KR20010044613A - 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법 - Google Patents

자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010044613A
KR20010044613A KR1020010012524A KR20010012524A KR20010044613A KR 20010044613 A KR20010044613 A KR 20010044613A KR 1020010012524 A KR1020010012524 A KR 1020010012524A KR 20010012524 A KR20010012524 A KR 20010012524A KR 20010044613 A KR20010044613 A KR 20010044613A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
disc
coating
cleaning
paint
acrylic
Prior art date
Application number
KR1020010012524A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100345925B1 (ko
Inventor
석병열
Original Assignee
석병열
신한기연 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 석병열, 신한기연 주식회사 filed Critical 석병열
Priority to KR1020010012524A priority Critical patent/KR100345925B1/ko
Publication of KR20010044613A publication Critical patent/KR20010044613A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100345925B1 publication Critical patent/KR100345925B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/062—Pretreatment
    • B05D3/063—Pretreatment of polymeric substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/002—Pretreatement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/12—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain a coating with specific electrical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/02—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to macromolecular substances, e.g. rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2201/00—Polymeric substrate or laminate
    • B05D2201/02—Polymeric substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

본 발명은 유기물이나 무기물 재료 표면에 단파장 저압 자외선을 조사하여 표면의 친수성을 증대시킴으로써 재료 표면의 각종 피착물에 대한 밀착성을 향상시키킬 뿐만 아니라, 재료 표면에 부착된 이물질을 쉽게 제거해낼 수 있도록 한 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 개질 및 세정방법은 재료의 표면에 파장이 184.9㎚ 또는 253.7㎚인 단파장 저압 자외선을 조사하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의해 자외선이 조사된 재료는 친수성이 증대되도록 표면이 개질되므로 각종 피착물에 대한 밀착성이 향상되면서도 처리과정에서 표면에 전혀 손상이 가지 않으며, 처리 잔류물로 인한 환경오염의 문제도 염려할 필요가 없게 된다.

Description

자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법{method of improving and cleaning surface of materials with ultraviolet irradiation}
본 발명은 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질(改質) 및 세정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스틱이나 금속 또는 유리 등의 재료 표면에 단파장 자외선을 조사함으로써 재료 표면의 각종 밀봉재, 도료, 접착제 등에 대한 밀착성을 향상시킬 뿐만 아니라, 재료 표면에 부착된 이물질을 쉽게 제거해낼 수 있는 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법에 관한 것이다.
최근 들어 생활 주변이나 각종 산업분야에서 널리 사용되고 있는 소재들은 획기적인 기술발전에 힘입어 과거에는 생각할 수 조차 없을 정도로 날로 그 성능이 향상되고 있다.
그런데, 이러한 각종 소재들 중 전기, 전자분야에서 정밀부품으로 사용되는 재료의 경우에는 엄격한 청정도 유지가 요구되고, 표면보호를 위한 각종 도포재의 부착이 요구되는 바, 표면 세정을 위해 복잡한 처리과정을 거치거나 처리과정에서 온도 상승에 따른 손상을 입는 등의 문제점이 있었을 뿐 아니라, 표면보호를 위해 도포되는 밀봉재나 도료 또는 접착제 등과 같은 각종 도포재의 밀착강도가 우수하지 못한 문제점을 가지고 있었다.
특히, 각종 재료표면의 개질 방법으로서 지금까지 코로나 방전 처리방법, 프라즈마 처리방법 등이 알려져 있으나, 코로나 방전 처리방법의 경우 입체적인 재료에 대한 처리시간이 약간 늦고, 균일한 처리가 곤란할 뿐 아니라 재료의 표면이 어느 정도 손상되는 등 처리효과가 다소 떨어지는 문제점을 안고 있으며, 프라즈마 처리방법의 경우에는 작업을 위해 우선적으로 진공 분위기를 조성하여야 하는 등 초기 비용이 많이 투입되고, 가동 비용도 비교적 많이 소요될 뿐 아니라 작업성이나 보수성이 좋지 못한 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 표면 개질 및 세정방법이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 복잡한 입체형상의 재료에 대해서도 균일한 처리가 가능하며, 재료표면에 대한 처리 후 손상이 적으면서도 처리효과가 뛰어나며, 재료가 가지고 있는 본래의 각종 내성을 그대로 유지할 수 있고, 저온환경에서도 처리가 가능하여 재료표면에 열손상을 입히지 않는 각종 재료의 표면 개질 및 세정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 자외선 조사에 사용되는 수은 자외선램프에서 발생되는 자외선의 파장분포를 보인 그래프로서, 도 1a는 고압 자외선의 파장을, 도 1b는 저압 자외선의 파장을 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 자외선 조사에 의한 유기재료 표면의 개질원리를 설명하는 도면으로, 도 2a는 자외선 조사에 의해 유기재료의 표면에 부착된 이물질이 제거되는 과정을, 도 2b는 표면 분자의 결합사슬이 절단되어 친수기가 표면에 형성되는 과정을, 도 2c는 친수기에 각종 피착물이 결합되는 과정을 각각 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 자외선 조사에 의해 발생된 UVO3에 의해 재료의 표면에 부착된 유기계 이물질이 제거되는 과정을 설명하는 도면으로, 도 3a는 자외선 조사에 의해 재료표면의 이물질이 분해되는 과정을, 도 3b는 O3가 생성되는 과정을, 도 3c는 O3에서 발생된 O에 의해 분해된 이물질이 산화되는 과정을, 도 3d는 산화된 유기성 이물질이 휘발성 물질로 변화되어 제거되는 과정을 각각 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 자외선 조사에 의해 개질된 재료표면의 친수성을 비교 설명한 도면.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 자외선 조사에 의해 개질된 재료표면의 친수성을 비교 설명한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 재료표면 개질 및 세정방법이 적용된 침적방식의 아크릴 재료에 대한 전도성 도료 코팅방법을 도시한 블록도.
도 7은 본 발명에 따른 재료표면 개질 및 세정방법이 적용된 이송방식의 아크릴 재료에 대한 전도성 도료 코팅방법을 도시한 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 재료 20 : 자외선 램프
30 : 자외선 40 : 이물질
50 : 친수기(중간기) 60 : 피착물
70 : 산화된 이물질
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위해, 재료의 표면에 파장이 184.9 또는 253.7㎚인 단파장 저압 자외선을 조사하도록 되어 있는 재료의 표면 개질 및 세정방법을 제공하고자 한다.
또한, 위와 같은 저압 자외선 조사에 의한 재료 표면의 개질방법을 이용하여, 재료의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 세정공정, 이 세정공정에 의해 세정된 재료의 표면에 피착물을 입히는 코팅공정 및, 코팅공정에서 재료의 표면에 코팅된 피착물을 고정시키는 경화공정으로 이루어진 재료의 코팅방법에 있어서, 세정공정과 코팅공정 사이에 재료의 표면에 저압 자외선을 조사하여 피착물의 밀착성을 높이는 공정을 포함하는 코팅방법을 제공하고자 한다.
이하, 본 발명에 따른 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법을 첨부도면에 따라 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 자외선 조사에 사용되는 저압 자외선은 일반적으로 접착제 및 잉크의 경화를 위하여 광범위하게 사용되는 고압 자외선과 비교하여 도 1a 및 도 1b에서 알 수 있듯, 그 파장이 184.9 또는 253.7㎚에서 정점을 이루며, 정점이 365㎚인 고압 자외선과 비교하여 파장이 상당히 짧다.
따라서, 일반적으로 파장이 짧으면 짧을수록 에너지가 높다는 점을 고려할 때 특히 184.9㎚의 저압 자외선을 플라스틱이나 고무와 같은 유기물 재료에 조사하면 자외선의 높은 에너지로 인해 거의 모든 표면분자의 결합사슬이 절단되며, 분자의 결합사슬이 절단된 표면에서는 재료가 가지고 있는 H원자가 분리됨과 동시에 자외선 조사에 의해 대기 중의 O2로부터 만들어진 활성의 O와 분리된 H원자가 결합되어 OH, COOH, CHO와 같은 극성이 높은 중간기를 재료의 표면에 형성하여 표면의 친수성 등을 향상시키게 되고, 이에 따라 접착제, 도료, 코팅재 등 피착물의 표면에 대한 밀착성을 높이게 된다. 아울러, 자외선 조사에 의해 각 재료의 표면에 남아 있는 유기계 이물질이나 재료의 내부에서 베어 나온 오일성분 등이 UVO3의 세척효과에 의해 제거되므로 종래에는 기대할 수 없었던 높은 피착물 접착강도을 얻을 수 있게 된다.
이와 같은 유기 재료의 자외선 조사 개질과정을 도 2a 내지 도 2c에 따라 설명하면, 도 2a에 도시된 것처럼 먼저 플라스틱이나 고무 등의 유기 재료 표면(10)에 저압 수은램프(20)를 통해 자외선(30)을 조사하여 자외선 세척효과에 의해 표면에 부착된 먼지나 재료 내부에서 베어 나와 표면에 부착되어 있는 저분자 이물질(40)을 제거한다.
이어서, 도 2b와 같이 자외선 조사에 의해 재료 표면분자의 결합사슬이 절단되고, 이때 발생되는 H와 자외선 조사로 인해 O2에서 떨어져 나온 O가 C의 결합사슬과 연결되어 OH, CHO, COOH 등의 친수성 중간기(50)를 재료 표면에 형성한다.
끝으로, 도 2c에 도시된 것처럼 도포된 각종 접착제, 도료, 코팅재와 같은 피착물(60)이 OH, CHO, COOH 등의 친수기(50)와 화학적으로 결합됨으로써 재료표면과 강고한 접착을 이루게된다.
이제, 통상 UV/Ozone 세척이라고 하는 자외선 조사에 의한 세척원리를 보다 상세히 설명하면, UV/Ozone 세척은 자외선 에너지와 이에 의하여 생성되는 O3를 이용하여 유기화합물을 분해, 산화시키고 최종적으로 CO2와 H2O까지 반응시켜 오염을 가스화하여 소각하는 방식으로서, 특정파장의 광양자가 가지는 에너지를 아래와 같이 표현할 때,
E=Nhc/λ(KJmol-1) (1)
여기에서 N =6.022 ×1023mol-1(아보가드로의 수)
h =6.626 ×10-37KJ-s(플랭크의 상수)
λ=광의 파장(㎚)
이다.
이 식을 이용하여 184.9㎚, 253.7㎚ 및 365㎚의 자외선 Mol당 에너지를 계산하면 표 1에 나타낸 값이 된다.
자외선 파장(㎚) 자외선 에너지(KJ/mol)
365 328
253.7 472
184.9 647
분자의 결합을 분해하기 위해서는 결합에너지보다 높은 에너지를 인가하여야 유기재료 표층의 분자가 갖는 결합사슬을 절단할 수 있으므로 표 2와 같은 분자결합 에너지를 고려할 때, 184.9㎚와 253.7㎚의 자외선은 분자의 분해효과과 있고
결합 결합에너지(KJ/mol) 결합 결합에너지(KJ/mol)
O - O 138.9 C = C 607.0
0 = O 490.4 C 〈 C 828.0
O - H 462.8 C = O 724.0
C - C 347.7 C - Cl 328.4
C - H 413.4 H - F 563.2
C - N 291.6 C - F 441.0
C 〈 N 791.0 H - Cl 431.8
C - 0 351.5 N - H 390.8
365㎚의 자외선은 거의 효과가 없는 것을 알 수 있다.
산소(O=O)의 결합에너지는 표 2에 의하면 490.4KJ/mol이므로 식(1)을 이용하여 계산하면 요구되는 파장이 약 243㎚임을 알 수 있고, 이것으로 243㎚ 이하의 파장을 가진 자외선은 O2를 분해할 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한 184.9㎚의 자외선은 아래식에서와 같이 O3를 잘 생성하는데,
O2+ (184.9㎚) -〉 O + O (2)
O + O2-〉 O3(3)
대기권의 오존층 파괴에서도 알 수 있듯이, 253.7㎚의 자외선은 오존에 잘 흡수되어 아래식과 같이 빠르게 활성산소를 생성한다.
O3+ (253.7㎚) -〉 O2+ O (4)
이와 같이 저압 수은램프가 방사하는 184.9㎚와 253.7㎚의 자외선은 유기물을 직접 분해, 산화시켜 오존을 생성하고 이어 빠르게 활성산소를 발생시킴으로써 유기성 오염물질을 유기재료의 표면에서 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
이러한 세척과정을 도 3a 내지 3d를 통해 다시 설명하면, 먼저 도 3a에 도시된 것처럼, 저압 수은 램프(20)에 의해 유기재료 표면(10)에 자외선(30)을 조사하면 184.9㎚의 에너지에 의해 표면(10)에 부착된 먼지분자(40)등이 절단되고, 이와 동시에 산소분자가 분해된다.
도 3b에서 O2가 분해되어 활성이 높은 O가 발생되고, 아직 남아 있는 O2와 결합하여 O3를 생성한다.
이어서 도 3c에 도시된 것처럼, 생성된 O3는 253.7㎚의 에너지를 흡수하여 O2와 O로 분해되고, 생성된 O는 앞서 분자가 절단되어 활성화된 먼지(40) 표면에 붙어 산화를 가져온다.
끝으로, 활성 O가 붙어 산화된 먼지(70)는 CO2, H2O 등의 휘발성 물질로 변화되어 제거된다.
본 발명에 따른 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법은 무기물로 된 재료에 대해서도 적용될 수 있는 바, 무기재료의 표면에 저압 자외선을 조사하면 앞서와 마찬가지로 표면에 견고히 부착되어 있던 유기물이나 먼지 등의 이물질을 제거할 수 있게 되므로 이물질이 중간에 낌으로 인해 피착물의 밀착강도가 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 예를 들어 탈수성인 금속이나 유리, 세라믹, 웨이퍼 등의 재료 표면을 친수성으로 변화시킴으로써 표면을 개질할 수 있다.
특히, 재료가 금속인 경우 일정 에너지 이상의 광을 조사하면 금속 내 전자가 여기방출(勵起放出)되고, 이러한 방출에 따라 금속내각(표면)에 정공이 생겨 결과적으로 금속은 정이온화되는데, 이때 저압 자외선을 금속의 표면에 조사하면 특히, 184.9㎚의 광에너지는 산소분자 또는 수소분자의 결합에너지보다 크기 때문에 대기중에서 산소 및 수증기와 작용하여 오존을 발생시키고, 발생된 오존에서 254㎚의 자외선에 의해 다시 매우 산화력이 강한 발생기 산소가 발생되므로 금속 표면에는 강고한 산화막이 형성됨을 알 수 있다.
따라서, 금속의 종류에 따라 차이는 있지만 금속의 표면에 저압 자외선을 조사하면 금속 정이온화 또는 산화막 형성 중 어느 하나의 작용에 의해 또는 둘 다에 의해 표면에 대한 피착물의 밀착성이 현저히 증가된다.
이와 같은 각종 재료의 자외선 조사에 따른 표면개질 상태를 측정 평가하기 위해 각종 시험이 행하여지는데, 그 결과는 다음과 같다.
먼저, 친수 시험기에 의한 표면친수성 측정시험에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 정량의 순수(純水)를 개질된 재료의 표면(80)에 떨어뜨려 물방울의 접촉각을 측정해 보면 도면의 좌측에 도시된 개질 전 표면과 비교할 때 우측에 도시된 개질 후 표면 위의 물방울 접촉각이 작은 값을 가지므로 개질 후가 친수성이 우수함을 정량적으로 확인할 수 있다.
다음에, 도 5a 내지 5c에 도시된 친수성 시약에 의한 표면장력 측정시험에 따르면, 개질된 도 5a의 표면이 가장 물방울 표면적이 크고, 도 5b, 도 5c로 갈수록 표면적이 작아짐을 알 수 있으며, 이에 따라 친수성의 대소를 평가할 수 있다.
또 다른 측정방법으로서 시험물에 라카(lacquer)를 바르고 건조시킨 뒤 테이프로 벗겨내는 라카 잔류량 시험이나 시험편에 일정한 면적으로 접착제를 도포하고 같은 크기의 같은 재료 또는 다른 재료를 접착하여 건조시킨 뒤, 시험편의 양단을 잡아당기는 접착력 시험의 결과에서도 개질된 재료표면의 친수성이 우수함을 확인할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 자외선 조사에 의하면 각종 재료의 표면 성능을 개질시킬 수 있는 바, 일반적으로 재료 표면의 세정공정, 피착물의 코팅공정, 그리고 코팅된 피착물의 경화공정으로 이루어진 재료의 코팅방법에 자외선 조사에 의한 표면개질 방법을 도입하면 재료에 대한 피착물의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
이에 따른 실시예로서 본 발명에 따른 표면 개질방법은 도 6에 도시된 바와 같은 아크릴 원판 코팅작업에 적용될 수 있는데, 이 코팅작업은 일반적인 코팅방법과 같이 크게 재료 표면의 세정공정(S10), 피착물의 코팅공정(S30), 그리고 코팅된 피착물의 경화공정(S40)으로 구성될 뿐 아니라 세정공정(S10)과 코팅공정(S30) 중간에 재료 표면의 개질을 위한 저압 자외선 조사공정(S20)이 추가된다.
여기에서, 침적방식에 의한 아크릴 코팅작업에 의하면, 먼저 아크릴 원판이 투입되고 세정공정(S10)에서 아크릴 원판의 표면에 부착된 정전기를 띤 먼지나 유지계 이물질을 박리 제거시킨다(S11). 그리고 나서 잔류 이물질을 제거하기 위해 수조에 계면활성제를 투입한 후 원판 표면에 초음파를 투사한다(S12). 다음에 수조에 초순수물을 투입하고 초음파를 투사하여 원판 표면에 묻어 있는 계면활성제 및 계면활성제에 부착된 이물질을 세척하는데, 계면활성제 등의 확실한 제거를 위해 세척작업을 3회 반복한다(S13). 세척이 끝나면 원판을 수조에서 빼내어 열풍기로 건조시킨다(S14).
이렇게 해서 원판 아크릴의 세정공정(S10)이 완료되면, 다음으로 앞서 설명한 바와 같이 자외선 조사장치를 통해 아크릴 표면을 개질하여 친수성을 증대시킨다. 이때 조사에 사용되는 저압 수은램프는 원판과 직각으로 즉, 수평하게 적층되는 구조로 배열되어 있으므로 수조로 침적되는 원판면을 빠짐없이 조사하게 된다(S20).
표면이 개질된 아크릴 원판에는 이이서 예컨대, 전도성 도료와 같은 소정의 피착물이 코팅되는데(S30), 먼저 아크릴 원판의 표면에 전도성 도료가 도장된다(S31). 그리고 나서 도장표면을 열풍에 노출시켜 용제를 증발시킴으로써 도장면을 건조시킨다(S32).
끝으로, 코팅공정(S30)을 거친 아크릴 원판은 피착물을 표면에 고정시키기 위해 경화공정(S40)을 거치게 되는데, 먼저 열선 히터에 의해 2회에 걸쳐 열경화된 뒤(S41), 대기 중에 일정 시간 동안 노출됨으로써 공랭에 의해 냉각된다(S42).
이렇게 해서 모든 코팅공정이 종료된 아크릴 원판은 포장을 거쳐 소비자에 공급된다.
이에 반해, 컨베이어를 이용한 이송방식에 의해 아크릴 원판을 코팅하는 방법의 경우에는 침적식 코팅방법과 비교하여 세정공정(S110)에서 아크릴 원판의 표면에 부착된 각종 정전성 또는 유기성 이물질을 박리시키면 되고(S111), 코팅공정(S130)은 다소 변화가 생기는데, 먼저 원판의 표면에 자외선에 의해 경화되는 도료를 도장한다(S131). 그리고 나서 원판에 도장된 자외선 경화도료가 안정화되도록 평활화시키는 과정을 거치며(S132), 평활화가 완료된 원판의 온도를 상승시킴으로써 잔류하는 용제를 증발시켜 도료를 건조시킨다(S133). 다음에 건조과정에서 상승된 원판의 온도를 대기 중에서 냉각시킨다(S134).
이어서, 자외선 경화도료가 도포된 아크릴 원판에 자외선을 조사하여 도료를 원판 표면에 고정시키면 경화공정(S140)이 완료되는데, 이 경우에도 침적방식과 마찬가지로 수은램프가 이송면에 직각으로 병렬 배열되어 이송되는 원판면을 빠짐없이 조사할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법에 의하면, 각종 유기물 재료의 표면에 184.9㎚ 또는 253.7㎚의 파장을 갖는 자외선을 조사함으로써 예컨대, PMMA, PC, PET, MMA와 같은 유기 재료의 경우에 아래 표 3 내지 표 6에 나타난 것처럼 표면의 친수성을 증대시킬 수 있게 된다.
PMMA 단위(dyne/㎠)
미처리 30초 조사 45초 조사 60초 조사
샘플 1 34 54 54 54
샘플 2 34 54 54 54
샘플 3(속면) 34 54 54 54
PC 단위(dyne/㎠)
미처리 30초 조사 45초 조사 60초 조사
샘플 1 38 54 54 54
샘플 2 38 54 54 54
샘플 3(속면) 38 54 54 54
PET 단위(dyne/㎠)
미처리 30초 조사 45초 조사 60초 조사
샘플 1 36 52 54 54
샘플 2 36 54 54 54
샘플 3(속면) 36 54 54 54
MMA 단위(dyne/㎠)
미처리 30초 조사 45초 조사 60초 조사
샘플 1 38 50 54 54
샘플 2 38 54 54 54
샘플 3(속면) 38 54 54 54
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 자외선 조상에 의하면 자동차의 각종 내외장품, 가전용 각종 부품, 주택 건자재 심지어 구두 밑창 등과 같은 각종 유기재료의 표면을 개질하여 친수성 등의 향상을 통해 각종 도료나 접착제 등의 밀착 강도를 증대시킬 수 있으며, 반도체, 전기, 액정, 가전, 자동차 등의 분야에 응용되는 각종 유리, 금속, 세라믹 등의 무기재료의 표면 개질도 가능하게 된다. 특히, 브라운관, 렌즈나 액정 셀 등 액정관련 부품, 칼라 필터 등의 표면을 개질시킴으로써 산화철 계통의 도전물질인 ATO, ITO와 같은 전처리 도료, 도료, 코팅막, 접착제 등과 같은 각종 피착물의 밀착 또는 접착 강도를 일층 향상시킬 수 있게 된다.
아울러, 자외선 조사시 발생되는 UVO3에 의해 유기계 박막의 먼지를 산화시켜 휘발성으로 변화시킨 다음 제거하기 때문에 재료의 표면에 열손상 및 표면마찰 등으로 인한 손상을 입히지 않고 표면을 세정할 수 있게 된다. 이때 처리된 유기물은 O3의 배출과 동시에 장치 밖으로 배출되기 때문에 습식 세척(wet cleaning) 시 발생하는 먼지의 재부착 염려도 없다. 뿐만 아니라 광을 이용하는 건식 세척(dry cleaning)이기 때문에 2차 오염 및 유기화합물에 의한 오염을 염려할 필요가 없으므로 작업환경을 청정상태로 유지할 수 있다. 또한, 자외선 조사에 의한 건식 세척방법은 습식 세척과 조합함으로써 앞으로 사용 불가능한 트리클로로에탄(trichloroethane)을 이용한 세척기술의 대체기술로서 큰 효과를 기대할 수 있다.

Claims (5)

  1. 재료의 표면에 파장이 184.9㎚ 또는 253.7㎚인 단파장 저압 자외선을 조사하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 재료의 표면 개질 및 세정방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 재료는 플라스틱 또는 고무 등의 각종 유기물과, 금속, 세라믹 또는 웨이퍼 등의 각종 무기물인 것을 특징으로 하는 재료의 표면 개질 및 세정방법.
  3. 재료의 표면에 부착된 이물질을 제거하는 세정공정(S10), 상기 세정공정(S10)에 의해 세정된 상기 재료의 표면에 피착물을 입히는 코팅공정(S30) 및, 상기 코팅공정(S20)에서 상기 재료의 표면에 코팅된 피착물을 고정시키는 경화공정(S40)으로 이루어진 재료의 코팅방법에 있어서, 상기 세정공정(S10)과 상기 코팅공정(S30) 사이에 상기 재료의 표면을 개질하는 단파장 저압 자외선 조사공정(S20)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 재료의 코팅방법.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 재료가 아크릴 원판일 때 상기 세정공정(S10)은 상기 원판의 표면에 부착된 정전기 먼지 및 유기성 이물질을 박리시키는 단계(S11), 상기 원판의 표면으로 계면활성제를 투입한 뒤 초음파로 세척하는 단계(S12), 상기 원판의 표면에 잔류하는 계면활성제등을 세 차례에 걸쳐 순수에 의해 초음파로 세척하는 단계(S13), 상기 원판의 표면을 열풍 건조시키는 단계(S14)로 이루어져 있으며; 상기 코팅공정(S30)은 상기 원판의 표면에 전도성 도료를 도장하는 단계(S31), 상기 원판의 도장된 표면을 열풍 건조시키는 단계(S32)로 이루어져 있고; 상기 경화공정(S40)은 상기 원판의 건조된 표면을 두 차례에 걸쳐 열선히터에 의해 열경화시키는 단계(S41), 상기 원판의 열경화된 표면을 대기에 노출시켜 냉각시키는 단계(S42)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 아크릴 원판의 전도성 도료 코팅방법.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 세정공정(S110)은 상기 원판의 표면에 부착된 정전기 먼지 및 유기성 이물질을 박리시키는 단계(S111)로 이루어져 있고; 상기 코팅공정(S130)은 상기 아크릴 원판에 저압 자외선 경화도료를 도장하는 단계(S131), 상기 원판에 도장된 상기 경화도료가 안정화되도록 평활시키는 단계(S132), 상기 원판의 안정화된 표면을 건조시키는 단계(S133), 상기 원판의 건조된 표면을 냉각시키는 단계(S134)로 이루져 있으며; 상기 경화공정(S140)에서는 저압 자외선을 조사하여 상기 원판의 상기 경화도료를 경화시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 아크릴 원판의 전도성 도료 코팅방법.
KR1020010012524A 2001-03-12 2001-03-12 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법 KR100345925B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010012524A KR100345925B1 (ko) 2001-03-12 2001-03-12 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010012524A KR100345925B1 (ko) 2001-03-12 2001-03-12 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010044613A true KR20010044613A (ko) 2001-06-05
KR100345925B1 KR100345925B1 (ko) 2002-07-27

Family

ID=19706755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010012524A KR100345925B1 (ko) 2001-03-12 2001-03-12 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100345925B1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020091693A (ko) * 2001-05-31 2002-12-06 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 박막 트랜지스터 액정표시장치 제조방법
US7387557B2 (en) 2003-06-10 2008-06-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Method of fabricating an organic electro luminescent display
KR101577957B1 (ko) 2015-04-09 2015-12-16 김재천 플라즈마로 표면 처리한 발포성 폴리스티렌 중합체 조성물
KR20190098541A (ko) * 2018-02-14 2019-08-22 광운대학교 산학협력단 실시간 당 모니터링 센서 시스템 및 저온 용액 공정에 기반한 당센서의 제조 방법
KR20190105428A (ko) * 2018-03-05 2019-09-17 광운대학교 산학협력단 플렉서블 디스플레이 및 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
KR20210013981A (ko) * 2019-07-29 2021-02-08 광운대학교 산학협력단 산소 열처리가 적용된 저온 용액 공정에 의해 제작된 산화물 박막 기반의 유연 저항 변화 메모리 및 이의 제조방법
KR20210029915A (ko) * 2019-09-09 2021-03-17 인천대학교 산학협력단 무용매 기상증착법을 이용한 실리카 분말의 표면 개질 방법 및 실리카-금속 코어-쉘 복합체 제조방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960039298A (ko) * 1995-04-04 1996-11-25 김광호 자외선/오존 세정공정을 도입한 반도체 패키지의 제조방법

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020091693A (ko) * 2001-05-31 2002-12-06 주식회사 현대 디스플레이 테크놀로지 박막 트랜지스터 액정표시장치 제조방법
US7387557B2 (en) 2003-06-10 2008-06-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Method of fabricating an organic electro luminescent display
US7521857B2 (en) 2003-06-10 2009-04-21 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Organic electro luminescent display and method for fabricating the same
US7915811B2 (en) 2003-06-10 2011-03-29 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Organic electrolumescent display
US8558455B2 (en) 2003-06-10 2013-10-15 Samsung Display Co., Ltd. Organic electroluminescent display
USRE47781E1 (en) 2003-06-10 2019-12-24 Samsung Display Co., Ltd. Organic electro luminescent display and method for fabricating the same
KR101577957B1 (ko) 2015-04-09 2015-12-16 김재천 플라즈마로 표면 처리한 발포성 폴리스티렌 중합체 조성물
KR20190098541A (ko) * 2018-02-14 2019-08-22 광운대학교 산학협력단 실시간 당 모니터링 센서 시스템 및 저온 용액 공정에 기반한 당센서의 제조 방법
KR20190105428A (ko) * 2018-03-05 2019-09-17 광운대학교 산학협력단 플렉서블 디스플레이 및 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
KR20210013981A (ko) * 2019-07-29 2021-02-08 광운대학교 산학협력단 산소 열처리가 적용된 저온 용액 공정에 의해 제작된 산화물 박막 기반의 유연 저항 변화 메모리 및 이의 제조방법
KR20210029915A (ko) * 2019-09-09 2021-03-17 인천대학교 산학협력단 무용매 기상증착법을 이용한 실리카 분말의 표면 개질 방법 및 실리카-금속 코어-쉘 복합체 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100345925B1 (ko) 2002-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liston Plasma treatment for improved bonding: A review
AU695099B2 (en) Method and apparatus for cleaning surfaces with a glow discharge plasma at one atmosphere of pressure
JP3901156B2 (ja) マスク形成方法及び除去方法、並びに該手法により製造された半導体デバイス、電気回路、表示体モジュール、カラーフィルタ及び発光素子
KR20020064028A (ko) 펄스형 자외선조사에 의한 세정 및 표면처리 장치
KR100345925B1 (ko) 자외선 조사에 의한 재료의 표면 개질 및 세정방법
KR100281027B1 (ko) 기판 건조 방법 및 장치
US20010011545A1 (en) Laser cleaning process for semiconductor material and the like
KR20130131348A (ko) 통합형 기판 세정 시스템 및 방법
TW201347865A (zh) 基板表面處理設備
KR101522426B1 (ko) Ｘ선 조사 시스템 및 ｘ선 조사 장치
JP2002523906A (ja) 基板から有機物質を除去する方法
JPH08288190A (ja) 物品取扱部材およびその製造方法および収納容器ならびに物品取扱装置
WO2008026366A1 (fr) Procédé et appareil de traitement de surface
JP2002118085A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
US6495202B1 (en) Method for manufacturing an optical element containing fluoride in at least its surface portions
TW469479B (en) Method of wet etching and apparatus thereof
US8669532B2 (en) Evaluating a cleaning solution using UV absorbance
JP3596397B2 (ja) 乾式洗浄装置
JPH09281474A (ja) 液晶装置及び該液晶装置の製造方法
JP2006116542A (ja) 基板処理方法及びその装置
JPH09179085A (ja) 液晶素子の製造方法及び該製造方法に用いられる放電処理装置
Desai et al. Adhesion of copper to poly (tetrafluoroethylene) surfaces
JP2001147302A (ja) 光学素子の製造方法、光学素子及び投影露光装置
KR100453365B1 (ko) 액정표시장치용유리기판세정장치및이를이용한유리기판세정방법
JP2002069217A (ja) 表面処理装置及びそれを搭載した塗工装置又はラミネート装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130506

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140421

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150727

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160711

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170705

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190603

Year of fee payment: 18