KR100750783B1

KR100750783B1 - 열가소성 폴리우레탄 수지제 키패드 및 그 성형방법

Info

Publication number: KR100750783B1
Application number: KR1020057022540A
Authority: KR
Inventors: 히사아키 마쯔다; 쇼헤이 쯔노다; 가즈로 호시노
Original assignee: 닛폰 폴리우레탄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2004-05-21
Publication date: 2007-08-20
Also published as: WO2004106401A1; JP3865075B2; CN100368456C; CN1809604A; EP1632514A4; JPWO2004106401A1; KR20050123505A; US20070027288A1; EP1632514A1

Abstract

TPU 시트를 열성형하는 것에 의해 얻어지는 키패드에 있어서, 해당 열가소성 폴리우레탄 수지 시트가, HDI(A1)을 주성분으로 하는 유기 디이소시아네이트(A), 폴리카보네이트 디올(B1)을 주성분으로 하는 고분자 폴리올(B), 및 탄소수 2~10의 지방족 디올(C1)을 주성분으로 하는 사슬연장제(C)를 반응시켜 얻어지는 수지 펠릿을 용융성형한 것인 것을 특징으로 하는 TPU제 키패드이다. 본 발명에 사용되는 TPU는, 2차 성형성·내올레산성·내변색성·투명성·인쇄적성이 우수하다.

TPU, 열가소성 폴리우레탄 수지, 키패드, 성형방법

Description

열가소성 폴리우레탄 수지제 키패드 및 그 성형방법{Keypad made from thermoplastic polyurethane resin and method for forming thereof}

본 발명은 열가소성 폴리우레탄 수지제 키패드 및 그 성형방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 2차 성형성(formability)·내올레산성(oleic acid resistance)·내변색성(discoloration resistance)·투명성(clarity)·인쇄적성(printability)이 우수한 열가소성 폴리우레탄 수지를 사용한 키패드 및 그 성형방법에 관한 것이다.

종래부터, 열가소성 폴리우레탄 수지(이후, TPU로 약칭한다)는 도료, 접착제, 롤, 튜브, 자기(磁氣)기록매체용 바인더 등, 광범위한 분야에 사용되고 있다. 또한 TPU는 다른 수지보다 저온특성이 우수하고, 유연성이 풍부하며, 내구성도 양호하므로, 이와 같은 특성을 살린 합성피혁, 필름, 성형용 시트로서도 널리 사용되고 있다.

그 중에서도 TPU제의 열성형 시트는, 자동차 핸들·자동차 계기패널의 표피(表皮)·수영복이나 브래지어의 바스트용 컵, 전자기기의 키패드, 전자부품의 트레이(tray), 에어매트(air mat), 워터베드(water bed), 각종 보호케이스 등에 사용되고 있다.

이와 같이 열성형 시트용 TPU는, 직접 인체에 접촉하거나, 직사일광을 쐬는 상황하에서 사용되는 경우가 많다. 이 때문에, 열성형 시트용 TPU는 2차 성형성이 우수한 것은 물론, 내올레산성(사람의 땀에 대한 내구성의 대용특성), 내변색성이 요구된다. 또한, 성형물에 의장성(意匠性)이 필요해지는 경우도 많으므로, 투명성, 인쇄적성도 필요해진다.

특허문헌 1에는, 드라이 터치성, 내올레산성이 우수한 TPU 시트가 나타내어져 있다. 또한, 특허문헌 2에는 아디페이트계 폴리에스테르와 폴리카보네이트 디올(이후, PCD로 약칭한다)을 사용한 슬러시 성형용 TPU 분말이 나타내어져 있다.

그러나, 특허문헌 1에 구체적으로 나타내어져 있는 기술은, 방향족(芳香族) 디이소시아네이트 및 유기용제(有機溶劑)를 사용하여 해당 TPU를 얻고 있기 때문에, 내변색성, 성형시의 폐액(廢液)처리나 용제의 증기에 의한 환경부하의 증대 등의 문제가 있다. 또한 슬러시성형은 정밀성형에는 적합하지 않다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 제2001-187811호 공보

특허문헌 2: 일본국 특허공개 제(평)6-206973호 공보

본 발명은 상기 과제에 비추어, 2차 성형성·내올레산성·내변색성·투명성·인쇄적성이 우수한 폴리우레탄 수지제 키패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명의 개시

본 발명은, 2차 성형성·내올레산성·내변색성·투명성·인쇄적성이 우수한 TPU제의 키패드로서, 특정 조성의 TPU를 사용함으로써, 그 목적이 달성된 것이다.

또한, 본 발명에 사용되는 TPU는 키패드 외에, 그 양호한 성능을 살리는 자동차 핸들·자동차 계기패널의 표피, 수영복이나 브래지어의 바스트용 컵, 전자기기의 키패드, 전자부품의 트레이, 에어매트, 워터베드, 각종 보호케이스 등에도 사용 가능하다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명은 이하의 (1)~(3)에 나타내어지는 것이다.

(1) TPU 시트를 열성형하는 것에 의해 얻어지는 키패드에 있어서, 상기 TPU 시트가 헥사메틸렌 디이소시아네이트(A1)을 주성분으로 하는 유기 디이소시아네이트(A), 폴리카보네이트 디올(B1)을 주성분으로 하는 고분자 폴리올(B), 및 탄소수 2~10의 지방족(脂肪族) 디올(C1)을 주성분으로 하는 사슬연장제(chain extender)(C)를 반응시켜 얻어지는 수지 펠릿(resin pellet)을 용융성형한 것 (melt-formed product)인 것을 특징으로 하는 TPU제 키패드.

(2) 상기 (1)의 TPU 시트를 진공성형 (vacuum forming)에 의해 열성형 (thermoforming)하는 것을 특징으로 하는 키패드의 성형방법.

(3) 상기 (1)의 TPU 시트를 스탬핑(stamping)성형에 의해 열성형하는 것을 특징으로 하는 키패드의 성형방법.

이하에 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

맨처음 본 발명에 있어서의 용어에 대해서 정의한다.

「열성형 시트」란, 합성수지로 되는 성형가공용 시트로서, 더욱이 그 성형에 가열공정이 필수인 것을 말하며, 그 성형방법으로서는 진공성형, 스탬핑성형, 압공(壓空)성형 등의 방법이 있다. 「1차 성형」이란, 펠릿으로부터 시트로의 성형을 말하며, 「2차 성형」이란, 이 시트로부터 키패드로 성형하는 것을 말한다. 또한, TPU 원료의 각 성분 (A)~(C)에 있어서의 「주성분으로 하는」이란, 예를 들면, (A1)성분은 (A) 중에 50 질량% 이상 차지한다는 것이다.

본 발명에 사용되는 원료에 대해서 설명한다.

본 발명에 사용되는 유기 디이소시아네이트(A)는, 헥사메틸렌 디이소시아네이트(이후, HDI로 약칭한다)(A1)을 주성분으로 하는 것이다. 유기 디이소시아네이트(A)가 HDI(A1) 이외의 이소시아네이트를 주성분으로 한 경우는, 얻어지는 TPU 펠릿의 내변색성이나 2차 성형성이 저하된다. 또한 2차 성형성이 양호하다는 것은, 정밀성형이 가능하다는 것이다. 이 때문에, 본 발명의 TPU 펠릿으로 되는 시트는, 작은(이른바 손바닥 사이즈) 전자기기용 상부 커버(예를 들면, 카드 전자계산기, TV나 비디오 데크(video deck)의 리모컨 등에 사용되는 키스위치(key switch)를 설치한 커버)용도 등에 적용이 가능해진다.

본 발명에 병용할 수 있는 HDI(A1) 이외의 유기 디이소시아네이트로서는, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 크실렌-1,4-디이소시아네이트, 크실렌-1,3-디이소이아네이트, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,2'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐에테르 디이소시아네이트, 2-니트로디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 2,2'-디페닐프로판-4,4'-디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 4,4'-디페닐프로판 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 나프틸렌-1,4-디이소시아네이트, 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트, 3,3'-디메톡시디페닐-4,4'-디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 디이소시아네이트, 데카메틸렌 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(isophoronediisocyanate), 수소첨가 톨릴렌 디이소시아네이트, 수소첨가 크실렌 디이소시아네이트, 수소첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트, 수소첨가 테트라메틸 크실렌 디이소시아네이트 등의 지환족(脂環族) 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.

얻어지는 TPU의 내후성(耐候性), 유연성, 촉감 등을 고려하면, (A) 중의 (A1) 함유량은 70 질량% 이상이 바람직하고, 특별히 80 질량% 이상이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 고분자 폴리올(B)는, PCD(B1)을 주성분으로 한다. (B1)으로서는, 일반적으로는 저분자 디올과 저분자 카보네이트와의 축합반응에 의해 얻어진다.

이 저분자 디올로서는, 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올(이후, 1,4-BD로 약칭한다), 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올(이후, 1,6-HD로 약칭한다), 3-메틸-1,5-펜탄디올(이후, MPD로 약칭한다), 네오펜틸글리콜, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 3,3-디메틸롤헵탄, 디에틸렌글리콜, 1,4-시크로헥산디올, 1,4-시크로헥산디메탄올, 2-에틸-1,3-프로판디올, 2-노르말프로필-1,3-프로판디올, 2-이소프로필-1,3-프로판디올, 2-노르말부틸-1,3-프로판디올, 2-이소부틸-1,3-프로판디올, 2-터셔리부틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-에틸-2-노르말프로필-1,3-프로판디올, 2-에틸-2-노르말부틸-1,3-프로판디올, 2-에틸-3-에틸-1,4-부탄디올, 2-메틸-3-에틸-1,4-부탄디올, 2,3-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,3,4-트리에틸-1,5-펜탄디올, 디메틸롤프로피온산, 디메틸롤부탄산, 다이머산 디올, 비스페놀 A의 알킬렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있다. 본 발명에서는, 얻어지는 TPU 시트의 투명성이나 인쇄적성 등을 고려하면 PCD를 구성하는 저분자 폴리올에서는 탄소수 2~10의 지방족 저분자 디올이 바람직하고, 특히 MPD는 얻어지는 TPU 시트에 블리드(bleed)가 거의 일어나지 않아, 투명성이나 인쇄적성이 양호하므로 가장 바람직하다.

저분자 카보네이트로서는, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 등의 디알킬 카보네이트, 디페닐 카보네이트 등의 디아릴 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 등의 알킬렌카보네이트 등을 들 수 있다.

고분자 폴리올(B)의 바람직한 수평균분자량은 500~5,000이며, 특히 바람직하게는 1,000~3,000이다. 수평균분자량이 500 미만인 경우는 얻어지는 TPU의 유연성이 불충분해지기 쉽다. 5,000을 초과하는 경우는, 기계적 강도가 불충분해지기 쉽다.

고분자 폴리올(B)가 (B1) 이외의 고분자 폴리올을 주성분으로 한 경우, 예를 들면, 폴리에테르 폴리올에서는 내열성이, 폴리에스테르 폴리올에서는 내수성이 불충분해진다.

내구성을 저하시키지 않고 병용이 가능한 PCD(B1) 이외의 고분자 폴리올로서는 폴리에스테르 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리에테르·에스테르 폴리올, 폴리올레핀 폴리올 등을 들 수 있다.

본 발명에 사용되는 사슬연장제(C)는 탄소수 2~10의 지방족 디올(C1)을 주성분으로 한다. (C1)로서는, 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-BD, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-HD, MPD, 네오펜틸글리콜, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 3,3-디메틸롤헵탄, 디에틸렌글리콜, 1,4-시크로헥산디올, 1,4-시크로헥산디메탄올, 2-에틸-1,3-프로판디올, 2-노르말프로필-1,3-프로판디올, 2-이소프로필-1,3-프로판디올, 2-노르말부틸-1,3-프로판디올, 2-이소부틸-1,3-프로판디올, 2-터셔리부틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 2-에틸-2-노르말프로필-1,3-프로판디올, 2-에틸-2-노르말부틸-1,3-프로판디올, 2-에틸-3-에틸-1,4-부탄디올, 2-메틸-3-에틸-1,4-부탄디올, 2,3-디에틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 얻어지는 TPU의 기계적 강도를 고려하면, 탄소수 2~6의 지방족 디올이 바람직하고, 특히 1,4-BD가 가장 바람직하다. 사슬연장제(C)가 (C1) 이외의 저분자 활성수소기 함유 화합물을 주성분으로 한 경우는, (2차 성형성을 포함한)성형성이나 투명성의 저하, 기계적 강도의 부족 등의 문제가 일어나기 쉽다. 병용이 가능한 (C1) 이외의 사슬연장제로서는, 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 크실릴렌디아민, 이소포론디아민, 에틸렌트리아민 등의 (수평균)분자량 500 미만의 저분자 폴리아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 모노프로판올아민 등의 (수평균)분자량 500 미만의 저분자 아미노알코올 등을 들 수 있다.

본 발명의 키패드용 TPU 펠릿의 제조시에는, 상기 원료(A)~(C)를 사용하는 것 이외에는 특별히 한정은 없고, 공지의 방법으로 제조가 가능하다. 예를 들면, 다음에 구체적인 제조공정에 대해서 기술한다. 고분자 폴리올(B)와 사슬연장제(C)의 혼합물로, 유기 디이소시아네이트(A)의 2개의 액체를, 각각 계량(計量)·혼합 교반(攪拌)하는 방법, 상기의 원료를 정량 펌프로 계량하여 강렬하게 혼합 교반한 후, 배트(vat) 상에 붓고, 추가로 예를 들면 50~200℃, 바람직하게는 60~160℃의 온도에서 반응시키는 방법, 80~250℃, 바람직하게는 120~250℃로 설정된 압출기(押出機)에 상기의 원료를 공급하고, 상기 압출기 내에서 원료를 혼련(混練), 반송(搬送)하면서 중합을 행하여 생성한 TPU를 다이(Die)로부터 압출하는 방법, 니더(kneader)에 모든 원료를 넣고, 80~250℃, 바람직하게는 120~230℃에서 반응시키는 방법 등으로 제조가 가능하다. 제조 후는 스트랜드컷(strand cut) 등을 사용하여 재단(裁斷)하여, TPU 펠릿이 얻어지게 된다. 또한 반응을 완결시키기 위해, 상술한 반응기에 다시 수지를 되돌리거나, 에이징(aging)시키는 것도 가능하다. 본 발명에서는, 압출기에 의한 제조방법이 연속 생산 가능하기 때문에 바람직하다. 펠릿으로 하는 목적은, (1) 분체(粉體)와 같이 가공시에 분진(粉塵)이 날리는 경우도 없고, (2) 유기용제의 용액과 같이 보관시나 수송시의 제약이 적으며, (3) 다양한 형상으로 용이하게 가공이 가능하다는 등의 점이 우수하기 때문이다.

TPU 펠릿 제조시에 있어서, 이른바 우레탄화 촉매의 사용은 특별히 한정은 없지만, 사용하는 쪽이 반응시간의 단축, 반응의 완결 등의 이점이 있으므로 바람직하다. 이 촉매로서는, 통상 사용되고 있는 우레탄화 촉매가 모두 사용 가능하지만, 예를 들면, 비스무트(bismuth), 납, 주석, 철, 안티몬(antimony), 우라늄, 카드뮴, 코발트, 토륨(thorium), 알루미늄, 수은, 아연, 니켈, 세륨(cerium), 몰리브덴(molybdenum), 바나듐(vanadium), 동, 망간, 지르코늄(zirconium), 칼슘 등의 유기 화합물, 무기 화합물 등을 들 수 있다. 바람직한 촉매는 유기 금속화합물, 특히 디알킬 주석화합물이 바람직하다. 대표적인 유기주석 촉매로서는, 예를 들면, 옥탄산 제1주석, 올레산 제1주석, 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 말레이트, 디부틸주석 메르캅토 프로피오네이트, 디부틸주석 도데실 메르캅티드 등을 들 수 있다. 사용하는 촉매의 양은 다른 원료의 성질, 반응조건, 목적으로 하는 반응시간 등에 의해 결정되는 것이므로, 특별히 제한된 것은 아니지만, 대체로, 촉매는 반응혼합물의 전체 질량의 0.0001~5 질량%, 바람직하게는 약 0.001~2 질량%의 범위에서 사용된다.

반응 첨가시, 바람직한 폴리올(B)와 사슬연장제(C)의 몰비는, (C)/(B)=0.5~5, 특히 1~3이 바람직하다. (C)/(B)의 값이 너무 작은 경우는, TPU의 기계적 강도가 불충분해지기 쉽다. 너무 큰 경우는, (2차 성형성을 포함한)성형성이 저하되기 쉽다.

첨가시에 있어서의, 활성수소기와 이소시아네이트기와의 몰비는, 0.8/1≤이소시아네이트기/활성수소기<1/1이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.85/1≤이소시아네이트기/활성수소기≤0.99/1이다. 이소시아네이트기/활성수소기가 하한(下限) 미만인 경우는, 얻어지는 TPU의 분자량이 작기 때문에, 기계적 강도가 불충분해진다. 상한(上限)을 초과하는 경우는, 얻어지는 TPU에 피시아이(fish-eye)가 발생하는 등의 외관불량이 일어나기 쉽다.

이와 같이 하여 얻어진 TPU의 중량평균분자량은, 5,000~1,000,000이 바람직하고, 특히 바람직하게는 10,000~500,000이다. 수평균분자량이 하한 미만인 경우는, 강도가 불충분해지기 쉽다. 상한을 초과하는 경우는, 성형성이 저하되기 쉽다. 또한, 중량평균분자량은, 겔침투크로마토그래피(GPC: Gel Permeation Chromatography)의 폴리스티렌 환산에 의한다.

얻어지는 TPU의 JIS-K7311에 규정되는 A 경도(硬度)는 70~98, 바람직하게는 80~95이다. 이 때문에, 경질(硬質)이고 손가락 촉감이 우수하며, 박물(薄物)성형하면 탄성감이 생긴다.

또한, 본 발명에서는 유기용제는 사용하지 않기 때문에, 본 발명에 의해 얻어진 TPU는 소방법에 의한 보관방법의 제약이 없고, 또한 가공시 그 외에 있어서, 대기오염 등의 환경부하가 되는 경우도 없다.

본 발명은 추가로 첨가제를 사용하는 것이 가능하다. 첨가제로서는 활제(滑劑), 가수분해방지제, 산화방지제, 자외선흡수제, 자외선안정제, 충전제(充塡劑), 보강용 섬유 등을 필요에 따라 사용하는 것이 가능하다.

본 발명의 키패드로의 성형방법은, 상술한 TPU 펠릿을 두께 0.03~5 ㎜의 필름 또는 시트로 성형한 후, 2차 성형으로서 진공성형 또는 스탬핑성형에 의해 3차원 성형하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 예를 들면 전자기기의 키패드와 같은 박물 정밀성형물이 용이하게 얻어지게 된다.

진공성형의 순서로는, 상술한 TPU 펠릿으로 되는 시트를 가열·연화(軟化)시키고, 틀(型)에 진공흡인시킨 후, 냉각·이형(離型)하고, 필요에 따라 트리밍(trimming)하여 성형물을 얻는다. 또한, 스탬핑성형의 순서로서는, 상술한 TPU 펠릿으로 되는 시트를 가열·연화시킨 후, 자웅형(female and male mold)으로 진공흡인시킨 후, 그 후 냉각·이형하고, 필요에 따라 트리밍하여 성형물을 얻는다. 어느 경우에 있어서도, 시트의 가열온도는 60~250℃가 바람직하다.

본 발명에 대해서, 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다. 실시예 및 비교예에 있어서, 「%」는 모두 「질량%」를 의미한다.

〔열가소성 폴리우레탄 수지의 제조〕

합성실시예 1

온도조정 가능한 혼합탱크에 폴리올 A를 932.3 ㎏, 1,4-BD를 67.7 ㎏ 첨가하고, 균일하게 혼합하여 60℃로 온도조절하였다. 이 혼합액은 헤드탱크에 송액(送液)되어, 여기에서 75℃로 온도조절된다. 2축 압출기의 호퍼(hopper)부근 온도: 160℃, 중간부 온도: 190℃, 앞쪽 끝 온도: 225℃로 온도조절하고, 그 호퍼구로부터 상기 혼합액을 2447 g/분, HDI를 553 g/분의 조건으로 연속적으로 원료공급하여, 스트랜드 다이(strand die)로부터 용융수지를 토출(吐出)·냉각 고화(固化) 후 스트랜드컷하였다. 이어서 25℃에서 3일간 에이징시켜 열가소성 폴리우레탄 수지의 펠릿 PU-1을 얻었다. 수지 피드량은 180 ㎏/시이다.

합성실시예 2~5, 합성비교예 1~3

표 1, 2에 나타내는 배합으로, 합성실시예 1과 동일한 조작으로 열가소성 폴리우레탄 수지의 펠릿 PU-2~8을 얻었다.

응용실시예 1~5, 응용비교예 1~3, 및 표 1~2에 있어서

폴리올 A:

3-메틸-1,5-펜탄디올과 디에틸 카보네이트로부터 얻어지는 폴리카보네이트 디올

수평균분자량=1,500

폴리올 B:

수평균분자량=1,000

폴리올 C:

1,6-헥산디올과 디에틸 카보네이트로부터 얻어지는 폴리카보네이트 디올

수평균분자량=1,000

폴리올 D:

1,4-부탄디올과 아디프산(adipic acid)으로부터 얻어지는 폴리에스테르 디올

수평균분자량=1,000

1,4-BD:

1,4-부탄디올

HDI:

헥사메틸렌 디이소시아네이트

MDI:

4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트

H₁₂MDI:

수소첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트

TPU:

열가소성 폴리우레탄 수지

중량평균분자량 측정조건

GPC 장치: 도소제 HLC-8020

용액: DMF 용액, 1%

검량선(檢量線): 폴리스티렌 검량선

용융점도 측정조건

측정기기: 플로 테스터 CFT 500C형(시마즈세이사쿠쇼제)

측정온도: 180℃

다이형상: 다이경 1㎜(직경)

다이 길이 1㎜

예열시간: 240초

하중: 98 N

시료질량: 2 g

〔폴리우레탄 수지의 평가〕

참고실시예 1~5, 참고비교예 1~3

PU-1~8을 압출하여 성형기에서 두께 0.2 mm의 시트로 용융성형한 후, 이하의 항목으로 평가하였다. 용융성형 조건은, 수지 가열온도: 180℃, T다이 온도: 170℃이다. 평가결과를 표 3, 4에 나타낸다. 또한 PU-2에 대해서는 동적 점탄성(粘彈性)을 측정하였다. 동적 점탄성 측정결과는 도 1에 나타낸다.

외관:

얻어진 수지를 육안으로 평가하였다.

○: 투명하며, 또한 피시아이는 인정되지 않는다.

△: 투명하지만, 다소 피시아이가 인정된다.

×: 탁함, 블리드, 피시아이 등이 인정된다.

내후성:

JIS K7350에 준하여 측정

크세논램프(xenon lamp)×2,000시간 조사(照射)

○: ΔYI＜10

×: ΔYI≥10

내올레산성:

70℃의 올레산 중에 24시간 샘플 시트를 침지(浸漬)하고, 파단시 강도의 저하율로 평가

○: 저하율 50% 미만

×: 저하율 50% 이상

내가수분해성:

85℃×95RH%×30일의 분위기 하에 놓은 후, JIS K7311에 준하여 파단시 강도를 측정

경도, 파단시 강도, 파단시 신장률:

JIS K7311에 준하여 측정

2차 성형성, 인쇄적성:

오목면이 되는 면에 인쇄를 실시하고, 코팅한 후, 진공성형 및 스탬핑성형하여, 인쇄상태, 각 성형품의 조임부의 상태를 육안으로 평가

인쇄적성

○: 인쇄에 일그러짐 등이 확인되지 않는다

×: 인쇄에 일그러짐 등이 확인된다

2차 성형성

○: 「모가 난」상태이다

×: 「모가 난」상태가 아니다

진공성형조건

시트 가열온도: 140℃

진공압: 1.3 ㎪

성형시간: 20초

스탬핑성형조건

시트 가열온도: 140℃

프레스압: 10 ㎫

프레스시간: 10초

동적 점탄성 측정

측정장치: 레오바이브론 DDV-01FP(A&D제)

측정조건

개시온도: -100℃

승온속도: 2℃/분

시험시료 사이즈

폭 4 ㎜

길이 25 ㎜

두께 200 ㎛

동적 변위(dynamic displacement): 16 ㎛

주파수: 11 ㎐

자동하중: 6.1×10^-2N

참고실시예 1~5의 TPU는, 모든 물성 항목에서 양호한 결과를 나타냈다. 한편, 참고비교예에 있어서는, 유기 디이소시아네이트에 MDI를 사용한 것(PU-6, 7)은 내후성이 나쁘고, 폴리에스테르 폴리올을 사용한 것(PU-7)은, 추가로 내가수분해성이 나쁜 것이었다. H₁₂MDI를 사용한 것(PU-8)은, 2차 성형성이 나쁜 것이었다.

[폴레우레탄 수지제 키패드의 평가]

실시예 1~5

진공성형 및 스탬핑성형에 의해 폴리우테탄 수지 필름을 키패드로 성형하고, 이하의 성능을 평가하였다. 진공성형조건 및 스탬핑성형조건은 상술한 바와 같다. 결과를 표 5에 나타낸다.

누름성(depressability):

손톱을 세워 강하게 누르고, 누름에 의한 부러짐 및 흠집의 확인을 육안으로 평가

○: 부러짐 및 흠집이 확인되지 않는다

×: 부러짐 및 흠집이 확인된다

키 독립성:

한개의 키를 눌러서, 옆의 키의 움직임을 확인

○: 거의 움직이지 않는다

×: 크게 움직인다

본 발명의 폴리우레탄 수지제 키패드는, 표 5로부터 나타내어지는 바와 같이 양호한 성능을 나타냈다.

도면의 간단한 설명

도 1은 PU-2의 동적 점탄성 측정결과이다. 부호의 설명 ○: 저장탄성율(E') □: 손실탄성율(E") △: 손실탄성율(E")/저장탄성율(E')(tanδ)

Claims

열가소성 폴리우레탄 수지 시트를 열성형함으로써 얻어지는 키패드로서,

상기 열가소성 폴리우레탄 수지 시트가,

헥사메틸렌디이소시아네이트(A); 3-메틸-1,5-펜탄디올과 저분자량 카보네이트와의 축합반응으로 얻어진 수평균분자량 500∼5,000의 폴리카보네이트 디올(B); 및 1,4-부탄디올(C)을, (C)/(B)=0.5∼5(몰 비), 0.8/1≤NCO/OH＜1/1 (몰 비)로 반응시켜서 얻어지는 수지 펠릿을 용융성형한 것임을 특징으로 하는,

폴리우레탄 수지제 키패드.
삭제
제1항에 있어서, 상기 저분자량 카보네이트가 디알킬 카보네이트인 폴리우레탄 수지제 키패드.
제1항에 따른 열가소성 폴리우레탄 수지 시트를 진공 성형에 의해 열 성형하는 것을 특징으로 하는 키패드의 열성형 방법.
제1항에 따른 열가소성 폴리우레탄 수지 시트를 스탬핑 성형함으로써 열 성형하는 것을 특징으로 하는, 키패드의 열성형 방법.