KR0176298B1 - 섬유강화 열가소성수지 성형체, 그 제조법 및 장섬유강화 열가소성수지 복합체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 결정성 열가소성 수지와 비결정성 열가소성 수지의 블렌드와 같이 낮은 환화성을 갖는 수지의 블렌드에 우수한 내열특성, 기계적 물성 등을 부여한다.

(A) 결정성 열가소성 수지, (B) 비결정성 열가소성 수지(B1) 및/또는 성분(A)와 비혼화성인 결정성 열가소성 수지(B2), 그리고 (C) 섬유상 강화재 1∼80중량%(전체조성중)으로 구성되어 있고, 섬유상 강화재(C)의 수평균 섬유장이 적어도 평균 도메인 주기의 50배인 섬유 강화 열가소성 수지 성형체이다.

Description

섬유강화 열가소성수지 성형체, 그 제조법 및 장섬유강화열가공성 수지복합체

제1도는 실시예1과 비교예1에서 열변형온도를 측정함으로써 얻어진 온도대 변형도의 곡선을 보여주는 그래프이다.

본 발명은 열가소성수지 블렌드(blend)와 섬유상 강화재를 포함한 조성으로 만들어져 있으며, 내열성과 기계적 물성 등이 우수한 섬유강화 열가소성수지 성형체에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 성형체의 생산방법과 그것의 효율적 생산을 가능하게 하는 장섬유 강화 열가소성수지 구조체에도 관한 것이다.

[관련기술의 설명]

종래의 열가소성수지의 다양한 블렌드는 단독 수지들 각각의 장점을 이용하고 단점을 보완하는 시도였다. 그러나 개선 정도는 블렌드된 수지들이 서로 혼화(混和)되는지 여부(이하 수지의 혼화성이라 칭한다)에 거의 좌우되며, 상이한 혼화성을 갖는 수지들의 블랜드는 기대보다 훨씬 낮은 물성을 갖는 경향이 있다. 예를들면, 높은 내열성과 우수한 기계적 물성을 지니고 있으나 유동성, 변형수축성, 비용 등에 문제점을 안고 있는 결정성 열가소성수지를 만족스럽지 못한 성질을 갖는 범용 비결정성(凡用非結晶性)의 열가소성 수지나 상기 결정성 열가소성수지와 비혼화성인 범용 결정성 열가소성 수지를, 혼합하는 등의 실시를 행해왔다. 그러나 수지가 1:1의 체적비로 블렌드될 때 조차 열등한 성질의 범용 수지의 특성이 블렌드에서 우세하다. 특히 내열성의 측면에서 블렌드는 낮은 열변형온도(HDT)나 하중하의 휨온도(DTUL)를 종종 나타낼 뿐이다. 더욱이 상기 1:1 체적비에 가까운 블렌드 조성영역에서 열변형 온도나 기계적 물성은 약간의 블렌드 조성 변화에도 크게 영향을 받으므로 안정한 제품 공급의 수행은 어렵다.

이와 같이, 물성면에서 열등한 범용수지의 성질이 우세하다는 것은 유리섬유와 같은 섬유상 강화재로 블렌드 수지를 강화함에 있어서도 관찰된다. 배합된 섬유의 작용에 의해 강성(剛性)등의 향상은 예상될 수 있지만 열변형온도와 같은 내열성의 향상은 대단히 미미하고 전혀 만족스럽지 못할 것이다. 더욱이 섬유상 강화재 등과 블렌드 수지와의 배합은 블렌드 수지의 내충격성을 종종 희생시킨다.

[발명의 요약]

본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는 예를 들면 결정성 열가소성수지와 비결정성 열가소성수지와의 블렌드에서처럼, 서로 혼화성이 낮은 수지들의 블렌드에 우수한 내열성과 기계적 물성을 부여하는 것이다.

본 발명자들은, 열가소성수지 블렌드의 장섬유에 의한 강화는 1:1에 가까운 체적비에서 조차도 이 블렌드가 우수한 내열성을 나타내도록 할 수 있다는 사실을 발견하였다.

본 발명은 이러한 발견에 기초하여 이루어진다.

즉, 본 발명은 (A) 결정성 열가소성수지, (B) 비결정성 열가소성수지(B1) 및/또는 성분(A)와 비환화성인 결정성 열가소성수지(B2), 그리고 (C) 1∼80중량%(전체 조성중)의 섬유상 강화재나 또는 섬유의 강화 필라멘트로 구성되며, 섬유상 강화재(C)는 수평균 섬유장이 적어도 평균 도메인 주기의 50배인; 섬유강화 열가소성수지의 성형체에 관한 것이다.

본 발명은, (A) 결정성 열가소성수지, (B) 비결정성 열가소성수지(B1) 및/또는 성분(A)와 비혼화성인 결정성 열가소성수지(B2), 그리고 (C) 섬유상 강화재 1∼80중량%(전체 복합체 또는 조성물에 기초하여)로 구성되어 있으며, 섬유상 강화재(C)가 실질적으로 구조체만큼 길고 복합체의 길이방향으로 서로 평행하게 배열되어 있으며, 적어도 3mm이상의 길이를 가지는 장섬유 강화 열가소성수지 복합체나 구조체를 용융성형하거나 가소화하여 섬유강화 열가소성수지의 성형체를 생산하는 방법을 제공한다.

본 발명은, (A) 결정성 열가소성수지, (B) 비결정성 열사소성수지(B1) 및/또는 성분(A)와 비혼화성인 결정성 열가소성수지(B2), 그리고 (C) 섬유상 강화재 1∼80중량%(전체 복합체 또는 조성물에 기초하여)로 구성되어 있으며, 섬유상 강화재(C)가 실질적으로 구조체 만큼 길고 구조체의 길이방향으로 서로 평행하게 배열되어 있으며, 적어도 3mm이상의 길이를 갖는 장섬유강화 열가소성수지 복합체나 구조체를 제공하고 있다.

본 발명의 조성과 기능을 이하에 상세히 기술한다.

일반적으로, 상기한 바와 같이 엔지니어링 플라스틱은 내열성, 내약품성, 기계적 물성은 우수하지만 유동성, 변형수척성 및 가격상에 있어서 종종 문제점이 있다. 반면에 범용 플라스틱은 저렴한 비용으로 유용하지만, 종종 물성이 만족스럽지 못하다. 열가소성수지의 블렌딩인 상기 두가지 유형의 플라스틱 물성을 상호 보완하는 하나의 수단으로 알려져 있지만, 얻어진 물성은 용융 블렌딩에 있어서 수지들의 혼화성에 좌우되어 기대에 훨씬 못미치는 경우가 자주 있다. 예를 들면 결정성 열가소성수지와 비결정성 열가소성수지와의 블렌드에 있어서, 온도의 상승에 의하여 동반되는 하중하의 변형(열변형온도:HDT)은 처음에는 비결정성 열가소성수지의 유리전이온도(Tg)에서 발생하고 그런 다음 온도가 더 올라갈 때 결정성 열가소성수지가 녹아 결과적으로 전체의 변형이 초래된다. 각 온도에 있어서 변형도는 예를 들면 수지의 분자량, 블렌드의 체적비 및 혼화성에 지배된다. 더 자세히 말하면 분자량이 증가하면 할수록 용융점도는 높아지고 따라서 주어진 온도와 시간에서의 변형도는 낮아진다. 블렌드의 수지 체적 비율은 성형의 형태(morphology)를 한정하는데, 블렌드가 단일성을 잃게 되면 다성분수지는 해상(sea)을 형성하는 반면 소성분 수지는 섬상(islands)을 형성한다. 한편, 블렌드비가 1:1에 가까울 때는 수지는 연속 이중상(double-phase)구조를 형성한다. 해상-섬상구조가 이루어지면 블렌드의 내열성은 해상을 구성하는 수지의 내열성에 접근하게 된다. 반면 두 수지가 연속 이중상 구조를 형성하고 있을 때에는 물성면에서 구성 수지의 어느 하나의 물성에서 다른 하나의 물성으로의 급격한 변화가 일어난다. 이 변화의 정도는 블렌드를 구성하는 수지들 사이의 혼화성에 의하여 좌우된다. 이 혼화성이 우수할 때 구성수지 각각의 물성 사이에 가성성(additivity)이 유지되어, 블렌드의 성질은 각 수지의 중간값에 접근하도록 블렌드비와 일치하여 완만하게 변한다.

반면, 혼화성이 불량한 경우에는 소위 S형 변화가 나타나는데, 편향된 블렌드비에서 주성분의 불성이 지배적인 반면 블렌드비가 1:1에 접근함에 따라서 물성은 급격히 변한다. 결정성 열가소성수지와 비결정성 열가소성수지와의 통상적인 블렌드의 여러경우에 있어서, 혼화성은 불량하며, 블렌드의 체적비가 1:1인 경우에 조차 비결정성 열가소성수지의 성질이 종종 우세하여 오직 낮은 내열성만을 나타내게 된다. 이런 유형의 열가소성수지 블렌드는, 예를 들면 유리섬유와 같은 섬유로 강화하는 것이 통상적인 실행예이다. 그러나 유리단섬유를 통상의 압출공정으로 강화하는 것은 열가소성수지 블렌드의 강성과 강도를 향상시킬 수는 있지만 내충격성은 강화에 의해 오히려 낮아진다. 더욱이 비결정성 열가소성수지의 Tg부근에서 유동성의저하에 기인하여 내열성 측면에서 열변형 온도의 상승이 인정된다고 하더라도 온도상승의 정도는 최고 10℃정도이다.

이제 발명자들은 결정성 열가소성수지와 비결정성 열가소성수지와의 블렌드나, 결정성 열가소성수지와 그것과 비혼화성인 열가소성수지의 블렌드를 특정길이의 섬유상 강화재로 강화시킴으로써 얻어지는 성형품은 내열성이 현저히 향상된다는 사실을 발견하였다. 더욱이 상기 성형품을 생산하는 방법과 이 목적을 효율적으로 행할 수 있는 장섬유 강화 열가소성수지 구조체를 발견하였다. 본 발명은 이들 발견에 근거하는 것이다.

본 발명에 유용한 결정성 열가소성수지(A)의 예에는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 나일론, 폴리옥시메틸랜과 폴리페닐렌 술피드가 포함되어 있지만 이것으로 적당한 결정성 열가소성수지(A) 전체가 한정되는 것은 아니다. 이들 결정성 열가소성수지중 하나가 성분(A)로 선택되면 성분(A)로 선택된 수지와 비혼화성인 다른 하나가 다른 결정성 열가소성수지(B2)로 선택된다.

비결정성 열가소성수지(B1)의 예에는 폴리스티렌, 스티렌/아크로릴로니트릴 공중합체, ABS수지, 폴리카르보네이트와 폴리메틸메타아크릴레이트가 포함된다.

본 발명에는 상기의 성분(B1) 및/또는 성분(B2)이 성분(B)로 사용된다. 성분(B)에 대한 성분(A)의 체적비(A/B)는 10/90에서 90/10까지의 범위에 있고 특히 10/90에서 70/30이 바람직하다. 체적비가 상기의 범위에 있을 때 본 발명의 효과는 특히 현저하다.

성분(C)로 사용하기에 적당한 섬유상 강화재의 예에는 유리섬유, 아라미드섬유, 스테인레스섬유와 탄소섬유가 있으며 이들 유형으로 특별히 제한된 것은 아니다. 그러나 섬유상 강화재는 전자현미경등의 관찰에 의한 수지의 평균 도메인 주기의 적어도 50배 이상의 수평균 섬유장을 가질 것이 요구된다. 위에서 언급된 우수한 효과는 성형중에 이 섬유장이 유지됨으로써 실현된다. 수평균 섬유장은 성형체로부터 수지성분을 제거함으로써 결정될수 있는데, 예를 들면 그것을 600℃에서 연소시키고, 잔존섬유를 성형체의 중심부에서 분리시켜서 이것을 불에 분산시키고 입체현비경하에서 섬유장을 실측하여 그 총계를 섬유본수로 나눔으로써 얻어진다.

상기 섬유상 강화재(C)는 본 발명의 성형체나 구조체에 1∼80중량%(전 조성물에 기초하여)로 배합된다. 섬유상 강화재(C)의 양이 1 중량% 이하일 때 본 발명의 효과는 발현되지 않는다. 반면 80중량%를 초과할 때 성형체 또는 구조체의 제조는 극도로 어렵게 된다. 바람직한 섬유상 강화재(C)의 배합비는 5∼70중량%이며 특히 10∼60중량%가 좋다.

도메인크기가 10㎛나 그 이상일 때 도메인의 주기는 통상의 광학현미경으로도 측정된다. 그러나 해상-섬상 구조 대비(sea-island structure contrast)가 적으면 위상차 현미경이나 편광 현미경이 사용될 수도 있다. 반면 도메인의 크기가 10㎛보다 작으면 일반적으로 광학 현미경을 통해 도메인 주기를 측정하는 것이 어려우므로 전자현미경이 사용된다. 주사형 전자현미경과투과형 전자현미경이 대표적인 전자현미경으로 사용된다. 전자현비경을 통해서 관찰함에 있어서 전자빔에 대하여 시료에 대비(contrast)를 주는 것이 필요하다. 즉 주사형 전자현미경을 통한 관찰에 있어서 시료의 관찰표면을 수지중 어느 하나에 대해 선택적 용해성이 있는 적당한 용매로 에칭(etching)한다. 반면 투과형 전자현미경을 통해 관찰함에 있어서는 중금속으로 수지를 선택적으로 착색한다. 이중결합을 갖고 있는 고분자에 대한 선택적 착색제로서 종종 오스뮴산이 이용된다. 반면 폴리스티렌과 같이 벤젠기를 갖고 있는 고분자에는 루테늄산이 종종 효과적으로 사용된다. 더욱이 나일론과 같은 아미드기를 갖고 있는 고분자는 포스포팅스텐산으로 효과적으로 착색된다. 평균 도메인주기는 얻어진 현미경사진으로 측정된다. 즉 현미경사진의 상부에서부터, 현미경사진의 가장 작은 섬과 섬간 거리로 또는 연속 이중상구조를 갖는 수지의 경우에는 가장 짧은 상과 또 다른상 사이의 거리로 정의되는 최소단위를 갖는 하부로 눈금은 이동된다. 주사선은 눈금의 진행방향에 수직한 방향으로 등간격상에 그려진다. 하나의 주사선 각각에 대한 평균 도메인 주기 ℓ_1ab은 아래식(R.E. Fullman, Trans. Metals Soc. AIME, 197,447(1953)에 기술된)에 기초한 방법에 의해 결정된다.

여기서 P는 계면자취선과 주사선이 서로 교차하는 교점의 수이고 L은 상의 어느 한편에서 얻어진 교점간의 거리의 합계이다. 이 주사는 모든 주사선에 대해 행해지며 결과적으로 얻어지는 평균을 평균 도메인 주기로 한다. 이런 연속적 작업은 최근에 급속히 발전하고 있는 컴퓨터 화상분석기술을 이용하여 효과적으로 실행될 수 있다.

결정성 열가소성수지로 구성된 상들이 서로 연결되어 있고 장섬유에 의해 고정화됨으로써 명백한 열변형온도의 상승이 야기된다는 현상과 관련하여, 장섬유로 강화시킴으로써 얻어지는 블렌드 수지 조성물의 내열성 향상의 이유가 설명된다. 따라서 이 현상은 적어도 하나가 결정성 고분자를 함유하는 서로 비혼화성인 고분자 블렌드를 장섬유로 강화시킴으로써 얻어진 성형체를 특징짓는 것으로 생각된다. 더욱이 기계적 물성은 단섬유로 강화된 성형체보다 향상될 것으로 기대된다. 더 나아가 저융점 결정성 고분자/고융점 결정성 고분자 블렌드의 사용에 있어서도 유사한 효과가 있을 것으로 기대된다. 고융점 결정성 고분자의 예에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이드, 나일론, 폴리옥시메틸렌과 폴리페닐렌술피드가 포함된다. 저융점 결정성 고분자의 예에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 폴리-ε-카프로락톤이 포함된다.

본 발명에 따르면 상기 섬유강화 열가소성수지 성형체 즉, 수평균 섬유장이 적어도 평균 도메인 주기의 50배 이상인 섬유상 강화재(C)를 사용한 성형체는 예를 들면 아래와 같은 방법에 의해 얻어질 수 있다. 물론 본 발명에 따른 섬유강화 열가소성수지 성형체는 기술된 방법에 의해 얻어지는 것에 한정되는 않는다.

[유용한 방법]

(1) 적어도 3mm 길이의 장섬유강화 열가소성수지 구조체를 준비하는 인발(引拔) 성형법에 의해서 성분(A)과 성분(B)으로 구성된 용융수지로 섬유상 강화재(C)를 함침시키고, 이 구조체를 용융가소화시켜 성형하는 방법.

(2) 인발성형법에 의하여 적어도 3mm 길이의 장섬유강화 열가소성수지 구조체를 준비하기 위한 성분(A)의 용융수지와 적어도 3mm 의 또다른 장섬유강화 열가소성수지 구조에를 준비하기 위한 성분(B)의 용융수지로 섬유상 강화제(C)를 함침시키고, 얻어진 구조체를 블렌딩하고 블렌드를 용융가소화시켜 성형하는 방법.

(3) 적어도 3mm 의 길이를 갖는 장섬유강화 열가소성수지를 준비하는 인발성형법에 의하여 성분(A)나 성분(B)의 용융수지로 섬유상 강화제(C)를 함침시켜서 얻어진 구조체를 또다른 성분 즉, 성분(B)나 성분(A)로 블렌딩하고 블렌드를 용융가소화시켜 성형하는 방법.

(4) 성분(A), 성분(B) 및 성분(C)를 함께 블렌딩하며 섬유상 강화재(C)의 심각한 손상을 방지하기 위하여 온화한 전단응력하에서 블렌드를 용융가소화 및 혼련시켜 성형하는 방법.

본 발명에 따른 섬유강화 열가소성수지 성형체 생산의 상기 방법중(1)∼(3) 방법이 좋으며 특히 방법(1)이 유리하다.

상기 방법들은 특정 섬유장의 섬유가 성형체에서 유지되는 것을 용이하게 하며, 수지성분의 우수한 분산성을 실현시켜서 뛰어난 효과가 발현되도록 한다.

인발성형은 기본적으로 연속섬유의 연신중에 수지의 함침이 일어나게 한다. 공지된 인발성형법에는 섬유를 수지의 유화액, 현탁액, 용액, 용융액이 담겨 있는 함침욕에 통과시킴으로써 수지함친이 일어나는 방법, 분말수지가 섬유상에 송풍되거나 섬유를 분말수지가 담겨있는 용기에 통과시킴으로써 섬유상에 분말수지가 부착되고 뒤이어 수지를 용융시킴으로써 수지가 함침되는 또 다른 방법, 그리고 섬유를 다이상에 통과시키는 동안 수지를 압출기로부터 크로스헤드다이쪽으로 공급합으로써 수지가 함침되는 방법 등을 포함하고 있다. 이들중 크로스헤드다이를 사용하는 방법이 상기에서 설명한 장섬유강화 열가소성수지 구조체의 특히 유리한 제조방법인데, 이것은 바람직한 비율로 섬유상 강화재를 제외한 다른 성분을 준비하고 균일하게 혼련하여 공급할 수 있기 때문이다.

본 발명에 있어서 얻어진 장섬유강화 수지구조체의 형태에는 특별히 제한이 없다. 이것은 봉상, 테이프상, 시트상 그리고 다양한 이형단면 장축의 형태로 주어질 수 있다. 일반적으로 장섬유강화 수지구조체는 성형 또는 사용전에 적당한 길이로 절단된다. 특히 장섬유 강화수지는 3∼100mm길이의 펠릿으로 제작되는 것이 유리하다. 다양한 종래의 성형기술은 결과적으로 얻어진 장섬유강화 수지구조체를 본 발명의 섬유상 강화 열가소성수지 성형체로 형성하는데 용이하게 적용될 수 있다.

더욱이 열가소성수지에 일반적으로 첨가된는 전형적인 물질 몇가지, 예를 들면 산화방지제, 열안정제나 자외선 흡수제, 정전기 방지제, 난연제, 난연조제, 염료나 안료같은 착색체, 윤활제, 활제, 가소제, 성형박리제, 결정화촉진제, 결정핵제 등이 본 발명의 섬유강화 열가소성수지나 장섬유강화 열가소성수지 성형구조체에 배합될 수 있으며, 이것은 목적물에 따라 바람직한 물성을 부여함에 있어 목적물과 효과에 심각하게 유해하지 않은 량이 사용된다. 더 나아가 다양한 종래의 단섬유 및 유리플레크, 운모, 유리구슬, 활석, 점토, 알루미나, 카본블랙과 규석회 등과 같은 판상 또는 분립상 무기화합물중 어떤 것도 적당량으로 거기에 첨가될 수 있다.

[실시예]

본 발명은 아래의 실시예로 표현될 것이지만 이것이 발명의 범위를 결코 한정한 것은 아니다.

[실시예 1]

연속적인 유리섬유속(조방사)을 개섬(開纖)하고 연신에 의해 함침다이중에 섬유를 통과시킴으로써 함침다이에 공급된 용융수지로 섬유를 함침시킨 후 부형(賦形), 냉각, 절단시키는 인발성형법에 의해 9mm 유리장섬유로 강화되고 유리함량이 50중량%인 열가소성수지구조체(펠릿)가 제조되었다. 나일론 6과 ABS 수지의 50:50(중량%) 블렌드를 용융혼련시켜 얻어진 펠릿(열변형온도 100℃)을 용융시켜 상기 함침수지로 사용하였다.

얻어진 구조체(펠릿)에 있어서, 각각의 유리섬유는 펠릿만큼 길며 펠릿의 길이방향에 실질상 평행하게 배열되었다.

계속해서 유리장섬유로 강화된 상기 열가소성수지 구조체(펠릿)와 유리함량이 30 또는 10중량% 가 되도록 나일론 6과 ABS 수지의 50:50(중량%) 블렌드로 이것을 희석시켜 얻어진 것을 각각 사출성형하여 시편을 제작하였고 이것을 물성평가에 사용했다. 기계적 성질과 열 변형온도가 표1에 주어져 있다.

섬유로 강화하기 전에 수지펠릿으로부터 초박절편을 제작하였는데 이것을 포스포팅스텐산으로 착색하고 투과형 전자현미경으로 관찰하여 수지의 상형태를 조사했다. 2개의 수지상은 평균 도메인주기가 12㎛인 연속 이중상으로 이루어져 있었다.

시편(성형품)을 연소시켜서 시편내의 유리섬유장을 측정했다. 수평균 섬유장은 2.8mm인 것으로 밝혀졌다.

유리함량이 30중량% 인 시편의 열변형온도를 측정함으로써 얻어진 변형도- 온도곡선이 제1도에 나타나 있다.

[비교예]

나일론 6과 ABS 수지의 50 : 50(중량%) 블렌드를 용융혼련시켜 얻어진 펠릿(열변형온도 : 100℃)을 유리단섬유(각각 6mm)로 블렌드 하였다. 블렌드를 용융혼련시키고 합출기로 압출시켰다. 따라서 30과 10중량% 의 유리를 함유한 유리단섬유강화 열가소성수지의 두가지 유형의 펠릿이 각각 만들어졌다. 유리함량이 50중량% 로 높은 펠릿은 만들기 어려웠다. 실시예1과 같은 방법으로 시편이 준비되고 평가되었다. 결과는 표2에 나와있다.

평균 도메인주기는 이 예에서 12㎛ 였으며 시편(성형체)내의 수평균 섬유장은 2.8mm였다.

30중량% 유리함량 시편의 열변형온도를 측정함으로써 얻어진 변형도- 온도곡선이 도1에 나와있다.

[실시예 2]

폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지와 ABS 수지의 50 : 50(중량%) 블렌드를 용융혼련하여 얻어진 펠릿(열변형 온도 : 90℃)으로 수지가 대체된다는 점을 제외하고는 실시예1과 같은 방법으로 유리장 섬유 강화 열가소성수지 구조체(펠릿)가 제작되고 사출성형되어 물성이 평가 되었다.

기계적 물성과 열변형온도가 표3에 주어져 있다.

섬유강화전에 수지펠릿으로부터 제작된 초박절편은 루테늄산으로 착색되었고 투과형 전자현미경으로 관찰하여 수지의 상형태를 조사앴다. 평균 도메인 주기는 8㎛였다.

시편(성형품)내의 수평균 섬유장은 3.2mm였다.

[비교예2]

폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지와 ABS 수지의 50:50(중량%) 블렌드를 용융혼련하여 얻은 펠릿(열변형온도 : 90℃)으로 제작되어 사용된다는 것을 제외하고는 비교예1에서와 같은 방법으로 유리단섬유 강화 열가소성수지 펠릿이 제작되고 성형되어 물성평가가 행해졌다.

기계적 물성과 열변형온도가 표4에 주어져 있다.

이 예에서 평균도메인주기는 8㎛였고 시편(성형품)내의 수평균 섬유장은 0.2mm였다.

[비교예3(비결정성수지/결정성수지 블렌드의 예)]

폴리카르보네이트수지와 ABS 수지의 50:50(중량%) 블렌드를 용융혼련하여 얻은 펠릿(열변형온도 : 115℃)으로 제작되어 사용된다는 것을 제외하면 실시예1과 같은 방법으로 유리장섬유강화 열가소성수지 구조체(펠릿)가 제작되어 성형되고 물성평가가 행해졌다.

또한, 단섬유로 강화되고 30중량% 의 유리를 함유한 펠릿이 비교실시예1에서와 같은 방식으로 제작하고, 성형되어 물성이 평가되었다.

기계적 물성과 열변형온도가 표5에 주어져 있다.

루테늄산 염색기술에 의해서 투과형 전자현미경을 통해 관찰한 바에 따르면 두가지 예중의 어느 하나에 있어서 평균도메인주기가 8.5㎛인 것으로 밝혀졌다. 더욱이 장섬유 강화 열가소성수지 구조체(펠릿)를 사용했을 때 시편(성형품)내 수평균 섬유장은 2.9mm였고 단섬유강화펠릿을 사용할 때에는 0.3mm였다.

상기에서 명백한 바와같이 열변형온도의 상승에 대한 장섬유 도입의 기여도는 비결정성수지 블렌드에서는 극히 작았다.

Claims (7)

1. (A) 결정성 열가소성수지, (B) 비결정성 열가소성수지(B1) 및/또는 성분(A)와 비혼화성인 결정성 열가소성 수지(B2), 그리고 (C) 섬유상 강화재 1∼80중량%(전체 복합체 기준으로)를 함유하고 있으며, 섬유상 강화재 (C)의 수평균 섬유장이 적어도 평균 도메인 주기의 50배인 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성수지 성형체.
2. 제1항에 있어서, 성분(B)에 대한 성분(A)의 체적비가 10/90∼90/10인 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성수지 성형체.
3. (A) 결정성 열가소성 수지, (B) 비결정성 열가소성 수지(B1) 및/또는 성분(A)와 비혼화성인 결정성 열가소성 수지(B2), 그리고 (C) 섬유상 강화재 1∼80중량%(전체 복합체를 기준으로)를 함유하고 있으며, 섬유상 강화재(C)는 실질적으로 구조체의 길이만큼 길고 구조체의 길이방향으로 평행하게 배열되어 있고, 적어도 3mm 이상의 길이를 가지는 장섬유 강화 열가소성 수지 복합체를 용융하여 성형하는 것을 특징으로 하는 제1항에서 정의된 섬유강화 열가소성수지 성형체 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 복합체가 길이 3∼100mm의 펠릿형으로 부형되는 섬유강화 열가소성수지 성형체의 제조방법.
5. (A) 결정성 열가소성수지, (B) 비결정성 열가소성수지(B1) 및/또는 성분(A)와 비혼화성인 결정성 열가소성 수지(B2), 그리고 (C) 섬유상 강화재 1∼80중량%(전체 복합체 기준으로)를 함유하고 있으며, 섬유상 강화재(C)가 실질적으로 구조체만큼 길고 구조체의 길이방향과 평행하게 배열되어 있으며, 적어도 3mm 이상의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 복합체.
6. 제5항에 있어서, 성분(B)에 대한 성분(A)의 체적비가 10/90∼90/10 인 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 복합체.
7. 제5항에 있어서, 복합체의 길이가 길이 3∼100mm의 펠릿형인 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 복합체.