KR100838112B1 - 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신발, 의류 및 휴대폰 케이스 등과 같이 내부 또는 외부 온도에 의해 온도가 변화되는 것을 축열과 방열을 통해 적정온도로 유지시킬 수 있는 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법에 관한 것이다.

폴리카보네이트, 상전이물질, 축열, 방열, 마이크로캡슐, ABS, 시트

Description

상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법{Mobile Phone Using Phase Change Materials, Manufacturing Method Thereof}

도 1은 본 발명에 따른 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스의 제조방법에 따른 순서도,

도 2는 도 1의 S300의 세부순서도.

본 발명은 휴대폰 케이스 등과 같이 내부 또는 외부 온도에 의해 온도가 변화되는 것을 축열과 방열을 통해 적정온도로 유지시킬 수 있도록한 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법에 관한 것이다.

시대가 발달됨에 따라 휴대폰은 필수품목으로 자리 잡고 있다. 하지만 이러한 휴대폰은 내장된 밧데리의 발열로 인해 휴대폰 내부의 온도가 올라가 액정과 내부 부품의 고장이 잘 일어나고 있는 실정이다.

최근에는 의류 및 신발 분야에서 쾌적성을 증진을 위한 고기능성 제품의 시 트에 관한 개발이 증가하고 있다.

이를 위해 현재까지는 주로 외부공기가 잘 들어오고 내부공기는 외부로 잘 빠져 나가도록 하는 공기통풍 위주의 시트만 개발되고 있는 실정이다.

하지만 고기능성 시트의 궁극적인 목적은 외부 환경의 변화에 스스로 쾌적성을 제어할 수 있는 지능성 기능 및 이를 응용한 제품개발에 있다.

따라서 외부 또는 내부온도에 따라 축열과 방열 기능을 통해 적극적인 적정온도변화를 가변시킬 수 있는 휴대폰 케이스와, 의류 및 신발시트 및 이의 제조방법이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 신발, 의류 및 휴대폰 케이스 등과 같이 내부 또는 외부 온도에 의해 온도가 변화되는 것을 축열과 방열을 통해 적정온도로 유지시킬 수 있는 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명의 목적은, 70% 내지 90%중량을 점유하는 폴리카보네이트 또는 ABS 또는 폴리카보네이트/ABS 중 선택되는 어느 하나인 합성수지재에 10 내지 30%중량을 점유하는 축열 상전이물질을 포함한 마이크로캡슐을 혼합하여 성형하며, 이때 상기 마이크로캡슐은 입경이 1 내지 10㎛로 이루어지며, 상기 상전이물질을 포함하는 마이크로캡슐의 벽재는 멜라민과 포름알데히드가 혼합되어 이루어지는 마이크로캡슐을 혼합하여 블랜딩수지를 생성하며, 상기 블랜딩 수지를 압출기에 투입하여 펠레트수지를 생성하고, 상기 펠레트 수지를 사출기에 투입하여 사출 완성하는 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법에 있어서,
상기 블랜딩수지는 압출기에서 160 내지 300℃ 온도 범위에서 압출하여 펠레트수지를 생성하며, 상기 압출된 펠레트수지는 사출기에서 160 내지 300℃ 온도 범위에서 400 내지 1200kg/㎟ 압력하에 사출하여 완성하되,
휴대폰케이스의 축열 효과를 증대시키고 외관의 질적미감을 높이기 위해서,
상기 휴대폰 케이스의 표면에 폴리카보네이트 포함된 코팅재를 도장하여 제 1코팅층을 형성하는 단계와,
상기 제 1코팅층의 상부에 축열마이크로캡슐 포함된 코팅재를 도장하여 제 2코팅층을 형성하는 단계와,
상기 제 2코팅층의 상부에 UV을 조사하여 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법을 마련함에 의한다.

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본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스의 제조방법에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 휴대폰 케이스 등과 같이 내부 또는 외부 온도에 의해 온도가 변화되는 것을 축열과 방열을 통해 적정온도로 유지시킬 수 있는 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 휴대폰 케이스는 70% 내지 90%중량을 점유하는 폴리카보네이트 또 는 ABS 또는 폴리카보네이트/ABS 중 선택되는 어느 하나인 합성수지재 및 상기 합성수지재에 10 내지 30%중량을 점유하는 상전이물질을 포함한 마이크로캡슐를 혼합하여 성형된 구조이다.

여기서 본 발명은 휴대폰 케이스는 실시예이며, 이외에, 컴퓨터케이스, 노트북케이스. LCD판넬, PDP판넬 등과 같은 모든 전자제품의 케이스에 적용될 수 있다.

상기에서 마이크로캡슐은 내부에 상전이물질을 포함하여 구성된다.

여기서 상전이 물질은 비교적 낮은 온도변화에서도 용융과 결정화 현상을 일으켜 외부의 온도변화에 따라 스스로 열을 흡수, 저장, 방출과 같은 일련의 과정을 행하는 물질이다. 즉 주변의 온도가 상승하면 용융화하면서 열을 흡수하고, 주변의 온도가 낮아지면 결정화하면서 열을 방출하는 축열과 방열 특성을 반복적으로 나타내는 물질이다.

이러한 상전이물질을 수용하는 마이크로캡슐인데 상기 마이크로캡슐은 벽재는 멜라민과 포름알데히드가 혼합되어 이루어진다.

이 때 상기 마이크로캡슐은 입경이 1 내지 10㎛의 범위이고, 평균입경은 2 ~ 4㎛의 범위를 갖는다.

이는 마이크로캡슐의 입경이 10㎛ 이상의 경우 마이크로캡슐의 균일성의 저하와 휴대폰 케이스를 제조하는데 있어서 휴대폰 케이스의 경도를 감소시키기 때문에 바람직하지 않다.

이외에, 휴대폰 케이스의 경도와 축열 물성은, 합성수지재와 마이크로캡슐의 함량률에 의해서도 큰 영향을 받게 되는 데, 마이크로캡슐의 함량비가 높아질수록 축열기능은 증가 하지만 경도가 감소하게 되어 제조상의 여러가지 문제점을 야기 시키게 된다.

따라서 마이크로캡슐의 중량비가 10%이하 일 경우에는 축열 특성이 제품에 적용하기에는 적합하지 않으므로 바람직하지 않고, 30%이상일 경우에는 축열특성은 우수하지만 휴대폰 케이스의 경도가 약해서 불량률이 증가하기 때문에 바람직하지 않다.

이하에서는 본 발명에 따른 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스의 제조방법에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스의 제조방법에 따른 순서도이고, 도 2는 도 1의 S300의 세부순서도이다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 70% 내지 90%중량을 점유하는 폴리카보네이트 또는 ABS 또는 폴리카보네이트/ABS 중 선택되는 어느 하나인 합성수지재에 10 내지 30%중량을 점유하는 축열 상전이물질을 포함한 마이크로캡슐를 혼합하여 블랜딩수지를 생성한다.(S100)

이후 상기 블랜딩수지를 압출기에 투입시켜 160 내지 300℃ 온도 범위에서 압출하여 펠레트수지를 생성한다.(S200)

여기서 펠레트수지는 펠레타이즈를 관통시켜 알갱이화 시킨 것이다.

이 후 펠레트수지를 사출기에 투입하여 160 내지 300℃ 온도 범위에서 400 내지 1200kg/㎟ 압력으로 사출하여 완성한다.(S300)

이 때 S300단계는 후처리 공정으로 휴대폰케이스의 축열 효과를 증대시키고 외관의 질적미감을 높이기 위해서, 상기 휴대폰 케이스의 표면에 폴리카보네이트 포함된 코팅재를 도장하여 제 1코팅층을 형성하는 단계(S310)와, 상기 제 1코팅층의 상부에 축열마이크로캡슐 포함된 코팅재를 도장하여 제 2코팅층을 형성하는 단계(S320)와, 상기 제 2코팅층의 상부에 UV을 조사하여 완성하는 단계(S330)를 더 포함할 수 있다.

[실시예 1]

PC/ABS 블랜딩수지에 입경이 2 내지 4㎛의 마이크로캡슐을 20%중량을 혼합하고 압출기를 이용하여 160 내지 300℃ 온도 범위에서 압출한 후, 펠레타이즈를 관통시켜 대량생산에 적합한 펠레트수지를 만들고, 상기 펠레트수지를 사출기를 사용하여 몰드에 주입시켜 휴대폰 케이스를 만들었다.(이 때 선행조건은 사출기 내부의 몰드온도가 60 내지 120℃ 이고, 스크류의 속도는 30 내지 110rpm이다.)

*실험결과 1*

[실시예 1]로 제조된 휴대폰 케이스와 일반 케이스를 휴대폰 장비에 장착하여 60℃ 드라이 오븐에서 10분간 고온으로 처리하여 열화상을 이용하여 온도를 측정하였다. 이 결과 실시예 1로 제조된 휴대폰 케이스의 온도는 25 내지 30℃ 정도의 온도인 것을 확인하였으며, 일반 케이스는 오차범위 내에서 약 50 내지 55℃ 정도의 온도를 확인할 수 있었다.

*실험결과 2*

[실시예 1]로 제조된 휴대폰 케이스를 휴대폰 장비에 창착하여 60℃ 드라이 오븐에서 고온으로 처리한 다음 바로 드라이 아이스 위에 방치하여 저온으로 처리하여 시간이 경과함에 따른 열화상(Thermography, Model TH3102MR)을 이용하여 축열 성능을 확인하였는데, 이 결과 고온에서는 휴대폰 케이스가 전체적으로 높은 온도를 나타내었지만, 드라이 아이스 위에서 저온으로 급격하게 처리하자 휴대폰케이스가 급격하게 식지 않고 일정 온도를 그대로 유지하는 것을 알 수 있었다. 이로 인해 상전이물질을 함유한 휴대폰 케이스가 열 저장 기능을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 2]

물과 마이크로캡슐을 7:3의 비율로 혼합한 에멀젼을 수용성 폴리우레탄극세사섬유시트에 코팅하여 상전이물질을 이용한 폴리카보네이트시트를 제조하였다.

또한 물과 마이크로캡슐을 7:3의 비율로 혼합한 에멀젼을 수용성 폴리우레탄극세사섬유시트에 코팅하여 건조 후에 폴리카보네이트시트를 압착하여 상전이물질을 이용한 폴리카보네이트필름을 제조하였다.

*실험결과*

시트와 필름의 축열 및 방열성을 평가하기 위해 각각 DSC(Plastics-Differential scanning calorimetry)를 측정하였다. 측정결과 각각 축열량은 13.50 J/g 이었다. 이로 인하여 축열 마이크로캡슐을 코팅 한 섬유 또는 필름이 열 방출 및 저장 기능을 갖는다는 것을 확인하였다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법에 따르면, 먼저 본 발명에 의해 제조된 휴대폰 케이스는 그 자체가 우수한 축열 특성을 가지고 있어서 휴대폰 사용시 느껴지는 뜨거움을 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 휴대폰의 오작동 및 부품의 고장을 해소할 수 있는 특징이 있다.

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비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (9)

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5. 70% 내지 90%중량을 점유하는 폴리카보네이트 또는 ABS 또는 폴리카보네이트/ABS 중 선택되는 어느 하나인 합성수지재에 10 내지 30%중량을 점유하는 축열 상전이물질을 포함한 마이크로캡슐을 혼합하여 성형하며, 이때 상기 마이크로캡슐은 입경이 1 내지 10㎛로 이루어지며, 상기 상전이물질을 포함하는 마이크로캡슐의 벽재는 멜라민과 포름알데히드가 혼합되어 이루어지는 마이크로캡슐을 혼합하여 블랜딩수지를 생성하며, 상기 블랜딩 수지를 압출기에 투입하여 펠레트수지를 생성하고, 상기 펠레트 수지를 사출기에 투입하여 사출 완성하는 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법에 있어서,

   상기 블랜딩수지는 압출기에서 160 내지 300℃ 온도 범위에서 압출하여 펠레트수지를 생성하며, 상기 압출된 펠레트수지는 사출기에서 160 내지 300℃ 온도 범위에서 400 내지 1200kg/㎟ 압력하에 사출하여 완성하되,

   휴대폰케이스의 축열 효과를 증대시키고 외관의 질적미감을 높이기 위해서,

   상기 휴대폰 케이스의 표면에 폴리카보네이트 포함된 코팅재를 도장하여 제 1코팅층을 형성하는 단계(S310)와,

   상기 제 1코팅층의 상부에 축열마이크로캡슐 포함된 코팅재를 도장하여 제 2코팅층을 형성하는 단계(S320)와,

   상기 제 2코팅층의 상부에 UV을 조사하여 완성하는 단계(S330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 상전이물질을 이용한 휴대폰 케이스 제조방법.
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