KR100522893B1

KR100522893B1 - 고투습성 및 방진성이 우수한 무진의용 코팅 포지의 제조방법

Info

Publication number: KR100522893B1
Application number: KR1019970065145A
Authority: KR
Inventors: 이제환; 조재근; 김일경; 양용주
Original assignee: 주식회사 새 한
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 2006-02-08
Also published as: KR19990046965A

Abstract

본 발명은 고도의 청정성과 대전방지성이 요구되는 반도체 제조 공정에 이용하는 무진의(無塵衣)용 코팅포지의 제조방법에 관한 것으로, 그 기술구성은 2액형 수지가 전체 조성물의 80～90중량부, 가교제(CROSSLINKER)를 수지에 대해 2～8중량부, 경화촉진제를 수지에 대해 0.3～2중량부, 메틸에틸케톤과 톨루엔을 각각 전체 조성물에 대해 5～15중량부로 구성된 베이스층용 코팅도포액을 대전방지포지의 베이스 층에 1회 코팅하고, 자기 가교형(1액형)수지가 전체 조성물에 대하여 69～84중량부, 메틸에틸케톤, 톨루엔이 각각 전체 조성물에 대해 5～20중량부, 화이트 안료가 전체 조성물에 대해 6～21중량부로 구성된 톱(TOP)층 코팅도포액을 건식 플로트 나이프 또는 에어나이프 코팅방법으로 1회 코팅함을 특징으로 무진의용 코팅포지의 제조방법으로 제조공정이 단순하고 착용감이 우수할 뿐 아니라 비침성이 없고 필터효과가 뛰어나 반도체 제조에 사용할 수 있는 무진의용 코팅포지를 얻을 수 있었다.

Description

고투습성 및 방진성이 우수한 무진의용 코팅 포지의 제조방법

본 발명은 건식 다이렉트(DIRECT) 코팅 방법에 의한 고투습 및 방진성이 우수하며 촉감이 소프트한 무진의(無塵衣)용 코팅포지 제조에 관한 것으로, 특히 고도의 청정성과 대전방지성이 요구되는 반도체 제조공정에 이용하는 무진의용 코팅포지로서, 도전섬유와 폴리에스테르 장섬유를 고밀도로 교직하고 대전방지 수지로 처리한 포지에 폴리우레탄 수지를 코팅하여 투습성과 방진성이 우수하고 촉감이 소프트한 무진의용 코팅포지 제조방법에 관한 것이다.

보다 상세하게는 도전섬유와 폴리에스테르 장섬유를 고밀도로 교직하여 대전방지수지로 처리한 포지에 방향족으로 이루어진 폴리에스테르(POLYESTER) 또는 폴리에테르(POLYETHER)계 무공형(NON POROUS TYPE) 폴리우레탄 수지를 건식 다이렉트 방법으로 베이스(BASE)층과 톱(TOP)층에 각각 1회씩 코팅하여 투습성과 방진성이 우수하고 촉감이 소프트한 무진용 코팅 포지방법에 관한 것이다.

일반적으로 정밀산업 분야에서는 정전기 발생에 의한 장애 및 방전 쇼크(SHOCK)에 의한 인체 장애 뿐만 아니라 안전사고와 제품사고가 빈번하다. 특히, 반도체 제조분야는 정전기에 의한 제품 사고 뿐만 아니라 정전기가 대전된 직물에 먼지와 같은 외부입자(PARTICLE)가 부착되어 있다가 제조공정 중 탈락하거나 또는 인체에서 분비된 땀이나 각질화 된 피부등 각종 오물입자가 의복을 통해 외부로 누출됨으로서 제품의 불량을 초래하여 수율저하의 원인이 되고 있다.

또한, 작업자의 활동에 의해 인체에서 발생한 땀이나 수분을 신속히 외부로 배출시키지 못하면 의복에 땀이 차는 현상이 발생하여 착용감이 좋지 못하다. 이와같은 여러 장애로 인하여 반도체용 무진의는 고도의 청정성과 대전방지성 및 고투습도가 요구되므로 무진의용 소재는 발진성이 없어야 하고 인체로부터 발생한 오물을 통과시키지 않는 필터(FILTER)효과가 커야하며 외부에 오물이 부착되지 않게 제전성이 있어야 하고 세탁내구성 및 착용 쾌적성이 있어야 한다.

종래의 무진의용 포지를 제조하기 위해 사용된 방법으로는 폴리에스테르 장섬유를 사용하여 고밀도로 제직하는 방법, 폴리에스테르 장섬유를 고밀도로 제직하여 대전방지 수지로 처리하는 방법, 도전성 섬유를 폴리에스테르 장섬유와 교직하여 고밀도로 제직하는 방법, 도전성 섬유를 폴리에스테르 장섬유와 교직하여 고밀도로 제직하고 대전방지 수지로 처리하는 방법 등이 알려져 있다.

폴리에스테르 장섬유를 사용하여 고밀도로 제직하는 경우는 소재 자체의 발진성을 방지하고 방진효과를 부여할 수는 있으나 정전기에 의한 문제점을 극복할 수 없고 오물의 완전 차단효과를 기대하기는 어려운 점이 있다.

또한 대전방지 수지로 처리하는 방법은 대전방지성이 불충분하여 일반 용도에는 적용 할 수 있으나 고도의 청정도와 대전방지성이 요구되는 하이 메모리(HI-MEMORY)급 반도체 생산에는 적용상 어려운점이 많고 지속적인 대전방지성 유지에는 한계가 있다.

또한, 도전섬유와 폴리에스테르 장섬유를 고밀도로 교직하여 대전방지수지로 처리한 경우는 대전방지성을 지속적으로 유지할 수 있는 장점이 있으나, 고도의 청정성이 요구되는 반도체 공정에 적용 하기에는 어려운 단점이 있다.

일본 공개특허 소60-57363호에서는 폴리에스테르 장섬유를 사용하여 고밀도로 제직한 후 고온, 고압 롤러(ROLLER)로 압축 가열하여 직물 간격을 최소화하여 방진성을 향상시키는 제조방법이 소개되어 있으나, 이 방법으로는 방진성은 향상이 되지만 고청정 공정에 적응하기에는 만족스럽지 못하고 특히 대전방지성이 불량하여 대전된 직물에 먼지가 부착되기 쉬워 제품사고를 유발할 가능성이 높다.

또한 미국 특허 USP4,582,747호에는 도전섬유와 폴리에스테르 장섬유를 고밀도로 제직하고 고온 고압 롤러로 가열 압착하는 방법이 소개되고 있으나, 이 방법은 도전성 섬유를 사용하여 대전방지성을 부여하고, 고밀도로 제직한 직물을 고온 고압롤러로 압착하여 방진성은 부여할 수 있으나 고청정의 반도체 공정에 적용 하기에는 부족하다.

그리고, 국내 특허공고 제91-3352호에는 도전섬유와 폴리에스테르 장섬유를 교직한후 고밀도로 제직한 직물에 폴리우레탄수지와 대전방지수지를 혼합하여 직물 표면에 폴리우레탄 피막을 형성시킴으로서 대전방지성과 방진성을 향상 시키는 방법이 제시되어 있으나 이 방법은 방진성을 향상시키기 위해 폴리우레탄 피막이 형성된 직물을 고온 고압롤러로 압착시키는 공정을 거치므로서 표면에 형성된 피막이 파괴될 가능성이 높고 촉감이 스티프(STIFF)하고 투습도가 불량하며 착용 쾌적감이 불량한 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 대전방지성 불량, 방진성 불량 및 착용 쾌적감 불량등의 결점을 해결하고 투습성 및 방진성이 우수하며 촉감이 소프트하여 착용 쾌적성이 우수한 무진의용 코팅 포지를 제조함을 목적으로 한다.

도전섬유와 폴리에스테르 장섬유를 고밀도로 제직한 직물에 대전방지 수지를 처리한 포지를 사용하므로서 소재 자체에 대한 발진성과 대전방지성 및 방진성을 먼저 해결하고 고도의 청정성이 요구되는 고집적용 반도체인 16메가디램, 64메가디램 및 256메가디램 생산에 적용이 가능하도록 100℃～180℃에서 20～50㎏/㎠로 카렌더링(CALENDERIMG)을 실시하여 먼지 및 오물의 통과를 차단하여 보다 더 향상된 방진효과를 부여하게 한다.

위의 대전방지처리 공정을 거친 포지위에 폴리에스테르(POLYESTER) 및 폴리에테르(POLYETHER)계 무공형(NONPOROUS TYPE)폴리우레탄 수지인 가교제를 첨가한 2액형 수지와 자기 가교형 수지로 베이스층 1회, 톱층 1회 합계 2회 코팅하여 투습성이나 방진성이 우수하고 촉감이 소프트한 무진의용 코팅포지를 제조한다. 여기에서 베이스층 코팅용 도포액은 2액형 수지를 전체조성물의 80～90중량부, 가교제를 수지에 대해 2～8중량부, 경화촉진제를 수지에 대해 0.3～2중량부, 메틸 에틸 케톤(이하 M.E.K라 약칭함)과 톨루엔을 각각 전체 조성물에 5～15중량부로 하고, 톱층용 코팅도포액은 1액형 자기 가교형수지를 전체 조성물의 69～84중량부, 엠. 이. 케이과 톨루엔을 각각 전체 조성물에 대해 5～20중량부, 화이트 안료(WHITE PIGMENT)를 전체 조성물의 6～21중량부로 조성한다. 상기 베이스 층 코팅용 도포액에서 2액형 수지의 조성이 80중량부 미만인 경우는 포지의 촉감이 스티프(STIFF)하게 되고, 90중량부를 초과하는 경우는 도포량이 많아 투습효과를 발휘하기 어려우며 건조에 어려움이 따른다. 또한 가교제가 수지중량에 대해 2중량부 미만인 경우, 가교결합이 부족하거나 가교가 형성되지 않는 문제점이 있고, 8중량부를 초과하는 경우 가교결합이 많이 일어나 촉감이 스티프한 경향을 띤다. 또 경화촉진제가 0.3중량부 미만인 경우에는 가교촉진현상이 미흡하고, 2중량부를 초과하는 경우 도포액을 포지에 도포하기전에 경화현상이 발생할 가능성이 높다. 톱층도포액에 있어서는 1액형 수지가 전체 조성물에 대하여 69중량부 미만일 경우, 상대적으로 과량의 용제가 존재하게 되어 베이스층의 폴리우레탄 수지의 피막을 손상시킬 가능성이 높고, 84중량부를 초과하는 경우, 포지의 도포량이 많아 고투습효과를 발휘하기 어렵다.

또, 화이트 안료(WHITE PIGMENT)는 입자의 크기가 0.5㎛～7㎛인 것을 사용함으로써 비침성 방지효과를 기대할 수 있으나 입자의 크기가 0.5㎛미만인 경우 분산성은 좋으나, 고가이므로 경제성이 없으며 7㎛를 초과하는 경우에는 분산성이 불량하고 고투습성을 부여하기 어렵다.

또한 화이트 안료의 사용량에 있어서는 6중량부 미만일 경우 비침방지효과 발현이 부족하고 21중량부를 초과하면 투습도가 저하되고 비침 방지효과가 떨어진다.

이와 같이 조성한 코팅액으로 건식 플로트 나이프(PLOAT KNIFE)코팅방법 또는 에어 나이프(AIR KNIFE)코팅방법에 의해 먼저 베이스 층을 1번 코터(COATER)에서 나이프 두께 0.2～0.8㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 8～20g/㎡이 되도록 설비속도를 30～60m/min, 건조온도를 100～140℃로하여 코팅을 실시하고, 톱(TOP)층 도포액으로 2번 코터(COATER)에서 나이프 두께 0.5～1.0㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 10～12g/㎡이 되도록 설비속도를 30～60m/min로 하고 코팅한 후 건조 및 경화속도를 130～190℃로 한다.

이와 같이 하여 제조한 포지는 건조상태의 도포량이 5～15g/㎡, 두께가 10～30㎛ 투습도가 7,000g/㎡ 24hr 이상이며 공기투과도가 0.1～0.5cc/㎠/sec로서 고청정성, 고투습성이 필요한 반도체인 16메가디램, 64메가디램 및 256 메가디램용 생산시 착용이 가능한 무진의용 코팅 포지의 개발을 완성하게 되었다.

이와 같이 본 발명에서 사용한 코팅 조성액은 무진의용 코팅 포지 제조에만 사용에 국한되는 것이 아니라 고투습용 코팅포지 제조에 널리 유용하게 사용될 수 있고 사용 포지 또한 일반 폴리에스테르 직물, 나일론, 부직포등에 적용이 가능하다.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바 본 발명은 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 물성 평과결과는 표 1과 같다.

실시예 1

도전섬유와 폴리에스터 장섬유를 고밀도 제직한 직물에 대전방지 수지를 처리한 후 100℃에서 50㎏/㎠로 카렌더링(CALENDERING)을 한 기포에 2액형 수지가 전체 조성물의 90중량부이고 가교제(CROSSLINKER)를 수지에 대해 8중량부로 첨가하고, 경화시간 단축을 위해 경화촉진제를 수지에 대해 2중량부를 첨가하였으며, 여기에 점도 및 작업성을 조절하기 위해 엠. 이. 케이(METHYLE ETHYL KETONE), 톨루엔(TOLUENE)을 각각 전체 조성물에 대해 5중량부로 하여 베이스(BASE)층을 건식 플로트 나이프(FLOAT KNIFE)코팅방법으로 1번 코터(COATER)에서 나이프 두께 0.2㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 8g/㎡이 되도록 설비속도 60m/min, 건조온도를 130℃로하여 코팅을 실시하고 자기가교형 수지가 전체 조성물에 대해 84중량부이고 엠. 이. 케이(METHYLE ETHYL KETONE), 톨루엔(TOLUENE)이 각각 전체 조성물에 대해 5중량부로 하며, 비침 방지를 위해 7㎛입자크기를 가지는 화이트 안료(WHITE PIGMENT)를 전체 조성물의 6중량부로 하는 톱(TOP)층을 2번 코터(COATER)에서 나이프 두께 1.0㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 12g/㎡이 되도록 설비속도를 60m/min.건조 및 경화온도를 160℃설정하여 일괄공정에 의한 박막코팅을 실시하여 투습성과 방진성이 우수하고 촉감이 소프트(SOFT)한 무진의(無塵衣)용 코팅 포지를 제조하였다.

실시예 2

도전섬유와 폴리에스터 장섬유를 고밀도 제직한 직물에 대전방지 수지를 처리한 후 180℃에서 20㎏/㎠로 카렌더링(CALENDERING)을 한 기포에 2액형 수지가 전체 조성물의 80중량부이고 가교제(CROSSLINKER)를 수지에 대해 2중량부로 첨가하고, 경화시간 단축을 위해 경화촉진제를 수지에 대해 0.3중량부를 첨가하였으며 여기에 점도 및 작업성을 조절하기위해 엠.이.케이(METHYLE ETHYL KETONE), 톨루엔(TOLUENE)을 각각 전체 조성물에 대해 10중량부로 하여 베이스(BASE)층을 건식 플로트 나이프(FLOAT KNIFE)코팅 방법으로 1번 코터(COATER)에서 나이프 두께 0.8㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 20g/㎡이 되도록 설비속도 60m/min, 건조온도를 140℃로하여 코팅을 실시하고 자기가교형 수지가 전체 조성물에 대해 70중량부이고, 엠.이.케이(METHYLE ETHYL KETONE), 톨루엔(TOLUENE)이 각각 전체 조성물에 대해 10중량부로 하며, 비침 방지를 위해 0.5㎛입자크기를 가지는 화이트 안료(WHITE PIGMENT)를 전체 조성물의 10중량부로 하는 톱(TOP)층을 2번 코터(COATER)에서 나이프 두께 0.5㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 10g/㎡이 되도록 설비속도를 60m/min, 건조 및 경화온도를 130℃ 설정하여 일괄공정에 의한 박막코팅을 실시하여 표 1과 같은 물성을 얻었다.

실시예 3

도전섬유와 폴리에스터 장섬유를 고밀도 제직한 직물에 대전방지 수지를 처리한 후 145℃에서 35kg/㎠로 카렌더링(CALENDERING)을 한 기포에 2액형 수지가 전체 조성물의 80중량부이고 가교제(CROSSLINKER)를 수지에 대해 5중량부로 첨가하고, 경화시간 단축을 위해 경화촉진제를 수지에 대해 1.3중량부를 첨가하였으며 여기에 점도 및 작업성을 조절하기 위해 엠.이.케이(METHYLE ETHYL KETONE), 톨루엔(TOLUENE)을 각각 전체 조성물에 대해 10중량부로 하여 베이스(BASE)층을 건식 플로트 나이프(FLOAT KNIFE)코팅방법으로 1번 코터(COATER)에서 나이프 두께 0.5㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 15g/㎡이 되도록 설비속도 45m/min, 건조온도를 130℃로 하여 코팅을 실시하고, 자기가교형 수지가 전체 조성물에 대해 65중량부이고 엠.이.케이(METHYLE ETHYL KETONE), 톨루엔(TOLUENE)이 각각 전체 조성물에 대해 10중량부로 하며, 비침 방지를위해 2.0㎛입자크기를 가지는 화이트 안료(WHITE PIGMENT)를 전체 조성물의 15중량부로 하는 톱(TOP)층을 2번 코터(COATER)에서 나이프 두께 0.5㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 10g/㎡이 되도록 설비속도를 45m/min, 건조 및 경화온도를 160℃설정하여 일괄공정에 의한 박막코팅을 실시하여 표 1과 같은 물성을 얻었다.

표 1

본발명 무진의용 코팅포지는 대전방지수지로 처리된 고밀도 포지에 무공형 폴리우레탄 수지와 자기가교형 수지를 건식 다이렉트 방법으로 베이스층 1회, 톱층 1회 코팅처리함으로써 완벽한 투습성과 방진성을 부여하므로 제조공정이 단순하고 착용감이 좋을뿐만 아니라 필터효과가 우수하고 정전기 발생에 의한 장해를 해소시킬수 있을 뿐만 아니라 비침성 방지의 탁월한 효과가 있다.

Claims

2액형 수지가 전체 조성물의 80～90중량부이고 가교제(CROSSLINKER)를 수지에 대해 2～8중량부, 경화촉진제를 수지에 대해 0.3～2중량부, 메틸에틸케톤(METHYLE ETHYL KETONE)과 톨루엔(TOLUENE)을 각각 전체 조성물에 대해 5～15중량부로 구성되는 베이스(BASE)층용 코팅도포액과, 자기가교형(1액형)수지가 전제 조성물에 대해 69～84중량부, 메틸에틸케톤(METHYLE ETHYL KETONE)과 톨루엔(TOLUENE)이 각각 전체 조성물에 대해 5～20중량부이고, 0.5～7㎛의 입자크기를 가지는 화이트 안료(WHITE PIGMENT)를 전체 조성물의 6～21중량부로 구성되는 톱(TOP)층용 코팅도포액을 대전 방지 포지에 건식플로트 나이프 코팅 또는 에어 나이프 코팅방법으로 코팅함을 특징으로 하는 무진의용 코팅포지의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

베이스층 코팅은 나이프 두께 0.2～1.0㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태에서 도포량 8～20g/㎡이 되도록 설비속도를 30～60m/min, 건조온도를 100～140℃로 하여 코팅함을 특징으로 하는 무진의용 코팅포지의 제조방법
청구항 1에 있어서,

톱층은 2번 코터(COATER)에서 나이프 두께 0.5～10㎜를 사용하여 M²당 웨트(WET)상태의 도포량 10～12g/㎡이 되도록 설비속도 30～60m/min, 건조 및 경화온도 130～160℃로 하여 코팅함을 특징으로 하는 무진의용 코팅포지의 제조방법
청구항 1 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

코팅처리된 포지의 건조상태 도포량이 5～15g/㎡, 두께가 10～30㎛이며, 공기투과도가 0.1～0.5cc/㎠/sec이고, 투습도가 7,000g/㎡24hr이상임을 특징으로 하는 무진의용 코팅포지의 제조방법