도율(W/(m·K))＝밀도(g/cm3)×비열(J/(g·K))×열 확산율(mm2/s) …식 (1)
열 확산율은, 예를 들어 네취재팬사제, 품번 「크세논 플래쉬 레이저 애널라이저 LFA467 HyperFlash」를 이용하여 측정할 수 있다.
본 발명의 수지 성형체는, 전자파 실드성 및 방열성 양쪽이 우수하므로, 전자파 실드성이 요구되는 통신 기기나, 스마트 미터 혹은 차량 탑재 ECU 등의 전자 기기의 하우징에 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 수지 성형체의 주면에 있어서, 전자파 실드 효과가 최대인 방향을 x 방향으로 하고, 해당 x 방향에 직교하는 방향을 y 방향으로 한다. 이때, 상기 x 방향의 주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과 aλx에 대한 상기 y 방향의 주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과 aλy의 비 aλy/aλx가, 0.90 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 aλy/aλx가 0.92 이상, 더욱 바람직하게는 aλy/aλx가 0.95 이상이다. 또한, aλy/aλx의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1.00 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 x 방향의 주파수 25GHz, 50GHz, 75GHz 중 어느 것에 있어서의 전자파 실드 효과 bλx에 대한 상기 y 방향의 상기 x 방향과 동일 주파수에 있어서의 전자파 실드 효과 bλy의 비 bλy/bλx가, 0.90 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 bλy/bλx가 0.92 이상, 더욱 바람직하게는 bλy/bλx가 0.95 이상이다. 또한, bλy/bλx의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1.00 이하인 것이 바람직하다.
비 aλy/aλx 및 비 bλy/bλx가 각각 상기 범위 내에 있는 경우, 전자파 실드 성능의 이방성을 보다 한층 작게 할 수 있고, 전자 기기 등의 제품에 있어서의 신뢰성을 보다 한층 높일 수 있다.
또한, 비 aλy/aλx 및 비 bλy/bλx는, 예를 들어 상기와 마찬가지로, 특정량의 판상 흑연의 존재 하에서, DBP 흡유량이 특정한 범위에 있는 카본 블랙이나, 특정한 직경 및 섬유 길이를 갖는 특정량의 금속 섬유를 함유시킴으로써, 상기 범위 내로 조정할 수 있다.
또한, 주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과는, KEC법(「간사이 전자 공업 진흥 센터」의 약칭)을 이용하여 측정할 수 있다.
전자파 실드 성능의 이방성에 대해서는, 세로 150mm×가로 150mm×두께 2mm의 시험편을 임의의 방향에 세트하고, 그 위치를 0°로 하여, 샘플을 15°씩 회전시킨다. 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120°, 135°, 150°, 165°, 180°에 있어서의 전자파 실드 효과의 측정을 행하여, 전자파 실드 효과가 최대인 방향을 x 방향으로 하고, 해당 x 방향에 직교하는 방향을 y 방향으로 한다.
또한, 시험편의 두께가, 2mm보다 두꺼운 경우는, 두께를 2mm가 되도록 슬라이스하고 나서 사용하기로 한다.
본 발명의 수지 성형체는, 열가소성 수지와, 판상 흑연과, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽을 포함하는 수지 조성물의 성형체인 것이 바람직하다. 본 발명의 수지 성형체는, 상기 수지 조성물을, 예를 들어 프레스 가공, 압출 가공, 압출 라미 가공 또는 사출 성형 등의 방법에 의해 성형함으로써 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 판상 흑연의 체적 평균 입자경은, 바람직하게는 5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 30㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 60㎛ 이상, 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 350㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 200㎛ 이하이다. 판상 흑연의 체적 평균 입자경이, 상기 하한 이상인 경우, 전자파 실드성 및 방열성을 보다 한층 높일 수 있다. 한편, 판상 흑연의 체적 평균 입자경이, 상기 상한 이하인 경우, 수지 성형체의 내충격성을 보다 한층 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 수지 조성물에 포함되는 판상 흑연의 체적 평균 입자경이 상기의 범위 내이면, 상이한 입경의 흑연 입자를 2종류 이상 조합하여 사용해도 된다.
또한, 본 발명에 있어서, 체적 평균 입자경이란, JIS Z 8825:2013에 준거하여, 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정 장치를 사용하여, 레이저 회절법에 의해, 체적 기준 분포로 산출한 값을 말한다.
예를 들어, 판상 흑연을 그 농도가 2중량％로 되도록 비눗물 용액(중성 세제: 0.01％ 함유)에 투입하고, 초음파 호모지나이저를 사용하여 300W의 출력으로 초음파를 1분간 조사하여, 현탁액을 얻는다. 이어서, 현탁액에 대해서 레이저 회절·산란식의 입도 분석 측정 장치(닛키소사제, 제품명 「마이크로트랙 MT3300」)에 의해 판상 흑연의 체적 입자경 분포를 측정한다. 이 체적 입자경 분포의 누적 50％의 값을 판상 흑연의 체적 평균 입자경으로서 산출할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 카본 블랙의 1차 입자경이, 바람직하게는 40nm 이상, 바람직하게는 50nm 이하, 보다 바람직하게는 45nm 이하이다. 카본 블랙의 1차 입자경이 상기 범위 내인 경우, 보다 한층 저농도의 카본 블랙 함유량으로 보다 한층 높은 전자파 실드 효과를 얻을 수 있다.
또한, 카본 블랙의 1차 입자경은, 예를 들어 투과형 전자 현미경에 의해 얻어진 카본 블랙의 화상 데이터를 이용하여 구할 수 있다. 투과형 전자 현미경으로서는, 예를 들어 니혼덴시사제, 상품명 「JEM-2200FS」를 사용할 수 있다.
본 발명의 수지 성형체는, 방열 섀시, 방열 하우징, 또는 히트 싱크 형상이어도 된다.
도 1은, 방열 섀시의 모식도이다. 수지 성형체가 방열 섀시인 경우, 도 1의 화살표 A로 나타내는 부분이 주면이다.
도 2는, 방열 하우징의 모식도이다. 수지 성형체가 방열 하우징인 경우, 도 2의 화살표 B로 나타내는 부분이 주면이다. 또한, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 주면은 요철을 갖고 있어도 된다.
도 3은, 히트 싱크 형상의 모식도이다. 수지 성형체가 히트 싱크 형상인 경우, 도 3의 화살표 C로 나타내는 부분이 주면이다. 또한, 이 경우, 또한 화살표 C로 나타내는 주면과 작은 면을 통해 연결되어 있는 거의 동일한 크기의 복수의 면도 주면으로 된다. 이와 같이, 복수의 주면이 존재하고 있어도 된다.
이하, 본 발명의 수지 성형체를 구성하는 재료의 상세에 대해서 설명한다.
(열가소성 수지)
상기 열가소성 수지로서는, 특별히 한정되지 않고 공지의 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 열가소성 수지의 구체예로서는, 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에테르술폰, 폴리에테르케톤, 폴리이미드, 폴리디메틸실록산, 폴리카르보네이트, 폴리페닐술파이드 또는 이들 중 적어도 2종의 공중합체 등을 들 수 있다. 열가소성 수지는, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 병용해도 된다.
상기 열가소성 수지로서는, 탄성률이 높은 수지인 것이 바람직하다. 저렴하고, 가열 하의 성형이 용이하다는 점에서, 폴리올레핀이 보다 바람직하다.
상기 폴리올레핀으로서는, 특별히 한정되지 않고 공지의 폴리올레핀을 사용할 수 있다. 폴리올레핀의 구체예로서는, 에틸렌 단독 중합체인 폴리에틸렌, 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 등의 폴리에틸렌계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 폴리올레핀은, 프로필렌 단독 중합체인 폴리프로필렌, 프로필렌-α-올레핀 공중합체 등의 폴리프로필렌계 수지, 부텐 단독 중합체인 폴리부텐, 부타디엔, 이소프렌 등의 공액 디엔의 단독 중합체 또는 공중합체 등이어도 된다. 이들 폴리올레핀은, 단독으로 사용해도 되고 복수를 병용해도 된다. 내열성이나 탄성률을 보다 한층 높인다는 관점에서, 상기 폴리올레핀으로서는, 폴리프로필렌인 것이 바람직하다.
또한, 폴리올레핀(올레핀계 수지)은, 에틸렌 성분을 함유하고 있는 것이 바람직하다. 에틸렌 성분의 함유량은, 5질량％ 내지 40질량％인 것이 바람직하다. 에틸렌 성분의 함유량이, 상기 범위 내에 있는 경우, 수지 성형체의 내충격성을 보다 한층 높이면서, 내열성을 보다 한층 높일 수 있다.
(판상 흑연)
판상 흑연으로서는, 판상의 흑연인 것에 한해서 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 흑연, 박편화 흑연 또는 그래핀 등을 사용할 수 있다. 전자파 실드성 및 열 확산성을 보다 한층 높인다는 관점에서, 바람직하게는 흑연 또는 박편화 흑연이며, 보다 바람직하게는 박편화 흑연이다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 병용해도 된다. 또한, 본 발명에 있어서, 판상 흑연은, 인편상 흑연이어도 된다.
박편화 흑연이란, 원래의 흑연을 박리 처리하여 얻어지는 것이며, 원래의 흑연보다도 얇은 그래핀 시트 적층체를 말한다. 박편화 흑연으로 하기 위한 박리 처리로서는, 초임계 유체 등을 사용한 기계적 박리법, 혹은 산을 사용한 화학적 박리법 중 어느 쪽을 사용해도 된다. 박편화 흑연에 있어서의 그래핀 시트의 적층수는, 원래의 흑연보다 적으면 되지만, 1000층 이하인 것이 바람직하고, 500층 이하인 것이 보다 바람직하고, 200층 이하인 것이 더욱 바람직하다.
판상 흑연의 함유량은, 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 50중량부 이상, 바람직하게는 70중량부 이상, 보다 바람직하게는 100중량부 이상이고, 200중량부 이하, 바람직하게는 180중량부 이하, 보다 바람직하게는 150중량부 이하이다. 판상 흑연의 함유량이 상기 하한 이상인 경우, 전자파 실드성 및 방열성을 보다 한층 높일 수 있다. 또한, 판상 흑연의 함유량이 지나치게 많으면 파괴의 기점으로 되는 계면의 면적이 커진다는 점에서, 판상 흑연의 함유량이 상기 상한 이하인 경우, 내충격성을 보다 한층 높일 수 있다.
판상 흑연의 애스펙트비는, 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 21 이상, 바람직하게는 2000 미만, 보다 바람직하게는 1000 미만, 더욱 바람직하게는 100 미만이다. 판상 흑연의 애스펙트비가, 상기 하한 이상인 경우, 면 방향에 있어서의 방열성을 보다 한층 높일 수 있다. 또한, 판상 흑연의 애스펙트비가 상기 상한 미만인 경우, 예를 들어 사출 성형 시에 흑연 입자 자신이 열가소성 수지 내에서 보다 절곡되기 어렵다. 그 때문에, 전자파 실드 성능을 보다 한층 높일 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 애스펙트비란, 판상 흑연의 두께에 대한 판상 흑연의 적층면 방향에 있어서의 최대 치수의 비를 말한다.
또한, 판상 흑연의 두께는, 예를 들어 투과형 전자 현미경(TEM)이나 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 측정할 수 있다. 보다 한층 관찰하기 쉽게 한다는 관점에서, 수지 성형체로 잘라낸 시험편을 600℃로 가열함으로써 수지를 날려서 투과형 전자 현미경(TEM) 또는 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰하는 것이 바람직하다. 또한, 시험편은, 수지를 날려서 판상 흑연의 두께를 측정 가능한 한, 수지 성형체의 주면을 따르는 방향을 따라 잘라내도 되고, 수지 성형체 주면에 직교하는 방향을 따라 잘라내도 된다.
(카본 블랙 및 금속 섬유)
본 발명의 수지 성형체는, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽을 포함하고 있으면 된다. 따라서, 상기 수지 성형체는, 카본 블랙만을 포함하고 있어도 되고, 금속 섬유만을 포함하고 있어도 된다. 또한, 상기 수지 성형체는, 카본 블랙 및 금속 섬유 양쪽을 포함하고 있어도 된다.
상기 카본 블랙의 DBP 흡유량은, 100ml/100g 이상, 바람직하게는 180ml/100g 이상이고, 600ml/100g 이하, 바람직하게는 450ml/100g 이하, 보다 바람직하게는 300ml/100g 이하이다. 카본 블랙의 DBP 흡유량이 상기 하한 이상인 경우, 수지 성형체의 전자파 실드성을 보다 한층 높일 수 있다. 카본 블랙의 DBP 흡유량이 상기 상한 이하인 경우, 혼련 시의 응집을 방지하여 안정성을 보다 한층 향상시킬 수 있다.
카본 블랙으로서는, 예를 들어 케첸 블랙 등의 오일 퍼니스 블랙, 아세틸렌 블랙, 채널 블랙, 서멀 블랙 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 수지 성형체의 전자파 실드성을 보다 한층 높인다는 관점에서, 오일 퍼니스 블랙이 바람직하다. 또한, 카본 블랙은, Fe, Ni 등의 금속 불순물을 함유하고 있어도 된다.
상기 금속 섬유의 직경은, 5㎛ 이상이고, 바람직하게는 7㎛ 이상이고, 20㎛ 이하이고, 바람직하게는 15㎛ 이하이다.
상기 금속 섬유의 섬유 길이는, 2mm 이상이고, 바람직하게는 4mm 이상, 12mm 이하, 바람직하게는 10mm 이하이다.
금속 섬유로서는, 예를 들어 스테인리스 섬유, 아라미드 섬유에 구리 등의 금속 피막을 입힌 금속 섬유를 들 수 있다. 그 중에서도, 수지 성형체의 전자파 실드성을 보다 한층 높인다는 관점에서, 스테인리스 섬유가 바람직하다.
카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽의 함유량은, 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 1중량부 이상이고, 바람직하게는 3중량부 이상이고, 보다 바람직하게는 5중량부 이상이고, 50중량부 이하이고, 바람직하게는 45중량부 이하이고, 보다 바람직하게는 40중량부 이하이다. 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽의 함유량이 상기 하한 이상인 경우, 전자파 실드성 및 방열성을 보다 한층 높일 수 있다. 또한, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽의 함유량이, 상기 하한 이상인 경우, 전자파 실드성을 보다 한층 높일 수 있다. 또한, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽의 함유량이, 상기 상한 이하인 경우, 전자파 실드 효과와 내충격성의 밸런스를 보다 한층 높일 수 있다.
(섬유계 필러)
본 발명의 수지 성형체는, 상기 금속 섬유와는 상이한 비도전성의 섬유계 필러를 더 포함하고 있어도 된다. 상기 섬유계 필러로서는, 예를 들어 탄소 섬유 또는 유리 섬유를 들 수 있다.
섬유계 필러의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 1중량부 이상, 200중량부 이하인 것이 바람직하다. 섬유계 필러의 함유량이 상기 범위 내에 있는 경우, 수지 성형체를 형성할 때의 수지 조성물에 보다 한층 우수한 유동성을 부여할 수 있다.
탄소 섬유로서는, 특별히 한정되지 않지만, PAN계 혹은 피치계의 탄소 섬유 등을 사용할 수 있다.
(다른 첨가제)
수지 성형체 중에는, 임의 성분으로서 여러 가지 첨가제가 첨가되어 있어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 페놀계, 인계, 아민계, 황계 등의 산화 방지제; 벤조트리아졸계, 히드록시페닐트리아진계등의 자외선 흡수제; 금속해 방지제 등을 들 수 있다. 또한, 첨가제는, 헥사브로모비페닐에테르, 데카브로모디페닐에테르 등의 할로겐화 난연제; 폴리인산 암모늄, 트리메틸포스페이트 등의 난연제; 각종 충전제; 대전 방지제; 안정제; 안료 등이어도 된다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 복수를 병용해도 된다.
(도금 가공)
본 발명의 수지 성형체는 도금 가공되어 있어도 된다. 도금 가공함으로써, ECU 등의 하우징으로 구해지는 전자파 실드성, 접지성을 보다 한층 효과적으로 부여할 수 있다.
도금의 종류로서는, 특별히 한정되지 않지만, 구리 도금이 실시되어 있는 것이 바람직하다. 구리 도금을 사용함으로써 방열성과 충격성을 보다 한층 더 우수한 것으로 할 수 있다.
본 발명의 수지 성형체는, 예를 들어 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다.
먼저, 열가소성 수지와, 판상 흑연과, 카본 블랙, 또는 금속 섬유 등을 포함하는 수지 조성물을 준비한다. 수지 조성물 중에는, 상술한 여러 가지 재료가 더 포함되어 있어도 된다. 수지 조성물 중에 있어서는, 열가소성 수지 중에 판상 흑연이 분산되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 얻어지는 수지 성형체의 전자파 실드성을 보다 한층 높일 수 있다. 열가소성 수지 중에 판상 흑연을 분산시키는 방법에 대해서는, 특별히 한정되지 않지만, 열가소성 수지를 가열 용융시켜서 판상 흑연과 혼련함으로써, 보다 한층 균일하게 분산시킬 수 있다.
상기 혼련 방법에 대해서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 플라스토밀 등의 2축 스크루 혼련기, 니더 혼련기, 단축 압출기, 2축 압출기, 2축 1축 압출기, 2축 테이퍼 압출기, 피더 루더 압출기, 플런저 압출기, 밴버리 믹서, 롤 등의 혼련 장치를 사용하여, 가열 하에 있어서 혼련하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 압출기를 사용하여 용융 혼련하는 방법이 바람직하다.
이어서, 준비한 수지 조성물을, 예를 들어 프레스 가공, 압출 가공, 압출 라미 가공 또는 사출 성형 등의 방법에 의해 성형함으로써, 수지 성형체를 얻을 수 있다.
이렇게 본 발명의 수지 성형체에 있어서는, 목적으로 하는 용도에 따라, 물성을 적절히 조정할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예 및 비교예를 듦으로써, 본 발명의 효과를 명백하게 한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
열가소성 수지로서의 폴리프로필렌(PP) 100중량부와, 판상의 흑연 입자로서의 인편상 흑연 입자 100중량부와, 카본 블랙으로서의 오일 퍼니스 블랙 10중량부를, 라보 플라스토밀(도요 세끼사제, 품번 「R100」)을 사용하여, 200℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을, 수지 조성물의 온도 230℃, 금형의 온도 40℃에서 사출 성형함으로써, 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm의 수지 성형체를 얻었다. 또한, 폴리프로필렌으로서는, 일본 폴리프로사제, 상품명 「BC10HRF」를 사용하였다. 인편상 흑연 입자로서는, 이토 코쿠엔사제, 상품명 「CNP35」(평균 입자경: 35㎛)를 사용하였다. 오일 퍼니스 블랙으로서는, 라이온사제, 상품명 「EC200L」(DBP 흡유량: 300ml/100g, 1차 입자경: 41nm)을 사용하였다.
(실시예 2)
인편상 흑연 입자의 첨가량을 70중량부로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 3)
인편상 흑연 입자의 첨가량을 150중량부로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 4)
인편상 흑연 입자의 첨가량을 180중량부로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 5)
카본 블랙의 첨가량을 5중량부로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 6)
카본 블랙의 첨가량을 20중량부로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 7)
카본 블랙의 첨가량을 30중량부로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 8)
카본 블랙의 첨가량을 45중량부로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 9)
카본 블랙으로서, DBP 흡유량이 495ml/100g이고, 1차 입자경이 34nm의 오일 퍼니스 블랙(라이온사제, 상품명 「EC600JD」)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 10)
카본 블랙으로서, DBP 흡유량이 365ml/100g이고, 1차 입자경이 40nm인 오일 퍼니스 블랙(라이온사제, 상품명 「EC300J」)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 11)
카본 블랙으로서, DBP 흡유량이 180ml/100g이고, 1차 입자경이 30nm인 오일 퍼니스 블랙(아사히 카본사제, 상품명 「F-200GS」)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 12)
카본 블랙으로서, DBP 흡유량이 177ml/100g이고, 1차 입자경이 48nm인 아세틸렌 블랙(덴카사제, 상품명 「Li-400」)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 13)
평균 입자경 7㎛의 인편상 흑연 입자(이토 코쿠엔사제, 상품명 「PC-H」)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 14)
평균 입자경 140㎛의 인편상 흑연 입자(닛본 코쿠엔사제, 상품명 「F＃2」)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 15)
평균 입자경 300㎛의 인편상 흑연 입자(나카고시 코쿠엔사제, 상품명 「CPB-80」)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 16)
판상의 흑연 입자로서 인편상 흑연 입자 대신 평균 입자경 30㎛의 박편화 흑연(닛본 코쿠엔사제, 상품명 「UP-35N」)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 17)
판상의 흑연 입자로서 인편상 흑연 입자 대신 평균 입자경 100㎛의 박편화 흑연(아이테크사제, 상품명 「iGrafen-α」)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 18)
판상의 흑연 입자로서 인편상 흑연 입자 대신 평균 입자경 300㎛의 박편화 흑연(나카고시 코쿠엔사제, 상품명 「BSP-300AK」)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 19)
열가소성 수지로서의 폴리프로필렌(PP) 100중량부와, 흑연 입자로서의 인편상 흑연 입자 100중량부와, 금속 섬유로서의 스테인리스 장섬유(스테인리스 섬유) 10중량부를 라보 플라스토밀(도요 세끼사제, 품번 「R100」)을 사용하여, 200℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을, 수지 조성물의 온도 230℃, 금형의 온도 40℃에서 사출 성형함으로써, 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm의 수지 성형체를 얻었다. 또한, 폴리프로필렌으로서는, 일본 폴리프로사제, 상품명 「BC10HRF」를 사용하였다. 인편상 흑연 입자로서는, 이토 코쿠엔사제, 상품명 「CNP35」(평균 입자경: 35㎛)를 사용하였다. 스테인리스 장섬유(스테인리스 섬유)에는, 스테인리스 장섬유 마스터 배치(다이셀사제, 상품명 「PP-SF50」, 농도 50％, 직경: 10㎛, 섬유 길이: 7mm)를 사용하였다.
(실시예 20)
스테인리스 섬유의 첨가량을 5중량부로 한 것 이외는, 실시예 18과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 21)
스테인리스 섬유의 첨가량을 20중량부로 한 것 이외는, 실시예 18과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 22)
스테인리스 섬유의 첨가량을 30중량부로 한 것 이외는, 실시예 18과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 23)
열가소성 수지로서 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS)(아사히 가세이사제, 상품명 「스타이락181」)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 24)
열가소성 수지로서 폴리아미드(PA)(도레이사제, 상품명 「아밀란CM1007」)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 25)
열가소성 수지로서 폴리카르보네이트(PC)(미쓰비시 엔지니어링플라스틱사제, 상품명 「노바 렉스7020R」)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 26)
열가소성 수지로서 폴리페닐렌술피드(PPS)(도레이사제, 상품명 「토레리나A900」)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 27)
열가소성 수지로서 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)(미쓰비시 엔지니어링플라스틱사제, 상품명 「노바듀란5010R5」)를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 28)
열가소성 수지로서 신디오택틱 폴리스티렌(SPS)(이데미쯔 고산사제, 상품명 「자렉SP130」)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 29)
섬유계 필러로서의 유리 섬유(유리 장섬유 마스터 배치, 일본 폴리프로사제, 상품명 「LR26Y」, 유리 섬유 함유량: 58％) 20중량부를 더 첨가한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(실시예 30)
섬유계 필러로서의 유리 섬유(유리 장섬유 마스터 배치, 일본 폴리프로사제, 상품명 「LR26Y」, 유리 섬유 함유량: 58％) 100중량부를 더 첨가한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(비교예 1)
열가소성 수지로서의 폴리프로필렌(PP, 일본 폴리프로사제, 상품명 「BC10HRF」) 100중량부와, 인편상 흑연 입자(이토 코쿠엔사제, 상품명 「CNP35」, 평균 입자경: 35㎛) 100중량부를 라보 플라스토밀(도요 세끼사제, 품번 「R100」)을 사용하여, 200℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을, 수지 조성물의 온도 230℃, 금형의 온도 40℃에서 사출 성형함으로써, 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm의 수지 성형체를 얻었다.
(비교예 2)
열가소성 수지로서의 폴리프로필렌(PP) 100중량부와, 카본 블랙으로서의 오일 퍼니스 블랙 10중량부를, 라보 플라스토밀(도요 세끼사제, 품번 「R100」)을 사용하여, 200℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을, 수지 조성물의 온도 230℃, 금형의 온도 40℃에서 사출 성형함으로써, 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm의 수지 성형체를 얻었다. 또한, 폴리프로필렌으로서는, 일본 폴리프로사제, 상품명 「BC10HRF」를 사용하였다. 오일 퍼니스 블랙으로서는, 라이온사제, 상품명 「EC600JD」(DBP 흡유량: 495ml/100g, 1차 입자경: 34nm)를 사용하였다.
(비교예 3)
실시예 1의 인편상 흑연 입자 대신에 구상 흑연(이토 코쿠엔사제, 상품명 「SG-BL40」, 평균 입자경: 40㎛) 100중량부를 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 수지 성형체를 얻었다.
(비교예 4)
열가소성 수지로서의 폴리프로필렌(PP, 일본 폴리프로사제, 상품명 「BC10HRF」) 100중량부와, 금속 섬유로서의 스테인리스 장섬유(스테인리스 섬유) 5중량부를, 라보 플라스토밀(도요 세끼사제, 품번 「R100」)을 사용하여, 200℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을, 수지 조성물의 온도 230℃, 금형의 온도 40℃에서 사출 성형함으로써, 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm의 수지 성형체를 얻었다. 또한, 스테인리스 장섬유(스테인리스 섬유)로서, 스테인리스 장섬유 마스터 배치(다이셀사제, 상품명 「PP-SF50」, 농도 50％, 직경: 10㎛, 섬유 길이: 7mm)를 사용하였다.
(비교예 5)
열가소성 수지로서의 폴리프로필렌(PP) 100중량부와, 섬유계 필러로서의 탄소 섬유 100중량부를, 라보 플라스토밀(도요 세끼사제, 품번 「R100」)을 사용하여, 200℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을, 수지 조성물의 온도 230℃, 금형의 온도 40℃에서 사출 성형함으로써 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm의 수지 성형체를 얻었다. 또한, 폴리프로필렌으로서는, 일본 폴리프로사제, 상품명 「BC10HRF」를 사용하였다. 탄소 섬유로서는, 일본 글라스 파이버사제, 상품명 「XN-100」 밀드 파이버(섬유 길이: 50㎛)를 사용하였다.
(비교예 6)
열가소성 수지로서의 폴리프로필렌(PP) 100중량부와, 카본 블랙으로서의 오일 퍼니스 블랙 10중량부와, 금속 섬유로서의 스테인리스 장섬유(스테인리스 섬유) 5중량부를, 라보 플라스토밀(도요 세끼사제, 품번 「R100」)을 사용하여, 200℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을, 수지 조성물의 온도 230℃, 금형의 온도 40℃에서 사출 성형함으로써 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm의 수지 성형체를 얻었다. 또한, 폴리프로필렌으로서는, 일본 폴리프로사제, 상품명 「BC10HRF」를 사용하였다. 오일 퍼니스 블랙으로서는, 라이온사제, 상품명 「EC600JD」(DBP 흡유량: 495ml/100g, 1차 입자경: 34nm)를 사용하였다. 스테인리스 장섬유(스테인리스 섬유)에는, 스테인리스 장섬유 마스터 배치(다이셀사제, 상품명 「PP-SF50」, 농도 50％, 직경: 10㎛, 섬유 길이: 7mm)를 사용하였다.
(비교예 7)
열가소성 수지로서의 폴리프로필렌(PP) 100중량부와, 카본 블랙으로서의 오일 퍼니스 블랙 10중량부와, 섬유계 필러로서의 탄소 섬유 100중량부를, 라보 플라스토밀(도요 세끼사제, 품번 「R100」)을 사용하여, 200℃에서 용융 혼련함으로써 수지 조성물을 얻었다. 얻어진 수지 조성물을, 수지 조성물의 온도 230℃, 금형의 온도 40℃에서 사출 성형함으로써 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm의 수지 성형체를 얻었다. 또한, 폴리프로필렌으로서는, 일본 폴리프로사제, 상품명 「BC10HRF」를 사용하였다. 오일 퍼니스 블랙으로서는, 라이온사제, 상품명 「EC600JD」(DBP 흡유량: 495ml/100g, 1차 입자경: 34nm)를 사용하였다. 탄소 섬유로서는, 일본 글라스 파이버사제, 상품명 「XN-100」 밀드 파이버(섬유 길이: 50㎛)를 사용하였다.
(평가 방법)
실시예 및 비교예에서 얻어진 수지 성형체에 대해서, 이하의 평가를 행하였다. 결과를 하기의 표 1 내지 표 4에 나타낸다.
<주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과의 비 aλy/aλx>
주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과(단위; dB)는, 전자파 실드 효과 측정용 지그 MA8602B(안리츠사제)를 사용하여 KEC법(KEC: 「간사이 전자 공업 진흥 센터」의 약칭)에 의해 측정하였다. 구체적으로는, 의사 노이즈를 발신하는 신호 발신용의 안테나가 붙은 프로브와 수신 안테나가 붙은 프로브 사이의 전계 강도를 측정하였다. 시료 미삽입 시의 전계 강도 E0 및 양쪽 프로브 사이에 시료를 삽입했을 경우의 전계 강도 E를 측정하여, 이하의 식 (2)를 따라서 전자파 실드 효과를 산출하였다.
전자파 실드 효과＝20×log10(E0/E) …식 (2)
측정 주파수 범위는, 0.1MHz 내지 1GHz로 하고, 계측 기기로서는, 아질렌트 테크놀로지사제, 품번 「스펙트럼 분석기 N9000A」를 사용하였다. 수지 성형체의 샘플 치수는, 150mm×150mm×2.0mm으로 하였다. 전자파 실드 효과의 이방성에 대해서는, 하기와 같이 측정하였다. 먼저, 시험편을 임의의 방향에 세트하고, 그 위치를 0°로 하여, 샘플을 15°씩 회전시켰다. 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120°, 135°, 150°, 165°, 180°에 있어서의 전자파 실드 효과의 측정을 행하여, 전자파 실드 효과가 최대인 방향을 x 방향으로 하고, 해당 x 방향에 직교하는 방향을 y 방향으로 하였다. 주파수 10MHz에 있어서의 x 방향에서의 전자파 실드 효과를 aλx, y 방향에서의 전자파 실드 효과를 aλy라 하였다.
<주파수 3GHz에 있어서의 전자파 실드 효과(dB)>
주파수 3GHz에 있어서의 전자파 실드 효과(전자파 차폐 성능, 단위: dB)는, 실드 특성 측정용 지그 2초점형 편평 공동(Dual-Focus Flat Cavity: DFFC)(산켄사제)을 사용하여 측정하였다. 구체적으로는, 송신측의 초점으로부터 전자파를 방사하여, 수신측의 초점에 수렴한 전자파의 강도를 수신 전압으로서 측정하였다. 샘플 미삽입 시의 수신 전압 V0 및 샘플 삽입 시의 수신 전압 V를 측정하여, 이하의 식 (3)을 따라서 전자파 실드 효과를 산출하였다.
전자파 실드 효과＝20×log10(V0/V) …식 (3)
측정 주파수 범위는, 1GHz 내지 15GHz로 하고, 계측 기기로서는, 아질렌트 테크놀로지사제, 품번 「컴포넌트 애널라이저 N4375D」를 사용하였다. 수지 성형체의 샘플 치수는, 300mm×20mm×2.0mm로 하였다.
<주파수 25GHz, 50GHz, 75GHz에 있어서의 전자파 실드 효과(dB) 및 전자파 실드 효과의 비 bλy/bλx>
주파수 25GHz, 50GHz, 75GHz에 있어서의 전자파 실드 효과(단위: dB)는, 전자파 투과 감쇠량 측정 지그 DPS10(키컴사제)을 사용하여 측정하였다. 구체적으로는, 송신측의 안테나로부터 전자파를 방사하여, 수신측의 안테나에서 검출한 전자파의 강도를 수신 전압으로서 측정하였다. 샘플 미삽입 시의 수신 전압 V0 및 샘플 삽입 시의 수신 전압 V를 측정하여, 상기식 (3)을 따라서 전자파 실드 효과를 산출하였다.
측정 주파수 범위는, 18.5GHz 내지 26.5GHz, 40GHz 내지 60GHz, 60GHz 내지 90GHz로 하고, 계측 기기로서는, 안리츠사제, 품번 「벡터 네트워크 애널라이저 ME7838A」를 사용하였다. 수지 성형체의 샘플 치수는, 150mm×150mm×2.0mm으로 하였다. 전자파 실드 효과의 이방성에 대해서는, 하기와 같이 측정하였다. 먼저, 시험편을 임의의 방향에 세트하고, 그 위치를 0°로 하여, 샘플을 15°씩 회전시켰다. 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 120°, 135°, 150°, 165°, 180°에 있어서의 전자파 실드 효과의 측정을 행하여, 전자파 실드 효과가 최대인 방향을 x 방향으로 하고, 해당 x 방향에 직교하는 방향을 y 방향으로 하였다. 주파수 25GHz, 50GHz, 75GHz 중 어느 것에 있어서의 x 방향에서의 전자파 실드 효과를 bλx, bλx와 동일한 주파수에 있어서의 y 방향에서의 전자파 실드 효과를 bλy라 하였다.
<면 내 방향의 열전도율(W/(m·K))>
면 내 방향의 열전도율(면 내 방향 열전도율)은, 네취재팬사제, 품번 「크세논 플래시 레이저 애널라이저 LFA467 HyperFlash」를 이용하여 측정하였다. 구체적으로는 실시예 및 비교예에 기재된 방법으로 세로 300mm×가로 300mm×두께 2mm로 성형한 수지 성형체로부터, 세로 10mm×가로 2mm×두께 2mm로 펀칭하여, 측정 샘플로 하였다. 면 내 방향 열전도율을 측정할 수 있는 방향으로 측정 샘플을 홀더에 끼워 넣고, 30℃에 있어서의 열 확산율을 측정하여, 이하의 식 (4)를 따라서 열전도율을 산출하였다. 또한, 밀도는, ALFAMIRAGE사제, 상품명 「MDS-300」을 사용하여 측정하였다. 또한, 비열은, 세이코 인스트루먼츠사제, 상품명 「DSC-6200」을 사용하여 측정하였다.
열전도율(W/(m·K))＝밀도(g/cm3)×비열(J/(g·K))×열 확산율(mm2/s) …식 (4)
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004

Claims (13)

  1. 열가소성 수지와, 판상 흑연과, 카본 블랙 및 금속 섬유 중 적어도 한쪽을 포함하고,
    상기 판상 흑연의 함유량이, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 50중량부 이상, 200중량부 이하이고,
    상기 카본 블랙의 DBP 흡유량이, 100ml/100g 이상, 600ml/100g 이하이고,
    상기 금속 섬유의 직경이, 5㎛ 이상, 20㎛ 이하이고,
    상기 금속 섬유의 섬유 길이가, 2mm 이상, 12mm 이하이고,
    상기 카본 블랙 및 상기 금속 섬유 중 적어도 한쪽의 함유량이, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 1중량부 이상, 50중량부 이하인, 수지 성형체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지 성형체가 주면을 갖고,
    상기 주면에 있어서, 전자파 실드 효과가 최대인 방향을 x 방향으로 하고, 해당 x 방향에 직교하는 방향을 y 방향으로 했을 때,
    상기 x 방향의 주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과 aλx에 대한 상기 y 방향의 주파수 10MHz에 있어서의 전자파 실드 효과 aλy의 비 aλy/aλx가, 0.90 이상이고,
    상기 x 방향의 주파수 25GHz, 50GHz, 75GHz 중 어느 것에 있어서의 전자파 실드 효과 bλx에 대한 상기 y 방향의 상기 x 방향과 동일 주파수에 있어서의 전자파 실드 효과 bλy의 비 bλy/bλx가, 0.90 이상인, 수지 성형체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    3GHz, 25GHz, 50GHz, 75GHz 중 어느 것에 있어서의 전자파 실드 효과가, 20dB 이상인, 수지 성형체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판상 흑연의 체적 평균 입자경이, 5㎛ 이상, 500㎛ 이하인, 수지 성형체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 판상 흑연이, 박편화 흑연인, 수지 성형체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카본 블랙이, 오일 퍼니스 블랙인, 수지 성형체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카본 블랙의 1차 입자경이, 50nm 이하인, 수지 성형체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 섬유가, 스테인리스 섬유인, 수지 성형체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 섬유와는 상이한 비도전성의 섬유계 필러를 더 포함하는, 수지 성형체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 섬유계 필러의 함유량이, 상기 열가소성 수지 100중량부에 대해서, 1중량부 이상, 200중량부 이하인, 수지 성형체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지가, 올레핀계 수지를 포함하는, 수지 성형체.
  12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주면에 있어서의 면 내 방향의 열전도율이, 1W/(m·K) 이상인, 수지 성형체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    방열 섀시, 방열 하우징, 또는 히트 싱크 형상인, 수지 성형체.
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