같은 원료인데 수지가 바뀌면 왜 실패하는가
원료는 색을 내는 원료일 뿐이라고 생각하기 쉽습니다. 그러나 원료는 수지와 함께 가공 온도를 통과하고, 수지 결정 구조 속에 자리를 잡는 물질입니다. 수지가 바뀌면 원료가 겪는 환경 자체가 달라집니다.
수지별 원료 선택을 결정하는 변수는 3가지입니다.
- 가공 온도 — 원료의 내열 상한을 넘으면 변색·분해
- 결정화도 — 원료 입자가 수지 결정화의 핵으로 작용해 물성·수축률 변화
- 캐리어 상용성 — 마스터배치 캐리어 수지가 베이스 수지와 섞이지 않으면 상분리
수지별 기준 — PE·PP·PET
범용 수지 중 가공 온도가 가장 낮아 원료 선택 폭이 가장 넓습니다. 대부분의 유기 원료를 쓸 수 있습니다. 주의점은 두 가지입니다.
첫째, 필름 용도라면 원료 입자에 의한 피시아이(fish-eye)·핀홀이 치명적이므로 분산도가 높은 등급이 필요합니다. 둘째, HDPE 대형 성형품은 특정 유기 원료(프탈로시아닌 블루·그린 등)가 결정핵제로 작용해 수축 변형(warpage)을 일으킬 수 있습니다. 치수 정밀 부품이라면 무기 원료 또는 변형 저감 등급을 검토하십시오.
PE보다 가공 온도가 40°C가량 높습니다. PE용 원료를 그대로 가져오면 이 구간에서 변색 사고가 납니다. 특히 아조계 유기 원료 중 내열 상한 220°C 부근 제품이 위험합니다.
PP는 결정화 속도가 빨라 원료의 결정핵제 효과가 PE보다 더 강하게 나타납니다. 같은 금형에서 색상만 바꿨는데 치수가 달라졌다면 원료의 핵제 효과를 의심해야 합니다. 자동차 내장재라면 내열뿐 아니라 내광성(빛 노출 변색) 등급 7~8급을 함께 확인하십시오.
범용 수지 중 착색 난이도가 가장 높습니다. 이유는 3가지입니다.
첫째, 가공 온도 270~300°C를 견디는 유기 원료가 많지 않습니다. 둘째, PET는 수분에 극도로 민감합니다. 원료·마스터배치에 수분이 있으면 가수분해로 IV(고유점도)가 떨어져 색이 아니라 물성이 무너집니다. 셋째, 투명 용기 용도가 많아 원료 입자 크기가 헤이즈(탁도)로 직결됩니다.
PET용은 반드시 PET 전용 그레이드를 쓰고, 캐리어도 PET 또는 상용성 있는 폴리에스터계인지 확인해야 합니다. PE 캐리어 마스터배치를 PET에 넣으면 층분리와 백탁이 발생합니다.
한눈에 비교 — 수지별 원료 선택 기준
| 구분 | PE | PP | PET |
|---|---|---|---|
| 가공 온도 | 160~220°C | 200~260°C | 270~300°C |
| 원료 내열 기준 | 240°C 이상 | 260°C 이상 | 300°C 이상 |
| 유기 원료 사용 | 대부분 가능 | 내열 등급 확인 필수 | 고내열 등급만 가능 |
| 수분 민감도 | 낮음 | 낮음 | 매우 높음 (IV 저하) |
| 핵제 효과 주의 | HDPE 대형품 | 강함 (치수 변형) | 보통 |
| 캐리어 수지 | PE 계열 | PP 계열 | PET·폴리에스터계 전용 |
"범용 원료 하나로 PE·PP·PET 다 됩니다"라고 말하는 공급사는 걸러야 합니다. 무기 원료 일부는 가능하지만, 유기 원료는 수지별 전용 그레이드가 원칙입니다. TDS에서 내열 온도와 캐리어 수지 종류를 반드시 확인하십시오.
구매 전 확인 체크리스트 4가지
꼭 KTN이 아니어도 됩니다. 다만 수지별 전용 그레이드를 구분해서 공급하고, TDS·COA 원본으로 수치를 증명할 수 있는 업체인지 확인하십시오. 그 확인만으로 색상 불량의 절반은 예방됩니다.
자주 묻는 질문
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수지에 맞는 원료, 수치로 검증하고 쓰십시오
PE·PP·PET 수지별 전용 원료·마스터배치를 직수입 공급합니다.
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