KR20200083687A - Long fiber reinforced thermoplastic resin composition having excellent thermal conductivity and EMI shielding property and molded article comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a long fiber reinforced thermoplastic resin composition excellent in heat dissipation and electromagnetic shielding properties, and a molded article manufactured therefrom. More particularly, the present invention relates to: a long fiber reinforced thermoplastic resin composition capable of simultaneously achieving high thermal conductivity properties by using graphene oxide as a heat dissipating filler, and implementing excellent mechanical properties and electromagnetic shielding properties by including a specific content of a thermoplastic resin, long carbon fiber and a thermal stabilizer; and a molded article comprising the composition.

Description

방열 및 전자파 차폐 특성이 우수한 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품{Long fiber reinforced thermoplastic resin composition having excellent thermal conductivity and EMI shielding property and molded article comprising the same}Long fiber reinforced thermoplastic resin composition having excellent thermal conductivity and EMI shielding property and molded article comprising the same}

본 발명은 방열 및 전자파 차폐 특성이 우수한 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 그로부터 제조된 성형품에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 특정 함량의 열가소성 수지, 카본 장섬유 및 열 안정제를 포함함으로써 우수한 기계적 물성과 전자파 차폐 특성을 구현하고, 방열성 충전재로서 그래핀 옥사이드를 사용함으로써 높은 열전도도 특성을 동시에 달성할 수 있는 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to a long fiber-reinforced thermoplastic resin composition excellent in heat dissipation and electromagnetic wave shielding properties, and a molded article manufactured therefrom, more specifically, excellent mechanical properties and electromagnetic waves by including a specific content of a thermoplastic resin, a carbon long fiber, and a heat stabilizer It relates to a long fiber-reinforced thermoplastic resin composition capable of simultaneously achieving high thermal conductivity properties by implementing shielding properties and using graphene oxide as a heat dissipating filler, and a molded article comprising the same.

금속소재는 주위 환경에 의해 가해지는 열 에너지를 빠른 속도로 확산시켜주기 때문에, 열에 민감한 전자 부품을 국부적으로 고온환경에서 보호할 수 있으며 또한, 높은 기계적 강성을 구현할 수 있지만, 금속 소재로 작동되는 전자파 차폐의 효과는 상기한 바와 같이 주로 반사작용에 의해 기인되어 기기 내부에서 발생되는 전자파의 효과적인 차폐를 구현하는 데는 부족함이 있고, 복잡하고 다양한 디자인의 제품을 대량 생산하는 데에 있어 연속 생산성 및 후 공정에 드는 비용이 높으며, 고밀도로 인해 경량화 소재를 구현하는 데 한계가 있다. Since the metal material diffuses heat energy applied by the surrounding environment at a high speed, it is possible to protect electronic components sensitive to heat in a high temperature environment locally, and to achieve high mechanical stiffness, but electromagnetic waves operated by metal materials As described above, the effectiveness of the shielding is insufficient to realize effective shielding of electromagnetic waves generated inside the device mainly due to the reflection action, and continuous productivity and post-processing for mass production of products of complex and various designs. The cost is high, and there is a limit to realizing a lightweight material due to its high density.

이러한 단점을 극복하기 위해 다양한 열전도성 열가소성 소재에 대한 연구가 개발되어 왔고, 최근 전자 기기의 고집적화와 고성능화로 인해 기기 내에서 보다 많은 열과 전자파가 발생되고 있다. 특히 지속적으로 전자/정보화 환경이 발전함에 따라 고주파 대역의 사용량이 증가하고, 고밀도 디바이스에 의한 전자파 출력이 증가함에 따라 기존에 비하여 광범위한 주파수 범위에서 전자파 장해가 발생되고 있으며, 이는 산업적, 군사적, 환경적 측면에서 큰 이슈가 되고 있다. 이러한 이유로 소재 주변의 환경에서 발생되는 열 및 전자파를 빠르게 확산시켜 열 환경에 노출되지 않게 하거나 전자파를 차단하는 방열 소재 또는 전자파 차폐 기능을 구현하는 열가소성 소재에 대한 요구가 증대되고 있다. In order to overcome these shortcomings, research on various thermally conductive thermoplastic materials has been developed. Recently, more heat and electromagnetic waves are generated in the device due to high integration and high performance of the electronic device. In particular, as the electronic/informatization environment continues to develop, the use of high-frequency bands increases, and as the output of electromagnetic waves by high-density devices increases, electromagnetic interference occurs in a wider frequency range than in the past, which is industrial, military, and environmental. It has become a big issue in terms of aspect. For this reason, there is an increasing demand for a heat dissipation material that rapidly spreads heat and electromagnetic waves generated in an environment around the material so as not to be exposed to the heat environment or to block electromagnetic waves, or a thermoplastic material that implements an electromagnetic wave shielding function.

또한, 이러한 열가소성 방열 소재의 개발에 있어서 열가소성 수지의 유동 특성과 내열 특성은 매우 중요한 인자이다. In addition, in the development of such a thermoplastic heat dissipation material, the flow characteristics and heat resistance characteristics of the thermoplastic resin are very important factors.

전술한 다양한 산업적 이슈와 방열 소재 적용을 위한 열가소성 수지에 대한 연구가 지속적으로 진행되어 왔다. 예컨대, 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0096356호에서는 열가소성 수지에 방열 충전재로서 25부피% 미만의 세라믹 고체를 투입함으로써 열전도성 열가소성 수지를 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 이렇게 세라믹 충전재를 사용하면 전기 전도성이 현저하게 떨어지고 사출물의 열전도성 향상도 미흡하다는 단점이 있다.Studies on thermoplastic resins for applying various industrial issues and heat dissipation materials have been continuously conducted. For example, Korean Patent Publication No. 10-2002-0096356 discloses a method of manufacturing a thermally conductive thermoplastic resin by adding less than 25% by volume of ceramic solids as a heat dissipating filler to a thermoplastic resin. The disadvantages are that the conductivity is significantly reduced and the thermal conductivity of the injection material is insufficient.

대한민국공개특허공보 제2007-0135608호에는 열가소성 수지에 흑연과 세라믹 충전재, 섬유상 무기충전재를 혼합한 수지 조성물이 개시되어 있다. 그러나 이 기술은 절연특성을 부여하기 위해 카본계 필러와 세라믹을 혼합 사용함으로써, 흑연 투입에 제약을 갖게 되어 높은 열전도도 특성을 부여하기 어려운 단점이 있어 높은 열전도도가 요구되는 부품에는 적용하기 어렵다. 또한, 소재 재활용 측면에서도 방열 필러 단일 시스템보다 불리한 측면이 있다.Korean Patent Publication No. 2007-0135608 discloses a resin composition in which graphite, a ceramic filler, and a fibrous inorganic filler are mixed with a thermoplastic resin. However, this technology has a disadvantage in that it is difficult to impart high thermal conductivity characteristics because it has a limitation in graphite input by using a carbon-based filler and ceramics in order to impart insulating properties, and thus it is difficult to apply to parts requiring high thermal conductivity. Also, in terms of material recycling, there are disadvantages than the heat dissipation filler single system.

대한민국 공개특허공보 제2012-0078256호에는 방열 충전재로 흑연을 사용하고, 섬유상 무기충전재로 유리섬유와 탄소섬유를 혼합 사용한 고열전도성 수지 조성물을 개시하고 있으나, 무기충전재를 혼합하여 사용하기 때문에 사출물의 열전도성 향상이 미비하다는 단점이 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 2012-0078256 discloses a high thermal conductivity resin composition using graphite as a heat dissipating filler and a mixture of glass fibers and carbon fibers as a fibrous inorganic filler, but because the inorganic filler is mixed, thermoelectric injection material is used. There is a disadvantage that the improvement of the conductivity is insufficient.

일본공개특허공보 제2002-146187호에서는 방열 충전재로 알루미나를 사용하여 유동성이 우수한 열전도성 수지 조성물을 개시하고 있으나, 방열 효과가 적은 알루미나를 사용하기 때문에 사출물의 열전도도가 1 W/m·K 수준으로 방열 특성의 이점이 부족하며, 알루미나의 가격이 비싸 플라스틱 사출물의 단가가 올라가는 단점이 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-146187 discloses a thermally conductive resin composition having excellent fluidity by using alumina as a heat dissipating filler, but because it uses alumina with low heat dissipation effect, the thermal conductivity of the injection material is 1 W/m·K. As a result, the advantage of heat dissipation is insufficient, and the cost of alumina is high, so the price of plastic injection material increases.

일본공개특허공보 제2003-336956호에서는 열가소성 수지에 실란계 화합물과 방열 충전재로서 흑연을 혼합한 수지 조성물이 개시되어 있다. 그러나 이 기술은 높은 기계적 강도를 유지하기 위해 방열 충전재의 사용량을 줄임으로써 열전도도가 4 W/m·K 수준으로 방열 특성의 이점이 부족한 단점이 있다.Japanese Patent Application Publication No. 2003-336956 discloses a resin composition in which a thermoplastic resin is mixed with a silane-based compound and graphite as a heat dissipating filler. However, this technology has the disadvantage that the heat conductivity is 4 W/m·K, and the advantage of the heat dissipation property is insufficient by reducing the amount of heat dissipating filler to maintain high mechanical strength.

따라서, 높은 열전도도 및 전자파 차폐 특성을 구현하며, 이와 함께 기계적인 물성을 동시에 구현하는 열가소성 수지 조성물에 대한 개발이 여전히 요청되고 있다.Accordingly, development of a thermoplastic resin composition that realizes high thermal conductivity and electromagnetic wave shielding properties and simultaneously implements mechanical properties is still required.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 우수한 기계적 물성과 전자파 차폐 특성을 구현하고, 방열성 충전재로서 그래핀 옥사이드를 사용함으로써 높은 열전도도 특성을 동시에 달성할 수 있는 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, by implementing excellent mechanical properties and electromagnetic wave shielding properties, by using graphene oxide as a heat dissipative filler, long fiber-reinforced thermoplastic resin capable of simultaneously achieving high thermal conductivity properties It is a technical task to provide a composition and a molded article comprising the same.

상기 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 수지 조성물 총 100 중량부를 기준으로, (A) 열가소성 수지 50 내지 90 중량부, (B) 그래핀 옥사이드 0.05 내지 1 중량부, (C) 카본 장섬유 10 내지 48 중량부 및 (D) 열 안정제 0.1 내지 5 중량부를 포함하는, 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention is based on 100 parts by weight of the total resin composition, (A) 50 to 90 parts by weight of thermoplastic resin, (B) 0.05 to 1 part by weight of graphene oxide, (C) 10 to 10 carbon fibers A long fiber-reinforced thermoplastic resin composition is provided, comprising 48 parts by weight and (D) 0.1 to 5 parts by weight of a heat stabilizer.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물를 포함하는 성형품이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a molded article comprising the long fiber-reinforced thermoplastic resin composition is provided.

본 발명에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물은 높은 열전도도 및 전자파 차폐 특성과 함께, 우수한 압/사출 성형성 및 기계적 물성을 나타내고, 제조원가도 저렴하기 때문에, 이를 사용하여 우수한 방열 특성을 나타내는 압/사출 성형품을 저렴하게 제조할 수 있고, 이러한 성형품은 특히 자동차, 전기, 전자 부품, LED 조명 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다.Long fiber-reinforced thermoplastic resin composition according to the present invention has high thermal conductivity and electromagnetic wave shielding properties, and exhibits excellent pressure/injection moldability and mechanical properties, and is also inexpensive to manufacture. Molded products can be manufactured at low cost, and these molded products can be used in various fields, such as automobiles, electric, electronic components, and LED lighting.

이하에서 본 발명을 구성 요소 별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail for each component.

본 발명의 장섬유 강화 열가소성 수지는 장섬유를 인발성형장치에 걸어두고, 수지가 용융되어 있는 함침조를 통과하여 수지가 "피복"된 섬유를 의미하는 것이며, 상기 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물은 최종적으로 펠렛 형태로 제조되며, 따라서 장섬유가 펠렛의 길이 방향에 평행하게 보강되어 있으며, 펠렛의 길이에 따라서 5 내지 30mm로 생산될 수 있다.The long fiber-reinforced thermoplastic resin of the present invention refers to a fiber in which a long fiber is hung on a pultrusion molding apparatus, and the resin is “coated” through an impregnation tank in which the resin is melted, and the long fiber-reinforced thermoplastic resin composition is final. It is manufactured in the form of pellets, so long fibers are reinforced parallel to the length direction of the pellets, and can be produced in 5 to 30 mm depending on the length of the pellets.

상기 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, (A) 열가소성 수지 50~90 중량부, (B) 그래핀 옥사이드 0.05~1중량부, (C) 카본 장섬유 10~48중량부, 및 (D) 열 안정제를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the present invention, (A) 50 to 90 parts by weight of a thermoplastic resin, (B) 0.05 to 1 part by weight of graphene oxide, (C) 10 to 48 parts by weight of carbon long fibers, and (D) heat It is characterized by including a stabilizer.

(A) 열가소성 수지(A) Thermoplastic resin

본 발명의 수지 조성물에 사용되는 열가소성 수지는 특별히 한정되지 않는다.The thermoplastic resin used in the resin composition of the present invention is not particularly limited.

다만 수지의 유동 특성이 방열특성을 구현할 수 있는 카본장섬유의 함침율과 밀접한 관계가 있으로, 열가소성 수지의 유동성이 높을수록 동일한 필러에 대해 보다 고함침을 시킬 수 있기 때문에 높은 방열 특성을 나타내는 데 유리하다. However, since the flow property of the resin is closely related to the impregnation rate of the carbon long fibers that can realize the heat dissipation property, the higher the fluidity of the thermoplastic resin, the higher the impregnation of the same filler, thereby exhibiting high heat dissipation properties. It is advantageous.

이러한 열가소성 수지들로서 범용 플라스틱으로는 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 폴리아미드(나일론 6, 나일론 66, 나일론 12 등), 폴리에스테르 수지(폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등), 폴리페닐렌옥사이드와 같은 폴리아릴렌옥사이드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 및 폴리페닐렌설파이드 수지, 열방성 액정고분자, 아로마틱폴리아미드, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르이미드, 열방성 액정고분자계 수지, 폴리에테르케톤 등에서 선택적으로 사용될 수 있다.General-purpose plastics as such thermoplastic resins include polystyrene, polyethylene, polypropylene polyamide (nylon 6, nylon 66, nylon 12, etc.), polyester resins (polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, etc.), polyphenylene oxide, and the like. Polyarylene oxide-based resin, polycarbonate-based resin, and polyphenylene sulfide resin, thermotropic liquid crystal polymer, aromatic polyamide, polyarylate, polysulfone, polyether sulfone, polyetherimide, thermotropic liquid crystal polymer resin, Polyether ketone, and the like.

예컨대, 열가소성 수지로는, 열가소성 수지가 수평균분자량 17,000 이하인 폴리아미드, 수평균분자량 20,000 이하인 폴리카보네이트, 수평균분자량 23,000 이하인 폴리에스테르 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.For example, as the thermoplastic resin, a polyamide having a number average molecular weight of 17,000 or less, a polycarbonate having a number average molecular weight of 20,000 or less, a polyester having a number average molecular weight of 23,000 or less, or a mixture thereof can be used.

바람직하게는 본 발명에서는 유동성을 고려하여 수평균분자량(Mn)이 7,000 내지 17,000인 폴리아미드 수지를 사용할 수 있다. 바람직하게는 9,000 내지 17,000, 보다 바람직하게는 10,000 내지 13,000, 보다 더 바람직하게는 11,000 내지 12,000일 수 있다. 또한, 수평균분자량이 10,000 내지 20,000, 바람직하게는 12,000 내지 19,000, 보다 바람직하게는 13,000 내지 18,000, 보다 더 바람직하게는 15,000 내지 17,500인 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다. 또한, 수평균분자량 15,000 내지 23,000, 바람직하게는 16,000 내지 22,000, 보다 바람직하게는 18,000 내지 21,000, 보다 더 바람직하게는 19,000 내지 20,500인 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다. Preferably, in the present invention, a polyamide resin having a number average molecular weight (Mn) of 7,000 to 17,000 may be used in consideration of fluidity. It may be preferably 9,000 to 17,000, more preferably 10,000 to 13,000, even more preferably 11,000 to 12,000. In addition, a polycarbonate resin having a number average molecular weight of 10,000 to 20,000, preferably 12,000 to 19,000, more preferably 13,000 to 18,000, and even more preferably 15,000 to 17,500 can be used. In addition, a polyester resin having a number average molecular weight of 15,000 to 23,000, preferably 16,000 to 22,000, more preferably 18,000 to 21,000, and even more preferably 19,000 to 20,500 can be used.

상기 열가소성 수지, 즉 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지 또는 폴리에스테르 수지의 수평균분자량이 상기 수치범위보다 낮은 경우 기계적 물성을 확보하기 어렵고, 상기 수치범위를 초과하면 유동성 및 내후성이 저하될 수 있다.When the number average molecular weight of the thermoplastic resin, that is, the polyamide resin, the polycarbonate resin or the polyester resin is lower than the numerical range, it is difficult to secure mechanical properties, and when it exceeds the numerical range, fluidity and weather resistance may be deteriorated.

상기 폴리아미드 수지로는 고리 구조의 락탐(lactam), w-아미노산 또는 이들 중 2종 이상을 축중합하여 제조된 것을 사용할 수 있고, 2가산(diacids) 및 디아민(diamine)을 단량체로 사용할 수 있다.As the polyamide resin, a lactam having a ring structure, w-amino acid, or a product prepared by condensation polymerization of two or more of them may be used, and diacids and diamines may be used as monomers.

상기 폴리아미드 수지로는 호모폴리아미드, 코폴리아미드 또는 이의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리아미드 수지는 결정성, 반결정성 또는 비결정성 수지일 수 있다.As the polyamide resin, a homopolyamide, copolyamide or a mixture thereof can be used. Further, the polyamide resin may be crystalline, semi-crystalline, or amorphous resin.

본 발명의 일 구체예에서, 상기 폴리아미드 수지는 구체적으로, 폴리 헥사메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 6,6), 폴리헥사메틸렌디아민 세바스 아미드(나일론 6,10), 폴리헥사메틸렌 라우로아미드(나일론 6,12), 폴리테트라메틸렌디아민 아디프아미드(나일론 4,6), 폴리카프로락탐(나일론 6), 폴리라우로락탐(나일론 12) 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polyamide resin is specifically, poly hexamethylenediamine adiamide (nylon 6,6), polyhexamethylenediamine sebacamide (nylon 6,10), polyhexamethylene lauroamide (Nylon 6,12), polytetramethylenediamine adipamide (nylon 4,6), polycaprolactam (nylon 6), polylaurolactam (nylon 12), or a mixture thereof.

본 발명의 수지 조성물 100 중량부 내에는, 상기 열가소성 수지가 50 내지 90 중량부의 양으로 포함되며, 보다 바람직하게는 55 내지 88 중량부, 보다 더 바람직하게는 58 내지 88 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 수지 조성물 100 중량부 내의 열가소성 수지의 함량이 50 중량부 미만일 경우에는 가공성 및 사출 성형성이 확보되지 않는 문제가 있을 수 있고, 반대로 열가소성 수지의 함량이 90 중량부 초과일 경우에는 전자파 차폐, 열전도도 등의 물성 또는 내후성 및 열 안정성 등의 기타 물성 향상을 위한 첨가제 함량이 상대적으로 감소되어 전반적인 물성 저하의 문제가 있을 수 있다. Within 100 parts by weight of the resin composition of the present invention, the thermoplastic resin is included in an amount of 50 to 90 parts by weight, more preferably 55 to 88 parts by weight, even more preferably 58 to 88 parts by weight. . When the content of the thermoplastic resin in 100 parts by weight of the resin composition is less than 50 parts by weight, there may be a problem that processability and injection moldability are not secured. Conversely, when the content of the thermoplastic resin is more than 90 parts by weight, electromagnetic shielding, thermal conductivity The content of additives for improving physical properties such as weatherability or other physical properties such as weather resistance and thermal stability is relatively reduced, and thus there may be a problem of deterioration in overall physical properties.

상기 열가소성 수지 함량의 하한은, 예를 들면, 50 중량부 이상, 55 중량부 이상, 60 중량부 이상, 65 중량부 이상, 70 중량부 이상 또는 75 중량부 이상일 수 있고, 상한은 90 중량부 이하, 85 중량부 이하, 80 중량부 이하, 75 중량부 이하, 70 중량부 이하 또는 65 중량부 이하일 수 있다.The lower limit of the thermoplastic resin content may be, for example, 50 parts by weight or more, 55 parts by weight or more, 60 parts by weight or more, 65 parts by weight or more, 70 parts by weight or more, or 75 parts by weight or more, and an upper limit of 90 parts by weight or less , 85 parts by weight or less, 80 parts by weight or less, 75 parts by weight or less, 70 parts by weight or less, or 65 parts by weight or less.

(B) (B) 그래핀Graphene 옥사이드Oxide

그래핀은 두 개의 탄소원자가 이중결합을 하고 있고, 탄소원자 사이를 직접 연결하는 시그마 결합 외에 탄소원자 위아래로 튀어나온 p오비탈이 연결된 파이결합이 존재하는 독특한 구조를 가지고 있다. 탄소원자의 이중 결합이 좀더 확장될 경우 p오비탈의 중첩도 같이 확장된다. 그래핀을 구성하는 6각형 그물 모양의 탄소원자들 역시 벤젠의 경우와 마찬가지로 p오비탈들이 중첩된 파이결합으로 연결되어 있다. 이처럼 인접한 탄소원자들 사이에 중첩되어 있는 p오비탈에서 자유전자들이 이동할 수 있기 때문에 그래핀은 매우 우수한 전기 전도도를 갖는다. Graphene has a unique structure in which two carbon atoms have double bonds, and in addition to the sigma bonds directly connecting the carbon atoms, there are pi bonds connected with p-orbitals protruding up and down the carbon atoms. When the double bond of the carbon atom is further expanded, the overlap of the p-orbital is also expanded. The hexagonal net-like carbon atoms constituting graphene are also connected by overlapping pi-bonds, as in the case of benzene. Since free electrons can move in the p-orbital overlapping between adjacent carbon atoms, graphene has excellent electrical conductivity.

그래핀의 합성법으로는, 스카치테이프를 이용하여 흑연으로부터 단층 그래핀을 분리해 내는 기계적 박리법(top-down방식), 그래핀 옥사이드를 환원제를 사용하거나 열처리로 환원하여 합성하는 화학적 박리법, 고온에서 질소를 잘 흡착하는 전이금속을 촉매층으로 이용하여 탄소원자로부터 성장시키는 화학증기기착법(bottom-up), 고온에서 결정에 흡착되어 있거나 포함되어 있던 탄소를 표면의 결을 따라 그래핀으로 성장시키는 에피택시 합성법 등이 널리 알려져 있다.As a method of synthesizing graphene, a mechanical exfoliation method (top-down method) in which a single layer graphene is separated from graphite using a scotch tape, a chemical exfoliation method in which graphene oxide is synthesized by reduction using a reducing agent or by heat treatment, high temperature In a chemical vapor deposition method (bottom-up) that grows from carbon atoms by using a transition metal that adsorbs nitrogen well as a catalyst layer, carbon that is adsorbed or contained in crystals at high temperature is grown into graphene along the texture of the surface. Epitaxy synthesis methods and the like are widely known.

상기 설명한 바와 같은 통상의 방법으로 합성한 그래핀은 수득률이 적고, 얇은 필름막 형태로 얻어지므로 수지 조성물에 응용하기가 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 압출기에 투입할 수 있을 정도의 안정적 수율과 형태를 유지할 수 있는 그래핀 옥사이드를 사용한다. 본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 그래핀 옥사이드는 용매열 합성을 이용하여 생산된 것을 사용한다. 이 구체예에 있어서의 용매열 합성법에 따르면, 먼저 나트륨(Sodium)과 에탄올(ethanol)을 분자비 1:1로 반응용기에 넣고 퍼니스에 투입하여 220℃ 72시간 동안 반응시킨 후, 만들어진 선도물질을 짧은 시간 열처리하고, 증류수로 씻어낸 후, 진공오븐에서 100℃ 24시간 동안 건조시켜 그래핀 옥사이드를 얻을 수 있다.Graphene synthesized by a conventional method as described above has low yield and is difficult to apply to a resin composition because it is obtained in the form of a thin film film. Therefore, in the present invention, a graphene oxide capable of maintaining a stable yield and shape sufficient to be put in an extruder is used. According to a preferred embodiment of the present invention, graphene oxide is produced using a solvent heat synthesis. According to the solvent heat synthesis method in this embodiment, sodium (ethanol) and ethanol (ethanol) are first placed in a reaction vessel at a molecular ratio of 1:1 and introduced into a furnace to react at 220° C. for 72 hours, and then the produced lead material After heat treatment for a short time, washed with distilled water, and dried in a vacuum oven at 100° C. for 24 hours to obtain graphene oxide.

그래핀 옥사이드가 우수한 열전도율을 가지기는 하나, 이를 대량합성하기 어렵고, 생산비용이 높으며, 벌크 밀도가 너무 낮고, 입자 간 반데르발스 힘에 의하여 압출기로의 투입성도 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 그래핀 옥사이드를 단독 사용하지 않고, 흑연과 조합하여 소량의 그래핀 옥사이드를 사용함으로써 압출기로의 투입 시 손실을 막고, 투입을 용이하게 하였을 뿐만 아니라, 가공성을 증가시켜 고 열전도도를 유지하면서 압출을 가능하게 한 것이다.Although graphene oxide has excellent thermal conductivity, it is difficult to mass-synthesize it, production cost is high, bulk density is too low, and the input ability to the extruder is also reduced by the van der Waals force between particles. Therefore, in the present invention, graphene oxide is not used alone, and a small amount of graphene oxide is used in combination with graphite to prevent loss during input to the extruder, facilitate input, and increase processability to increase high thermal conductivity. It is possible to extrude while maintaining the.

본 발명에 있어서, 그래핀 옥사이드의 입경은 1~10 ㎛인 것이 바람직하고, 그 열전도율은 통상 4500~5500 W/m·k 수준이다.In the present invention, it is preferable that the particle diameter of the graphene oxide is 1 to 10 μm, and the thermal conductivity is usually 4500 to 5500 W/m·k.

본 발명의 수지 조성물 100 중량부 내에는, 상기 그래핀 옥사이드가 0.05 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부, 보다 더 바람직하게는 0.5 내지 1 중량부 포함된다. 조성물 내 그래핀 옥사이드 함량이 0.05 중량부 미만이면 열전도도 향상 효과가 미미하고, 1 중량부를 초과하면 부피가 커져 압출 스트랜드의 무게가 가벼워져 연속공정이 힘들어진다.Within 100 parts by weight of the resin composition of the present invention, the graphene oxide is contained in 0.05 to 1 part by weight, preferably 0.1 to 1 part by weight, even more preferably 0.5 to 1 part by weight. If the graphene oxide content in the composition is less than 0.05 parts by weight, the effect of improving thermal conductivity is negligible, and if it exceeds 1 part by weight, the volume becomes large and the weight of the extruded strand becomes light, making the continuous process difficult.

상기 그래핀 옥사이드 함량의 하한은, 예를 들면, 0.05 중량부 이상, 0.07 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.2 중량부 이상, 0.3 중량부 이상 또는 0.5 중량부 이상일 수 있고, 상한은 1 중량부 이하, 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하, 0.7 중량부 이하, 0.6 중량부 이하 또는 0.55 중량부 이하일 수 있다.The lower limit of the graphene oxide content may be, for example, 0.05 parts by weight or more, 0.07 parts by weight or more, 0.1 parts by weight or more, 0.2 parts by weight or more, 0.3 parts by weight or more, or 0.5 parts by weight or more, and the upper limit is 1 part by weight Or less, 0.9 parts by weight or less, 0.8 parts by weight or less, 0.7 parts by weight or less, 0.6 parts by weight or less, or 0.55 parts by weight or less.

(C) 카본 (C) Carbon 장섬유Long fibers

상기 카본 장섬유는 표면 처리된 것일 수 있으며, 이때 표면 처리제로는 통상적으로 많이 사용되는 실란계 또는 티타네이트계 저분자량 또는 고분자량 중합체를 사용할 수 있다. 표면처리제 중 적어도 하나는 열가소성 수지와 친화성이 좋은 표면처리제가 사용되는 것이 바람직하고, 용융 함침 방법, 분말 대전 방식 등 공지된 다양한 방법에 의하여, 열가소성 수지에 연속적으로 함침시킬 수 있다.The long carbon fiber may be surface-treated, and a silane-based or titanate-based low-molecular-weight or high-molecular-weight polymer commonly used as a surface treatment agent may be used. At least one of the surface treatment agents is preferably a surface treatment agent having good affinity with the thermoplastic resin, and can be continuously impregnated with the thermoplastic resin by various known methods such as a melt impregnation method and a powder charging method.

상기 카본 장섬유는 우레탄 수지로 집속되어 있을 수 있다. The long carbon fiber may be focused with a urethane resin.

특별히 한정하지 않으나, 본 발명에서는 공지된 다양한 방법 중 대량생산성과 효율성을 고려하여 인발 성형(pultrusion) 방법을 사용하여 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물을 펠렛 형태로 제조하여 사용할 수 있다. 예컨대, 열가소성 수지 조성물을 인발 성형(pultrusion) 장비의 수지 주입부에 투입하여, 다이스에 통과시키면서 로브 형태의 카본 장섬유를 풀링 및 스퀴징의 공정을 거쳐 함침시키고, 상기 함침된 상태로 연속상의 스트랜드를 인발(pultrusion)하여 냉각하고 펠렛 형태로 절단하여 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물을 펠렛 형태로 제조할 수 있다.Although not particularly limited, in the present invention, a long fiber-reinforced thermoplastic resin composition may be prepared and used in a pellet form using a pultrusion method in consideration of mass productivity and efficiency among various known methods. For example, the thermoplastic resin composition is introduced into the resin injection part of a pultrusion equipment, and impregnated with long carbon fibers in the form of a lobe while passing through the die, through the process of pulling and squeezing, and the continuous strand in the impregnated state It is cooled by drawing (pultrusion) and cut into pellets to prepare a long fiber-reinforced thermoplastic resin composition in pellets.

본 발명의 수지 조성물 100 중량부 내에는, 상기 카본 장섬유가 10 내지 48 중량부의 양으로 포함되며, 보다 바람직하게는 15 내지 45 중량부, 보다 더 바람직하게는 18 내지 40 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 수지 조성물 100 중량부 내의 카본 장섬유의 함량이 10 중량부 미만일 경우에는 기계적 강성의 개선 효과와 열전도도가 미미해질 수 있고, 반대로 카본 장섬유의 함량이 48 중량부 초과일 경우에는 충격 보강제, 열 안정제 및 기타 첨가제의 투입량이 제한되므로 내충격성 및 내후성이 저하되고, 가공성이 떨어지며, 열가소성 수지 표면으로 카본 장섬유가 도출되거나, 사출 성형품 내의 카본 장섬유의 분산이 불균일할 수 있다. Within 100 parts by weight of the resin composition of the present invention, the carbon long fibers are included in an amount of 10 to 48 parts by weight, more preferably 15 to 45 parts by weight, even more preferably 18 to 40 parts by weight have. When the content of carbon long fibers in 100 parts by weight of the resin composition is less than 10 parts by weight, the effect of improving mechanical stiffness and thermal conductivity may be negligible. Conversely, when the content of carbon long fibers is more than 48 parts by weight, impact modifiers and heat Since the input amount of the stabilizer and other additives is limited, impact resistance and weather resistance are deteriorated, processability is poor, and carbon long fibers may be drawn to the thermoplastic resin surface, or dispersion of the long carbon fibers in the injection molded article may be uneven.

상기 카본 장섬유 함량의 하한은, 예를 들면, 10 중량부 이상, 12 중량부 이상, 15 중량부 이상, 20 중량부 이상, 25 중량부 이상 또는 30 중량부 이상일 수 있고, 상한은 48 중량부 이하, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하 또는 25 중량부 이하일 수 있다.The lower limit of the content of the long carbon fiber may be, for example, 10 parts by weight or more, 12 parts by weight or more, 15 parts by weight or more, 20 parts by weight or more, 25 parts by weight or more, or 30 parts by weight or more, and an upper limit of 48 parts by weight Or less, 45 parts by weight or less, 40 parts by weight or less, 35 parts by weight or less, 30 parts by weight or less, or 25 parts by weight or less.

(D) 열 안정제(D) heat stabilizer

본 발명의 수지 조성물은 내열강도 및 내후 특성을 향상시키기 위해 열 안정제를 포함한다.The resin composition of the present invention includes a heat stabilizer to improve heat resistance and weather resistance.

일반적으로 1차 열 안정제는 라디칼을 흡수할 수 있도록 설계되어 있다. 또한 1차 열 안정제의 가공 안정성의 향상 및 가혹한 가공 조건을 적용 가능하게 하기 위하여 페놀, 황 또는 인 등이 적용된 2차 열 안정제를 병용하기도 한다. 본 발명에서는 2차 열 안정제에 준하는 역할을 수행하도록, 열 안정제를 사용한다. 열 안정제의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 할로겐화 구리염 과 포스페이트계 열 안정제를 혼합하여 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 요오드(iodine)화 구리염과 포스페이트계 열 안정제를 사용할 수 있다.In general, primary heat stabilizers are designed to absorb radicals. In addition, in order to improve the processing stability of the primary heat stabilizer and to apply harsh processing conditions, a secondary heat stabilizer to which phenol, sulfur, or phosphorus is applied may be used in combination. In the present invention, a heat stabilizer is used to perform a role similar to that of the secondary heat stabilizer. The type of the heat stabilizer is not particularly limited, but preferably, a copper halide salt and a phosphate-based heat stabilizer can be used in combination, and more preferably, an iodine copper salt and a phosphate-based heat stabilizer can be used.

본 발명의 수지 조성물 100 중량부 내에는, 상기 열 안정제의 혼합이 0.1 내지 5 중량부의 양으로 포함되며, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3 중량부, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부 또는 0.1 내지 1 중량부의 양으로 포함될 수 있다. 수지 조성물 100 중량부 내의 열 안정제의 함량이 0.1 중량부 미만일 경우에는 열 안정제 첨가에 따른 내열강도 및 내후 특성 향상 효과가 미미할 수 있고, 반대로 열 안정제의 함량이 5 중량부 초과일 경우에는 기계적 물성 및 가공성이 저하될 수 있다.In 100 parts by weight of the resin composition of the present invention, mixing of the heat stabilizer is included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 3 parts by weight, even more preferably 0.1 to 2 parts by weight or 0.1 to It may be included in an amount of 1 part by weight. When the content of the heat stabilizer in 100 parts by weight of the resin composition is less than 0.1 parts by weight, the effect of improving the heat resistance and weathering properties according to the addition of the heat stabilizer may be negligible. Conversely, when the content of the heat stabilizer exceeds 5 parts by weight, mechanical properties and Machinability may deteriorate.

상기 열 안정제 함량의 하한은, 예를 들면, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상 또는 2.5 중량부 이상일 수 있고, 상한은 5 중량부 이하, 4.5 중량부 이하, 4 중량부 이하, 3.5 중량부 이하, 3 중량부 이하 또는 2.5 중량부 이하일 수 있다.The lower limit of the heat stabilizer content may be, for example, 0.1 parts by weight or more, 0.5 parts by weight or more, 1 part by weight or more, 1.5 parts by weight or more, 2 parts by weight or more, or 2.5 parts by weight or more, and an upper limit of 5 parts by weight or less , 4.5 parts by weight or less, 4 parts by weight or less, 3.5 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, or 2.5 parts by weight or less.

(E) 기타 임의의 추가 성분(E) other optional additional ingredients

본 발명의 수지 조성물에는, 전술한 성분들 이외에도 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 필요에 따라 기타 첨가제가 추가될 수 있다.To the resin composition of the present invention, other additives may be added as necessary within the range capable of achieving the object of the present invention in addition to the above-described components.

상기 기타 첨가제의 종류는 특별히 한정되지 않고, 열가소성 수지 조성물에 통상적으로 사용되는 첨가제가 제한 없이 사용될 수 있고, 예를 들면, 상용화제, 산화 방지제, 윤활제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 하나 이상 사용할 수 있다. The types of other additives are not particularly limited, and additives commonly used in thermoplastic resin compositions may be used without limitation, for example, additives selected from the group consisting of compatibilizers, antioxidants, lubricants, or mixtures thereof. One or more can be used.

상기 기타 첨가제의 함량은 특별히 제한되지 않고, 사용 목적 및 용도에 따라 본 발명의 수지 조성물 총 100 중량부 기준하여, 0.1 내지 15 중량부 내에서 사용될 수 있다.The content of the other additives is not particularly limited, and may be used within 0.1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin composition of the present invention according to the purpose of use and use.

본 발명의 수지 조성물로부터 제조된 pellet 길이는 5 mm 내지 30 mm 를 포함하며, 보다 바람직 하게는 6 mm 내지 18 mm의 길이로 포함될 수 있다. 펠렛의 길이는 인발 후 커터의 속도에 따라 조절될 수 있으며, 수지 조성물 펠렛의 길이가 5 mm 미만인 경우에는 섬유길이가 짧아져 기계적 강도가 약간 증가하지만 열 및 전기전도성과 전자파 차폐 특성이 저하되고, 펠렛의 길이가 20 mm보다 길어진 경우 열 및 전기전도성과 전자파차폐 특성이 상승하지만 기계적 강도가 하락할 수 있다.The pellet length prepared from the resin composition of the present invention includes 5 mm to 30 mm, and more preferably 6 mm to 18 mm. The length of the pellet can be adjusted according to the speed of the cutter after drawing, and when the length of the resin composition pellet is less than 5 mm, the fiber length is shortened to slightly increase the mechanical strength, but the thermal and electrical conductivity and electromagnetic wave shielding properties are reduced, When the length of the pellet is longer than 20 mm, thermal and electrical conductivity and electromagnetic shielding properties increase, but mechanical strength may decrease.

상기와 같이 하여 얻어진 본 발명의 열전도성 열가소성 수지 조성물은 현저히 높은 열전도도 및 우수한 기계적 강도, 압/사출 성형성을 동시에 나타내기 때문에, 이를 압/사출 가공하면 현저히 우수한 방열 특성을 나타내는 성형품, 예컨대 자동차, 전기 제품, 전자 제품, LED 조명용 성형품(예: 하우징, 히트 싱크)을 얻을 수 있다. Since the thermally conductive thermoplastic resin composition of the present invention obtained as described above exhibits remarkably high thermal conductivity, excellent mechanical strength, and pressure/injection moldability at the same time, molded articles exhibiting remarkably excellent heat dissipation properties when subjected to pressure/injection processing, such as automobiles , Electrical products, electronic products, molded products for LED lighting (eg housing, heat sink) can be obtained.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, these examples are only for the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.

[[ 실시예Example And 비교예Comparative example ]]

본 실시예 및 비교예에서 사용한 성분들은 구체적으로 다음과 같다. The components used in the examples and comparative examples are specifically as follows.

(A) 열가소성 수지 (A) Thermoplastic resin

(A-1) 폴리아미드(A-1) Polyamide

(A-1-1) 수평균분자량 11,500 인 폴리아미드6(A-1-1) Polyamide 6 with a number average molecular weight of 11,500

(A-1-2) 수평균분자량 30,000인 폴리아미드6(A-1-2) Polyamide 6 with a number average molecular weight of 30,000

(A-2) 폴리카보네이트(A-2) Polycarbonate

(A-2-1) 수평균분자량 17,000인 폴리카보네이트 수지(A-2-1) Polycarbonate resin having a number average molecular weight of 17,000

(A-2-2) 수평균분자량 22,000인 폴리카보네이트 수지(A-2-2) Polycarbonate resin having a number average molecular weight of 22,000

(A-3) 폴리에스테르(A-3) Polyester

(A-3-1) 수평균분자량 20,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(A-3-1) Polyethylene terephthalate having a number average molecular weight of 20,000

(A-3-2) 수평균분자량 26,000인 폴리에틸렌테레프탈레이트(A-3-2) Polyethylene terephthalate having a number average molecular weight of 26,000

(B) 그래핀 옥사이드: 입경 6㎛이고, 열전도율 5000W/m·k (B) Graphene Oxide : particle size 6㎛, thermal conductivity 5000W/m·k

(C-1) 카본 장섬유 : 카본 장섬유(C-1)로는 Diameter가 6 ㎛ 이며, 우레탄 레진으로 집속되어 있고, 필라멘트 number 12,000을 가지는 PAN 계 탄소 장섬유 토우를 사용하였다. (C-1) Carbon long fiber : As the carbon long fiber (C-1), a diameter of 6 µm, focused with urethane resin, and a PAN-based carbon long fiber tow having a filament number of 12,000 were used.

(C-2) 유리 장섬유 : 유리 장섬유(C-2)로는 Diameter가 12 ㎛이며, 에폭시 레진으로 집속되어 있고, 실란으로 표면 처리된, 필라멘트 number 2,000을 가지는 유리 장섬유 토우를 사용하였다. (C-2) Glass long fiber : As the glass long fiber (C-2), a glass long fiber tow having a filament number 2,000, having a diameter of 12 μm, focused with an epoxy resin, and surface-treated with silane was used.

(C-3) 카본 단섬유 : 카본 단섬유(C-3)로는 Diameter가 6 ㎛, 길이는 6 mm 이며, 우레탄 레진으로 집속되어 있고, 필라멘트 number 12,000을 가지는 PAN 계 탄소 탄섬유를 사용하였다. (C-3) Short carbon fiber : As the short carbon fiber (C-3), a diameter of 6 µm and a length of 6 mm were used, and a PAN-based carbon carbon fiber having a filament number of 12,000 was used and focused with urethane resin.

(C-4) 유리 단섬유: 유리 단섬유(F-4)로는 Diameter가 12 ㎛, 길이는 4 mm 이며, 실란으로 표면 처리된, 필라멘트 number 3,500을 가지는 유리 단섬유를 사용하였다.(C-4) Short glass fiber: As the short glass fiber (F-4), a diameter of 12 μm and a length of 4 mm were used, and a short glass fiber having a filament number of 3,500, which was surface-treated with silane, was used.

(D) 열 안정제: CuI (Incasa 社)(Cuprous Iodide), KI (Incasa 社)(Potassium Iodide), 다이소듐 파이로포스페이트를 1:1:1 비율로 혼합하여 사용하였다. (D) Heat stabilizer : CuI (Incasa Co.) (Cuprous Iodide), KI (Incasa Co.) (Potassium Iodide), and disodium pyrophosphate were used in a 1: 1 ratio.

상기 조성을 바탕으로 단섬유 강화 조성물은 압출가공하여 실험하였으며, 장섬유 강화 조성물은 압출 후 인발 공정을 통하여 장섬유 강화 조성물 펠렛을 제조하여 실험하였다.Based on the composition, the short fiber-reinforced composition was tested by extrusion processing, and the long-fiber reinforced composition was tested by preparing a long-fiber reinforced composition pellet through a drawing process after extrusion.

bracket 실시예Example 1 내지 6, 1 to 6, 비교예Comparative example 1 내지 5 및 1 to 5 and 비교예Comparative example 8 내지 10: 8 to 10: 장섬유Long fibers 강화 열가소성 수지 조성물 Reinforced thermoplastic resin composition 펠렛Pellet 제조 Produce

하기 표 1, 4 및 7에 나타낸 성분 및 함량 중 카본 장섬유(C-1) 및 유리 장섬유(C-2)를 제외한 성분을 혼합, 압출하여 열가소성 수지 조성물 마스터 배치를 제조하였다.Among the components and contents shown in Tables 1, 4, and 7, components excluding carbon long fibers (C-1) and glass long fibers (C-2) were mixed and extruded to prepare a master batch of a thermoplastic resin composition.

인발성형(pultrusion) 장치의 수지 주입부에 상기 제조된 열가소성 수지 조성물 마스터 배치를 투입하였다.The prepared thermoplastic resin composition masterbatch was introduced into a resin injection portion of a pultrusion device.

로브 형태의 카본 장섬유(C-1) 및 유리 장섬유(C-2)를 각각 인발성형기의 다이스에 통과시키면서 상기 장섬유에 열가소성 수지 조성물을 풀링 및 스퀴징의 공정을 거쳐 함침시키고, 상기 함침된 상태로 연속상의 스트랜드를 인발(pultrusion)하여 냉각하고 30mm 길이의 펠렛 형태로 절단하여 장섬유 강화 열가소성 수지 펠렛을 제조하였다. The long carbon fiber (C-1) and glass long fiber (C-2) in the form of a lobe are impregnated through the process of pulling and squeezing the thermoplastic resin composition into the long fiber while passing through the dies of the pultrusion machine, respectively. The strands in a continuous state were pultrusion-cooled and cut into pellets having a length of 30 mm to prepare long fiber-reinforced thermoplastic resin pellets.

bracket 비교예Comparative example 6 및 7: 6 and 7: 단섬유Short fiber 강화 열가소성 수지 조성물 Reinforced thermoplastic resin composition 펠렛Pellet 제조 Produce

하기 표 1, 4 및 7에 나타낸 비교예 6, 7의 성분 및 함량으로 L/D=48, Φ=25인 이축 용융 혼련압출기에서 용융온도 230~250oC, 150rpm의 스크류 회전 속도, 약 -600mmHg의 제 1 벤트(vent) 압력 및 20kg/h의 자가 공급 속도의 조건 하에서 압출하였다. 압출된 스트랜드를 물에서 냉각시킨 후, 회전 절단기로 절단하여 단섬유 강화 열가소성 수지 조성물 펠렛을 제조하였다.In Tables 1, 4 and 7, the components and contents of Comparative Examples 6 and 7, L/D=48, Φ=25 in a twin-screw melt kneading extruder, melt temperature 230 to 250 o C, screw rotation speed of 150 rpm, about- Extruded under conditions of a first vent pressure of 600 mmHg and a self-feed rate of 20 kg/h. After the extruded strand was cooled in water, it was cut with a rotary cutting machine to prepare a short fiber-reinforced thermoplastic resin composition pellet.

<물성측정><Measurement of physical properties>

(1) 내열 인장강도 변화율(ΔTS): ASTM D638 기준, 140 ℃, 1000 시간(1) Heat-resistant tensile strength change rate (ΔTS): ASTM D638 standard, 140 ℃, 1000 hours

(2) 열전도도In(In-Plane)/열전도도(Through-Plane):(2) Thermal Conductivity In(In-Plane)/Through-Plane:

ASTM E1461(Laser flash method)기준, 시편길이 10x10mm, 두께: 2mmBased on ASTM E1461 (Laser flash method), specimen length 10x10mm, thickness: 2mm

(3) 전자파 차폐(dB): ASTM D4935(3) Electromagnetic shielding (dB): ASTM D4935

(4) 내후성(ΔE): 2개의 지각객의 지각적 상위를 수치로 표현한 L, a, b 색차 개념에서 ΔE(L,a,b) = (ΔL)2 + (Δa)2 + (Δb)2, 외부시험의뢰 (한국건설생활환경시험연구원, 조사량 2500 KJ/m2 기준)(4) Weatherability (ΔE): ΔE(L,a,b) = (ΔL) 2 + (Δa) 2 + (Δb) 2 in the concept of L, a, and b color differences, which numerically expresses the perceptual difference between two perceptors , External test request (Korea Institute for Construction and Living Environment Testing, based on a survey amount of 2500 KJ/m2)

(5) 압출가공성: 압출가공 시 스트랜드(strand)의 끊어짐 정도에 따라 하기 기준으로 상대 비교 (5) Extrusion processability: Relative comparison based on the following criteria depending on the degree of strand break during extrusion

- ◎: 끊어짐 없음 - ○: 끊어짐 30% 미만-◎: No break-○: Break less than 30%

-△: 끊어짐 70% 미만 - X : 압출 불가능-△: Break less than 70%-X: Extrusion impossible

Figure pat00001
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Figure pat00002
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Figure pat00003
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Figure pat00004
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Figure pat00006
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Figure pat00007
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Figure pat00008
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Figure pat00009
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Claims (8)

수지 조성물 총 100 중량부를 기준으로,
(A) 열가소성 수지 50 내지 90 중량부,
(B) 그래핀 옥사이드 0.05 내지 1 중량부,
(C) 카본 장섬유 10 내지 48 중량부 및
(D) 열 안정제 0.1 내지 5 중량부를 포함하는,
장섬유 강화 열가소성 수지 조성물.
Based on 100 parts by weight of the total resin composition,
(A) 50 to 90 parts by weight of a thermoplastic resin,
(B) 0.05 to 1 part by weight of graphene oxide,
(C) 10 to 48 parts by weight of carbon long fibers and
(D) 0.1 to 5 parts by weight of a heat stabilizer,
Long fiber reinforced thermoplastic resin composition.
제1항에 있어서, 열가소성 수지가 수평균분자량 17,000 이하인 폴리아미드, 수평균분자량 20,000 이하인 폴리카보네이트, 수평균분자량 23,000 이하인 폴리에스테르 또는 이들의 혼합물인, 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물.The long fiber-reinforced thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is polyamide having a number average molecular weight of 17,000 or less, polycarbonate having a number average molecular weight of 20,000 or less, polyester having a number average molecular weight of 23,000 or less, or a mixture thereof. 제1항에 있어서, (B) 그래핀 옥사이드의 입경이 1~10 ㎛이고, 열전도율이 4500~5500 W/m·k 인, 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물.The long fiber-reinforced thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the (B) graphene oxide has a particle diameter of 1 to 10 μm and a thermal conductivity of 4500 to 5500 W/m·k. 제1항에 있어서, (C) 카본 장섬유는 실란계 또는 티타네이트계 중합체로 표면 처리된 것인, 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물.The long fiber-reinforced thermoplastic resin composition of claim 1, wherein the carbon long fiber (C) is surface-treated with a silane-based or titanate-based polymer. 제1항에 있어서, (D) 열 안정제는 포스페이트계 열 안정제와 할로겐화 구리염을 포함하는, 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물.The long fiber-reinforced thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the heat stabilizer (D) comprises a phosphate-based heat stabilizer and a halogenated copper salt. 제1항에 있어서, 수지 조성물이 펠렛 형태로 제조되고, (C) 카본 장섬유가 상기 펠렛의 길이 방향에 평행하게 배열되며, (E) 카본 장섬유의 길이와 상기 펠렛의 길이가 5 내지 30mm로 동일한 것인, 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물.The method of claim 1, wherein the resin composition is prepared in a pellet form, (C) carbon long fibers are arranged parallel to the longitudinal direction of the pellets, (E) the length of the carbon long fibers and the length of the pellets 5 to 30mm The same thing, long fiber-reinforced thermoplastic resin composition. 제1항에 있어서, 상용화제, 산화 방지제, 윤활제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는, 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물.The composition of claim 1, further comprising an additive selected from the group consisting of compatibilizers, antioxidants, lubricants, or mixtures thereof. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품.A molded article comprising the long fiber-reinforced thermoplastic resin composition according to any one of claims 1 to 7.
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