KR20090022834A - 착색 장섬유 강화 펠렛 및 이를 이용하여 제조된 착색 수지성형품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열가소성 고분자 수지, 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 및 안료를 포함하는 착색 장섬유 강화 펠렛으로서, 상기 열가소성 고분자 수지는 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min이고, 상기 안료의 표면 경도는 5 이하인 착색 장섬유 강화 펠렛 을 제공한다. 또한 본 발명은 a) 제1 열가소성 고분자 수지 50 내지 90 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 10 내지 50 중량%로 이루어진 착색 펠렛 및 b) 제2 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량% 및 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 10 내지 90 중량%로 이루어진 장섬유 강화 펠렛을 포함하는 강화 수지용 펠렛 조성물을 제공한다. 상기 착색 장섬유 강화 펠렛 또는 상기 강화 수지용 펠렛 조성물로 성형된 착색 성형품은 기계적 특성이 우수하다.
장섬유, 강화, 착색

Description

착색 장섬유 강화 펠렛 및 이를 이용하여 제조된 착색 수지 성형품{Colored long fiber reinforced pellet and colored resin article manufactured by using the same}
본 발명은 착색 장섬유 강화 펠렛 및 이를 이용하여 제조된 성형품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 착색된 성형품의 기계적 물성 저하를 최소화할 수 있는 착색 장섬유 강화 펠렛, 착색 펠렛 및 장섬유 강화 펠렛 등이 혼합된 강화 수지용 펠렛 조성물, 및 이를 이용하여 제조된 착색 수지 성형품에 관한 것이다.
장섬유 강화 열가소성 고분자 소재는 재활용 가능성 및 성형 용이성 등의 장점과 단섬유 강화 고분자 소재 대비 뛰어난 기계적 물성 및 저선팽창 계수 등의 우수한 물성 특성으로 인해 가전, 건자재 등 산업 전반에 거쳐 사용되고 있으며 특히 경량화와 리사이클링 특성이 요구되는 자동차 산업에서의 사용 용도가 확대되고 있다.
그러나 장섬유 강화 고분자 소재의 기계적 물성은 착색을 위해 사용되는 안료가 소량 함유되어도 기계적 물성이 저하하는 문제를 가지고 있다. 따라서 착색된 제품이 요구될 시 기계적 물성 저하를 극복하기 위해 장섬유 강화 보강재의 함 량을 높이는 등의 방법을 사용해야 하므로 성형품의 무게 증가 및 비용 상승 등의 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 폴리아미드를 사용하여 물성을 보강하는 방법이 알려져 있으나 폴리아미드 이외의 고분자를 사용할 경우 기계적 물성 저하가 발생할 수 있다. 또한, 착색제 마스터배치를 별도로 제조하여 장섬유 강화제가 함유되어 있는 제품과 건식 혼합함에 있어 착색제 마스터배치에 함유되는 안료의 함량을 15% 이하의 저 농도로 제한하는 방법이 종래에 제안된 바 있으나, 별도의 착색제 마스터배치를 제조하기 위해 추가적인 공정비용이 필요할 뿐만 아니라 통상보다 착색제 내의 안료 함량을 낮게 제한함으로써 요구 수준의 착색 효과를 구현하기 위해 통상보다 더 많은 착색제 마스터배치를 사용해야 하므로 원가가 상승되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 다량의 착색제를 함유하여도 우수한 기계적 물성을 나타내는 착색 장섬유 강화 펠렛을 제공함을 목적으로 한다. 특히 본 발명은 착색제의 물성 및 종류에 따라 기계적 물성의 저하를 최소화할 수 있는 착색 장섬유 강화 펠렛을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 성형품의 제조시 상기 착색 장섬유 강화 펠렛과 동일한 조성 및 효과를 나타낼 수 있는 강화 수지용 펠렛 조성물을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 착색 장섬유 강화 펠렛 또는 상기 강화 수지용 펠렛 조 성물로 제조되고 기계적 특성이 우수한 착색 수지 성형품을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른 착색 장섬유 강화 펠렛은 열가소성 고분자 수지, 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 및 안료를 포함하며, 상기 열가소성 고분자 수지는 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min이고, 상기 안료의 표면 경도는 5 이하이다.
본 발명의 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛은 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량% 및 상기 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 섬유 강화재는 평균 직경이 0.3 내지 50㎛이고, 상기 펠렛의 길이 방향에 평행하도록 상기 펠렛 내에 함침되어 있으며, 상기 펠렛과 실질적으로 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 안료는 황화아연, 카본블랙 및 리소폰으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 안료는 평균 입경이 20nm 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 안료는 평균 입경이 30nm 이하이고, 오일 흡수 계수(oil absorption number)가 70 cc/100g 이상인 카본블랙인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 안료는 오일 흡수 계수가 70 cc/100g 내지 150 cc/100g인 카본블랙인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 열가소성 고분자 수지는 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 액정고분자(LCP), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리설폰(PSU), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 열가소성 고분자 수지는 폴리올레핀계 고분자로서, 탄소수 3 이상의 에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 스틸렌-디엔 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체가 혼합되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐-1 공중합체 및 에틸렌-옥텐 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 스틸렌-디엔 공중합체는 스틸렌-부틸렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-이소프렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 및 스틸렌-에틸렌-프로필렌-스틸렌 블록 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 폴리올레핀계 고분자는 불포화카르본산 및 이의 유도체로 개질된 것을 특징으로 한다. 상기 폴리올레핀계 고분자는 불포화카르본산, 이의 유도체 및 오가노실란 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 극성기로 그라프트하고, 그라프트율이 0.3 내지 5 중량%인 것을 특징으로 한다. 상기 불포화카르본산 및 이의 유도체는 말레인산, 푸마르산, 아크릴산, 이타콘산, 메타아크릴산, 무수말레인산, 무수이타콘산, 말레인산 모노아미드, 아크릴산 아미드, 메타크릴산 나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 한다. 상기 오가노실란 화합물은 아미노실란, 에폭시실란, 비닐실란, 메타크릴옥시실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛에서 상기 섬유 강 화재는 유리섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 나일론 섬유, PET(polyethylene terephthalate)섬유, PEEK(poly ether ether ketone)섬유, LCP(liquid crystal polymer)섬유, PAN(polyacrylonitrile)섬유, 초고분자량 PE(polyethylene) 섬유, 아라미드 섬유, 천연섬유(natural fiber)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 섬유인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛은 산화방지제, 중화제, 핵제, 대전방지제, 난연제, 광택제, 자외선안정제, 슬립제, 이형제, 분산제 및 무기충전제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기의 첨가제들은 고분자의 안정화, 원가의 절감 등을 위해 사용될 수 있는 것으로 기계적 물성, 외관 특성, 변형 특성 등이 급격히 저하하지 않는 범위 내에서 사용 가능하다. 상기 산화방지제로는 페놀계 산화방지제, 포스파이트계 산화방지제, 티오디프로피오네이트 시너지스트 등이 사용될 수 있다. 상기 중화제로는 칼슘 스테아레이트, 산화아연 등이 사용될 수 있으며, 상기 무기충전제로는 탈크(Talc), 마이카(Mica), 점토, 탄산칼슘, 황산바륨, 유리 버블(Glass Bubble), 유리 비드(Glass Bead), 세라믹 버블(Ceramic Bubble), 위스커(Whiskers), 촙 형태의 유리 섬유(Chopped Glass Fiber) 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 특징에 의한 강화 수지용 펠렛 조성물은 a) 제1 열가소성 고분자 수지 50 내지 90 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 10 내지 50 중량%로 이루어진 착색 펠렛 및 b) 제2 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량% 및 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 10 내지 90 중량%로 이루어진 장섬유 강화 펠렛을 포함한 다. 상기 착색 펠렛과 상기 장섬유 강화 펠렛은 0.02:99.98 내지 50:50의 중량비로 혼합되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 제3 열가소성 고분자 수지로 이루어진 수지 펠렛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 특징에 의한 강화 수지용 펠렛 조성물은 상기 강화 수지용 펠렛의 전체 조성물 내에서 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%의 범위가 되도록 상기 착색 펠렛 및 상기 장섬유 강화 펠렛이 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 고분자 수지는 제1 및 제2 열가소성 고분자 수지가 혼합된 것이다. 상기 제1 및 제2 열가소성 고분자 수지는 동일한 종류일 수도 있고, 서로 다른 종류일 수도 있다.
또는 본 발명의 다른 일 특징에 의한 강화 수지용 펠렛 조성물은 상기 강화 수지용 펠렛의 전체 조성물 내에서 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%의 범위가 되도록 상기 착색 펠렛, 상기 장섬유 강화 펠렛 및 상기 수지 펠렛이 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 고분자 수지는 제1, 제2 및 제3 열가소성 고분자 수지가 혼합된 것이다. 상기 제1, 제2 및 제3 열가소성 고분자 수지는 서로 동일한 종류일 수도 있고, 서로 다른 종류일 수도 있다.
상기 제1 열가소성 고분자 수지, 상기 제2 열가소성 고분자 수지 및 상기 제3 열가소성 고분자 수지는 상기 착색 장섬유 강화 펠렛에 포함된 열가소성 고분자 수지와 그 종류가 동일할 수 있다. 즉, 상기 제1 열가소성 고분자 수지, 상기 제2 열가소성 고분자 수지 및 상기 제3 열가소성 고분자 수지는 각각 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 액정고분자(LCP), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리설폰(PSU), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고분자 수지를 포함할 수 있다.
또는 상기 제1 열가소성 고분자 수지, 상기 제2 열가소성 고분자 수지 및 상기 제3 열가소성 고분자 수지는 폴리올레핀계 고분자로서, 탄소수 3 이상의 에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 스틸렌-디엔 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체가 혼합되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체, 스틸렌-디엔 공중합체 및 폴리올레핀계 고분자의 구체적 종류 및 특성은 착색 장섬유 강화 펠렛과 관련된 설명에서 상술한 바와 같으므로 생략한다.
상기 제1 열가소성 고분자 수지 및 상기 제2 열가소성 고분자 수지 중 적어도 하나의 열가소성 고분자 수지가 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min인 것을 특징으로 한다. 상기 제3 열가소성 고분자 수지 또한 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 강화 수지용 펠렛 조성물은 a) 제4 열가 소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량%, 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%로 이루어진 착색 장섬유 강화 펠렛, b) 제5 열가소성 고분자 수지 50 내지 90 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 10 내지 50 중량%로 이루어진 착색 펠렛 및 c) 제6 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량% 및 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 10 내지 90 중량%로 이루어진 장섬유 강화 펠렛이 건식 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 제7 열가소성 고분자 수지로 이루어진 수지 펠렛을 더 포함할 수 있다.
상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 a) 착색 장섬유 강화 펠렛 10 내지 70 중량%, b) 착색 펠렛 5 내지 80 중량% 및 c) 장섬유 강화 펠렛 10 내지 90 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 강화 수지용 펠렛 조성물은 전체 조성물 내에서 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%의 범위가 되도록 상기 착색 장섬유 강화 펠렛, 상기 착색 펠렛 및 상기 장섬유 강화 펠렛이 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 고분자 수지는 제4, 제5, 및 제6 열가소성 고분자 수지가 혼합된 것이다.
또는 본 발명의 또 다른 일 특징에 의한 강화 수지용 펠렛 조성물은 전체 조성물 내에서 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량% 및 상기 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%의 범 위가 되도록 상기 착색 장섬유 강화 펠렛, 상기 착색 펠렛, 상기 장섬유 강화 펠렛 및 상기 수지 펠렛이 혼합된 것을 특징으로 한다. 상기 열가소성 고분자 수지는 제4, 제5, 제6 및 제7 열가소성 고분자 수지가 혼합된 것이다.
상기 제4 열가소성 고분자 수지는 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 특징에 의한 착색 수지 성형품은 섬유 강화재를 포함하며, 상기 섬유 강화재의 평균 길이는 1 내지 5 mm이고 상기 수지 성형품은 표면 경도가 5 이하인 안료로 착색된 것을 특징으로 한다.
상기 착색 수지 성형품은 착색 장섬유 강화 펠렛, 강화 수지용 펠렛 조성물 또는 이들의 혼합물로 성형된 것임을 특징으로 한다.
상기 장섬유 강화 펠렛 또는 상기 강화 수지용 펠렛 조성물로부터 제조된 성형품 내에 최종적으로 남게 되는 섬유 강화재의 평균 길이는 1mm 이상, 바람직하게는 2mm 이상이 된다. 상기 성형품 내에 포함된 전체 섬유 강화재 중 1mm 이상의 길이를 갖는 섬유 강화재 함량은 10 내지 70 중량%으로, 상기 섬유 강화재의 평균 길이는 대략 1 내지 5 mm가 된다.
상기 성형품을 성형하는 방법으로 사출성형, 압축성형, 압출성형, 중공성형, 발포성형, 가스사출성형, 금속인서트 사출성형, 금속인서트 압축성형 등 특히 한정되는 것은 없으나 사출성형, 금속인서트 사출성형 등이 보다 바람직하다.
상기 성형품은 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min인 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛이나 착색 펠렛과 장섬유 강화 펠렛 등이 혼합된 강화 수지용 펠렛 조성물로 성형할 경우, 뛰어난 착색 성능을 나타내면서도 물성 저하 없이 인장강도, 굴곡강도, 충격강도 등의 기계적 특성이 우수한 성형품을 제조할 수 있다. 또한, 안료가 고함량으로 포함된 착색 펠렛을 사용하여 성형하더라도 물성 저하가 없는 우수한 제품을 제조할 수 있으며 제조 비용을 낮출 수 있다.
본 발명에 따른 착색 장섬유 강화 펠렛은 열가소성 고분자 수지, 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 및 안료를 포함하며, 상기 열가소성 고분자 수지는 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min이고, 상기 안료의 표면 경도는 5 이하이다.
본 발명의 다른 일 특징에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛은 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%로 이루어진다.
안료의 경우 표면 경도가 5보다 크게 되면 착색 장섬유 강화 펠렛의 생산 과정이나 상기 착색 장섬유 강화 펠렛을 이용하여 최종 성형품을 성형하는 과정에서 안료와 섬유 강화재의 충돌, 마찰로 인해 섬유 강화재의 파손이 발생하게 되어 기계적 물성의 저하를 가져온다. 따라서 본 발명은 표면 경도가 5 이하인 안료를 사용하게 된다. 그러나, 표면 경도가 5 이하의 안료 중에서도 특정한 안료의 경우 입자 크기 등의 다른 특성에 의해 기계적 물성의 저하가 발생할 수 있게 된다. 특히 카본 블랙의 경우 입자 크기가 클수록, 오일 흡수 계수(oil absorption number)가 작을수록 기계적 물성이 저하하는 특성을 보인다. 즉, 구체적인 착색제의 특성에 의해 성형품의 기계적 물성의 저하가 일어나게 되며 이러한 물성 저하를 최소화하기 위해서 본 발명에서는 착색제로 사용하는 안료의 종류나 특성을 결정한다.
상기 안료로는 황화아연, 카본블랙 및 리소폰으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 사용할 수 있다. 상기의 화합물들은 모두 표면 경도가 5 이하이다. 그러나, 카본블랙의 경우 평균 입경이 30nm 이하이고, 오일 흡수 계수(oil absorption number)가 70 cc/100g 이상을 만족해야 한다.
또는 오일 흡수 계수가 70 cc/100g 내지 150 cc/100g인 카본블랙을 사용할 수 있다. 오일 흡수 계수는 카본블랙이 액체를 흡수할 수 있는 능력을 나타내는 기준이다. 상기 카본블랙의 오일 흡수 계수가 70 cc/100g 보다 작을 경우에는 성형품의 기계적 물성이 저하되고, 150 cc/100g보다 클 경우에는 성형성이 나빠지게 된다.
또는 상기 안료로 평균 입경이 20nm 이하인 것을 사용할 수 있다. 평균 입경이 클수록 착색 능력과 성형품의 기계적 물성이 저하된다.
착색 장섬유 강화 펠렛 내에서 상기 열가소성 고분자 수지의 비율이 90 중량%를 초과하면 충격강도와 굴곡특성이 낮아지고 10% 미만이 되면 성형성이 저하하므로, 전체 펠렛에 대해 상기 열가소성 고분자 수지는 10 내지 90 중량%만큼 포함된다.
또한, 상기 열가소성 고분자 수지의 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1g/10min 미만인 경우에는 생산성의 저하 및 최종 제품에 플로우 마크(flow mark)가 발생할 수 있고, 멜트인덱스(MI)가 80g/10min 보다 큰 경우에는 내충격성, 인장강도, 충격강도, 굴곡강도 등에서 원하는 물성을 얻기가 어렵다. 따라서, 상기 열가소성 고분자 수지의 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)는 0.1 내지 80 g/10min이다.
상기 열가소성 고분자 수지로는 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 액정고분자(LCP), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리설폰(PSU), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고분자 수지를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 열가소성 고분자 중에서 폴리올레핀계 고분자는 단독으로 또는 고무 수지와 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 고무 수지는 탄소수 3 이상의 에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 스틸렌-디엔 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체가 혼합된 것이다.
상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 탄소수 3 이상의 α-올레핀과 에틸렌으로 이루어지며, 상기 에틸렌은 상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체 중에서 10 내지 90 중 량%만큼, 바람직하게는 15 내지 85 중량%만큼 포함된다.
상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐-1 공중합체 및 에틸렌-옥텐 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체를 포함한다.
상기 스틸렌-디엔 공중합체는 방향족 비닐 화합물이 상기 스틸렌-디엔 공중합체 내에 10 내지 50중량%만큼 포함될 수 있다. 상기 스틸렌계 공중합체 고무 중 상기 방향족 비닐 화합물의 함유량이 10중량% 미만인 경우 성형성이 떨어지고 50중량%가 넘으면 저온 내충격성이 저하하는 문제가 있다. 상기 스틸렌-디엔 공중합체 고무는 스틸렌, 비닐 톨루엔, 메틸 스틸렌과 같은 방향족 비닐 화합물과 부타디엔, 이소프렌 등의 디엔 화합물로 구성된 블록 공중합체로서 스틸렌-디엔 공중합체에 수소를 첨가한 화합물도 포함된다. 대표적인 스틸렌-디엔 공중합체 고무로는 스틸렌-부틸렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-이소프렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 및 스틸렌-에틸렌-프로필렌-스틸렌 블록 공중합체 등이 있으며, 상기 공중합체들을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리올레핀계 고분자는 불포화카르본산 및 이의 유도체 등으로 개질된 것을 특징으로 한다. 상기 폴리올레핀계 고분자는 불포화카르본산, 이의 유도체 및 오가노실란 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 극성기로 그라프트하고, 그라프트율이 0.3 내지 5 중량%인 것을 특징으로 한다.
개질된 폴리올레핀계 고분자로 변성 폴리프로필렌을 사용할 수 있다. 상기 변 성 폴리프로필렌은 폴리프로필렌에 불포화카르본산 및 그 유도체, 오가노실란 화합물 등의 극성 기능기를 그라프트시킨 것이다. 이 때, 만일 그라프트율이 0.3 중량% 미만이면 굴곡특성, 강성 및 우레탄 폼과의 부착성이 향상되지 않으며, 5.0중량%가 초과되면 충격강도의 저하가 일어난다. 따라서, 상기 그라프트율은 0.3 ∼ 5.0 중량%, 바람직하게는 0.5 ∼ 5.0 중량%이다. 그라프트 반응 시 사용가능한 불포화카르본산 및 그 유도체를 구체적으로 예시하면 말레인산, 푸마르산, 아크릴산, 이타콘산, 메타아크릴산 등의 불포화 카르본산과 그 유도체로 무수말레인산 무수이타콘산 등의 무수물 및 말레인산 모노아미드, 아크릴산 아미드, 메타크릴산 나트륨 등의 에스테르, 아미드, 금속염 등을 들 수 있으며, 오가노실란 화합물로는 아미노실란, 에폭시실란, 비닐실란, 메타크릴옥시실란 등이 있으며, 본 발명은 상기 화합물에 한정되는 것은 아니며 본 발명과 같은 목적을 달성할 수 있는 다른 화합물을 적용할 수도 있다. 상기 변성 폴리프로필렌은 상기에서 나열한 극성 기능기 중에서 선택한 1종 또는 2종 이상의 극성기를 폴리프로필렌 수지에 그라프트화하여 제조될 수 있다.
상기 변성 폴리프로필렌의 함량이 1 중량% 미만인 경우, 강성, 굴곡특성 및 우레탄 부착성 향상에 효과를 주기 어렵고, 10 중량%보다 높은 경우에는 충격강도의 저하를 야기할 수 있으므로, 상기 변성 폴리프로필렌은 전체 착색 장섬유 강화 펠렛에 대하여 1 내지 10 중량%만큼 포함되는 것이 바람직하다.
상기 착색 장섬유 강화 펠렛의 형상은 원통형, 타원형, 럭비공형, 납작한 원기둥형 등으로 다양할 수 있으며, 상기 펠렛의 길이는 5 내지 50mm이다. 상기 섬 유 강화재는 평균 직경이 0.3 내지 50㎛이며, 상기 펠렛의 길이 방향과 평행하게 함침되어 있어 상기 펠렛의 길이와 실질적으로 거의 동일하다. 착색 장섬유 강화 펠렛 내에서 상기 섬유 강화재의 길이는 5~50mm가 적합하며 5mm 이하가 될 경우 변형량이 증대하고 웰드라인부 강도가 떨어지게 되며, 50mm보다 길면 성형기 호퍼에서 실린더로의 투입이 잘 이루어지지 않아 성형가공성이 나빠질 수 있다.
상기 섬유 강화재는 유리 섬유(Glass Fiber), 탄소 섬유(Carbon Fiber), 금속 섬유(Metal Fiber), 나일론 섬유(Nylon Fiber), 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(PET Fiber), 폴리에틸렌에틸렌케톤 섬유(PEEK Fiber), 액정 폴리머 섬유(LCP Fiber), 폴리아크로니트릴 섬유(PAN Fiber), 초고분자량 폴리에틸렌 섬유(PE Fiber), 아라미드 섬유(Aramid Fiber), 천연 섬유(Natural Fiber) 등의 섬유 중에서 선택된 1종 혹은 2종 이상의 혼합물로 구성될 수 있다.
또한, 고분자의 젖음성을 증대시키기 위해 상기 섬유 강화재에는 적절한 표면처리제, 예를 들어 실란, 티타네이트, 알루미늄, 크로뮴, 지르코늄, 보란 등과 같은 형태의 커플링제를 사용하거나 산처리 등을 가할 수 있다. 특히 많이 사용되는 유리 섬유의 경우 감마-아미노프로필트리톡시실란 등의 실란계 커플링제나 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란 등의 에폭시계 커플링제, 비닐트리클로로실란 등의 비닐실란계 커플링제를 사용하는 경우 고분자의 젖음성을 대폭 향상시킬 수 있다.
전체 착색 장섬유 강화 펠렛 내에서 섬유 강화재의 함량이 5중량%보다 작을 경우 변형량이 커지고 요구 수준의 굴곡특성을 발현할 수 없고 기계적 물성 보강 효과가 떨어지며 85중량%보다 커지면 성형가공성이 나빠진다. 따라서, 상기 섬유 강화재는 상기 착색 장섬유 강화 펠렛 내에서 5 내지 85중량%, 바람직하기로는 15 내지 45중량%만큼 포함된다.
이하에서는 착색 펠렛 및 장섬유 강화 펠렛 등이 혼합된 강화 수지용 펠렛 조성물에 대하여 설명한다.
강화 수지용 펠렛 조성물은 a) 제1 열가소성 고분자 수지 50 내지 90 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 10 내지 50 중량%로 이루어진 착색 펠렛 및 b) 제2 열가소성 고분자 10 내지 90 중량% 및 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 10 내지 90 중량%로 이루어진 장섬유 강화 펠렛으로 이루어진다. 상기 제1 열가소성 고분자 수지와 상기 제2 열가소성 고분자 수지는 동일할 수도 있으나, 서로 다른 종류일 수도 있다.
상기 제1 및 제2 열가소성 고분자 수지, 안료, 및 섬유 강화재에 관해서는 착색 장섬유 강화 펠렛과 관련하여 상술한 바와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 상기 a) 착색 펠렛과 상기 b) 장섬유 강화 펠렛이 0.02:99.98 내지 50:50의 중량비로 건식 혼합된 형태로, 혼합 후 각 성분의 조성비는 상술한 착색 장섬유 강화 펠렛의 조성비에 포함되는 것을 특징으로 한다. 즉, a) 착색 펠렛과 b) 장섬유 강화 펠렛이 혼합된 강화 수지용 펠렛 조성물을 성형하여 제조된 성형품은 착색 장섬유 강화 펠렛을 성형하여 제조된 성형품과 동일한 조성비를 가질 수 있다. 또한, 상기 강화 수지용 펠렛 조성물에는 제3 열가소 성 고분자 수지만으로 이루어진 d) 수지 펠렛을 더 첨가하여, 강화 수지용 펠렛 조성물의 전체 조성비를 조절할 수도 있다.
한편 강화 수지용 펠렛 조성물에는 착색 장섬유 강화 펠렛이 더 포함될 수도 있다. 즉, 강화 수지용 펠렛 조성물은 a) 제4 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량%, 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%로 이루어진 착색 장섬유 강화 펠렛, b) 제5 열가소성 고분자 수지 50 내지 90 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 10 내지 50 중량%로 이루어진 착색 펠렛 및 c) 제6 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량% 및 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 10 내지 90 중량%로 이루어진 장섬유 강화 펠렛이 건식 혼합되어 형성될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 강화 수지용 펠렛 조성물에는 제7 열가소성 고분자 수지만으로 이루어진 d) 수지 펠렛이 더 첨가될 수도 있다. a), b) 및 c)의 혼합인 강화 수지용 펠렛 조성물 또는 a), b), c) 및 d)의 혼합인 강화 수지용 펠렛 조성물을 성형하여 제조된 성형품은 착색 장섬유 강화 펠렛을 성형하여 제조된 성형품과 동일한 조성비를 가질 수 있다.
또는, 상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 착색 장섬유 강화 펠렛 10 내지 70 중량%, 착색 펠렛 5 내지 80 중량% 및 장섬유 강화 펠렛 10 내지 90 중량%로 이루어질 수 있다. 상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 전체 조성물 내에서 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%의 범위가 되도록 상기 착색 장섬유 강화 펠렛, 상기 착색 펠렛 및 상기 장섬유 강화 펠렛이 혼합될 수 있다. 또는 상 기 수지 펠렛 조성물은 전체 조성물 내에서 열가소성 고분자 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%의 범위가 되도록 상기 착색 장섬유 강화 펠렛, 상기 착색 펠렛, 상기 장섬유 강화 펠렛 및 상기 수지 펠렛이 혼합될 수 있다.
이 밖에도, 착색 장섬유 강화 펠렛, 착색 펠렛, 장섬유 강화 펠렛 및 수지 펠렛으로 이루어진 군으로부터 선택된 적절한 펠렛의 조합으로, 제조된 성형품 내의 조성비가 특정 값을 가지게 할 수 있다.
상기 성형품은 섬유 강화재를 포함하며 착색된 수지 성형품으로, 상기 섬유 강화재의 평균 길이는 1 내지 5 mm이고 상기 수지 성형품은 표면 경도가 5 이하인 안료로 착색된 것을 특징으로 한다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명에 따른 착색 장섬유 강화 펠렛, 강화 수지용 펠렛 조성물 및 착색 수지 성형품을 보다 더 구체적으로 설명하기 위한 예시적인 것으로서, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3
온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 12 g/10min인 폴리프로필렌 수지(PP)와 무수말레인산이 폴리프로필렌에 1% 그라프트되어 있는 변성 폴리프로필렌(mPP), 직경 17㎛의 유리 섬유(LGF) 및 안료를 사용하여 착색 장섬유 강화 펠렛을 제조하였다. 상기 안료로는 실시예 1에서는 황화아연(ZS), 실시예 2에서는 리소폰(LP), 실시예 3에서는 입자 크기가 15nm이고 오일 흡수 계수가 105 cc/100g인 카본블랙(CB3)을 사용하였으며, 비교예 1에서는 산화티탄(TiO2, TO), 비교예 2에서는 입자 크기가 60nm이고 오일 흡수 계수가 90 cc/100g인 카본블랙(CB1), 비교예 3에서는 입자 크기가 24nm이고 오일 흡수 계수가 55 cc/100g인 카본블랙(CB2)을 사용하였다. 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 사용된 성분 및 각 성분 간의 중량비는 하기 표 1에 정리하였다.
PP mPP LGF TO ZS LP CB1 CB2 CB3
실시예 1 49.7 10 40 0.3
실시예 2 49.7 10 40 0.3
실시예 3 49.5 10 40 0.5
비교예 1 49.7 10 40 0.3
비교예 2 49.5 10 40 0.5
비교예 3 49.5 10 40 0.5
표 1의 조성에 따라 유리 섬유의 길이가 펠렛의 길이와 동일하도록 길이 10mm의 착색 장섬유 강화 펠렛을 제작하였다. 제작된 펠렛으로 형체력 150톤의 사출기를 이용하여 ASTM 시험 규격에 맞도록 인장강도, 굴곡강도 및 IZOD 충격강도를 위해 시편을 제작하여 ASTM 시험법에 따라 물성을 측정하였다. 인장강도는 ASTM D638에 따라 측정하였으며, 굴곡강도는 ASTM D790에 따라 측정하였고, IZOD 충격강도는 ASTM D256에 따라 상온(23℃)에서 Notched 시험편으로 측정하였다.
각 물성에 대해 10개의 시편을 평가하여 평균값을 구하였으며 이 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
인장강도 (kgf/cm2) 굴곡강도 (kgf/cm2) IZOD 충격강도 (kgfcm/cm)
실시예 1 1325 1852 20.8
실시예 2 1317 1828 21.1
실시예 3 1352 1872 20.7
비교예 1 985 1226 9.3
비교예 2 1058 1732 11.1
비교예 3 1159 1788 14.5
실시예 1 내지 3에 사용된 황화아연(ZS), 리소폰(LP)의 표면경도는 대략 3 내지 4의 범위이고 카본블랙은 대략 1 내지 2의 범위인 반면, 비교예 4에 사용된 산화티탄(TO)은 표면경도가 대략 7 내지 8의 범위이다.
실험결과에서 확인할 수 있듯이 표면경도가 5 이하인 안료를 사용한 실시예 1 내지 3과 비교하여 표면 경도가 5 이상의 산화티탄(TO)을 사용한 비교예 1의 경우 인장강도, 굴곡강도, IZOD 충격강도가 모두 급격히 저하하는 것을 확인할 수 있다. 또한 실시예 3과 비교예 2 및 3의 비교를 통해 표면 경도 5 이하인 안료의 조건을 만족하더라도 안료의 입도 등의 특성에 따라 인장강도와 IZOD 충격강도 측면에서 큰 저하가 발생함을 확인할 수 있다. 구체적으로는 표면 경도 5 이하인 카본블랙을 안료로 사용한 경우라도, 입자 크기와 오일 흡수 계수에 따라 다른 물성을 나타낸다. 즉, 평균 입경이 30nm 이하이고, 오일 흡수 계수(oil absorption number)가 70 cc/100g 이상인 카본블랙의 경우(실시예 3)에서는 인장강도, 굴곡강도, IZOD 충격강도가 우수한 반면, 입자 크기가 60nm로 큰 경우(비교예 2)와 오일 흡수 계수가 55 cc/100g으로 작은 경우(비교예 3)에서는 인장강도와 IZOD 충격강도의 저하가 나타났다.
실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 6
온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 12 g/10min인 폴리프로필렌 수지(PP)와 무수말레인산이 폴리프로필렌에 1% 그라프트되어 있는 변성 폴리프로필렌(mPP) 및 직경 17㎛의 유리 섬유(LGF)를 사용하여 길이 10mm의 장섬유 강화 펠렛을 제조하였으며, 상기 장섬유 강화 펠렛 내에 함침된 유리 섬유의 길이는 펠렛의 길이와 동일하다.
그리고, 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 12 g/10min인 폴리프로필렌 수지(PP)와 분산제 및 안료를 하기 표 3의 조성비로 구성한 다음 이축압출기를 이용하여 착색 펠렛을 제조하였다. 상기 안료로는 실시예 4에서는 황화아연(ZS), 실시예 5에서는 리소폰(LP), 실시예 6에서는 입자 크기가 15nm이고 오일 흡수 계수가 105 cc/100g인 카본블랙(CB3)을 사용하였으며, 비교예 4에서는 산화티탄(TiO2, TO), 비교예 5에서는 입자 크기가 60nm이고 오일 흡수 계수가 90 cc/100g인 카본블랙(CB1), 비교예 6에서는 입자 크기가 24nm이고 오일 흡수 계수가 55 cc/100g인 카본블랙(CB2)을 사용하였다. 실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 6에서 사용된 성분 및 각 성분 간의 중량비는 하기 표 3에 정리하였다.
상기 장섬유 강화 펠렛과 상기 착색 펠렛치 간의 혼합은 하기 표 3의 혼합 비율에 따라 이루어졌으며, 혼합 비율은 장섬유 강화 펠렛 대 상기 착색 펠렛 간의 무게 비율을 의미한다.
제작된 펠렛으로 형체력 150톤의 사출기를 이용하여 ASTM 시험규격에 맞도록 인장강도, 굴곡강도 및 IZOD 충격강도 시편을 제작하여 ASTM 시험법에 따라 실험을 수행하였다. 각 샘플당 10개의 시편을 평가하여 평균값을 얻었으며, 그 결과를 하기 표 4에 정리하였다.
장섬유 강화 펠렛 착색 펠렛 혼합비율
PP mPP LGF PP 분산제 TO ZS LP CB1 CB2 CB3
실시예 4 50 10 40 65 5 30 99:1
실시예 5 50 10 40 65 5 30 99:1
실시예 6 50 10 40 65 5 25 98:2
비교예 4 50 10 40 65 5 30 99:1
비교예 5 50 10 40 65 5 25 98:2
비교예 6 50 10 40 65 5 25 98:2
인장강도 (kgf/cm2) 굴곡강도 (kgf/cm2) IZOD충격강도 (kgfcm/cm)
실시예 4 1307 1808 20.2
실시예 5 1321 1832 20.8
실시예 6 1332 1847 20.5
비교예 4 992 1183 10.5
비교예 5 1012 1685 12.5
비교예 6 1188 1810 14.1
실시예 4 내지 6 및 비교예 4 내지 6에서 앞선 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3과 유사한 경향의 결과를 얻을 수 있으며 안료의 표면경도와 안료의 입도 등의 특성이 기계적 물성에 미치는 영향을 재확인할 수 있다. 또한 착색제가 고함량으로 포함된 착색 펠렛을 사용하더라도 큰 물성저하가 없는 우수한 제품을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명에 의한 착색 장섬유 강화 펠렛과 강화 수지용 펠렛 조성물은 착색제를 고함량으로 포함하여 착색 성능이 우수함에도 성형품 제조시 기계적 물성의 저하가 없고 제조 비용을 크게 절감할 수 있어 자동차 산업 등의 다양한 산업 분야에서 그 활용이 기대된다.

Claims (26)

  1. 열가소성 고분자 수지, 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 및 안료를 포함하는 착색 장섬유 강화 펠렛으로서,
    상기 열가소성 고분자 수지는 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min이고, 상기 안료의 표면 경도는 5 이하인 착색 장섬유 강화 펠렛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%;
    상기 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량%; 및
    상기 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%;
    를 포함하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 섬유 강화재는 평균 직경이 0.3 내지 50㎛이고, 상기 착색 장섬유 강화 펠렛과 동일한 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안료는 황화아연, 카본블랙 및 리소폰으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안료는 평균 입경이 30nm 이하이고, 오일 흡수 계수(oil absorption number)가 70 cc/100g 이상인 카본블랙인 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안료는 오일 흡수 계수가 70 cc/100g 내지 150 cc/100g인 카본블랙인 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 고분자 수지는 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄(PU), 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리페닐렌 에테르(PPE), 폴리에테르 에테르케톤(PEEK), 액정고분자(LCP), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리메틸펜텐(PMP), 폴리설폰(PSU), 폴리에테르설폰(PES) 및 폴리이미드(PI)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 고분자 수지는 폴리올레핀계 고분자로서, 탄소수 3 이상의 에틸렌-α-올레핀 공중합체 및 스틸렌-디엔 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체가 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에틸렌-α-올레핀 공중합체는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐-1 공중합체 및 에틸렌-옥텐 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 스틸렌-디엔 공중합체는 스틸렌-부틸렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-이소프렌-스틸렌 블록 공중합체, 스틸렌-에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 및 스틸렌-에틸렌-프로필렌-스틸렌 블록 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 공중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 폴리올레핀계 고분자는 불포화카르본산, 이의 유도체, 및 오가노실란 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 극성기로 그라프트하고, 그라프트율이 0.3 내지 5 중량%인 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 펠렛.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 섬유 강화재는 유리섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 나일론 섬유, PET(polyethylene terephthalate)섬유, PEEK(poly ether ether ketone)섬유, LCP(liquid crystal polymer)섬유, PAN(polyacrylonitrile)섬유, 초고분자량 PE(polyethylene) 섬유, 아라미드 섬유, 천연섬유(natural fiber)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 섬유인 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 착색 장섬유 강화 펠렛은 산화방지제, 중화제, 핵제, 대전방지제, 난연제, 광택제, 자외선안정제, 슬립제, 이형제, 분산제 및 무기충전제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 장섬유 강화 펠렛.
  14. 제1 열가소성 고분자 수지 50 내지 90 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 10 내지 50 중량%로 이루어진 착색 펠렛; 및
    제2 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량% 및 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 10 내지 90 중량%로 이루어진 장섬유 강화 펠렛;
    을 포함하는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 착색 펠렛과 상기 장섬유 강화 펠렛이 0.02:99.98 내지 50:50의 중량비로 혼합되어 있는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 제3 열가소성 고분자 수지로 이루어진 수지 펠렛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  17. 제14항 또는 제16항에 있어서,
    상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 전체 조성물 내에,
    열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%;
    길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량%; 및
    표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 열가소성 고분자 수지 및 상기 제2 열가소성 고분자 수지 중 적어 도 하나의 열가소성 고분자 수지는 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min인 것을 특징으로 하는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  19. a) 제4 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%, 길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량%, 및 표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%로 이루어진 착색 장섬유 강화 펠렛;
    b) 제5 열가소성 고분자 수지 50 내지 90 중량% 및 표면 경도가 5 이하인 안료 10 내지 50 중량%로 이루어진 착색 펠렛; 및
    c) 제6 열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량% 및 길이가 5 내지 50mm인 섬유 강화재 10 내지 90 중량%로 이루어진 장섬유 강화 펠렛;
    이 혼합되어 있는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 제7 열가소성 고분자 수지로 이루어진 수지 펠렛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제4 열가소성 고분자 수지는 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min인 것을 특징으로 하는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 강화 수지용 펠렛 조성물은
    상기 착색 장섬유 강화 펠렛 10 내지 70 중량%;
    상기 착색 펠렛 5 내지 80 중량%; 및
    상기 장섬유 강화 펠렛 10 내지 90 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  23. 제19항 또는 제20항에 있어서,
    상기 강화 수지용 펠렛 조성물은 전체 조성물 내에,
    열가소성 고분자 수지 10 내지 90 중량%;
    길이 5 내지 50mm인 섬유 강화재 5 내지 85 중량%; 및
    표면 경도가 5 이하인 안료 0.01 내지 5 중량%;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 강화 수지용 펠렛 조성물.
  24. 섬유 강화재를 포함하는 수지 성형품에 있어서,
    상기 섬유 강화재의 평균 길이는 1 내지 5 mm이고,
    상기 수지 성형품은 표면 경도가 5 이하인 안료로 착색된 것을 특징으로 착색 수지 성형품.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 착색 수지 성형품은 제1항의 착색 장섬유 강화 펠렛, 제14항의 강화 수지용 펠렛 조성물 또는 제19항의 강화 수지용 펠렛 조성물 중 적어도 하나로 성형된 것임을 특징으로 하는 착색 수지 성형품.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 수지 성형품은 온도 230℃, 2.16kg 하중에서의 멜트인덱스(MI)가 0.1 내지 80g/10min인 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 착색 수지 성형품.
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