KR870002144B1 - 내충격성 전자파 차폐용 수지조성물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내충격성 전자파 차폐용 수지조성물

본 발명은 내충격성 전자파 차폐용 수지조성물에 관한 것이다.

현대과학의 발달과 전자제품의 고도화에 따라 불필요한 전자파가 많이 발생하게 되었다.

예컨데, 콤퓨터, 전자제품, 비디오 테이프 레코오더, 텔레비젼, 각종 사무처리기기, 음향기기 등에서 누출된 불필요한 전자파들은 다른 전자기기의 오작동을 초래하고, 인체에 해를 끼칠 수 있기 때문에 점점 사회적 문제로 대두되고 있다. 따라서 근년에 전자파의 차폐를 위한 여러가지 방법이 사용되어 왔고 발전해 왔다.

일반적으로, 금속은 전자파를 흡수 또는 반사하는 성질을 갖고 있기 때문에 전자기기, 각종 통신기기, 사무용 처리기의 전자파 차폐용 재료로 많이 사용되어 왔다. 또한 전자파의 흡수, 반사에 의한 차폐능력은 그 재료의 전기 전도도와 직접적으로 관련이 있으므로 어떤 재료라도 일정수준의 전기 전도도만 지니고 있으면 전자파의 차폐능력을 가질 수 있기 때문에 플라스틱 등의 수지표면에 전도성 도료를 도장하거나 진공증착시켜 동일한 목적으로 사용하여 왔다.

그러나 상기와 같은 전자파를 차폐하기 위하여 전자파 방사원 기기등의 표면을 전도성 도료로 도장하거나 진공증착시키는 것은 가공성, 생산성, 내후성이 나쁘고 표면처리 기술도 어려울뿐만 아니라 최종제품의 가격도 상승되기 때문에 최근에는 플라스틱 소재자체에 전도성 충전재를 사용하여 사출 성형 가능한 전자파 차폐용 수지를 개발하려는 연구가 진형되고 있다.

플라스틱등의 수지에 전도성을 부여하기 위해 사용되는 충전재로는 전도성 카본블랙, 카본섬유, 흑연섬유 및 금속재료의 분말상물, 섬유상물, 또는 플레이크상물이 있으나 전도성 카본블책, 카본섬유, 흑연섬유등은 전자파 차폐에 필요한 전기전도도를 충분히 부여하는 데에는 부적당하므로 단독으로 사용되는 예는 거의 없다. 금속계 충전재를 사용하는 경우에 분말형태는 필요로 하는 전기전도도를 부여하기 위해서는 많은 양이 소모되기 때문에 섬유상 또는 플레이크상을 이용한 전자파 차폐용수지를 개발하려는 연구가 진행되고 있다.

일반적으로 플라스틱과 같은 수지류에 전도성 충전재를 첨가하는 경우, 소량 첨가하면 전도성이 부족하여 전자파 차폐능력이 약한 반면, 다량첨가하면 인장강도, 굴곡강도등 기계적 물성이 나빠지며 특히 충격강도가 급격히 떨어진다.

최근에는 충분한 전자파 차폐능력을 지니면서 전자기기의 하우징용 및 내부부품용으로 사용할 수 있는 정도의 물성을 지닐 수 있도록 기계적 강도의 저하를 최소화하고 가능한 한 최대의 물성을 지닌 전도성 복합소재의 개발에 대한 연구가 가속화되고 있다.

이러한 전자파 차폐용의 전도성 복합소재에 관하여 일본국 특허공개 소 57-168401호, 일본국 특허공개소 57-14635호, 일본국 특허공개 소 57-154703호, 유럽특허 제62252호 등의 명세서에 제시되어 있으나, 이들은 폴리올레핀계 수지에 알루미늄계 충전재와 카본블랙을 병용 사용한 것으로서, 체적 고유저항이 10⁰-10²Ω.CM 정도로 비교적 높기 때문에 전자파 차폐능력이 우수하다고 볼 수 없다.

또한 카본블랙을 사용하였기 때문에 표면색상이 검은 색만으로 나타나 색상을 다양화할 수 없는 결점이 있으며 또한 폴리올레핀 수지를 사용하였기 때문에 기계적 강도면에 있어서도 전자기기의 하우징용이나 부품용으로 충분치 못하다.

또한 일본국 특허공개 소 58-101149호 및 일본국 특허공개 소 58-101150호 명세서에는 물성증대를 위해 폴리카보네트 수지를 메트릭스 수지로 사용하고 있음을 제시했으나 폴리카보네이트는 충격강도는 좋으나 가격이 비싸며 가공성이 좋지 않은 단점이 있다.

본원의 발명자들은 상기와 같은 충격강도의 저하, 전자파 차폐율의 저하, 가공성이 저하되는 문제점을 해결하기 위하여 연구한 결과 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 공중합 수지류와 스틸렌-아크릴로 니트릴 공중합 수지류 및 폴리카보네이트 수지를 기본으로 하고 전도성 충전재로서 알루미늄 혹은 알루미늄을 주제로 한 합금의 플레이크상 물질 및 폴리테트라 플루오로 에틸렌을 사용하여 전자파 차폐능력이 우수하고 전자기기의 하우징용이나 내부부품으로 사용할 수 있을 정도의 충분한 충격강도 및 강성을 지니며 또한 사출성형이 용이한 전자파 차폐용 수지 조성물의 발명을 완성하게 되었다.

즉 본 발명은

1) 디엔형 또는 알킬 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 고무성분 존재하에 방향족 모노알케닐단량체 및 비닐시안단량체 또는 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬에스테르로 구성된 군에서 선택된 1종 이상 단량체를 유화, 현탁 또는 괴상 중합하여 얻어진 그라프트 공중합체.

2) 방향족 모노알케닐 단량체, 비닐시안단량체, 아크릴산이나 메타크릴산의 알킬에스테르로 구성된 군에서 선택된 2종 이상의 단량체를 괴상, 현탁 또는 유화중합한 공중합체.

3) 폴리카보네이트.

4) 알루미늄 또는 알루미늄을 주재로 한 합금의 분말상, 섬유상 또는 플레이크상 전도상 충전제.

5) 폴리테트라 플루오로 에틸렌을 배합시켜 만든 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 사용되는 1) 성분의 공중합체는 아크릴로니트릴-부다디엔-스티렌, 메타크릴산메틸-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 메타크릴산메틸-부타디엔-스티렌, 아크릴레이트-스티렌-아크릴로 니트릴 등으로 고무성분이 5-40 중량부, 바람직하게는 5-30 중량부이며, 메트릭스 수지내에 분산된 고무입자의 평균 직경은 0.1-1.5μ이며, 입자분포는 균일분포, 2중분포 또는 그 이상의 입자분포를 가질 수 있고 사용량은 전조성물 중량기준으로 10-50 중량부, 바람직하게는 20-40 중량부이다.

본 발명에 사용되는 2) 성분의 공중합체(이하 SAN이라 함)는 고무성분이 없는 투명수지로서 비닐시안 단량체 함유량이 20-35 중량부가 바람직하며 1) 성분의 고무함량을 조절하여 가공성을 향상시킨다. 이의 사용량은 전 조성물 중량기준으로 0.1-30 중량부, 바람직하게는 0.1-20 중량부이다.

본 발명에 사용되는 3) 성분의 폴리카보네이트는 2. 2-비스(4-하이드록시페닐)알칸, 비스(4-하이드록시페닐) 에테르, 비스(4-하이드록시페닐) 슬폭사이드등의 비스페놀 또는 할로겐화 비스페놀에 의한 중합체 또는 공중합체로서 하기 일반식을 갖는다.

상기 식에 있어서,

A는 디하이드릭 페놀양단에 방향족 라디칼을 갖는 성분으로 구체적인 식은

(여기서 R₁과 R₂는 수소, 알킬 또는 페닐그룹이며 알킬 탄소수는 1-6이고, N값은 40-300이다)

사용량은 전조성물 중량기준으로 10-50 중량부, 바람직하게는 20-40 중량부이다.

본 발명에 사용되는 4) 성분의 전도성 충전제는 알루미늄 분말상 또는 섬유상 또는 플레이크상이며 바람직하게는 플레이크상이다. 이의 사용량은 20-60 중량부, 바람직하게는 30-50 중량부이다.

본 발명에 사용되는 5) 성분의 폴리테트라 플루오로 에틸렌은 충격강도를 향상시키는 역할을 하는 것으로 첨가하지 않았을 경우보다 40% 이상 물성이 향상됨을 알 수 있었다.

이의 사용량은 0.1-0.2중량부, 바람직하게는 0.2-1.0 중량부이다.

상기 조성이외에도 염료, 색소, 열안정제, 산후방지제, 가소제, 윤활제, 자외선방지제, 가공조제, 발포제 등이 소량 사용될 수 있으며 필요시 난연화를 위해 할로겐 원소를 포함하는 방향족 난연제 및 삼산화안티몬의 난연조제를 사용할 수 있다.

본 발명의 수지 조성물은 하기 실시예에 의해 상세히 설명하였다. 그러나 본원 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

그라프트 공중합체 1) 수지로서 이미 중합이 완료되어 시판되고 있는 ABS 수지(주식회사 럭키제품 : 고무함향 25 중량부) 건조 분말 공중합체 40 중량부 및, 2) 성분으로서 SAN(주식회사 럭키제품) 5 중량부, 3) 성분으로서 시판되고 있는 폴리카보네이트 수지(제인화성의 L-1250Y) 60 중량부를 혼합시켜 100부로 하여 폴리테트라 플루오로 에틸렌 0.5 중량부를 첨가한 수지 혼합물을 헨쉘믹서로 균일하게 혼합한 후 코-니이더를 사용하여 1차 호퍼에 상기 혼합물을, 2차 호퍼에 4) 성분인 알루미늄 플레이크를 6 : 4의 비율로 투입하여 최종수지 조성물의 알루미늄 플레이크 함량이 40 중량부가 되도록 혼련한 후 펠렛으로 만든다. 이 펠렛을 100-12℃에서 2-3시간 건조한 후 금형 온도를 90℃, 실린더 온도를 240-270℃로 하여 2.5 온스 사출기로 사출하여 최종 수지의 체적고유저항 및 전자파 차폐능력, 물성을 측정하였다. 물성측정은 ASTM에 준하여 측정하였고 체적고유저항은 1/8인치로 사출 성형된 평판을 길이 5-10CM, 넓이 1-2CM로 잘라서 양끝에 온도료(SILVER PAINT)를 도포하여 건조시킨 후 저항 측정장치 멀티미터(MULTIMETER)로 측정하여 다음 식으로 계산하였다.

상기 식에서,

R은 체적고유저항(Ω.CM)

l은 시편길이(CM)

ρ은 전기저항(Ω)

A는 온도료를 칠한 전극의 면적(CM²)

전자파 차폐능력은 쉴디드 박스 메쏘드(SHIELDED BOX METHOD)를 사용하여 측정하였고 시편은 0.32CM×24CM×24CM 크기의 사출 성형된 평판을 사용하였다.

이 결과는 표 1에 나타나 있다.

[실시예 2]

실시예 1의 조성에 폴리테트라플루오로 에틸렌 0.5부를 추가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 가공성형하여 동일한 측정을 하였다.

결과는 표 1에 나타나 있다.

[실시예 3]

실시예 2의 조성에 폴리테트라플루오로 에틸렌 0.5부를 추가하여 실시예 1과 동일한 방법으로 가공성형하여 동일한 측정을 하였다.

[비교예 1]

폴리테트라플루오로 에틸렌을 넣지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 가공성형하여 동일한 측정을 하였다.

결과는 표 1에 나타나 있다.

[표 1]

상기로부터 본 발명의 전자파 차폐율은 손상없이 충격강도가 향상되었음을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 디엔형 또는 알킬 아크릴레이트로 구성된 군에서 선택된 1종 이상의 고무성분 존재하에 방향족 모노 알케닐 단량체 및 비닐시안 단량체 또는 아크릴산 또는 메타크릴산의 알킬 에스테르로 구성된 군에서 선택된 1종 이상 단량체를 유화, 현탁 또는 괴상 중합하여 얻어진 그라프트 공중합체 10-50 중량부,

   방향족 모노 알케닐 단량체, 비닐시안 단량체, 아크릴산이나 메타크릴산의 알킬에스테르로 구성된 군에서 선택된 2종 이상의 단량체를 괴상, 현탁 또는 유화 중합한 공중합체 0.1-30 중량부,

   폴리카보네이트 10-50 중량부,

   알루미늄 또는 알루미늄을 주제로 한 합금의 분말상, 섬유상 또는 플레이크상 전도상 충전체 20-60 중량부,

   폴리테트라플루오로 에틸렌 0.1-2.0 중량부로 구성된 내충격성 전자파 차폐용 수지조성물.
2. 제1항에 있어서, 그라프트 공중합체가 아크릴로 니트릴-부다디엔-스티렌, 메타크릴산메틸-아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 메타크릴산 메틸-부타디엔-스티렌 아크릴레이트-스티렌-아크릴로니트릴임을 특징으로 하는 상기 조성물.
3. 제1항에 있어서, 유화중합 공중합체가 스티렌-아크릴로니트릴임을 특징으로 하는 상기 조성물.
4. 제1항에 있어서, 폴리카보네이트가 2.2-비스(4-하이드록시페닐)알칸, 비스(4-하이드록시페닐)에테르, 비스(4-하이드록시페닐) 술폭사이드의 비스페놀 또는 할로겐화 비스페놀에 의한 중합체임을 특징으로 하는 상기 조성물.