KR20100031157A

KR20100031157A - 휴대폰 키패드

Info

Publication number: KR20100031157A
Application number: KR1020080090106A
Authority: KR
Inventors: 성익경; 이상민; 윤선호; 정현철
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2008-09-12
Publication date: 2010-03-22

Abstract

본 발명은 열가소성 폴리우레탄 필름 또는 시트를 포함하는 휴대폰 키패드에 관한 것으로, 특정의 디이소시아네이트류의 조합을 이용한 열가소성 폴리우레탄 수지 합성 후 펠렛을 압출성형하여 얻어지는 필름 또는 시트로써, UV 노출시 변색이 없고, 열적 안정성이 우수하며 두께 균일성이 우수한 휴대폰의 키패드를 제공할 수 있다.

Description

휴대폰 키패드{Keypad for Cellular phone}

본 발명은 열가소성 폴리우레탄 필름 또는 시트를 진공성형 또는 스탬핑성형하여 얻어지는 휴대폰 키패드에 관한 것이다.

열가소성 폴리우레탄(Themoplastic polyurethane, 이하 TPU라 한다.)은 우수한 탄성체 특성 및 열가소적 가공성으로 인해 산업상 매우 중요하다.

종래부터 TPU는 도료, 접착제, 롤, 튜브, 자기기록매체용 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 TPU제 열성형 시트는 자동차 핸들, 자동차 계기패널의 표피, 수영복이나 브래지어의 바스트용 컵, 전자기기의 키패드, 전자부품의 트레이, 에어 매트, 워터배드(water bed), 각종 보호케이스 등에 사용되고 있다.

이와 같은 열성형 시트용 TPU는 직사광선이나 후면 광원에 노출되는 상황 하 에서 사용되는 경우가 많다. 이 때문에 열성형 시트용 TPU는 내변색성이 요구된다.

한편, 휴대폰에는 각각 다양한 기능을 수행하는 다수의 키가 구비되어 있으며, 이들 각각의 키는 키패드에 의해 상호일체로 형성되어 있다. 물론 각각의 키는 다소 외측으로 돌출되어 있어 사용자 또는 통화자가 필요로하는 키를 선택하여 누름으로써 통신을 행하거나 필요한 정보를 획득할 수 있다. 이러한 키패드는 세계 정보 통신 산업 및 전자 산업의 발전과 더불어 폭발적으로 성장하고 있는 휴대폰의 보급으로 인하여 공급이 확대되고 있으며, 점점 고품질 사양이 요구되고 있는 차세대 핵심 전자 부품 중 하나이다.

대부분의 휴대폰 키패드는 투명 또는 은색의 폴리우레탄, 실리콘, PET, PC 등의 재료를 이용하여 제조되고 있다. 또한 대부분의 휴대폰은 야간에도 키를 정확히 식별하여 누를수 있도록 키의 저면 외측에 LED 등과 같은 발광소자로 이루어진 광원이 설치되어 있으며, 이같은 구성에 따라 광원으로부터 빛이 발광되면 백라이팅 효과에 의해 키에 인쇄된 숫자 또는 문자 등을 인식하여 이용할 수 있다.

종래 휴대폰 키패드는 금형으로 사출된 키를 리브로부터 분리하여, 분리한 키 조각을 키판에 배열하는 작업을 일일이 수작업으로 수행하여 작업시간이 많이 소요되며 작업에 많은 인원이 소요되는 등 작업 공정이 많으며, 이로 인해 생산능률이 떨어지는 문제점을 갖게 된다. 또한 각각의 키를 조립형틀에 끼워 배치할 때 하나의 키라도 제 위치에 제대로 배치되지 않을 경우 불량키를 제조하게 되며 키 저면에 접착제를 도포할 때 접착제의 양이 적으면 이탈의 염려가 있으며 접착제 양이 많을 경우 키작동이 원활하지 못한 단점이 있었다. 또한 저면에 접착제를 부착 하고 그 위해 합성수지판을 재차 덧입힌 후 상방형틀을 그 위에 덧씌우고 프레스로 가압하여 플라스틱 키와 합성수지판을 일체로 부착한 후 상하 금형을 제거하여 키패드를 제조하는 종래의 휴대폰용 키패드의 제조방법은 일일이 수작업으로 진행됨에 따라 생산능률이 떨어진다.

현재의 키패드 제작은 상기한 여러 단점을 보완하여 발전되어 왔는바, 그 일예로 얇은 금속판을 레이저가공, 포밍가공, 펀칭프레스가공 등의 기계식 가공공정이나 화학부식 등과 같은 화학부식 공정을 통해 키부착구멍을 형성하고 키부착구멍에 트랜스 몰딩 공정을 통해 합성수지키(보턴)를 일체로 형성하고, 합성수지키 위에 착색을 한 다음 레이저 가공기로 착색면을 벗겨내어 글자, 숫자, 기호 등의 문자를 형성하며, 그 위에 UV코팅막을 형성하여 합성수지키 표면을 보호하며, 금속재 키프레임 저면에 실리콘 고무재나 우레탄 고무재 등으로 된 저면 보호패드와 표면에는 합성수지키를 각각 삽입하는 다수개의 키 삽입구멍을 갖는 보호덧판을 부착하는 방법을 들 수 있다.

이러한 키패드를 갖는 휴대폰의 경우 일부 문제점이 발견되고 있는데, 특히 시간이 지남에 따라 황색 또는 이와 유사한 색으로 키패드가 변색되어 상품성 내지는 제품성이 현저히 떨어진다는 점이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 휴대폰의 키패드를 구성하는 폴리우레탄 시트의 열적안정성을 향상시키기 위한 노력이 있어 왔는바, 그 일예로 대한민국 공개특허 제2002-0046186호에는 일정한 용융 유동 거동을 갖는 열가소적으로 가공가능한 폴리우레탄 엘라스토머를 제조할 수 있는 경제적이고 공정상 적합한 방법 에 관하여 기재하고 있다.

또 다른 일예로 대한민국 공개특허 제2005-0123505호에는 2차 성형성, 내올레산성, 내변색성, 투명성, 인쇄적성이 우수한 TPU제의 키패드에 관해 기재하고 있는바, 특히 여기서는 유기 디이소시아네이트로 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 주성분으로 하고, 폴리올로 폴리카보네이트 폴리올을 주성분하며, 탄소수 2 내지 10의 지방족 디올을 주성분으로 하는 사슬연장제를 반응시켜 얻어지는 TPU로 되는 키패드에 관해 기재하고 있다.

본 발명의 일 구현예에서는 자외선 노출시에 색 변화가 없는 열가소성 폴리우레탄 필름을 포함하는 휴대폰 키패드를 제공하고자 한다.

또한 본 발명의 일 구현예에서는 내열성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 필름을 포함하는 휴대폰 키패드를 제공하고자 한다.

본 발명이 일 구현예에서는 필름의 두께가 균일한 폴리우레탄 필름을 포함하는 휴대폰 키패드를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 구현예에서는 열가소성 폴리우레탄 시트 또는 필름을 포함하는 휴대폰 키패드에 있어서, 열가소성 폴리우레탄은 이소포론 디이소시아네이트와 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트를 포함하는 유기 디이소시아네이트류; 폴리올류; 및 사슬연장제류를 포함하는 것의 반응물인 휴대폰 키패드를 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 유기 디이소시아네이트류는 이소포론 디이소시아네이트를 전체 유기 디이소시아네이트류 중 10 내지 50mole%로 포함하고, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트를 50 내지 90mole%로 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 유기 디이소시아네이트류는 이소포론디이소시아네이트를 전체 유기 디이소시아네이트류 중 20 내지 30mole%로 포함하고, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트를 70 내지 80mole%로 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 폴리올은 폴리카보네이트계 폴리올 또는 폴리카프로락톤계 폴리올일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 폴리올은 폴리카보네이트계 폴리올일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 사슬연장제류는 탄소원자수 2 내지 10인 지방족 디올을 주성분으로 하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드는 열가소성 폴리우레탄 시트 또는 필름의 저면에 실리콘 고무층을 포함하고 다른 일면에는 합성수지재층을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 열가소성 폴리우레탄 필름은 두께 150㎛를 기준할 때 두께 편차가 10% 이하인 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 열가소성 폴리우레탄 필름은 DSC에 의해 측정되는 융점이 135℃이상일 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 반응물은 유기 디이소시아네이트류와 폴리올류 및 사슬연장제류와의 몰비(NCO/OH)가 0.97 내지 1.01인 것일 수 있다.

또한 본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드에 있어서, 반응물은 유기 티타늄화합물계 촉매를 포함하는 것일 수 있다. 이때 유기 티타늄화합물계 촉매는 유기 디이소시아네이트류, 폴리올류 및 사슬연장제류 총 고형분 함량 100중량부에 대해 0.003중량부 이하로 포함되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 구현 예에 따르면 UV 노출시 변색이 없고, 열적 안정성이 우수하며 두께 균일성이 우수한 열가소성 폴리우레탄 필름을 포함하여 내열성 및 내구성이 우수한 휴대폰 키패드를 제공할 수 있다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 휴대폰 키패드에 포함되는 폴리우레탄 필름의 원료인 열가소성 폴리우레탄 수지에 관하여 설명하면 다음과 같다.

열가소성 폴리우레탄 수지는 통상 유기 디이소시아네이트류와 폴리올류, 필 요에 따라 사슬연장제를 주성분으로 하는 것의 반응물로, 일반적으로 폴리우레탄의 황변현상은 열, UV, 가스 등 여러 가지 원인에 의한 것일 수 있는데, 특히 폴리우레탄에 있어서는 사용되는 원료, 그 중에서도 이소시아네이트의 종류에 따라 UV 황변 영향성이 가장 크다.

많은 열가소성 폴리우레탄 수지의 경우는 내열성 측면 및 탄성적인 측면에서 방향족 디이소시아네이트류를 사용하는데 이는 자외선에 의해 퀴논 이미드(quinon imide) 구조를 갖게 되어 황변이 일어난다. 황변에 대한 영향을 고려하여 디이소시아네이트류로 헥사메틸렌 디이소시아네이트를 사용하는 경우에는 내변색성 측면에서는 유리하나 소프트한 터치감에서 떨어진다. 또한 경도가 떨어져 내구성 측면에서 불리할 수 있다.

이러한 점에서 본 발명의 일 구현예에 의한 열가소성 폴리우레탄 수지는 디이소시아네이트로서 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트와 함께 이소포론 디이소시아네이트를 혼용한다.

이때 바람직하기로는 이소포론 디이소시아네이트와 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트를 디이소시아네이트류 전체 함량을 기준으로 각각 10 내지 50mole% 및 50 내지 90mole%로 혼용하는 것이 인장강도, 모듈러스 및 소프트한 촉감을 구현할 수 있으며 적절한 내구성을 만족할 수 있는 측면에서 바람직할 수 있다.

내구성 측면에서 더욱 좋기로는 이소포론 디이소시아네이트 20 내지 30mole%와 헥사메틸렌 디이소시아네이트 70 내지 80mole%를 혼용하는 것이다.

한편 열가소성 폴리우레탄 수지는 열적 성형을 통한 다양한 후가공을 고려 할 때 내열성이 요구되는바, 상술한 디이소시아네이트류의 경우는 방향족 디이소시아네이트류에 비하여 내열성이 다소 낮을 수 있다. 이러한 점에서 본 발명의 일 구현예에서는 폴리올로서 폴리카프로락톤계 폴리올 또는 폴리카보네이트계 폴리올을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 특히 바람직하기로는 폴리카보네이트계 폴리올을 사용하는 것일 수 있다.

폴리올의 바람직한 수평균분자량은 800 내지 4,000 이며, 더욱 바람직하게는 1,000 내지 2,500 인 것이 유연성 측면에서 유리할 수 있다.

한편 사슬연장제로는 탄소수 2 내지 10의 지방족 디올을 주성분으로 할 수 있는데, 구체적인 일예로는 에틸렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 3,3-디메티롤헵탄, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 2-에틸-1,3-프로판디올, 2-노르말프로필-1,3-프로판디올, 2-이소프로필-1,3-프로판디올, 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. 기계적 강도 측면에서 바람직하기로는 1,4-부탄디올을 사슬연장제 중 주로 포함할 수 있다.

사슬연장제의 사용량은 경도를 고려하여 조절할 수 있는데, 폴리올류 대비하여 사슬연장제의 비율이 증가할수록 경도가 높아지므로 요구되는 경도에 따라서 사슬연장제의 사용 비율을 조절하는 것이 바람직하다.

이러한 측면에서 바람직한 사슬연장제/폴리올의 몰비는 1.0 내지 9.0, 더욱 바람직하게는 3.0 내지 6.0 일 수 있다.

한편 사슬연장제 및 폴리올류의 OH기와 이소시아네이트기의 몰비(NCO/OH)는 0.97 내지 1.03일 수 있고, 바람직하기는 0.97 내지 1.01이며, 더욱 바람직하기는 0.97 내지 1.006일 수 있다.

이러한 디이소시아네이트류, 폴리올류 및 사슬연장제를 사용하여 열가소성 폴리우레탄 수지를 제조하는 방법에는 그 한정이 있는 것은 아니나, 일예로 폴리올류, 디이소시아네이트류 및 사슬연장제를 촉매의 존재 하에 반응시킬 수 있다.

이때 촉매로는 통상적으로 사용되는 우레탄화 촉매를 사용할 수 있으며, 예를 들어 주석, 철, 안티몬, 우라늄, 카드뮴, 코발트, 토륨, 알루미늄, 수은, 아연, 니켈, 세륨, 몰리브덴, 바나듐, 구리, 망간, 지르코늄, 칼슘, 티타늄 등의 유기 화합물 또는 무기 화합물을 들 수 있다. 보다 구체적인 일예로는 유기 금속화합물, 특히 디알킬 주석화합물을 들 수 있으며, 예를 들면 옥탄산 제1주석, 올레산 제1주석, 디부틸주석 디아세테이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디부틸주석 말레이트, 디부틸주석 머캅토 프로피오네이트, 디부틸주석 도데실 머캅티드 등을 들 수 있다. 또 다른 바람직한 일예로 터셔리-n-부틸 티타네이트와 같은 유기 티타늄화합물을 촉매로 사용할 수 있다.

촉매의 사용량에 따라 필름이나 시트 가공 후 물성에 영향을 끼칠 수 있으며 , 상술한 폴리올류, 디이소시아네이트류 및 사슬연장제 총량 100중량부를 기준으로 하여 0.01중량부 이하, 바람직하기로는 0.003중량부 이하, 가장 바람직하기로는 0.002중량부 이하 일 수 있다.

추가로 반응시에 첨가제를 사용할 수 있는데, 그 일예로는 활제, 산화방지제, UV안정제, 자외선흡수제, 충전제, 보강용 섬유 등을 필요에 따라 사용할 수 있다.

이러한 첨가제의 사용량은 상술한 폴리올류, 디이소시아네이트류 및 사슬연장제 총량 100중량부를 기준으로 하여 0.01 내지 10 중량부인 것이 내열성과 가공성 측면에서 바람직할 수 있다.

첨가제는 반응 이후로 첨가하여 열가소성 폴리우레탄 수지와 컴파운딩될 수도 있다.

얻어지는 열가소성 폴리우레탄 수지는 기계적 물성과 성형성 측면을 고려할 때 중량평균분자량이 50,000 내지 500,000 정도일 수 있다.

이와 같은 열가소성 폴리우레탄 수지의 펠렛을 용융하여 압출하고 진행방향으로 연신함으로써 열가소성 폴리우레탄 필름을 얻을 수 있다.

이와 같이 얻어지는 열가소성 폴리우레탄 필름을 이용하여 휴대폰용 키패드를 제작할 수 있는데, 휴대 단말기용 키패드는 제품 설계에서부터 완제품에 이르기까지 통상 27개의 공정을 거쳐 제조되며, 비교적 제조공정이 많아 불량률이 높아질 수 있다. 현재 키패드의 제조방식은 다양한 방식을 채택하고 있는바, 일예로 금형/사출, 포밍/성형/접착, 인쇄/도장 등의 공정을 거칠 수 있다. 금형은 키패드 포밍 툴과 키패드용 필름 인서트 인젝션 몰딩 툴에 사용되며, 사출 공정에는 일반 사출, 필름 사출, 고무 사출, 이중 사출, 삼중 사출 등이 있다.

포밍(forming)은 사출이나 성형을 하기 위한 준비 단계로 필름의 한계성을 극복하고 오차를 중림으로 성형 공정이 이루어질 수 있도록 하는 공정이며, 성형은 액상 실리콘 형성 및/또는 고형 실리콘 성형을 들 수 있으며, 특히 액상 실리콘 성형은 성형공정 상에서 형태 디자인에 한계가 없고, 공정을 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.

접착은 일반 접착공정과 UV 접착공정으로 이루어져 있는데, 일반 접착공정은 필름과 하드 키 탑(hard key top)을 본딩하는 공정이고, UV 접착공정은 실리콘 고무와 하드 키 탑을 접착하는 공정이다. 인쇄는 제판공정 및 조색공정과 함께 이루어지고, 도장 라인은 스핀들 타입과 XY 타입의 자동화된 컨베이어 라인으로 UV 코팅과 실리콘 코팅, 실버 스프래이 및 일반 색상스프레인으로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 의한 휴대폰 키패드의 제작방법에는 각별히 한정이 있는 것이 아니며, 상술한 열가소성 폴리우레탄 필름을 이용하는 것이면 무방하다.

특히 열가소성 폴리우레탄 필름을 키패드 제작에 사용할 경우 상술한 것과 같이 액상 실리콘 코팅이 열가소성 폴리우레탄 필름의 저면에 수행될 수 있는바, 통상은 폴리우레탄 필름의 저면에 프라이머를 도포하고 60 내지 100℃에서 10분 내지 2시간 동안 건조시킨 후 여기에 이액형 액상 실리콘 고무를 도포하여 경화시킴으로써 실리콘층을 형성할 수 있다.

한편 열가소성 폴리우레탄 필름의 상면에는 내구성 및 내스크레치성을 고려하여 합성수지재층이 형성될 수 있는데, 일예로 폴리카보네이트, ABS수지, 아크릴수지 또는 PET를 들 수 있다.

이러한 열가소성 폴리우레탄 필름을 이용하여 상술한 통상의 성형방법에 의하여 휴대폰 키패드로 제작하면 LED 등의 광원에 의해 장시간 노출시에도 황변이 없으면서 내열성이 우수하고 또한 내구성이 확보된 휴대폰 키패드를 제공할 수 있다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명의 일 구현예들을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

수지제조실시예 1 내지 8 및 수지제조비교예 1 내지 6

반응용기에 다음 표 1에 나타낸 것과 같은 폴리올류, 사슬연장제, 필요에 따라 촉매를 다음 표 1에 기재된 것과 같은 함량으로 계량하여 투입하고, 5분간 교반한 다음 80℃를 유지한 후 여기에 다음 표 1에 기재된 디이소시아네이트류를 첨가하고 2분간 교반하여 중합반응물을 얻었다.

중합반응물을 분쇄, 건조 및 후숙성한 후 두께가 2mm 되도록 사출하여 사출된 시편으로 물성을 측정하였다.

다만 디이소시아네이트류로 이소포론 디이소시아네이트를 단독으로 사용하거나 병용하는 경우라면 중합반응물을 100 내지 150℃에서 8 ~ 12시간동안 숙성하는 과정을 더 거쳤다.

다음 표 1 기재에서 촉매량은 촉매를 제외한 전체 반응혼합물의 고형분 량 100중량부를 기준으로 한 중량부이다.

		폴리올	Index (NCO/OH)	이소시아네이트류			사슬연장제 1,4-BD (R')	촉매
		폴리올	Index (NCO/OH)	NCO-1	NCO-2	NCO-1/ NCO-2 (mole비)	사슬연장제 1,4-BD (R')	종류, 중량부
수지 제조 실시예	1	T-5652	1.006	HDI	IPDI	70/30	3.9	TnBT, 0.002
	2	T-5652	1.006	HDI	IPDI	75/25	3.9	TnBT, 0.002
	3	T-5652	1.006	HDI	IPDI	80/20	3.9	TnBT, 0.002
	4	T-5652	1.006	HDI	IPDI	75/25	3.9	-
	5	T-4692	1.006	HDI	IPDI	70/30	3.9	TnBT, 0.002
	6	T-4692	1.006	HDI	IPDI	75/25	3.9	TnBT, 0.002
	7	T-4692	1.006	HDI	IPDI	80/20	3.9	TnBT, 0.002
	8	T-4692	1.006	HDI	IPDI	75/25	3.9	-
수지 제조 비교예	1	T-5650	1.020	HDI	-	100	4	T-9, 0.01
	2	T-5651	1.020	HDI	-	100	4	T-9, 0.01
	3	T-4671	1.020	HDI	-	100	4	T-9, 0.01
	4	T-4691	1.020	HDI	-	100	4	T-9, 0.01
	5	T-6001	1.020	HDI	-	100	4	T-9, 0.01
	6	T-5651	1.020	IPDI	-	100	4	T-9, 0.01

※T-5650: 폴리카프로락톤계 디올(수평균분자량 800, Asahi KASEI사 제품)

T-5651: 폴리카보네이트계 디올(수평균분자량 1,000, Asahi KASEI사 제품)

T-5652: 폴리카보네이트계 디올(수평균분자량 2,000, Asahi KASEI사 제품)

T-4671: 폴리카보네이트계 디올(수평균분자량 1,000, Asahi KASEI사 제품)

T-4691: 폴리카보네이트계 디올(수평균분자량 1,000, Asahi KASEI사 제품)

T-4692: 폴리카보네이트계 디올(수평균분자량 2,000, Asahi KASEI사 제품)

T-6001: 폴리카보네이트계 디올(수평균분자량 1,000, Asahi KASEI사 제품)

T-9: Stannous Octoate, Air Product사 제품

TnBT: Tert-n-butyl titanate, Dupont사 제품

R': 폴리올에 대한 몰비

상기 수지제조실시예 및 수지제조비교예로부터 얻어진 합성물을 분쇄, 사출하여 두께 2.0mm의 시트로 성형한 후 내황변성, 경도, 인장강도, 100% 모듈러스, 인열강도, 신율 및 융점을 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

구체적인 평가방법은 다음과 같다.

(1) 내황변성: 다음과 같은 조건으로 KS M ISO 4892-1: 2002에 의거하여 촉진내후성 시험을 수행하여 변퇴색 수치(Grey Scale)를 판별하였다.

- UV Lamp : UVA-340, Irradiance: 0.89W/㎡, Exposure Time/Temp.: 4hrs UV/60℃±1℃, Condensation Time/Temp.: 4hrs Con/50℃±1℃, Total Exposure Time: 72hrs.

(2) 경도(Shore): JIS K 7311에 의거 측정.

(3) 인장강도: JIS K 7311에 의거 측정.

(4) 100% 모듈러스: JIS K 7311에 의거 측정.

(5) 인열강도: JIS K 7311에 의거 측정.

(6) 신율: JIS K 7311에 의거 측정.

(7) 융점(Tm): KS M ISO 11357-3에 의거 DSC로 측정.

		내황변성 (Grey scale, 등급)	내열성 (Tm, ℃)	경도 (Shore)	인장강도 (kg/㎠)	100% 모듈러스 (kg/㎠)	인열강도 (kg/㎝)	신율 (%)
수지 제조 실시예	1	4~5	161	94A	255	82	101	620
	2	4~5	162	94A	259	82	100	594
	3	4~5	162	94A	277	85	105	590
	4	4~5	162	94A	274	83	101	607
	5	4~5	161	94A	252	76	100	633
	6	4~5	162	94A	255	76	101	612
	7	4~5	162	94A	265	79	104	607
	8	4~5	163	93A	261	75	99	641
수지 제조 비교예	1	4	172	60D	359	200	185	378
	2	4	170	57D	375	178	207	461
	3	4	169	59D	553	187	206	594
	4	4	169	57D	297	225	178	265
	5	4	170	58D	321	214	191	333
	6	4~5	140	75D	302	218	175	283

상기 표 2의 결과로부터, 이소시아네이트류로 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트와 이소포론 디이소시아네이트를 혼용하는 경우 무황변 특성을 만족하면서 내열성이 우수하고, 또한 경도가 우수하면서 다른 물성 또한 적정 수준 이상임을 알 수 있다.

그러나 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트만을 사용하는 경우 경도가 만족스럽지 못하며 촉감이 소프트하지 못하다.

또한 이소포론 디이소시아네이트만을 사용하는 경우 경도가 우수하지 못하며, 더욱이 반응성이 떨어지는 문제가 있다.

필름제조실시예 1 내지 8 및 필름제조비교예 1 내지 6

상기 필름제조실시예 1 내지 8 및 필름제조비교예 1 내지 6으로부터 얻어지는 열가소성 폴리우레탄 수지를 분쇄 및 건조, 압출하여 펠릿을 제조하고 제조된 펠릿을 150 ~ 220℃에서 재용융시켜 T-다이로 압출하여 필름(두께 150㎛)을 제조하였다.

얻어진 필름에 대하여 내황변성, 필름두께 편차및 내열성을 평가하여 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.

구체적인 평가방법은 다음과 같다.

(1) 내황변성: 다음과 같은 조건으로 KS M ISO 4892-1: 2002에 의거하여 촉진내후성 시험을 수행하여 변퇴색 수치(Grey Scal)를 판별하였다.

(2) 필름 두께 편차: KS M 3089에 의거 측정.

(3) 내열성: KS M ISO 11357-3에 의거 DSC로 융점(Tm)을 측정.

		필름 두께 (㎛)	내황변성 (Grey scale, 등급)	내열성 (Tm, ℃)	경도(Shore)
필름제조 실시 예	1	150	4~5	158	94A
	2	149	4~5	159	94A
	3	149	4~5	159	94A
	4	148	4~5	157	94A
	5	151	4~5	157	94A
	6	148	4~5	158	94A
	7	151	4~5	159	94A
	8	148	4~5	160	93A
필름제조 비교예	1	172	4	168	60D
	2	168	4	168	57D
	3	170	4	165	59D
	4	167	4	165	57D
	5	167	4	167	58D
	6	180	4~5	135	75D

상기 표 3의 결과로 부터, 본 발명의 일 구현예에 의하면 무황변 특성을 나타내면서 내열성이 우수하고, 필름 두께 편차가 적은 열가소성 폴리우레탄 필름을 제공할 수 있다.

실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6: 휴대폰 키패드의 제작

상기 필름제조실시예 1 내지 8 및 필름제조비교예 1 내지 6으로부터 얻어지는 폴리우레탄 필름의 원단에 키패드용 키에 형성되는 숫자, 부호 또는 문자의 표시부를 인쇄처리하였다.

그 다음 폴리우레탄 필름의 저면에 프라이머를 도포처리하고 80℃에서 40분 동안 건조시켰다.

그 다음 이액형 액상 실리콘 고무를 프라이머 상에 도포하고 압축성형하여 실리콘 고무층을 형성하였다.

휴대폰 크기에 대응되도록 폴리우레틴 필름의 가장자리를 절단하였다.

그 다음 폴리카보네이트 액상 수지를 이용하여 키(key) 모양을 갖도록 사출성형하였다.

사출성형되어 경화된 키를, 키에 형성되는 문자 또는 숫자가 인쇄된 폴리우레탄 필름에 프라이머를 분사시키고 접착시켰다.

이후로의 후처리 공정은 당해분야에서 알려진 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

상술한 공정을 거치면서의 성형가공성 및 접착성을 평가하여 그 결과를 다음 표 4로 나타내었다.

접착성은 다음과 같은 방법으로 평가하였다.

○ : 접착 후 JIS Z 0237에 의거하여 접착력 측정을 하였을때 피착제의 계면파괴가 나타남

× : 피착제의 계면파괴가 나타나지 않음

		접착력
		실리콘 고무층/ 폴리우레탄 필름	폴리우레탄 필름/ 폴리카보네이트층
실시예	1	○	○
	2	○	○
	3	○	○
	4	○	○
	5	○	○
	6	○	○
	7	○	○
	8	○	○
비교예	1	×	○
	2	×	○
	3	×	○
	4	×	○
	5	×	○
	6	×	○

상기 표 4의 결과로부터, 본 발명의 일 구현예들에서와 같은 열가소성 폴리우레탄 필름을 이용하는 경우 실리콘 고무 및 다른 합성수지층과의 접착력 또한 우수함을 알 수 있다.

Claims

열가소성 폴리우레탄 시트 또는 필름을 포함하는 휴대폰 키패드에 있어서,

열가소성 폴리우레탄은 이소포론 디이소시아네이트와 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트를 포함하는 유기 디이소시아네이트류; 폴리올류; 및 사슬연장제류를 포함하는 것의 반응물인 것을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항에 있어서, 유기 디이소시아네이트류는 이소포론 디이소시아네이트를 전체 유기 디이소시아네이트류 중 10 내지 50mole%로 포함하고, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트를 50 내지 90mole%로 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유기 디이소시아네이트류는 이소포론디이소시아네이트를 전체 유기 디이소시아네이트류 중 20 내지 30mole%로 포함하고, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트를 70 내지 80mole%로 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항에 있어서, 폴리올은 폴리카보네이트계 폴리올 또는 폴리카프로락톤계 폴리올인 것을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 폴리올은 폴리카보네이트계 폴리올인 것을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항에 있어서, 사슬연장제류는 탄소원자수 2 내지 10인 지방족 디올을 주성분으로 하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄 시트 또는 필름의 저면에 실리콘층을 포함하고 다른 일면에는 합성수지재층을 포함하는 것임을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄 필름은 두께 150㎛를 기준할 때 두께 편차가 10% 이하인 것을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항 또는 제 8 항에 있어서, 열가소성 폴리우레탄 필름은 DSC에 의해 측정되는 융점이 135℃이상인 것을 특징으로 하는 휴대폰 키패드.
제 1 항에 있어서, 반응물은 유기 디이소시아네이트류와 폴리올류 및 사슬연장제류와의 몰비(NCO/OH)가 0.97 내지 1.01인 것을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 필름.
제 1 항에 있어서, 반응물은 유기 티타늄화합물계 촉매를 포함하는 것을 특 징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 필름.
제 11 항에 있어서, 유기 티타늄화합물계 촉매는 유기 디이소시아네이트류, 폴리올류 및 사슬연장제류 총 고형분 함량 100중량부에 대해 0.003중량부 이하로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 폴리우레탄 필름.