KR20100063083A - 코팅 조성물 및 이를 사용하는 용품 - Google Patents

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후미오 가라사와
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

내수성, 절연 특성 및 자외선 열화 내성이 우수하며, 또한 코팅 후에 형성된 코팅 필름의 투명성이 우수한 코팅 조성물이 제공된다.

Description

코팅 조성물 및 이를 사용하는 용품{COATING COMPOSITION AND ARTICLE USING THE SAME}
본 발명은 코팅 조성물 및 이를 사용하는 용품에 관한 것이다.
플루오로중합체를 사용하는 코팅 조성물은 통상적으로 알려져 있으며, 방수성과 같은 성능 특성으로 인해 널리 사용된다.
일본 특허 공개 (평)6-116531호는 지붕, 베란다, 및 욕실과 같은 건축 구조물에 방수 특성을 부여하는 데 사용되는, 수성 코팅 필름용 불소계 중합체-함유 톱코팅 재료를 개시한다. 이러한 수성 톱코팅 재료는 수성 비닐 아세테이트계 공중합체 분산 용액 (성분 A)과 시멘트 결합제를 포함하는 방수 코팅 필름의 층, 및 성분 A, 플루오로중합체 분산 용액, 및 안료를 포함하는 코팅 필름 층을 포함하는 복합 방수 층이다.
일본 특허 공개 (소)57-34107호 및 (소)57-34108호는 베이킹 코팅 재료 및 다른 코팅 재료에서 방수 특성을 나타내는 데 사용되는 유기 용매에 용해될 수 있는 불소-함유 공중합체를 개시한다.
또한, 일본 특허 공개 (평)8-217993호는 자동차 차체 및 식기류(tableware) 상에의 코팅에 유용한, 저분자량 에틸렌 테트라플루오라이드 수지 및 결합제 수지의 입자를 포함하는 유체 반발성 코팅 재료를 개시한다.
또한, 일본 특허 공개 (평)5-152067호는 발광 부분이 보호 층으로 밀봉되며, 상기 보호 층이 발광 부분의 전체 주연부 상에 코팅되는 불소계 단량체로 형성된 방수 코팅 층, 및 상표명 "테플론(TEFLON)"으로 판매되는 재료 또는 실리콘 튜브로 형성된 방수 층을 포함하는 EL(electroluminescent) 발광 소자를 개시한다.
한편, 일본 특허 공개 제2003-114304호는 방수 특성을 부여하는 코팅 조성물에 직접 관여하지 않는, 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 형성된 적어도 단일 광 산란 층을 포함하는 반사 방지 필름을 개시한다. 일본 특허 공개 제2003-114304호는 반투명 미세 입자 및 반투명 수지를 함유하며, 상기 반투명 미세 입자와 상기 반투명 수지 사이의 굴절률의 차이가 0.02 이상 0.15 이하인 광 산란 층을 개시한다. 또한, 폴리스티렌 비드(bead)가 불투명 미세 입자로서 포함되며, 비스(4-메타크릴로일티오페닐)설파이드가 반투명 수지로서 포함된다. 바람직한 광 산란각을 얻도록 굴절률의 차이가 조절된다고 기재되어 있다.
LED(light emitting diode)의 사용은 증가하고 있다. 예를 들어, LED는 발광 교통 신호 장치에서 점점 더 사용되어 왔다. 교통 신호 장치는 높은 방수 특성을 유지하기 위하여 이미 크고 강한 하우징을 사용하고 있기 때문에, 이들 장치에 사용되는 전구 및 형광 램프는 에너지 절감을 달성하고 유지보수 비용을 감소시키 위해서 LED로 대체되어 왔다. 자동차 적색 후미등에서의 LED 사용이 또한 증가되고 있다.
LED 자체는 교통 신호 장치와 같은 발광 장치에서 휴대가능한 칩의 형태이지만, LED 칩을 설치하기 위해 대형의 받침대(pedestal)가 요구되며, 방수 성능을 제공하기 위해 대형의 투명 하우징 또는 커버가 요구된다. 또한, 장래에, 추가의 에너지 절감을 달성하기 위해서, 예를 들어 고속 도로의 조명 및 외부 조명에서의 조명 장치에 사용되는 LED가 야간 동안에 켜질 수 있을 것으로 예상된다. 이러한 점들 및 상기 교통 신호 장치의 문제점들을 고려하면, 내구성이 있고, 부피가 크지 않으며, 방수성인, 교통 신호 장치 또는 외부 조명 시스템과 같은 발광 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 부가적으로, 방수 코팅 조성물로 장치를 코팅한 후, 장치의 내부는 후속 수리에서의 용이성을 위해 투명한 것이 바람직하다.
이들 문제점을 해결하기 위해서, 발광 장치로서 사용되는 LED를 방수 코팅 재료로 밀봉하여 LED에 방수 기능을 부여하는 것이 고려된다. 그러나, 종래의 방수 코팅 재료는 불충분한 절연 특성을 가지며, 자외선 열화 내성(ultraviolet degradation resistance)이 열등한데, 이는 옥외에서의 그의 사용을 제한한다.
따라서, 내구성이 있고, 부피가 크지 않으며, 방수성인, 발광 장치와 같은 장치를 제공하기 위하여, 배선, 전기 접촉부, 및 전선의 전도성 부분을 밀봉하는, 우수한 내수성(water resistance), 절연 특성, 및 자외선 열화 내성을 갖는 코팅 조성물을 제공하는 것이 요구된다.
본 발명은 하기 태양들을 포함한다.
일 실시 형태에서, 플루오로중합체 A, 플루오로중합체 B 및 용매를 포함하는 코팅 조성물이 제공되며, 여기서 플루오로중합체 A는 용매에 용해성이고, 플루오로중합체 B는 입상(granular)이며 용매에 불용성이다.
다른 실시 형태에서, 용품, 및 용품의 적어도 전도성 부분을 밀봉하는 데 사용되는 코팅 조성물로 형성된 코팅 층을 포함하는 용품이 제공된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "전도성 부분"은, 하기 설명에 의해 용이하게 이해되는 바와 같이, 본 발명의 용품을 구성하는 데 사용되는 임의의 전기 접속 수단을 포함한다. 적합한 전기 접속 수단의 예에는 전기 접촉부, 예를 들어 전기/전자 회로, 전기 배선, 전도체 와이어(wire), 플립 칩(flip chip), 및 범프(bump)가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 안테나가 또한 "전도성 부분"으로서 정의된다.
또한, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "기능 소자(functional element)"는 전자 장치 및 기타 장치에서 능동적으로 또는 수동적으로 기능할 수 있는 선택적 부품을 포함한다. 기능 장치의 전형적인 예에는 발광 장치, 예를 들어 LED 칩, 반도체 소자, 예를 들어 IC(집적 회로) 칩 또는 LSI(lightening imaging sensor) 칩, 커패시터(콘덴서), 리액터, 인덕터, 및 저항기가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
<도 1>
도 1은 본 발명에 따른 내부에 설치된 LED 칩을 포함하는 회로 기판의 일례를 도시하는 평면도(a) 및 단면도(b).
<도 2>
도 2는 본 발명에 따른 내부에 설치된 LED 칩을 포함하는 회로 기판의 다른 예를 도시하는 평면도(a) 및 단면도(b).
<도 3>
도 3은 본 발명에 따른 내부에 설치된 LED 칩을 포함하는 회로 기판의 다른 예를 도시하는 평면도(a) 및 단면도(b).
<도 4>
도 4는 내수성 시험에 사용되는 기판의 사시도.
<도 5>
도 5는 긴 핀(pin)들을 포함하는 탄환형 LED를 사용하는 기판의 평면도(a) 및 측면도(b).
전기/전자 회로, 전기 배선, 전기 접촉부, 또는 전선과 같은 전도성 부분을 밀봉하는 경우, 밀봉 층(이하, 본 개시 내용에서 "코팅 층"이라 불림)을 용이하게 형성할 수 있는 코팅 조성물이 제공된다. 또한, 코팅 조성물은, 생성되는 밀봉된 용품에, 코팅 층의 물리적 특성으로부터 유래되는, 우수한 내수성, 절연 특성 및 내구성, 특히 자외선 열화 내성을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명은 용매 불용성 플루오로중합체 입자를 포함하며, 따라서 코팅 조성물이 건조될 때까지의 작용 수명을 단축시킴이 없이 점도를 적절하게 개선시킬 수 있다. 따라서, 코팅 조성물의 두꺼운 코팅을 수행하기가 용이해지며, 두꺼운 투명 코팅 막이 단일 코팅 작업에 의해 형성될 수 있다.
또한, 이 코팅 조성물은, 예를 들어 용매에 플루오로중합체를 용해시키고, 플루오로중합체 입자를 분산시킴으로써 용이하게 제조되며, 따라서 간단한 코팅 수단, 예를 들어 브러시 코팅 또는 딥(dip) 코팅에 의해 코팅될 수 있다. 따라서, 이 코팅 조성물은 심지어 불규칙한 표면을 갖는 매체, 예를 들어 표면 상에 실장된 LED 칩을 포함하는 회로 기판, 또는 내부에 설치된 LSI 칩을 포함하는 반도체 기판 상에도 용이하게 코팅될 수 있다.
또한, 생성되는 코팅 층이 우수한 내수성, 절연 특성 및 내구성, 특히 자외선 열화 내성을 갖기 때문에, 예를 들어 옥외 광고 장치의 LED 장치, 교통 신호 장치, 전기발광 장치, 기타 전기 장치, 조명 시스템, 및 코팅된 전선에서, 이러한 우수한 특성들을 이용하는 다양한 용품을 제공할 수 있다. 이들 용품은 자외광 또는 풍우에 노출될 때에도 장기간 동안 우수한 특성들을 안정하게 유지할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 용품은 특성들의 열화 및 손상을 일으킴 없이 약 10년 동안 연속적으로 사용될 수 있는 것으로 여겨진다. 당연한 결과로서, 본 발명의 코팅 조성물은 기재로서 플루오로중합체를 함유하기 때문에, 생성되는 용품에 다른 양호한 특성들, 예를 들어 우수한 내수성, 절연 특성, 및 내구성 (특히, 자외선 열화 내성 및 내열성 및 내유성 또는 내얼룩성(staining resistance))을 부여할 수 있다.
또한, 용품이 물에서 사용되지 않더라도, 본 발명의 용품은 매우 우수한 내수성 (일본 공업 규격 C0920 (IEC60529에 상응함) 보호 등급 7 또는 그 이상의 등급 (침지-방지형(immersion-proof type)): 30분 동안 15 ㎝ 내지 1 m의 깊이로 물에 침지될 때에도 악영향을 미치기에 충분한 양으로의 물의 침지 수준)을 가지며, 따라서 물에서의 사용에 보다 가까운 조건 하에서 사용할 수 있게 된다. 예를 들어, LED를 사용하는 장치와 같이 DC 전원을 필요로 하는 발광 장치의 경우에, 예를 들어 AC 전원을 필요로 하는 전구 또는 형광 램프를 사용하는 종래의 발광 장치와 비교할 때 물에 대한 내성, 즉 내수성이 중요하다. AC 전원을 사용하는 장치의 경우, 절연 재료의 일부가 물에 의해 다소 손상될지라도, 물 전기분해의 결과로서의 대량의 산소 및 수소가 발생되지 않는다. 이와 대조적으로, DC 전원을 사용하는 장치의 경우, 절연 재료가 손상된다면, 물의 전기분해에 의해 산소 및 수소가 발생될 수 있는 우려가 있다. 또한, 접속에 사용되는 구리, 납, 또는 은으로 만들어진 배선이 물에 이온화되어 용해되는 경향이 있다. 그러나, 본 발명의 코팅 조성물은 내수성이 현저하게 우수하기 때문에, 코팅 조성물이 LED에 적용되고, 생성된 LED가 옥외에 배치되거나, LED가 젖게 될 가능성이 높은 장소, 습도가 높은 장소, 또는 결로가 일어날 수 있는 위치에 배치된 때, LED는 열화되지 않으며, 사용 불능으로 되지 않는다. 내구성, 특히 자외선 열화 내성이 이들 특징에 부가되기 때문에, 본 발명의 다른 용품들 및 그의 부분들(예를 들어, 목재의 표면, 종이 재료의 표면, 천 재료의 표면, 바닥 재료의 표면)에서 향후 시장 확대가 기대될 수 있다.
본 개시 내용은 코팅 조성물과, 배선, 전기 접촉부 또는 전선과 같은 전도성 부분이 상기 코팅 조성물에 의한 코팅에 의해 밀봉되는 용품, 예를 들어 LED 장치, 다양한 전기 장치, 및 안테나를 제공한다.
일 실시 형태에서, 코팅 조성물은 용매에 불용성인 플루오로중합체 (플루오로중합체 B)의 입자를, 용매에 용해성인 플루오로중합체 (A)를 실질적으로 포함하는 코팅 조성물 내로 분산시킴으로써 제조되며, 상기 용매는 내부에 용해된 플루오로중합체를 함유한다. 용어 "용매에 용해성인 플루오로중합체"는 플루오로중합체로 만들어진 용질 및 용매의 혼합물이 거시적 상태에서 안정하고 단일하며 균일한 액체 상태를 나타내는 플루오로중합체를 의미한다. 또한, 용어 "용매에 불용성인 플루오로중합체"는 용매에 분산되는 플루오로중합체를 의미한다. 플루오로중합체 A의 굴절률과 플루오로중합체 B의 굴절률 사이의 차이는 바람직하게는 0.15 미만인데, 그 이유는 이것이 투명 코팅 층을 제공할 수 있기 때문이다.
본 발명에 사용되는 플루오로중합체 A는 분자 구조 및 분자 내에 포함된 불소 원자와 같은 유용한 다양한 특성을 나타낼 수 있다. 플루오로중합체 A는, 예를 들어 실질적으로 투명하며, 광 투과에 대하여 악영향을 미치지 않는다. 또한, 플루오로중합체 A는, 특별한 특성으로서, 내수성, 절연 특성, 내구성 - 자외선 열화 내성, 내열성 및 내유성 (내얼룩성)을 포함함 - 을 포함한다. 또한, 본 발명의 플루오로중합체 A는 용매에 용이하게 용해될 수 있으며, 따라서 코팅에 의해 용이하게 적용될 수 있다. 특히, 본 발명에 사용되는 플루오로중합체 A 및 용매는 플루오로중합체를 용해시키기 위해서 반드시 가열될 필요가 있는 것은 아니므로, 취급 특성이 현저히 개선될 뿐만 아니라, 플루오로중합체 A의 사용 범위가 증가된다. 종래 기술에서는, 불소 수지 코팅을 형성하기 위해서 가교결합된 구조를 도입하기 위한 가교결합제 또는 반응 촉매와 같은 첨가제를 코팅 조성물 내에 사용함으로써 필름 강도를 증가시키는 것이 요구된다. 그러나, 본 발명에서는, 플루오로중합체를 가교결합시키도록 반응할 수 있는 그러한 첨가제를 사용할 필요가 없다.
본 발명의 일 실시 형태에서, 플루오로중합체 A는 전술된 우수한 특성들을 가지고, 또한 생성되는 코팅 조성물 및 용품에서 이들 특성을 충분히 나타내는 한, 특별히 제한되지 않으며, 플루오로중합체 A는 다양한 불소계 수지 및 불소계 고무를 포함한다. 또한, 플루오로중합체 A의 분자량은 넓은 범위 내에서 달라질 수 있지만, 일반적으로 약 10,000 이상이다. 분자량이 10,000 미만일 때에는, 코팅 조성물을 건조시킨 후 수지 필름을 형성하는 것이 불가능해질 수 있다. 플루오로중합체 A의 분자량은 바람직하게는 약 50,000 내지 200,000, 더 바람직하게는 약 50,000 내지 150,000의 범위 내이다. 플루오로중합체 A가 높은 분자량을 가질 때에는, 전술된 특성들이 더욱 만족스럽게 나타난다. 플루오로중합체 A의 분자량은 ASTM D4001-93 (2006): 광 산란에 의해 중합체의 중량 평균 분자량을 결정하기 위한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Determination of Weight-Average Molecular Weight of Polymers by Light Scattering)에 의해 얻어진 분자량을 의미한다.
플루오로중합체 A는 플루오로플라스틱 및 플루오로엘라스토머를 포함한, 부분적으로 플루오르화된 중합체 및 퍼플루오르화된 중합체를 포함한다. 본 발명의 플루오로중합체 A의 예에는 FEVE (플루오로에틸렌-알킬 비닐 에테르 교호 공중합체), PVDF (폴리비닐리덴 플루오라이드) 및 THV계 플루오로중합체가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 이들 플루오로중합체는 단독으로 사용되거나 조합하여 사용될 수 있다.
FEVE계 플루오로중합체는, 예를 들어 필수 구성 성분으로서 올레핀, 사이클로헥실 비닐 에테르, 알킬 비닐 에테르, 및 하이드록시알킬 비닐 에테르를 함유하는 불소-함유 공중합체이며, 여기서 공중합체는 부분적으로 플루오르화되거나 퍼플루오르화될 수 있다. 그러한 공중합체에서, 올레핀, 사이클로헥실 비닐 에테르, 알킬 비닐 에테르 및 하이드록시알킬 비닐 에테르의 함량은 각각 40 내지 60 ㏖% (몰%), 5 내지 45 ㏖%, 3 내지 15 ㏖% 및 0 내지 30 ㏖%이다. 올레핀으로는, 퍼할로올레핀, 클로로트라이플루오로에틸렌 또는 테트라플루오로에틸렌이 사용될 수 있다. FEVE계 플루오로중합체의 예는 필수 구성 성분으로서 플루오로올레핀, 사이클로헥실 비닐 에테르, 및 글리시딜 비닐 에테르를 함유하는 불소-함유 공중합체이다.
VDF계 플로오로중합체는 고무(탄성중합체)계 플루오로중합체 또는 플라스틱일 수 있다. VDF계 플루오로중합체가 고무계 플루오로중합체인 경우, 이는 예를 들어 비닐리덴 플루오라이드 (VDF), 테트라플루오로에틸렌 (TFE), 및 프로필렌의 공중합체; VDF 및 헥사플루오로프로필렌 (HFP)의 공중합체를 포함하는 불소 고무; 및 VDF, HFP, 및 TFE의 공중합체를 포함하는 불소 고무를 포함한다. VDF계 플루오로중합체가 플라스틱계 플루오로중합체인 경우, 이는 예를 들어 VDF 중합체 및 VDF-TFE 공중합체를 포함한다.
플루오로중합체 A는 적어도 HFP 및 VDF를 함유하는 플루오로중합체일 수 있다. 그러한 플루오로중합체는 전형적으로, HFP 및 VDF를 포함하는 2원 플루오로중합체이거나, 적어도 TFE, HFP 및 VDF를 포함하는 플루오로중합체, 예를 들어 상기 단량체들 (예를 들어, THV)을 포함하는 3원 플루오로중합체이다. 이들 THV계 플루오로중합체 중에서, 몇몇 THV계 플루오로중합체는 용매에 용이하게 용해되며, 내수성, 절연 특성 및 자외선 열화 내성과 같은 우수한 특성들을 갖는다. 또한, 플루오로중합체는 브러시 코팅 또는 딥 코팅과 같은 간단한 방법에 의해 회로 기판의 평평하지 않은 표면 상에 코팅될 수 있으며, 두꺼운 코팅 필름이 다중 코팅에 의해 용이하게 형성될 수 있다.
상기 2원 또는 3원 플루오로중합체에서, 플루오로중합체의 TFE, HFP, 및 VDF의 조성 비는 넓은 범위 내에서 달라질 수 있다. 그러나, 플루오로중합체가 용품을 밀봉할 목적으로 사용될 때에는, 우수한 유동성, 우수한 가공성 및 낮은 수분 투과성을 갖는 플루오로중합체가 요구된다. 또한, 용품을 밀봉하기 위해서 적절한 결정화도 및 적절한 용융점을 갖는 플루오로중합체가 바람직하다. 플루오로중합체가 LED에 사용될 때에는, LED로부터 방출되는 광의 세기를 유지하기 위해서 광 투과 특성이 또한 중요하다. 일 실시 형태에서, 플루오로중합체 A는 약 36 내지 72 중량%의 TFE, 약 0 내지 56 중량%의 HFP 및 약 30 내지 65 중량%의 VDF를 함유하는 것이 바람직하다. TFE의 함량이 증가하여 그러한 조성 비로부터 벗어날 때에는, 생성되는 플루오로중합체가 불투명해지며, 투명성이 악화된다. 또한, 상기 개시된 바와 같은 바람직한 조성 비를 갖는 플루오로중합체 A는 하기의 이점들을 갖는데, 즉 플루오로중합체 A는 PTFE (폴리테트라플루오로에틸렌)의 내화학성과 유사한 내화학성을 유지하며, 낮은 물질 투과성, 약 30%의 결정화도 - 이는 종래의 불소 고무로부터는 얻어질 수 없음 - , 및 가요성을 갖는다. 플루오로중합체 A와 같은 플루오로중합체는 가요성으로 인해 가요성 회로 기판에 적용될 때 용이하게 변형을 따를 수 있으며, 또한 균열과 같은 결함이 발생되지 않는다. 따라서, 구성 요소들의 복잡한 배치를 갖는 소형화된 전자 장치를 생산하는 데 유리하게 사용될 수 있다.
참고를 위하여, 약 36 내지 72 중량%의 TFE, 약 0 내지 56 중량%의 HFP 및 약 8 내지 45 중량%의 VDF를 함유하는 THV계 플루오로중합체를 종래의 불소 수지와 비교하였으며, 하기의 결과가 얻어졌다.
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THV계 플루오로중합체는, 예를 들어 미국 미네소타주 오크데일 소재의 다이네온 컴퍼니(Dyneon Co.)로부터 "다이네온" THV 220, "다이네온" THV 415, "다이네온" THV 500의 상표명으로 구매가능하다. 본 발명에서는, THV220가 특히 유용하며, 그러한 특성들, 즉 용융점 120℃, 유리 전이점 5℃, 난연성 V-0 (UL-94에 따름), 낮은 수증기 투과성, 및 굴절률 1.36을 갖는다.
코팅 조성물은 용매 및 상기 용매에 용해된 적절한 양의 플루오로중합체 A를 포함한다. 용매는, 용매가 플루오로중합체 A를 용이하게 용해시킬 수 있고, 생성되는 코팅 조성물 및 용품의 특성들에 악영향을 미치지 않는 한, 특별히 제한되지 않는다. 용매는 바람직하게는 케톤계 용매, 에스테르계 용매, 푸란계 용매, 또는 극성 용매이다. 이들 용매는 단독으로 사용되거나 조합하여 사용될 수 있다.
THV계 플루오로중합체를 용해시키는 것들과 같은 적합한 용매의 예에는 케톤계 용매, 에스테르계 용매, 및 극성 용매가 포함된다. 케톤계 용매의 예에는 아세톤 (다이메틸 케톤), MEK (메틸 에틸 케톤), 다이에틸 케톤, 및 MIBK (메틸 아이소부틸 케톤)가 포함된다. 에스테르계 용매의 예에는 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 및 부틸 아세테이트가 포함된다. 푸란계 용매의 예에는 THF (테트라하이드로푸란)가 포함된다. 극성 용매의 예에는 NMP (N-메틸-2-피롤리돈)가 포함된다.
PVDF계 플루오로중합체를 용해시키기에 적합한 용매의 예에는 극성 용매, 예를 들어 NMP (N-메틸-2-피롤리돈), DMAC (다이메틸아세트아미드), DMSO (다이메틸 설폭사이드), 및 DMF (N,N-다이메틸포름아미드); 및 부틸 아세테이트, MIBK (메틸 아이소부틸 케톤), 및 톨루엔의 혼합 용매가 포함된다.
전술된 용매에 플루오로중합체 A를 용해시킴에 있어서, 플루오로중합체 A의 양은 플루오로중합체 A, 용매, 및 코팅 조성물의 상세 사항에 따라 넓은 범위 내에서 달라질 수 있다. 플루오로중합체 A는 용매에 불용성인 플루오로중합체 (플루오로중합체 B)를 배제한 코팅 조성물의 중량을 기준으로, 약 25 중량% 이하, 바람직하게는 약 5 내지 20 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 더 바람직하게는, 플루오로중합체 A는 약 10 내지 15 중량%의 양으로 사용될 수 있다. 플루오로중합체 A의 양이 1 중량% 미만일 때에는, 코팅에 적합한 점도를 갖는 조성물이 얻어질 수 없으며, 코팅 필름은 플루오로중합체로부터 유래되는 다양한 특성들을 나타낼 수 없다. 이와 대조적으로, 플루오로중합체 A의 양이 20 중량%를 초과할 때, 코팅에 적합한 점도를 갖는 조성물이 얻어질 수 없으며, 단지 저강도 및 열등한 특성들을 갖는 조성물만이 얻어진다.
본 발명의 코팅 조성물에서는, 입상이며 용매에 불용성인 플루오로중합체 (플루오로중합체 B)가 플루오로중합체 A 및 용매의 용액에 첨가되고 분산된다. 플루오로중합체 B의 첨가는 점도에 대한 조절을 가능하게 하며, 이는 이어서 두꺼운 코팅이 단일 코팅 작업을 통하여 적용될 수 있게 한다. 추가적으로, 코팅 조성물은 최적의 코팅 두께 및 적절한 건조 시간을 달성하도록 고안될 수 있다. 예를 들어, 플루오로중합체 B를 첨가함 없이, 보다 두꺼운 코팅을 달성하기 위해 플루오로중합체 A의 농도가 증가되었다면, 생성되는 조성물의 점도는 신속히 증가될 것이지만, 생성되는 조성물은 용이하게 코팅될 수 없으며, 건조 시간이 너무 짧기 때문에 취급하기가 더욱 어렵다.
플루오로중합체 B의 입자의 양은 플루오로중합체 B의 입자의 건조 중량 대 플루오로중합체 A의 입자의 건조 중량으로 바람직하게는 50 내지 150%이다. 플루오로중합체 B 입자의 백분율이 너무 작은 경우에는, 플루오로중합체 B의 첨가 효과가 나타나지 않는다. 한편, 플루오로중합체 B 입자의 백분율이 너무 큰 경우에는, 코팅 조성물의 건조 후에 연속 매트릭스로서 역할하는 불충분한 양의 플루오로중합체 A로 인해 공극(void)이 형성된다.
플루오로중합체 B의 예에는 PTFE계 입자, THV계 입자, PFA계 입자, FEP계 입자, ETFE계 입자, VDF계 입자, PCTFE (폴리클로로트라이플루오로에틸렌)계 입자, 및 ECTFE (에틸렌-클로로트라이플루오로에틸렌 공중합체)계 입자, 및 이들의 조합이 포함된다. 또한, 플루오로중합체 A의 굴절률과 플루오로중합체 B의 굴절률 사이의 차이는 0.15 미만이다. 플루오로중합체 A와 플루오로중합체 B 사이의 굴절률의 유사성은 코팅 조성물을 건조시킨 후에 코팅 필름의 투명성을 가능하게 할 수 있다. 플루오로중합체 A의 굴절률과 플루오로중합체 B의 굴절률은 특별히 제한되지 않지만, 이들 사이의 차이는 0.15 미만이다. 예를 들어, 플루오로중합체 A가 THV계 중합체 (굴절률이 약 1.36임)이고, 대량의 PTFE 입자 (굴절률: 1.35) 및 TFE 입자가 플루오로중합체 A와 용매의 용액에 첨가될 때, 양호한 투명성을 갖는 건조된 코팅 조성물을 달성할 수 있다. 굴절률은 ISO 489 (1999): 플라스틱-굴절률의 측정(Plastics-Determination of refractive index)에 의해 측정된다.
플루오로중합체 B의 입자 크기는 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로 1 내지 1,000 ㎛이다. 입자 크기가 너무 작을 경우에는, 두꺼운 코팅을 용이하게 달성하기가 어려워진다. 한편, 입자 크기가 너무 큰 경우에는, 필름 코팅의 투명성 및 평활성을 달성하기가 어려워질 수 있다. 플루오로중합체 B의 입자는, 바람직하게는 코팅 조성물로부터 얻어지는 코팅 필름의 투명성을 가능하게 하기 위해서 높은 투명성을 갖는다. PTFE계 입자의 경우, 투명성은 입자 크기를 감소시킴으로써 얻어질 수 있다. 입자 크기는 ISO13320-1 (1999-11-01)에 따라 레이저 산란 방법에 의해 측정될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 적어도 세 가지 성분, 예를 들어 용매, 상기 용매에 용해성인 플루오로중합체 (플루오로중합체 A) 및 상기 용매에 불용성인 플루오로중합체 (플루오로중합체 B)를 포함하지만, 선택적으로 첨가제를 함유할 수 있다. 제조에 도움이 되거나, 생성되는 조성물에 추가적인 특성들을 부여하기 위해서 첨가제가 일반적으로 코팅 조성물에 사용된다. 바람직한 첨가제에는, 예를 들어 계면활성제, 투명성을 갖는 착색제, 형광 염료, 증백제, 산화방지제, 및 자외선 흡수제가 포함된다.
본 발명의 코팅 조성물은 플루오로중합체 A 및 선택적 첨가제를 용매에 용해시키고, 플루오로중합체 B를 그 용액에 첨가함으로써 제조될 수 있다. 생성되는 코팅 용액은 요구되는 점도를 가지며, 따라서 종래의 기술, 예를 들어 브러시 코팅, 딥 코팅, 또는 분무 코팅을 사용하여 용품의 표면 상에 코팅될 수 있다. 몇몇 경우에, 밀봉 부분은 포팅(potting)과 같은 기술을 이용하여 소정의 부분에 코팅 용액을 적하함으로써 형성될 수 있다. 코팅 용액은 조성물의 점도에 따라 단일 또는 복수의 코팅 작업에 의해 코팅될 수 있다. 그러나, 점도가 플루오로중합체 B의 첨가에 의해 조절될 수 있으므로, 두꺼운 코팅이 단일 코팅 작업으로 달성될 수 있다. 또한, 단일 코팅 작업은 다중 코팅 작업의 경우에 층들 사이의 계면에서의 공기 혼입에 의해 야기되는 불투명성을 감소시킬 수 있다.
코팅의 완료 후, 생성되는 코팅 필름이 건조에 의해 경화된다. 건조 작업은 주위 온도에서 수행될 수 있으며, 필요하다면, 건조는 히터 또는 오븐을 사용하여 가속될 수 있다.
용품의 표면을 코팅하는, 건조 후의 코팅 필름, 즉 코팅 층 (또는 밀봉 층)의 두께는 코팅 용액의 양 및 코팅의 횟수에 따라 달라진다. 코팅 층의 두께는 일반적으로 적어도 약 10 ㎛ (마이크로미터), 예를 들어 약 100 ㎛ 이상이다. 플루오로중합체 입자 (플루오로중합체 B)가 본 발명의 코팅 조성물에 첨가되므로, 단일 코팅 작업에 의해 코팅 층의 두께가 0.5 ㎜ (밀리미터) 이상, 특히 1 ㎜ 이상으로 제어될 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물은 광 투과 및/또는 확산, 내수성, 자외선 안정성, 및 코팅 능력과 같은 현저한 특성들을 갖는다. 따라서, 본 발명의 코팅 조성물은, 예를 들어 코팅 층 또는 밀봉 층을 형성하도록, 다양한 용품을 코팅하는 데 사용될 수 있다. 특히, 코팅 층 또는 밀봉 층은 용품의 전도성 부분에 걸쳐 형성될 수 있다. 본 발명의 코팅 조성물은 용품을 코팅하고, 이에 의해 용품에 포함된 전도성 부분을 밀봉하는 데 사용될 수 있다. 노출된 부분 (전기 회로, 배선, 안테나 등)이 습기, 자외광, 또는 다른 주변의 악영향으로부터 보호될 수 있으므로, 본 발명의 코팅 조성물로 코팅된 도전성 부분을 포함하는 용품은 장기간 동안 안정하게 유지될 수 있다. 또한, 본 발명의 코팅 조성물의 사용은 교통 신호 장치와 같은 용품의 소형화를 가능하게 할 수도 있는데, 그 이유는 코팅 조성물에 의해 충분한 내수성이 달성되어 부피가 큰 하우징, 후드 등의 사용을 제거할 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명은 전도성 부분, 및 본 발명의 코팅 조성물로 형성된 코팅 층을 갖는 물체를 포함하고, 적어도 상기 전도성 부분이 밀봉되는 용품을 제공한다. 본 발명의 용품은 전도성 부분을 갖는 다양한 물체들을 포함할 수 있다. 그 전형적인 예에는 하기가 포함되지만 이로 한정되지 않는다:
LED 장치로서, LED 장치의 LED 소자 및 LED 소자에 접속된 전도성 부분이 본 발명의 코팅 층으로 적어도 밀봉되는 LED 장치;
표면 상에 실장되는 기능 소자를 포함하는 가요성 회로 기판 (인쇄 회로 기판으로 또한 불림)으로서, 회로 기판의 기능 소자 및 기능 소자에 접속된 전도성 부분이 본 발명의 코팅 층으로 적어도 밀봉되는 가요성 회로 기판;
내부에 설치된 기능 소자를 포함하는 전자 장치로서, 전자 장치의 기능 소자 및 기능 소자에 접속된 전도성 부분이 본 발명의 코팅 층으로 적어도 밀봉되는 전자 장치;
코팅된 전선으로서, 전선의 노출된 전선이 본 발명의 코팅 층으로 적어도 밀봉되는 전선; 및
본 발명의 코팅 층으로 코팅되는 안테나.
구체적인 사용 예에는 하기가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. LED 장치에는, 예를 들어 교통 신호 장치 (예를 들어, 도로 신호 장치, 철로 신호 장치, 지시등을 갖는 건축물 간판 등), EL 패널 (예를 들어, 승강형 대형 EL 패널, 정보판, 차량 탑재 교통 신호 장치, 링라이트(ringlight) 등), 도로 교통 표지 (예를 들어, 안내판, 교통 혼잡 표시 패널, 터널 운전용 유도등 등), 광고 매체 (예를 들어, 대형 LED 텔레비전, 광고등, 폴 사인(pole sign), 내부 조명 EL 간판, 채널 레터(channel letter), 에지 라이트(edge light) 등) 및 차량 탑재등이 포함된다.
회로 기판에는 셀룰로오스를 포함한 페놀 수지, 유리 섬유를 포함한 에폭시 수지 또는 불소 수지 (PTFE 등)로 만들어진 강성 인쇄 회로 기판; 및 폴리이미드 수지 또는 탄화수소계 수지 (PE, PP 등)로 만들어진 가요성 인쇄 회로 기판이 포함되며, 회로 기판의 표면 상에는 LED 칩 또는 반도체 칩이 설치된다. 보다 상세히 설명하면, 가요성 인쇄 회로 기판에서, 기재는 일반적으로 가요성 필름으로 형성되며, 폴리이미드 수지에 더하여, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리비닐 클로라이드 수지 또는 탄화수소계 수지로 형성될 수 있다. 또한, 기재 상의 전도성 부분, 예를 들어 배선, 회로, 및 접촉부는 인쇄 회로 기판을 생산하는 데 일반적으로 채용되는 것과 동일한 기술을 이용하여 선택적 패턴을 가지고 형성될 수 있다. 예를 들어, 배선과 같은 배선 패턴 층은 진공 증착 또는 잉크젯 인쇄와 같은 기술을 이용하여 전도성 금속, 예를 들어 구리, 니켈, 금, 은 또는 알루미늄 또는 이들의 합금으로부터 형성될 수 있다. 또한, 배선 패턴 층은 필름 기재의 표면 전체에 전도체 필름을 적용하고, 전도체 필름을 선택적으로 에칭함으로써 형성될 수 있다. 필요하다면, 배선 패턴 층은 납땜과 같은 기술을 사용하여 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3 각각은 내부에 설치된 LED 칩을 포함하는 회로 기판을 포함하는 선형 라이트의 예를 도시한다. 각각의 도면들의 평면도에서, 배열된 상태의 이해를 돕기 위해서 코팅 층(5)이 빗금으로 나타나 있다.
도 1은 LED 칩(3)이 유리 섬유를 포함하는 에폭시 수지로 만들어진 회로 기판(1)의 표면 상에 설치된 선형 라이트를 도시한다. LED 칩(3)은 백색 광을 방출할 수 있다. 회로 기판(1)의 표면 상에서, 구리 배선(2)이 노출되고, 피복된 리드선(lead wire, 6)이 구리 배선에 접속되고 땜납(4)을 사용하여 고정된다. 구리 배선(2) 및 구리 배선(2)과 리드선(6) 사이의 접속 부분, 및 LED 칩(3)은 이들을 코팅하도록 코팅 층(5)으로 밀봉된다. 코팅 층(5)은 적하 방법을 이용하여 스폿-유사(spot-like) 방식으로 본 발명의 코팅 조성물을 적하하고, 코팅 조성물을 경화시킴으로써 용이하게 형성될 수 있다. 도면에 도시된 예에서, 본 발명의 코팅 조성물이 회로 기판(1) 표면 중 코팅되어야만 하는 부분에만 적용된다. 회로 기판(1)에 대한 코팅 조성물의 점착력은 매우 높으며, 코팅 층(5)은 사용 동안 박리되지 않는다.
회로 기판의 내수성, 절연 특성, 및 내구성은 회로 기판(1)의 하나의 표면의 표면 전체에 코팅 조성물을 코팅함으로써 더욱 개선될 수 있다. 도 2는 도 1에 도시된 회로 기판의 하나의 변형을 도시한다. 도 2에서, 본 발명의 코팅 조성물이 LED 칩(3)을 포함한, 회로 기판(1)의 상부 표면 전체에 적용된다. 이 예에서, 코팅 조성물이 분무-코팅 방법에 의해 적용될 수 있다. 회로 기판(1)에 대한 코팅 조성물의 점착력은 매우 높으며, 코팅 층(5)은 사용 동안 박리되지 않는다.
회로 기판의 내수성, 절연 특성, 및 내구성은 회로 기판의 표면 전체에 코팅 조성물을 코팅함으로써 더욱 개선될 수 있으며, 따라서 회로 기판(1)의 사용 범위가 더욱 증가될 수 있다. 도 3은 도 1에 도시된 회로 기판(1)의 다른 변형을 도시한다. 도 3에서, 본 발명의 코팅 조성물이 회로 기판(1)의 표면 전체(상부, 저부, 및 측부)에 균일하게 코팅되어 코팅 층(5)을 형성한다. 이 예에서, 코팅 조성물은 딥-코팅 방법에 의해 적용될 수 있다. 회로 기판(1)에 대한 코팅 조성물의 점착력은 매우 높으며, 코팅 층(5)은 사용 동안 박리되지 않는다.
게다가, 본 발명의 코팅 조성물은 전선(도시되지 않음)의 노출된 부분을 보호하거나 밀봉하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전선은 일반적으로 비닐 클로라이드 수지로 피복된다. 사용하기 위해서, 비닐 클로라이드 수지가 필요한 지점까지 벗겨내어져 전선을 노출시킨다. 본 발명의 코팅 조성물은 이제 노출되어 있는 전선을 코팅하여 노출된 전선을 외부 영향(예를 들어, 습기)으로부터 보호하는 데 사용될 수 있다. 유사하게, 다양한 안테나의 표면이 본 발명의 코팅 조성물로 코팅되어 안테나를 보호할 수 있다. 안테나는 결함의 발생 없이 안테나의 우수한 특성들을 유지하면서 장기간 동안 연속적으로 사용될 수 있다.
실시예
본 발명은 이제 실시예에 의해 설명될 것이다. 본 발명은 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다.
실시예 1
이 실시예에서, 플루오로중합체 B의 첨가 (또는 무첨가)에 기초하여 코팅 조성물의 점도와 건조 시간 사이의 관계를 조사하였다.
플루오로중합체 A는 미국 미네소타주 오크데일 소재의 다이네온 엘엘씨(Dyneon LLC)에 의해 상표명 "다이네온" THV 220A로 판매되는 TFE, HFP 및 VDF의 공중합체였으며, MEK를 용매로서 사용하였다. 플루오로중합체 B는 미국 미네소타주 오크데일 소재의 다이네온 엘엘씨에 의해 상표명 "다이네온" 마이크로파우더 TF 9205로 판매되는 PTFE 분말이었다. 다이네온 THV 220A는 분자량이 10,000 초과인 플루오로중합체이다. 다이네온 마이크로파우더 TF 9205는 레이저 산란 방법에 의해 측정된 평균 입자 크기가 8 ㎛이다. 다양한 농도를 갖는 코팅 조성물에 관하여, 건조 시간 및 점도를 측정하였다.
건조 시간의 측정 방법
먼저, 플루오로중합체 A를 실온 (25℃)에서 용매에 첨가하고, 혼합함으로써 용해시켜, 플루오로중합체 B를 함유하지 않는 코팅 조성물을 얻었다. 본 발명에 따른 코팅 조성물에서, 플루오로중합체 B를 추가로 첨가하였으며, 이어서 교반하여 균일한 분산 용액을 얻었다.
실험에서는, 0.5 ㎖의 코팅 조성물을 직경이 약 30 ㎜ (25 내지 30 ㎜)인 원 형상으로 수평 유리판에 걸쳐 펴발랐다. 유리판의 표면 상에 코팅된 코팅 조성물이 고화되기 시작될 때부터, 약하게 접촉하였을 때 액체가 손가락에 점착되지 않는 시점까지 요구되는 시간을 표면 건조 시간으로 취하였다. 코팅이 접촉에 대하여 건조하게 느껴질지라도, 표면 아래에서 여전히 유체일 수 있으며, 코팅이 탄력적으로 느껴질 수 있다. 코팅이 더 이상 탄력적으로 느껴지지 않는 시점을 총 건조 시간으로 기록하였다.
점도의 측정
도쿄 게이끼 컴퍼니, 엘티디.(Tokyo Keiki Co., Ltd.)에 의해 제조된 점도계를 사용하여 JISK6833 (1994 회계 연도)에 따라 코팅 조성물의 점도를 측정하였다.
각각의 성분의 조성, 건조 시간, 및 점도가 하기 표 2에 요약되어 있다.
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표 2에 나타낸 바와 같이, 코팅 조성물의 점도가 4,000 mPa.s 이상이었을 때, 표면 건조 시간은 5.5분 미만이었다. 표면 건조 시간이 3분 이하일 때에는, 브러시 코팅을 통하여 코팅하는 것이 거의 불가능하다.
표 2에 나타낸 결과로부터 명백한 바와 같이, 플루오로중합체 B를 함유하지 않은 코팅 조성물에서, 두꺼운 코팅을 형성하기 위해 플루오로중합체 A의 농도가 증가할지라도, 25 중량% 이상의 농도는 점도를 과도하게 증가시키고, 표면 건조 시간을 과도하게 감소시키며, 따라서 브러시 코팅 작업이 수행될 수 없다. 한편, 본 발명의 코팅 조성물에서, 적절한 점도 및 적절한 표면 건조 시간이 유지될 수 있으며, 따라서 두꺼운 코팅이 단일 코팅 작업에 의해 수행될 수 있었다. 또한, 점도를 최적화함으로써, 단일 코팅 작업으로 두꺼운 코팅 필름을 얻기 위해 코팅 필름의 두께가 증가될 수 있다.
실시예 2
5 g의 다이네온 THV 220A (플루오로중합체 A)를 20 g의 MEK에 첨가하고, 혼합함으로써 용해시켜, 20% 플루오로중합체 A 용액을 얻었다. 생성된 용액에, 미국 미네소타주 오크데일 소재의 다이네온 컴퍼니에 의해 제조된 상표명 "다이네온" THV 610으로 판매되는 상이한 THV 공중합체의 5 g의 분쇄 생성물 (입자 크기가 45 내지 125 ㎛인 분말로 분류됨) (플루오로중합체 B)을 첨가하고, 이어서 교반하여 코팅 조성물을 얻었다. 이 코팅 조성물을 그린(green) 구리 기판 상에 딥 코팅하였으며, 이때 3회 건조시켰다. 다이네온 THV 610은 다이네온 THV 220A보다 더 높은 테트라플루오로에틸렌 함량을 가지며, MEK에 불용성이다.
실시예 3
다이네온 THV610의 입자 크기가 125 내지 250 ㎛로 분류된 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방식으로 실시예 3을 수행하였다.
실시예 4
다이네온 THV610의 입자 크기가 125 내지 250 ㎛로 분류되고, 용매로서 MEK 대신에 부틸 아세테이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방식으로 실시예 4를 수행하였다.
실시예 5
플루오로중합체 B가 상표명 "다이네온" TF9207 마이크로파우더 (미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니 (3M Co.)에 의해 제조됨)로 판매되는 PTFE 불소 수지 미립자이고, 용매로서 MEK 대신에 부틸 아세테이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방식으로 실시예 5를 수행하였다.
비교예 1
상표명 "쓰리엠 글래스 버블즈(3M Glass Bubbles) K20" (미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니에 의해 제조됨)으로 판매되는 0.5 g (5 g의 다이네온 THV 610의 부피와 동일한 부피)의 유리 버블을 첨가하여 코팅 조성물을 제조한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방식으로 비교예 1을 제조하였다. 유리 버블은 참 비중(true specific gravity)이 0.200 ± 0.02이고 입자 크기 분포가 30 내지 110 ㎛ (80% 이상)인 소다-석회 붕규산염 유리이다.
비교예 2
용매로서 MEK 대신에 부틸 아세테이트를 사용한 것을 제외하고는, 비교예 1에서와 동일한 방식으로 비교예 2를 제조하였다.
비교예 3
플루오로중합체 B를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 비교예 3을 제조하였다.
비교예 4
플루오로중합체 B를 첨가하지 않고, 용매로서 MEK 대신에 부틸 아세테이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 동일한 방식으로 비교예 4를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예의 샘플을 광 투과 시험 및 내수성 시험에 처하게 하였다.
투과율의 측정: 종이 페놀 구리 기판으로부터 필름을 박리하고, 히타치, 엘티디.(Hitachi, Ltd.)에 의해 제조된 분광 광도계, 모델 U-4100을 사용하여 가시 범위 전체에 걸쳐 분광 투과율을 측정하였다. 그리고 나서, 가시성(visibility) 및 광원의 교정에 의해 가시광 투과율을 측정하였다.
내수성 시험: 코팅에 사용된 종이 페놀 구리 기판은 16 ㎜의 폭, 1.5 ㎜의 두께 및 75 ㎜의 길이를 가졌으며, 0.2 ㎜의 폭을 갖는 슬릿이 중심에 마련되었다(도 4 참조). 따라서, 기판(1) 상의 우측 및 좌측 구리 배선(2)들은 전기적으로 독립되어 있다. 선 C-C 아래 부분 전체를 딥 코팅에 의해 형성된 코팅 층(5)으로 코팅하였다. 또한, 선 C-C 아래의 선 W-W까지 물에 디핑(dipping)시킴으로써 내수성 시험을 수행하였다. 상부 구리 배선이 노출된 우측 및 좌측 부분 각각을 디지털 멀티미터 (메텍스 컴퍼니(METEX Co.)에 의해 제조된 P-10)에 접속된 악어 클립으로 클리핑하고, 이어서 저항치를 측정하였다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 코팅 층을 갖지 않은 대조군 샘플은 수 백 ㏀ (킬로 옴(ohm))의 저항치를 보여주었다.
물에서 30분 후에 측정했을 때, 40 ㏁ 이상의 저항치를 보여준(충분한 절연 특성 및 내수성을 보여준) 코팅 층을 갖는 샘플을 내수성 시험에서 "합격"으로 등급매겼다. 시험 결과가 하기 표 3에 나타나 있다.
Figure pct00003
표 3에 나타낸 결과로부터 명백한 바와 같이, 플루오로중합체 입자 B가 첨가되고 유리 버블이 첨가되었을 때 두꺼운 코팅이 수행될 수 있었다. 플루오로중합체 입자 B가 첨가된 경우에도, 플루오로중합체 B가 첨가되지 않았을 때와 거의 동일한 광 투과율이 달성되었다. 한편, 유리 버블이 첨가되었을 때, 광 투과율이 낮았으며, 코팅 필름은 백화되었다.
다이네온 THV 220A의 굴절률이 약 1.36인 반면에, 분쇄 다이네온 THV610 및 미분쇄 다이네온 THV 610의 굴절률이 약 1.36이고, 다이네온 TF9207 마이크로파우더의 굴절률이 1.35이기 때문에, 굴절률의 유사성에 의해 투명성이 얻어지는 것으로 여겨진다. 한편, 유리 버블은 주 성분으로서 소다-석회 붕규산염 유리 (굴절률: 1.53 내지 1.57)를 함유하기 때문에, 다이네온 TF9207 마이크로파우더와 다이네온 THV 220A 사이의 굴절률의 차이는 0.15 초과 (예를 들어, 0.17 내지 0.21)이다. 따라서, 건조된 코팅 조성물의 투과성은 얻어질 수 없을 것이다.
실시예 6
다이네온 THV220A에 중량 기준으로 동일한 양의 다이네온 TF9205 마이크로파우더를 첨가하여, 플루오로중합체 A 및 용매의 총 중량을 기준으로 한 플루오로중합체 A의 중량이 20%이고, 플루오로중합체 A의 중량을 기준으로 한 플루오로중합체 B의 중량이 100%인 코팅 조성물을 생성함으로써, 실시예 1에 기술된 바와 같이 본 발명의 코팅 조성물을 제조하였다. 이 코팅 조성물을 회로 기판(1) 상에 코팅하여 도 5에 도시된 용품을 형성하였다. 도 5에 도시된 바와 같이, LED들은 전선을 거쳐 회로 기판(1) 상에 접속된다. 전원에의 접속을 위하여 리드선(6)이 회로 기판(1)에 부착되며, 코팅 조성물이 회로 기판(1)에 적용되어 코팅 층(5)으로 감싸여진다. 도 5에 도시된 용품의 탄환형 LED들을 회로 기판(1) 상에 납땜하였다. 복잡한 형상으로 인해, LED들을 포함하는 회로 기판(1)에 코팅 조성물을 적용하는 것과 조합하여 딥 코팅 방법, 브러시 코팅 방법 및 포팅 방법을 사용하였다. 회로 기판(1)을 관통하여 회로 기판으로부터 돌출하는 LED 핀들의 길이를 1 내지 5 ㎜로 다르게 하였다. 돌출된 핀들의 길이가 5 ㎜이었을 때에도, 본 발명의 코팅 조성물을 사용하여 두꺼운 코팅을 수행할 수 있었다. 생성된 용품(도 5)을 전원에 접속하고 물에 침지시켰다. LED들은 30분 이상 동안 연속적으로 광을 방출하였다. 산소 및 수소 기체의 발생 (전기분해)도 금속 이온의 용해도 물에서의 침지 동안 관찰되지 않았다.
실시예 7
실시예 6에 개시된 바와 같이 코팅 조성물을 제조하고, 딥 코팅을 통하여 LED 선형 라이트 (시바자끼 세이사꾸쇼 엘티디.(Shibazaki Seisakusho Ltd.)에 의해 제조된 상표명 "백색 LED 기판 유닛 NP-00014"로 입수됨) 상에 코팅하고, 이어서 평균 두께가 1,000 ㎛인 회로 기판이 수면으로부터 1 m의 깊이로 물에 침지된 상태에서, 2시간 이상 동안 전류를 보냄으로써 LED를 연속적으로 켰다. 결과적으로, 이 실시예의 LED-설치된 회로 기판이 (일본 공업 규격 C0920) 보호 등급 7 또는 그 이상의 등급 (침지-방지형)에 상응하는 내수성을 가짐이 밝혀졌다.
본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고도 본 발명에 대한 예견가능한 변형 및 변경이 당업자에게 명백하게 될 것이다. 본 발명은 예시 목적으로 본 출원에서 설명된 실시 형태로 제한되어서는 안된다.

Claims (13)

  1. 플루오로중합체 A, 플루오로중합체 B 및 용매를 포함하며,
    상기 플루오로중합체 A는 용매에 용해성이고, 상기 플루오로중합체 B는 입상(granular)이며 용매에 불용성인 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 플루오로중합체 A의 굴절률과 플루오로중합체 B의 굴절률 사이의 차이가 0.15 미만인 코팅 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플루오로중합체 A는 적어도 헥사플루오로프로필렌 및 비닐리덴 플루오라이드를 포함하는 플루오로중합체인 코팅 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플루오로중합체 A는 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 및 비닐리덴 플루오라이드를 포함하는 플루오로중합체인 코팅 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 플루오로중합체 B는 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 및 비닐리덴 플루오라이드를 포함하는 플루오로중합체; 폴리테트라플루오로에틸렌계 플루오로중합체; 퍼플루오로알콕시에틸렌계 플루오로중합체; 퍼플루오로에틸렌-프로필렌 공중합체계 플루오로중합체; 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체계 플루오로중합체; 폴리비닐리덴 플루오라이드계 플루오로중합체; 폴리클로로트라이플루오로에틸렌계 플루오로중합체; 또는 에틸렌-클로로트라이플루오로에틸렌 공중합체계 플루오로중합체 중 적어도 하나로부터 선택되는 플루오로중합체인 코팅 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 플루오로중합체 B를 플루오로중합체 A의 건조 중량에 대한 플루오로중합체 B의 건조 중량으로 50 내지 150%의 양으로 포함하는 코팅 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 용품 내에 포함된 적어도 전도성 부분을 밀봉하는 데 사용되는 코팅 조성물.
  8. 전도성 부분, 및 적어도 상기 전도성 부분을 밀봉하는 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 코팅 조성물로 형성된 코팅 층을 포함하는 용품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전도성 부분은 용품으로부터 노출되는 부분인 용품.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 용품은 LED 장치이며, 상기 LED 장치의 적어도 LED 소자 및 상기 LED 소자에 접속된 전도성 부분이 코팅 층으로 밀봉되는 용품.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 용품은 표면 상에 실장되는 기능 소자(functional element)를 포함하는 가요성 회로 기판이며, 적어도 상기 가요성 회로 기판의 기능 소자 및 상기 기능 소자에 접속된 전도성 부분이 코팅 층으로 밀봉되는 용품.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 용품은 내부에 설치된 기능 소자를 포함하는 전자 장치이며, 적어도 상기 전자 장치의 기능 소자 및 상기 기능 소자에 접속된 전도성 부분이 코팅 층으로 밀봉되는 용품.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 용품은 코팅된 전선 또는 안테나이며, 상기 전선 또는 안테나의 적어도 노출된 금속 부분이 코팅 층으로 밀봉되는 용품.
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