KR101863488B1 - 유리섬유용 집속제 조성물 - Google Patents

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황우람
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Abstract

본 발명은 필름형성제, 커플링제, 첨가제 및 용제를 포함하는 유리섬유용 집속제 조성물로서, 상기 필름형성제는 중량평균분자량이 상이한 2종의 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체를 특정 범위의 중량비로 포함하고, 상기 첨가제는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체를 포함하는 유리섬유용 집속제 조성물을 제공한다.

Description

유리섬유용 집속제 조성물{Sizing Composition for Glassfiber}
본 발명은 유리섬유용 집속제 조성물에 관한 것이다.
유리섬유용 집속제 조성물은 통상 필름 형성제, 커플링제 및 여러 가지 첨가제를 포함하며, 유리섬유를 보호하기 위한 윤활제의 기능, 유리섬유 및 이에 의해 보강하기 위한 플라스틱 수지와의 상용성을 향상시키는 기능 등을 부여할 수 있다.
종래 폴리프로필렌 수지 강화용 유리섬유를 위한 집속제 조성물은 필름형성제로서 폴리올레핀 수지, 그 중에서도 특히 폴리프로필렌을 적용해왔다. 그러나, 폴리프로필렌은 유리섬유와의 접착성이 나빠 집속성을 떨어뜨리고 결과적으로 유리섬유가 폴리프로필렌 수지 복합재에 적용되는 경우 보강재로서의 기능이 발휘되지 못하게 되는 문제가 있었다. 또한, 집속성이 약한 유리섬유는 컴파운딩 시에 보풀(fuzz)이 생성되어 생산성 저하 및 기계적 강도를 저하시키는 문제가 있었다. 이를 보완하기 위해 변성 폴리프로필렌 수지를 필름형성제로 적용하고, 기타 첨가제를 부여하여 집속성을 개선하는 연구가 지속되어 왔다[대한민국 등록특허 제 10-0329170호 참조].
한편, 유리섬유용 집속제 조성물은 고온에 취약하여 쉽게 변색될 수 있다. 이에 따라 유리섬유가 폴리프로필렌 수지와 함께 사출성형과 같은 고온 성형으로 가공되는 과정에서 쉽게 변색되어 복합재의 색상 구현이 어렵게 될 수 있다.
이에, 폴리프로필렌 수지 강화용 유리섬유에 적용되는 경우 유리섬유의 보풀 발생이 억제되면서 최종 복합재의 기계적 강도 및 색상 구현능이 우수한 유리섬유용 집속제 조성물에 대한 개발이 요구되는 실정이다.
대한민국 등록특허 제 10-0329170호
본 발명은 폴리프로필렌 수지 강화용 유리섬유에 적용되는 경우 유리섬유의 보풀 발생이 억제되면서 최종 복합재의 기계적 강도 및 색상 구현능이 우수한 유리섬유용 집속제 조성물을 제공한다.
한편으로, 본 발명은 필름형성제, 커플링제, 첨가제 및 용제를 포함하는 유리섬유용 집속제 조성물로서, 상기 필름형성제는 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체와 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체를 6:4 내지 7:3의 중량비로 포함하고, 상기 첨가제는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체를 포함하는 유리섬유용 집속제 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 유리섬유는 폴리프로필렌 수지의 강화를 위해 사용되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커플링제는 유기 실란 화합물일 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 유리섬유용 집속제 조성물로 코팅된 유리섬유를 제공한다.
또 다른 한편으로, 본 발명은 상기 유리섬유로 강화된 폴리프로필렌 수지를 제공한다.
본 발명에 따른 유리섬유용 집속제 조성물은 유리섬유의 집속성을 개선하고 변색도 최소화되면서 폴리프로필렌 수지와의 접착성이 우수하여, 폴리프로필렌 수지 강화용 유리섬유에 적용되는 경우 유리섬유의 보풀 발생이 억제되면서 최종 복합재의 기계적 강도 및 색상 구현능이 우수하다. 따라서, 본 발명에 따른 유리섬유용 집속제 조성물은 폴리프로필렌 수지 강화용 유리섬유에 유용하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유리섬유용 집속제 조성물은 필름형성제, 커플링제, 첨가제 및 용제를 포함하고, 상기 필름형성제는 중량평균분자량이 상이한 2종의 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체를 특정 범위의 중량비로 포함하며, 상기 첨가제는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체를 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 필름형성제는 수 중에 분산 또는 용해될 수 있고, 또한 코팅된 유리섬유용 집속제 조성물이 건조될 때 필름을 형성하는 역할을 한다.
상기 필름형성제는 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체(maleic anhydride polypropylene copolymer, MAPP)와 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체를 포함한다.
상기 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체는 유리섬유의 집속성을 개선하여 폴리프로필렌 수지 강화용 유리섬유에 적용되는 경우 유리섬유의 보풀 발생이 억제되면서 최종 복합재의 기계적 강도를 개선하기 위해 사용된다.
상기 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체는 유리섬유용 집속제 조성물의 변색을 최소화시켜 폴리프로필렌 수지 강화용 유리섬유에 적용되는 경우 최종 복합재의 색상 구현능을 개선하기 위해 사용된다.
상기 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체와 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체는 6:4 내지 7:3의 중량비로 포함된다. 상기 중량비 범위를 벗어나는 경우, 유리섬유에 보풀이 발생하기 쉬워 작업성이 저하되거나, 최종 복합재의 기계적 강도가 떨어지거나, 또는 최종 복합재의 색상 구현이 어려울 수 있다.
상기 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체와 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체는 각각 독립적으로 주쇄가 프로필렌 반복단위만으로 이루어지고 상기 주쇄 중의 일부 프로필렌 반복단위가 말레산 무수물로 개질된 형태이거나, 또는 주쇄가 프로필렌과 에틸렌 반복단위의 조합으로 이루어지고 상기 주쇄 중의 일부 프로필렌 및/또는 에틸렌 반복단위가 말레산 무수물로 개질된 형태일 수 있다. 이때 상기 주쇄가 프로필렌과 에틸렌 반복단위의 조합으로 이루어지는 경우, 이들 반복단위는 랜덤 또는 블록 방식으로 존재할 수 있다.
상기 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체와 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체는 각각 독립적으로 0.01 내지 1.6 중량%, 특히 0.8 내지 1.6 중량%의 말레산 무수물 함량을 가질 수 있다.
상기 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체와 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체는 유화제에 의해 유화된 형태로 상업적으로 입수될 수 있다.
구체적으로, 상기 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체는 비이온성 유화제에 의해 유화된 형태일 수 있다. 또한, 상기 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체는 이온성 유화제에 의해 유화된 형태일 수 있다. 비이온성 유화제에 의해 유화된 형태의 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체와 이온성 유화제에 의해 유화된 형태의 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체를 조합하여 사용함으로써 최종 복합재의 기계적 강도와 색상 구현능이 우수할 수 있다.
상기 필름형성제의 함량은 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 3.40 내지 4.45 중량%일 수 있다. 상기 필름형성제의 함량이 3.40 중량% 미만이면 유리섬유의 집속성 및 플라스틱 수지와의 상용성이 저하될 수 있고, 4.45 중량% 초과이면 커플링제의 함량이 낮아 유리섬유와의 접착력이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 커플링제는 유리섬유와 필름형성제를 연결하기 위한 것으로서, 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 상기 결합제로서 통상의 유기 실란 화합물, 특히 아미노 실란 화합물을 사용할 수 있다. 아미노 실란 화합물을 사용할 경우, 아미노 실란 화합물의 아미노기가 말레산 무수물과 공유결합이 가능하여 집속성을 더욱 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 유기 실란 화합물로는 γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, n-트리메톡시실릴프로필에틸렌디아민, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 메틸트리클로로실란, 메틸트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐-트리스-(2-메톡시에톡시)실란, 비닐트리아세톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란 및 γ-우레이도프로필트리메톡시실란으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있고, 특히 γ-아미노프로필트리에톡시실란이 효과적이다.
상기 커플링제의 함량은 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.45 내지 1.1 중량%일 수 있다. 상기 커플링제의 함량이 0.45 중량% 미만이면 유리섬유와의 접착력이 떨어져 강도가 저하될 수 있으며, 그 함량이 1.1 중량%를 초과하게 되면 이에 상응하여 필름형성제의 함량이 줄어 복합재 적용시 매트릭스 수지인 폴리프로필렌 수지와의 상용성이 떨어질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체(ethylene maleic anhydride copolymer, MAPE)는 커플링제의 결합력을 증진시켜 집속성을 향상시키면서 변색을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체는 75 내지 80 중량%의 말레산 무수물 함량을 가질 수 있다. 상기 말레산 무수물의 함량이 상기 범위를 만족할 때 유리섬유용 집속제 조성물의 집속성이 향상되어 유리섬유의 강도가 향상될 수 있다.
상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체는 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 0.5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체가 0.1 중량% 미만의 양으로 포함되면 집속성이 떨어져 보풀 발생이 일어나거나 변색 방지 효과가 떨어질 수 있으며, 0.5 중량% 초과의 양으로 포함되면 최종 복합재의 강도가 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 용제는 유리섬유용 집속제 조성물 내 성분들의 분산매 또는 희석제 내지는 각종 화합물의 용매로 작용한다. 상기 용제로는 물을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유리섬유용 집속제 조성물은 윤활제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 윤활제로는 액상 또는 고상 윤활성 물질을 사용할 수 있다. 고상 윤활성분으로는 모노스테아레이트 계열을 사용할 수 있고, 예를 들어 폴리에틸렌글리콜 모노스테아레이트 등의 비이온계 윤활제를 사용할 수 있다. 액상 윤활성분으로서는 비이온계 윤활제, 양이온계 윤활제를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 패티 에스터(fatty ester) 등의 양이온계 윤활제를 사용할 수 있다. 양이온계 윤활제는 내부 윤활제로서 유리섬유 각각의 필라멘트를 보호하고, 원사의 인장강도를 향상시키며, 잔털 뭉치 및 필라멘트의 단사를 감소시키는 작용을 한다.
상기 윤활제의 함량은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.2 내지 1 중량%일 수 있다. 상기 윤활제의 함량이 너무 적을 경우 잔털 뭉치가 발생하는 문제가 발생할 수 있고, 반대로 너무 많을 경우 부착성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유리섬유용 집속제 조성물은 보조결합제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 보조결합제는 유리섬유용 집속제 조성물의 pH를 조절하고 커플링제로서 사용되는 유기 실란 화합물의 가수분해를 촉진하여 커플링제의 결합력을 증진시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 보조결합제는 수지 표면에 극성을 부여하여 보다 강한 부착을 발생하게 할 수 있다.
상기 보조결합제로는 유기산, 유기산 무수물 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 보조결합제로는 아세트산, 말레익산, 무수말레익산, 이소프탈릭산, 프탈릭산, 테레프탈릭산 등을 사용할 수 있다. 상기 보조결합제는 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
상기 보조결합제의 함량은 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100중량%를 기준으로 0.01 내지 0.2 중량%일 수 있다. 상기 보조결합제의 함량이 0.01 중량% 미만이면 결합력 증진 효과가 미미할 수 있고, 0.2 중량% 초과이면 유리섬유용 집속제 조성물의 안정성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유리섬유용 집속제 조성물은 중화제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 중화제로는 암모니아 등을 사용할 수 있다.
상기 중화제는 보조 결합제로 사용하는 유기산을 중화시키는 중화제 역할을 하며, 그 함량은 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100 중량%에 대해 0.5 내지 1.5 중량%일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 유리섬유용 집속제 조성물의 고형분 함량은 3 내지 15 중량%일 수 있다. 상기 고형분 함량이 3 중량% 미만이면 집속제로서의 기능이 불충분해질 수 있고, 15 중량% 초과이면 집속제 조성물의 안정성이 저하될 수 있다. 본 발명에 있어서 고형분 함량이란, 유리섬유용 집속제 조성물로부터 용제를 제외한 나머지 성분들의 총 함량을 의미한다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 유리섬유용 집속제 조성물로 코팅된 유리섬유에 관한 것이다.
상기 유리섬유의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 그 원료로는 알칼리 유리, 저알칼리 유리 또는 무알칼리 유리 중 어느 것이어도 좋다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 유리섬유는 촙트 스트랜드(chopped strand) 형태일 수 있다.
본 발명의 유리섬유용 집속제 조성물로 유리섬유를 코팅하는 방법으로는 침지 도포, 롤러 도포, 분사 도포, 플로우(flow) 도포, 스프레이 도포 등의 공지의 방법을 임의로 이용할 수 있다.
상기 유리섬유는 폴리프로필렌 수지와 함께 섬유 강화 복합재(fiber-reinforced plastic, FRP)의 재료로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 상기 유리섬유로 강화된 폴리프로필렌 수지에 관한 것이다.
상기 유리섬유로 강화된 폴리프로필렌 수지는 다양한 물품에 사용될 수 있다. 상기 물품으로는 자동차 내/외장재 등을 예로 들 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 8: 유리섬유용 집속제 조성물의 제조
하기 표 1 및 표 2의 조성으로 유리섬유용 집속제 조성물을 제조하였다(단위: 중량%). 하기 표 1 및 표 2에는 고형분 성분만을 나타내었다. 이때, 고형분 함량은 5 중량%이었으며, 나머지 95 중량%는 물로 구성하였다.
구 분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
커플링제 유기 실란 화합물 0.9 1.1 0.45 0.9 0.45
필름형성제 MAPP
(MW60,000)		 2.31 2.04 2.67 2.695 2.835
MAPP
(MW15,000)		 - - - - -
MAPP
(MW70,000)		 - - - - -
MAPP
(MW45,000)		 1.54 1.36 1.78 1.155 1.215
첨가제 MAPE 0.25 0.5 0.1 0.25 0.5
구 분 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8
커플링제 유기 실란 화합물 0.65 0.65 0.65 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
필름 형성제 MAPP
(MW60,000)		 3.44 3.85 3.775 - - 2.46 1.925 1.54
MAPP
(MW15,000)		 - - - 2.31 - - - -
MAPP
(MW70,000)		 - - - - 2.31 - - -
MAPP
(MW45,000)		 0.86 0.5 0.425 1.54 1.54 1.64 1.925 2.31
첨가제 MAPE 0.05 - 0.15 0.25 0.25 - 0.25 0.25
1) 유기 실란 화합물: γ-아미노프로필트리에톡시실란
2) MAPP(MW60,000): Aquacer1868 (BYK, 말레산 무수물 함량: 1 중량%)
3) MAPP(MW15,000): Aquacer1510 (BYK, 말레산 무수물 함량: 1 중량%)
4) MAPP(MW70,000): Aquacer1800 (BYK, 말레산 무수물 함량: 1 중량%)
5) MAPP(MW45,000): Aquacer1860 (BYK, 말레산 무수물 함량: 1 중량%)
6) MAPE: Zemac E60 (VERTELLUS, 말레산 무수물 함량: 78 중량%, 중량평균분자량: 60,000)
실험예 1:
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 유리섬유용 집속제 조성물을 부싱을 통해서 성형된 유리섬유에 롤러 도포법으로 코팅하여 촙트 스트랜드 형태의 유리섬유를 얻었다.
상기 촙트 스트랜드 형태의 유리섬유의 물성을 후술하는 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
(1) 강도
촙트 스트랜드 형태의 유리섬유를 폴리프로필렌 수지에 20 중량%의 함량으로 배합하여 220℃에서 사출 성형하여 사출 시편을 제작하였다.
상기 사출 시편에 대하여 하기 표 3 및 표 4에 나타낸 규격대로 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도를 측정하였다.
(2) 색상
촙트 스트랜드 형태의 유리섬유를 폴리프로필렌 수지에 20 중량%의 함량으로 배합하여 220℃에서 사출 성형하여 사출 시편을 제작하였다.
상기 사출 시편의 색상을 색차계 CR-400 (KONICA MINOLTA)을 사용하여 측정하였다. 이때 색상 값이 낮을수록 백색에 가까워 복합재 적용시 색상 구현능이 우수하다.
(3) 보풀( fuzz ) 발생 정도
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 유리섬유용 집속제 조성물을 유리섬유에 코팅 및 건조를 한 후 건조 잠열이 사라질 때까지 기다린 후 측정을 시작하였다. 측정방법은 일정량의 유리섬유를 일정량의 쇠구슬이 들어있는 통에 넣고 일정시간 쉐이킹시킨 후 발생한 보풀의 양을 하기 수학식 1과 같이 초기 유리섬유의 함량과 대비한 백분율로 계산하였다.
[수학식 1]
Figure 112017001072552-pat00001

구 분 규 격 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5
응용물성 인장강도
(MPa)		 ASTM D 638 62.58 60.82 62.78 62.52 60.94
굴곡강도
(MPa)		 ASTM D 790 70.36 69.41 70.95 70.08 69.69
충격강도
(kgf.cm/cm)		 ASTM D 256 9.366 9.032 9.408 9.351 9.098
사출시편 색상(Y.I) - 3.76 2.87 4.38 3.62 3.48
유리섬유 Fuzz (%) - 2.76 2.92 3.04 2.84 2.87
구 분 규 격 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8
응용물성 인장강도
(MPa)		 ASTM D 638 59.47 60.66 60.35 58.98 60.07 60.67 59.80 59.09
굴곡강도
(MPa)		 ASTM D 790 69.22 69.30 69.11 68.40 69.71 70.66 69.86 69.66
충격강도
(kgf.cm/cm)		 ASTM D 256 8.975 8.864 9.064 8.524 8.954 9.045 8.697 8.623
사출시편 색상(Y.I) - 6.47 8.42 5.4 3.12 5.12 6.06 4.89 5.02
유리섬유 Fuzz (%) - 3.54 6.53 3.42 8.62 4.3 6.45 6.02 6.75
상기 표 3 및 표 4의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5의 유리섬유용 집속제 조성물은 유리섬유의 보풀 발생이 억제되면서 최종 복합재의 기계적 강도 및 색상 구현능이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체와 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체의 중량비가 6:4 내지 7:3의 범위를 벗어나거나 에틸렌-말레산 무수물 공중합체가 포함되지 않은 비교예 1 내지 8의 유리섬유용 집속제 조성물은 유리섬유의 보풀 발생이 증가하거나, 최종 복합재의 기계적 강도 및/또는 색상 구현능이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 필름형성제, 커플링제, 첨가제 및 용제를 포함하는 유리섬유용 집속제 조성물로서,
    상기 필름형성제는 중량평균분자량이 55,000 내지 65,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체와 중량평균분자량이 40,000 내지 50,000인 말레산 무수물로 개질된 폴리프로필렌 공중합체를 6:4 내지 7:3의 중량비로 포함하고,
    상기 첨가제는 에틸렌-말레산 무수물 공중합체를 포함하는 유리섬유용 집속제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유리섬유는 폴리프로필렌 수지의 강화를 위해 사용되는 것인 유리섬유용 집속제 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필름형성제의 함량은 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 3.40 내지 4.45 중량%인 유리섬유용 집속제 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 에틸렌-말레산 무수물 공중합체의 함량은 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 0.5 중량%인 유리섬유용 집속제 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 커플링제는 유기 실란 화합물인 유리섬유용 집속제 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 커플링제는 아미노 실란 화합물인 유리섬유용 집속제 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 커플링제의 함량은 유리섬유용 집속제 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.45 내지 1.1 중량%인 유리섬유용 집속제 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 유리섬유용 집속제 조성물로 코팅된 유리섬유.
  9. 제8항에 있어서, 촙트 스트랜드(chopped strand) 형태인 유리섬유.
  10. 제8항의 유리섬유로 강화된 폴리프로필렌 수지.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102249838B1 (ko) * 2020-01-09 2021-05-10 주식회사 케이씨씨 사이즈 조성물 및 이를 사용한 유리 섬유 보강재
KR20220168438A (ko) * 2021-06-16 2022-12-23 주식회사 케이씨씨 사이징 조성물 및 이를 사용한 유리 섬유
CN115849734A (zh) * 2022-12-07 2023-03-28 巨石集团有限公司 一种玻璃纤维成膜剂及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005290110A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Asahi Fiber Glass Co Ltd 長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料
KR20070074607A (ko) * 2004-11-05 2007-07-12 오웬스 코닝 섬유 사이즈, 사이징된 강화재, 및 이러한 강화재로 강화된물품
KR20090092833A (ko) * 2006-12-15 2009-09-01 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 사이징 조성물 및 유리 섬유 강화된 열가소성 복합체
KR20100091196A (ko) * 2007-10-26 2010-08-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 수성 결합제 또는 사이징 조성물
JP2013184879A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Nichias Corp ガラス繊維用集束剤

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005290110A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Asahi Fiber Glass Co Ltd 長繊維強化ポリプロピレン樹脂成形材料
KR20070074607A (ko) * 2004-11-05 2007-07-12 오웬스 코닝 섬유 사이즈, 사이징된 강화재, 및 이러한 강화재로 강화된물품
KR20090092833A (ko) * 2006-12-15 2009-09-01 피피지 인더스트리즈 오하이오 인코포레이티드 사이징 조성물 및 유리 섬유 강화된 열가소성 복합체
KR20100091196A (ko) * 2007-10-26 2010-08-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 수성 결합제 또는 사이징 조성물
JP2013184879A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Nichias Corp ガラス繊維用集束剤

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102249838B1 (ko) * 2020-01-09 2021-05-10 주식회사 케이씨씨 사이즈 조성물 및 이를 사용한 유리 섬유 보강재
KR20220168438A (ko) * 2021-06-16 2022-12-23 주식회사 케이씨씨 사이징 조성물 및 이를 사용한 유리 섬유
KR102613740B1 (ko) 2021-06-16 2023-12-14 주식회사 케이씨씨 사이징 조성물 및 이를 사용한 유리 섬유
CN115849734A (zh) * 2022-12-07 2023-03-28 巨石集团有限公司 一种玻璃纤维成膜剂及其制备方法和应用

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