KR20000060104A - 투명 논-슬립 마우스 패드 및 그 제조법 - Google Patents

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Abstract

이 발명은 표면에 조면을 구비한 폴리비닐 크로라이드(Polyvinyl chloride), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 중에서 선택한 두께 0.1㎜~10㎜의 투명 시트 표피재와; PVC(paste resine), PE, 열가소성 우레탄(TPU : thermoplastic urethane), 열가소성 엘라스토머(TPE : thermoplastic elastomer) 및 고무(Rubber) 중에서 선택한 폴리머 100부에 대하여; 가소제 50~200부, 투명안료 0.5~20부, 안정제 1~6부, SiO21~20부를 중량부로 투입하고 시트상으로 성형하여 마찰 기준면 혹은 유리 면에서 표면 정적 마찰계수(㎲)0.85 (KSM3009)이상인 바탕재를 접착하여 얻는 투명 논-슬립 마우스 패드 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

투명 논-슬립 마우스 패드 및 그 제조법 {The manufacturing method for Transparent and non-slip mouse pad}
이 발명은 투명 논-슬립 마우스 패드 및 그 제조법을 제안함에 있다. 마우스 패드는 마우스 볼에 접촉되어 볼의 구름을 조장하는 표피재와 표피재를 테이블 위에 지지시키는 논-슬립 시트 바탕재로 구성되어 있다. 바탕재는 두께 0.1~10㎜ 탄성체 패드이고 표피재는 논-슬립 시트 위에 부착되는 두께 0.1~5㎜ 조면시트 이다. 표피재 표면에 섬세하게 조성된 조면은 마우스 볼에 대하여 부드럽고 확실한 밀착력을 발생시켜 마우스 정보 발생을 세분화할 수 있게 하며, 표피재를 지지하는 바탕재는 표피재를 작업환경에 안정하게 지지시켜야 한다. 이와 같은 마우스 패드의 두께는 주로 바탕재의 두께에 의해 결정된다.
종래의 마우스 패드의 바탕재는 고무계 엘라스토머(elastomer), EVA발포체(EVA foam), 우레탄 발포체(urethane foam)등으로 만들어 졌다. 표 1에 인용된 고무계 엘라스토머는 무겁고 고가이며, EVA 발포체는 가벼우나 논-슬립 특성이 나쁘고(정 마찰계수 ㎲ 0.7~0.8, KSM3009), 우레탄 발포체도 가벼우나 논-슬립 특성이 나쁘다(정 마찰계수 ㎲ 0.7~0.8, KSM3009). 또한 EVA 발포체 및 우레탄 발포체는 발포체의 구조에 의해, 엘라스토머 발포체는 재료의 특성에 의해 모두 적정한 두께(thickness)를 가지지 아니하면 슬립 방지력이 약화되므로 마우스 패드의 두께가 커질 수밖에 없는 것이다.
표 1)
항목 고무계 엘라스토머 EVA발포체 우레탄 발포체 PVC compound
적정두께 3~7㎜ 3~7㎜ 0.1~10mm(두께조절가능)
결점 무겁고 고가임 가벼우나 슬립 방지력이 약함 Slip특성양호
정마찰계수 - ㎲0.7~0.8(KSM3009) ㎲0.7~0.8(KSM3009) ㎲0.85이상(KSM3009)
밀착 특성 두께가 두꺼워야 밀착성이 좋아지는 재료이다. 두께가 두꺼워야 밀착성이 좋아지는 발포체 구조이다. PVC를 주원료로 하는 마찰성능을 좋게하는 가소제가 배합된 compound임
non-slip발생 조건 피착면에 발포체(foam)를 압축 상태에서 non-slip 특성을 발휘한다. 화학적으로 non-slip특성을 발휘함
투명성 반투명가능 불가능 불가능 광투과율(ASTM D1003)80-88%, 투명함(PC,PMMA필적 함)
구체적으로 EVA계 마우스 패드 바탕재는 두껍게(두께 30㎜ 이상)성형한 발포체를 바탕재 두께(예컨데 5~10㎜ 두께)로 절단(skiving)함으로써 발포 조직이 외부로 노출되며, 마우스를 사용할 발포 조직 공동부 핵이 피착물에 닿게 마우스를 눌러주어야 논-슬립성을 나타내므로 마우스 사용에 힘이 가해지고 슬립 방지력 발생이 저조하며, 바탕재 두께가 최소한 핵의 깊이 만큼 두꺼워야 하는 것이다.
또 다른 폴리우레탄(PU) 발포체는 대형 블럭 발포체(두께 1000㎜이상) 혹은 판상(slab) 발포체로 성형한 다음 필요한 두께로 절단하여 사용해야 한다. 폴리우레탄 발포체도 핵의 깊이가 있어 그 깊이 만큼 마우스 패드를 눌러주어 핵이 피착물에 닿을 때 논-슬립력을 발생하므로 발포체의 두께가 두꺼워야 하는 경향이 있고 마찬가지로 마우스 사용에 힘이 가해지는 것이다.
이와 같은 마우스들은 공통적으로 마우스 패드 바탕재가 두껍고 두께만큼 패드가 테이블 위에 돌출 됨으로 마우스가 패드를 이탈 할 때 불안정해지며 사용자의 손목 피로를 가중시킨다.
이 발명은 투명하고 바탕재의 정적 마찰계수가 (㎲)0.85 (KSM3009) 이상으로 밀착성이 양호하며 두께가 얇은 논-슬립 마우스 패드를 제공함에 목적이 있다.
이 발명은 투명 표피재를 투명 논-슬립 바탕재에 부착하고 패드 외연을 고주파 접착하여 얻는 투명 논-슬립 마우스 패드 및 그 제조법을 제공한다.
1) 표피재 :
이 발명 표피(surface)재는 음각(engrave)에 의한 조면(粗面) 등 엠보싱 조면을 표면에 구비한 폴리비닐 크로라이드(Polyvinyl chloride), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane)중에서 선택한 폴리머를 두께 0.1~10㎜ 시트(sheet)로 가공한 투명 시트(무색 투명시트 임)이다.
투명 표피재 시트에 색상을 넣기 위하여 표피재 제조시 투명 안료를 첨가하거나, 투명잉크를 제조하여 표피재 표면에 스크린(screen) 인쇄 혹은 UV인쇄층을 조성한다. 일반적으로 투명(Tranparency)물체에 첨가되어 빛의 투과성을 보이는 안료(잉크일 경우 잉크속의 안료)는 입자의 크기가 가시광선의 파장(380~770nm)에 근접한 0.4~0.7㎛이고 굴절율(reflective index)을 가지는 안료(pirment)이다.
투명잉크는 일반 잉크 제조법(常法)에서 잉크 배합물(ink formulation)에 첨가되는 안료를 투명 안료로 대체하여 제조한다. 투명 잉크는 투명안료의 선택에 의해서 백색(white), 붉은색(red), 푸른색(blue), 핑크(pink), 노란색(yellow)등 여러 색상을 띠는 투명 잉크를 얻을 수 있다.
이 발명에서 사용할 수 있는 투명성 안료(Pigment)로서 무기계 안료는 실리카(Silica / white), 군청(blue) 기타 다수이고,
유기계 안료는 아조안료(Azo pigment)로서 디아조(Diazo), 아릴아미드 옐로우(Allylamide yellow), 디아릴 옐로우(Diarryl yellow), 디아릴리드 오렌지(Diarylide orange), 아릴아미드 레드(Arylamide red), 벤즈이미다졸(Benzimidazol), 아조메탈(azometal), 또는 프탈로시아닌 안료(Phthalocyanine pigment)로서 프탈로시아닌 블루(Phthalocyanine blue), 프탈로시아닌 그린(phthalocyanine green)등이고,
염기성 염료복합안료(Basic dye complex pigment)로서 동 페로시아미드 착염(copper ferrocyamide complex)등 기타 안료이다.
이 발명에서 위 열거된 투명 안료를 첨가하여 잉크(ink), 바니쉬(vanish), 셀렉(shellack) 또는 래커(lacquer)를 만들고, 이와 같이 얻어진 착색제로서 투명 표피재를 착색한다.
착색 방법은 위에서 얻어진 잉크, 바니쉬, 셀렉 또는 래커를 스크린(Screen)인쇄, 그라비아, 자외선 코팅(UV coating) 등 으로 표피재 표면에 부여하여 투명 마우스 패드를 착색하는 것이며; 투명 중합체(Compound) 착색 표피재를 얻자면 투명 중합체 혼련시 상기 투명착색안료를 투입하여 제조한다.
2) 바탕재 :
바탕재는 화학적으로 가소제를 포함하는 폴리머 바탕재(Base) 또는 물리적인 엠보싱(Embossing) 조면을 이용하는 논-슬립 시트 바탕재를 사용한다.
2.a) 가소제를 포함하는 폴리머 바탕재는 PVC, PE, 열가소성 우레탄(TPU : thermoplastic urethane), 열가소성 엘라스토머(TPE : thermoplastic elastomer), 고무(Rubber)등 투명 폴리머를 사용하고, 마찰 기준면 혹은 유리 면에서 표면 정적마찰계수(㎲)0.85 이상이 되도록 각각의 폴리머에 대하여; 가소제를 투입하며 더 나아가 바탕재 밀착면에 엠보싱 조면을 조성 함으로써 정적 마찰계수를 높여 준다.
이와 같은 폴리머 바탕재의 구체적인 조성비는 PVC(paste resine), PE, 열가소성 우레탄(TPU : thermoplastic urethane), 열가소성 엘라스토머(TPE : thermoplastic elastomer) 및 고무(Rubber) 등 하나 이상의 폴리머 100부에 대하여;
가소제 50~200부
투명안료 0.5~20부
안정제(노화방지제) 1~6부
SiO21~20부
가교제 0-10부
를 중량부로 투입하고, 이들 조성물을 혼련한 중합체를 시트상으로 성형하여 논-슬립 바탕제를 얻는다.
2.b) 물리적으로 정적마찰계수를 높이기 위하여 상기 폴리머 바탕재 밀착면에 엠보싱 조면을 조성한다.
구체적으로 구체적으로 PVC, PE, TPU, TPE, 고무 등 시트 조성재 폴리머를 캘린더(Calender) 혹은 압출기 에서 용융하고 시트 상태로 성형하며 시트의 밀착면에 엠보싱 조면을 조성하여 얻는다. 엠보싱 조면 조성은 시트 조성 폴리머가 용융되어 굳기전에 냉각롤(chilled roll)의 엠보싱 무늬를 패드에 전사(轉寫)하여 조성한다. 구체적으로 PVC, PE, TPU, TPE, 고무 등 시트 조성재 폴리머는 캘린더(Calender) 혹은 압출기에서 용융되어 시트 상태로 성형되며, 시트상 폴리머가 굳기 전에 냉각롤로 가압하여 냉각롤에 조성된 심도 0.1~0.8㎜의 엠보싱 무늬를 시트 밀착면에 조성하는 것이다.
마우스 패드 밀착면에 조성된 조면은 패드가 피착면에 밀착될 때 잔류공기의 배기로를 유지시킴으로써 패드의 부양을 방지하고 밀착성을 향상시켜 패드의 정적 마찰계수를 높이는 것이다.
상기 PVC는 중합도(n) 1200±100 ~ 1400±100사이의 PVC 호모폴리머(homopolymer), PVC 코폴리머(copolymer)나 PVC 터폴리머(terpolymer)이다.
상기 가소제는 프탈릭(Phthalic)계로서 디옥칠프탈레이트 (diocthylphthalate), 디에틸프탈레이트 (diethylphthalate), 디이소데실프탈레이트(diisodecylphthalate), 부틸벤질 프탈레이트(butylbenzyl phthalate), 트리클로로포스페이트(trichlorophosphate) 등과; 아디픽(Adipic)산계 유도체로서 디옥실 아디페이트(dioctyl adipate), 디이소데실 아디페이트(diisodecyl adipate), 디이소노닐 아디페이트(diisononyl adipate) 등과; 아젤레익(Azelaic)계로서 디옥실 아젤레이트(dioctyl azelate) 등과 세바식(Sebasic)계 유도체로서 디옥실 세바게이트(dioctyl sebacate), 말레익(maleic)산계 유도체, 트리멜리틱(trimellitic)계 유도체, 시트릭(citric)계 유도체, process oil이다.
상기 안정제는 에폭시(Epoxy)대두유, 지방산금속염(스테아린산 칼슘(calcium stearate), 스테아린산 바륨(barium stearate), 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate), 스테아린산 리튬(lithium stearate)); 주석(Tin)계(브틸틴라우레이트((butyl tin laurate), 부틸틴말레이트(butyl tin malrate)); 무기산염류(트리베직인산연(tribasic lead phosphate), 베직인산연(basic lead phosphate), 디베직인산연(dibasic lead phosphate)), 머캅탄(mercapthane)류;(모노부틸틴머캅타이트(monobutyl tin mercaptide), 부틸틴머캅탄 화합물(butyl tin mercapthane compound)),phenol계 노화방지제 등이다.
상기 색소로서 무기색소 및 유기색소를 사용한다(상기참조).
가교제로는 peroxide(DCP,BPO,등)TAIC,Oxime, Sulfur등을 사용한다.
상기 조성물의 배합은 먼저 중합체를 만들고 압출, 압연(carlendering) 또는 열 압착(Press)하여 시트로 성형한 다음, 논-슬립 시트 조성물로서 사용한다. 조성물의 배합은 믹서(Mixer); (kneader, 디졸바, stirrer, 3본mill, 기타교반기)에 상기의 배열 순으로 투입하여 상온에서 30분 내지 2시간 혼합 반응시켜 중합체로 만든다.
압연, 압출 또는 열 압착하여 화학적으로 얻어진 논-슬립 시트는 정적마찰계수(KSM3009)가 ㎲0,85 이상을 유지하여 밀착력이 대단히 우수함으로 마우스를 누르지 않게 되어 손목 피로를 줄이고 안정한 상태에서 민감하게 마우스를 조작할 수 있게 되는 것이다. 더 나아가 위에서 얻어진 논-슬립 시트 밀착면에 엠보싱 조면을 조성하면 더욱 우수한 마찰 특성을 얻을 수 있다.
3) 접착 :
상기의 논-슬립시트에 표피층을 접착하여 안정한 밀착력을 발휘하는 완성된 마우스 패드를 얻는다.
3.a) 표피( Surface )재와 바탕(Base)재는 폴리우레탄계 접착제로 접착하고 둘레를 고주파 접착하여 마우스패드를 완성한다.
3.b) 다른 접착 방법으로 표피재와 바탕재를 열 압착(Press)하여 열 접착하고 마우스패드의 외연을 커팅하여 미려한 마우스 패드를 완성한다. 이 방법은 열압착이 완전한 접착이므로 둘레의 고주파접착이 생략되며 톰슨만으로 마무리하여 제품이 미려하게 되고 원가(Cost)를 줄일 수 있다.
이 발명 논-슬립 시트 바탕재는 다음 실시 예에서 명백해 진다.
실시예 1)
마우스 패드용 논-슬립 시트 바탕재 조성물
조 성 물 중량 부 비 고
PVC페이스트레진(paste resine) 100 중합도(n) 1200±100
디옥칠프탈레이트(Dioctylphthalate) 120
에폭시(Epoxy) 대두유 10
phthalocyanine blue 2
mercapthane 안정제 3
SiO₂ 5
total 240
실시 예 1에서 푸르고 투명한 바탕재를 얻는다.
실시예 1의 조성물을 상기와 같이 시트상으로 압연 도는 압출, 열압착하여 논-슬립 시트 바탕재를 얻었다. 실시예 1에서 연속공정으로 가볍고 박형인 바탕재 시트를 얻었으며, 정마찰계수 ㎲0.95 (KSM3009, ㎲)의 마찰력을 얻어 종래 PU 발포체, EVA 발포체에 비해 현저히 안정한 밀착력이 확인 되었다.
실시예 1 바탕재의 물리적 성질은 다음과 같다.
. 비중 : 1.21
. 경도 : 40(Shore A type 경도계)
. 정적마찰계수 (㎲, KSM3009시험법) :
마찰표준 기준면 : 0.95
마찰표준 유리면 : 1.4
. 광투과율(ASTM D1003) : 85-88%
실시예 2)
마우스 패드용 논-슬립 시트 조성물
조 성 물 중량 부 비 고
PVC 패스트 레진 100 중합도(n)1200±100
디옥칠 아디페이트 100
트리베직 인산연 5
Arylamide red 4 (유기, 무기색소를달리함으로서
다양한 색깔을 얻을 수 있음)
Total 209
상기의 배합은 상온(20~30℃)에서 믹서에 투입하여 약 1시간동안 혼합 반응시켜 중합체(compound)를 얻고 중합체를 압연하여 논-슬립 시트를 얻는다.
실시예 2는 붉은 색 논-슬립 패드로서 상품성을 높일 수 있다. 또한 초저온 가소제 DOA를 혼합함으로써 저온(-40℃)에서도 뛰어난 유연성(flexibility)을 얻었으며 이는 PVC의 결점인 저온 특성을 높일 수 있으므로 상품성을 향상시킬 수 있었다.
실시예 2 바탕재의 물리적 성질은 다음과 같다.
. 비중 : 1.19
. 경도 : 42(Shore A type 경도계)
. 정적마찰계수(㎲, KSM3009 시험법) :
마찰표면 기준면 : 0.85
마찰표면 유리면 : 1.4
. 광투과율(ASTM D1003) : 85-88%
실시예 3)
마우스 패드용 논-슬립 시트 조성물
조 성 물 중량 부 비 고
PVC패스트레진 (paste resine) 100 중합도(n) 1200±100
트리클르로프탈레이트 (Trichlorophosphate)
100
에폭시 대두유 10
투명성 무기색소 2
butyl tin laulate 3
Total 215
상기 배합은 상온(20~30℃)에서 믹서(Kneader)에 투입하여 1시간동안 혼합반응시키고 이 조성물을 압출기에서 압출하여 시트상으로 만들어 논-슬립 시트를 얻었다.
이 실시예 3은 대단히 뛰어난 난연성(자소성이 있는 불연성)의 제품으로 실내제품으로 적절하다.
실시예 3 바탕재의 물리적 성질은 다음과 같다.
. 비중 : 1.20
. 경도(Shore A type 경도계) : 45
. 정적마찰계수 : 마찰표준 기준면; 1.1
마찰표준 유리면; 1.4
. 연소성(ASTM D635) : 불에타지 않음(No burning)
. 광투과율(ASTM D1003) : 80%
상기와 같이 이 발명은 PVC를 주재로 하는 투명한 논-슬립 마우스 패드 및 그 제조법을 제공하는 것이고, 또한 표면 마찰계수(정적 마칠 계수(㎲)0.85~1.4)를 높여서 기준 마찰면 혹은 유리면에서 마찰계수가 0.85이상이 되는 투명 마우스패드를 제공하는 것이다.

Claims (5)

  1. 표면에 조면을 구비한 표피재와 논-슬립 바탕재를 접착하여 되는 마우스 패드에 있어서, 폴리비닐 크로라이드(Polyvinyl chloride), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 중에서 선택한 두께 0.1㎜~10㎜의 투명시트 표피재와; PVC(paste resine), PE, 열가소성 우레탄(TPU : thermoplastic urethane), 열가소성 엘라스토머(TPE : thermoplastic elastomer) 및 고무(Rubber) 중에서 선택한 폴리머 100부에 대하여; 가소제 50~200부, 투명안료 0.5~20부, 안정제 1~6부, SiO21~20부를 중량부로 투입하고 시트상으로 성형하여 마찰 기준면 혹은 유리 면에서 표면 정적 마찰계수(㎲)0.85 (KSM3009)이상인 바탕재를 접착한 것을 특징으로 하는 투명 논-슬립 마우스 패드.
  2. 제 1항에 있어서, 입자의 크경 0.4~0.7㎛이고 굴절율(reflective index)을 가진 안료(pirment)로서, 무기계 안료 실리카(Silica / white), 군청(blue), 유기계 안료 아조안료(Azo pigment)로서 디아조(Diazo), 아릴아미드 옐로우(Allylamide yellow), 디아릴 옐로우(Diarryl yellow), 디아릴리드 오렌지(Diarylide orange), 아릴아미드 레드(Arylamide red), 벤즈이미다졸(Benzimidazol), 아조메탈(azometal), 또는 프탈로시아닌 안료(Phthalocyanine pigment)로서 프탈로시아닌 블루(Phthalocyanine blue), 프탈로시아닌 그린(phthalocyanine green), 염기성 염료복합 안료(Basic dye complex pigment), 동 페로시아미드 착염(copper ferrocyamide complex) 중에서 선택한 투명성 안료를 투명 표피재 중합체(Compound) 혼련시 상기 첨가하거나 상기 선택한 투명성 안료를 포함하는 투명 잉크(ink), 바니쉬(vanish), 셀렉(shellack), 래커(lacquer)중의 하나를 표피재 표면에 부여하여 표피재를 착색한 것을 특징으로 하는 광투과율(ASTM D1003)이 80-88%인 투명 논-슬립 마우스 패드.
  3. 제 1항에 있어서, 논-슬립 바탕재는 시트의 밀착면에 냉각롤에서 심도 0.1~0.8㎜의 엠보싱 무늬를 전사하여 조성한 것을 특징으로 하는 투명 논-슬립 마우스 패드.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 PVC(Polyvinylchloride) 레진은 중합도(n) 1200±100 ~ 1400±100인 PVC 호모폴리머(homopolymer), PVC코폴리머(copolymer), PVC터폴리머(terpolymer)중에서 선택하고; 가소제는 프탈릭(Phthalic)계 디옥칠프탈레이트 (diocthylphthalate), 디에틸프탈레이트 (diethylphthalate), 디이소데실프탈레이트(diisodecylphthalate), 부틸벤질 프탈레이트(butylbenzyl phthalate), 트리클로로포스페이트(trichlorophosphate), 아디픽(Adipic)산계 유도체 디옥실 아디페이트(dioctyl adipate), 디이소데실 아디페이트(diisodecyl adipate), 디이소노닐 아디페이트(diisononyl adipate), 아젤레익(Azelaic)계 디옥실 아젤레이트(dioctyl azelate), 세바식(Sebasic)계 유도체 디옥실 세바게이트(dioctyl sebacate), 말레익(maleic)산계 유도체, 트리멜리틱(trimellitic)계 유도체, 시트릭(citric)계 유도체 중에서 선택하고; 안정제는 에폭시(Epoxy)대두유, 지방산금속염(스테아린산 칼슘(calcium stearate), 스테아린산 바륨(barium stearate), 스테아린산 마그네슘(magnesium stearate), 스테아린산 리튬(lithium stearate)); 주석(Tin)계(브틸틴라우레이트((butyl tin laurate), 부틸틴말레이트(butyl tin malrate)); 무기산염류(트리베직인산연(tribasic lead phosphate), 베직인산연(basic lead phosphate), 디베직인산연(dibasic lead phosphate)), 머캅탄(mercapthane)류; (모노부틸틴머캅타이트(monobutyl tin mercaptide), 부틸틴머캅탄 화합물(butyl tin mercapthane compound)) 중에서 선택한 것을 특징으로 하는 투명 논-슬립 마우스 패드.
  5. 표면에 조면을 구비한 표피재와 논-슬립 바탕재를 접착하는 것에 있어서, 폴리비닐 크로라이드(Polyvinyl chloride), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리우레탄(polyurethane) 중에서 선택한 두께 0.1㎜~10㎜의 투명 시트 표피재와; PVC(paste resine), PE, 열가소성 우레탄(TPU : thermoplastic urethane), 열가소성 엘라스토머(TPE : thermoplastic elastomer) 및 고무(Rubber) 중에서 선택한 폴리머 100부에 대하여; 가소제 50~200부, 투명안료 0.5~20부, 안정제 1~6부, SiO21~20부를 중량부로 투입하고 시트상으로 성형하여 마찰 기준면 혹은 유리 면에서 표면 정적 마찰계수(㎲)0.85 (KSM3009)이상인 바탕재를 접착하여 얻는 것을 특징으로 하는 투명 논-슬립 마우스 패드 제조방법.
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