KR100903684B1 - 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법을 개시한다.

본 발명에 따르는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법은 베이스 필름의 상부에 성형층, 인쇄층 및 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 휴대폰용 키패드의 제조방법에 있어서, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, n-부틸메타아크릴레이트, 이소-부틸메타크릴레이트 및 t-부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 60 내지 80 중량부, 라우로릴 퍼옥사이드 1 내지 10 중량부 및 펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 노르말헥산, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 30 내지 40 중량부를 80 내지 90℃로 유지하며 25 내지 80rpm의 속력으로 교반하여 제1혼합액을 준비하고, 여기에 2-에틸헥실아크릴레이트 60 내지 80 중량부를 첨가하여 성형층코팅액을 마련한 후, 상기 성형층코팅액을 금형의 상부에 10 내지 100㎛ 두께로 안착(dispensing)하고 자외선을 이용하여 상기 성형층코팅액을 성형층으로 경화시킨 후 상기 금형으로부터 탈착하는(delaminating) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때 패턴이 형성된 금형에 이물을 남기지 않고, 또한 자기세정성을 가져서 금형에 잔존하는 이물을 제거할 수 있다.

자기세정성, 광경화, 조성물

Description

자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법{The method of manufacturing cellular phone key-pad with improved self-cleansing}

본 발명은 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패턴이 형성된 금형에 이물을 남기지 않고, 또한 자기세정성을 가져서 금형에 잔존하는 이물을 제거할 수 있는 자기세정성이 우수한 휴대폰요 키패드의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 키패드는 휴대폰과 같은 통신단말기 등에 제공되어 신호 발생 및 여러 가지 기능설정을 하기 위한 스위치 장치로서 사용되는 것으로서, 이러한 키패드는 숫자 또는 문자 등이 인쇄된 키를 가지고 있으며, 이러한 키는 단말기의 프론트 하우징에 작동 가능한 상태로 조립되게 된다.

대부분의 경우 휴대폰의 키패드 저면에는 인쇄회로기판(PCB) 위에 설치되는 돔 스위치가 위치하며, 키패드를 구성하는 키의 누림에 의하여 돔 스위치가 탄성적으로 변형되면서 인쇄회로기판에 마련된 접점과 접촉하여 신호발생을 하거나 휴대폰에 제공된 부가기능을 수행할 수 있도록 되어있다.

이러한 키패드를 제작하기 위한 재료로는 플라스틱이나 실리콘 고무 또는 소 정 두께의 필름 등을 이용하고 있으며, 키패드의 형상 및 모양도 다양한 형태로 제작되고 있다.

최근에는 키패드의 상품 부가가치를 높이면서 사용자들의 다양한 디자인 취향 패턴 및 시각적인 효과를 충족시킬 수 있도록 하기 위하여 키패드의 표면에 금속질감이 나는 물질을 도금 또는 스프레이 방식으로 도포한 이른바 도금키가 적용된 키패드가 제작되어 제품에 사용되고 있으며, 더욱이 날이 갈수록 경박단소(輕薄短小)화 되는 휴대전화의 소비취향에 어울려 대략 1mm 이하의 키패드 구현이 필요로 하게 되었다.

이에 따라 다양하고 미세한 키패드는 시트형(sheet type)으로 제작되는 경향을 가지며, 필수적으로 금형을 제작하게 되었다.

이러한 시트형 키패드를 상기 금형을 이용하여 제작하게 되는데, 상기 금형을 기설계된 휴대폰용 키패드 형상에 대응되게 제작하고, 그 상부에 광경화 또는 열경화성 수지조성물을 안착(dispensing)하여 기재필름을 합지하고(laminating), 자외선(UV)를 조사하는 과정을 거쳐 패턴이 형성된 기재필름을 탈착하여 기설계된 패턴이 형성된 휴대폰용 키패드를 제조하게 된다.

그러나, 탈착된 휴대폰용 키패드에는 경화된 수지조성물이 온전히 경화되어 고착되는 것이 아니라, 그 중 일부가 상기 금형에 이물로서 잔존하게 되어 상기 금형에 의해 반복 생산되는 이후의 키패드에 전사되어 공정상 반복되는 불량의 원인이 되며, 이를 방지하기 위하여 공정 중간마다 검사공정을 추가하는 등 불필요한 제조공수의 증가 및 이에 따른 제조원가의 상승을 일으키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 패턴이 형성된 금형에 이물을 남기지 않고, 또한 자기세정성을 가져서 금형에 잔존하는 이물을 제거할 수 있는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 베이스 필름의 상부에 성형층, 인쇄층 및 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 휴대폰용 키패드의 제조방법에 있어서, 상기 베이스 필름의 상부에 구비된 성형층을 형성하는 방법은, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, n-부틸메타아크릴레이트, 이소-부틸메타크릴레이트 및 t-부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 60 내지 80 중량부, 라우로릴 퍼옥사이드 1 내지 10 중량부 및 펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 노르말헥산, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 30 내지 40 중량부를 80 내지 90℃로 유지하며 25 내지 80rpm의 속력으로 교반하여 제1혼합액을 준비하고, 여기에 2-에틸헥실아크릴레이트 60 내지 80 중량부를 첨가하여 성형층코팅액을 마련한 후, 상기 성형층코팅액을 금형의 상부에 10 내지 100㎛ 두께로 안착(dispensing)하고 상기 베이스 필름을 합지하고 자외선을 이용하여 상기 성형층코팅액을 성형층으로 경화시킨 후 상기 금형으로부터 탈착하는(delaminating) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 베이스 필름은 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌계 및 트리아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 베이스 필름의 두께는 10 내지 100 ㎛일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 노르말헥산, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나는 상기 성형층코팅액의 30 내지 50중량%일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 자외선은 350 내지 450㎚ 파장을 가지고 30초 내지 2분 동안 조사될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 성형층은 상기 금형으로부터 탈착한 후에 자외선 또는 열처리하여 제2경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법은 패턴이 형성된 금형에 이물을 남기지 않고, 또한 자기세정성을 가져서 금형에 잔존하는 이물을 제거할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 대해 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상 지식을 가진 자라면 이로부터 다양 한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 따르는 자기세정성이 우수한 휴대폰키패드의 제조방법은 베이스 필름의 상부에 성형층, 인쇄층 및 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 휴대폰용 키패드의 제조방법에 있어서, 상기 베이스 필름의 상부에 구비된 성형층을 형성하는 방법은, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, n-부틸메타아크릴레이트, 이소-부틸메타크릴레이트 및 t-부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 60 내지 80 중량부, 라우로릴 퍼옥사이드 1 ~ 10 중량부 및 펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 노르말헥산, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 30 내지 40 중량부를 80 내지 90℃로 유지하며 25 내지 80rpm의 속력으로 교반하여 제1혼합액을 준비하고, 여기에 2-에틸헥실아크릴레이트 60 내지 80 중량부를 더 첨가하여 성형층코팅액을 마련한 후, 상기 성 형층코팅액을 금형의 상부에 10 내지 100㎛ 두께로 안착(dispensing)하고 상기 베이스 필름을 합지하고 자외선을 이용하여 상기 성형층코팅액을 성형층으로 경화시킨 후 상기 금형으로부터 탈착하는(delaminating) 단계를 포함하는 특징이 있다.

먼저, 상기 베이스 필름은 휴대폰용 키패드를 형상을 유지시키는 물리적인 역할뿐만 아니라, 후면에서 투과되는 다양한 색상의 빛을 투과시켜야 하는 휴대폰의 특성상 투명한 소재가 바람직하다. 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌계 및 트리아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있으며, 그 두께는 10 내지 100 ㎛일 수 있는데, 만일 10 ㎛ 미만이면, 물리적으로 형상유지가 힘들뿐만 아니라 제조공정에서 찍힘이나 긁힘과 같은 불량이 발생할 수 있으며, 반대로 100㎛를 초과하면 최근 추세인 경박단소한 휴대폰 제조에 반할 수 있다.

한편, 일반 수요자가 자기만의 독특한 형태의 휴대폰을 원하는 현실을 반영하여 상기 베이스필름의 상부에는 다양한 형상의 성형층을 구비한다.

이러한 다양한 형상을 구비한 성형층은 그 형상을 조성해주는 기설계된 금형(cast)에 의하여 제조될 수 있는데, 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 금형이 준비되어 있어 그 상부에 성형층코팅액을 안착하게 되며, 이어서 베이스 필름을 합지하고 경화과정을 거쳐 상기 성형층을 형성한다.

또한, 여기서, 상기 성형층코팅액은 그 두께가 10 내지 100 ㎛일 수 있는데, 만일 10 ㎛ 미만이면, 물리적으로 형상유지가 힘들뿐만 아니라 제조공정에서 찍힘이나 긁힘과 같은 불량이 발생할 수 있으며, 반대로 100㎛를 초과하면 최근 추세인 경박단소한 휴대폰 제조에 반할 수 있다.

한편, 상기 성형층코팅액은 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, n-부틸메타아크릴레이트, 이소-부틸메타크릴레이트 및 t-부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 60 내지 80 중량부, 라우로릴 퍼옥사이드 1 내 지 10 중량부 및 펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 노르말헥산, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 30 내지 40 중량부를 80 내지 90℃로 유지하며 25 내지 80rpm의 속력으로 교반하여 제1혼합액을 준비하고, 여기에 2-에틸헥실아크릴레이트 60 내지 80 중량부를 더 첨가하여 준비한다.

상기 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, n-부틸메타아크릴레이트, 이소-부틸메타크릴레이트 및 t-부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 60 내지 80 중량부를 사용하게 되는데, 만일 이 범위를 벗어나면 점착특성에 악영향을 미칠 수 있다.

또한, 상기 라우로릴 퍼옥사이드 1 ~ 10 중량부를 사용하게 되는데, 만일 1 중량부 미만이면, 충분하게 경화되지 않을 수 있어서 점착성분이 잔존할 수 있으며, 반대로 10 중량부를 초과하면 오히려 경화의 진행정도가 너무 커서 경시적으로 깨짐 불량이 발생할 수 있다.

아울러, 상기 펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 노르말헥산, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 30 내지 40 중량부를 이용하는데, 이는 용제로 사용하는 용도이며 상기 성형층코팅액 전체 중량의 30 내지 50 중량%일 수 있다. 만일 30 중량% 미만이면 반응물의 급속한 발열 및 점도상승으로 균일한 분자량의 올리고머 합성이 어렵고, 반대 로 50 중량%를 초과하면 신너의 연쇄이동 계수의 증가에 낮은 저분자량의 올리고머가 많이 생성될 수 있다.

한편, 상기 제1혼합액은 80 내지 90℃로 유지하며 25 내지 80rpm의 속력으로 교반하며 준비되는데, 만일 80℃ 미만이면, 반응시간이 길어져 제조효율이 저감될 수 있으며, 반대로 90℃를 초과하면 반응이 격렬해져 제조상 안전성이 결여될 수 있으며, 교반속력은 25 내지 80rpm으로 수행하는데 만일 25rpm미만이면 교반시간이 매우 길어질 수 있으며, 반대로 80rpm을 초과하면 상기 형성층코팅액에 미세한 기포가 발생하여 그 품질에 악영향을 미칠 수 있다.

이어서, 상기 제1혼합액에 2-에틸헥실아크릴레이트 60 내지 80 중량부를 더 첨가하게 되는데, 만일 상기 2-에틸헥실아크릴레이트 60 내지 80 중량부의 범위를 벗어나면 경화(curing)후 점착특성에 악영향을 미쳐 자기세정성을 부여하기 어려울 수 있다.

다음으로, 상기 성형층코팅액을 소정의 금형의 상부에 안착한(dispensing) 후 자외선으로 경화시켜 성형층을 형성하게 되는데, 여기서의 경화조건은 350 내지 450㎚ 파장의 자외선에 의하여 조사하되, 그 시간은 30 초 내지 2분일 수 있다. 만일 상기 시간의 범위를 벗어나면 미경화되거나, 과하게 경화되어 경시적으로 깨짐불량이 발생할 수 있다.

상술한 바와 같이 성형층이 제조되는 경우에 상기 금형으로부터 분리(delaminating)과정에서 금형에 잔존하는 이물을 부착하여 분리되므로 이후에 반복되는 상기 분리과정에서는 이물이 남기지 않게 된다.

한편, 상기 성형층은 상기 금형으로부터 탈착한 후에 자외선 또는 열처리하여 제2경화시키는 단계를 더 포함하여 제조될 수 있는데, 이는 상기 성형층이 이물제거를 위하여 점착력이 클 수 있는데, 실제로 휴대폰을 사용하는 환경에서는 일정정도의 경도가 확보되어야 하므로 경도를 향상시키기 위하여 처리하는 공정이다. 상기 자외선처리는 전단계에서의 자외선과 동일한 과정일 수 있으며, 열처리를 하는 경우에 사용되는 재료의 특성에 맞게 선택적으로 열처리할 수 있다.

이후에는 통상의 제조공정에서와 같이, 인쇄층 및 보호층을 형성하는 단계를 포함하여 휴대폰용 키패드를 제조하게 된다.

실시예 1.

베이스 필름으로 40㎛두께의 PET필름을 준비하였다. 다음으로, 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트 및 n-부틸메타아크릴레이트를 각각 30, 20 및 20 중량부, 라우로릴 퍼옥사이드 2 중량부 및 용제로서 에틸알콜 30 중량부를 80℃로 유지하며 40rpm의 속력으로 3시간동안 교반하여 제1혼합액을 제조하였다. 다음으로 2-에틸헥실아크릴레이트 60 중량부를 더 첨가하여 50rpm의 속력으로 4시간 동안 교반하여 성형층코팅액을 마련하였다. 다음으로, 기설계된 금형에 상기 성형층코팅액을 안착한 후에 상기 PET소재의 베이스 필름을 합착하였다. 다음으로, 상기 PET소재의 베이스 필름의 상부를 조사파장이 350 내지 450㎚인 철(Fe)이 첨가된 메탈할라이드램프로 1분동안 조사하여 상기 성형층코팅액을 성형층으로 경화였고, 상기 성형층이 형성된 PET소재의 베이스 필름을 상기 금형으로부터 제거하였다.

비교예 1.

에틸아크릴레이트 60 중량부를 2-에틸헥실아크릴레이트 대신에 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 성형층이 형성된 PET소재의 베이스 필름을 제조하였다.

비교예 2.

부틸아크릴레이트 60 중량부를 2-에틸헥실아크릴레이트 대신에 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 성형층이 형성된 PET소재의 베이스 필름을 제조하였다.

실험예 1.

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2에 제조된 성형층이 형성된 PET소재의 베이스 필름에 대하여 점도, 전환율, 외관, 취기 및 점착력을 실험하여 아래 <표 1>에 나타내었다. 상기 전환율은 110℃에서 3시간 경과후 상기 형성층 코팅액에 투입한 조성물의 중량에 대하여 중량손실분을 계량하여 측정하였고, 점도는 점도계(RV-Type 점도계, 미국 BROOK-FILD사 제조)로 측정하였다. 또한, 외관은 액체상에서 육안으로 황색인지를 판별하는 방법을 사용하였고, 취기는 휴대폰용 키패드로 사용하기 위한 관능법으로 실험하였다. 또한, 점착력은 성형층이 형성된 PET소재의 베이스 필름을 가로 100㎜, 세로 1 인치(inch)로 절단하여 서스304(SUS304)에 하중 2㎏으로 접착시키고, 1시간 경과후에 180°각도로 300㎜/min의 속력으로 제거시키는 동안에 발생하는 반발력을 수치로 계산하여 측정하 그 결과를 아래 <표 1>에 나타내었다.

구분	비교예 1	비교예 2	실시예 1
점도(cps)	250	480	320
전환율(%)	68	75	91
외관	무색 투명	무색 투명	무색 투명
취기	매우 많다	매우 많다	없음
점착력(180)	측정 불가	측정 불가	25g

상기 <표 1>에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1 내지 2는 점착력이 거의 없어서 측정할 수 없음에 반하여 실시예 1에 의한 경우는 점착력을 가져서 본 발명에 의한 자기세정성을 가져서 금형에 잔존하는 이물을 제거할 수 있는 효과를 가짐을 알 수 있다.

Claims (6)

1. 베이스 필름의 상부에 성형층, 인쇄층 및 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 휴대폰용 키패드의 제조방법에 있어서,

   상기 베이스 필름의 상부에 구비된 성형층을 형성하는 방법은,

   메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, n-부틸메타아크릴레이트, 이소-부틸메타크릴레이트 및 t-부틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 60 내지 80 중량부, 라우로릴 퍼옥사이드 1 내지 10 중량부 및 펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 노르말헥산, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 30 내지 40 중량부를 80 내지 90℃로 유지하며 25 내지 80rpm의 속력으로 교반하여 제1혼합액을 준비하고,

   여기에 2-에틸헥실아크릴레이트 60 내지 80 중량부를 첨가하여 성형층코팅액을 마련한 후,

   상기 성형층코팅액을 금형의 상부에 10 내지 100㎛ 두께로 안착(dispensing)하고 상기 베이스 필름을 합지하고 자외선을 이용하여 상기 성형층코팅액을 성형층으로 경화시킨 후 상기 금형으로부터 탈착하는(delaminating) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 베이스 필름은 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌계 및 트리아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 베이스 필름의 두께는 10 내지 100 ㎛인 것을 특징으로 하는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 펜탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, 노르말헥산, 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트 및 부틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나는 상기 성형층코팅액의 30 내지 50 중량%인 것을 특징으로 하는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 자외선은 350 내지 450㎚ 파장을 가지고 30초 내지 2분 동안 조사되는 것을 특징으로 하는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 성형층은 상기 금형으로부터 탈착한 후에 자외선 또는 열처리하여 제2경화시키는 단계를 더 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 자기세정성이 우수한 휴대폰용 키패드의 제조방법.