KR102209795B1 - 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품 - Google Patents

금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품 Download PDF

Info

Publication number
KR102209795B1
KR102209795B1 KR1020180131673A KR20180131673A KR102209795B1 KR 102209795 B1 KR102209795 B1 KR 102209795B1 KR 1020180131673 A KR1020180131673 A KR 1020180131673A KR 20180131673 A KR20180131673 A KR 20180131673A KR 102209795 B1 KR102209795 B1 KR 102209795B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermoplastic resin
resin
resin composition
component
parts
Prior art date
Application number
KR1020180131673A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200050035A (ko
Inventor
임종관
박기충
박상현
변종웅
이동현
조동원
Original Assignee
주식회사 삼양사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼양사 filed Critical 주식회사 삼양사
Priority to KR1020180131673A priority Critical patent/KR102209795B1/ko
Publication of KR20200050035A publication Critical patent/KR20200050035A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102209795B1 publication Critical patent/KR102209795B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0812—Aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 Effect Pigment인 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 열가소성 수지에 무기 입자 및 특정 범위의 평균 입도 및 함량을 가지는 금속 입자를 단독 또는 이를 포함하는 금속 입자 혼합물을 적용함으로써 높은 메탈릭 휘도를 구현함과 동시에 플로우 마크 및 웰드 라인의 획기적인 저감 효과를 나타낼 수 있는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.

Description

금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품{Thermoplastic resin composition comprising metal particles and molded article produced using the same}
본 발명은 Effect Pigment인 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 열가소성 수지에 무기 입자 및 특정 범위의 평균 입도 및 함량을 가지는 금속 입자를 단독 또는 이를 포함하는 금속 입자 혼합물을 적용함으로써 높은 메탈릭 휘도를 구현함과 동시에 플로우 마크 및 웰드 라인의 획기적인 저감 효과를 나타낼 수 있는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품에 관한 것이다.
최근, 인간중심 기술의 시대에 있어 감성에 대한 만족은 소비자 니즈의 변화를 불러일으켜 산업의 패러다임 변화를 요구하고 있는 실정이다. 과거 기술중심(Technology push)의 산업 패러다임이 인간중심(Demand pull)으로 변화되고 있다. 즉, 1980년대에는 “생산”, 1990년대에는 “기능”을 중심으로 하던 패러다임에서 이제는 기술과 감성이 결합하는 패러다임으로 전환되고 있다. 최근에는 기술의 중요성이 유지된 채 인간의 감성이 구매의 중요 결정요소로 작용되고, 기업들은 디자인, 촉감 및 UI(User Interface) 등 구매자의 감성에 영향을 미치는 “감성 파워”를 구축하기 시작하였다.
감성적인 측면에서 시각이 차지하는 비중은 매우 크다고 할 수 있다. 시각의 측면에서 중요한 것은 소재 본연의 컬러 및 휘도감과 관련이 있다. 그리고 자연의 컬러 및 휘도를 부가적인 도색 공정 없이 구현할 수 있는 메탈릭 소재 기술은 매우 희귀하다고 할 수 있으며, 이는 현재 여러 분야에서 적용되고 있다.
메탈릭 소재 적용 분야 중 하나는 열가소성 수지를 이용한 사출 성형 분야이다. 열가소성 수지는 사출 성형 후 전기전자 제품 및 자동차 부품을 비롯한 많은 제품으로 소비자에게 전달된다. 이러한 사출 성형품은 사출 성형 후 도장 및 스프레이 공법으로 제품 외관을 디자인하게 되는데, 이는 환경적으로 유해하며 추가적인 도장 가공비가 지출되어 비경제적이라는 단점이 존재한다.
이러한 단점으로 인해 최근 친환경 무도장 소재에 대한 요구가 증가하고 있으며, 그에 따라 별도의 도장 공정을 수행하지 않더라도 소재 자체만으로 금속 도장과 유사한 느낌의 금속 질감 외관을 구현할 수 있는 메탈릭 소재에 대한 요구가 증가하고 있다.
이러한 도장 공정을 배제한 무도장 소재의 적용을 위하여, 열가소성 수지 자체에 금속 입자를 적용한 메탈릭 소재에 대한 개발이 지속적으로 진행되고 있으나, 열가소성 수지 조성물의 사출 성형 후, 소재 내의 금속 입자들로 발생되는 성형품의 외관 문제(특히, 웰드 라인, 플로우 마크 또는 금속 입자 뭉침 등)로 인하여 추가적인 금형 변경 등이 필요하거나 적용이 제한되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 금속 입자의 표면 코팅 물질을 개선하는 등의 연구가 지속적으로 진행되고 있으나, 사출 성형 시에 금속 입자의 쏠림, 뭉침, 배향 등으로 발생되는 외관 문제를 개선하는데 한계가 있다. 예컨대, 특허공개공보 제2011-0057415호에는 열가소성 수지와 금속산화물이 피복된 마이카 광택 안료를 포함하는 열가소성 수지 조성물이 개시되었으나, 여전히 플로우 마크 및 웰드 라인이 발생하는 문제가 있었다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 열가소성 수지 본연의 물성을 유지하면서 사출 성형 시 금속 입자로 인해 발생될 수 있는 플로우 마크 및/또는 웰드 라인을 저감할 수 있고, 그와 동시에 성형품의 광택 특성 및 외관 특성을 향상시킬 수 있는 내외장재용 열가소성 수지 조성물에 대한 개발이 절실하다. 또한, 도장을 하지 않고서도 금속 도장 제품에 근접한 외관을 구현할 수 있는 금속 입자에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은, 금속 입자를 함유하는 열가소성 수지 조성물로서, 열가소성 수지 본연의 물성을 유지하는 동시에 사출 성형 시 금속 입자에 의해 발생되는 플로우 마크 및/또는 웰드 라인을 획기적으로 저감하면서 메탈릭 휘도를 구현할 수 있어, 추가적인 도장 공정 없이도 우수한 광택 특성 및 외관 특성을 나타내는 성형품을 제공할 수 있는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품을 제공하는 것이다.
상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 열가소성 수지 성분; 금속 입자 성분; 및 무기 입자 성분을 포함하는 열가소성 수지 조성물로서, 상기 금속 입자 성분의 평균 입도는 5 내지 30 ㎛이며, 금속 입자 성분의 함량은 열가소성 수지 성분 100 중량부에 대하여 1 내지 3 중량부인, 열가소성 수지 조성물 을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 이용하여 제조된 성형품이 제공된다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은, 열가소성 수지 본연의 물성을 유지하는 동시에, 기존 메탈릭 소재의 이슈였던 플로우 마크 및/또는 웰드 라인을 획기적으로 저감하면서 메탈릭 휘도를 구현할 수 있어, 추가적인 도장 공정 없이도 우수한 광택 특성 및 외관 특성을 나타내는 성형품을 제공할 수 있다.
도 1은 금속 입자의 함량이 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 2 중량부인 경우, TiO2 함량에 따른 플로우 라인 시편 이미지이다.
도 2는 본 발명의 비교예 시편에서 금속 입자 함량에 따른 플로우 라인을 보여주는 이미지이다.
도 3은 금속 질감을 가진 표면에 대해 측정된 플롭 인덱스를 나타내는 사진이다.
이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물은 (1) 열가소성 수지 성분; (2) 금속 입자 성분; 및 (3) 무기 입자 성분을 포함하고, 상기 금속 입자 성분의 평균 입도는 5 내지 30 ㎛이며, 금속 입자 성분의 함량은 열가소성 수지 성분 100 중량부에 대하여 1 내지 3 중량부이다. 또한, 본 발명의 수지 조성물은, 임의로 하나 이상의 (4) 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
(1) 열가소성 수지 성분
본 발명의 수지 조성물에 포함 가능한 열가소성 수지 성분으로는 무도장 메탈릭 소재로 적용 가능한 것이라면 제한 없이 사용 가능하다. 상기 열가소성 수지 성분은, 예를 들면, 폴리아미드(PA) 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 변성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(mABS) 수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN) 수지, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 수지, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 수지, 변성 폴리페닐렌에테르(mPPE) 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 특별히 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 열가소성 수지 성분으로는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
(2) 금속 입자 성분
본 발명의 수지 조성물에 포함 가능한 금속 입자 성분의 재질에는 특별한 제한이 없으며, 본 발명의 열가소성 수지 조성물이 적용되는 성형품에서 요구되는 금속성 외관에 따라 금속 입자의 재질이 선택될 수 있다. 상기 금속 입자 성분은 임의의 금속 또는 임의의 2종 이상의 금속의 합금일 수 있으며, 구체적으로는 알루미늄, 알루미늄계 합금 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 상기 금속 입자의 표면은 코팅이나 표면처리될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 금속 입자 성분은,
(i) 5 내지 30 ㎛의 평균 입도를 갖는 금속 입자 성분이 단독(즉, 평균 입도가 동일한 1종의 금속 입자) 또는 혼합으로 사용되고,
(ii) 두께가 평균 0.2 내지 1.0 ㎛ 이고, 종횡비(aspect ratio) 가 8 내지 120 이며,
(iii) 금속 입자 성분의 함량은 열가소성 수지 성분 100 중량부에 대하여 1 내지 3 중량부이다.
상기 (i)의 금속 입자 성분의 평균 입도는 바람직하게는 5 내지 24 ㎛, 보다 바람직하게는 8 내지 20 ㎛, 더욱 바람직하게는 8 내지 18 ㎛, 보다 더욱 바람직하게는 8 내지 15 ㎛일 수 있다. 금속 입자 성분의 평균 입도가 5 ㎛ 미만이면, 원하는 수준의 금속감을 구현하기 어렵고, 평균 입도가 30 ㎛를 초과하면, 원하지 않는 스파클링 효과가 나타날 수 있다.
상기 (ii)의 금속 입자 두께는 평균 0.2 내지 1.0 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 평균 0.2 내지 0.8 ㎛, 더욱 바람직하게는 평균 0.2 내지 0.6 ㎛, 보다 더욱 바람직하게는 평균 0.2 내지 0.4 ㎛일 수 있다. 두께가 1.0 ㎛를 초과하는 경우 플로우 마크(flow mark)의 정도는 저감이 되지만 원하는 고휘도 외관을 얻을 수 없으며, 0.2 ㎛ 미만인 경우에는 추가적인 효과를 얻을 수 없으며, 경제성이 떨어질 수 있다.
상기 (ii)의 금속 입자의 종횡비(aspect ratio)는 8 내지 120, 바람직하게는 10 내지 100, 보다 바람직하게는 15 내지 90, 더욱 바람직하게는 20 내지 85, 보다 더욱 바람직하게는 20 내지 80일 수 있다. 금속 입자의 종횡비가 상기 범위를 벗어나는 경우, 플로우 마크 저감 효과 및 고휘도 외관을 얻을 수 없다.
또한, 상기 (iii)의 금속 입자 성분의 함량은 열가소성 수지 성분 100 중량부에 대하여 1 내지 3 중량부, 바람직하게는 1.2 내지 3 중량부, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 3 중량부, 보다 더욱 바람직하게는 2 내지 3 중량부일 수 있으며, 상기 함량 범위 내에서 고휘도 (Flop Index 7)를 유지하며 플로우 마크를 최대한 저감할 수 있다. 금속 입자 함량이 열가소성 수지 성분 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만이면 원하는 금속감을 얻을 수 없고, 3 중량부를 초과하는 경우 외관 불량 및 물성 저하가 발생할 수 있다.
(3) 무기 입자 성분
상기 열가소성 수지 조성물에 포함되는 무기 입자 성분으로는 유리 입자, 운모, 흑연, 탈크, 펄 입자, 월라스토나이트, TiO2 또는 이들의 조합을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 플로우 마크 저감을 위해서 TiO2를 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 상기 유리 입자는 판상 구조를 갖는 것으로서, 원기둥 형상을 가진 유리 섬유와는 다르다. 원기둥 형상의 유리 섬유는 빛 반사를 시키지 못해 금속 외관을 나타내기 어렵다.
상기 무기 입자는 평균 입경이 10 내지 200 ㎛, 바람직하게는 10 내지 180 ㎛, 보다 바람직하게는 10 내지 150 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 120 ㎛, 보다 더욱 바람직하게는 10 내지 100 ㎛ 일 수 있고, 두께는 0.1 내지 10 ㎛, 바람직하게는 0.3 내지 10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 내지 9 ㎛, 더욱 바람직하게는 1.0 내지 8.5 ㎛, 보다 더욱 바람직하게는 1.0 내지 8 ㎛ 일 수 있다. 상기 무기 입자가 금속 입자와 함께 적절히 혼합되어 사용되는 경우, 우수한 금속 외관을 유지하면서 플로우 마크가 거의 없는 제품을 구현할 수 있다.
상기 무기 입자는 상기 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 0.05 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.08 내지 5 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 내지 4.8 중량부, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 4.5 중량부, 보다 더욱 바람직하게는 0.3 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 무기 입자가 상기 범위를 만족하는 경우에 기존의 기계적 물성을 유지하면서 고휘도인 제품을 제조할 수 있다.
(4) 기타 첨가제
본 발명의 수지 조성물은, 전술한 성분 (1), (2) 및 (3) 이외에도, 사출 성형 또는 압출 성형용 열가소성 수지 조성물에 통상적으로 첨가되는 하나 이상의 기타 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 수지 조성물은, 예를 들어, 광 확산제, 산화 방지제, 활제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 충격 보강제, 소광제, 난연제 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 광 확산제는 플로우 마크 개선의 효과를 보조하는 역할을 수행할 수 있고, 예를 들면, 실리콘계 광 확산제, 아크릴계 광 확산제, 폴리스티렌계 광 확산제, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 산화 방지제로는 페놀 계열, 포스파이트 계열, 티오에스테르 계열 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 활제로는 폴리에틸렌계, 에틸렌-에스테르계, 에틸렌글리콜-글리세린 에스테르계, 몬탄계, 에틸렌글리콜-글리세린 몬탄산 에스테르계, 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 특별히 한정하지 않으며, 시중에 판매하는 제품을 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 광 안정제로는 벤조트리아졸계 화합물, 하이드록시페닐트리아진계 화합물, 피리미딘계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물 등이 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 충격 보강제로는 아크릴레이트계 공중합체, 에틸렌-아크릴레이트계 공중합체, 실리콘 함유 공중합체 또는 폴리알킬메타크릴레이트계 공중합체 등으로부터 선택된 하나 이상의 코어-쉘 구조의 공중합체를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 충격 보강제는 충격 보강의 기능뿐만 아니라 수지 간에 또는 조성물 내의 성분들 간의 상용성을 개선시켜 우수하고 균일한 물성을 안정화시키는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 소광제로는 무기 화합물 또는 유기 화합물을 사용할 수 있고, 상기 무기 화합물로는 실리카, 산화마그네슘, 지르코니아, 알루미나, 티타니아 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있고, 상기 유기 화합물로는 가교화된 비닐계 공중합체를 사용할 수 있으며, 상기 비닐계 공중합체의 단량체는 스티렌, 아크릴로니트릴, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트 또는 부틸(메타)아크릴레이트 등에서 선택된 하나 이상의 단량체일 수 있다.
구체적으로, 상기 난연제로는, 연소성을 감소시키는 물질인 포스페이트 화합물, 포스포네이트 화합물, 폴리실록산, 포스파젠 화합물, 포스피네이트 화합물 또는 멜라민계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기타 첨가제의 함량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 열가소성 수지 조성물의 목적하는 물성을 해치지 않는 범위에서 추가의 기능을 부가하기 위해 사용될 수 있는 정도의 양이다.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 기타 첨가제의 함량은, 본 발명의 수지 조성물 내의 상기 열가소성 수지 100 중량부 기준으로, 0.1 내지 5 중량부일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 2 중량부일 수 있다. 상기 기타 첨가제의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우에는 기타 첨가제의 사용에 따른 각종 기능의 개선 효과가 미미할 수 있고, 상기 기타 첨가제의 함량이 5 중량부 초과일 경우에는, 기계적 물성이 열악해질 수 있다.
본 발명의 열가소성 수지 조성물을 사용하면, 플로우 마크 및/또는 웰드 라인을 획기적으로 저감하면서 메탈릭 휘도를 구현할 수 있어 우수한 광택 특성 및 외관 특성을 나타내는 메탈릭 소재의 성형품을 얻을 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 포함하는 성형품이 제공된다.
상기 성형품은, 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 압출 또는 사출 성형하여 제조될 수 있다. 일 구체예에서, 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 150℃ 내지 300℃, 예컨대 220℃ 내지 240℃ 및 100 rpm 내지 300 rpm, 예컨대 200 rpm 내지 250 rpm 조건에서 32파이 2축 압출기(L/D=40, 25mm)를 사용하여 압출할 수 있고, 상기와 동일한 온도 조건에서 100톤 내지 200톤의 형체력을 갖는 사출기를 사용하여 사출 시편을 제조할 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
실시예 1
하기 표 1에 나타낸 바와 같은 열가소성 수지의 혼합물 100 중량부(ABS 70 중량부 및 SAN 30 중량부)와, 열가소성 수지 성분 100 중량부에 대하여 평균 입도가 10 ㎛인 금속 입자 2.0 중량부 와 TiO2 0.4 중량부를 믹서로 잘 혼합하여 균일하게 분산시켜 열가소성 수지 조성물을 제조하였다.
이후 220℃ 내지 240℃ 및 200 rpm 내지 250 rpm 조건에서 32파이 2축 압출기(L/D=40, 25mm)를 사용하여 상기 제조된 열가소성 수지 조성물에 대한 압출을 진행하였으며, 동일한 온도 조건에서 100톤 내지 200톤의 형체력을 갖는 사출기를 사용하여 사출 시편을 제조하였다.
금속 질감 및 외관 평가(플로우 마크)를 위한 사출 시편의 경우, 900mm×650mm 크기의 직사각형 다단 시편으로 제조하였으며, 기계적 물성 측정을 위한 사출 시편의 경우, 인장 강도, 굴곡 강도 및 충격 강도 측정에 적합하도록, 각각의 ASTM 규격에 맞는 사출 시편을 제조하였다.
실시예 2 내지 7
TiO2의 함량을 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 사출 시편을 제조하였다.
상기 실시예에서 금속 입자의 함량이 열가소성 수지 100 중량부에 대하여 2 중량부인 경우, TiO2 함량에 따른 플로우 라인 시편 이미지를 도 1에 나타내었다.
비교예 1 내지 13
열가소성 수지와 금속 입자의 종류 및 함량을 표 2에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 사출 시편을 제조하였다.
상기 비교예 시편에서 금속 입자 함량에 따른 플로우 라인을 보여주는 이미지를 도 2에 나타내었다.
(A) ABS수지( STYROLUTUON ( 스티롤루션 ) - GP35)
(B) SAN 수지(LG화학 - 82TR )
(C-1) 금속입자 평균입경 10 ㎛, 두께: 0.3~0.8 ㎛, 종횡비: 12~35
ECKART (에카르트) - 09-20B
(C-2) 금속입자 평균입경 50 ㎛, 두께: 0.3~0.8 ㎛, 종횡비: 60~100
ECKART (에카르트) - 50-20B
(C-3) 금속입자 평균입경 100 ㎛, 두께: 0.3~0.8 ㎛, 종횡비: 130~330
ECKART (에카르트) - 100-20B
(D) 무기입자: 평균입경 0.1~0.2 ㎛, 두께: 0.1~0.2 ㎛, TiO2
<물성 평가>
(1) 금속 질감
BYK사의 BYK-Mac i Spectrophotometer를 이용하여 플롭 인덱스(Flop index)를 측정하였다. 구체적으로, 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 9의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 사출 시편의 정상(Normal) 부위와 웰드(Weld) 발생 부위에 대하여 15°, 45° 및 110°의 각도에서 반사광의 휘도(luminance)를 측정한 뒤, 하기 수학식 １에 대입하여 플롭 인덱스를 산출하였다.
[수학식 1]
Figure 112018107716892-pat00001
L*15°= 15°의 각도에서 측정된 반사광의 휘도
L*45°= 45°의 각도에서 측정된 반사광의 휘도
L*110°= 110°의 각도에서 측정된 반사광의 휘도
금속 질감이 없는 물체 표면의 플롭 인덱스는 ０이고, 실제 금속 표면의 플롭 인덱스는 15 내지 17이며, 자동차 차체 도장으로 사용되는 도장용 조성물이 코팅된 표면의 플롭 인덱스는 12 내지 14이며, 육안으로 금속 질감을 느낄 수 있는 표면의 플롭 인덱스는 6 이상이다.
도 3은 금속 질감을 가진 표면에 대해 측정된 플롭 인덱스를 나타내는 사진이며, 플롭 인덱스 수치에 따른 금속 질감을 확인할 수 있다.
(2) 외관 평가( 플로우 마크)
외관은 육안으로 관찰하여 평가하였다. 구체적으로, 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 9의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된 사출 시편에 대하여, 10명의 피실험자에게 육안으로 시편의 플로우 마크 등을 관찰하도록 하였고, 플로우 마크 등의 현상을 고려하여 전체적인 외관이 우수한 정도를 하기와 같이 0 내지 10점으로 평가하였으며, 10명의 피실험자의 평균값을 기재하였다. 0점은 플로우 마크가 존재하지 않는 상태로서 우수한 외관을 나타내며, 점수가 높아질수록 플로우 마크가 심각하여 외관이 열악함을 나타낸다.
(3) 인장 강도
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 9의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 ASTM D638에 의거하여 인장 강도를 측정하였다.
(4) 굴곡 강도
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 9의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 ASTM D760에 의거하여 굴곡 강도를 측정하였다.
(5) 충격 강도
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 9의 열가소성 수지 조성물로부터 제조된　사출　시편에 대해 ASTM D256에 의거하여 충격 강도(Izod Notched 타입)를 측정하였다.
Figure 112018107716892-pat00002
Figure 112018107716892-pat00003
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 열가소성 수지, 금속 입자 및 무기 입자인 TiO2가 포함된 실시예 1 내지 7에서는 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 등의 열가소성 수지 본연의 물성을 유지하는 동시에, 기존 메탈릭 소재의 이슈였던 플로우 마크 및/또는 웰드 라인을 획기적으로 저감하면서 메탈릭 휘도를 구현할 수 있음을 확인할 수 있었다.
그러나 무기 입자를 포함하지 않은 비교예 1 내지 9에서는 플로우 마크를 저감시키면서 그와 동시에 메탈릭 휘도를 구현하는 본 발명의 특성이 나타나지 않았다. 구체적으로 비교예 1 내지 5, 11 및 12에서는 금속질감이 우수한 반면, 플로우 마크가 현저하게 나타나는 문제가 있었고, 비교예 6 내지 9, 10 및 13에서는 플로우 마크가 현저하게 저감되었으나 금속질감이 매우 낮아 메탈릭 휘도를 구현하지 못함을 확인할 수 있었다.

Claims (8)

  1. 열가소성 수지 성분; 금속 입자 성분; 및 무기 입자 성분을 포함하는 열가소성 수지 조성물로서,
    상기 금속 입자 성분의 평균 입도는 5 내지 30 ㎛이며,
    금속 입자 성분의 함량은 열가소성 수지 성분 100 중량부에 대하여 1 내지 2 중량부이고,
    상기 무기입자는　TiO2이며, 무기입자의 함량은 열가소성 수지 성분 100 중량부에 대하여 0.4 내지 3 중량부인,
    열가소성 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 열가소성 수지 성분이 폴리아미드(PA) 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 변성 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(mABS) 수지, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN) 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 수지, 폴리페닐렌설파이드(PPS) 수지, 변성 폴리페닐렌에테르(mPPE) 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인, 열가소성 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 금속 입자 성분이 알루미늄, 알루미늄계 합금 또는 이들의 혼합물인, 열가소성 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 금속 입자 성분은, 두께가 평균 0.2 내지 1.0 ㎛이고, 종횡비가 8 내지 120인, 열가소성 수지 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 광 확산제, 산화 방지제, 활제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 충격 보강제, 소광제, 난연제 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는, 열가소성 수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제4항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 열가소성 수지 조성물을 이용하여 제조된 성형품.
KR1020180131673A 2018-10-31 2018-10-31 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품 KR102209795B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180131673A KR102209795B1 (ko) 2018-10-31 2018-10-31 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180131673A KR102209795B1 (ko) 2018-10-31 2018-10-31 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200050035A KR20200050035A (ko) 2020-05-11
KR102209795B1 true KR102209795B1 (ko) 2021-02-01

Family

ID=70729472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180131673A KR102209795B1 (ko) 2018-10-31 2018-10-31 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102209795B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016023248A (ja) 2014-07-22 2016-02-08 Dic株式会社 熱可塑性樹脂組成物、その製造方法および成形体

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101297159B1 (ko) * 2009-12-31 2013-08-21 제일모직주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR101474799B1 (ko) * 2011-10-27 2014-12-19 제일모직 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR20130074366A (ko) * 2011-12-26 2013-07-04 제일모직주식회사 열가소성 수지 조성물
KR101583223B1 (ko) * 2012-12-31 2016-01-07 제일모직 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016023248A (ja) 2014-07-22 2016-02-08 Dic株式会社 熱可塑性樹脂組成物、その製造方法および成形体

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200050035A (ko) 2020-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102262931B1 (ko) 구상 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101232410B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 성형품
CN102532781B (zh) 一种高光泽耐刮擦abs类树脂及其制备方法
CN102250458A (zh) 聚碳酸酯树脂组合物及其模制品
KR20120078583A (ko) 저온에서의 백탁 현상이 개선된 열가소성 수지 조성물
JP2008050618A (ja) 半透明及び透明ポリカーボネート熱可塑性樹脂アロイ並びにその製造方法
KR20190072123A (ko) 구상 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
CN103665810B (zh) 制品及制造制品的方法
CN103665809B (zh) 树脂组合物及使用它的制品
CN110437599A (zh) 一种pc/pmma合金材料及其制备方法
EP2610306A1 (en) Thermoplastic resin composition with flowability, transparency, and impact strength
CN109111713A (zh) 一种pc-pmma复合材料及其制备方法和应用
KR101464250B1 (ko) 저온에서의 백탁 현상이 개선된 열가소성 수지 조성물
KR20190035571A (ko) 열가소성 수지 조성물
KR100788736B1 (ko) 무도장 외장재용 아크릴계 수지 조성물
KR102209795B1 (ko) 금속 입자를 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 성형품
JP2018065987A (ja) 無機充填剤含有樹脂組成物、無機充填剤含有樹脂組成物成形体及び無機充填剤含有樹脂組成物成形体の製造方法
KR20150001991A (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR101662250B1 (ko) 펄 색감의 열가소성 수지 조성물 및 그 성형품
KR102305164B1 (ko) 대전방지 특성을 갖는 금속 질감의 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR102434369B1 (ko) 초고휘도의 금속질감을 갖는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
JP3994245B2 (ja) 樹脂練り混み用アルミニウムフレーク及び樹脂成形体
KR102020608B1 (ko) 판상 첨가물을 포함하는 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR101767115B1 (ko) 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
KR20220037545A (ko) 3d 프린팅용으로 적합한 우수한 고화속도를 나타내는 금속 질감의 열가소성 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant