KR20150074563A - Thermoplastic resin composition having good low-temperature impact strength and high flexural modulus and a helmet manufactured by using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 우수한 저온충격강도 및 높은 굴곡 모듈러스를 갖는 열가소성 수지 조성물 및 그를 사용하여 제작된 헬멧에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 폴리카보네이트 수지, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 수지, 스티렌/아크릴로니트릴 수지, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트를 특정 함량비율로 포함함으로써, 저온충격특성 및 굴곡특성이 우수하고, 유동성 및 내화학성이 우수하여, 특히 모터싸이클 헬멧 및 스키, 자전거 등의 레져용 헬멧의 제조에 적합한 열가소성 수지 조성물 및 이를 사용하여 제작된 헬멧에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoplastic resin composition having excellent low-temperature impact strength and high flexural modulus, and a helmet manufactured by using the same. More particularly, the present invention relates to a thermoplastic resin composition having excellent low temperature impact strength and high flexural modulus, , Acrylonitrile / butadiene / styrene resin and polymethylmethacrylate in a specific content ratio, it has excellent low-temperature impact property and bending property, and is excellent in fluidity and chemical resistance, and particularly excellent in motorcycle helmet, The present invention relates to a thermoplastic resin composition suitable for the production of a rescue helmet of the present invention and a helmet manufactured using the thermoplastic resin composition.
폴리카보네이트(PC) 수지는 우수한 충격강도와 내열특성 및 투명성을 지니나 유동성이 부족하여 성형이 어렵고 저온충격강도가 취약하며 내화학성이 부족한 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 PC 수지를 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지(ABS 수지)와 블렌드하여 개발된 것이 PC/ABS 수지로서, 이는 기존 PC 수지의 우수한 특성을 보유하고 있을 뿐 아니라, PC 수지의 단점이었던 저온충격강도, 내화학성, 유동성 등이 개선되어 자동차용 플라스틱 재료 및 전기전자제품의 하우징, 헬멧 등의 용도로 널리 사용되고 있다. Polycarbonate (PC) resins have excellent impact strength, heat resistance, and transparency, but they have a disadvantage in that they are difficult to mold due to insufficient flowability, weak low-temperature impact strength, and lack chemical resistance. In order to overcome these shortcomings, the PC / ABS resin, which was developed by blending PC resin with acrylonitrile / butadiene / styrene resin (ABS resin), has excellent properties of conventional PC resin, Temperature impact strength, chemical resistance, fluidity and the like, which are disadvantages, have been widely used for automotive plastic materials, housings for electric and electronic products, and helmets.
모터싸이클 헬멧의 경우 상온에서도 높은 충격특성이 요구될 뿐만 아니라 겨울철, 한대지방 등에서도 사용되기 때문에 저온에서의 충격특성 역시 중요하다. 그리고 이러한 요구특성을 감안하여 DOT, Snell 등의 헬멧 안전규격에서도 저온에서의 내충격성을 평가하는 테스트를 수행하고 있다. In the case of motorcycle helmets, high impact properties are required not only at room temperature, but also at low temperatures because they are also used in winter and one fat. In consideration of these requirements, tests for evaluating the impact resistance at low temperature are also carried out in helmet safety standards such as DOT and Snell.
PC/ABS의 저온충격특성을 개선하기 위해서는 ABS 중 부타디엔의 함량을 늘리거나 PC의 분자량을 높이는 방법 등이 주로 사용되는데, 부타디엔의 함량을 늘릴 경우 수지의 물성 중 굴곡 모듈러스가 저하되어 헬멧의 안전규격 통과가 어려우며, PC의 분자량을 높일 경우에는 수지의 유동성 저하로 인해 성형이 어려워지는 단점이 있다. In order to improve the low temperature impact property of PC / ABS, it is mainly used to increase the content of butadiene in ABS or to increase the molecular weight of PC. When the content of butadiene is increased, the flexural modulus of the resin decreases, And when the molecular weight of the PC is increased, molding is difficult due to the lowered fluidity of the resin.
그 외에도 헬멧의 경우 거의 대부분 표면에 도장을 하게 되는데, 이때 수지의 내화학성이 부족하면 도장 후 도료와 희석제에 의해 물성이 저하되므로, 헬멧용 PC/ABS 수지의 경우 적절한 수준의 내화학성을 필요로 한다.In addition, most of the helmet is painted on the surface. If the chemical resistance of the resin is insufficient, the physical properties of the PC / ABS resin for the helmet will be degraded by the paint and diluent after coating. do.
한국등록특허 제10-1035072호에는, PC/ABS에 스티렌/아크릴로니트릴 수지(SAN 수지) 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 첨가하여 굴곡특성 및 내충격성을 개선한 헬멧용 수지 조성물이 개시되어 있으나, 그보다 개선된 굴곡특성 및 내충격성을 지녀 헬멧용 등으로 더욱 적합한 새로운 열가소성 수지 조성물의 개발이 요청되고 있다.Korean Patent No. 10-1035072 discloses a resin composition for a helmet which is improved in bending properties and impact resistance by adding styrene / acrylonitrile resin (SAN resin) and polymethyl methacrylate (PMMA) to PC / ABS However, development of a new thermoplastic resin composition having improved bending properties and impact resistance and more suitable for a helmet or the like has been demanded.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로서, 우수한 저온충격특성, 유동성 및 내화학성을 가지면서도, 기계적인 성질, 특히 헬멧의 안전규격 측면에서 매우 중요한 물성인 굴곡 모듈러스가 종래 기술 대비 현저히 개선된 열가소성 수지 조성물 및, 그를 사용하여 제작된 헬멧을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a bending modulus, which is an important property in terms of mechanical properties, And to provide a helmet made by using the thermoplastic resin composition.
상기한 기술적 과제를 달성하고자 본 발명은, 폴리카보네이트 수지 40~65 중량%, 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 수지 5~15 중량%, 스티렌/아크릴로니트릴 수지 10~15 중량%, 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지 10~20 중량%, 및 폴리메틸메타크릴레이트 1~10 중량%를 포함하는 열가소성 수지 조성물을 제공한다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a resin composition comprising 40 to 65 wt% of a polycarbonate resin, 5 to 15 wt% of a polysiloxane-polycarbonate copolymer resin, 10 to 15 wt% of a styrene / acrylonitrile resin, / Styrene resin 10 to 20% by weight, and polymethyl methacrylate 1 to 10% by weight, based on the total weight of the thermoplastic resin composition.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물로 제조된 셸(shell)을 포함하는 헬멧이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a helmet comprising a shell made of the thermoplastic resin composition.
본 발명에 따른 수지 조성물은 우수한 저온충격특성과 우수한 내화학성을 가지는 동시에 굴곡 모듈러스가 높고 유동성의 저하가 거의 없어서, 헬멧의 안전규격을 만족시키면서 기존의 수지에 비해 셸의 두께를 더 얇게 디자인할 수 있기 때문에 최종 제품인 헬멧의 중량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 내화학성이 우수하기 때문에 헬멧 제조 시에 도장 공정에서의 물성 저하를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 본 발명에 의한 수지 조성물은 헬멧 외에도 다른 전기전자 및 자동차 부품 등의 용도에도 적용될 수 있다.The resin composition according to the present invention has excellent low-temperature impact properties and excellent chemical resistance, and has a high flexural modulus and hardly deteriorates the fluidity. Thus, it is possible to design the shell thickness thinner than the conventional resin while satisfying the safety standard of the helmet There is an advantage that the weight of the helmet which is the final product can be reduced. Further, since the chemical resistance is excellent, there is an advantage that the deterioration of the physical properties in the coating process during the production of the helmet can be minimized. The resin composition according to the present invention can be applied not only to a helmet but also to other electric and electronic parts and automobile parts.
이하, 본 발명에 대하여 구성요소 별로 보다 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in more detail with respect to each element.
(1) 폴리카보네이트((1) Polycarbonate ( PCPC ) 수지) Suzy
본 발명의 수지 조성물에 포함되는 폴리카보네이트 수지로는 통상의 폴리카보네이트 수지를 사용하며, 바람직하게는 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 선형 방향족 폴리카보네이트 수지, 분지화된 방향족 폴리카보네이트 수지 및 방향족 폴리에스테르-카보네이트 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 방향족 폴리카보네이트 수지를 사용할 수 있다.As the polycarbonate resin contained in the resin composition of the present invention, a usual polycarbonate resin may be used, and an aromatic polycarbonate resin may be preferably used. More specifically, at least one aromatic polycarbonate resin selected from the group consisting of a linear aromatic polycarbonate resin, a branched aromatic polycarbonate resin and an aromatic polyester-carbonate resin can be used.
상기 폴리카보네이트 수지의 점도평균분자량은 18,000~30,000인 것이 바람직하다. 그 점도평균분자량이 18,000 미만이면 성형한 셸의 내충격성이 저하되어 충격 테스트시 깨짐이 발생하는 문제가 있을 수 있으며, 30,000을 초과하면 충격특성은 좋아지나 셸 성형시 점도가 너무 높아져 성형이 어려운 문제가 있을 수 있다.The viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin is preferably 18,000 to 30,000. If the viscosity average molecular weight is less than 18,000, the impact resistance of the molded shell may deteriorate and cracking may occur during the impact test. When the viscosity exceeds 30,000, the impact characteristics are improved, but the viscosity is too high during shell molding, .
본 발명의 수지 조성물에는, 조성물 총중량 100 중량%를 기준으로, 상기 폴리카보네이트 수지가 40~65 중량%로 포함되며, 바람직하게는 50~62 중량%, 보다 바람직하게는 55~60 중량%로 포함될 수 있다. 수지 조성물 내의 폴리카보네이트 수지 함량이 40 중량% 미만이면 충격강도가 낮아서 셸이 깨지고 굴곡 모듈러스가 저하되어 헬멧의 안전규격을 만족시키지 못하는 문제가 있을 수 있으며, 65 중량%를 초과하면 수지의 유동성이 저하되어 셸의 성형시 미성형의 문제가 있으며 비중이 높아져 헬멧 자체의 무게가 증가하는 문제가 있을 수 있다.The resin composition of the present invention contains 40 to 65% by weight, preferably 50 to 62% by weight, and more preferably 55 to 60% by weight of the polycarbonate resin based on 100% by weight of the total weight of the composition . If the content of the polycarbonate resin in the resin composition is less than 40% by weight, the impact strength is low, the shell is broken, and the flexural modulus is lowered, so that the safety standard of the helmet may not be satisfied. There is a problem in that the molding of the shell is not formed and the specific gravity is increased, so that the weight of the helmet itself may increase.
(2) (2) 폴리실록산Polysiloxane -폴리카보네이트(- Polycarbonate ( SiSi -- PCPC ) 공중합체 수지) Copolymer resin
본 발명의 수지 조성물에 포함되는 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 수지의 실리콘 모노머의 함량은, 이 수지를 구성하는 모노머 총 100 몰%를 기준으로, 5~15 몰%인 것이 바람직하다. 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 수지는 또한, 18,000~30,000 범위의 점도평균분자량을 바람직하게 가질 수 있다. The content of the silicon monomers in the polysiloxane-polycarbonate copolymer resin contained in the resin composition of the present invention is preferably 5 to 15 mol% based on 100 mol% of the total monomers constituting the resin. The polysiloxane-polycarbonate copolymer resin may also preferably have a viscosity average molecular weight in the range of 18,000 to 30,000.
본 발명의 구체예에 따르면, 본 발명의 수지 조성물에 포함되는 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 수지는 에스테르 결합을 갖는 히드록시 말단 실록산을 포함할 수 있으며, 그 함량은 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 수지 총중량의 5~15% 수준인 것이 바람직하다.According to an embodiment of the present invention, the polysiloxane-polycarbonate copolymer resin included in the resin composition of the present invention may include a hydroxyl-terminated siloxane having an ester bond, It is preferably 5 to 15%.
또한, 바람직하게는 상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 수지가 하기 화학식 1 또는 2에 나타낸 구조를 가질 수 있다.Preferably, the polysiloxane-polycarbonate copolymer resin may have a structure represented by the following formula (1) or (2).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
[화학식 2](2)
상기 화학식 1 및 2에서, R1은 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기를 나타낼 수 있고, R2는 독립적으로 탄소수 1 내지 13의 탄화수소기 또는 히드록시기를 나타낼 수 있으며, R3는 독립적으로 탄소수 2 내지 8의 알킬렌기를 나타낼 수 있고, R4는 알킬, 사이클로알킬, 알케닐, 알콕시, 할로겐 원자, 또는 니트로로 치환되거나 비치환된 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소기를 나타낼 수 있으며, l은 1 내지 20, m은 0 내지 10, n은 2 내지 1000, p는 1 내지 50의 정수를 나타낼 수 있다.In the general formulas (1) and (2), R 1 may independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group, an alkoxy group or an aryl group; R 2 may independently represent a hydrocarbon group or a hydroxy group having 1 to 13 carbon atoms , R 3 may independently represent an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, and R 4 represents an aromatic hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms, which is optionally substituted with alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy, halogen atom, , 1 represents an integer of 1 to 20, m represents an integer of 0 to 10, n represents an integer of 2 to 1000, and p represents an integer of 1 to 50.
상기 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체 수지는 방향족, 지방족, 또는 방향족과 지방족을 동시에 지니는 구조를 가질 수 있고, 할로겐, 산소, 질소 및/또는 황을 포함할 수도 있다.The polysiloxane-polycarbonate copolymer resin may have an aromatic, aliphatic, or aromatic and aliphatic structure, and may contain halogen, oxygen, nitrogen, and / or sulfur.
본 발명의 수지 조성물에는, 조성물 총중량 100 중량%를 기준으로, 상기 Si-PC 공중합체 수지가 5~15 중량%로 포함되며, 바람직하게는 5~12 중량%, 보다 바람직하게는 8~12 중량%로 포함될 수 있다. 수지 조성물 내의 Si-PC 공중합체 수지 함량이 5 중량% 미만이면 실리콘 세그먼트의 함량이 낮아 저온에서의 충격보강 효과를 기대할 수 없으며, 15 중량%를 초과하면 PC 대비 유연한 Si-PC 특성상 굴곡 모듈러스가 저하되어 헬멧 안전규격 평가에서 문제가 될 수 있다.The resin composition of the present invention contains the Si-PC copolymer resin in an amount of 5 to 15% by weight, preferably 5 to 12% by weight, more preferably 8 to 12% by weight, based on 100% %. ≪ / RTI > If the content of the Si-PC copolymer resin in the resin composition is less than 5% by weight, the effect of impact reinforcement at low temperature can not be expected because the content of the silicone segment is low. If the content is more than 15% by weight, the flexural modulus This may be a problem in the evaluation of helmet safety standards.
한편, 본 발명의 수지 조성물에 포함되는 상기 PC 수지와 Si-PC 공중합체 수지의 합계량은, 조성물 총중량 100 중량%를 기준으로, 바람직하게는 50~70 중량%, 보다 바람직하게는 60~70 중량%일 수 있다. 수지 조성물 내의 PC 수지와 Si-PC 공중합체 수지 합계량이 50 중량% 미만이면 충격강도가 낮아져 셸이 깨지는 문제가 생길 가능성이 높고, 70 중량%를 초과하면 수지 조성물의 유동성이 저하되어 셸의 성형에 어려움이 있을 수 있으며, 굴곡 모듈러스가 저하되어 안전규격을 통과하지 못할 가능성이 증가하게 된다.On the other hand, the total amount of the PC resin and the Si-PC copolymer resin contained in the resin composition of the present invention is preferably 50 to 70 wt%, more preferably 60 to 70 wt%, based on 100 wt% %. ≪ / RTI > If the total amount of the PC resin and the Si-PC copolymer resin in the resin composition is less than 50% by weight, there is a high possibility that the shell is cracked due to a low impact strength. If the total amount exceeds 70% by weight, There is a possibility that there is difficulty and the possibility that the bending modulus decreases and the safety standard is not passed can be increased.
(3) 스티렌/(3) Styrene / 아크릴로니트릴Acrylonitrile (( SANSAN ) 수지) Suzy
본 발명의 수지 조성물에 포함되는 스티렌/아크릴로니트릴 수지에 중합단위로서 포함되는 아크릴로니트릴 함량에는 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 스티렌/아크릴로니트릴 수지 100 중량% 내에 24~40 중량%의 아크릴로니트릴이 중합단위로서 포함된다. 스티렌/아크릴로니트릴 수지 100 중량% 내의 아크릴로니트릴 함량이 25중량% 미만이면 수지의 내화학성이 저하되고 도장시 물성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 40 중량%를 초과하면 폴리카보네이트 수지와 블렌드시 상용성이 저하되어 충격강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다.The content of acrylonitrile contained as a polymerization unit in the styrene / acrylonitrile resin contained in the resin composition of the present invention is not particularly limited, but preferably 24 to 40% by weight of acrylonitrile in 100% by weight of styrene / acrylonitrile resin Ronitril is included as a polymerization unit. If the content of acrylonitrile in 100 wt% of the styrene / acrylonitrile resin is less than 25 wt%, there may be a problem that the chemical resistance of the resin is deteriorated and the physical properties at the time of coating may be lowered. If the acrylonitrile content exceeds 40 wt% There may be a problem that the impact strength is lowered due to lowered compatibility.
상기 스티렌/아크릴로니트릴 수지의 중량평균분자량은 50,000~300,000인 것이 바람직하다. 스티렌/아크릴로니트릴 수지의 중량평균분자량이 50,000 미만이면 충격강도 및 내화학성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 300,000을 초과하면 수지 조성물의 점도가 너무 높아 셸의 성형이 어려운 문제가 있을 수 있다.The weight average molecular weight of the styrene / acrylonitrile resin is preferably 50,000 to 300,000. If the weight average molecular weight of the styrene / acrylonitrile resin is less than 50,000, impact strength and chemical resistance may be deteriorated. If the weight average molecular weight is more than 300,000, the viscosity of the resin composition may be too high to form the shell.
본 발명의 수지 조성물에는, 조성물 총중량 100 중량%를 기준으로, 상기 SAN 수지가 10~15 중량%로 포함되며, 바람직하게는 12~15 중량%로 포함될 수 있다. 수지 조성물 내의 SAN 수지 함량이 10 중량% 미만이면 수지 조성물의 유동성이 감소하여 성형이 어려울 뿐만 아니라 최종 수지 조성물의 굴곡 모듈러스가 저하되어 헬멧의 안전규격을 만족시키지 못하는 문제가 발생할 수 있으며, 15 중량%를 초과하면 최종 수지 조성물의 충격강도가 저하되는 문제가 있다.In the resin composition of the present invention, the SAN resin may be contained in an amount of 10 to 15% by weight, preferably 12 to 15% by weight based on 100% by weight of the total composition. If the SAN resin content in the resin composition is less than 10% by weight, the resin composition may have a reduced fluidity, which may be difficult to mold, and the flexural modulus of the final resin composition may be lowered, , There is a problem that the impact strength of the final resin composition is lowered.
(4) (4) 아크릴로니트릴Acrylonitrile /부타디엔/스티렌(/ Butadiene / styrene ( ABSABS ) 수지) Suzy
본 발명의 수지 조성물에 포함되는 아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌 수지로는 부타디엔에 아크릴로니트릴/스티렌 수지가 그라프트된 코어-셸 구조를 가지는 것이 바람직하다. 상기 그라프트된 아크릴로니트릴/스티렌 수지에 중합단위로서 포함되는 아크릴로니트릴 함량에는 특별한 제한이 없으며, 아크릴로니트릴/스티렌 수지 100중량%를 기준으로 25~40 중량%인 것이 바람직하다.The acrylonitrile / butadiene / styrene resin contained in the resin composition of the present invention preferably has a core-shell structure in which acrylonitrile / styrene resin is grafted to butadiene. The content of acrylonitrile contained as a polymerization unit in the grafted acrylonitrile / styrene resin is not particularly limited, and it is preferably 25 to 40% by weight based on 100% by weight of the acrylonitrile / styrene resin.
상기 ABS 수지에 포함되는 부타디엔 함량에는 특별한 제한이 없으며, ABS 수지 100 중량%를 기준으로 40~60 중량%인 것이 바람직하다.The content of butadiene in the ABS resin is not particularly limited, and is preferably 40 to 60% by weight based on 100% by weight of the ABS resin.
상기 부타디엔의 평균입자 크기는 0.1~0.3 마이크로미터인 것이 바람직하다. 부타디엔의 평균입자 크기가 0.1 마이크로미터 미만이면 충격보강 효과가 충분하지 못하여 충격강도가 저하되는 문제가 있을 수 있고, 0.3 마이크로미터를 초과하면 분산성이 저하되어 역시 충격강도가 저하되는 문제가 있을 수 있다.The average particle size of the butadiene is preferably 0.1 to 0.3 micrometer. When the average particle size of butadiene is less than 0.1 micrometer, there is a problem that the impact reinforcing effect is not sufficient and there is a problem that the impact strength is lowered. If the average particle size is more than 0.3 micrometer, have.
본 발명의 수지 조성물에는, 조성물 총중량 100 중량%를 기준으로, 상기 ABS 수지가 10~20 중량%로 포함되며, 바람직하게는 12~18 중량%로 포함될 수 있다. 수지 조성물 내의 ABS 수지 함량이 10 중량% 미만이면 수지 조성물의 충격강도가 저하되는 문제가 있을 수 있고, 20 중량%를 초과하면 골곡 모듈러스가 저하되어 헬멧의 안전규격을 통과하지 못하는 문제가 있을 수 있다.In the resin composition of the present invention, the ABS resin is included in an amount of 10 to 20% by weight, preferably 12 to 18% by weight based on 100% by weight of the total weight of the composition. If the ABS resin content in the resin composition is less than 10% by weight, the impact strength of the resin composition may be lowered. If the ABS resin content exceeds 20% by weight, the modulus of curling may decrease, .
(5) 폴리메틸메타크릴레이트((5) Polymethyl methacrylate ( PMMAPMMA ))
본 발명의 수지 조성물에 포함되는 폴리메틸메타크릴레이트의 중량평균분자량은 50,000~200,000인 것이 바람직하다. 폴리메틸메타크릴레이트의 중량평균분자량이 50,000 미만이면 수지 조성물의 충격강도를 저하시키는 문제가 있을 수 있고, 200,000을 초과하면 폴리메틸메타크릴레이트의 점도가 너무 높아 용융 가공시 분산이 좋지 못하여 역시 충격강도를 저하시키는 문제가 있을 수 있다.The weight average molecular weight of the polymethyl methacrylate contained in the resin composition of the present invention is preferably 50,000 to 200,000. If the weight average molecular weight of the polymethyl methacrylate is less than 50,000, the impact strength of the resin composition may be lowered. If the weight average molecular weight exceeds 200,000, the viscosity of the polymethyl methacrylate is too high, There may be a problem of lowering the strength.
본 발명의 수지 조성물에는, 조성물 총중량 100 중량%를 기준으로, 상기 PMMA가 1~10 중량%로 포함되며, 바람직하게는 2~7 중량%, 보다 바람직하게는 3~5 중량%로 포함될 수 있다. 수지 조성물 내의 PMMA 함량이 1 중량% 미만이면 최종 수지 조성물의 굴곡 모듈러스 상승에 거의 효과가 없으며, 10 중량%를 초과하면 굴곡 모듈러스는 증가하나 최종 수지 조성물의 충격강도를 저하시키는 문제가 있다.The resin composition of the present invention may contain 1 to 10% by weight, preferably 2 to 7% by weight, and more preferably 3 to 5% by weight of the PMMA based on 100% by weight of the total composition . If the content of PMMA in the resin composition is less than 1% by weight, the final resin composition has little effect on the increase of the flexural modulus. If the PMMA content exceeds 10% by weight, the flexural modulus is increased but the impact strength of the final resin composition is lowered.
본 발명의 수지 조성물에는 상기한 성분들 이외에도 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 포스파이트 계열의 산화방지제, 스테아레이트계 또는 지방산 계열의 윤활제 또는 통상의 자외선 안정제, 이형제와 같은 첨가제들이 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 수지 조성물 100 중량부당 각각 0.1~2 중량부의 양으로 포함될 수 있다. To the resin composition of the present invention, other additives such as a phosphite-based antioxidant, a stearate-based or fatty acid-based lubricant or a conventional ultraviolet stabilizer and a releasing agent may be used alone Or a mixture of two or more of them may be used, preferably 0.1 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the resin composition.
본 발명의 수지 조성물은 상기한 바와 같은 성분들을 압출기로 혼합압출하는 통상의 방법에 의하여 제조가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 수지 조성물은 사출성형 등의 통상의 방법에 의하여 성형될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 구체예에 따르면, 이축 압출기(twin screw extruder)를 사용하여 상기한 바와 같은 성분들을 혼합압출하고, 통상의 사출성형기로 성형하여 목적하는 성형품을 제조할 수 있다.The resin composition of the present invention can be produced by a conventional method of mixing and extruding the above components by an extruder, but the present invention is not limited thereto. In addition, the resin composition of the present invention can be molded by a conventional method such as injection molding, but is not limited thereto. According to one embodiment of the present invention, the components as described above may be mixed and extruded using a twin screw extruder and molded into a conventional injection molding machine to produce a desired molded article.
본 발명의 수지 조성물은 특히 헬멧, 바람직하게는 모터싸이클 헬멧 및 스키, 자전거 등의 레져용 헬멧의 소재로서 적합하게 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 열가소성 수지 조성물로 제조된 셸(shell)을 포함하는 헬멧이 제공된다. 여기서 “셸(shell)”이란 헬멧 착용자의 사고시 외부로부터의 충격을 차단 및 흡수하는 가장 중요한 역할을 담당하는 구성품으로 단순한 외피의 기능이 아닌 헬멧의 본체를 의미한다.The resin composition of the present invention can be suitably used as a helmet, preferably a motorcycle helmet, and as a material for a leisure helmet such as a ski or a bicycle. Thus, according to another aspect of the present invention, there is provided a helmet comprising a shell made of the thermoplastic resin composition. Here, the term "shell" refers to the body of the helmet, which is not a function of a simple sheath, and is a component that plays the most important role of intercepting and absorbing an impact from the outside when a person wearing the helmet is injured.
이하에서 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐 본 발명이 이에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples. However, the following examples are provided to illustrate the present invention, but the present invention is not limited thereto.
실시예Example 및 And 비교예Comparative Example
이축압출기를 사용하여 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 실시예 1~2 및 비교예 1~4의 조성물을 혼합하여 압출하고, 100℃에서 6시간 건조 후 사출 성형하였다.Using the twin-screw extruder, the compositions of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 were mixed and extruded in the composition shown in the following Table 1, followed by drying at 100 ° C for 6 hours and injection molding.
PC 수지: 삼양사 TRIREX 3022PJPC resin: Samyang Corporation TRIREX 3022PJ
Si-PC 공중합체 수지: 삼양사 Si-PC (TRIREX 3022PJSI, 상기 화학식 1의 폴리실록산-폴리카보네이트 공중합체, 실록산 함량: 10 중량%)Si-PC copolymer resin: Samyang Sil-PC (TRIREX 3022PJSI, polysiloxane-polycarbonate copolymer of the above formula (1), siloxane content: 10% by weight)
SAN 수지: 금호석유화학 SAN360SAN resin: Kumho Petrochemical SAN360
ABS 수지: 금호석유화학 HR150FABS resin: KKPC HR150F
PMMA 수지: LG화학 IH830PMMA resin: LG Chem IH830
MBS계 충격보강제: 롬앤하스 EXL2602
MBS impact modifier: Rohm and Haas EXL2602
사출성형해서 얻은 ASTM 굴곡시편과 충격시편(1/8인치)으로 굴곡탄성률과 Izod 충격강도를 측정하였으며, 사출성형으로 셸의 형상과 유사한 반구형 시편을 사출하여 저온에서 falling dart 테스트를 통해 저온충격특성을 파악하였다. falling dart 테스트는 Snell 및 DOT 평가규격과 동일하게 88J의 에너지를 가할 수 있는 높이와 무게에서 행하였으며, 10개의 시편에 대하여 테스트를 행한 뒤, 시편의 관통 여부와 crack 패턴에 따라 평가하였다. 측정 및 평가결과를 하기 표 2에 나타내었다.Flexural modulus and Izod impact strength were measured with ASTM flexural specimens and impact specimens (1/8 inch) obtained by injection molding. Injection molds were used to inject hemispherical specimens similar to shell shapes. Low temperature impact properties . The falling dart test was performed at the height and weight of 88 J of the same energy as the Snell and DOT test specimens. Ten specimens were tested and evaluated according to the penetration of the specimen and the crack pattern. The measurement and evaluation results are shown in Table 2 below.
Crack 패턴 및 평가 기준Crack patterns and criteria
A: 일자의 crack 패턴, 가장 양호A: Date crack pattern, the best
B: 삼각형의 crack 패턴, 양호B: Triangle crack pattern, good
C: 함몰, 불량C: Depression, failure
D: 시편 완전 파손, 심각한 불량
D: Complete specimen breakage, serious failure
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실시예 조성물들은 굴곡 모듈러스(높을수록 우수) 및 저온 충격강도(높을수록 우수) 모두 우수한 결과를 나타내었으며, falling dart 평가에서도 가장 우수한 결과를 나타내었다. 반면, 비교예 1 및 4 조성물은 굴곡 모듈러스가 열악하였고, 비교예 3 조성물은 저온 충격강도가 열악하였으며, falling dart 평가 결과 비교예 1 내지 4 조성물 모두 헬멧의 안전규격을 통과하지 못할 정도로 치명적인 불량을 나타내었다.
As can be seen from the results of Table 2, the compositions according to the present invention exhibited excellent results in both bending modulus (excellent at high) and low temperature impact strength (excellent at high temperature), and exhibited the best results in falling dart evaluation . On the other hand, the compositions of Comparative Examples 1 and 4 were poor in flexural modulus, the composition of Comparative Example 3 was poor in low temperature impact strength, and the falling dart evaluation results showed that the compositions of Comparative Examples 1 to 4 had fatal flaws Respectively.
Claims (11)
[화학식 1]
[화학식 2]
상기 화학식 1 및 2에서, R1은 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 알킬기, 알콕시기, 또는 아릴기를 나타내고, R2는 독립적으로 탄소수 1 내지 13의 탄화수소기 또는 히드록시기를 나타내며, R3는 독립적으로 탄소수 2 내지 8의 알킬렌기를 나타내고, R4는 알킬, 사이클로알킬, 알케닐, 알콕시, 할로겐 원자, 또는 니트로로 치환되거나 비치환된 탄소수 6 내지 30의 방향족 탄화수소기를 나타내며, l은 1 내지 20, m은 0 내지 10, n은 2 내지 100, p는 1 내지 50의 정수를 나타낸다.The thermoplastic resin composition according to claim 4, wherein the polysiloxane-polycarbonate copolymer resin has a structure represented by the following formula (1) or (2):
[Chemical Formula 1]
(2)
In Formula 1 and 2, R 1 independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, an alkyl group, or aryl, R 2 is independently represent a hydrocarbon group or hydroxy group of a carbon number of 1 to 13, R 3 is Independently represents an alkylene group of 2 to 8 carbon atoms and R 4 represents an aromatic hydrocarbon group of 6 to 30 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with alkyl, cycloalkyl, alkenyl, alkoxy, halogen atom, or nitro, 20, m is an integer of 0 to 10, n is an integer of 2 to 100, and p is an integer of 1 to 50.
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