WO2023249207A1 - 바이오 물질을 포함하는 하우징 및 이를 포함하는 전자장치 - Google Patents

바이오 물질을 포함하는 하우징 및 이를 포함하는 전자장치 Download PDF

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WO2023249207A1
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acrylate
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meth
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황한규
이기선
이원기
장성준
조병기
윤현석
김효인
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삼성전자 주식회사
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    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/65—Additives macromolecular

Definitions

  • the present disclosure relates to a housing containing biomaterial and an electronic device containing the same.
  • Polyurethane is a polymer compound containing urethane (-NHCOO-) bonds produced through the polymerization reaction of polyol and isocyanate. Polyurethane is used as a material for a variety of products, including electronic devices, automobiles, packaging materials, furniture, and clothing.
  • Polyurethane uses polyol and isocyanate derived from petroleum as raw materials, so it is highly dependent on petroleum.
  • biomaterials which is an eco-friendly and sustainable material, is in progress.
  • polyurethane resin forms a three-dimensional network structure between molecules, it has excellent coating film properties and workability and is used as a coating material.
  • a housing made of a polymer material may include a coating layer painted with polyurethane resin paint.
  • the drying speed after painting may be slow because biomass polyurethane has a long carbon chain. If the drying time is prolonged, the adhesion between the polymer substrate and the paint layer may decrease and the durability of the paint layer may weaken.
  • the housing may include a polymer substrate, a primer layer, a color layer, and a coating layer.
  • the housing may include a polymer material.
  • the primer layer may be positioned on at least a portion of the polymer substrate.
  • the color layer may be positioned on the primer layer.
  • the coating layer may be positioned on the color layer.
  • the primer layer, the color layer, and the coating layer may include biomass polyurethane resin.
  • the primer layer, the color layer, and the coating layer may have a glass transition temperature of 80°C to 110°C.
  • An electronic device may include a housing including a polymer material.
  • the housing according to one embodiment may include a polymer substrate, a primer layer, and a coating layer.
  • the primer layer may be positioned on at least a portion of the polymer substrate.
  • the coating layer may be positioned on the primer layer.
  • the primer layer and the coating layer may include biomass polyurethane resin.
  • the primer layer and the coating layer may have a glass transition temperature of 80°C to 110°C.
  • the housing includes biomaterials, which are environmentally friendly materials, thereby reducing the amount of greenhouse gases generated during the manufacturing process and making it easy to recycle when discarded.
  • the coating layer of the housing may have improved adhesion and durability to the polymer substrate.
  • 1A and 1B show example electronic devices.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the housing according to one embodiment taken along line A-A' in FIG. 1A or B-B' in FIG. 1B.
  • Figure 3 is a diagram showing the results of measuring the glass transition temperature of the coating layer of the housing according to one embodiment using a differential scanning calorimeter.
  • Figure 4 shows an example of a flow chart of a method for manufacturing a housing according to an embodiment.
  • 1A and 1B show example electronic devices.
  • the electronic device 100 may include a housing 200 that forms the exterior of the electronic device 100.
  • the electronic device 100 may be referred to as a wireless earphone device (eg, earbud).
  • the housing 200 may have a shape that corresponds to the shape of the human ear so that it can be seated on the user's ear.
  • the housing 200 can accommodate various electronic components (eg, batteries) for operating wireless earphones.
  • the electronic device 100 may be referred to as a smart phone and/or a tablet personal computer (PC).
  • the housing 200 may include a front plate 210, a rear plate 230, and a side bezel member 250.
  • the front plate 210, the rear plate 230, and the side bezel member 250 may be combined with each other to form a housing 200 capable of accommodating electronic components.
  • the housing 200 may be painted with pigment to visually provide various colors and/or patterns to the user.
  • the housing 200 may include a polymer material.
  • the polymer material may be engineering plastic with high strength and elasticity.
  • the housing 200 includes a paint layer (e.g., a paint layer (e.g., the paint layer of FIG. 2) containing a color and/or a pattern on a polymer substrate (e.g., the polymer substrate 201 of FIG. 2) that forms the exterior of the housing 200. 202)) (coating layer) may be included.
  • the coating layer 202 can implement various images of the electronic device 100 by providing colors and/or patterns to the housing 200.
  • the coating layer 202 can protect the housing 200 from the outside.
  • the paint layer 202 can be formed by drying the pigment applied on the polymer substrate 201.
  • the coating layer 202 may be formed on a surface facing the outside of the housing 200.
  • the painting layer 202 may include a plurality of layers.
  • the electronic device 100 is described as a wireless earphone or a smart phone, but it is not limited thereto.
  • the electronic device 100 may be an electronic device including a housing containing an injection molded product.
  • the electronic device 100 may be an AR (argument reality) device, a VR (virtual reality) device, or a portable communication device (e.g., a smartphone) that includes a coating layer on an injection molded product forming the exterior.
  • AR argument reality
  • VR virtual reality
  • a portable communication device e.g., a smartphone
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the housing according to one embodiment taken along line A-A' in FIG. 1A or B-B' in FIG. 1B.
  • the housing 200 includes a polymer substrate 201, a primer layer 203 disposed on at least a portion of the outer surface of the polymer substrate 201, and the primer. It may include a color layer 205 disposed on the layer 203 and a coating layer 207 disposed on the color layer 205.
  • a primer layer 203 may be disposed between the polymer substrate 201 and the coating layer 207.
  • a color layer 205 may be disposed between the coating layer 207 and the primer layer 203.
  • the primer layer 203, the color layer 205, and the coating layer 207 may form the paint layer 202.
  • a primer layer 203, a color layer 205, and a coating layer 207 may be sequentially stacked on the polymer substrate 201 that forms the exterior of the electronic device 100.
  • the color layer 205 may be omitted.
  • the color of the polymer substrate 201 can be used as the exterior color of the electronic device 100.
  • a primer layer 203 and a coating layer 207 may be sequentially laminated on the polymer substrate 201 that forms the exterior of the electronic device 100.
  • the coating layer 207 may be laminated on the polymer substrate 201 forming the exterior of the electronic device 100, with the primer layer 203 and color layer 205 omitted. .
  • the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 may include biomass polyurethane resin.
  • Biomass is a resource that uses plants or microorganisms as an energy source and may refer to biological resources that have not gone through geological formation or fossilization processes.
  • Biomass polyurethane may refer to polyurethane manufactured using materials derived from biomass.
  • biomass polyurethane can be produced from biopolyols and/or bioisocyanates using biomass resources.
  • the primer layer 203 may be disposed on at least a portion of the polymer substrate 201.
  • the primer layer 203 may provide adhesion between the paint layer 202 and the polymer substrate 201.
  • the color layer 205 may contain a relatively large amount of pigment to form a color and/or pattern.
  • the color layer 205 may be separated from the polymer substrate 201 as its adhesion to the polymer substrate 201 decreases over time.
  • the primer layer 203 may be disposed between the polymer substrate 201 and the color layer 205 to improve adhesion between the polymer substrate 201 and the color layer 205.
  • the primer layer 203 may be disposed between the polymer substrate 201 and the coating layer 207 to improve adhesion between the polymer substrate 201 and the coating layer 207.
  • the primer layer 203 includes 5 to 30% by weight of biomass polyurethane resin, 30 to 60% by weight of acrylic resin, 5 to 15% by weight of cellulose acetate butyrate, 1 to 2% by weight of pigment, and It may be formed containing 25 to 45% by weight of mixed solvent.
  • the biomass polyurethane resin included in the primer layer 203 is compatible with acrylic resin and may have high wetting properties.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin included in the primer layer 203 may be 10,000 to 150,000 g/mol.
  • the color layer 205 may be disposed on the primer layer 203.
  • the color layer 205 may implement the color of the paint layer 202.
  • the color layer 205 may include a greater amount of pigment than the primer layer 203 and/or the coating layer 207.
  • the color layer 205 includes 5 to 30% by weight of biomass polyurethane resin, 30 to 60% by weight of acrylic resin, 5 to 15% by weight of cellulose acetate butyrate, 1 to 2% by weight of pigment, and/or 25 to 45% by weight of a mixed solvent.
  • the biomass polyurethane resin included in the primer layer 203 and the color layer 205 is 35 to 70% by weight of a bio multifunctional polyol compound, 5 to 15% by weight of acrylic polyol, and/or It may contain 15 to 25% by weight of diisocyanate.
  • the weight average molecular weight of the biomass polyurethane resin may be 10,000 to 40,000 g/mol.
  • the hydroxyl value of the biomass polyurethane resin may be 30 to 90 mgKOH/g.
  • the diisocyanate may be a diisocyanate having two or more functional groups on average.
  • diisocyanates include hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate, aliphatic isocyanates such as lysine diisocyanate, cyclohexane 1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), and dicyclohexylmethane.
  • Diisocyanate H12MDI
  • norbornene diisocyanate NDI
  • hydrogenated xylylene diisocyanate alicyclic diisocyanates such as hydrogenated bis(isocyanatephenyl)methane, 1,2 (or 1,3 or 1,4)-c.
  • Silylene diisocyanate (XDI), aromatic aliphatic polyisocyanates such as tetramethylxylylene diisocyanate, phenylene diisocyanate, 2,4 (or 2,6)-toluene diisocyanate (TDI), 3,5-diethyl-2, 4-DiisocyanateToluene, naphthalene diisocyanate, diphenylmethane-2,4' (or 4,4')-diisocyanate (MDI), bis(isocyanatephenyl)methane, toluidine diisocyanate, or 1,3-bis( It may include at least one aromatic isocyanate such as isocyanate (phenyl) propane.
  • aromatic isocyanate such as isocyanate (phenyl) propane.
  • the diisocyanate may include at least one of aliphatic isocyanate (eg, hexamethylene diisocyanate), isophorone diisocyanate, and alicyclic isocyanate (eg, dicyclohexylmethane diisocyanate).
  • aliphatic isocyanate eg, hexamethylene diisocyanate
  • isophorone diisocyanate e.g, dicyclohexylmethane diisocyanate
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin included in the color layer 205 may be 10,000 to 150,000 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin may be 50,000 to 130,000 g/mol. If the weight average molecular weight of the acrylic resin is less than 50,000 g/mol, it may be difficult to achieve stable color through pigment. If the weight average molecular weight of the acrylic resin is greater than 130,000 g/mol, smoothness may decrease.
  • the weight average molecular weight of the cellulose acetate butyrate included in the primer layer 203 and the color layer 205 may be 20,000 to 40,000 g/mol.
  • the hydroxyl content of the cellulose acetate butylate may be 0.1 to 0.3% by weight.
  • the mixed solvent included in the primer layer 203 and the color layer 205 may include at least one of an ester-based compound and a ketone-based compound.
  • the mixed solvent may include butyl acetate and/or ethyl acetate, which are ester-based compounds.
  • the mixed solvent may include methyl ethyl ketone and/or methyl isobutyl ketone, which are ketone-based compounds.
  • the mixed solvent may be a solvent for spraying the composition of the primer layer 203 and the color layer 205.
  • the mixed solvent may be a solvent having a relatively low boiling point.
  • the drying speed after painting the primer layer 203 and/or the color layer 205 may be slow.
  • the primer layer 203 and/or the color layer 205 because the volatilization rate of the solvent is slow. Drying speed may be slow after painting. If the drying speed is slow, durability may weaken and color implementation may be difficult.
  • the mixed solvent may be a solvent having a relatively low boiling point.
  • the mixed solvent may be methyl ethyl ketone (boiling point: approximately 79.64°C), but is not limited thereto.
  • the weight average molecular weight of the acrylic polyol included in the primer layer 203 and the color layer 205 may be 5,000 to 20,000 g/mol.
  • the hydroxyl value of the acrylic polyol may be 30 to 100 mgKOH/g.
  • the acrylic polyol can be produced by polymerizing an acrylic acid ester-based monomer, an unsaturated monomer having a hydroxyl group, an unsaturated monomer having a carboxyl group, an initiator, and a solvent at a temperature of about 60 to 130°C.
  • the acrylic acid ester monomers include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl methacrylate, normal butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, and tertiary butyl (meth)acrylate. It may include at least one of cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, stearic acrylate, cyclohexyl methacrylate, and lauryl methacrylate.
  • the acrylic acid ester-based monomer may be used in the range of 10 to 80% by weight based on 100% by weight of total monomers.
  • the unsaturated monomer having a hydroxyl group may include at least one of 2-hydroxy ethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and hydroxybutyl methacrylate.
  • the unsaturated monomer having the hydroxyl group may be used in the range of 10 to 30% by weight based on 100% by weight of total monomers.
  • the unsaturated monomer having a carboxyl group may include at least one of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid.
  • the unsaturated monomer having the carboxyl group may be used in an amount of 1 to 4% by weight based on 100% by weight of the total monomer.
  • the material may lack self-crosslinking properties. If the content of the unsaturated monomer having a carboxyl group exceeds 4% by weight, the material may become unstable and have low compatibility.
  • the initiator for producing acrylic polyol may be a radical initiator.
  • the radical initiator benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, t-butyl peroxy benzoate, t-butyl peroxy 2-ethylhexanoate, t-butyl peroxy acetate, and di-t-butyl peroxide. It may include at least one of:
  • the coating layer 207 may be disposed on the color layer 205.
  • the coating layer 207 may protect the color layer 205, primer layer 203, and/or polymer substrate 201 from the outside.
  • the coating layer 207 contains 1 to 5% by weight of photoinitiator, 5 to 25% by weight of photocurable bifunctional bio urethane acrylate oligomer, and 15 to 40% by weight of photocurable hexafunctional bio urethane acrylate oligomer. , 10 to 30% by weight of monomer, 0.1 to 1% by weight of silicone additive, and 25 to 45% by weight of mixed solvent.
  • the coating layer 207 contains 1 to 5% by weight of photoinitiator, 5 to 15% by weight of photocurable bifunctional bio urethane acrylate oligomer, and 5 to 15% by weight of photocurable hexafunctional bio urethane acrylate oligomer. , 15 to 35% by weight of a photocurable multifunctional urethane acrylate oligomer, 10 to 30% by weight of a polyfunctional monomer, 0.1 to 1% by weight of a silicone additive, and 35 to 55% by weight of a mixed solvent. Since low-functional oligomers have a linear structure, materials containing low-functional oligomers can be resistant to ultraviolet rays, have bendability, and be resistant to impacts.
  • the coating layer 207 may have physical properties capable of protecting the primer layer 203 and the color layer 205 by including low-functional oligomers and high-functional oligomers in a certain weight ratio.
  • the photocurable multifunctional bio urethane acrylate oligomer may include 30 to 65% by weight of bio aliphatic diisocyanate, bio aliphatic polyisocyanate, and 35 to 70% by weight of monofunctional or multifunctional acrylic acid ester monomer containing a hydroxyl group. .
  • the photocurable multifunctional urethane acrylate oligomer may include an acrylate oligomer having 2 to 10 functional groups.
  • the photocurable multifunctional bio urethane acrylate oligomer can be prepared by mixing 30 to 65% by weight of bio-aliphatic diisocyanate or bio-aliphatic polyisocyanate and 35 to 70% by weight of monofunctional or multifunctional acrylic acid ester monomer containing a hydroxyl group. there is.
  • the photocurable multifunctional bio urethane acrylate oligomer has 3 to 9 unsaturated functional groups and may have a biomass content of 20 to 50%.
  • the photocurable bifunctional bio urethane acrylate oligomer included in the coating layer 207 includes 40 to 80% by weight of bio polyol, 15 to 45% by weight of aliphatic or cycloaliphatic diisocyanate, and a hydroxyl group. It may contain 5 to 30% by weight of acrylic acid ester monomer.
  • the photocurable bifunctional bio urethane acrylate oligomer is prepared by mixing 40 to 80% by weight of bio polyol and 15 to 45% by weight of aliphatic or cycloaliphatic diisocyanate, followed by a reaction to form an acrylic acid ester monomer containing a hydroxyl group. It can be prepared by additional mixing reaction of 5 to 30% by weight.
  • the bifunctional bio urethane acrylate oligomer may contain a bifunctional unsaturated functional group and 40 to 80% by weight of biomass. The molecular weight of the bio polyol may be 500 to 5,000 g/mol.
  • the monomers included in the coating layer 207 are caprolactone acrylate, benzyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, and 1,4-butanediol diol.
  • the silicone additive included in the color layer 205 may include at least one of polyester-modified polydimethyl siloxane and polyether-modified polydimethyl siloxane.
  • the mixed solvent included in the color layer 205 may include at least one of ethanol, isopropanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, xylene, and toluene-based compounds.
  • the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 may include biomass polyurethane resin without using petroleum-derived polyurethane.
  • the housing 200 containing biomaterials can reduce the amount of greenhouse gases generated during the manufacturing process and can be easily recycled when disposed of.
  • the housing 200 may be manufactured by sequentially stacking a primer layer 203, a color layer 205, and a coating layer 207 on the polymer substrate 201. Because biomass polyurethanes have long carbon chains, the time required to dry after application can be long. If the drying speed of the paint layer 202 is slow, the adhesion between the polymer substrate 201 and the paint layer 202 may decrease, and the durability of the paint layer 202 may be weakened.
  • each of the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 may have radiocarbon (C13, C14). there is.
  • Each layer 207 may have 10 to 50% by weight radiocarbon (C13, C14) relative to the total weight.
  • each of the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 includes biomass polyurethane, which is a biomass-based material, and is therefore used in a gel permeation chromatography (GPC) analysis method.
  • GPC gel permeation chromatography
  • the weight average molecular weight of the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 may be 90,000 to 100,000 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the biomass polyurethane resin included in the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 may be 10,000 to 40,000 g/mol.
  • the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 may have a glass transition temperature of about 80°C to about 110°C.
  • Glass transition temperature refers to the temperature that causes a glass transition from a brittle glassy state to a viscous or rubbery state as the temperature increases.
  • the housing 200 which is made of a material with a relatively low glass transition temperature, may be easily deformed at a relatively low temperature and therefore may have poor durability.
  • the housing 200 made of a material with a relatively high glass transition temperature may be highly durable because the coating layer 202 cannot be easily softened.
  • biomass resin has a glass transition temperature of about 60°C, so biomass resin can be softened relatively easily. Softening of biomass resin can cause an increase in drying time.
  • the glass transition temperature of the acrylic resin included in the primer layer 203 and the color layer 205 may be about 50 to about 110°C.
  • the glass transition temperature of the acrylic resin may be about 60 to about 100°C. If the glass transition temperature of the acrylic resin is lower than about 50°C, hot water resistance may decrease. If the glass transition temperature of the acrylic resin is higher than about 110°C, the paint layer 202 may easily break or the durability of the paint layer 202 may deteriorate.
  • the primer layer 203 and the color layer 205 may be made of acrylic resin and may have a glass transition temperature of about 80°C or higher.
  • the glass transition temperature of cellulose acetate butylate included in the primer layer 203 and the color layer 205 may be about 50 to about 110°C.
  • the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 forming the paint layer 202 of the housing 200 have a composition ratio of the above-described materials, about 80%. It may have a glass transition temperature of °C to about 110°C. Since the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 according to one embodiment are softened at a relatively high temperature of about 80° C. or higher, the increase in drying time can be reduced and relatively It can have strong durability. Since the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 according to one embodiment have a glass transition temperature of about 110° C. or lower, the coating layer 202 can be easily formed.
  • Figure 3 is a diagram showing the results of measuring the glass transition temperature of the coating layer of the housing according to one embodiment using a differential scanning calorimeter.
  • the x-axis of the graph is temperature (unit: °C), and the y-axis of the graph is heat flow (unit: W/g).
  • a primer layer (e.g., primer layer 203 in FIG. 2), a color layer (e.g., color layer 205 in FIG. 2), and a coating layer (e.g., coating layer 207 in FIG. 2). )
  • Each may have a glass transition temperature of 80°C to 110°C.
  • the glass transition temperature can be confirmed through a differential scanning calorimeter (DSC).
  • DSC is an analysis method that measures the heat in and out of a specimen, and can measure the glass transition temperature through a chemical reaction that occurs at a specific temperature. DSC can measure the glass transition temperature through the difference in the amount of heat flowing while heating or cooling a specimen and a reference material.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the glass transition temperature when the glass transition temperature is measured by DSC after cutting the housing (e.g., the housing 200 of FIG. 2) according to an embodiment, the glass transition temperature may be about 85°C. .
  • the glass transition temperature of a housing including a coating layer derived from petroleum may be about 60°C.
  • the coating layer containing a petroleum-based paint is a polymer substrate (e.g., the polymer substrate (201) of FIG. 2 )) After being applied to the surface, drying time may take a relatively long time.
  • the coating layer (e.g., the coating layer 202 of FIG. 2) of the housing 200 has a glass transition temperature of 80° C. or higher, so that it can be softened at a relatively high temperature.
  • the coating layer 202 of the housing 200 includes a bio material and can be dried relatively quickly. Since the coating layer 202 according to one embodiment has a relatively strong adhesion to a polymer substrate (e.g., the polymer substrate 201 of FIG. 2), the housing 200 according to one embodiment has improved durability. Since the housing 200 according to one embodiment includes biomaterials, the amount of greenhouse gases generated during manufacturing and disposal processes can be reduced.
  • the primer layer 203 may include a composition with a mixing ratio as shown in Table 1 below.
  • the composition can be spray painted onto the polymer substrate 201 to a thickness of about 4 to about 6 ⁇ m and then dried at about 60° C. for about 5 minutes.
  • Example 1 biomass polyurethane 10 5 acrylic resin 40 45 Cellulose Acetate Butyrate 10 10 pigment 1.5 1.5 mixed solvent 38.5 38.5
  • the primer layer for comparison with Examples 1 and 2 may include a composition with a mixing ratio as shown in Table 2 below.
  • the composition may be spray-painted on a polymer substrate to a thickness of about 4 to about 6 ⁇ m and then dried at about 60° C. for about 5 minutes.
  • the color layer 205 may include a composition with a mixing ratio as shown in Table 3 below. To form the color layer 205, the composition may be spray-painted on the dried primer layer 203 to a thickness of about 4 to about 6 ⁇ m and then dried at about 60° C. for about 5 minutes.
  • Example 3 biomass polyurethane 12.5 10 acrylic resin 37.5 40 Cellulose Acetate Butyrate 10 10 pigment 1.5 1.5 mixed solvent 38.5 38.5
  • the color layer for comparison with Examples 3 and 4 may include a composition with a mixing ratio as shown in Table 4 below.
  • the composition can be spray-painted on the dried primer layer to a thickness of about 4 to about 6 ⁇ m and then dried at about 60° C. for about 5 minutes.
  • the coating layer 207 may include a composition with a mixing ratio as shown in Table 5 below.
  • the composition can be spray painted onto the color layer 205 to a thickness of about 22 to about 26 ⁇ m and then dried at about 40° C. for about 2 minutes. After drying, the coating layer 207 may be irradiated with an irradiation dose of about 1000 mJ/cm 2 through a light irradiator.
  • Example 6 photoinitiator 2 2 Bifunctional bio urethane acrylate oligomer 20 20 Hexafunctional bio urethane acrylate oligomer 25 35 Bifunctional petroleum-based polyurethane oligomer 0 0 Hexafunctional petroleum-based polyurethane oligomer 0 0 monomer 20 10 Silicone additive 0.5 0.5 mixed solvent 32.5 32.5
  • the coating layer for comparison with Examples 5 and 6 may include a composition with a mixing ratio as shown in Table 6 below.
  • the composition can be spray-painted onto the color layer to a thickness of about 22 to about 26 ⁇ m and then dried at about 40° C. for about 2 minutes. After drying, the coating layer can be irradiated with a dose of about 1000 mJ/cm 2 through a light irradiator.
  • Graduation marks may be engraved on the painted specimen. Graduation marks can be formed at 1 mm intervals on the specimen. A tape is adhered to the specimen surface, and the tape can be pulled three times. The test result can be judged as good if there is no peeling on the processed surface when attaching or removing the tape.
  • the painted specimen can be allowed to settle in a constant temperature water bath at a temperature of 80°C ⁇ 2°C for 30 minutes.
  • the specimen is taken out of the constant temperature water bath after 30 minutes and left at room temperature for 4 hours.
  • Graduation marks may be engraved on the painted specimen. Graduation marks can be formed at 2 mm intervals on the specimen.
  • a tape is adhered to the specimen surface, and the tape can be pulled once. The test result can be judged as good if there is no peeling on the processed surface when attaching or removing the tape.
  • Lipstick may be applied to the specimen using a brush dipped in lipstick.
  • the specimen with lipstick applied is left at room temperature for 10 minutes and then left in a 50°C/95% chamber for 24 hours. Afterwards, the specimen is left at room temperature for 10 minutes and then checked.
  • the test result can be judged as good when a value of ⁇ E ⁇ 3.0 or less is obtained using a colorimeter.
  • the ultraviolet tester can use a UV (ultraviolet) LAMP (SANKYO DENKI, 15W, UV-B, 3 month lifespan). Half of the specimen is covered with black tape and left at a distance of 20 cm from the lamp for 72 hours. Afterwards, the specimen is left for 4 hours.
  • the experimental results can be judged as good when a value of ⁇ E ⁇ 3.0 or less is obtained using a colorimeter.
  • the specimen can be rubbed 500 times with an eraser to which a force of 0.5 kgf is applied while ethyl alcohol is supplied without drying. If there is no peeling of the paint layer 202, the test result can be judged to be good.
  • An additional 500 g can be dropped onto the specimen from a height of 50 cm above the specimen.
  • the test results can be judged as good if there are no cracks in the specimen.
  • Examples 1 and 2 have sufficient adhesion and heat resistance. It can be confirmed that the primer layer 203 according to one embodiment has sufficient physical properties to be used as the housing 200. Comparative Example 1 has good adhesion and hot water resistance, but does not contain biomass polyurethane, so it cannot be considered an eco-friendly material. Referring to the test results of Comparative Example 2, it can be seen that the primer layer having a different composition ratio from Example 1 and Example 2 has reduced adhesion and hot water resistance.
  • Examples 3 and 4 have sufficient adhesion and heat resistance. It can be confirmed that the color layer 205 according to one embodiment has sufficient physical properties to be used as the housing 200. Comparative Example 3 has good adhesion and hot water resistance, but does not contain biomass polyurethane, so it cannot be considered an eco-friendly material. Referring to the test results of Comparative Example 4, it can be confirmed that the color layer having a different composition ratio from Examples 3 and 4 has reduced adhesion and hot water resistance.
  • Examples 5 and 6 have sufficient stain resistance, chemical resistance, UV resistance, and durability. It can be confirmed that the coating layer 207 according to one embodiment has sufficient physical properties to be used as the housing 200. Comparative Example 5 does not contain biomass polyurethane and therefore cannot be considered an eco-friendly material. Referring to the test results of Comparative Example 6, it can be confirmed that the coating layer having a different composition ratio from Examples 5 and 6 has reduced contamination resistance, chemical resistance, ultraviolet ray resistance, and durability.
  • the housing 200 can have sufficient physical properties while including biomaterials.
  • the primer layer 203, color layer 205, and coating layer 207 constituting the paint layer 202 of the housing 200 are environmentally friendly and contain biomaterials, and have high adhesion properties. It can have heat resistance, contamination resistance, UV resistance, chemical resistance, and durability.
  • An electronic device including the housing 200 according to an embodiment e.g., the electronic device 100 of FIG. 1A
  • the housing 200 in contact with the user's body includes biomaterials, so it may be biocompatible.
  • Figure 4 shows an example of a flow chart of a method for manufacturing a housing according to an embodiment.
  • a polymer substrate (e.g., polymer substrate 201 of Figure 2) may be injected.
  • the polymer substrate 201 may form the overall appearance of an electronic device (eg, the electronic device 100 of FIG. 1A).
  • the polymer substrate 201 may be injected into a shape that includes an insertion portion that is inserted into the user's ear hole and a body that is seated on the user's ear.
  • the injection method is not limited.
  • the injection method may be insert injection or double injection.
  • the polymer may be PC (poly carbonate) or PC-ABS (acrylonitrile butadiene styrene), but is not limited thereto.
  • a primer layer (e.g., primer layer 203 in FIG. 2) may be applied onto the polymer substrate 201.
  • the composition of the primer layer 203 containing biomass polyurethane may be adjusted to a viscosity of about 10.0 to about 15.0 Ford Cup No. 4 (sec) using a diluting solvent.
  • the diluted composition of the primer layer 203 may be applied to a thickness of about 5 to about 15 ⁇ m on the polymer substrate 201 pretreated using IPA.
  • the application method may be a spray method, but is not limited thereto.
  • the primer layer 203 can be painted on the polymer substrate 201 by drying at about 60° C. for about 10 minutes after the composition of the primer layer 203 is applied.
  • a color layer (e.g., color layer 205 in FIG. 2) may be painted onto the primer layer 203.
  • the composition of the color layer 205 may be applied.
  • the application method may be a spray method, but is not limited thereto.
  • Operation 405 may be omitted. For example, if the polymer substrate 201 has a unique color and the color is implemented as the color of the housing 200, operation 405 may be omitted.
  • a coating layer (e.g., coating layer 207 of FIG. 2) may be applied onto color layer 205. If operation 405 is omitted, a coating layer 207 may be applied on the primer layer 203 in operation 407.
  • the composition of the coating layer 207 containing a photocurable bio urethane acrylate oligomer is applied on the color layer 205 or the primer layer 203 to a thickness of about 25 to about 35 ⁇ m. You can.
  • the application method may be a spray method, but is not limited thereto.
  • the composition of the coating layer 207 may be applied on the color layer 205 or the primer layer 203 and then IR (infrared) dried at about 40° C. for about 1 minute to about 5 minutes. When IR drying is completed, the coating layer 207 can be photocured by adjusting the surface and then irradiating UV with a light amount of 500 to 1500 mJ/cm 2 .
  • a housing e.g., housing 200 in FIG. 2 according to an embodiment includes a polymer substrate (e.g., polymer substrate 201 in FIG. 2), a primer layer (e.g., primer layer 203 in FIG. 2), and a color. It may include a layer (e.g., the color layer 205 in FIG. 2), and a coating layer (e.g., the coating layer 207 in FIG. 2).
  • the housing according to one embodiment may include a polymer material.
  • the primer layer may be positioned on at least a portion of the polymer substrate.
  • the color layer may be positioned on the primer layer.
  • the coating layer may be positioned on the color layer.
  • the primer layer, the color layer, and the coating layer may include biomass polyurethane resin.
  • the primer layer, the color layer, and the coating layer may have a glass transition temperature of 80°C to 110°C.
  • the primer layer includes 5 to 30% by weight of biomass polyurethane resin, 30 to 60% by weight of acrylic resin, 5 to 15% by weight of cellulose acetate butyrate, 1 to 2% by weight of pigment, and mixed solvent. It may be formed containing 25 to 45% by weight.
  • the weight average molecular weight of the acrylic resin may be 10,000 to 150,000 g/mol.
  • the glass transition temperature of the acrylic resin may be 50°C to 110°C.
  • the color layer includes 5 to 30% by weight of biomass polyurethane resin, 30 to 60% by weight of acrylic resin, 5 to 15% by weight of cellulose acetate butyrate, 1 to 2% by weight of pigment, and mixed solvent. It may be formed containing 25 to 45% by weight.
  • the coating layer contains 1 to 5% by weight of photoinitiator, 5 to 25% by weight of photocurable bifunctional bio urethane acrylate oligomer, 15 to 40% by weight of photocurable hexafunctional bio urethane acrylate oligomer, and 10% monomer. to 30% by weight, 0.1 to 1% by weight of silicone additive, and 25 to 45% by weight of mixed solvent.
  • the monomer is caprolactone acrylate, benzyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, neo Pentyl glycol di(meth)acrylate, hydroxypivalic acid neopentyl glycol di(meth)acrylate, dicyclopentanyl di(meth)acrylate, caprolactone modified dicyclopentenyl di(meth)acrylate, ethylene oxide modified Phosphoric acid di(meth)acrylate, arylated cyclohexyl di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexadiol diacrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythate Litol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate,
  • the photocurable bifunctional bio urethane acrylate oligomer contains 40 to 80% by weight of bio polyol, 15 to 45% by weight of aliphatic or cycloaliphatic diisocyanate, and 5 to 30% by weight of acrylic acid ester monomer containing a hydroxyl group. % may be included.
  • the molecular weight of the bio polyol may be 500 to 5,000 g/mol.
  • the biomass polyurethane resin may include 35 to 70% by weight of a bio multifunctional polyol compound, 5 to 15% by weight of acrylic polyol, and 15 to 25% by weight of diisocyanate.
  • the diisocyanate may include at least one of hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and dicyclohexylmethane diisocyanate.
  • the weight average molecular weight of the acrylic polyol may be 5,000 to 20,000 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the biomass polyurethane resin may be 10,000 to 40,000 g/mol.
  • the primer layer and the color layer may be formed by including a mixed solvent containing at least one of an ester-based compound and a ketone-based compound.
  • the coating layer may be formed including a mixed solvent containing at least one of ethanol, isopropanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, xylene, and toluene-based compounds.
  • An electronic device (e.g., the electronic device 100 of FIG. 1A) according to an embodiment may include a housing (e.g., the housing 200 of FIG. 2) containing a polymer material.
  • a housing e.g., housing 200 in FIG. 2 according to an embodiment includes a polymer substrate (e.g., polymer substrate 201 in FIG. 2), a primer layer (e.g., primer layer 203 in FIG. 2), and It may include a coating layer (e.g., coating layer 207 in FIG. 2).
  • a polymer substrate e.g., polymer substrate 201 in FIG. 2
  • a primer layer e.g., primer layer 203 in FIG. 2
  • It may include a coating layer (e.g., coating layer 207 in FIG. 2).
  • the primer layer may be positioned on at least a portion of the polymer substrate.
  • the coating layer may be positioned on the primer layer.
  • the primer layer and the coating layer may include biomass polyurethane resin.
  • the primer layer and the coating layer may have a glass transition temperature of 80°C to 110°C.
  • the housing may include a color layer (eg, color layer 205 in FIG. 2).
  • the color layer may be positioned between the primer layer and the coating layer.
  • the color layer includes 5 to 30% by weight of biomass polyurethane resin, 30 to 60% by weight of acrylic resin, 5 to 15% by weight of cellulose acetate butyrate, 1 to 2% by weight of pigment, and mixed solvent. It may be formed containing 25 to 45% by weight.
  • the primer layer includes 5 to 30% by weight of biomass polyurethane resin, 30 to 60% by weight of acrylic resin, 5 to 15% by weight of cellulose acetate butyrate, 1 to 2% by weight of pigment, and mixed solvent. It can be formed containing 25 to 45% by weight.
  • the coating layer contains 1 to 5% by weight of photoinitiator, 5 to 25% by weight of photocurable bifunctional bio urethane acrylate oligomer, 15 to 40% by weight of photocurable hexafunctional bio urethane acrylate oligomer, and 10% monomer. to 30% by weight, 0.1 to 1% by weight of silicone additive, and 25 to 45% by weight of mixed solvent.
  • Electronic devices may be of various types.
  • Electronic devices may include, for example, portable communication devices (e.g., smartphones), computer devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, electronic devices, or home appliances.
  • Electronic devices according to embodiments of this document are not limited to the above-described devices.
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish one component from another, and to refer to that component in other respects (e.g., importance or order) is not limited.
  • One (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.” Where mentioned, it means that any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.
  • each of the above-described components may include a single or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately arranged in other components.
  • one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted. Alternatively, one or more other operations may be added.

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Abstract

폴리머 재질의 전자 장치의 하우징은, 폴리머 기재, 상기 폴리머 기재의 적어도 일부 상에 배치되는 프라이머 레이어(primer layer), 상기 프라이머 레이어 상에 배치되는 컬러 레이어(color layer) 및 상기 컬러 레이어 상에 배치되는 코팅 레이어(coating layer)를 포함한다. 상기 프라이머 레이어, 상기 컬러 레이어, 및 상기 코팅 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지를 포함하고, 80℃ 내지 110℃의 유리전이온도를 가진다.

Description

바이오 물질을 포함하는 하우징 및 이를 포함하는 전자장치
본 개시는, 바이오 물질을 포함하는 하우징 및 이를 포함하는 전자장치에 관한 것이다.
폴리우레탄은, 폴리올과 이소시아네이트의 중합반응에 의해 생성된 우레탄(-NHCOO-) 결합을 포함하는 고분자 화합물이다. 폴리우레탄은 전자 장치, 자동차, 포장재, 가구, 의류 등 다양한 제품의 소재로 사용되고 있다.
폴리우레탄은, 석유에서 유래한 폴리올과 이소시아네이트를 원료로 사용하므로, 석유 의존도가 높다. 친환경적이고, 지속 가능한 재료인, 바이오 재료를 이용한 바이오매스 폴리우레탄 제조 기술의 개발이 진행되고 있다.
폴리우레탄 수지는, 분자간 3차원 망상구조를 형성하기 때문에, 도막 물성 및 작업성이 우수하여 도장 재료로 사용되고 있다. 예를 들면, 폴리머 재질의 하우징은, 폴리우레탄 수지 도료로 도장된 도장층을 포함할 수 있다. 석유로부터 유래된 폴리우레탄 수지를 친환경적인 재료인 바이오 재료를 바이오매스 폴리우레탄으로 대체할 경우, 바이오매스 폴리우레탄이 긴 탄소 사슬을 가지기 때문에, 도장 후 건조 속도가 느릴 수 있다. 건조 시간이 길어질 경우, 폴리머 기재와 도장층의 부착력이 저하되고, 도장층의 내구성이 약화될 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 하우징은, 폴리머 기재, 프라이머 레이어, 컬러 레이어, 및 코팅 레이어를 포함할 수 있다. 상기 하우징은, 폴리머 재질을 포함할 수 있다. 상기 프라이머 레이어는, 상기 폴리머 기재의 적어도 일부 상에 위치될 수 있다. 상기 컬러 레이어는, 상기 프라이머 레이어 상에 위치될 수 있다. 상기 코팅 레이어는, 상기 컬러 레이어 상에 위치될 수 있다. 상기 프라이머 레이어, 상기 컬러 레이어, 및 상기 코팅 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 상기 프라이머 레이어, 상기 컬러 레이어, 및 상기 코팅 레이어는, 80℃ 내지 110℃의 유리전이온도를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 전자장치는, 폴리머 재질을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 하우징은, 폴리머 기재, 프라이머 레이어, 및 코팅 레이어를 포함할 수 있다. 상기 프라이머 레이어는, 상기 폴리머 기재의 적어도 일부 상에 위치될 수 있다. 상기 코팅 레이어는, 상기 프라이머 레이어 상에 위치될 수 있다. 상기 프라이머 레이어 및 상기 코팅 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 상기 프라이머 레이어 및 상기 코팅 레이어는, 80℃ 내지 110℃의 유리전이온도를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 하우징은, 친환경적 재료인 바이오 재료를 포함함으로써, 제조 과정에서 발생되는 온실 가스의 양을 줄일 수 있고, 폐기 시 재활용이 용이할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징의 도장층은, 폴리머 기재와의 부착력 및 내구성이 향상될 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는, 예시적인 전자 장치를 나타낸다.
도 2는, 일 실시예에 따른 하우징을 도 1a의 A-A' 또는 도 1b의 B-B'를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은, 일 실시예에 따른 하우징의 도장층의 유리전이온도를 시차주사열량계에 의해 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는, 일 실시예에 따른 하우징의 제조 방법의 흐름도(flow chart)의 일 예를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b는, 예시적인 전자 장치를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b를 참고하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는, 전자 장치(100)의 외관을 형성하는 하우징(200)을 포함할 수 있다. 도 1a를 참조하면, 전자 장치(100)는, 무선 이어폰 장치(예: 이어 버드)로 참조될 수 있다. 하우징(200)은, 사용자의 귀에 안착될 수 있도록 사람의 귀의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 하우징(200)은, 내부에 무선 이어폰의 작동을 위한 다양한 전자 부품들(예: 배터리)을 수용할 수 있다. 도 1b를 참조하면, 전자 장치(100)는, 스마트 폰 및/또는 태블릿 PC(personal computer)로 참조될 수 있다. 예를 들면, 하우징(200)은, 전면 플레이트(210), 후면 플레이트(230), 및 측면 베젤 부재(250)를 포함할 수 있다. 전면 플레이트(210), 후면 플레이트(230), 및 측면 베젤 부재(250)는, 서로 결합되어 전자 부품들을 수용할 수 있는 하우징(200)을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(200)은, 사용자에게 다양한 색상 및/또는 패턴을 시각적으로 제공하기 위해, 안료에 의해 도장될(painted) 수 있다. 하우징(200)은, 폴리머 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리머 재질은, 강도와 탄성이 높은 엔지니어링 플라스틱일 수 있다. 하우징(200)은, 하우징(200)의 외관을 형성하는 폴리머 기재(예: 도 2의 폴리머 기재(201)) 상에 색상 및/또는 패턴을 포함하는 도장층(예: 도 2의 도장층(202))(coating layer)을 포함할 수 있다. 도장층(202)은, 하우징(200)에 색상 및/또는 패턴을 제공함으로써, 전자 장치(100)의 다양한 이미지를 구현할 수 있다. 도장층(202)은, 하우징(200)을 외부로부터 보호할 수 있다. 도장층(202)은, 폴리머 기재(201) 상에 도포된 안료를 건조시킴으로써, 형성될 수 있다. 도장층(202)은, 하우징(200)의 외부를 향하는 면에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도장층(202)은, 복수의 레이어들을 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에서, 전자 장치(100)는, 무선 이어폰 또는 스마트 폰으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전자 장치(100)는, 사출물을 포함하는 하우징을 포함하는 전자 장치일 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는, 외관을 형성하는 사출물 상에 도장층을 포함하는 AR(AR, argument reality) 디바이스, VR(VR, virtual reality) 디바이스, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다.
도 2는, 일 실시예에 따른 하우징을 도 1a의 A-A' 또는 도 1b의 B-B'를 따라 절단한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 하우징(200)은, 폴리머 기재(201), 상기 폴리머 기재(201)의 외면의 적어도 일부 상에 배치되는 프라이머 레이어(primer layer)(203), 상기 프라이머 레이어(203) 상에 배치되는 컬러 레이어(color layer)(205) 및 상기 컬러 레이어(205) 상에 배치되는 코팅 레이어(coating layer)(207)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리머 기재(201)과 코팅 레이어(coating layer)(207) 사이에 프라이머 레이어(primer layer)(203)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 코팅 레이어(coating layer)(207)와 프라이머 레이어(primer layer)(203) 사이에 컬러 레이어(color layer)(205)가 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)는, 도장층(202)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)의 외관을 형성하는 폴리머 기재(201) 상에 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)가 순차적으로 적층될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 컬러 레이어(205)는, 생략될 수 있다. 예를 들면, 컬러 레이어(205)의 생략을 통해, 폴리머 기재(201)의 색상은 전자 장치(100)의 외관 색상으로 이용될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)의 외관을 형성하는 폴리머 기재(201) 상에 프라이머 레이어(203) 및 코팅 레이어(207)가 순차적으로 적층될 수 있다. 다른 예를 들면, 코팅 레이어(207)는, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)가 생략된 상태로, 전자 장치(100)의 외관을 형성하는 폴리머 기재(201) 상에 적층될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)는, 바이오매스 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 바이오매스(biomass)는, 식물 또는 미생물을 에너지원으로 이용하는 자원으로서, 지질 형성 또는 화석화 과정을 거치지 않은 생물 자원을 의미할 수 있다. 바이오매스 폴리우레탄은, 바이오매스로부터 유래된 재료를 이용하여 제조된 폴리우레탄을 의미할 수 있다. 예를 들면, 바이오매스 폴리우레탄은, 바이오매스 자원을 이용한 바이오 폴리올 및/또는 바이오이소시아네이트로부터 제조될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203)는, 폴리머 기재(201)의 적어도 일부 상에 배치될 수 있다. 프라이머 레이어(203)는, 도장층(202)과 폴리머 기재(201) 사이의 부착력을 제공할 수 있다. 색상 및/또는 패턴을 형성하기 위해 컬러 레이어(205)는, 안료를 상대적으로 다량 포함할 수 있다. 컬러 레이어(205)를 폴리머 기재(201) 상에 배치하는 경우, 컬러 레이어(205)는, 시간이 경과될수록 폴리머 기재(201)와의 부착력이 감소됨으로써, 폴리머 기재(201)로부터 이탈할 수 있다. 일 예를 들면, 프라이머 레이어(203)는, 폴리머 기재(201)와 컬러 레이어(205) 사이에 배치되어, 폴리머 기재(201)와 컬러 레이어(205) 사이의 부착력을 향상시킬 수 있다. 일 예를 들면, 프라이머 레이어(203)는, 폴리머 기재(201)와 코팅 레이어(207) 사이에 배치되어, 폴리머 기재(201)와 코팅 레이어(207) 사이의 부착력을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203)는, 바이오매스 폴리우레탄 수지 5 내지 30 중량%, 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 5 내지 15 중량%, 안료 1 내지 2 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 수 있다. 프라이머 레이어(203)에 포함되는 바이오매스 폴리우레탄 수지는, 아크릴 수지와 상용성(compatible)을 가지고, 웨팅성(wetting)이 높은 특성을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203)에 포함되는 상기 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은, 10,000 내지 150,000g/mol일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컬러 레이어(205)는, 프라이머 레이어(203) 상에 배치될 수 있다. 컬러 레이어(205)는, 도장층(202)의 색상을 구현할 수 있다. 예를 들면, 컬러 레이어(205)는, 프라이머 레이어(203) 및/또는 코팅 레이어(207)보다 더 많은 함량의 안료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 컬러 레이어(205)는, 바이오매스 폴리우레탄 수지 5 내지 30 중량%, 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 5 내지 15 중량%, 안료 1 내지 2 중량%, 및/또는 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)에 포함되는 상기 바이오매스 폴리우레탄 수지는, 바이오 다관능 폴리올 화합물 35 내지 70 중량%, 아크릴 폴리올 5 내지 15 중량%, 및/또는 디이소시아네이트 15 내지 25 중량%를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 바이오매스 폴리우레탄 수지의 중량 평균 분자량은, 10,000 내지 40,000g/mol일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 바이오매스 폴리우레탄 수지의 수산기 값은, 30 내지 90mgKOH/g일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 디이소시아네이트는 평균 관능기 2개 이상을 갖는 디이소시아네이트일 수 있다. 예를 들면 디이소시아네이트는, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트와 같은 지방족 이소시아네이트, 시클로헥산 1,4-디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트(IPDI), 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트(H12MDI), 노르보르넨디이소시아네이트(NDI), 수소 첨가 크실릴렌디이소시아네이트, 수소첨가 비스(이소시아네이트페닐)메탄와 같은 지환족 디이소시아네이트, 1,2(또는 1,3 또는 1,4)-크실릴렌디이소시아네이트(XDI), 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트와 같은 방향 지방족 폴리이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 2,4(또는 2,6)-톨루엔디이소시아네이트(TDI), 3,5-디에틸-2,4-디이소시아네이트톨루엔, 나프탈렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-2,4'(또는 4,4')-디이소시아네이트(MDI), 비스(이소시아네이트페닐)메탄, 톨루이딘디이소시아네이트, 또는 1,3-비스(이소시아네이트페닐)프로판과 같은 방향족 이소시아네이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디이소시아네이트는, 지방족 이소시아네이트(예: 헥사메틸렌디이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 및 지환족 이소시아네이트(예: 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컬러 레이어(205)에 포함되는 상기 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은, 10,000 내지 150,000g/mol일 수 있다. 예를 들어, 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은, 50,000 내지 130,000g/mol일 수 있다. 아크릴 수지의 중량 평균 분자량이 50,000g/mol 보다 작을 경우, 안료를 통한 안정적인 색상 구현이 어려울 수 있다. 아크릴 수지의 중량 평균 분자량이 130,000g/mol보다 클 경우, 평활성이 저하될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)에 포함되는 상기 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트의 중량 평균 분자량은, 20,000 내지 40,000g/mol일 수 있다. 상기 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트의 수산기 함량은, 0.1 내지 0.3 중량%일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)에 포함되는 혼합용제는, 에스테르계 화합물, 및 케톤계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예를 들면, 상기 혼합 용제는, 에스테르계 화합물인 부틸 아세테이트, 및/또는 에틸 아세테이트를 포함할 수 있다. 일 예를 들면, 상기 혼합 용제는, 케톤계 화합물인, 메틸 에틸 케톤, 및/또는 메틸 이소부틸 케톤을 포함할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다. 상기 혼합용제는, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)의 조성물을 스프레이 분사하기 위한 용제일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 혼합용제는, 상대적으로 낮은 끓는점을 갖는 용제일 수 있다. 바이오매스를 포함하는 도료와 상대적으로 높은 끓는점을 갖는 용제를 사용할 경우, 프라이머 레이어(203) 및/또는 컬러 레이어(205)의 도장 후 건조 속도가 느릴 수 있다. 예를 들면, 바이오매스를 포함하는 도료와 메틸 이소부틸 케톤(끓는점: 115 내지 118℃)를 용제로 사용할 경우, 용제의 휘발 속도가 느리기 때문에, 프라이머 레이어(203) 및/또는 컬러 레이어(205)의 도장 후 건조 속도가 느릴 수 있다. 건조 속도가 느려질 경우, 내구성이 약화되고 컬러의 구현이 어려울 수 있다. 일 실시예에 따르면, 혼합용제는, 상대적으로 낮은 끓는점을 갖는 용제일 수 있다. 예를 들면, 혼합용제는, 메틸 에틸 케톤(끓는점: 약 79.64℃)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)에 포함되는 아크릴 폴리올의 중량 평균 분자량은, 5,000 내지 20,000g/mol일 수 있다. 상기 아크릴 폴리올의 수산기 값은, 30 내지 100mgKOH/g일 수 있다. 상기 아크릴 폴리올은, 아크릴산 에스테르계 모노머, 수산기를 갖는 불포화 모노머, 카복실기를 갖는 불포화 모노머, 개시제, 및 용제를 적용하여 약 60 내지 130℃의 온도에서 중합반응 시킴으로써 제조될 수 있다. 상기 아크릴산 에스테르계 모노머의는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 노말부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 터셔리부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 벤질메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트, 스테아릭크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트 및 라우릴메타크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 아크릴산 에스테르계모노머는, 전체 모노머 100 중량%에 대하여 10 내지 80중량%의 범위 내에서 사용될 수 있다. 상기 수산기를 갖는 불포화 모노머는, 2-하이드록시 에틸메타크릴레이트, 하이드록시프로필메타크릴레이트, 및 하이드록시부틸메타크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 수산기를 갖는 불포화 모노머는, 전체 모노머 100 중량%에 대하여 10 내지 30중량%의 범위 내에서 사용될 수 있다. 상기 카복실기를 갖는 불포화 모노머는, 아크릴산, 메타크릴산, 말레인산, 푸말산 및 이타콘산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 카복실기를 갖는 불포화 모노머는, 전체 모노머 100 중량%에 대하여 1 내지 4중량%의 범위 내에서 사용될 있다. 상기 카복실기를 갖는 불포화 모노머의 함량이 1중량% 미만일 경우, 재료는, 자기 가교성이 부족할 수 있다. 상기 카복실기를 갖는 불포화 모노머의 함량이 4중량%를 초과할 경우, 재료는, 불안정해지고, 낮은 상용성을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 아크릴 폴리올를 제조하기 위한 개시제는, 라디칼 개시제일 수 있다. 상기 라디칼 개시제로서 벤조일퍼옥사이드, 아조비스이소부티로나이트릴, t-부틸퍼옥시 벤조에이트, t-부틸 퍼옥시 2-에틸헥사노이트, t-부틸퍼옥시 아세테이트 및 di-t-부틸퍼옥사이드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코팅 레이어(207)는, 컬러 레이어(205) 상에 배치될 수 있다. 코팅 레이어(207)는, 외부로부터 컬러 레이어(205), 프라이머 레이어(203), 및/또는 폴리머 기재(201)를 보호할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코팅 레이어(207)는, 광개시제 1 내지 5 중량%, 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 25 중량%, 광경화형 6관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15 내지 40 중량%, 모노머 10 내지 30 중량%, 실리콘 첨가제 0.1 내지 1 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코팅 레이어(207)는, 광개시제 1 내지 5 중량%, 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 15 중량%, 광경화형 6관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 15 중량%, 광경화형 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15내지 35 중량%, 다관능 모노머 10 내지 30 중량%, 실리콘 첨가제 0.1 내지 1 중량%, 혼합용제 35 내지 55 중량%를 포함하여 형성될 수 있다. 저관능 올리고머는, 선형구조를 가지므로, 저관능 올리고머를 포함하는 재료는, 자외선에 강하고, 벤딩성(bendingability)을 가지고, 충격에 강할 수 있다. 고관능 올리고머는, 그물구조를 가지므로, 고관능 올리고머를 포함하는 재료는, 내마모성, 내오염성을 가지고, 높은 경도를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 코팅 레이어(207)는, 저관능 올리고머 및 고관능 올리고모를 일정 중량비로 포함함으로써, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)를 보호할 수 있는 물성을 가질 수 있다.
상기 광경화형 다관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 바이오 지방족 디이소시아네이트, 바이오 지방족 폴리이소시아네이트 30 내지 65 중량%, 수산기를 함유한 단관능성, 또는 다관능성 아크릴산 에스테르 모노머 35 내지 70 중량%를 포함할 수 있다. 상기 광경화형 다관능 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 관능기가 2 내지 10관능인 아크릴레이트 올리고머를 포함할 수 있다. 상기 광경화형 다관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 바이오 지방족 디이소시아네이트 또는 바이오 지방족 폴리이소시아네이트 30 내지 65 중량%, 수산기를 함유한 단관능성 또는 다관능성 아크릴산 에스테르 모노머 35 내지 70 중량%를 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 광경화형 다관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 불포화 관능기 3 내지 9관능을 가지며, 20 내지 50%의 바이오매스 함량을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코팅 레이어(207)에 포함되는 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 바이오 폴리올 40 내지 80 중량%, 지방족 또는 지환족 디이소시아네이트 15 내지 45 중량%, 및 수산기를 포함하는 아크릴산 에스테르 모노머 5 내지 30중량%를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 바이오 폴리올 40 내지 80 중량%, 지방족 또는 지환족 디이소시아네이트 15 내지 45중량%를 혼합 반응시킨 후, 수산기를 함유한 아크릴산 에스테르 모노머 5 내지 30중량%을 추가 혼합 반응시켜 제조될 수 있다. 상기 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 불포화 관능기 2관능, 40 내지 80 중량%의 바이오매스를 포함할 수 있다. 상기 바이오 폴리올의 분자량은, 500 내지 5,000g/mol일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코팅 레이어(207)에 포함되는 모노머는, 카프롤락톤아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성인산디(메타)아크릴레이트, 아릴화시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사디올디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-디글리시딜 에테르의 디(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 및 글리세린 트리메타크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 컬러 레이어(205)에 포함되는 실리콘 첨가제는, 폴리에스테르 변성 폴리디메틸 실록산 및 폴리에테르 변성 폴리디메틸 실록산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컬러 레이어(205)에 포함되는 혼합용제는, 에탄올, 이소프로판올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 자일렌, 및 톨루엔계 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)는, 석유로부터 유래된 폴리우레탄을 사용하지 않고, 바이오매스 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 바이오 재료를 포함하는 하우징(200)은, 제조 과정에서 발생되는 온실 가스의 양을 줄일 수 있고, 폐기 시 재활용이 용이할 수 있다.
일 실시예에 따른 하우징(200)은, 폴리머 기재(201)에 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)를 순차적으로 적층시킴으로써 제조될 수 있다. 바이오매스 폴리우레탄은, 긴 탄소 사슬을 가지므로, 도장 후 건조되는데 필요한 시간이 길 수 있다. 도장층(202)의 건조 속도가 느릴 경우, 폴리머 기재(201)와 도장층(202)의 부착력이 저하될 수 있고, 도장층(202)의 내구성이 약화될 수 있다.
일 실시예에 따른 하우징(200)은, 바이오매스 폴리우레탄을 포함하므로, 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207) 각각은, 방사성 탄소(C13, C14)를 가질 수 있다. 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207) 각각을 ASTM(American Society for Testing and Materials) D6866에 따라 측정하였을 때, 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207) 각각은, 총 중량에 대해 방사성 탄소(C13, C14)를 10 내지 50 중량% 가질 수 있다.
석유로부터 유래된 재료를 사용할 경우, 도장층(202)의 중량 평균 분자량은 140,000 내지160,000g/mol일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207) 각각은, 바이오매스 기반의 재료인 바이오매스 폴리우레탄을 포함하므로, GPC(gel permeation chromatography) 분석 방법에 의해 중량 평균 분자량 측정 시, 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)의 중량 평균 분자량은, 90,000 내지 100,000g/mol일 수 있다. 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)에 포함된 바이오매스 폴리우레탄 수지의 중량 평균 분자량은, 10,000 내지 40,000 g/mol일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)는, 약 80℃ 내지 약 110℃의 유리전이온도(glass transition temperature)를 가질 수 있다. 유리전이온도는, 온도가 상승함에 따라 취성을 갖는(brittle) 유리 상태(glassy state)로부터 점성 혹은 고무 상태(viscous or rubbery state)로 전이되는 유리전이(glass transition)를 일으키는 온도를 의미한다. 유리전이온도가 상대적으로 낮은 물질로 구성된 하우징(200)은, 상대적으로 낮은 온도에서 쉽게 변형될 수 있으므로, 내구성이 약할 수 있다. 유리전이온도가 상대적으로 높은 물질로 구성된 하우징(200)은, 도장층(202)이 쉽게 연질화될 수 없기 때문에, 내구성이 강할 수 있다. 일반적으로, 바이오매스 수지는, 약 60℃의 유리전이온도를 가지므로, 바이오매스 수지는, 상대적으로 쉽게 연질화될 수 있다. 바이오매스 수지의 연질화는, 건조시간의 증가를 야기할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)에 포함되는 아크릴 수지의 유리전이온도는, 약 50 내지 약 110℃일 수 있다. 예를 들어, 아크릴 수지의 유리전이온도는, 약 60 내지 약 100℃일 수 있다. 아크릴 수지의 유리전이온도가 약 50℃보다 낮을 경우, 내열탕성(hot water resistance)이 저하될 수 있다. 아크릴 수지의 유리전이온도가 약 110℃보다 높을 경우, 도장층(202)이 쉽게 깨지거나 도장층(202)의 내구성이 저하될 수 있다. 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)는, 아크릴 수지를 이용하여, 약 80℃ 이상의 유리전이온도를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(203) 및 컬러 레이어(205)에 포함되는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트의 유리전이온도는, 약 50 내지 약 110℃일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징(200)의 도장층(202)을 형성하는 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)는, 상술한 물질들의 조성비를 가질 때, 약 80℃ 내지 약 110℃의 유리전이온도를 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)는, 약 80℃ 이상의 상대적으로 높은 온도에서 연질화되기 때문에, 건조시간의 증가를 줄일 수 있고, 상대적으로 강한 내구성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)는, 약 110℃ 이하의 유리전이온도를 가지므로, 도장층(202)의 형성이 용이할 수 있다.
도 3은, 일 실시예에 따른 하우징의 도장층의 유리전이온도를 시차주사열량계에 의해 측정한 결과를 나타내는 도면이다. 그래프의 x축은 온도(단위: ℃)이고, 그래프의 y축은, 열 흐름(heat flow)(단위: W/g)이다.
일 실시예에 따르면, 프라이머 레이어(예: 도 2의 프라이머 레이어(203)), 컬러 레이어(예: 도 2의 컬러 레이어(205)), 및 코팅 레이어(예: 도 2의 코팅 레이어(207)) 각각은, 80℃ 내지 110℃의 유리전이온도를 가질 수 있다. 유리전이온도는, 시차주사열량계(DSC, differential scanning calorimeter)를 통해 확인될 수 있다. DSC는, 시편의 열 출입을 측정하는 분석 방법으로, 특정 온도에서 발생되는 화학 반응을 통해 유리전이온도를 측정할 수 있다. DSC는, 시편과 기준(reference) 물질을, 가열 또는 냉각시키면서 흐르는 열량의 차이를 통해 유리전이온도를 측정할 수 잇다. 유리전이(glass transition)가 일어날 때, 유리 상태(glassy state)로부터 고무 상태(rubbery state)로 전이될 수 있다. 상태의 변화로 인하여, 열용량이 변하게 됨으로써, 기선(baseline) 변화가 발생될 수 있다. 유리전이온도는, 기선의 중간점(midpoint)으로 측정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 하우징(예: 도 2의 하우징(200))을 커팅한 후, DSC에 의해 유리전이온도를 측정하였을 때, 유리전이온도는, 약 85℃일 수 있다. 석유로부터 유래된 도장층을 포함하는 하우징의 유리전이온도는, 약 60℃일 수 있다. 석유계 도료를 포함하는 도장층의 경우, 상대적으로 낮은 유리전이온도(예: 약 60℃)를 가지므로, 석유계 도료를 포함하는 도장층은, 폴리머 기재(예: 도 2의 폴리머 기재(201)) 상에 도포된 후, 건조 시간이 상대적으로 오래 걸릴 수 있다. 건조 시간이 상대적으로 길어짐에 따라, 석유계 도료를 포함하는 도장층과 폴리머 기재의 부착력은, 상대적으로 낮을 수 있다. 일 실시예에 따른 하우징(200)의 도장층(예: 도 2의 도장층(202))은, 80℃ 이상의 유리전이온도를 가짐으로써, 상대적으로 높은 온도에서 연질화될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(200)의 도장층(202)은, 바이오 재료를 포함하면서도, 상대적으로 빠르게 건조될 수 있다. 일 실시예에 따른 도장층(202)은, 폴리머 기재(예: 도 2의 폴리머 기재(201)에 대한 상대적으로 강한 부착력을 가지므로, 일 실시예에 따른 하우징(200)은, 향상된 내구성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 하우징(200)은, 바이오 재료를 포함하므로, 제조 및 폐기 과정에서 발생되는 온실 가스의 양을 줄일 수 있다.
이하, 본 개시의 실시예들에 대한 효과는, 실시예 및 비교예에 대한 시험을 통해 설명될 수 있다.
실시예 1, 2: 실시예에 따른 프라이머 레이어(203)의 제조
프라이머 레이어(203)는, 하기 표 1과 같은 배합 비율의 조성물을 포함할 수 있다. 프라이머 레이어(203)를 형성하기 위하여, 상기 조성물은, 폴리머 기재(201) 상에, 약 4 내지 약 6㎛의 두께로 스프레이 도장된 후, 약 60 ℃에서 약 5 분 동안 건조될 수 있다.
구분 실시예 1 실시예 2
바이오매스 폴리우레탄 10 5
아크릴 수지 40 45
셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 10 10
안료 1.5 1.5
혼합용제 38.5 38.5
비교예 1, 2: 비교예에 따른 프라이머 레이어의 제조
실시예 1, 2와 비교를 위한 프라이머 레이어는 하기 표 2와 같은 배합 비율의 조성물을 포함할 수 있다. 상기 프라이머 레이어를 형성하기 위하여, 상기 조성물은, 폴리머 기재 상에, 약 4 내지 약 6㎛의 두께로 스프레이 도장된 후, 약 60 ℃에서 약 5 분 동안 건조될 수 있다.
구분 비교예 1 비교예 2
바이오매스 폴리우레탄 0 35
아크릴 수지 50 15
셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 10 10
안료 1.5 1.5
혼합용제 38.5 38.5
실시예 3, 4: 실시예에 따른 컬러 레이어(205)의 제조
컬러 레이어(205)는, 하기 표 3과 같은 배합 비율의 조성물을 포함할 수 있다. 컬러 레이어(205)를 형성하기 위하여, 상기 조성물은, 건조된 프라이머 레이어(203) 상에 약 4 내지 약 6㎛의 두께로 스프레이 도장된 후, 약 60 ℃에서 약 5 분 동안 건조될 수 있다.
구분 실시예 3 실시예 4
바이오매스 폴리우레탄 12.5 10
아크릴 수지 37.5 40
셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 10 10
안료 1.5 1.5
혼합용제 38.5 38.5
비교예 3, 4: 비교예에 따른 컬러 레이어의 제조
실시예 3, 4와 비교를 위한 컬러 레이어는, 하기 표 4와 같은 배합 비율의 조성물을 포함할 수 있다. 상기 컬러 레이어를 형성하기 위하여, 상기 조성물은, 건조된 프라이머 레이어 상에, 약 4 내지 약 6㎛의 두께로 스프레이 도장된 후, 약 60 ℃에서 약 5 분 동안 건조될 수 있다.
구분 비교예 3 비교예 4
바이오매스 폴리우레탄 0 35
아크릴 수지 50 15
셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 10 10
안료 1.5 1.5
혼합용제 38.5 38.5
실시예 5, 6: 실시예에 따른 코팅 레이어(207)의 제조
코팅 레이어(207)는, 하기 표 5와 같은 배합 비율의 조성물을 포함할 수 있다. 컬러 레이어(205)를 형성하기 위하여, 상기 조성물은, 컬러 레이어(205) 상에, 약 22 내지 약 26㎛의 두께로 스프레이 도장된 후, 약 40 ℃에서 약 2 분 동안 건조될 수 있다. 건조된 후, 상기 코팅 레이어(207)는, 광조사기를 통해, 약 1000mJ/cm2 조사량으로 조사될 수 있다.
구분 실시예 5 실시예 6
광개시제 2 2
2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 20 20
6관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 25 35
2관능 석유계 폴리우레탄 올리고머 0 0
6관능 석유계 폴리우레탄 올리고머 0 0
모노머 20 10
실리콘첨가제 0.5 0.5
혼합용제 32.5 32.5
비교예 5, 6: 비교예에 따른 코팅 레이어의 제조
실시예 5, 6과 비교를 위한 코팅 레이어는, 하기 표 6과 같은 배합 비율의 조성물을 포함할 수 있다. 상기 조성물은, 컬러 레이어 상에, 약 22 내지 약 26㎛의 두께로 스프레이 도장된 후, 약 40 ℃에서 약 2 분 동안 건조될 수 있다. 건조된 후, 상기 코팅 레이어는, 광조사기를 통해, 약 1000mJ/cm2 조사량으로 조사될 수 있다.
구분 비교예 5 비교예 6
광개시제 2 2
2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 0 20
6관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 0 35
2관능 석유계 폴리우레탄 올리고머 20 0
6관능 석유계 폴리우레탄 올리고머 25 0
모노머 20 10
실리콘첨가제 0.5 0.5
혼합용제 32.5 32.5
상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 6의 시편의 물성을 확인하기 위해, 아래와 같은 방법으로 시험들을 수행하였다. 시험 결과는, 하기 표 7, 표 8, 및 표 9에 기재되었다.
① 부착성 시험
도장된 시편에 눈금이 새겨질 수 있다. 눈금은, 시편상에서 1mm 간격으로 형성될 수 있다. 시편 표면에 테이프가 접착되고, 테이프는, 3회 당겨질 수 있다. 시험 결과는, 테이프 착탈 시, 가공면에 박리가 없는 경우 양호로 판정될 수 있다.
② 내열탕성 시험
온도 80℃±2℃의 항온수조에서, 30분동안, 도장된 시편이 침전될 수 있다. 시편은, 30분 후 항온수조에서 꺼내지고, 4시간동안 상온에서 방치한다. 도장된 시편에 눈금이 새겨질 수 있다. 눈금은, 시편상에서 2mm 간격으로 형성될 수 있다. 시편 표면에 테이프가 접착되고, 테이프는, 1회 당겨질 수 있다. 시험 결과는, 테이프 착탈 시, 가공면에 박리가 없는 경우 양호로 판정될 수 있다.
③ 내오염성 시험
시편은, 립스틱이 묻혀진 붓에 의해 립스틱이 도포될 수 있다. 립스틱이 도포된 시편은, 10분동안 상온에서 방치된 후, 50℃/95% 챔버에 24시간동안 방치된다. 이후, 시편은, 10분동안 상온에서 방치된 후 확인된다. 시험 결과는, 색차계를 사용하여, ΔE≤3.0 이하의 값을 획득한 경우 양호로 판정될 수 있다.
④ 내자외선성(ultraviolet resistance) 시험
자외선 시험기는, UV(ultraviolet) LAMP (SANKYO DENKI사 15W, UV-B, 3개월 수명)을 사용할 수 있다. 시편의 반쪽은, 검정색 TAPE로 가려지고, LAMP와 20cm 이격된 위치에서 72 시간동안 방치된다. 이후 시편은, 4시간동안 방치된다. 실험 결과는, 색차계를 사용하여, ΔE≤3.0 이하의 값을 획득한 경우 양호로 판정될 수 있다.
⑤ 내약품성(chemical resistance) 시험
시편은, 에틸 알콜을 마르지 않게 공급하는 상태에서, 0.5kgf의 힘이 인가되는 지우개에 의해 500회 문질러질 수 있다. 도장층(202)의 벗겨짐이 없는 경우, 실험 결과는, 양호로 판정될 수 있다.
⑥ 낙추 시험
500g의 추가, 시편으로부터 50cm 높이에서 시편으로 낙하될 수 있다. 실험 결과는, 시편에 크랙이 없는 경우 양호로 판정될 수 있다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
부착성 시험 양호 양호 양호 불량
내열탕성 시험 양호 양호 양호 불량
표 7을 참조하면, 실시예 1, 실시예 2는, 충분한 부착성 및 내열탕성을 가짐을 확인할 수 있다. 일 실시예에 따른 프라이머 레이어(203)는, 하우징(200)으로 사용되기에 충분한 물성을 가짐을 확인할 수 있다. 비교예 1은, 부착성 및 내열탕성이 양호하나, 바이오매스 폴리우레탄을 포함하지 않으므로, 친환경 재료로 볼 수 없다. 비교예 2의 시험 결과를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2와 상이한 조성비를 가지는 프라이머 레이어는 부착성 및 내열탕성이 저하됨을 확인할 수 있다.
구분 실시예 3 실시예 4 비교예 3 비교예 4
부착성 시험 양호 양호 양호 불량
내열탕성 시험 양호 양호 양호 불량
표 8을 참조하면, 실시예 3, 실시예 4는, 충분한 부착성 및 내열탕성을 가짐을 확인할 수 있다. 일 실시예에 따른 컬러 레이어(205)는, 하우징(200)으로 사용되기에 충분한 물성을 가짐을 확인할 수 있다. 비교예 3은, 부착성 및 내열탕성이 양호하나, 바이오매스 폴리우레탄을 포함하지 않으므로, 친환경 재료로 볼 수 없다. 비교예 4의 시험 결과를 참조하면, 실시예 3 및 실시예 4와 상이한 조성비를 가지는 컬러 레이어는, 부착성 및 내열탕성이 저하됨을 확인할 수 있다.
구분 실시예 5 실시예 6 비교예 5 비교예 6
내오염성 시험 양호 양호 양호 불량
내자외선 시험 양호 양호 양호 불량
내약품성 시험 양호 양호 양호 불량
낙추 시험 양호 양호 양호 불량
표 9를 참조하면, 실시예 5, 실시예 6은, 충분한 내오염성, 내약품성, 내자외선성, 및 내구성을 가짐을 확인할 수 있다. 일 실시예에 따른 코팅 레이어(207)는, 하우징(200)으로 사용되기에 충분한 물성을 가짐을 확인할 수 있다. 비교예 5는, 바이오매스 폴리우레탄을 포함하지 않으므로, 친환경 재료로 볼 수 없다. 비교예 6의 시험 결과를 참조하면, 실시예 5 및 실시예 6과 상이한 조성비를 가지는 코팅 레이어는, 내오염성, 내약품성, 내자외선성, 및 내구성이 저하됨을 확인할 수 있다.
상기 시험 결과들에 의할 때, 일 실시예에 따른 하우징(200)은, 바이오 재료를 포함하면서도 충분한 물성들을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 하우징(200)의 도장층(202)을 구성하는 프라이머 레이어(203), 컬러 레이어(205), 및 코팅 레이어(207)는, 바이오 재료를 포함하여 환경 친화적이고, 높은 부착성, 내열탕성, 내오염성, 내자외선성, 내약품성 및 내구성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 하우징(200)을 포함하는 전자 장치(예: 도 1a의 전자 장치(100))는, 바이오 재료를 포함하여 친환경적이면서 향상된 물성을 가질 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)가 무선 이어폰 장치일 경우, 사용자의 신체에 접촉하는 하우징(200)이 바이오 재료를 포함하므로, 생체 친화적일 수 있다.
도 4는, 일 실시예에 따른 하우징의 제조 방법의 흐름도(flow chart)의 일 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 동작 401에서, 폴리머 기재(예: 도 2의 폴리머 기재(201))가 사출될 수 있다. 폴리머 기재(201)는, 전자 장치(예: 도 1a의 전자 장치(100))의 전체적인 외관을 형성할 수 있다. 일 예를 들면, 전자 장치(100)가 무선 이어폰 장치인 경우, 폴리머 기재(201)는, 사용자의 귓구멍에 삽입되는 삽입부와, 사용자의 귀에 안착되는 몸체를 포함하는 형상으로 사출될 수 있다. 사출 방식은, 제한되지 않는다. 예를 들면, 사출 방식은 인서트 사출 또는 이중 사출이 가능할 수 있다. 폴리머는, PC(poly carbonate), PC-ABS(acrylonitrile butadiene styrene)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
동작 403에서, 폴리머 기재(201) 상에, 프라이머 레이어(예: 도 2의 프라이머 레이어(203))가 도장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 바이오매스 폴리우레탄을 포함하는 프라이머 레이어(203)의 조성물은, 희석용제를 이용하여 약 10.0 내지 약 15.0 포드컵 No.4(sec)의 점도로 조절될 수 있다. 희석된 프라이머 레이어(203)의 조성물은, IPA를 이용하여 전처리된 폴리머 기재(201) 상에, 약 5 내지 약 15 ㎛의 두께로 도포될 수 있다. 도포 방식은, 스프레이 방식을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 프라이머 레이어(203)는, 프라이머 레이어(203)의 조성물이 도포된 후, 약 60 ℃에서 약 10 분 동안 건조됨으로써, 폴리머 기재(201) 상에, 도장될 수 있다.
동작 405에서, 프라이머 레이어(203) 상에, 컬러 레이어(예: 도 2의 컬러 레이어(205))가 도장될 수 있다. 동작 403에서 도장된 프라이머 레이어(203) 상에, 컬러 레이어(205)의 조성물이 도포될 수 있다. 도포 방식은, 스프레이 방식을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 동작 405는, 생략될 수 있다. 예를 들면, 폴리머 기재(201)가 고유의 색상을 가지고, 상기 색상을 하우징(200)의 색상으로 구현하는 경우, 동작 405는 생략될 수 있다.
동작 407에서, 컬러 레이어(205) 상에, 코팅 레이어(예: 도 2의 코팅 레이어(207))가 도장될 수 있다. 동작 405가 생략된 경우, 동작 407에서, 프라이머 레이어(203) 상에, 코팅 레이어(207)가 도장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 광경화형 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 포함하는 코팅 레이어(207)의 조성물은, 컬러 레이어(205) 또는 프라이머 레이어(203) 상에, 약 25 내지 약 35 ㎛의 두께로 도포될 수 있다. 도포 방식은, 스프레이 방식을 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 코팅 레이어(207)의 조성물은, 컬러 레이어(205) 또는 프라이머 레이어(203) 상에 도포된 후, 약 40℃로, 약 1분내지 약 5분동안 IR(infrared) 건조될 수 있다. IR 건조가 완료되면, 코팅 레이어(207)는, 표면 조정 후, 광량 500 내지 1500 mJ/cm2 의 UV를 조사함으로써, 광경화될 수 있다.
일 실시예에 따른 하우징(예: 도 2의 하우징(200))은, 폴리머 기재(예: 도 2의 폴리머 기재(201)), 프라이머 레이어(예: 도 2의 프라이머 레이어(203)), 컬러 레이어(예: 도 2의 컬러 레이어(205)), 및 코팅 레이어(예: 도 2의 코팅 레이어(207))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 하우징은, 폴리머 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프라이머 레이어는, 상기 폴리머 기재의 적어도 일부 상에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 컬러 레이어는, 상기 프라이머 레이어 상에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코팅 레이어는, 상기 컬러 레이어 상에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프라이머 레이어, 상기 컬러 레이어, 및 상기 코팅 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 상기 프라이머 레이어, 상기 컬러 레이어, 및 상기 코팅 레이어는, 80℃ 내지 110℃의 유리전이온도를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프라이머 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지 5 내지 30 중량%, 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 5 내지 15 중량%, 안료 1 내지 2 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은, 10,000 내지 150,000g/mol일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 수지의 유리전이온도는, 50℃ 내지 110℃ 일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 컬러 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지 5 내지 30 중량%, 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 5 내지 15 중량%, 안료 1 내지 2 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코팅 레이어는, 광개시제 1 내지 5 중량%, 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 25 중량%, 광경화형 6관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15 내지 40 중량%, 모노머 10 내지 30 중량%, 실리콘 첨가제 0.1 내지 1 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 모노머는, 카프롤락톤아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성인산디(메타)아크릴레이트, 아릴화시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사디올디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-디글리시딜 에테르의 디(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 및 글리세린 트리메타크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머는, 바이오 폴리올 40 내지 80 중량%, 지방족 또는 지환족 디이소시아네이트 15 내지 45 중량%, 및 수산기를 포함하는 아크릴산 에스테르 모노머 5 내지 30중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 바이오 폴리올의 분자량은, 500 내지 5,000g/mol일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 바이오매스 폴리우레탄 수지는, 바이오 다관능 폴리올 화합물 35 내지 70 중량%, 아크릴 폴리올 5 내지 15 중량%, 및 디이소시아네이트 15 내지 25 중량%를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 디이소시아네이트는, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 및 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 폴리올의 중량 평균 분자량은, 5,000 내지 20,000g/mol일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 바이오매스 폴리우레탄 수지의 중량 평균 분자량은, 10,000 내지 40,000 g/mol일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프라이머 레이어 및 상기 컬러 레이어는, 에스테르계 화합물, 및 케톤계 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 혼합용제를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코팅 레이어는, 에탄올, 이소프로판올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 자일렌, 톨루엔계 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 혼합용제를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자장치(예: 도 1a의 전자 장치(100))는, 폴리머 재질을 포함하는 하우징(예: 도 2의 하우징(200))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 하우징(예: 도 2의 하우징(200))은, 폴리머 기재(예: 도 2의 폴리머 기재(201)), 프라이머 레이어(예: 도 2의 프라이머 레이어(203)), 및 코팅 레이어(예: 도 2의 코팅 레이어(207))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프라이머 레이어는, 상기 폴리머 기재의 적어도 일부 상에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코팅 레이어는, 상기 프라이머 레이어 상에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프라이머 레이어 및 상기 코팅 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지를 포함할 수 있다. 상기 프라이머 레이어 및 상기 코팅 레이어는, 80℃ 내지 110℃의 유리전이온도를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징은, 컬러 레이어(예: 도 2의 컬러 레이어(205))를 포함할 수 있다. 상기 컬러 레이어는, 상기 프라이머 레이어와 상기 코팅 레이어 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 컬러 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지 5 내지 30 중량%, 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 5 내지 15 중량%, 안료 1 내지 2 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프라이머 레이어는, 바이오매스 폴리우레탄 수지 5 내지 30 중량%, 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 5 내지 15 중량%, 안료 1 내지 2 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 코팅 레이어는, 광개시제 1 내지 5 중량%, 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 25 중량%, 광경화형 6관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15 내지 40 중량%, 모노머 10 내지 30 중량%, 실리콘 첨가제 0.1 내지 1 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 전자 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 폴리머 재질을 포함하는 전자 장치의 하우징에 있어서,
    폴리머 기재;
    상기 폴리머 기재의 적어도 일부 상에 배치되는 프라이머 레이어(primer layer);
    상기 프라이머 레이어 상에 배치되는 컬러 레이어(color layer); 및
    상기 컬러 레이어 상에 배치되는 코팅 레이어(coating layer); 를 포함하고,
    상기 프라이머 레이어, 상기 컬러 레이어, 및 상기 코팅 레이어는,
    바이오매스 폴리우레탄 수지를 포함하고,
    80℃ 내지 110℃의 유리전이온도를 갖는,
    하우징.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머 레이어는,
    바이오매스 폴리우레탄 수지 5 내지 30 중량%, 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 5 내지 15 중량%, 안료 1 내지 2 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성된,
    하우징.
  3. 제1항 및 제2항 중 한 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지의 중량 평균 분자량은,
    10,000 내지 150,000g/mol인,
    하우징.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지의 유리전이온도는,
    50℃ 내지 110℃ 인,
    하우징.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컬러 레이어는,
    바이오매스 폴리우레탄 수지 5 내지 30 중량%, 아크릴 수지 30 내지 60 중량%, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 5 내지 15 중량%, 안료 1 내지 2 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성된,
    하우징.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 레이어는,
    광개시제 1 내지 5 중량%, 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 5 내지 25 중량%, 광경화형 6관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머 15 내지 40 중량%, 모노머 10 내지 30 중량%, 실리콘 첨가제 0.1 내지 1 중량%, 및 혼합용제 25 내지 45 중량%를 포함하여 형성된,
    하우징.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모노머는,
    카프롤락톤아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 테트라하이드로퍼퓨릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성인산디(메타)아크릴레이트, 아릴화시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사디올디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-디글리시딜 에테르의 디(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 및 글리세린 트리메타크릴레이트 중 적어도 하나를 포함하는,
    하우징.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광경화형 2관능 바이오 우레탄 아크릴레이트 올리고머는,
    바이오 폴리올 40 내지 80 중량%, 지방족 또는 지환족 디이소시아네이트 15 내지 45 중량%, 및 수산기를 포함하는 아크릴산 에스테르 모노머 5 내지 30중량%를 포함하는,
    하우징.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이오 폴리올의 분자량은,
    500 내지 5,000g/mol인,
    하우징.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이오매스 폴리우레탄 수지는,
    바이오 다관능 폴리올 화합물 35 내지 70 중량%, 아크릴 폴리올 5 내지 15 중량%, 및 디이소시아네이트 15 내지 25 중량%를 포함하는,
    하우징.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디이소시아네이트는,
    헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 및 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트 중 적어도 하나를 포함하는,
    하우징.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아크릴 폴리올의 중량 평균 분자량은,
    5,000 내지 20,000g/mol인,
    하우징.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이오매스 폴리우레탄 수지의 중량 평균 분자량은,
    10,000 내지 40,000 g/mol인,
    하우징.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프라이머 레이어 및 상기 컬러 레이어는,
    에스테르계 화합물, 및 케톤계 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 혼합용제를 포함하여 형성되는,
    하우징.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 레이어는,
    에탄올, 이소프로판올, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 자일렌, 톨루엔계 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 혼합용제를 포함하여 형성되는,
    하우징.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150139209A (ko) * 2014-06-03 2015-12-11 현대자동차주식회사 바이오매스 폴리우레탄 수지를 이용한 도료 조성물 및 이의 제조방법
JP5983621B2 (ja) * 2011-09-27 2016-09-06 日本電気株式会社 バイオプラスチック成形体及びバイオプラスチック成形体の製造方法
EP3556818A1 (en) * 2016-12-15 2019-10-23 Sakata INX Corporation Printing ink composition for soft packaging laminate
JP2020179553A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 凸版印刷株式会社 化粧シート及び化粧部材
KR20210108735A (ko) * 2020-02-26 2021-09-03 주식회사 케이씨씨 도료 조성물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5983621B2 (ja) * 2011-09-27 2016-09-06 日本電気株式会社 バイオプラスチック成形体及びバイオプラスチック成形体の製造方法
KR20150139209A (ko) * 2014-06-03 2015-12-11 현대자동차주식회사 바이오매스 폴리우레탄 수지를 이용한 도료 조성물 및 이의 제조방법
EP3556818A1 (en) * 2016-12-15 2019-10-23 Sakata INX Corporation Printing ink composition for soft packaging laminate
JP2020179553A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 凸版印刷株式会社 化粧シート及び化粧部材
KR20210108735A (ko) * 2020-02-26 2021-09-03 주식회사 케이씨씨 도료 조성물

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