KR102581814B1

KR102581814B1 - 방수 코팅제 조성물 및 이를 이용한 방수 코팅 방법

Info

Publication number: KR102581814B1
Application number: KR1020210016268A
Authority: KR
Inventors: 박승철; 임현의; 여선주; 오선종; 이보연
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2023-09-25
Also published as: KR20220112568A; KR20230120626A

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 스마트워치 등과 같은 아웃도어용 전자제품 및 이와 같은 전자제품에 포함되는 스피커와 같은 전자부품에 고등급의 방수 특성을 부여하는 기술을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 방수 코팅제 조성물은, 실리콘 산화물로 형성되는 나노입자 5~15 wt%, 고분자 물질 10~20 wt% 및 유기용매 65~85 wt%를 포함한다.

Description

방수 코팅제 조성물 및 이를 이용한 방수 코팅 방법 {A COMPOSITION OF A WATERPROOF COATING AGENT AND METHOD FOR WATERPROOF COATING USING THE SAME}

본 발명은 방수 코팅제 조성물 및 이를 이용한 방수 코팅 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스마트워치 등과 같은 아웃도어용 전자제품 및 이와 같은 전자제품에 포함되는 스피커와 같은 전자부품에 고등급(IPX 7~8 이상)의 방수 특성을 부여하는 기술에 관한 것이다.

전자제품의 전자부품은 소자 등의 구성을 회로로 연결한 인쇄회로기판(PCB) 및, 인쇄회로기판에 연결된 다른 구성 등을 모두 포함하는 것으로써, 도전성 회로를 기본으로 하기 때문에 물과의 접촉 시 쇼트 등이 발생하여 손상될 수 있는 위험이 크다고 할 수 있다.

이에 따라, 전자부품에 코팅막을 형성하여 방수 등의 기능을 부여하여 내구성을 향상시키고 수명을 연장하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있으며, 특히, 기존의 아웃도어용 전자제품의 경우, 방수 처리가 가장 중요한 이슈였다. 이러한 방수처리를 위해서는 전자제품의 설계에서부터 방수 처리를 고려하여, 기존 전자제품의 설계를 방수 기능 구현에 맞춰 새롭게 해야한다는 문제가 있다.

다만, 상기와 같이, 기존 전자제품의 설계를 새롭게 하는 경우, 기존 제품의 원활한 아웃도어용 활용에 제한을 가져오며 추가적인 비용이 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 최근 다양한 방수 코팅 용액이 개발되고 있으나, 전자제품의 특성 상 장기 내구성 및 높은 안정성을 구비하여야 하며, 아웃도어용 전자제품의 활용을 위해서는 상대적으로 높은 단계의 방수 등급을 형성하는 것이 중요한데, 최근 출시되는 방수 코팅제의 경우 방수 등급이 매우 낮으며 장기 안정성 또한 매우 낮은 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-1942796호(발명의 명칭: 장치를 코팅하는 방법 및 그 위에 나노필름을 가지는 장치, 이하, 종래기술 1이라고 한다)에서는, 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치된 하나 이상의 전자 부품을 가지는 인쇄 회로 기판 어셈블리와, 상기 인쇄 회로 기판 어셈블리 상에 배치된 나노필름을 포함하고, 상기 나노필름은 상기 인쇄 회로기판 어셈블리와 접해 있는 내부 코팅(상기 내부 코팅은 5 nm 내지 100 nm의 범위 내의 입자 직경을가지는 금속산화물 나노입자를 포함함); 및 상기 내부 코팅과 접해 있는 외부 코팅(상기 외부 코팅은 0.1 nm 내지 10 nm의 범위 내의 입자 직경을 가지는 실리콘 이산화물 나노입자를 포함함)을 포함하는 장치가 개시되어 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2019-0134800호(발명의 명칭: 순환 고듀티비 펄스 방전 다기능성 나노 보호코팅층 제조방법, 이하, 종래기술 2라고 한다)에서는, 반응챔버를 진공펌프하고 불활성 기체를 주입하여 소지의 운동을 발생하고, 반응챔버내에 단량체 증기를 주입하여 화학기상 증착을 진행하며, 증착과정은 전처리 단계와 도막 단계를 포함하며, 전처리 단계의 플라즈마 방전 방식은 하이 파워 연속방전이고, 도막 단계의 플라즈마 방전 방식은 고듀티비 펄스 방전이며, 전처리 단계와 도막단계를 적어도 1회 순환중복하며, 도막 공정 과정에서 순환 인입으로 인해 소지 표면에 더 많은 활성 부위를 인입하도록 하여 효과적인 도막이 증가하는 나노 보호코팅층 제조방법에 대해 개시되어 있다.

그리고, 대한민국 공개특허 제10-2018-0051236호(발명의 명칭: 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법, 이하, 종래기술 3이라고 한다)에서는, 초발수 코팅제를 제조하는 단계와, 제조된 초발수 코팅제를 과불소화 화합물에 혼합하여 코팅용액을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 과불소화 화합물은 플루오르화 케톤(Perfluoroketone), 이소(iso) 화합물을 포함한 메칠퍼플루오르부틸에테르(Methyl fluorobutyl ether) 중에서 선택되는 초발수 코팅용액의 제조방법이 개시되어 있다.

상기된 각각의 종래기술에 있어서, 종래기술 1에서는, 방수 코팅층과 나노필름을 각각 별도로 형성시켜 각각 별도인 복수 개의 코팅층을 형성시키고, 종래기술 2에서는, 탄소 수지 물질을 나노 입자로 이용하여 이와 같은 나노 입자를 PCB판의 표면에 직접 증착시켜 나노 코팅층을 형성시키므로, 종래기술 1과 2에서는 공정이 복잡하고 비용이 증가한다는 문제가 있다. 그리고, 종래기술 3에서는, 기존의 초발수 물질로 형성된 코팅제에 과불화화합물을 혼합하는 방식의 기존의 화합물을 이용하여 방수 코팅제를 형성하므로, 방수 성능의 한계가 있고 발암물질인 과불화화합물 등의 이용으로 사용에 제한이 있을 수 있는 등의 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1942796호 대한민국 공개특허 제10-2019-0134800호 대한민국 공개특허 제10-2018-0051236호 대한민국 등록특허 제10-1136391호 대한민국 등록특허 제10-0854486호 대한민국 등록특허 제10-2173034호 대한민국 공개특허 제10-2020-0077234호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 스마트워치 등과 같은 아웃도어용 전자제품 및 이와 같은 전자제품에 포함되는 스피커와 같은 전자부품에 고등급의 방수 특성을 부여하는 것이다.

그리고, 본 발명의 목적은, 전자제품과 코팅층의 결합력을 증가시키고 코팅층과 물과의 반응성을 극소화시키는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 실리콘 산화물로 형성되는 나노입자 5~15 wt%, 고분자 물질 10~20 wt% 및 유기용매 65~85 wt%를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 실리콘 산화물은 SiOF, TiOF, 및 ZnOF로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 고분자 물질은 PDMS, H-PDMS, ecoflex, Dragon skin 및 Durasurf로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 유기용매는 헥세인, 톨루엔, THF, CM, DCM 및 자일렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 전기의 인가가 가능하고 코팅의 대상이 되는 코팅대상을 마련하는 제1단계; 실리콘 산화물로 형성되는 나노입자 5~15 wt%, 고분자 물질 10~20 wt% 및 유기용매 65~85 wt%를 포함하는 방수 코팅제 조성물을 마련하는 제2단계; 상기 방수 코팅제 조성물을 상기 코팅대상의 표면에 도포하여 방수 코팅층을 형성하는 제3단계; 및 상기 방수 코팅층을 경화시키는 제4단계;를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제3단계에서, 상기 방수 코팅제 조성물의 점성 또는 도포량을 제어하여 상기 방수 코팅층의 두께를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 방수 코팅층의 두께는, 0.1 내지 1 밀리미터(mm)일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 방수 코팅제 조성물의 점성은 1 내지 5,000 cPs(푸아즈)일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제3단계에서, 상기 방수 코팅제 조성물을 상기 코팅대상의 표면에 스프레이 코팅(spray coating), 드랍코팅(drop-coating) 또는 딥코팅(deep-coating)을 수행하여 상기 방수 코팅층이 형성될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 전자부품 표면에 투명한 방수 코팅층이 형성되어 전자부품의 상태 점검이 용이하고, 나노입자 등을 이용하여 고등급의 방수 특성 구현이 용이하다는 것이다.

그리고, 본 발명의 효과는, 상대적으로 얇은 방수 코팅층의 두께로 인해 별도의 설치 공간의 증가없이 방수 코팅된 전자부품 등의 설치가 용이하다는 것이다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1과 도 2는, 방수를 위해 종래기술에 의한 코팅층과 본 발명의 일 실시 예에 따른 방수 코팅층에 대한 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시 예 및 비교 예에 대한 작동 실험 관련 표이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 방수 코팅제 조성물은, 실리콘 산화물로 형성되는 나노입자 5~15 wt%, 고분자 물질 10~20 wt% 및 유기용매 65~85 wt%를 포함한다.

실리콘 산화물은 SiOF(fluorine doped silicon oxide), TiOF, 및 ZnOF 등 금속산화물 표면에 F기를 붙인 물질로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.

고분자 물질은 PDMS, H-PDMS, ecoflex, Dragon skin 및 Durasurf로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.

유기용매는 헥세인, 톨루엔, THF(Tetrahydrofuran), CM(ChloroMethane), DCM(Dichloromethane) 및 자일렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 방수 코팅제 조성물의 조성 비율에 있어서, 나노입자의 비율이 5 wt% 미만인 경우, 낮은 표면 에너지를 구비하는 나노입자의 양이 과소하여 방수 코팅층과 물의 반응성 약화 효율이 감소할 수 있다. 그리고, 본 발명의 방수 코팅제 조성물에 나노입자의 비율이 15 wt% 초과인 경우, 본 발명의 방수 코팅제 조성물의 점성이 과도하게 낮아져 방수 코팅층의 두께 형성이 용이하지 않을 수 있다.

그리고, 고분자 물질의 비율이 10 wt% 미만인 경우, 고분자 물질에 의한 접착력이 감소하여 방수 코팅층과 코팅대상의 결합력이 감소할 수 있다. 그리고, 고분자 물질의 비율이 20 wt% 초과인 경우, 본 발명의 방수 코팅제 조성물의 점성이 증가하여 방수 코팅층의 두께가 증가함으로써, 본 발명의 방수 코팅제 조성물을 이용한 스프레이 코팅(sprey coating) 등의 공정 수행이 용이하지 않고 방수 코팅층의 불투명도가 증가할 수 있다.

이하, 본 발명의 방수 코팅제 조성물을 이용한 방수 코팅 방법에 대해서 설명하기로 한다.

제1단계에서, 전기의 인가가 가능하고 코팅의 대상이 되는 코팅대상을 마련할 수 있다. 여기서, 코팅대상은 인쇄회로기판(PCB), 스피커 등과 같이 전자제품에 설치되는 전자부품 또는 전자제품의 케이스 등일 수 있다. 다만, 코팅대상이 이에 한정되는 것은 아니고, 방수 코팅이 요구되는 모든 장치가 코팅대상이 될 수 있다.

제2단계에서, 실리콘 산화물로 형성되는 나노입자 5~15 wt%, 고분자 물질 10~20 wt% 및 유기용매 65~85 wt%를 포함하는 방수 코팅제 조성물을 마련할 수 있다. 여기서, 각각의 물질을 하나의 혼합물로 혼합함으로써 방수 코팅제 조성물이 형성될 수 있다.

제3단계에서, 방수 코팅제 조성물을 코팅대상의 표면에 도포하여 방수 코팅층을 형성할 수 있다. 여기서, 방수 코팅제 조성물을 코팅대상의 표면에 스프레이 코팅(spray coating), 드랍코팅(drop-coating), 딥코팅(deep-coating) 등 다양한 방식이 이용되어 방수 코팅층이 형성될 수 있다. 여기서, 하나의 코팅 방식 또는 둘 이상 코팅 방식이 혼합되는 방식으로 방수 코팅층이 형성될 수 있다.

종래기술의 방수용 코팅제는 상대적으로 높은 점성으로 인해 종래기술의 방수용 코팅제에 코팅대상을 담근 후 꺼내어 건조시키는 방식으로 코팅을 수행하여 작업 효율이 감소하고 코팅층의 두께가 상대적으로 두껍게 형성되고 코팅층이 불투명한 문제가 있었다.

반면에, 본 발명의 방수 코팅제 조성물을 이용하는 경우, 상대적으로 낮은 점성으로 인해 스프레이 코팅으로 코팅대상의 표면에 본 발명의 방수 코팅제 조성물을 도포 가능하므로, 방수 코팅층의 두께가 상대적으로 얇게 형성되고 방수 코팅층이 투명하게 형성되는 효과가 가능하다.

또한, 방수 코팅제 조성물의 점성 또는 도포량을 제어하여 방수 코팅층의 두께를 조절할 수 있다. 구체적으로, 상대적으로 점성이 증가된 방수 코팅제 조성물의 도포량을 증가시키면서 방수 코팅층의 두께를 증가시킬 수 있고, 상대적으로 점성이 감소된 방수 코팅제 조성물의 도포량을 감소시키면서 방수 코팅층의 두께를 감소시킬 수 있다.

다만, 상대적으로 점성이 증가된 방수 코팅제 조성물의 도포량을 감소시키면서 방수 코팅층의 두께를 조절하거나, 상대적으로 점성이 감소된 방수 코팅제 조성물의 도포량을 증가시키면서 방수 코팅층의 두께를 조절할 수도 있다.

상기와 같이 방수 코팅층의 두께 조절이 가능함으로써 코팅대상의 용도 또는 설계에 따라 방수 코팅층의 두께를 조절할 수 있다. 방수 코팅제 조성물의 점성은 나노입자 또는 고분자 물질의 비율을 조절하면서 제어될 수 있다.

여기서, 방수 코팅제 조성물의 점성은 1 내지 5,000 cPs(푸아즈)일 수 있다. 상기와 같은 나노입자와 고분자 물질을 조절하여 방수 코팅제 조성물은 상기와 같은 점성 범위를 구비할 수 있으며, 이에 따라 상기와 같이 방수 코팅제 조성물의 점성을 제어하여 방수 코팅층의 두께를 조절할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 방수 코팅층의 두께는 상대적으로 얇게 형성될 수 있으며, 방수 코팅층의 두께는, 0.1 내지 1 밀리미터(mm)일 수 있다.

방수 코팅층의 두께가 0.1 밀리미터(mm) 미만인 경우, 방수 코팅층의 두께가 과소하여 방수 코팅층의 내구성이 저하될 수 있다. 그리고, 방수 코팅층의 두께가 1 밀리미터(mm) 초과인 경우, 방수 코팅층의 투명도가 저하되고 코팅대상의 부피 증가로 코팅대상의 설치공간이 증가할 수 있다.

제4단계에서, 방수 코팅층을 경화시킬 수 있다. 방수 코팅층의 경화를 위한 시간은, 상온에서 5 내지 10 분(min) 소요되고, 60℃에서 5 분(min) 미만으로 소요될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 방수 코팅층은 20 내지 60℃의 온도에서 10분(min) 내에 경화가 가능할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 방수 코팅제 조성물은 상대적으로 낮은 점성을 구비하고, 스프레이 코팅 방식으로 코팅을 수행하여 상대적으로 얇은 두께의 방수 코팅층의 형성이 가능하므로, 본 발명의 방수 코팅층은 상기와 같은 온도 범위에서 신속하게 경화될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 방수 코팅 방법에 의해 형성된 방수 코팅층을 포함하는 PCB기판을 제조할 수 있다. 이와 같이 형성된 PCB기판은 투명한 방수 코팅층의 형성으로 사용 중 PCB기판의 상태 점검이 용이하고, 상대적으로 얇은 방수 코팅층의 두께로 인해 별도의 설치 공간 증가없이 PCB기판의 설치가 용이할 수 있다.

그리고, PCB기판에 있어서, 방수 코팅층이 전면, 후면 또는 전면과 후면 모두에 형성될 수 있다. 즉, 전면 또는 후면에 선택적으로 방수 코팅층이 형성되거나, 전면과 후면 모두에 방수 코팅층이 형성될 수 있다. 코팅제에 PCB기판을 담근 후 꺼내는 종래기술에서는 PCB기판 등 코팅대상의 일면을 선택적으로 코팅하는 것이 용이하지 않았으나, 본 발명의 방수 코팅층은 상기와 같이 코팅대상의 일면에 선택적으로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 코팅대상의 용도 또는 설계에 따라 코팅면을 선택할 수 있다.

이하, 실시 예, 비교 예 및 실험 예에 대해 설명하기로 한다.

[비교 예 1]

소정의 PCB기판과 이와 연결 가능한 스피커(speaker)를 마련하고, 코팅을 수행하지 않았다.

[비교 예 2]

미국 Aculon社의 PCB 코팅용 방수제인 NanoProof PCB Waterproofing IPX7 Webinar(방수등급 IPX 7)를 마련하고, 소정의 PCB기판(1)과 이와 연결 가능한 스피커(speaker) (2)를 마련하였다. 그리고, PCB기판(1)과 스피커(2) 각각을 상기와 같은 미국 Aculon社의 PCB 코팅용 방수제에 담갔다가 꺼내어(딥코팅, deep-coating) 각각의 방수 코팅층을 형성시키고, 상온에서 2시간 방치하여 방수 코팅층에 대한 경화를 수행하였다.

[실시 예]

SiOF 나노입자 10 wt%, PDMS 15 wt% 및 헥세인(hexane) 75 wt%로 이루어지는 방수 코팅제 조성물을 마련하고, 소정의 PCB기판(10)과 이와 연결 가능한 스피커(speaker)(20)를 마련하였다. 그리고, 스프레이 코팅(spray coating) 방식으로 PCB기판(10)의 전면과 후면 및 스피커(20)의 전면과 후면 각각에 방수 코팅제 조성물을 코팅시켜 각각의 방수 코팅층을 형성시키고, 상온에 10분 간 방치하여 방수 코팅층에 대한 경화를 수행하였다.

도 1과 도 2는, 방수를 위해 종래기술에 의한 코팅층과 본 발명의 일 실시 예에 따른 방수 코팅층에 대한 이미지이다. 구체적으로, 도 1의 (a)는 [비교 예 2]의 PCB기판(1)과 스피커(2)의 전면에 대한 이미지이고, 도 1의 (b)는 [비교 예 2]의 PCB기판(1)과 스피커(2)의 후면에 대한 이미지이다.

또한, 도 2의 (a)는 [실시 예]의 PCB기판(10)과 스피커(20)의 전면에 대한 이미지이고, 도 2의 (b)는 [실시 예]의 PCB기판(10)과 스피커(20)의 후면에 대한 이미지이다.

도 1과 도 2의 비교에서 보는 바와 같이, 종래기술의 PCB용 방수제를 이용하여 PCB기판의 표면에 방수 코팅층을 형성시키는 경우에 비하여, 본 발명의 방수 코팅제 조성물을 이용하여 방수 코팅층을 형성시키는 경우, 방수 코팅층의 두께가 상대적으로 얇게 형성되어 방수 코팅층이 투명하게 형성됨을 확인할 수 있다.

다만, 본 발명의 방수 코팅층의 두께는 상대적으로 얇은 두께와 두꺼운 두께 모두 가능하며, 이와 같은 방수 코팅층의 두께 조절은, 상기된 제3단계에서 도포 시간, 본 발명의 방수 코팅제 조성물의 점도 등을 제어하여 구현될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예 및 비교 예에 대한 작동 실험 관련 표이다. 도 3에서, Bare PCB는 [비교 예 1]의 PCB기판을 나타내고, Bare speaker는 [비교 예 1]의 스피커를 나타낼 수 있다. 또한, 코팅물질 A PCB는 [비교 예 2]에 의해 코팅된 PCB기판(1)을 나타내고, 코팅물질 A speaker는 [비교 예 2]에 의해 코팅된 스피커(2)를 나타낼 수 있다. 그리고, 코팅물질 B PCB는 [실시 예]에 의해 코팅된 PCB기판(10)을 나타내고, 코팅물질 B speaker는 [실시 예]에 의해 코팅된 스피커(20)를 나타낼 수 있다.

[실험 예]

Bare PCB와 Bare speaker 각각에 대해서, 물 담지 전(코팅 전으로 표현), 물 담지 직후, 열처리 건조 후(60℃로 30분), 장기 건조 후(열처리 건조 후 상온에서 72시간 건조) 각각의 경우에 통전 여부를 측정하였다.

코팅물질 A PCB, 코팅물질 A speaker, 코팅물질 B PCB 및 코팅물질 B speaker 각각에 대해서, 코팅 전후, 물 담지 직후, 열처리 건조 후(60℃로 30분), 장기 건조 후(열처리 건조 후 상온에서 72시간 건조) 각각의 경우에 통전 여부를 측정하였다.

도 3에서 보는 바와 같이, Bare PCB의 경우, 물 담지 직후와 열처리 건조 후의 통전 실험에서 단전되어 작동 불능임을 확인할 수 있다. 다만, Bare speaker는 모든 경우에 통전되어 작동 가능함을 확인할 수 있다. 또한, 코팅물질 A PCB의 경우, 장기 건조 후의 통전 실험에서 단전되어 작동 불능임을 확인할 수 있다. 다만, 코팅물질 A speaker는 모든 경우에 통전되어 작동 가능함을 확인할 수 있다. 그리고, 코팅물질 B PCB 및 코팅물질 B speaker 각각은, 모든 경우에 통전되어 작동 가능함을 확인할 수 있다.

상기와 같은 결과에 의해, 인쇄회로기판(PCB)과 같은 전자부품에 고등급(IPX 7~8)의 방수 기능을 구비하는 방수 코팅층이 요구됨을 확인할 수 있고, 또한, 본 발명의 방수 코팅제 조성물에 의한 본 발명의 방수 코팅층을 이용하는 경우, 종래기술의 방수제에 비해 방수 성능이 우수함을 확인할 수 있다. 그리고, 본 발명의 방수 코팅층은 상대적으로 투명하여 인쇄회로기판(PCB)의 구성 확인 등이 용이함을 확인할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1, 10 : PCB기판
2, 20 : 스피커

Claims

코팅대상의 표면에 투명하게 코팅되는 방수 코팅제 조성물로서,
금속산화물 표면에 탄소 기반의 결합 없이 F기를 붙인 물질로 이루어져 발수성을 갖는 실리콘 산화물로 형성되는 나노입자 5~15 wt%, 상기 코팅대상의 표면과 접착을 위한 접착성을 갖는 고분자 물질 10~20 wt% 및 유기용매 65~85 wt%를 포함하며,
상기 고분자 물질의 함유량이 상기 나노입자의 함유량 보다 높고,
상기 실리콘 산화물은 SiOF를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 코팅제 조성물.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 고분자 물질은 PDMS, H-PDMS, ecoflex, Dragon skin 및 Durasurf로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 방수 코팅제 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 유기용매는 헥세인, 톨루엔, THF, CM, DCM 및 자일렌으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 방수 코팅제 조성물.
코팅의 대상이 되는 코팅대상을 마련하는 제1단계;
금속산화물 표면에 탄소 기반의 결합 없이 F기를 붙인 물질로 이루어져 발수성을 갖는 실리콘 산화물로 형성되는 나노입자 5~15 wt%, 상기 코팅대상의 표면과 접착을 위한 접착성을 갖는 고분자 물질 10~20 wt% 및 유기용매 65~85 wt%를 포함하며, 상기 고분자 물질의 함유량이 상기 나노입자의 함유량 보다 높도록 형성된 방수 코팅제 조성물을 마련하는 제2단계;
상기 방수 코팅제 조성물을 상기 코팅대상의 표면에 도포하여 투명한 방수 코팅층을 형성하는 제3단계; 및
상기 방수 코팅층을 경화시키는 제4단계;를 포함하고,
상기 실리콘 산화물은 SiOF를 포함하는 것을 특징으로 하는 방수 코팅 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 제3단계에서, 상기 방수 코팅제 조성물의 점성 또는 도포량을 제어하여 상기 방수 코팅층의 두께를 조절하는 것을 특징으로 하는 방수 코팅 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 방수 코팅층의 두께는, 0.1 내지 1 밀리미터(mm)인 것을 특징으로 하는 방수 코팅 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 방수 코팅제 조성물의 점성은 1 내지 5,000 cPs(푸아즈)인 것을 특징으로 하는 방수 코팅 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 제3단계에서, 상기 방수 코팅제 조성물을 상기 코팅대상의 표면에 스프레이 코팅(spray coating), 드랍코팅(drop-coating) 또는 딥코팅(deep-coating)을 수행하여 상기 방수 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 방수 코팅 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 제4단계에서, 상기 방수 코팅층의 경화 온도는, 20 내지 60 ℃인 것을 특징으로 하는 방수 코팅 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 제4단계에서, 상기 방수 코팅층의 경화 시간은, 5 내지 10 분(min)인 것을 특징으로 하는 방수 코팅 방법.
청구항 5 내지 청구항 11 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 방법으로 형성된 상기 방수 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 PCB기판.
청구항 12에 있어서,
상기 방수 코팅층이 전면, 후면 또는 전면과 후면 모두에 형성되는 것을 특징으로 하는 PCB기판.