KR102249838B1 - 사이즈 조성물 및 이를 사용한 유리 섬유 보강재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격 강도 및 집속력이 우수한 사이즈 조성물 및 이를 이용하여 제조된 유리 섬유 보강재에 관한 것이다.

Description

사이즈 조성물 및 이를 사용한 유리 섬유 보강재{Size composition and glass fiber reinforcement using the same}

본 발명은 유리 섬유용 사이즈 조성물 및 이를 이용하여 제조된 유리 섬유 보강재에 관한 것이다.

유리 섬유는 고강도, 절연성, 불연성, 치수안정성, 내화학성 등의 특징으로 인해 여러 산업 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 특히 유리 장섬유(E-Glass Fiber)는 전기적 특성 및 내풍화성이 우수하여, 건축 자재 및 전기 절연 특성을 이용한 고분자 소재의 강도 보강재로 사용되고 있다.

일반적으로 유리를 형성하는 다양한 산화물들을 용융시킨 후, 부싱(bushing)을 통해 가느다란 실 형태의 유리 필라멘트(filament)를 뽑아내고, 이들을 사이즈 조성물로 코팅한 후 합사하여 스트랜드(strand) 형태로 제조한 다음, 다양한 형태로 가공하여 각종 분야에 적용하고 있다. 일례로, 유리 섬유를 3 내지 20 mm의 길이로 절단한 촙 스트랜드(chopped strands) 형태로 가공하여, 열가소성 플라스틱 성형품을 제조하는 데에 보강재로 사용한다. 일반적으로 컴파운딩 공정을 통해 유리 섬유를 용융 열가소성 플라스틱에 균일하게 분산시켜 유리 섬유 보강 플라스틱 펠릿을 제조한 후, 이를 사출하여 원하는 형태의 유리 섬유 보강 열가소성 플라스틱 성형품을 제조한다.

계면 접착성 사이즈 조성물은 우수한 엔지니어링 플라스틱 상용성 및 반응성을 가져, 해당 사이즈 조성물로 코팅된 유리 섬유 보강재를 엔지니어링 플라스틱의 보강재로 적용 시, 유리 섬유와 엔지니어링 플라스틱 간의 계면에 강한 접착(bonding)이 형성된다. 이러한 특성으로 인해 엔지니어링 플라스틱의 인장강도 및 내열성을 향상시키는 보강재로서 계면 접착성 사이즈 조성물이 널리 적용되어 왔다. 일례로, 대한민국 등록특허공보 10-1812894호 등에는 유리섬유와 엔지니어링 플라스틱 간의 계면 접착력을 극대화시키는 유리섬유 복합재료 조성물이 개시되어 있다.

그러나, 유리 섬유와 엔지니어링 플라스틱의 강한 접착은 유리 섬유 보강 엔지니어링 플라스틱의 경질도를 과하게 상승시켜, 충격 강도를 저하시키는 문제점이 있다. 특히, 폴리카보네이트와 같은 비-결정성 고분자의 경우, 높은 점탄성으로 인해 충격 강도가 우수한 특성을 가지나, 계면 접착성 유리 섬유 보강재로 보강 시 충격 강도가 극히 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 우수한 충격 강도 및 열안정성을 발휘하는 계면 비-접착성 사이즈 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 우수한 집속도를 보유하여 열가소성 플라스틱과 혼화되는 압출작업 시 우수한 작업성을 발휘하는, 열가소성 플라스틱 보강재로 적용 가능한 사이즈 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 사이즈 조성물로 코팅된 유리 섬유 보강재를 제공한다.

본 발명은 비극성 올레핀계 수용성 수지를 포함하는 필름 형성제, 유기 관능기 함유 유기실란 화합물 및 유기 관능기 미함유 유기실란 화합물을 1 : 1.1 내지 1 : 4의 중량비로 포함하는 유기실란 커플링제를 포함하는 사이즈 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 전술한 사이즈 조성물로 코팅된 유리 섬유 보강재 및 이를 포함하는 유리 섬유 보강 열가소성 고분자 복합소재를 제공한다.

본 발명의 비-접착성 사이즈 조성물은 열가소성 플라스틱 보강재로 적용 시, 계면 비-접착 특성으로 인해 우수한 충격 강도 및 열안정성을 발휘한다. 또한, 본 발명의 비-접착성 사이즈 조성물은 우수한 집속도를 보유하여 엔지니어링 플라스틱과 혼화되는 압출작업 시 우수한 작업성을 발휘한다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

<사이즈 조성물>

본 발명에 따른 사이즈 조성물은 필름 형성제 및 유기실란 커플링제를 포함한다.

필름 형성제

필름 형성제는 유리 섬유 표면을 코팅하고 유리 섬유 간 접착성을 부여하여 유리 섬유들 간의 집속을 강화하는 역할을 한다.

본 발명에서, 상기 필름 형성제는 통상적으로 극성 폴리머인 엔지니어링 플라스틱과의 상용성 저하를 통한 비-접착 특성을 발현하는 것일 수 있다. 상기 필름 형성제는 비극성 올레핀계 수용성 수지를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 필름 형성제는 말레인산 변성 올레핀계 수지, 예컨대 말레인산 변성 폴리프로필렌 수지, 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

상기 말레인산 변성 올레핀계 수지 내 말레인산 변성양은 말레인산 변성 올레핀계 수지 전체(고형분 기준)에 대하여, 0.7 내지 3 중량%, 예를 들어, 1 내지 2 중량% 일 수 있다. 상기 말레인산 변성양이 0.7 중량% 미만일 경우 수용화가 불량하여 사이즈 조성물 제조가 불가능해 질 수 있고, 상기 말레인산 변성양이 3 중량%를 초과할 경우 극성 발현에 의해 엔지니어링 플라스틱과 계면 접착 특성을 발현할 수 있다.

상기 말레인산 변성 올레핀계 수지의 중량평균분자량(Mw)은 30,000 내지 50,000 g/mol, 예를 들어, 25,000 내지 45,000 g/mol이고, 수평균분자량(Mn)은 15,000 내지 60,000 g/mol, 예를 들어, 20,000 내지 40,000 g/mol일 수 있다. 상기 말레인산 변성 올레핀계 수지의 산가는 7 내지 15 mgKOH/g, 예를 들어, 8 내지 10 mgKOH/g일 수 있다. 상기 말레인산 변성 올레핀계 수지가 전술한 범위의 물성을 가질 경우, 유리 섬유들 간의 집속을 강화하는 동시에 엔지니어링 플라스틱에 대한 계면 비-접착 특성을 발휘할 수 있다.

상기 필름 형성제는 사이즈 조성물 전체 고형분에 대하여 60 내지 95 중량%, 예를 들어 75 내지 95 중량%로 포함될 수 있다. 상기 필름 형성제의 함량이 60 중량% 미만이면 유리 섬유의 집속성 및 플라스틱 수지와의 상용성이 저하될 수 있고, 95 중량% 초과이면 커플링제의 함량이 낮아 유리 섬유간의 접착력이 저하될 수 있다.

유기실란 커플링제

유기실란 커플링제는 무기물인 유리와 유기물인 필름 형성제 또는 열가소성 엔지니어링 플라스틱과의 접착성을 부여하는 역할을 한다. 상기 유기실란 커플링제는 알킬실록산기가 수중에서 가수분해되어 유기실라놀 형태로 유리 섬유 표면의 실라놀기와 이온결합에 의해 배향하며, 이후 고온 탈수축합반응을 통해 실록산 결합을 형성한다. 이때 유기실란 커플링제는 유리 섬유 표면에 배향 또는 결합되어, 유리 표면을 보호하는 역할 및 필름 형성제와 유리 간 계면 강도를 부여하는 커플링제 역할을 한다.

본 발명의 유기실란 커플링제는 유기 관능기 함유 유기실란 화합물과 유기 관능기 미함유 유기실란 화합물을 포함한다.

유기 관능기 함유 유기실란 화합물은 필름 형성제와 화학반응을 통해 경화물을 형성하여, 유리 섬유 집속물의 집속 강도를 부여할 수 있다. 상기 유기 관능기는 예컨대 비닐기, (메타)아크릴록시기, 에폭시기, 글리시독시기, 아미노기, 우레이도기 또는 이소시아네이토기일 수 있다.

상기 유기 관능기 함유 유기실란 화합물의 비제한적인 예로는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, γ-아크릴록시프로필트리메톡시실란, γ-아크릴록시프로필트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-

-(아미노에틸)-

-아미노프로필트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, γ-아크릴록시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-우레이도프로필트리메톡시실란, γ-우레이도프로필트리에톡시실란, γ-이소시아네이토프로필트리메톡시실란, γ-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 등이 있고, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 일례로, 상기 유기 관능기 함유 유기실란 화합물은 γ-아미노프로필트리에톡시실란일 수 있다.

상기 유기 관능기 함유 유기실란 화합물은 사이즈 조성물 전체 고형분에 대하여 2 내지 9 중량%, 예를 들어, 3 내지 7 중량%로 포함될 수 있다. 유기 관능기 함유 유기실란 화합물의 함량이 2 중량% 미만일 경우 유리 섬유 집속체의 집속 강도가 열세해져 압출가공 시 작업성이 불량해질 수 있고, 9 중량%를 초과할 경우 과량의 유기 관능기가 압출가공 시 엔지니어링 플라스틱 분자와 계면 접착 강도를 높여 충격 강도가 열세해질 수 있다.

유기 관능기 미함유 유기실란 화합물은 상기 유기 관능기를 함유하지 않은 유기실란 화합물이다.

상기 유기 관능기 미함유 유기실란 화합물의 비제한적인 예로는, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, n-프로필트리에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란 등이 있고, 이들을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 일례로, 상기 유기 관능기 미함유 유기실란 화합물은 프로필트리메톡시실란일 수 있다.

상기 유기 관능기 미함유 유기실란 화합물은 사이즈 조성물 전체 고형분에 대하여 3 내지 15 중량%, 예를 들어, 5 내지 12 중량%로 포함될 수 있다. 유기 관능기 미함유 유기실란 화합물의 함량이 3 중량% 미만일 경우 유리 섬유 표면 유기실란의 배향도가 낮아져 유리 섬유 표면 손상이 증가할 수 있고, 15 중량%를 초과할 경우 집속도가 열세해질 수 있다.

상기 유기 관능기 함유 유기실란 화합물 및 유기 관능기 미함유 유기실란 화합물은 1 : 1.1 내지 1 : 4, 예를 들어 1 : 1 내지 1 : 3.5의 중량비로 배합될 수 있다. 상기 유기실란 커플링제가 상기 배합비를 가질 경우, 엔지니어링 플라스틱과 유리 섬유와의 계면 비접착성이 발휘되어, 우수한 충격 강도를 구현할 수 있으며, 해당 중량비 범위를 벗어나는 경우 유리섬유 다발의 집속력이 열세해지는 문제점이 있어 압출공정에서 작업성이 저하될 수 있다.

첨가제

본 발명의 사이즈 조성물은 상기 사이즈 조성물의 고유 특성을 해하지 않는 범위 내에서, 사이즈 조성물에 통상적으로 사용되는 첨가제를 선택적으로 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 첨가제의 비제한적인 예로는 유리 섬유의 집속성을 개선하는 집속 보조수지, 표면 윤활성을 부여하는 윤활제, pH를 조절하기 위한 완충제, 색상 안정화제 등이 있다. 이들은 단독으로 사용되거나 2종 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.

이와 같은 첨가제는 당 기술분야에 공지된 함량 범위 내에서 첨가될 수 있으며, 예컨대 사이즈 조성물 전체 고형분에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 다른 예로 0.1 내지 1 중량%일 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 전술한 범위일 경우, 유리 섬유의 외관 및 경도가 향상될 수 있다.

<유리 섬유 보강재>

본 발명은 전술한 사이즈 조성물로 표면 처리된 유리 섬유 보강재를 제공한다.

본 발명에서 사용 가능한 유리 섬유 기재는 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, E-glass, D-glass, S-glass, NE-glass, T-glass, Q-glass 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.

상기 유리 섬유의 섬유경은 5 내지 20 ㎛, 예를 들어 8 내지 15 ㎛일 수 있다. 섬유경이 상기 범위에 미달할 경우 압출 및 사출 공정 중 과도한 섬유 손상이 발생하여 유리 섬유 보강 열가소성 엔지니어링 플라스틱 성형품의 강도가 열세해질 수 있고, 상기 범위를 초과할 경우 유리 섬유 표면적의 감소로 인해 유리 섬유의 강도 보강 효과가 감소할 수 있다.

상기 유리 섬유의 섬유장은 1 내지 20 mm, 예를 들어 2 내지 10 mm일 수 있다. 섬유장이 상기 범위 미만인 경우 압출 및 사출 공정 중 발생하는 섬유 파단으로 인해 최종 유리 섬유 보강 열가소성 복합재료의 강도 보강 효과가 적어질 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 압출 공정 중 섬유 보강재의 투입이 불량하여 균일한 유리 섬유 보강재 분산이 불량해져 강도 보강 효과가 불량해질 수 있다.

상기 사이즈 조성물의 도포 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 침지법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법, 스프레이 코팅법, 플로우(flow) 코팅법 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 일례로, 침지법으로 사이즈 조성물을 유리 섬유 기재에 도포할 경우, 침지 시간은 0.5초 내지 1분 정도일 수 있다.

상기 사이즈 조성물의 도포량(사용량)은 특별히 한정되지 않으나, 유리 섬유 보강재의 고형분 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 2 중량부, 예를 들어 0.3 내지 1.5 중량부일 수 있다. 사이즈 조성물의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 유리 섬유 다발의 집속력이 열세해지는 문제점이 있어 압출 공정에서 작업성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 엔지니어링 플라스틱과의 혼화성이 저해될 수 있다.

상기 사이즈 조성물로 코팅된 유리 섬유는 통상적으로 필라멘트 형태로, 여러 가닥(예, 4000 개)이 합사되어 스트랜드를 형성한다. 이러한 스트랜드는 다양한 가공 공정을 통해 다양한 형태로 가공되어, 다양한 분야에 적용될 수 있다. 예컨대, 상기 스트랜드를 초핑(chopping) 가공하여 일정 길이(예컨대, 2 내지 5 ㎜)로 절단하고 건조하여, 촙 스트랜드(chopped strands) 형태로 얻을 수 있다. 상기 촙 스트랜드는 열에 의한 변색도가 양호하고, 내약품성, 색상 및 기계적 강도가 우수하기 때문에, 열가소성 수지나 열경화성 수지, 예컨대 폴리카보네이트 수지와 함께 각종 전기 전자 제품, 자동차 부품이나 기계 부품 등의 응용분야에 적용될 수 있다.

<유리 섬유 보강 열가소성 고분자 복합소재>

본 발명은 전술한 유리 섬유 보강재를 포함하는 유리 섬유 보강 열가소성 고분자 복합소재를 제공한다. 이때, 상기 열가소성 수지가 유리 섬유에 의해 기계적 강도가 강화되어, 복합재료의 기계적 강도가 향상될 수 있다. 이러한 복합재료는 다양한 형태로 가공되어 비행기 부품, 선박 부품, 자동차 부품, 스포츠 용품, 전기 전자 제품 등의 다양한 분야에 적용될 수 있다.

상기 열가소성 수지는 당 업계에 공지된 것이라면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 폴리카보네이트 등이 있다. 폴리카보네이트는 수지 자체의 비-결정성 특성으로 충격 강도가 우수하나, 계면 접착성 유리섬유 보강재 사용 시 충격 강도가 저하된다. 본 발명에 따른 사이즈 조성물로 피복된 유리 섬유 보강재가 열가소성 플라스틱의 보강용으로 적용될 경우, 우수한 충격강도를 확보할 수 있다.

상기 유리 섬유와 열가소성 수지의 혼합 비율은 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 5 : 95 내지 50 : 50의 중량비, 다른 예로 5 : 95 내지 15 : 85의 중량비일 수 있다. 상기 유리 섬유와 열가소성 수지의 혼합 비율이 전술한 범위에 해당할 경우 충격 강도 등의 기계적 물성이 더욱 향상될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.

사이즈 조성물 제조

[실시예 1-6]

하기 표 1의 조성에 따라, 실시예 1-6의 사이즈 조성물을 각각 제조하였다. 하기 표 1에는 각 성분의 고형분 함량 만을 나타내었고(단위: 중량%), 실제 투입량은 각 성분의 고형분 함량에 따라 환산된 함량이다.

필름 형성제를 상기 필름 형성제의 실제 투입량의 2배에 해당되는 양의 탈이온수에 투입하고 교반하여 필름 형성제 희석액을 제조하였다.

유기 관능기 함유 유기실란을 상기 유기 관능기 함유 유기실란의 실제 투입량의 10배에 해당되는 양의 탈이온수에 투입하고 교반하여 가수분해를 실시하고, 유기 관능기 미함유 유기실란을 상기 유기 관능기 미함유 유기실란의 실제 투입량의 5 wt%의 아세트산과 상기 실란 투입량의 10배의 탈이온수에 투입하고 교반하여 가수분해를 실시하였다.

실란 교반액이 투명해질 때까지 완전히 가수분해를 실시한 후, 각각의 가수분해된 실란을 상기 제조된 필름 형성제 희석액에 투입하여 30분간 교반하여 완전히 섞이게 하였다. 이후 사이즈 조성물 전체의 고형분 함량이 5 wt%가 되도록 탈이온수를 추가하여, 실시예 1-6의 사이즈 조성물을 각각 제조하였다.

[비교예 1-5]

하기 표 2의 조성에 따른 것을 제외하고는, 실시예 1-6과 동일한 방법으로 비교예 1-5의 사이즈 조성물을 제조하였다.

유기실란 1-1: γ-아미노프로필트리에톡시실란(고형분: 100%)

유기실란 1-2: γ-우레이도프로필트리메톡시실란(고형분: 50%)

유기실란 2-1: n-프로필트리메톡시실란(고형분: 100%)

유기실란 2-2: 에틸트리메톡시실란 (고형분 100%)

수지 1: 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수분산 수지(Mw 44,000 mol/g, Mn 35,000 mol/g, 산가 9 mgKOH/g, 고형분 34%, 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수분산 수지 전체(고형분 기준)에 대하여 말레인산 변성양 1 중량%)

수지 2: 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수분산 수지(Mw 28,500 mol/g, Mn 20,500 mol/g, 산가 8 mgKOH/g, 고형분 34%, 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수분산 수지 전체(고형분 기준)에 대하여 말레인산 변성양 1.5 중량%)

수지 3: 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수분산 수지(Mw 38,000 mol/g, Mn 28,000 mol/g, 산가 10 mgKOH/g, 고형분 34%, 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수분산 수지 전체(고형분 기준)에 대하여 말레인산 변성양 2 중량%)

수지 4: 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수분산 수지(Mw 60,000 mol/g, Mn 30,000 mol/g, 산가 9 mgKOH/g. 고형분 34%, 말레인산 변성 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 수분산 수지 전체(고형분 기준)에 대하여 말레인산 변성양 4 중량%)

수지 5: BPA 에폭시 수분산 수지(에폭시 당량: 1,500 g/eq, 고형분 55%)

유리섬유 보강재 및 열가소성 고분자 복합소재 제조

[실험예 1-6]

실시예 1-6에서 제조된 각각의 사이즈 조성물을 적용하여, 부싱을 통해 13±1 ㎛의 직경으로 섬유화된 유리 섬유에 롤러 도포법으로 처리하고, 4 mm 길이로 절단하여, 촙 스트랜드 형태의 실험예 1-6의 유리섬유 보강재를 제조하였다.

제조된 각각의 유리섬유 보강재 10 중량부와 열가소성 폴리카보네이트 수지(LUPOY PC1300, LG chem 社) 90 중량부를 혼합하여 압출 후, ASTM 규격에 따라 사출 시편을 제작하여 응용 물성을 측정하였다.

[비교실험예 1-5]

비교예 1-5에서 제조된 사이즈 조성물을 사용한 것을 제외하고는, 실험예와 동일한 방법으로 비교실험예 1-5의 유리섬유 보강재 및 이를 적용한 열가소성 고분자 복합소재를 제조하였다.

[비교실험예 6]

시판의 계면 접착성 유리 섬유 보강재(LUPOY PC1300, LG chem 社, 유기 관능기 함유 유기실란 및 계면 접착성 유기 수지(Epoxy)를 적용한 유리섬유 보강재)를 사용한 것을 제외하고는, 실험예와 동일한 방법으로 비교실험예 6의 열가소성 고분자 복합소재를 제조하였다.

[실험예: 물성 평가]

각 실험예 및 비교실험예에서 제조된 유리 섬유 보강재 및 열가소성 고분자 복합소재의 물성을 하기의 방법으로 측정하였으며, 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

유기물 함량

ISO 1887 규격에 따라 유리섬유에 적용된 유기물 함량을 측정하였다.

평가기준: 0.5% 내지 0.7% - 양호

집속력

1.7ℓ의 스테인리스 통에 700g의 쇠구슬과 150g의 유리 섬유 보강재를 넣고 120초간 회전병진운동시킨 후, 발생된 보풀(fuzz)의 양(중량%)을 측정하여 유리 섬유간의 집속력을 측정하였다. 발생된 보풀(fuzz)의 양이 많을수록 집속력이 떨어짐을 의미하며, 압출 공정에서 보풀 발생에 따라 작업성이 저하될 수 있다.

평가기준: 5% 미만 - 우수, 5% 이상 10% 미만 - 양호, 10% 이상 20% 미만 - 미흡, 20% 이상 - 열세

충격 강도

ASTM D790에 따라 충격 강도를 측정하였다.

평가기준: 12 이상 - 우수, 11 이상 12 미만 - 양호, 10 이상 11 미만 -미흡, 10 미만 - 열세

인장 강도

ASTM D638에 따라 인장강도를 측정하였다.

평가기준: 6 이상 - 우수, 5 이상 6 미만 - 양호, 4 이상 5 미만 - 미흡, 4 미만 - 열세

상기 표 3의 결과로부터, 본 발명에 따른 실시예 1-6의 사이즈 조성물로 코팅된 유리 섬유 보강재는 집속력이 우수하고, 이를 적용한 유리 섬유 보강 열가소성 고분자 복합소재는 우수한 충격 강도를 나타냄을 확인할 수 있었다. 반면, 비교예 1-5의 사이즈 조성물로 코팅된 유리 섬유 보강재 또는 비교예 6의 유리 섬유 보강재 및 이들을 사용한 유리 섬유 보강 열가소성 고분자 복합소재는 실시예의 사이즈 조성물을 사용한 유리 섬유 보강재 및 유리 섬유 보강 열가소성 고분자 복합소재에 비해 열세한 물성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

Claims (7)

1. 비극성 올레핀계 수용성 수지를 포함하는 필름 형성제; 및
   유기 관능기 함유 유기실란 화합물 및 유기 관능기 미함유 유기실란 화합물을 1 : 1.1 내지 1 : 4의 중량비로 포함하는 유기실란 커플링제를 포함하고,
   상기 비극성 올레핀계 수용성 수지는 말레인산 변성 올레핀계 수지이고,
   상기 말레인산 변성 올레핀계 수지의 중량평균분자량(Mw)은 30,000 내지 50,000 g/mol이고, 수평균분자량(Mn)은 15,000 내지 60,000 g/mol이고, 산가는 7 내지 15 mgKOH/g인 사이즈 조성물.
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3. 제1항에 있어서, 상기 말레인산 변성 올레핀계 수지 전체(고형분 기준)에 대하여 말레인산 변성양이 0.7 내지 3 중량%인 사이즈 조성물.
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5. 제1항에 있어서, 상기 사이즈 조성물 전체 고형분에 대하여, 필름 형성제 60 내지 95 중량%, 유기 관능기 함유 유기실란 2 내지 9 중량% 및 유기 관능기 미함유 유기실란 3 내지 15 중량%를 포함하는 사이즈 조성물.
6. 제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 사이즈 조성물로 표면 처리된 유리 섬유 보강재.
7. 제6항에 따른 유리 섬유 보강재를 포함하는 유리 섬유 보강 열가소성 고분자 복합소재.