KR100789244B1 - 고분자 수지 조성물 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고분자 수지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 형상비가 0.01 내지 0.1인 플레이크형 피그먼트 0.01 내지 10.0 중량%, 상기 형상비가 0.300 내지 0.999인 다면체형 피그먼트 0.01 내지 10.0 중량% 포함하는 고분자 수지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 고분자 수지 조성물을 이용하면 수지 흐름선 또는 수지 융합선에서도 외관의 불량 없이 균일한 색채를 구현하면서 고분자 수지의 물성을 떨어뜨리지 않고 가격도 저렴하게 고분자 수지 성형체를 제조할 수 있는 효과가 있다.

피그먼트, 웰드, 수지 융합선, 플레이크, 다면체

Description

고분자 수지 조성물 및 그의 제조방법{Polymer resin composition and the method of manufacturing the same}

도 1은 플레이크형 피그먼트만을 포함한 고분자 수지 조성물의 경우에 빛의 경로를 나타내는 개념도이다.

도 2는 다면체형 피그먼트만을 포함한 고분자 수지 조성물의 경우에 빛의 경로를 나타내는 개념도이다.

도 3은 플레이크형 피그먼트 및 다면체형 피그먼트를 모두 포함한 고분자 수지 조성물의 경우에 빛의 경로를 나타내는 개념도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 1의 성형품의 표면을 나타낸 사진이다.

도 5는 비교예 1의 성형품의 표면을 나타낸 사진이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 수지 흐름선 또는 수지 융합선

2 : 플레이크형 피그먼트

3 : 다면체형 피그먼트

4 : 정상적인 질감 효과를 내는 빛의 경로

5 : 수지 흐름선 또는 수지 융합선에서 외관 불량을 일으키는 빛의 경로

6 : 수지 흐름선 또는 수지 융합선에서도 정상적인 질감효과를 내는 빛의 경 로

본 발명은 고분자 수지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 수지 흐름선 또는 수지 융합선에서도 균일한 색채를 구현하면서 고분자 수지의 물성을 떨어뜨리지 않고 저렴한 고분자 수지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

산업이 발달하고 소비자의 욕구가 고급화되어 감에 따라 고분자 수지 성형품 등의 외관도 이러한 경향에 부응하여 더욱 미려하고 양질감을 고취시키는 재질로 바뀌어 가고 있다.

특히, 고분자 수지 성형품의 외관에 있어서 특수한 효과를 응용하여 도입하는 예가 크게 늘고 있는데, 이러한 특수한 효과의 예로는 금속 질감, 펄(pearl) 질감, 홀로그래프(holograph), 마블(marble) 질감 등을 들 수 있다.

상기 금속 질감 또는 펄 질감을 내기 위한 방법으로는 이러한 질감을 갖는 플레이크(flake)형 피그먼트를 균일하게 포함하는 고분자 수지 조성물을 제조하고, 상기 고분자 수지 조성물을 이용하여 직접 성형함으로써 제품 외관에 금속 질감 또는 펄 질감을 부여하는 방법이 있었다. 이러한 방법으로 제조된 고분자 성형품은 내부에 포함된 플레이크형 피그먼트가 빛을 반사하여 광휘감을 띄게 된다. 이러한 광휘감을 띄게 하기 위해서는 빛의 반사량을 극대화하면서도 고분자 수지의 부피 또는 물성에 큰 영향을 끼치지 않는 판상의 플레이크 형태로 피그먼트를 혼입하는 것이 바람직하다. 이 방법은 종래의 스프레이 도장에 비하여 비용이 훨씬 저렴하고, 도장 공정에 수반되는 환경 문제를 일으키지 않는다는 장점이 있다.

그러나, 플레이크형 피그먼트를 이용하는 상기 방법은 제품 성형시에 고분자 수지의 흐름이 만나거나 융합되는 수지 흐름선(flow line) 또는 수지 융합선(weld line)에서 플레이크형 피그먼트의 배향이 제품면과 평행한 방향에서 제품면과 수직한 방향으로 바뀌게 된다.(도 1 참조) 그에 따라, 수지 흐름선 또는 수지 융합선에서의 빛의 반사량이 줄어들게 되어 결국 제품 외관상 어두운 선이 발생함으로써 제품 외관 불량의 원인이 된다.

이러한 외관 불량 요인을 제거하기 위하여 플레이크형 피그먼트의 함량을 줄이는 방법이 있지만 표현하고자 하는 질감이 전체적으로 떨어지는 단점이 있다. 또, 플레이크형 피그먼트의 크기를 증가시키는 방법이 제안되기도 하였으나 제품 외관이 거칠고 조악해지는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 상기 플레이크형 피그먼트 대신 다면체형 피그먼트를 혼입하는 방법이 제안되었다. 다면체형 피그먼트는 배향이 바뀌더라도 빛의 반사량이 크게 변하지 않으므로 어느 정도 효과는 있었다. 그러나, 이러한 다면체형 피그먼트를 혼입하여 플레이크형 피그먼트에 필적하는 광휘감을 구현하기 위하여는 플레이크형 피그먼트에 비하여 훨씬 많은 양의 다면체형 피그먼트를 혼합하여야만 한다. 이는 제품 가격이 상승하는 것은 물론 고분자 수지양의 상대적인 감소로 인하여 신율 또는 충격강도와 같은 고분자 수지의 물성이 저하되고 제품 의 중량이 증가하는 단점이 있었다.

그래서, 이러한 다면체형 피그먼트의 사용량을 줄이면서도 광휘감을 높이기 위한 시도가 다수 있었으나(일본 특개평 제8-109340호, 제9-194630호, 제10-265676호) 다면체형 피그먼트 만으로는 본질적인 한계가 있으며, 개선이 필요하다.

본 발명의 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 연구를 거듭한 결과 수지 흐름선 및 수지 융합선에서도 외관 불량이 생기지 않도록 다면체형 피그먼트와 플레이크형 피그먼트를 선택적으로 분포시키는 방법을 발견하였다.

본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 수지 흐름선 및 수지 융합선에서도 외관의 불량이 발생하지 않는 고분자 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 고분자 수지 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 세 번째 기술적 과제는 상기 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조한 고분자 수지 성형체를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 고분자 수지 100 중량부에 대하여 형상비(aspect ratio)가 0.01 내지 0.1인 플레이크(flake)형 피그먼트(pigment) 0.01 내지 10.0 중량부와 상기 형상비가 0.300 내지 0.999인 다면체형 피그먼트 0.01 내지 10.0 중량부를 포함하는 고분자 수지 조성물을 제공한다.

본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 이루기 위하여,

(a) 형상비(aspect ratio)가 0.01 내지 0.1인 플레이크(flake)형 피그먼트(pigment) 및 형상비가 0.300 내지 0.999인 다면체형 피그먼트의 표면을 고분자 수지로 덮어 씌워 마스터 배치(master batch)를 제조하는 단계;

(b) 상기 마스터 배치를 고분자 수지에 균일하게 드라이블렌딩(dry blending)시키는 단계를 포함하는 고분자 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 이루기 위하여,

(a) 형상비(aspect ratio)가 0.01 내지 0.1인 플레이크(flake)형 피그먼트(pigment) 및 형상비가 0.300 내지 0.999인 다면체형 피그먼트의 표면을 고분자 수지로 덮어 씌워 마스터 배치(master batch)를 제조하는 단계;

(b) 상기 마스터 배치를 고분자 수지에 균일하게 컴파운딩(compounding)시키는 단계를 포함하는 고분자 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 상기 세 번째 기술적 과제를 이루기 위하여 상기 고분자 수지 조성물로 제조된 고분자 수지 성형체를 제공한다.

이하, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점은, 플레이크형 피그먼트와 다면체형 피그먼트를 모두 고분자 수지 조성물에 혼입하되 고분자 수지 성형체의 수지 흐름선 또는 수지 융합선에는 다면체형 피그먼트가 주로 분포하도록 하고, 그 외의 부분에는 플레이크형 피그먼트가 분포하도록 하는 방법으로 해결이 가능하다.

플레이크형 피그먼트와 다면체형 피그먼트를 가르는 일반적인 기준은 없지만 본 발명에서는 형상비(aspect ratio)가 0.1 이하인 것을 플레이크형 피그먼트로 부 르고, 상기 형상비가 0.3 이상이고 4개 이상의 평면으로 된 것을 다면체형 피그먼트로 부른다. 여기서 형상비는 그 입자가 가질 수 있는 가장 짧은 지름과 가장 긴 지름의 비를 의미한다. 따라서, 형상비가 1인 경우는 구를 의미한다.

본 발명은 수지 흐름선 또는 수지 융합선에서도 균일한 색채를 구현하면서도 고분자 수지의 물성을 떨어뜨리지 않고 저렴한 고분자 수지 성형체를 제조하기 위하여, 형상비가 0.01 내지 0.10인 플레이크(flake)형 피그먼트 0.01 내지 10.0 중량%, 형상비가 0.300 내지 0.999인 다면체형 피그먼트(pigment) 0.01 내지 10.0 중량% 포함하는 고분자 수지 조성물을 제공한다.

상기 플레이크형 피그먼트의 함량이 0.01 중량%보다 적으면 금속 질감 또는 펄 질감과 같은 특수한 효과가 고분자 수지 성형체의 표면에 잘 구현되지 않게 되고, 상기 플레이크형 피그먼트의 함량이 10.0 중량%보다 많으면 상기 고분자 수지 성형체를 이루는 고분자 수지의 신율 또는 충격강도와 같은 물성이 저하된다.

상기 다면체형 피그먼트의 함량이 0.01 중량%보다 적으면 상기 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조한 고분자 수지 성형체의 수지 흐름선 또는 수지 융합선에서 외관 불량이 생기기 쉽고, 상기 다면체형 피그먼트의 함량이 10.0 중량%보다 많으면 상기 고분자 수지 성형체를 이루는 고분자 수지의 신율 또는 충격강도와 같은 물성이 저하된다.

상기 플레이크형 피그먼트의 형상비가 0.01보다 작으면 기계적 강도가 부족하여 파손되기 쉽고, 상기 플레이크형 피그먼트의 형상비가 0.10보다 크면 고분자 수지 조성물 내에 균일하게 분포하지 않게 될 수 있고, 플레이크형 피그먼트의 배 향이 제품 표면에 평행하게 되는 정도도 감소하여 금속 질감 또는 펄 질감과 같은 특수한 효과가 감소할 수 있다. 상기 다면체형 피그먼트의 형상비가 0.300보다 작으면 입자의 배향에 따라 빛의 반사량이 달라지므로 발명의 목적을 달성할 수 없는 단점이 있고, 상기 다면체형 피그먼트의 형상비가 0.999보다 크면 다면체형 피그먼트의 형상이 구에 가까워져서 빛의 반사면이 점에 가까워지므로 반사되는 빛의 양이 감소하여 외관이 열등해지는 단점이 있다.

이하에서는 플레이크형 피그먼트의 구성에 대하여 살펴본다.

상기 플레이크형 피그먼트는 금속 플레이크 만으로 될 수도 있고, 플레이크 모양의 기재 위에 금속층을 형성하여 제조할 수도 있다.

금속 플레이크 만으로 된 플레이크형 피그먼트는 구형의 금속 분말을 건식 또는 습식 밀링(milling)하여 납작하게 함으로써 제조할 수 있다. 이 때, 금속 플레이크 만으로 된 플레이크형 피그먼트의 소재는 원하는 질감을 제공하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 금, 은, 백금, 팔라듐 등의 귀금속, 니켈, 구리, 크롬, 주석 등의 비금속(卑金屬), 또는 이들의 합금을 사용할 수 있다.

상기 기재의 재료는 유리, 방해석, 규회석, 실리카, 실리콘 카바이드 또는 CBN(cubic boron nitride) 연마재 등의 분말일 수 있지만 여기에 한정되는 것은 아니다. 상기 유리는 원소 유리, 수소결합 유리, 산화물 유리, 불화물 유리, 염화물 유리, 황화물 유리, 탄산염 유리, 질산염 유리, 황산염 유리 등이 가능하지만 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 금속층의 재질은 균일한 막 두께를 구현할 수 있고 원하는 질감을 제공 하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 금, 은, 백금, 팔라듐 등의 귀금속, 니켈, 구리, 크롬, 주석 등의 비금속(卑金屬), 또는 이들의 합금을 사용할 수 있다.

플레이크 모양의 기재 위에 금속층을 형성하는 방법은 당업계에 잘 알려진 방법을 이용하여 할 수 있으며 예를 들면, 스퍼터링(sputtering) 또는 미세 입자 분말 코팅을 통해 제조할 수 있지만 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 금속층의 두께는 10 내지 200 nm인 것이 바람직하다. 상기 금속층의 두께가 10 nm보다 얇으면 기재의 표면을 균일하게 피복할 수 없게 되고, 상기 금속층의 두께가 200 nm보다 두꺼우면 금속층의 요철이 증가하여 입자의 광휘성이 감소하는 단점이 있다.

상기 플레이크형 피그먼트는 최장 지름이 10 내지 250 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 최장 지름이 10 ㎛보다 짧으면 크기가 너무 작아 금속 질감 등의 특수한 효과가 잘 나타나지 않고, 상기 최장 지름이 250 ㎛보다 길면 눈에 식별될 정도로 입자가 커서 고분자 수지 성형체의 고급스러운 느낌을 손상시킨다.

이하에서는 다면체형 피그먼트의 구성에 대하여 살펴본다.

상기 다면체형 피그먼트는 적절한 크기와 모양을 갖는 기재(substrate)에 금속 질감 또는 펄 질감 등을 내는 금속층을 갖는 구조를 취할 수 있지만 기재 자체가 빛을 반사하는 특성이 있으면 금속층 없이 단독으로 사용될 수도 있다. 단독으로 사용되는 경우 원하는 질감을 제공하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 금, 은, 백금, 팔라듐 등의 귀금속, 니켈, 구리, 크롬, 주석 등의 비금속(卑金屬), 또는 이들의 합금을 사용할 수 있다.

상기 기재의 재료는 유리, 방해석, 규회석, 실리카, 웨이퍼 파쇄물, 실리콘 카바이드, CBN(cubic boron nitride) 연마재 또는 질화 알루미늄(aluminium nitride) 등의 분말일 수 있지만 여기에 한정되는 것은 아니다. 상기 유리는 원소 유리, 수소결합 유리, 산화물 유리, 불화물 유리, 염화물 유리, 황화물 유리, 탄산염 유리, 질산염 유리, 황산염 유리 등이 가능하지만 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 기재로서 유리를 사용하는 경우에는, 유리 분말을 볼 밀(ball mill), 제트 밀(jet mill), 마쇄기(attriter), 샌드 밀(sand mill), 샘플 밀(sample mill) 등을 이용하여 기계 분쇄한 후 상기 입경의 범위에 속하는 입자를 분급한다. 일반적으로 입도 분포가 좁을수록 외관 품질의 균일도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 필요에 따라 적절한 입도분포를 선택하여 제조할 수도 있다.

상기 금속층의 재질은 균일한 막 두께를 구현할 수 있고 원하는 질감을 제공하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 금, 은, 백금, 팔라듐 등의 귀금속, 니켈, 구리, 크롬, 주석 등의 비금속, 또는 이들의 합금을 사용할 수 있다.

다면체 기재 위에 금속층을 형성하는 방법은 당업계에 잘 알려진 방법을 이용하여 할 수 있으며 예를 들면, 스퍼터링(sputtering), 무전해 도금, 진공 증착 또는 미세 입자 분말 코팅을 통해 제조할 수 있지만 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 금속층의 두께는 10 내지 200 nm인 것이 바람직하다. 상기 금속층의 두께가 10 nm보다 얇으면 기재의 표면을 균일하게 피복할 수 없게 되고, 상기 금속층의 두께가 200 nm보다 두꺼우면 금속층의 요철이 증가하여 입자의 광휘성이 감소하 는 단점이 있다.

상기 다면체형 피그먼트는 최장 지름이 20 내지 500 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 최장 지름이 20 ㎛보다 짧으면 크기가 너무 작아 금속 질감 등의 특수한 효과가 잘 나타나지 않고, 상기 최장 지름이 500 ㎛보다 길면 눈에 식별될 정도로 입자가 커서 고분자 수지 성형체의 고급스러운 느낌을 손상시킨다.

상기 플레이크형 피그먼트 및 상기 다면체형 피그먼트의 외관의 광휘성을 돋보이게 하기 위하여는 입자의 모서리가 둥글게 처리된 것이 빛의 산란을 막아주어 날카로운 모서리를 가진 것보다 유리하다. 그래서, 플레이크형 피그먼트 및/또는 다면체 피그먼트의 모서리를 연마함으로써 둥글게 처리하는 것이 바람직하다. 연마하는 방법은 당 업계에 알려진 방법에 의할 수 있다.

다만, 상기 다면체형 피그먼트는 입자의 면이 손상되어 지나치게 구형에 가까워질수록 반사되는 빛의 양이 적어져서 외관 불량의 한 가지 원인이 될 수 있기 때문에 상기 연마가 모서리를 둥글게 하는 정도를 넘어 면을 손상시키는 정도에까지 이르지 않는 것이 바람직하다.

상기 다면체 피그먼트는 4면 내지 12면을 갖는 것이 바람직하고 6면 내지 10면을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 상기 면의 수가 4보다 작으면 배향에 따라 빛의 반사량이 현저하게 변하기 때문에 바람직하지 않고, 상기 면의 수가 12보다 크면 각 면의 면적이 너무 작게 되기 때문에 빛의 반사량이 적어지므로 외관상 문제가 생긴다.

상기와 같은 플레이크 및 다면체 피그먼트와 혼합되는 고분자 수지로는, 폴 리에틸렌, 폴리프로필렌, ABS 수지, AES 수지, AS 수지, 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리염화비닐, 폴리메틸펜텐, 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아릴레이트, 폴리아세탈 수지, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌에테르, 폴리술폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르술폰, 폴리 부타디엔, 이들의 혼합물, 이들의 공중합체 또는 이들의 변성물 등이 있지만 여기에 한정되는 것은 아니며 열가소성 수지, 열경화성 수지 어느 것에도 사용할 수 있다. 특히, ABS 수지, PMMA 수지, AS 수지, 아크릴 수지, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, PVC 수지 등의 투명성이 높은 고분자 수지가 바람직하다.

상기와 같은 고분자 수지에 상기 플레이크 및 상기 다면체 피그먼트를 혼합하는 방법은, 고분자 수지에 입자를 균일하게 혼합하는 방법으로서 당 업계에 잘 알려진 방법에 의할 수 있으며 특히 한정되는 것은 아니다. 혼합방법의 예를 들면, 마스터 배치(master batch) 형태로 제조하여 이를 드라이 블렌딩(dry blending) 할 수도 있고 컴파운딩(compounding) 할 수도 있다.

직접 혼입하는 방법은 고분자 수지에 상기 플레이크형 피그먼트 및 다면체형 피그먼트를 첨가한 후 텀블러(tumbler), 블렌더, 반베리 믹서(banbury mixer), 혼련 롤 등을 이용하여 균일하게 분포시키는 방법이다.

마스터 배치를 이용하는 방법은 상기 플레이크형 피그먼트 및 다면체형 피그먼트의 표면을 먼저 고분자 수지로 덮어씌운 후 벌크 고분자 수지에 분산시키는 방법으로 분산성이 좋고, 상기 피그먼트의 화학적 및/또는 물리적 손상을 예방하는 장점이 있다.

컴파운딩은 압출기 등에 고분자 수지와 상기 플레이크형 피그먼트 및 다면체형 피그먼트를 넣고, 상기 고분자 수지를 녹이면서 서로 균일하게 혼합되도록 하는 방법이다. 상기 플레이크형 피그먼트 및 다면체형 피그먼트 대신 이들의 마스터 배치를 집어넣을 수도 있다.

또, 외관의 양질감 및 특수한 효과가 손상되지 않는 범위 내에서 상기 고분자 수지에 안정제, 분산제, 자외선 흡수제, 이형제 등을 첨가할 수도 있다.

상기와 같이 고분자 수지 내에 플레이크형 피그먼트 및 다면체형 피그먼트를 분산시킨 고분자 수지 조성물을 이용하여 고분자 수지 성형체를 제조할 수 있다. 상기 고분자 수지 성형체는 당 업계에 잘 알려진 방법으로 제조할 수 있으며 특별히 한정되는 것은 아니다.

원료로 이용되는 고분자 수지 조성물 내에서는 플레이크형 피그먼트와 다면체형 피그먼트가 균일하게 분포하지만, 고분자 수지 성형체를 제조하는 과정에서 수지 흐름선 또는 수지 융합선 부근에서는 입자의 크기에 따라 분포가 달라지게 된다. 전체 고분자 수지 조성물에 걸쳐서 플레이크형 피그먼트의 밀도는 거의 일정하게 유지되는 반면, 수지 흐름선 또는 수지 융합선 부근에서는 다면체형 피그먼트의 밀도가 현저히 높아진다. 따라서, 수지 흐름선 또는 수지 융합선 부근에서도 빛이 잘 반사되므로 어두운 선과 같은 외관 불량을 방지할 수 있다.

이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예 및 비교예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

<실시예 1>

고분자 수지 조성물을 제조하기 위한 고분자 수지로는 투명 ABS 수지(LG화학, ABS TR557)를 이용하였고, 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 플레이크형 피그먼트 0.4 중량부, 다면체형 피그먼트 3 중량부를 첨가하였다. 상기 플레이크형 피그먼트는 평균 직경 135 ㎛의 알루미늄 플레이크를 사용하였다. 다면체형 피그먼트는 평균 입자 크기가 70 ㎛이고 유리 파쇄물에 은을 나노 코팅한 것을 이용하였고, 형상비는 1 내지 0.2 사이였다.

실시예 1의 고분자 수지 조성물로 제조한 성형품의 표면을 도 4에 나타내었다.

<실시예 2>

고분자 수지 조성물을 제조하기 위한 고분자 수지로는 투명 ABS 수지(LG화학, ABS TR557)와 고충격, 고광택용 ABS 수지(LG화학, ABS HG173)를 5:5로 혼합한 것을 이용하였고, 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 플레이크형 피그먼트 0.4 중량부, 다면체형 피그먼트 3 중량부를 첨가하였다. 상기 플레이크형 피그먼트는 평균 직경 135 ㎛의 알루미늄 플레이크를 사용하였다. 다면체형 피그먼트는 평균 입자 크기가 70 ㎛이고 유리 파쇄물에 은을 나노 코팅한 것을 이용하였고, 형상비는 1 내지 0.2 사이였다.

<비교예 1>

고분자 수지 조성물을 제조하기 위한 고분자 수지로는 투명 ABS 수지를 이용하였고, 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 플레이크형 피그먼트 0.7 중량부를 첨가하였다. 상기 플레이크형 피그먼트는 평균 직경 45 ㎛의 알루미늄 플레이크를 사용하였다.

비교예 1의 고분자 수지 조성물로 제조한 성형품의 표면을 도 5에 나타내었다.

<비교예 2>

고분자 수지 조성물을 제조하기 위한 고분자 수지로는 투명 ABS 수지를 이용하였고, 두 가지 크기의 플레이크형 피그먼트를 첨가하였다. 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 평균 직경 135 ㎛의 알루미늄 플레이크 0.9 중량부를, 평균 직경 60 ㎛의 알루미늄 플레이크 0.3 중량부를 첨가하였다.

<비교예 3>

플레이크형 피그먼트 대신 다면체형 피그먼트를 3 중량부 첨가하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 고분자 수지 조성물을 제조하였다. 다면체형 피그먼트는 평균 입자 크기가 70 ㎛이고 유리 파쇄물에 은을 나노 코팅한 것을 이용하였고, 형상비는 1 내지 0.2 사이였다.

상기와 같이 제조한 고분자 수지 조성물의 융합선 평가와 금속 질감 평가는 다음과 같은 기준 하에서 육안으로 수행되었다.

[융합선 평가]

◎ : 융합선이 전혀 관찰되지 않음.

○ : 융합선이 희미하게 나타남.

△ : 융합선이 육안으로 식별 가능.

× : 융합선이 선명하게 보임.

이 때, 평가가 ○ 이상이면 실용상 문제가 없고, ◎이면 더욱 바람직하다.

[금속 질감 평가]

◎ : 금속 질감이 도장(스프레이 코팅) 수준으로 매우 우수.

○ : 금속 질감이 우수.

△ : 금속 질감이 조악.

× : 금속 질감이 나지 않음.

이 때, 평가가 ○ 이상이면 실용상 문제가 없고, ◎이면 더욱 바람직하다.

상기와 같이 수행한 육안 시험 결과를 하기 표 1에 정리하였다.

[표 1]

	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2	비교예 3
융합선 평가	○	○	×	△	○
금속 질감 평가	○	○	◎	○	△

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 본원 발명의 실시예 결과는 융합선 평가와 금속 질감 평가 모두 실용화에 아무 문제가 없는 수준으로 우수하게 나왔다. 비교예 1의 경우는 비록 금속 질감에 있어서는 매우 우수하였으나 융합선이 선명하게 드러나는 단점이 있었다. 또한, 비교예 2 및 비교예 3도 각각 금속 질감과 융합선 측면에서 양호하였으나 각각 융합선과 금속 질감 측면에서 미흡한 외관을 보였다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어 나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

본 발명의 고분자 수지 조성물을 이용하면 수지 흐름선 또는 수지 융합선에서도 외관의 불량 없이 균일한 색채를 구현하면서 고분자 수지의 물성을 떨어뜨리지 않고 가격도 저렴하게 고분자 수지 성형체를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

1. 고분자 수지 100 중량부에 대하여 형상비(aspect ratio)가 0.01 내지 0.1인 플레이크(flake)형 피그먼트(pigment) 0.01 내지 10.0 중량부와 상기 형상비가 0.300 내지 0.999인 다면체형 피그먼트 0.01 내지 10.0 중량부를 포함하며,

   상기 플레이크형 피그먼트가 기재 상에 두께가 10 내지 200nm인 금속층을 가지거나 상기 다면체형 피그먼트가 기재 상에 두께가 10 내지 200nm인 금속층을 가지는 고분자 수지 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이크형 피그먼트의 최장 지름이 10 내지 250 ㎛인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 다면체형 피그먼트의 최장 지름이 20 내지 500 ㎛인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이크형 피그먼트의 형상비가 0.03 내지 0.08인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 다면체형 피그먼트의 형상비가 0.40 내지 0.85인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이크형 피그먼트의 기재가 유리, 방해석, 규회석, 실리카, 실리콘 카바이드 또는 CBN(cubic boron nitride) 연마재의 분말인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서, 상기 다면체형 피그먼트의 기재가 유리, 방해석, 규회석, 실리카, 웨이퍼 파쇄물, 실리콘 카바이드, CBN(cubic boron nitride) 연마재 또는 질화 알루미늄(aluminium nitride)의 분말인 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물.
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서, 상기 다면체형 피그먼트가 면을 4면 내지 12면 갖는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물.
12. (a) 형상비(aspect ratio)가 0.01 내지 0.1인 플레이크(flake)형 피그먼트 (pigment) 및 형상비가 0.300 내지 0.999인 다면체형 피그먼트의 표면을 고분자 수지로 덮어 씌워 마스터 배치(master batch)를 제조하는 단계;

    (b) 상기 마스터 배치를 고분자 수지에 균일하게 드라이블렌딩(dry blending)시키는 단계를 포함하는 고분자 수지 조성물의 제조방법.
13. (a) 형상비(aspect ratio)가 0.01 내지 0.1인 플레이크(flake)형 피그먼트(pigment) 및 형상비가 0.300 내지 0.999인 다면체형 피그먼트의 표면을 고분자 수지로 덮어 씌워 마스터 배치(master batch)를 제조하는 단계;

    (b) 상기 마스터 배치를 고분자 수지에 균일하게 컴파운딩(compounding)시키는 단계를 포함하는 고분자 수지 조성물의 제조방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 플레이크형 피그먼트 및 상기 다면체형 피그먼트의 모서리를 연마하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물의 제조방법.
15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 플레이크형 피그먼트의 함량이 0.01 내지 10.0 중량%, 상기 다면체형 피그먼트의 함량이 0.01 내지 10.0 중량%가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 고분자 수지 조성물의 제조방법.
16. 제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항, 제 9 항 및 제 11 항 중의 어느 한 항에 따른 고분자 수지 조성물로 제조된 고분자 수지 성형체.

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