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박육 성형체, 제조 방법과 전자기기 하우징 용도(THIN MOULDED BODY, PROCESS FOR PREPARATION THEREOF, AND USE THEREOF AS ELECTRONIC DEVICE HOUSING)

좌절하지말자 2018. 3. 19. 21:04

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2017년11월02일
(11) 등록번호 10-1793232
(24) 등록일자 2017년10월27일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
C08J 5/08 (2006.01) B29C 45/26 (2006.01)
C08K 7/14 (2006.01) C08L 77/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2011-0109883
(22) 출원일자 2011년10월26일
심사청구일자 2016년05월19일
(65) 공개번호 10-2012-0046037
(43) 공개일자 2012년05월09일
(30) 우선권주장
JP-P-2010-242959 2010년10월29일 일본(JP)
JP-P-2011-104880 2011년05월10일 일본(JP)
(56) 선행기술조사문헌
JP2008088377 A*
KR1020090094467 A
KR1019940014665 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
다이셀폴리머 주식회사
일본 도쿄도 미나토쿠 고난 2쵸메 18반 1고
(72) 발명자
카타야마 마사히로
일본 효고켄 히메지시 아보시쿠 신자이케 1239 다
이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 내
(74) 대리인
송봉식, 정삼영
전체 청구항 수 : 총 5 항 심사관 : 이수재
(54) 발명의 명칭 박육 성형체, 제조 방법과 전자기기 하우징 용도
(57) 요 약
유리 장섬유 다발에 지방족 PA를 용융시킨 상태에서 함침시켜 일체화한 후에, 5∼15mm의 길이로 절단한 수지 함
침 섬유 다발을 포함하는 수지 조성물로부터 얻어지는, 두께가 0.8∼2.0mm이고, 함유되어 있는 유리 섬유의 중량
평균 섬유 길이가 0.5∼1.5mm인 박육 성형체이며, 수지 함침 섬유 다발이 PA11, PA12, PA610, PA612로부터 선택
되는 것을 함유하고, 유리 섬유의 함유량이 40∼70질량%의 것이고, 상기 수지 조성물이 그것으로부터 얻어지는
성형체가 하기의 (a) 및 (b)의 요건을 충족시키는 것인 박육 성형체.
(a) ISO 다목적 시험편(A형, 두께 2mm)을 사용하여 500mm/min으로 인장 시험을 한 경우의 인장 공칭 변형이
2.0% 이상이며, 또한 절대건조 상태에서의 굽힘 탄성률이 10GPa 이상인 것. (b) 샤르피 충격 강도(ISO179/1eA
(에지 와이즈)에 준거함(시험편 두께 2mm, 노치 있음))가 30kJ 이상인 것.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1793232
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명 세 서
청구범위
청구항 1
유리 장섬유를 길이 방향으로 일치시킨 상태에서 다발로 만들고, 상기 유리 장섬유의 다발에 지방족 폴리아미드
를 용융시킨 상태에서 함침시켜 일체화한 후에, 5∼15mm의 길이로 절단한 수지 함침 섬유 다발을 포함하는 수지
조성물로부터 얻어지는, 두께가 0.8∼2.0mm이고, 함유되어 있는 유리 섬유의 중량평균 섬유 길이가 0.5∼1.5mm
인 박육 성형체로서,
상기 수지 함침 섬유 다발이 지방족 폴리아미드로서 PA11, PA12, PA610, PA612로부터 선택되는 것을 함유하고,
유리 섬유의 함유량이 40∼70질량%의 것이고,
상기 수지 조성물이 그것으로부터 얻어지는 성형체가 하기의 (a) 및 (b)의 요건을 충족시키는 것을 특징으로 하
는 박육 성형체.
(a) ISO 다목적 시험편(A형, 두께 2mm)를 사용하여 500mm/min으로 인장 시험을 한 경우의 인장 공칭 변형이
2.0% 이상이고, 또한 절대건조 상태에서의 굽힘 탄성률이 10GPa 이상인 것.
(b) 샤르피 충격 강도(ISO179/1eA(에지 와이즈)에 준거함(시험편 두께 2mm, 노치 있음))가 30kJ 이상인 것.
청구항 2
제 1 항에 있어서, 또한 상기 수지 조성물이 그것으로부터 얻어지는 성형체의 흡수에 의한 치수 변화율이 0.05%
이하(23℃/50%RH 분위기하의 포화 흡수 상태)인 것을 특징으로 하는 박육 성형체.
청구항 3
제 1 항에 있어서, 활제를 함유하는 것을 특징으로 하는 박육 성형체.
청구항 4
제 1 항에 있어서, 박육 성형체가 전자기기의 하우징 또는 내부 섀시용이며, 전자기기의 하우징 또는 내부 섀시
가 휴대전화, 휴대정보단말(PDA), 스마트폰의 하우징 또는 내부 섀시인 것을 특징으로 하는 박육 성형체.
청구항 5
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 박육 성형체의 제조 방법으로서,
상기 수지 조성물을 용융시킨 후, 사출성형하여 성형할 때, 사출성형용 금형으로서 핀 게이트를 갖는 것을 사용
하는 박육 성형체의 제조 방법.
청구항 6
삭제
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 휴대전화 등의 전자기기 하우징이나 내부 섀시용으로서 적합한 박육 성형체와 그 제조 방법, 그 전자[0001]
기기 하우징 용도에 관한 것이다.
배 경 기 술
휴대전화 등의 전자기기 하우징이나 내부 섀시는 박육의 성형체로 이루어지는 것이며, 굽힘 탄성률이 높은[0002]
것과, 내충격성이 우수한 것, 흡수에 의한 치수 변화가 작은 것 등이 요구된다.
일본 특개 2008-163340호 공보에는, 결정성 폴리아미드와 비결정성 또는 미소 결정성인 2종류의 폴리아미드와,[0003]
등록특허 10-1793232
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단면이 비원형인 유리 섬유를 포함하는 폴리아미드 성형 재료에 관한 발명(청구항 1)이 기재되어 있고, 청구항
28에는 휴대전화기의 케이스로서의 용도가 기재되어 있다.
유리 섬유에 대해서는 단락번호 0048, 0049에 기재되어 있고, 긴 유리 섬유를 배제하는 것이 기재되어 있다. [0004]
표 1의 비교예(CE) 1, 2에는, PA 타입 A(PA12)와 유리 섬유 타입 B(길이 4.5mm, 직경 10㎛의 단면 원형의 것)[0005]
를 조합시킨 예가 기재되어 있는데, 샤르피 충격 강도(노치 형성)은 22kJ/m
2
, 17kJ/m
2
로 낮은 값으로 되어 있다.
이것은, 단락번호 0058에 기재되어 있는 폴리아미드 성형 재료의 조정방법에서 유리 섬유가 꺾여서 작아져, 실
질적으로 단섬유를 사용한 경우와 동일하게 된 것으로 생각된다.
일본 특표 2010-511778호 공보에는, 열가소성 폴리아미드와 비원형의 단면을 갖는 섬유상 강화제의 조성물로 이[0006]
루어지는 휴대용 전자 디바이스 하우징이 기재되어 있다.
열가소성 폴리아미드는 청구항 2에 다수 열거되어 있지만, 실시예에서 사용하고 있는 것은 PA10,10, PA6,6,[0007]
P:A6,I/6,T뿐이다.
단락번호 0021에는, 섬유상 강화제로서 긴 유리 섬유를 사용할 수 있는 것이 기재되어 있다. 실시예에서 사용[0008]
된 유리 섬유의 종류는 명기되어 있지 않지만, 표 2에 표시된 샤르피 충격 강도(노치 형성)의 수치가 작은 것으
로 보면, 명확하게 단섬유이다.
일본 특표 2010-510375호 공보, 일본 특개 2009-79212호 공보, 일본 특표 2010-510375호 공보 및 일본 특개[0009]
2008-106265호 공보에는, 폴리아미드와 유리 섬유를 포함하는 조성물이 기재되어 있지만, 폴리아미드로서 PA11,
PA12, PA612를 사용하고, 특정 유리 장섬유를 사용한 조합의 것은 없다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 내충격성이 우수하고, 흡수에 의한 치수 변화가 적은, 휴대전화기 등의 전자기기의 하우징이나 내부[0010]
섀시용으로서 적합한 박육 성형체와 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
과제의 해결 수단
본 발명은, 과제의 해결 수단으로서, [0011]
유리 장섬유를 길이 방향으로 일치시킨 상태에서 다발로 만들고, 상기 유리 장섬유의 다발에 지방족 폴리아미드[0012]
를 용융시킨 상태에서 함침시켜 일체화한 후에, 5∼15mm의 길이로 절단한 수지 함침 섬유 다발을 포함하는 수지
조성물로부터 얻어지는, 두께가 0.8∼2.0mm이고, 함유되어 있는 유리 섬유의 중량평균 섬유 길이가 0.5∼1.5mm
인 박육 성형체이며,
상기 수지 함침 섬유 다발이, 지방족 폴리아미드로서 PA11, PA12, PA610, PA612로부터 선택되는 것을 함유하고,[0013]
유리 섬유의 함유량이 40∼70질량%의 것이고,
상기 수지 조성물이 그것으로부터 얻어지는 성형체가 하기의 (a) 및 (b)의 요건을 충족시키는 것인 박육 성형체[0014]
를 제공한다.
(a) ISO 다목적 시험편(A형, 두께 2mm)을 사용하여 500mm/min으로 인장시험을 한 경우의 인장 공칭 변형이 2.0%[0015]
이상이고, 또한 절대건조 상태에서의 굽힘 탄성률이 10GPa 이상인 것.
(b) 샤르피 충격 강도(ISO179/1eA(에지 와이즈)에 준거함(시험편 두께 2mm, 노치 있음))가 30kJ 이상인 것.[0016]
본 발명은 다른 과제의 해결 수단으로서, [0017]
청구항 1∼5의 어느 1 항에 기재된 박육 성형체의 제조 방법이며, [0018]
상기 수지 조성물을 용융시킨 후, 사출성형 하여 성형할 때, 사출성형용 금형으로서 핀 게이트를 갖는 것을 사[0019]
용하는 박육 성형체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 박육 성형체의 전자기기 하우징 용도에 관한 것이다. [0020]
발명의 효과
등록특허 10-1793232
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본 발명의 박육 성형체는 PA11, PA12, PA610, PA612로부터 선택되는 지방족 폴리아미드가 유리 장섬유로 이루어[0021]
지는 수지 함침 섬유 다발을 포함하는 수지 조성물로 이루어지는 것이므로, 두께가 0.8∼2mm로 얇음에도 불구하
고, 높은 내충격 강도를 가지고 있어, 흡수에 의한 치수 변화율도 작다. 이 때문에, 휴대전화기 하우징이나 내
부 섀시와 같은 전자기기의 하우징이나 내부 섀시용으로서 적합하다.
도면의 간단한 설명
도 1은 흡수에 의한 치수 변화율의 측정 방법의 설명도이다.[0022]
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
<수지 조성물>[0023]
본 발명에서 사용하는 수지 조성물에 포함되는 수지 함침 섬유 다발은, 유리 장섬유를 길이 방향에 일치시킨 상[0024]
태에서 다발로 만들고, 상기 유리 장섬유의 다발에 폴리아미드를 용융시킨 상태에서 함침시켜 일체화한 후에, 5
∼15mm(바람직하게는 6∼12mm)의 길이로 절단한 것이다. 수지 함침 섬유 다발에 포함되는 유리 섬유의 길이는
수지 함침 섬유 다발의 길이와 동일하다.
수지 함침 섬유 다발에 포함되어 있는 지방족 폴리아미드는 PA11(운데칸락탐의 중축합체), PA12(라우릴락탐의[0025]
중축합체), PA610(헥사메틸렌디아민과 세박산의 중축합체), PA612(카프로락탐과 라우릴락탐과의 공축중합체)로
부터 선택되는 것이다.
수지 함침 섬유 다발에 포함되는 유리 섬유는 섬유 직경(단사 직경) 6∼30㎛의 것을 사용할 수 있고, 1개의 섬[0026]
유 다발의 유리 섬유의 개수는 100∼30000개, 바람직하게는 500∼20000개, 더욱 바람직하게는 1000∼10000개 정
도이다.
수지 함침 섬유 다발은, 금형을 사용한 주지의 제조 방법에 의해 제조할 수 있고, 예를 들면, 일본 특개 평6-[0027]
313050호 공보의 단락번호 7, 일본 특개 2007-176227호 공보의 단락번호 23 이외에, 일본 특공 평6-2344호 공보
(수지 피복 장섬유 다발의 제조 방법 및 성형 방법), 일본 특개 평6-114832호 공보(섬유 강화 열가소성 수지 구
조체 및 그 제조법), 일본 특개 평6-293023호 공보(장섬유 강화 열가소성 수지 조성물의 제조 방법), 일본 특개
평7-205317호 공보(섬유 다발의 취출 방법 및 장섬유 강화 수지 구조물의 제조 방법), 일본 특개 평7-216104호
공보(장섬유 강화 수지 구조물의 제조 방법), 일본 특개 평7-251437호 공보(장섬유 강화 열가소성 복합 재료의
제조 방법 및 제조 장치), 일본 특개 평8-118490호 공보(크로스 헤드 다이 및 장섬유 강화 수지 구조물의 제조
방법) 등에 기재된 제조 방법을 적용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 수지 함침 섬유 히가시나카의 유리 섬유와 지방족 폴리아미드의 함유비율은 유리 섬유는[0028]
40∼70질량%, 바람직하게는 50∼60질량%이며, 지방족 폴리아미드는 합계로 100질량%가 되는 잔부 비율이다.
또한, 수지 함침 섬유 다발 중의 유리 섬유와 지방족 폴리아미드의 함유 비율을 조정하기 위하여, 수지 조성물[0029]
중에 수지 함침 섬유 다발과는 별도로 상기 지방족 폴리아미드를 배합할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 수지 조성물은 상기 수지 함침 섬유 다발에 더하여, 활제를 더 함유할 수 있다. 활제는[0030]
수지 함침 섬유 다발의 내부에 첨가하는 것이 아니고, 수지 함침 섬유 다발과 혼합하는(즉, 외부 첨가하는) 것
이다. 활제를 함유함으로써, 사출성형시에 호퍼에 투입할 때의 조성물의 계량 시간을 단축할 수 있어, 계량의
편차도 작게 할 수 있다.
활제로서는 관용의 활제, 지방질류, 왁스류, 실리콘 수지류 등이 포함된다.[0031]
지방질류로서는 고급 지방산(예를 들면, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아[0032]
라크산, 베헨산, 몬탄산, 12-히드록시스테아르산 등의 포화 C8-35 지방산(바람직하게는 포화 C12-30 지방산, 더
욱 바람직하게는 포화 C16-22 지방산), 팔미트올레산, 올레산, 에루크산 등의 불포화 C10-35 지방산 등) 또는
이들 유도체[예를 들면, 고급 지방산염(예를 들면, 라우르산바륨, 라우르산아연, 스테아르산칼슘, 스테아린산마
그네슘, 스테아르산아연 등의 C8-35 지방산 금속염 등); 고급 지방산 에스테르[예를 들면, 상기 고급 지방산과
세틸알코올, 스테아릴알코올, 올레일알코올 등의 1가 알코올과의 에스테르; 수크로스지방산에스테르(예를 들면,
수크로스모노 내지 헥사스테아르산에스테르 등의 수크로스와 상기 고급 지방산과의 에스테르), 글리세린지방산
에스테르(예를 들면, 글리세린모노 내지 트리스테아르산에스테르 등의 글리세린과 상기 고급 지방산과의 에스테
르), 펜타에리트리톨과 상기 고급 지방산과의 에스테르, 디글리세린과 상기 고급 지방산과의 에스테르, 폴리글
등록특허 10-1793232
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리세린과 상기 고급 지방산과의 에스테르 등의 상기 고급 지방산과 다가 알코올과의 에스테르 등]; 고급 지방산
아미드(예를 들면, 스테아르산 아미드 등의 C8-35 지방산 아미드, 메틸렌비스스테아르산아미드, 에틸렌비스스테
아르산아미드, 에틸렌비스히드록시스테아르산아미드 등의 알킬렌비스지방산아미드 등) 등을 들 수 있다. 이들
지방질류는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
왁스류로서는 지방족 탄화수소계 왁스(폴리에틸렌 왁스, 에틸렌 공중합체 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등의 폴리[0033]
C2-4 올레핀계 왁스, 파라핀계 왁스, 미세 결정질 왁스 등), 식물성 또는 동물성 왁스(카르나우바 왁스, 밀랍,
세락 왁스, 몬탄 왁스 등) 등을 들 수 있다. 이들 왁스류는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
실리콘 수지류로서는 디메틸폴리실록산, 디에틸폴리실록산, 트리플루오로프로필폴리실록산 등의[0034]
알킬폴리실록산; 디페닐 폴리실록산 등의 아릴폴리실록산; 메틸페닐폴리실록산 등의 알킬아릴폴리실록산 등을
들 수 있다. 실리콘 수지는 쇄상 폴리실록산이어도 되고, 환상 폴리실록산이어도 된다. 이들 실리콘 수지류는
단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
이들 활제는 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 활제 중, 상온(5∼35℃ 정도)에서, 고체[0035]
(또는 고형상)의 활제가 바람직하다. 이러한 활제로서는 지방질류, 특히, 라우르산, 팔미트산, 스테아르산, 베
헨산, 몬탄산 등의 포화 C12-30 지방산, 스테아르산칼슘이나 스테아르산마그네슘 등의 포화 C12-30 지방산 금속
염, 글리세린모노 내지 트리스테아르산에스테르 등의 글리세린모노 내지 트리 포화 C12-30 지방산 에스테르, 에
틸렌비스스테아르산아미드 등의 알킬렌비스 포화 C12-30 지방산 아미드 등이 바람직하고, 특히, 팔미트산, 스테
아르산 등의 포화 C16-22 지방산, 스테아르산칼슘이나 스테아르산마그네슘 등의 포화 C16-22 지방산 알칼리 토
류 금속염 등이 적합하게 사용된다.
활제의 함유량은 수지 함침 섬유 다발의 질량에 대하여 50∼2000ppm이 바람직하고, 100∼1000ppm이 보다 바람직[0036]
하다. 50ppm 이상이면 계량시간의 단축 효과 및 계량 편차의 개선 효과가 충분하고, 2000ppm 이하이면 안정한
계량을 할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 수지 조성물은, 본 발명의 과제를 해결할 수 있는 범위에서, 공지의 각종 수지 첨가제를[0037]
함유할 수 있다.
공지의 첨가제로서는 상기 이외의 열가소성 수지(단, 상기 이외의 지방족 폴리아미드는 포함되지 않음),[0038]
이형제, 대전방지제, 난연제, 착색제, 가소제, 연화제, 분산제, 안정화제(힌더드 페놀계 산화방지제, 인계 산화
방지제, 유황계 산화방지제 등의 산화방지제, 자외선흡수제, 열안정화제 등), 안티 블로킹제, 결정핵 성장제,
충전제(실리카나 탈크 등의 입상 충전제 등) 등을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 박육 성형체의 제조 원료가 되는 수지 조성물은 그것으로부터 얻어지는 성형체가 하기의 (a) 및 (b)[0039]
의 요건을 충족시키고 있는 것이다. 하기의 요건 (a) 및 (b)는 동일 두께의 본 발명의 박육 성형체가 구비하고
있는 성질이다. 두께가 0.8∼2.0mm의 범위이고 하기 요건 (a) 및 (b)와는 상이한 두께의 박육 성형체이더라도,
제품으로서 높은 품질의 것, 즉 높은 인장 공칭 변형와 샤르피 충격 강도를 갖는 것을 제공할 수 있다.
요건 (a)[0040]
ISO 다목적 시험편(A형, 두께 2mm)을 사용하여 500mm/min로 인장시험을 한 경우의 인장 공칭 변형이 2.0% 이상[0041]
이며, 또한 절대건조 상태에서의 굽힘 탄성률이 10,000MPa 이상인 것.
요건 (b)[0042]
샤르피 충격 강도(ISO179/1eA(에지 와이즈)에 준거함(시험편 두께 2mm, 노치 있음))가 30kJ 이상인 것.[0043]
<박육 성형체>[0044]
본 발명의 박육 성형체는, 상기의 수지 조성물(수지 함침 섬유 다발, 또는 수지 함침 섬유 다발과 필요에 따라[0045]
함유하는 다른 성분)을 사용하여, 사출성형기 등의 성형기에 의해 성형할 수 있다.
본 발명에서는, 사출성형시에 있어서, 사출성형용 금형으로서 핀 게이트를 갖는 것을 사용한다. [0046]
핀 게이트의 크기(직경)는 0.5∼2.0mm가 바람직하고, 0.7∼1.5mm가 보다 바람직하다. 핀 게이트의 크기가[0047]
0.5mm 이상이면, 유리 섬유의 파손이 억제되어, 박육 성형체 내의 중량평균 섬유 길이를 0.5mm 이상으로 할 수
있고, 2.0mm 이하이면 게이트 성능이 양호하여 성형성이 좋아진다.
등록특허 10-1793232
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본 발명의 박육 성형체의 두께는 0.8∼2.0mm이며, 구체적인 용도에 따라 조정할 수 있다. [0048]
본 발명의 박육 성형체에 함유되어 있는 유리 섬유의 중량평균 섬유 길이는 0.5∼1.5mm이며, 바람직하게는 0.5[0049]
∼1.0mm이다.
또한, 수지 조성물이 함유하는 수지 함침 섬유 다발의 길이(즉, 유리 섬유의 길이)는 5∼15mm이며, 바람직하게[0050]
는 6∼12mm이다. 박육 성형체의 제조시에 있어서, 상기 범위의 수지 함침 섬유 다발을 사용하여 사출성형 하는
과정에 있어서, 유리 섬유가 꺾여서 작아져, 0.5∼1.5mm의 범위가 된다. 이 때의 사출성형 조건은 다음과
같다.
사출성형기 클래스(30T∼220T)[0051]
실린더 온도 및 금형 온도: 베이스 수지에 따라 적당하게 조정(실린더 온도 200∼300℃, 금형 온도 50∼120℃) [0052]
고속 사출, 사출 1차압력 40∼200NPa, 배압 0∼10MPa, 회전수 20∼200rpm[0053]
또한 다른 성형기 및 다른 성형 조건을 적용하는 경우이더라도, 길이 5∼15mm의 수지 함침 섬유 다발을 사용하[0054]
고, 성형 조건을 바꾸었을 때의 성형체 중의 중량평균 섬유 길이의 데이터를 취함으로써, 용이하게 성형체 내의
중량평균 섬유 길이를 소정 범위 내로 조정할 수 있다.
본 발명의 박육 성형체는 특정 수지 함침 섬유 다발(즉, 특정 수지 조성물)을 사용하여 제조된 것이며, 성형체[0055]
중에 유리 장섬유가 균일하게 분산되어 있으므로, 두께가 0.8∼2.0mm의 박육 성형체로 했을 때에도, 높은 인장
공칭 변형과 높은 내충격성을 가지고 있다. 이 때문에, 본 발명의 박육 성형체를, 예를 들면, 휴대전화기의 하
우징 또는 내부 섀시용으로서 적용했을 때, 휴대전화기를 바닥에 떨어뜨리거나, 책상 등에 부딪치거나 했을 때
에도, 하우징 또는 내부 섀시가 손상되기 어려워진다.
또한, 본 발명의 박육 성형체의 제조 원료가 되는 수지 조성물로부터 얻어지는 성형체는 수지 조성물로부터 얻[0056]
어지는 성형체의 흡수에 의한 치수 변화율(두께 1mm로 측정)이 0.05% 이하(23℃/50%RH 분위기하의 포화 흡수 상
태)인 것이 바람직하다.
상기 치수 변화율은 측정 시험과 동일 두께의 박육 성형체가 구비하고 있는 성질이며, 두께가 0.8∼2.0mm의 범[0057]
위에서 상이한 두께의 박육 성형체이어도, 제품으로서 높은 품질을 갖는 것(흡수에 의한 치수 변화율이 작은
것)을 제공할 수 있다.
본 발명의 박육 성형체는 휴대전화, 휴대정보단말(PDA), 스마트폰, 카 네비게이션, 게임기, 컴팩트 카세트, CD[0058]
플레이어, DVD 플레이어, 전자수첩, 전자사전, 전자계산기, 하드 디스크 레코더, 개인용 컴퓨터, 비디오
카메라, 디지털 카메라로부터 선택되는 전자기기의 하우징이나 내부 섀시용으로서 적합하다.
이것들 중에서도, 특히 휴대전화, 휴대정보단말(PDA), 스마트폰의 하우징(상부 케이스와 하부 케이스의 조합)이[0059]
나 하우징 내부에 배치되는 내부 섀시용으로서 적합하다.
(실시예)[0060]
(폴리아미드)[0061]
PA12-1: 다이아미드 L1600(다이셀·에보닉(주)제)[0062]
PA12-1: 다이아미드 L1700(다이셀·에보닉(주)제)[0063]
PA612: 다이아미드 BS1090(다이셀·에보닉.(주)제)[0064]
PA610: 베스타미드 테라 HS16(다이셀·에보닉(주)제)[0065]
(비교용 폴리아미드)[0066]
MXD6: 레니 6002(미츠비시 엔지니어링 플라스틱스(주)제)[0067]
PA6T-1: VESTAMID HTplusM1000(다이셀·에보닉(주)제)[0068]
PA6: UBE나일론 1013B(우베코산(주)제)[0069]
PA66: UBE 나일론 2020B(우베코산(주)제)[0070]
(유리 섬유)[0071]
등록특허 10-1793232
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GF-1: RS240QR-483(닛토보제)[유리 섬유 로빙, 4000 가닥 섬유 다발, 평균 섬유 직경 17.4㎛; 단면 형상은[0072]
원형]
GF-2: CSX-3J-451S(닛토보제)[유리 섬유 촙 스트랜드][0073]
(그 밖의 성분)[0074]
외부 활제: St-Ca(스테아르산칼슘, SC-100(사카이카가쿠고교(주)제)) [0075]
(물성 측정을 위한 시험편 작성 방법)[0076]
장치: (주)니혼세코쇼제, J-150E II[0077]
스크루: 장섬유 전용 스크루 [0078]
스크루 직경: 51mm[0079]
성형 조건(배압): 0.3MPa(게이지)[0080]
(1) 성형품 1: ISO 다목적 시험편 A형 형상품(두께 2mm)[0081]
게이트 형상 20mm폭 사이드 게이트[0082]
(2) 성형품 2: 가로세로 100mm 평판 성형품(두께 1mm)[0083]
게이트 형상 10mm폭 사이드 게이트[0084]
(측정 방법)[0085]
(1) 샤르피 충격 시험[0086]
ISO179/1eA(에지 와이즈)에 준거했다. [0087]
시험편 형상: 길이 80mm×폭 10mm×두께 2mm 노치 형성(깊이 2mm)[ISO 다목적시험편 A형 형상품(두께 2mm)]로부[0088]
터 노칭 머신(자동 노치 가공기 No.189-PNCA-2((주)야스다 세키세사쿠쇼제))을 사용하여 가공했다.
(2) 인장 시험(인장 강도·인장 공칭 변형)[0089]
성형품 1을 사용하고, 잡기 도구 간 거리 115mm, 시험속도 500mm/min으로 측정했다. [0090]
(3) 굽힘 시험(굽힘 탄성률)[0091]
성형품 1을 사용하고, 지지점 간 거리 32mm, 시험속도 1mm/min으로 측정했다. [0092]
(4) 수분율(흡수율) 및 치수 변화율(흡수에 의한 치수 변화율)[0093]
성형품 1과 성형품 2 각각의 절대 건조 상태의 성형 품 질량을 측정한 후, 각각 60℃의 수중에 96시간[0094]
침지했다. 그 후에 성형품 1, 2를 꺼내고, 페이퍼 타올로 충분히 수분을 닦아낸 후, 성형품 질량을 측정했다.
그 후에 23℃/50%RH 분위기하에 방치하여, 질량의 시간에 따른 변화를 기록, 질량변화를 확인할 수 없게 된 상[0095]
태를 23℃/50%RH 분위기하의 포화 흡수 상태, 즉 흡수(흡습) 상태로 했다.
수분율과 치수 변화율(도 1에 나타내는 화살표 간의 길이(L)의 변화율)을 하기 계산식으로부터 구했다. [0096]
수분율(%)=(흡수(흡습) 상태의 성형품 질량-절대건조 상태의 성형품 질량)/절대건조 상태의 성형품 질량×100[0097]
치수 변화율(%)=흡수 상태의 길이(L)/절대건조 상태의 길이(L)×100[0098]
굽힘 탄성률(표 1, 2에 나타내는 흡수 상태 및 절대건조 상태)을 「(3) 굽힘 시험(굽힘 탄성률)」에 의해 측정[0099]
했다.
(중량평균 섬유 길이)[0100]
성형품 1, 2로부터 약 3g의 시료를 잘라내고, 650℃로 가열하여 탄화시키고 섬유를 취출했다. 취출한 섬유의[0101]
일부(500 가닥)로부터 중량평균 섬유 길이를 구했다. 계산식은, 일본 특개 2006-274061호 공보의 [0044],
[0045]를 사용했다.
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(계량시간 측정 방법)[0102]
사출성형기: s-2000i 100B(스크루 직경 32), 파낙(주)제 사출성형기의 호퍼에 펠릿을 투입하고, 하기 조건에서[0103]
의 계량 시간을 구했다. 편차에 대해서는 10샷분으로 확인했다. 계량시간(sec)은 사출성형기 조작패널 화면으
로부터 확인했다.
·계량값: 40mm[0104]
·회전수: 80rpm[0105]
·배압: 3MPa[0106]
·실린더 온도: 250℃[0107]
실시예 1[0108]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0109]
수지로서 PA12-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(260℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 60질량%, 길이 9mm의[0110]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형[0111]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
실시예 2[0112]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0113]
수지로서 PA12-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(260℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 60질량%, 길이 9mm의[0114]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿을 그대로 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형 온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을[0115]
제작했다.
실시예 3[0116]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0117]
수지로서 PA12-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(260℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 60질량%, 길이 9mm의[0118]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형[0119]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다. 이 때의 시험편 작성 성형 조건의 배압을
1.98MPa(게이지 표시)로 했다.
표 1의 실시예 3과 다른 예와 비교했을 때, 섬유 다발의 길이에 비해 중량평균 섬유 길이가 짧은 것은, 상기한[0120]
바와 같이 사출성형시의 배압이 다른 예의 배압(0.3MPa)보다도 높기(1.98MPa) 때문이다. 이와 같이 사출성형
조건을 조정함으로써, 성형체 내의 유리 섬유의 중량평균 섬유 길이를 조정할 수 있다.
실시예 4[0121]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0122]
수지로서 PA12-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(260℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 6mm의[0123]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
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얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형[0124]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
실시예 5[0125]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0126]
수지로서 PA12-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(260℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 12mm[0127]
의 펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형[0128]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
실시예 6[0129]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0130]
수지로서 PA12-2를 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(270℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 9mm의[0131]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형[0132]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
실시예 7[0133]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0134]
수지로서 PA612를 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(280℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 9mm의[0135]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 280℃, 금형[0136]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
실시예 8[0137]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0138]
수지로서 PA612를 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(280℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 40질량%, 길이 9mm의[0139]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 280℃, 금형[0140]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
실시예 9[0141]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0142]
수지로서 PA610을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(290℃)에서 공급하여, 유리 섬유에 함침
시켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 9mm의[0143]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 280℃, 금형[0144]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
등록특허 10-1793232
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비교예 1[0145]
열가소성 수지로서 PA12-1을 50질량%와 유리 섬유 촙 스트랜드(GF-2) 50질량%를 텀블러 블렌더로 혼합 후, 압출[0146]
기(220℃)에서 용융 혼련하여 펠릿 형상의 수지 조성물을 얻었다.
얻어진 펠릿을 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형 온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했[0147]
다.
비교예 2[0148]
열가소성 수지로서 PA612를 50질량%와 유리 섬유 촙 스트랜드(GF-2) 50질량%를 텀블러-블렌더로 혼합 후, 압출[0149]
기(240℃)로 용융 혼련하여 펠릿 형상의 수지 조성물을 얻었다.
얻어진 펠릿을 사출성형(실린더 온도 280℃, 금형 온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했[0150]
다.
비교예 3[0151]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0152]
수지로서 MXD6을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(290℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시켰
다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 6mm의[0153]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 280℃, 금형[0154]
온도 130℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
비교예 4[0155]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0156]
수지로서 PA6T-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(340℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 9mm의[0157]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 330℃, 금형[0158]
온도 140℃(실측))하여, 각각의 물성 측정을 위한 시험편을 제작했다.
비교예 5[0159]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0160]
수지로서 PA66을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(320℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시켰
다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 60질량%, 길이 9mm의[0161]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 300℃, 금형[0162]
온도 100℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
비교예 6[0163]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0164]
수지로서 PA6을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(290℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시켰
다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 60질량%, 길이 9mm의[0165]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 외부 활제로서 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 280℃, 금형[0166]
온도 100℃(실측))에 의해 각각의 물성 측정을 위한 시험편을 작성했다.
등록특허 10-1793232
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비교예 7[0167]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0168]
수지로서 PA12-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(270℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후 ,부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 30질량%, 길이 9mm의[0169]
펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형[0170]
온도 90℃(실측))하여, 각각의 측정을 위한 시험편을 제작했다.
비교예 8[0171]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통하여, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소성[0172]
수지로서 PA12-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(270℃)로 공급하여, 유리 섬유에 함침시
켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 18mm[0173]
의 펠릿(수지 함침 섬유 다발)을 얻었다.
얻어진 펠릿에 외부 활제로서 스테아르산칼슘(St-Ca) 200ppm을 첨가한 것을 사출성형(실린더 온도 250℃, 금형[0174]
온도 90℃(실측)) 하려고 했지만, 펠릿이 스크루에 말려들어가지 않아, 사출성형 할 수 없었다.
비교예 9[0175]
연속 섬유의 통로를 파형으로 가공한 크로스 헤드 다이를 통과시켜, 유리 섬유 로빙(GF-1)을 뽑으면서, 열가소[0176]
성 수지로서 PA12-1을 크로스 헤드 다이에 접속된 압출기로부터 용융 상태(270℃)에서 공급하여, 유리 섬유에
함침시켰다.
그 후, 부형 다이를 통하여 스트랜드로서 뽑아내고, 냉각 후, 재단하여, 유리 섬유 함유량 50질량%, 길이 4mm의[0177]
펠릿을 제작하려고 했지만, 펠릿이 깨져 버려, 펠릿을 얻을 수 없었다.
등록특허 10-1793232
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표 1
[0178]
등록특허 10-1793232
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표 2
[0179]
실시예 5와 비교예 1, 실시예 7과 비교예 2의 대비로부터, 유리 단섬유를 사용한 경우에는, 샤르피 충격 강도,[0180]
인장 강도와 인장 공칭 변형이 명확하게 뒤떨어지는 것(비교예 1, 2는 요건 (a), (b)를 구비할 수 없는 것)을
확인할 수 있었다.
실시예 4∼7과 비교예 3, 4의 대비로부터, 본원발명과는 상이한 폴리아미드를 사용한 경우에는, 샤르피 충격 강[0181]
도, 인장 강도와 인장 공칭 변형이 명확하게 뒤떨어지는 것(비교예 3, 4는 요건 (a), (b)를 구비할 수 없는
것)을 확인할 수 있었다.
또한, 일본 특개 2008-163340호 공보의 표 1의 비교예 1, 2는 PA12와, 길이 4.5mm, 직경 10㎛의 유리 섬유(단[0182]
면 원형)를 사용한 것이며, 수지 함침 섬유 다발을 사용하지 않은 예이므로, 샤르피 충격 강도의 값이 표 2의
비교예 1, 2와 근사한 결과를 보이고 있고, 다른 결과도 동일하게 되는 것으로 생각된다.
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도면
도면1
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