KR20160127053A - 코팅 - Google Patents

코팅 Download PDF

Info

Publication number
KR20160127053A
KR20160127053A KR1020167026122A KR20167026122A KR20160127053A KR 20160127053 A KR20160127053 A KR 20160127053A KR 1020167026122 A KR1020167026122 A KR 1020167026122A KR 20167026122 A KR20167026122 A KR 20167026122A KR 20160127053 A KR20160127053 A KR 20160127053A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
precursor
liquid
housing
coating precursor
Prior art date
Application number
KR1020167026122A
Other languages
English (en)
Inventor
토마스 헬위그
빅토리아 설리반
Original Assignee
피2아이 리미티드
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 피2아이 리미티드 filed Critical 피2아이 리미티드
Publication of KR20160127053A publication Critical patent/KR20160127053A/ko

Links

Images

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
    • 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
    • B05D7/22—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 internal surfaces, e.g. of tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/54—Supports specially adapted for pipettes and burettes
    • B01L9/543—Supports specially adapted for pipettes and burettes for disposable pipette tips, e.g. racks or cassettes
    • 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
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • 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
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • 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
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/60—Deposition of organic layers from vapour phase
    • 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
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
    • 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
    • B05D3/04—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 gases
    • B05D3/0493—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 gases using vacuum
    • 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
    • B05D3/14—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 electrical means
    • B05D3/141—Plasma treatment
    • B05D3/142—Pretreatment
    • 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
    • B05D3/14—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 electrical means
    • B05D3/141—Plasma treatment
    • B05D3/145—After-treatment
    • 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
    • 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
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B05D5/083—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
    • 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
    • B05D7/24—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 for applying particular liquids or other fluent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/52—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by electric discharge, e.g. voltolisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/023—Adapting objects or devices to another adapted for different sizes of tubes, tips or container
    • 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
    • B05D2502/00—Acrylic polymers
    • 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
    • B05D2506/00—Halogenated polymers
    • B05D2506/10—Fluorinated polymers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

하우징 내에 포함된 하나 이상의 부품을 포함하는 장치에 코팅을 적용하는 방법이다. 하우징의 내면의 적어도 일부 및/또는 하나 이상의 부품의 적어도 일부에 액체 코팅 전구체를 적용한다. 액체 코팅 전구체를 증발시키기 위해 충분한 저압 조건을 폐쇄된 하우징에 적용하고 장치의 내면의 적어도 일부에 코팅을 형성하기 위해 액체 코팅 전구체를 개시한다.

Description

코팅{COATING}
본 발명은 물품에 코팅을 적용하는 새로운 방법, 및 이 방법에 의해서 코팅된 물품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들면, 전자장치 또는 전기장치와 같은 물품의 내면에 코팅을 적용하는 것에 관한 것이다.
전자장치 및 전기장치는, 전자부품 또는 전기부품 사이의 단락 및 회로 기판, 전자 칩 등과 같은 부품의 부식을 일으킬 수 있는, 액체, 특히 물에 의한 오염에 민감하다.
휴대용, 핸드헬드(handheld)의, 착용 가능한 장치는, 특히 환경 액체(예를 들면, 비 또는 욕실 스팀)에 노출될 가능성이 높기 때문에 액체에 의한 오염으로부터 손상될 위험이 있다. 핸드헬드 장치는, 특히 우연히 튀거나 떨어지는 액체에 노출될 수 있다. 특히, 휴대폰, 태블릿, 호출기, 라디오, 보청기, 랩탑, 노트북, 팜탑 컴퓨터, 및 개인 휴대 정보 단말기 (PDA) 등의 전자장치는, 모두 액체에 의한 오염에 의해 손상될 위험이 있다.
전자장치 및 전기장치와 더불어, 그 외의 광범위한 제품에 장치 성능을 향상시키기 위해 코팅을 적용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 실험 장비(예를 들면, 피펫 팁)에 액체 방수 코팅의 제공은, 시약의 보유를 최소화하여 정확성을 증가시키는 이점이 있다.
플라즈마 증착 기술은, 다양한 표면 상에 폴리머 코팅을 증착하기 위해 이용되는 것으로 알려져 있다. 이러한 기술은, 종래의 웨팅 화학적 방법(chemical method)에 비해 폐기물이 거의 생성되지 않는 깨끗한 건조 기술로서 인식된다. 이 방법을 사용하는 경우, 유기 분자로부터 플라즈마가 생성되고, 이는 전기장에서 행해진다. 이것이 기판의 존재하에서 수행되면, 플라즈마의 화합물의 라디칼이 기판에 중합된다. 종래의 폴리머 합성은, 모노머 종의 반복 단위를 함유하는 구조체를 생성하지만, 플라즈마를 사용해서 생성된 폴리머 네트워크는 상당히 분해되어, 복잡하고 불규칙적이다. 얻어진 코팅의 특성은, 사용된 모노머의 성질뿐 아니라 기판의 성질 및 증착된 조건에 의존할 수 있다.
종래에, 코팅될 기판이 플라즈마 챔버 내에 배치되고, 플라즈마를 적용하면서 모노머가 챔버 내에 도입되어, 폴리머 코팅이 주로 기판의 외면에 형성된다.
국제 공개 공보 제 WO2005/021833호에는, 플라즈마 중합에 의해 코팅을 형성하는 장치로서, 모노머가 액체의 형태로, 예를 들면, 시린지로 유지되고, 초음파 노즐을 통해 플라즈마 챔버에 공급되는 것이 기재되어 있다. 또한, 액체 모노머가 초음파 노즐에 도입되기 전에 기화될 수 있다.
국제 공개 공보 제 WO2007/083122호에는, 액체 손상으로부터 보호하기 위해 플라즈마 중합에 의해 전자장치 또는 전기장치에 폴리머층을 적용하는 방법이 기재되어 있다. 폴리머층은 완전히 조립된 장치의 외면 또는 개개의 부품에 적용된다. 두 경우에, 전기장치 또는 전자장치는 기체 상태로 증착될 물질과 함께 플라즈마 챔버 내에 배치된다.
전자장치 또는 전기장치는 일반적으로 인클로저 내에 포함된 전자부품 및/또는 전기부품을 포함한다. 출원인은, 완전히 조립된 전자장치 또는 전기장치를 종래 방법을 사용하여 플라즈마 중합에 의해 처리하는 경우, 전자장치 또는 전기장치의 내면(즉, 전자부품 및/또는 전기부품의 표면 및/또는 인클로저의 내면) 상의 코팅 양이, 모노머의 장치로의 확산 부족에 의해 제한되는 것을 발견했다.
전자장치 또는 전기장치로 조립하기 전에 전자부품 및/또는 전기부품을 개별적으로 처리하는 것은 이미 공지되어 있지만, 이러한 접근 방법은 컨택 상의 코팅에 의해 휴대폰의 작동을 방해하거나 대량 생산에서 매력적이지 않고 비싸질 수 있다.
플라즈마 중합에 의해 코팅을 적용하는 종래의 기술은, 웨팅 화학적 기술에 비해서 훨씬 빠르지만, 현재 너무 느려서 전자장치 또는 전기장치의 제조 공정 중에 '인-라인(in-line)'으로 사용되지 못한다. 이러한 종래 기술은, 물품이 챔버 내의 감소한 압력에 노출됨으로써 코팅 전에 처리된 물품을 배기하는(즉, 물품에 흡수된 또는 트래핑된 기체 또는 증기를 제거하는(drive off)) 단계를 필요로 하고, 이러한 단계에 의해서 공정 시간이 상당히 추가된다. 예를 들면, 종래 기술 방법에 의해서 조립된 휴대폰을 처리하는 일반적인 공정 시간은, 배치당 90분인데, 이는 인-라인 공정에서 필요한 24초 미만의 택트(takt) 시간에 비해 너무 느리다.
본 발명의 제1형태에 따르면, 하우징 내에 포함된 하나 이상의 부품을 포함하는 장치에 코팅을 적용하는 방법으로, 상기 방법은,
(i) 하우징의 내면의 적어도 일부 및/또는 하나 이상의 부품의 적어도 일부에 액체 코팅 전구체를 적용하는 단계;
(ii) 하우징 내측에 하나 이상의 부품을 포함하는 폐쇄된 하우징에 액체 코팅 전구체를 증발시키기 위해 충분한 대기압 미만의 조건을 적용하는 단계; 및
(iii) 장치의 내면의 적어도 일부 상에 액체 전구체로부터 코팅을 형성하기 위해 액체 전구체를 개시하는 단계;
를 포함하는 방법이 제공된다.
상기 코팅은 특히 물 및/또는 오일 방수 코팅인 액체 방수 코팅을 포함할 수 있다. 액체 방수 코팅은 장치의 하우징 내측에 적용되기 때문에 코팅은 매우 효율적이다. 보호되어야 하는 장치의 액체의 소스는, 환경 액체, 예를 들면, 물, 및 구체적으로 비, 해수, 우연히 엎지를 수 있는 기타 오일 또는 액체뿐 아니라, 습도를 포함한다. 또한, 성장을 억제하는 수분 흡수 부족으로 인해 항균성/항세균성을 나타낼 수 있다. 또한, 코팅은 낮은 유전율을 가질 수 있다.
액체 코팅 전구체의 활성화는 에너지화 필드 및/또는 이온화 필드를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 에너지화 필드 및/또는 이온화 필드는, 플라즈마를 포함하고, 예를 들면, 코팅은 플라즈마 중합에 의해서 형성될 수 있다. 또한, 에너지화 필드 및/또는 이온화 필드/전구체 활성화는, 페닝(penning) 이온화; 레이저; 대기 기반 플라즈마, 자유 라디칼 개시제, 및 가시광선 및 적외선을 포함하는 전자파의 광으로부터 선택된다. 또한, 액체 코팅 전구체의 활성화는, 개시된 및 산화 화학 증착을 포함할 수 있다.
코팅은 폴리머 코팅을 포함할 수 있다. 이 경우, 전구체는 모노머로서 지칭될 수 있다.
이러한 방법은, 전구체가 국소적으로 분배되고 하우징 내측에 높은 수분 레벨을 처리할 수 있기 때문에, 장치의 배기 공정 단계(즉, 장치에 용해되거나 트랩핑된 기체/증기를 제거 단계)가 필요하지 않은 이점이 있다. 이러한 배기 단계가 면제될 수 있기 때문에, 상기 공정은, 일반적으로 종래 기술의 배치당 90분에 비해 배치당 10분 미만으로, 종래기술의 방법보다 훨씬 빠르다. 따라서, 출원인은, 이러한 코팅을 조립 라인 내에 적합하게 적용하기 위해, 장치당 충분히 짧은 공정 시간 및 택트 시간을 갖는 방법을 성공적으로 제조했다. 따라서, 일 실시형태에서, 상기 장치는, 액체 코팅 전구체의 적용 전에 건조 또는 배기되지 않는다.
코팅은, 전자장치 또는 전기장치의 조립 라인 중에, 예를 들면, 조립 라인 후에 적용될 수 있다. 코팅의 적용 방법은 배치 및 연속 공정 둘 다에 적합하다. 이러한 방법은, 특히 전자장치 또는 전기장치(예를 들면, 휴대폰)의 조립 라인 중에 적용하기 위해 적합하다.
액체 코팅 전구체는 코팅의 성능을 최적화하기 위해 선택될 수 있는 다수의 위치에 적용될 수 있다. 예를 들면, 액체 방수 코팅은 하우징 내에서 개구에 가까운 위치 및/또는 액체 손상에 노출될 수 있는 위치(예를 들면, 부식하기 쉬운 위치)에 적용될 수 있다.
단계(i)에서 액체 코팅 전구체를 적용하는 방법은, 액체 코팅 전구체를 다수의 액적으로 분무 또는 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 액체 코팅 전구체에 흡수된 물질을 하우징 내에 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 액체 코팅 전구체는 전자장치 또는 전기장치의 인-라인 제조공정에 적용될 수 있다. 단계(i)에서 액체 코팅 전구체의 적용은 단계(iv)에서 이온화 필드의 적용 전에 120분 이하, 바람직하게 10분 이하일 수 있다. 액체 코팅 전구체의 적용 단계와 액체 코팅 전구체의 개시 단계 사이의 지연은, 전구체의 선택 및 증발 속도에 의존할 것이다.
액체 코팅 전구체는 단계(i)에서 하우징의 내면 및/또는 하우징 내에 하나 이상의 부품의 적어도 일부 또는 상기 하우징 또는 하나 이상의 부품에 부착된 물질에 직접 적용될 수 있다. 물질은, 예를 들면, 면, 종이, 셀룰로오스, 제올라이트 또는 기타 다공성 물질로부터 선택된 흡수체일 수 있다. 방법은, 분배된 액체 코팅 전구체 위에 제거 가능한 배리어층을 적용하는 단계 및 단계(ii)에서 하우징을 폐쇄하기 전에 배리어층을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제거 가능한 배리어층은, 액체 코팅 전구체의 증발에 의한 배리어 감소에 의해 제조 공정에서 액체 코팅 전구체가 더 일찍 적용될 수 있다. 이것은, 특히, 액체 코팅 전구체가 특정한 휘발성인 경우 유용할 수 있다. 제거 가능한 배리어층은, 접착제를 포함할 수 있고, 이 접착제는, 쉽게 부착되고 제거될 수 있고, 예를 들면, 낮은 점착성 접착체이다. 제거 가능한 배리어층은 폴리머 또는 금속성 호일로부터 선택된 물질을 포함할 수 있다.
단계(i)에서 액체 코팅 전구체를 적용하는 방법은, 액체 상태에서 코팅 전구체를 적용하는 단계로 제한되지 않는다. 예를 들면, 단계(i)는 하우징의 내면 및/또는 하우징 내의 하나 이상의 부품의 적어도 일부가 코팅 전구체의 증기에 노출되는 단계 및 이어서 하우징의 내면 및/또는 하나 이상의 부품의 적어도 일부 상에서 증기를 응축시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 액체 코팅 전구체를, 하우징의 내면 및/또는 하우징의 내에 하나 이상의 부품의 적어도 일부에 적용하기 위해 하우징을 개방하는 단계를 필요로 하지 않는다. 예를 들면, 액체 코팅 전구체는 하우징 내에서 개구를 통해 분무되거나, 액체 코팅 전구체의 증기가 하우징 내에서 개구를 통해 도입된 후 응축될 수 있다.
상기 장치는 전자장치 또는 전기장치를 포함할 수 있다. 전자장치 및 전기장치의 특정한 예는, 커뮤니케이션 장치, 예를 들면, 휴대폰 및 호출기, 라디오, 및 사운 및 오디오 시스템, 예를 들면, 라운드스피커, 마이크, 링거(ringer) 또는 버저, 보청기, 개인 오디오 장치, 예를 들면, 개인 CD, 테이프 카세트 또는 MP3 플레이어, 텔레비전, 휴대용 DVD 플레이어를 포함하는 DVD 플레이어, 비디오 리코더, 디지(digi) 및 기타 셋톱 박스, 예를 들면, Sky, 컴퓨터, 및 관련 부품, 예를 들면, 랩탑, 노트북, 테블릿, 또는 팜탑 컴퓨터, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 키보드, 또는 기계, 게임 콘솔 구체적으로 핸드헬드 플레이스테이션 등, 또는 실외 조명 시스템을 포함한다.
일 실시형태에서, 장치는 실험 장비를 포함한다. 예를 들면, 실험 장비의 하나 이상의 물품, 예를 들면, 피펫 팁이 용기 내에 포함될 수 있다. 이 경우에, 용기는 하우징을 포함하고, 실험 장비의 하나 이상의 물품은 하나 이상의 부품을 포함한다.
하우징의 내측으로부터의 확산을 제외하고 하우징의 외면을 액체 코팅 전구체에 노출할 필요는 없고, 내면의 액체 방수 코팅은 외면 상의 액체 방수 코팅 없이 전자장치 또는 전기장치에 충분한 보호를 제공한다. 그러나, 하우징의 외면도 또한 코팅될 수 있다. 이 경우에, 하우징의 외면이, 종래 기술에서와 같이 에너지화 필드 및/또는 이온화 필드가 적용되기 때문에, 코팅 전구체를 하우징의 외면에 인접해서 분무 또는 증기화 형태로 제공함으로써 내면과 동시에 코팅될 수 있다.
일 실시형태에서, 상기 방법은 반응 챔버에서 행해지고, 폴리머 코팅을 하우징의 외면에 형성하기 위해 코팅 전구체가 반응 챔버에 공급된다. 또 다른 실시형태에서 상기 방법은 반응 챔버에서 수행하고, 코팅 전구체가 반응 챔버에 공급되지 않는다.
상기 방법은 하우징의 외부 변색이 거의 발생하지 않는 이점이 있다. 변색은, 코팅 두께가 특정량을 초과하면 발생할 수 있다. 분배 전구체의 증가한 부피와 같은 특정한 조건하에서 성장 속도가 증가하고 및/또는 압력이 증가하면, 코팅이 두꺼워지고 잠재적인 변색을 일으킬 수 있다. 액체 코팅 전구체를 하우징 내측에 분배함으로써, 종래 기술 방법에서와 같은 하우징 외측으로부터 전구체의 확산에 의존하지 않는다. 따라서, 외면을 코팅하기 위해서 사용되는 전구체 부피(모두 사용되는 경우)는 낮게 유지될 수 있고, 얇은 코팅이 생성되어 변색을 막을 수 있다.
액체 코팅 전구체는 단일 전구체를 포함할 수 있다. 또한, 액체 코팅 전구체는 2개 이상의 상이한 전구체를 포함할 수 있다. 2개 이상의 상이한 전구체는 예를 들면, 사전 혼합되거나 별개로 적용될 수 있다.
액체 코팅 전구체는 식(I)의 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 I]
Figure pct00001
(여기서, R1, R2 및 R3는 독립적으로, 수소, 알킬, 할로알킬 또는 선택적으로 할로로 치환된 아릴이고; 및 R4는, X-R5기(여기서 R5는 알킬 또는 할로알킬기이고, X는 하나의 결합임); 식 -C(0)0(CH2)nY-의 기(여기서, n은 1 내지 10의 정수이고, Y는 하나의 결합 또는 술폰아미드기임); 또는 -(0)PR6(0)q(CH2)t-의 기(여기서 R6는 선택적으로 할로로 치환된 아릴이고, p는 0 또는 1이고, q는 0 또는 1이고, t는 0 또는 1 내지 10의 정수이고, 단 q는 1이고, t는 0 이외임)임)
액체 전구체는 식(II)의 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 II]
Figure pct00002
(n은 1 내지 10의 정수이고, R5는 알킬 또는 할로알킬기이고, R7는 수소, C1-10 알킬 또는 C1-10 할로알킬임)
상기 액체 전구체는 lH,lH,2H,2H-퍼플루오로옥틸 아크릴레이트 및 1H, 1H, 2H, 2H-헵타데카플루오로데실 아크릴레이트로부터 선택될 수 있다.
코팅은 플라즈마 중합에 의해서 형성될 수 있다. 플라즈마 중합을 효과적으로 수행하는 정확한 조건은, 모노머, 장치 등의 성질과 같은 팩터에 따라 변화하고, 일정한 방법 및/또는 기술을 사용하여 결정된다.
본 발명의 방법에서 사용하는 적합한 플라즈마는, 무선주파수(RF), 마이크로파 또는 직류(DC)에 의해 생성되는 것과 같은 비-평형 플라즈마를 포함한다.
이들은, 해당 기술 분야에서 공지된 바와 같이 대기압 미만에서 작동한다. 그러나, 특히 이들은 무선주파수(RF)에 의해서 생성된다.
다양한 형태의 장치가, 기체 플라즈마를 생성하기 위해서 사용될 수 있다. 일반적으로, 이들은 플라즈마가 생성되는 플라즈마 챔버 또는 용기를 포함한다. 이러한 장치의 특정한 예는, 국제 공개 공보 제 WO2005/089961호 및 국제 공개 공보 제 WO02/28548호에 기재되어 있고, 전체 내용은 참조로 포함되어 있지만, 그 외의 많은 종래의 플라즈마 생성 장치가 이용 가능하다.
일반적으로, 처리될 물품은, 증착될 물질을 갖는 플라즈마 챔버 내에 배치되고, 글로우 방전은 챔버 내에서 발화되고, 적당한 전압이 적용되고, 이는 연속 웨이브 또는 펄스일 수 있다.
플라즈마 내에 사용되는 가스는, 비활성 기체, 예를 들면, 헬륨 또는 아르곤, 전구체 화합물의 증기 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 전구체 화합물의 증기가 사용되면, 코팅은 내면과 더불어 하우징의 외면에도 형성된다.
하우징 내측에 적용되는 액체 코팅 전구체의 양은, 사용되는 특정한 모노머의 성질, 처리될 장치의 성질, 플라즈마 챔버의 크기, 가공될 물체의 크기 등에 따라 어느 정도 의존한다. 그러나, 그 양은 바람직하게 1 nl 내지 10 ml, 더 바람직하게 1 μl 내지 200 μl의 범위이고, 이는 구체적으로 휴대 장치에 적합하다.
모든 경우, 글로우 방전은 고주파 전압, 예를 들면, 13.56MHz를 적용함으로써 적합하게 발화된다. 이는, 전극을 사용하여 적합하게 적용되고, 전극은 챔버 내부 또는 외부에 있을 수 있지만, 큰 챔버의 경우에는 내부에 있다.
저압 조건은 0.1 mtorr 내지 lOOO mtorr의 범위 내에 있고, 사용되는 압력 조건은 모노머의 사용되는 부피 및 선택 및 기판 온도에 크게 의존한다.
적용되는 필드는 적합하게 1 내지 2000 W의 파워, 적합하게 약 100 W 최대 파워이고, 사용된 파워는 반응 챔버의 크기에 크게 의존한다. 펄싱(pulsing)이 사용되는 경우, 펄스는 매우 낮은 평균 파워를 생성하는 시퀀스로, 예를 들면, 타임 온(time on): 타임 오프(time off)의 비가 1:1 내지 1:3000인 시퀀스로 적용된다. 이러한 시퀀스의 특정한 예는 20 내지 50 μs 동안 작동하고, 예를 들면, 약 30 μs이고, 1000 μs 내지 30000 μs 동안 작동하지 않고, 특히 약 20000 μs이다. 이와 같은 방법으로 얻어진 일반적인 평균 파워는 0.01 W이다. 우수한 결과는, 연속적인 웨이브 플라즈마 사용해서 얻어졌다. X:1의 온:오프 비로서, X는 1 초과부터 무한대까지의 범위이고, 이는 효과적으로 연속적인 웨이브 플라즈마로서 작용하는 필드를 형성한다.
필드는 1초 내지 90분, 바람직하게 0.1 내지 60 분 적용되고, 식(I)의 화합물 및 장치 등의 성질에 의존한다.
적합하게 사용되는 플라즈마 챔버는, 특히 크기가 작은 경우에 다수의 장치를 수용하기 위해 충분한 부피의 것이다.
본 발명에 따른 장치를 제조하기 위해 특히 적합한 장치는, WO2005/089961에 기재되어 있고, 전체 내용은 본원에 참조로 포함되어 있다.
챔버는 배치 공정에 허용되는 실링 가능한 용기이거나, 연속적인 공정에서 사용될 수 있는 전기장치 또는 전자장치의 입구 및 출구를 포함할 수 있다. 특히, 후자의 경우, 챔버 내의 플라즈마 방전을 형성하기 위해 필요한 압력 조건은, 예를 들면, "휘슬링 누설(whistling leak)"을 갖는 장치에서 종래 기술에서와 같은, 고용량 펌프를 사용해서 유지된다.
본 발명의 제2형태는 선행하는 청구항 중 어느 하나에 따른 방법에 의해서 적용되는 폴리머의 코팅을 포함하는 장치를 제공한다.
본 발명의 제3형태는 선행하는 청구항 중 어느 하나에 따른 방법에 의해서 적용되는 코팅을 포함하는 전자장치 또는 전기장치를 제공한다.
본 발명의 제4형태는 선행하는 청구항 중 어느 하나에 따른 방법에 의해서 적용되는 코팅을 포함하는 실험 장비의 물품을 제공한다.
본 명세서의 설명 및 청구범위에서, 용어 "포함한다" 및 "함유한다" 및 용어의 변형, 예를 들면, "포함하는" 및 "포함하고"는 "이들로 한정되지 않고 포함하는"을 의미하고, 기타 성분 또는 단계를 배제하지 않는다. 또한, 문맥에서 달리 요구하지 않는 한, 단수는 복수를 포함하고, 특히 불명확한 물품이 사용되는 경우, 문맥에서 달리 요구하지 않는 한, 단수뿐 아니라 복수를 고려하는 것으로 이해된다.
본 발명의 각각의 형태의 바람직한 특성은 그 외의 형태의 어느 하나에 대해서 기재될 수 있다. 본 발명의 그 외의 특성은 다음의 실시예로부터 명백하게 될 것이다. 일반적으로, 본 발명에 대해서 말하면, 본 명세서(임의의 수반하는 청구항 및 도면을 포함)에 개시된 특성의 임의의 새로운 것, 또는 임의의 새로운 조합으로 확장된다. 따라서 본 발명의 특정한 형태, 실시형태, 또는 실시예에 대해 기재되는 특성, 특징, 화합물, 화학 부위 또는 그룹은, 달리 모순되는 것이 아니면 기재된 임의의 그 외의 형태, 실시형태, 또는 실시예에 적용될 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 달리 기재되어 있지 않으면, 본원에 개시되어 있는 임의의 특성은 동일한 또는 유사한 목적을 갖는 또 다른 특성에 의해서 대체될 수 있다.
상한 및 하한이 특성에 대해서 인용되는 경우, 임의의 하한과 임의의 상한의 조합에 의해서 정의되는 값의 범위가 포함될 수 있다.
본 발명은 다음의 비제한 실시예 및 수반한 도면을 참조해서 기재된다:
도 1은 인클로저의 내면 상에 배치된 면화 포플린 상의 모노머의 3개의 상이한 분포 패턴을 도시하고,
도 2는 모노머로 처리된 인클로저의 다양한 위치에 대한 물 방수 결과의 값을 도시하고(15 μl의 1액적 (패턴 I) 및 5 μl의 3액적(패턴 II)),
도 3은 패턴 III에서 ABS 표면 상에 직접 모노머 액적을 갖는 인클로저를 도시하고;
도 4는 패턴 III에서 모노머 액적 및 알루미늄 샘플 내측을 갖는 2개의 인클로저를 도시한다.
실시예 1
휴대폰 내측에 증착된 모노머 코팅
1H, 1H, 2H, 2H-헵타데카플루오로데실 아크릴레이트 (Apollo PC04389E, 95%+ 순도)의 액적은, 플라즈마 중합 공정에 전에 휴대폰 인클로저 내측에 증착되었다. 휴대폰 인클로저는 ABS로 제조되고 70 mm × 135 mm의 치수의 갖고 5 mm 직경의 2개의 원형 개구를 갖는다. 치수의 60mm × 130mm의 면화 포플린의 시트는 각 인클로저 내측에 배치되고 상이한 부피 및 분포 패턴으로 조절 가능한 마이크로피펫을 사용하여 면화 포플린에 적용되었다. 인클로저가 폐쇄된 후 플라즈마 중합 공정을 수행한다.
다음의 실시예에서 사용되는 모노머의 상이한 분포가 도 1에 도시되고, 인클로저(10) 및 모노머 액적(12)를 도시하고; 분포 패턴(I, II, 및 III)은 1, 3, 및 5개의 액적을 각각 갖는다. 이 실시예에서, 15μl의 1개의 액적(도 1의 패턴 I)은 각각 5μl의 3개의 액적(도 1의 패턴 II)과 비교하고, 한 개의 영역 적용과 균일하게 분산된 다수의 영역 적용 사이의 임의의 차이를 결정한다. 모노머의 동일한 총 부피를 사용하여 불충분한 모노머에 의한 잠재적인 차이는 제외하였다.
모노머의 액적이 상기 기재된 인클로저의 내면에 적용된 후, 인클로저가 폐쇄되고 전기용량 결합 플라즈마 반응기 용기 내측에 배치된다. 사용된 플라즈마 반응기 용기는 직사각형이고, 부피는 90 l이다. 플라즈마 반응 용기는 접지된 반응기 벽을 갖고 반응기와 동일한 물질로 제조된 RF 파워 전극을 갖는다. 인클로저는 전극과 벽 사이에 배치하였다. 반응기는, 공정 압력이 대기압 미만으로 되도록, 진공 펌프를 사용하여 베이스 압력을 4 mTorr 미만으로 감압했다. 냉각 플라즈마는 전극과 접지된 벽 사이에 적용된 13.56MHz의 펄스 및 연속 무선주파수에 의해 생성되었다. 공정 후에, 플라즈마 반응기 용기는 대기압으로 배출되고 처리된 물질을 제거했다.
IH, IH, 2H, 2H-헵타데카플루오로데실 아크릴레이트 (Apollo PC04389E, 95%+ 순도)는 플라즈마 반응 용기에 연결된 모노머 튜브에 배치된다.
인클로저는 다음 개략적인 공정 A 또는 공정 B를 수행한다. 실시예 1에서 공정 A가 사용된다.
공정 A:
가공 챔버는 개시 압력 80 mT이고 20 초 동안 30mT 미만으로 펌핑되고 여기서 30 초 배기 가스 점검이 수행되었다(OGR). 연속 플라즈마(CW)는 300W 의 파워에서 30초 동안 적용되고, CW로 10초 후 모노머 튜브로부터 모노머의 제1 슛(128ul)이 챔버에 도입되었다. 연속적인 웨이브 플라즈마의 적용 후, 모노머 튜브로부터의 모노머의 사전 슛(각각 128ul)이 챔버에 적용되었다. 펄스 플라즈마가 발화된 후 펄스 조건(압력 = 30mT, 시간 = 20s, 파워 = 400W 및 펄스 영역 37μs 온 및 10 ms 오프)하에서 모노머 튜브로부터 챔버로 모노머의 추가의 슛(128ul)을 도입하였다. 플라즈마 처리가 종료된 후, 챔버는 180 초 동안 청소되었다.
공정 B:
가공 챔버는 개시 압력 80 mT이고 챔버를 30 mT로 추가 펌핑하면서 300W의 파워에서 30초 동안 연속적인 플라즈마(CW)를 적용하였다. CW로 10초 후 모노머 튜브로부터 모노머의 제1 슛(128ul)이 챔버에 도입되었다. 연속적인 웨이브 플라즈마의 적용 후, 모노머 튜브로부터의 모노머의 사전 슛(각각 128ul)이 챔버에 적용되었다. 펄스 플라즈마가 발화된 후 펄스 조건(압력 = 30mT, 시간 = 20s, 파워 = 400W 및 펄스 영역 37μs 온 및 10ms 오프)하에서 모노머 튜브로부터 챔버로 모노머의 추가의 슛(128ul)을 도입하였다. 플라즈마 처리가 종료된 후, 챔버는 180 초 동안 청소되었다.
측정
상기 기재된 바와 같이 코팅된 ABS 인클로저 내의 면은 AATCC 193-2003 방법과 유사한 물 방수 스케일을 사용하여 시험하였다("물/알코올 용액 방수 시험"). 사용된 등급은 표 1에 제시된다.
Figure pct00003
탈이온수/이소프로판올(표 1에 따라 혼합)의 약 30 μl 액적은 조사될 면화 표면에 서서히 배치한다. 10초 후, 액적을 제거하고 웨팅에 대해서 면화를 관찰한다. 웨팅이 발생하면, 실패로 카운트한다. 웨팅되지 않으면, 통과되고 코팅이 실패할 때까지 표 1의 다음 라인의 혼합 비율을 사용하여 절차를 반복한다. 통과된 코팅에 가장 높은 등급이 제공된다.
실험 방법은 인클로저 내측에 처리된 면화 조각을 평가하기 위해 적용되었다. 15 μl의 1개의 액적(도 1의 패턴 I)은 각 5μl의 3개의 액적(도 1의 패턴 II)과 비교했다. 방수 실험 결과는 도 2에 도시되고, 인클로저(10) 상의 상이한 위치에서 실험된 값(14)을 도시한다. 면화의 중심에서의 하나의 액적은 일부 영역이 그외의 영역에 비해 나쁘게 수행된 비균일 코팅을 일으키는 반면, 더 멀리 분산된 더 작은 액적이 균일하게 잘 수행한 코팅을 생성하는 것이 발견되었다.
실시예 2
대조 인클로저
내부에 모노머가 포함되지 않은 대조 인클로저는 실시예 1과 동일한 조건하에서 처리했다(공정 A 사용). 이 경우, 임의의 코팅은, 전체, 공정의 CW 및 PW 단계 중에 챔버에 도입된 모노머로부터 생성되었다.
물 방수 실험의 결과에 따르면, 대조 인클로저는, ABS에서의 홀이 있는 2개의 스폿을 제외하고, 내부에 실질적으로 코팅을 갖지 않는 것을 나타낸다.
실시예 3
시간 연구 - 면화 상에서의 모노머 분배
모노머의 3 μl 액적을 면화 상에 배치하고 16 분 동안 관찰했다. 액적을 시각적으로 검사하였더니 시간 경과 후 증발되지 않았다. 실시예 1의 공정 A를 사용하는 다음의 플라즈마 처리는 방수 실험 번호 9를 나타냈다.
높은 비점 ~250℃으로 인해, 모노머는 증발에 의해 많이 손실되지 않고 면화에 흡수된다. 이는, 플라즈마에 노출되기 전에 합리적인 시간 동안 모노머를 분배할 수 있고, 생성 시에 적용하는 데에 적합하다.
이러한 실시예에 따르면, 적합한 흡수 물질은, 정의된 흡수시간 후 모노머가 충분히 증발하는 것을 나타낸다.
실시예 4
ABS 상의 모노머 증착
모노머는 도 3에 도시된 바와 같이 ABS 인클로저 상에 분포 패턴 III으로 직접 분배되었다. 면화 스트라이프(16)는 위트니스 조각(witness piece)으로서 인클로저 내에 배치되었다. 제1실험에서 각각의 액적의 부피는 1 μ1인 반면, 제2실험에서 각각의 액적의 부피는 3 μ1이었다. 인클로저는 23분 동안 개방하고, 그 후 액적을 검사했다.
23 분 후, 증발을 통한 모노머의 시각적인 손실은 없었다. 실시예 1의 공정 A를 사용하는 다음의 플라즈마 처리에서는, 3 μl의 방수 실험 번호 9 및 1 μl의 방수 실험 번호 4가, 면화가 도프된(cotton doped) 인클로저에서 진공 중 증발 등급에서 명확한 차이가 있는 것을 나타냈다. 이는, 모노머가 생성 시에 ABS 인클로저에 적용되고, 플라즈마 처리 전에 시간 지연이 있으며, 모노머의 상당한 손실은 없는 것을 나타낸다.
실시예 5
금속 처리
도 4에 도시된 바와 같이, 알루미늄 샘플(18)은 인클로저(10) 내에 배치하고, 하나는 면화(20)를 포함하고 하나는 면화 없이 행해진다. 5 × 3 μl 모노머 액적(12)은 분포 패턴 III으로 도시된 바와 같이 배치되고 실시예 1의 공정을 사용해서 처리했다.
공정 A에 의한 처리 후, 모노머는 잔류하지 않았다. 처리된 인클로저의 접촉각은 VCA Optima (ACT Products Inc.에 의한 제품)를 사용하여 측정했다. 접촉각 측정에 따르면, 알루미늄의 접촉각은 평균 118°이고, ABS 외측의 접촉각은 115°로 우수한 결과를 나타냈다.
실시예 6
외부 코팅
외부 코팅은 (실시예 1에 기재된)공정 A를 사용하여 수행하기 위해 접촉각 측정 및 색 변화 측정(ΔΕ94, 장치: x-rite) 을 사용하는 것을 특징으로 한다. 총 3 회의 수행을 분석하고, ABS 인클로저의 외측 표면에 대해서 평균 ΔΕ94가 0.23 (1하이면 통과), 평균 접촉각 117.0° (CV 1.3 %)를 나타냈다. 이것에 따르면, 외부 코팅이 생성되고, 공정 중에 도입된 모노머는 변색 및 CAM 실험을 통과하기 위해 충분한 것을 입증한다.
실시예 7
lH,lH,2H,2H-퍼플루오로옥틸 아크릴레이트의 30 × 1 μl 액적을 ABS 인클로저 내에 균일하게 배치했다. ABS 인클로저는 평가를 위해 면화 포플린 시트를 포함했다. 모노머를 분배한 후, ABS 인클로저를 폐쇄한 후 실시예 1 내지 7에서 사용된 90 l 챔버와 같이 20 l의 진공 챔버 내측에 배치했다. 압력은 250mT로 줄이고, 플라즈마는 100 W 연속 웨이브 무선주파수(13.56MHz)를 사용해서 타격되었다. 압력은 100 mT로 감소한 후 200 mT 공정 압력으로 빠르게 상승했다. 65초 후 RF를 스위치 오프하고, 챔버를 30초 동안 감압한 후 배출했다. 총 공정 시간은 140 초였다. 이러한 공정은, W9 이하의 물 방수 값으로 이어지는 반면, 인클로저 외측 외관의 현저한 변화는 관찰되지 않았다.
실시예 8
휴대폰 처리
휴대폰 케이스의 내면을 코팅하는 공정은 종래의 방법에 의해서 적용되는 코팅 및 미처리된 휴대폰과 비교했다. 종래의 방법에서는, 내면의 임의의 코팅이 하우징의 외측으로부터 전구체로의 확산에 의한 것이다.
공정:
휴대폰의 내부 처리:
휴대폰은, 실시예 1에서 공정 B의 모노머 분배 방법의 변형된 형태로 하기 기재된 파라미터를 사용해서 처리하고, 90 l 기기에서 행해졌다.
lH,lH,2H,2H-퍼플루오로옥틸 아크릴레이트의 17 × 1μl 액적은 플라즈마 처리 전에 휴대폰 하우징 내측에 휴대폰 주위에 분포되었다. 휴대폰 외측에 대한 기술적 효과를 달성하기 위해 플라즈마 처리 중에 추가의 소량의 모노머가 외부로 전달되었다. 다음의 공정 파라미터를 사용했다.
압력: 개시 압력 80 mT (67 초 후에 도달), 공정 압력 30 mT,
CW: 300W, 30 초 CW, 10 초 지연 + 1 슛 (슛 크기 16 μl)
PW: 1 PW 사전-슛, 400 W; 35 μs 온/10 ms 오프, ~ 19 초 PW, 1 슛
청소: 300 초
모노머: 내부에 사용된 총량 17 μl 및 외부에 사용된 총량 384 μl.
총 공정 시간: 7 분
종래의 휴대폰 처리:
휴대폰은 P2i Ltd's 4001 표준 공정을 사용해서 처리하고, 모노머가 기화 상태로 반응기에 적용된다. 모노머의 활성화는 13.56 MHz 무선주파수 발생장치를 사용해서 플라즈마 이온화에 의해서 달성된다. 중합 공정에 의해 코팅은 인클로저 내로 깊이 침투하지만, 약 90분 걸린다.
두 공정에서의 면화 인클로저:
내측의 면화 시트를 포함하는 ABS 인클로저(휴대폰과 동일한 부피 및 분포 패턴으로 분배된 모노머를 가짐)는, 가공 챔버 내측에 휴대폰에 인접해서 배치했다.
평가 방법 설명:
샤워 실험
처리된 휴대폰은 이하에 상세하게 기재된 샤워 실험에 노출되었다
이러한 실험은 Ingress Protection (IP) 등급: IEC60529: 2001(Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP code), 2001)에서 기재된 IP-X1 실험과 유사하다. IP 등급은, 고체 및 액체 물체에 대한 장치의 보호 수준을 기재한다. IP 등급은 IP-X1로 기재되고, 대시 후의 첫 번째 숫자는 고체 물체에 대한 보호를 나타내고, 두 번째 숫자는 액체 물체에 대한 보호를 나타낸다. 검사는 액체 물체에 대한 보호로 제한되기 때문에, 첫 번째 숫자는 X로 대체된다.
휴대폰은 9 ± 1.0 mm/의 유속으로 총 30분 동안 드립 박스에 노출한다. IP -X1는 10분 및 1.0 ± 0.5 mm/분의 유속으로 기재되고, 장치는 10분 후 기능에 대해서 검사했다. IP-X1과 더불어, 마찬가지로 IP-X2 장치 검사를 수행했다. 인-하우스(in-house) 샤워 실험에 대해, 10 분에 도달할 때까지 2분 마다 일반적인 장치 기능(파워 버튼, 음량 버튼, 스피커, 화면 기능(터치 및 디스플레이), 전측 및 후측 카메라)을 검사했다. 이 점으로부터 전방 기능을 30 분에 도달할 때까지 4분마다 검사했다. 샤워 실험 전후에 휴대폰의 중량을 측정했다. 장치 기능은, 24 시간 동안 검사하고, 이 후 내부 부품에 대한 부식 검사를 수행했다.
CAM
샤워 실험 평가 후, 휴대폰을 분해하고, 실시예 5에 기재된 것과 동일한 방법을 사용해서 내면의 접촉각을 측정했다.
샤워 실험 결과
미처리된 휴대폰:
미처리된 휴대폰은 샤워 실험을 통과하지 못하고 4분 노출 후 휴대폰이 기능하지 않았다. 물이 휴대폰에 침투되어 단락을 일으키고 작동을 방해했다.
휴대폰의 내부 처리:
본 방법에 의한 휴대폰 처리는 우수한 샤워 실험 성능으로 이어졌다. 실험은 30분 후 중단하고, 휴대폰은 전 시간 동안 견디고, 전방 22분으로부터 소수의 문제만이 보고되었다. 파워 버튼 및 음량 버튼은 응답 문제가 있었다. 버튼은 초기에 응답을 위해 2회 누를 필요가 있고, 그 후 정상 작동한다. 휴대폰은, 샤워 실험 다음날 부식에 대해 검사하였더니 완전히 기능했다.
종래의 휴대폰 처리:
표준 공정으로 처리된 휴대폰은 샤워 실험을 통과하지만, 터치 스크린에 대한 부품의 전기적 단락으로 인해 일부 디스플레이에서 문제를 일으켰다. 샤워 테스터로부터 휴대폰을 제거하고 수평으로 유지한 후, 디스플레이에서 메뉴를 열고 닫을 때 휴대폰이 전혀 작동하지 않는 것을 나타내는 것이 관찰되었다. 일단 물을 배수하기 위해 수직 방향으로 유지하면, 휴대폰은 항상 정상적인 작동으로 회복되었다. 샤워 실험 후, 휴대폰을 건조하고, 익일 최종 검사하였더니 모든 기능이 여전히 원래의 상태인 것을 나타냈다.
CAM 결과
샤워 실험후 물접촉각 측정은 표 2에 표시된다.
Figure pct00004
측정된 초기 물 접촉각은, 2개의 처리된 휴대폰은 평균 109°이고, 90° 내지 120°의 범위인 것을 나타낸다. 미처리된 휴대폰은 평균 접촉각이 85°이다. 이는 2개의 공정에 의해 충분한 내부 코팅 두께를 달성하는 것을 나타낸다.
접촉각 위치는, 모노머 증기의 중합이 휴대폰의 가능한 한 입구 지점에 가까운 것이 최선인 것을 나타낸다. 이는, 플라즈마 이온화에 의해 형성된 활성화 종(예를 들면, 질소, 산소, 물, 및 모노머 관련 종)에 의해, 휴대폰 하우징 내측에 중합이 개시되는 것에 기인하는 것을 나타낸다.
면화 인클로저
표 3은 90 l 분배 연구 및 P2i's 4001 종래의 공정에 대한 면화 인클로저에 대한 물 방수 결과를 기재한다. 90 l 챔버에서 분배 모노머로 처리된 인클로저는 실시예 8에 기재된 바와 같이 공정 7분에서 면화에 걸쳐서 모두 W10을 달성했다. 400 l 표준 공정의 모든 측정된 인클로저는, 진공 단계가 수분을 제거하기 위해 충분히 길고(20분) 최적의 코팅 침투를 허용하기 때문에, 면화 전체에서 W9를 달성했다.
Figure pct00005
결론
전기장치 및 전자장치를 처리하는 새로운 방법은 종래의 공정보다 훨씬 빠른 장치 내측에 코팅을 허용하면서 액체에 대해 우수한 보호를 제공한다. 이러한 실시예에 따르면, 이 방법은 높은 내부 접촉각, 낮은 변색, 및 우수한 샤워 실험 성능을 갖는 것을 나타낸다.
하우징 내측에 국소적으로 모노머를 분배함으로써, 장치 내측의 높은 수준의 수분에도 불구하고 코팅이 증착될 수 있고, 건조 또는 탈기 단계가 불필요하다. 이러한 이유로, 방법은 종래 기술 방법보다 상당히 빠르고, 모노머가 장치 외부에 플라즈마 챔버 내에 도입된다.
모노머의 내부 분배는, 모노머가 장치의 내측에 국소적으로 되기 때문에, 외면을 처리하기 위해 적은 양이 사용될 수 있기 때문에, 외면의 변색 위험이 감소했다.
장치를 처리하는 새로운 방법은 종래 기술 방법보다 훨씬 빠르고 매우 효율적인 액체 방수 코팅을 생성하고, 이 공정은 인-라인 제조 공정에서 사용하기 위해 적합하다.
적용 방법은 전구체가 임계 위치에 적용되어 이러한 영역에서 방수를 개선한다. 단단히 팩킹된 인클로저, 예를 들면, 휴대폰에서 소수 및 다수 분배 부피는 코팅 분포에 유리하다.

Claims (37)

  1. 하우징 내에 포함된 하나 이상의 부품을 포함하는 장치에 코팅을 적용하는 방법으로, 상기 방법은,
    (i) 상기 하우징의 내면의 적어도 일부 및/또는 하나 이상의 부품의 적어도 일부에 액체 코팅 전구체를 적용하는 단계;
    (ii) 상기 하우징 내측에 하나 이상의 부품을 포함하는 폐쇄된 하우징에, 상기 액체 코팅 전구체를 증발시키기 위해 충분한 대기압 미만의 조건을 적용하는 단계; 및
    (iii) 상기 장치의 내면의 적어도 일부 상에 상기 액체 전구체로부터 상기 코팅을 형성하기 위해 상기 액체 코팅 전구체를 개시하는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체의 개시 단계는, 플라즈마와 같은 에너지화 필드 및/또는 이온화 필드를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체의 개시 단계는, 대기 기반 플라즈마를 포함하는 플라즈마; 페닝 이온화; 레이저; 개시되고 산화된 화학 증착; 자유 라디칼 개시제; 및 가시광선 및 적외선을 포함하는 전자파로부터 선택되는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅은 플라즈마 중합에 의해서 형성되는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코팅은 펄스 플라즈마를 사용해서 적용되는, 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 코팅은 연속적인 웨이브 플라즈마를 사용해서 적용되는, 방법.
  7. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체는 다수의 위치에 액적으로 적용되는, 방법.
  8. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체는 상기 하우징 내에서 개구에 가까운 위치에 적용되는, 방법.
  9. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체는 액체 손상에 노출될 수 있는 위치에 적용되는, 방법.
  10. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체는 부식되기 쉬운 위치에 적용되는, 방법.
  11. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 전자장치 또는 전기장치를 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전자장치 또는 전기장치는 커뮤니케이션 장치, 사운드 및 오디오 시스템, 컴퓨터 또는 실외 조명 시스템으로부터 선택되는, 방법.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 실험 장비를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 장치는 용기에 포함된 피펫 팁과 같은 하나 이상의 실험 장비의 물품을 포함하는, 방법.
  15. 상기 어느 한 항에 있어서,
    단계(i)는 상기 액체 코팅 전구체를 분무에 의해서 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계(i)는 상기 액체 코팅 전구체를 다수의 액적으로서 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
  17. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계(i)는 액체 코팅 전구체에 흡수된 물질을 상기 하우징에 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계(i)는 상기 액체 코팅 전구체를 기체 상태로부터 응축시키는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체의 기체 상태는 대기압 미만의 조건에서 증발시켜서 형성되는, 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체의 증기는 상기 하우징의 개구를 통해 도입되는, 방법.
  21. 제15항 또는 제20항에 있어서,
    상기 하우징이 폐쇄되어 있는 동안, 단계(i)에서 상기 액체 코팅 전구체를 적용하는, 방법.
  22. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징의 외면은, 상기 하우징의 내측으로부터의 확산을 제외하고, 상기 액체 코팅 전구체에 노출되지 않는, 방법.
  23. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 반응 챔버 내에서 행해지고, 상기 하우징의 외면 상에 폴리머 코팅을 형성하기 위해 상기 반응 챔버에 코팅 전구체가 공급되는, 방법.
  24. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 반응 챔버 내에서 행해지고, 상기 반응 챔버에 코팅 전구체가 공급되지 않는, 방법.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 코팅 전구체는 2개 이상의 상이한 전구체를 포함하는, 방법.
  26. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 코팅은 상기 장치의 조립 라인 중에 적용되는, 방법.
  27. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 액체 코팅 전구체의 적용 전에 건조되지 않는, 방법.
  28. 상기 어느 한 항에 있어서,
    액체 전구체는 식(I)의 화합물인, 방법.
    [화학식 I]
    Figure pct00006

    (여기서, R1, R2 및 R3는 독립적으로, 수소, 알킬, 할로알킬 또는 선택적으로 할로로 치환된 아릴이고; 및 R4는, X-R5기(여기서 R5는 알킬 또는 할로알킬기이고, X는 하나의 결합임); 식 -C(0)0(CH2)nY-의 기(여기서, n은 1 내지 10의 정수이고, Y는 하나의 결합 또는 술폰아미드기임); 또는 -(0)PR6(0)q(CH2)t-의 기(여기서 R6는 선택적으로 할로로 치환된 아릴이고, p는 0 또는 1이고, q는 0 또는 1이고, t는 0 또는 1 내지 10의 정수이고, 단 q는 1이고, t는 0 이외임)임)
  29. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 전구체는 식(II)의 화합물인, 방법.
    [화학식 II]
    Figure pct00007

    (n은 1 내지 10의 정수이고, R5는 알킬 또는 할로알킬기이고, R7는 수소, C1-10 알킬 또는 C1-10 할로알킬임)
  30. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 전구체는 lH,lH,2H,2H-퍼플루오로옥틸 아크릴레이트 및 1H, 1H, 2H, 2H-헵타데카플루오로데실 아크릴레이트로부터 선택되는, 방법.
  31. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅은 액체 방수 코팅인, 방법.
  32. 상기 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅은 물 및/또는 오일 방수 코팅인, 방법.
  33. 상기 어느 한 항에 따른 방법에 의해서 적용되는 폴리머의 코팅을 포함하는 장치.
  34. 상기 어느 한 항에 따른 방법에 의해서 적용되는 코팅을 포함하는 전자장치 또는 전기장치.
  35. 상기 어느 한 항에 따른 방법에 의해서 적용되는 코팅을 포함하는 실험 장비의 물품.
  36. 실질적으로 본원에 수반된 도면에 대해 기재된 장치에 코팅을 적용하는 방법.
  37. 실질적으로 본원에 수반된 도면에 대해 기재된 장치.
KR1020167026122A 2014-02-28 2015-02-24 코팅 KR20160127053A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1403558.8A GB201403558D0 (en) 2014-02-28 2014-02-28 Coating
GB1403558.8 2014-02-28
PCT/GB2015/050521 WO2015128627A1 (en) 2014-02-28 2015-02-24 Coating

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160127053A true KR20160127053A (ko) 2016-11-02

Family

ID=50490567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167026122A KR20160127053A (ko) 2014-02-28 2015-02-24 코팅

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10328460B2 (ko)
EP (1) EP3110563B1 (ko)
JP (1) JP2017509476A (ko)
KR (1) KR20160127053A (ko)
CN (1) CN106255555B (ko)
AU (1) AU2015221908A1 (ko)
GB (2) GB201403558D0 (ko)
MX (1) MX2016011020A (ko)
RU (1) RU2016138178A (ko)
TW (1) TWI655975B (ko)
WO (1) WO2015128627A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109071966B (zh) 2015-06-09 2022-07-22 P2I有限公司 涂层
BE1025386B1 (nl) * 2017-06-23 2019-02-12 P2I Ltd Coating
US11691175B1 (en) * 2022-07-18 2023-07-04 Tokyo Electron Limited Methods for area-selective deposition of polymer films using sequentially pulsed initiated chemical vapor deposition (spiCVD)

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4822632A (en) * 1985-05-16 1989-04-18 Becton, Dickinson And Company Ionizing plasma lubricant method
CA1271160A (en) * 1985-05-16 1990-07-03 Joel L. Williams Ionizing plasma lubricant method
US6169127B1 (en) 1996-08-30 2001-01-02 Novartis Ag Plasma-induced polymer coatings
CN1190545C (zh) 1997-06-14 2005-02-23 英国国防部 表面涂层
GB9712338D0 (en) 1997-06-14 1997-08-13 Secr Defence Surface coatings
DE19824364A1 (de) 1998-05-30 1999-12-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Aufbringen eines Verschleißschutz-Schichtsystems mit optischen Eigenschaften auf Oberflächen
DE19945935B4 (de) 1999-09-24 2008-01-03 Universität Heidelberg Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmodifizierten Schichtsystems
DE10044841B4 (de) 2000-09-11 2006-11-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Plasmaverkapselung für elektronische und mikroelektronische Bauelemente wie OLEDs sowie Verfahren zu dessen Herstellung
TR200400076T4 (tr) 2000-10-04 2004-02-23 Dow Corning Ireland Limited Bir kılıf oluşturmaya yarayan metot ve aparat
SE0200313D0 (sv) 2002-02-01 2002-02-01 Astrazeneca Ab Novel process
GB0211354D0 (en) 2002-05-17 2002-06-26 Surface Innovations Ltd Atomisation of a precursor into an excitation medium for coating a remote substrate
GB0212848D0 (en) 2002-06-01 2002-07-17 Surface Innovations Ltd Introduction of liquid/solid slurry into an exciting medium
US20040028931A1 (en) * 2002-06-26 2004-02-12 Bletsos Ioannis V. Coated sheet materials and packages made therewith
US20060113192A1 (en) 2003-01-23 2006-06-01 Keiichi Kurashina Plating device and planting method
GB2419358B (en) 2003-08-28 2008-01-16 Surface Innovations Ltd Apparatus for the coating and/or conditioning of substrates
GB0406049D0 (en) 2004-03-18 2004-04-21 Secr Defence Surface coatings
JPWO2006067952A1 (ja) 2004-12-20 2008-06-12 コニカミノルタホールディングス株式会社 ガスバリア性薄膜積層体、ガスバリア性樹脂基材、有機ｅｌデバイス
WO2006129800A1 (ja) 2005-06-03 2006-12-07 Daikin Industries, Ltd. パターン形成用表面処理剤
GB2434368B (en) 2006-01-20 2010-08-25 P2I Ltd Plasma coated laboratory consumables
GB2434369B (en) 2006-01-20 2010-08-25 P2I Ltd Plasma coated electrical or electronic devices
KR20100056464A (ko) 2007-07-17 2010-05-27 피2아이 리미티드 플라즈마 그라프트 중합에 의한 물품의 액체 방수 방법
DE102007041544A1 (de) 2007-08-31 2009-03-05 Universität Augsburg Verfahren zur Herstellung von DLC-Schichten und dotierte Polymere oder diamantartige Kohlenstoffschichten
EP2192993A4 (en) 2007-10-01 2012-02-15 Exogenesis Corp METHOD AND SYSTEM FOR COATING THE SURFACE OF A MEDICAL DEVICE WITH A THERAPEUTIC ACTIVE SUBSTANCE AND DRUG COMPRISING MEDICAL DEVICES MANUFACTURED THEREFOR
US8288513B2 (en) 2008-07-25 2012-10-16 Becton, Dickinson And Company Defined cell culturing surfaces and methods of use
EP2408947A1 (en) 2009-03-19 2012-01-25 Anthony Herbert Apparatus and method for deposition of functional coatings
DE102009041132B4 (de) * 2009-09-14 2014-08-14 Schott Ag Verfahren zur Herstellung einer Gleitschicht und pharmazeutisches Packmittel mit Gleitschicht
EP2422887A1 (en) * 2010-08-27 2012-02-29 Oticon A/S A method of coating a surface with a water and oil repellant polymer layer
DE102011009057B4 (de) * 2011-01-20 2015-12-10 Schott Ag Plasma-Behandlungsvorrichtung zur Herstellung von Beschichtungen und Verfahren zur innenseitigen Plasmabehandlung von Behältern
US8852693B2 (en) 2011-05-19 2014-10-07 Liquipel Ip Llc Coated electronic devices and associated methods
US20120321776A1 (en) 2011-06-17 2012-12-20 Robert Vetrecin Process for in situ plasma polymerization of silicone coatings for surgical needles
GB201112516D0 (en) * 2011-07-21 2011-08-31 P2I Ltd Surface coatings
GB2489761B (en) 2011-09-07 2015-03-04 Europlasma Nv Surface coatings
EP2809453B1 (en) 2012-02-02 2016-11-02 Centre de Recherche Public Henri Tudor Superamphiphobic surfaces by atmospheric plasma polymerization
GB2500138B (en) 2012-03-06 2014-03-19 Semblant Ltd Coated electrical assembly and method
GB2510213A (en) 2012-08-13 2014-07-30 Europlasma Nv Forming a protective polymer coating on a component
US20140087067A1 (en) 2012-09-21 2014-03-27 Frederic Gerard Auguste Siffer Method of coating a metal mold surface with a polymer coating, mold for rubber products and method of molding rubber products
US20150291830A1 (en) 2012-11-16 2015-10-15 Liquipel Ip Llc Apparatus and methods for plasma enhanced chemical vapor deposition of polymer coatings
GB201305500D0 (en) 2013-03-26 2013-05-08 Semblant Ltd Coated electrical assembly
BE1021288B1 (nl) 2013-10-07 2015-10-20 Europlasma Nv Verbeterde manieren om plasma te genereren op continue vermogens wijze voor lage druk plasma processen
MX2017015916A (es) 2015-06-09 2018-08-21 P2I Ltd Mejoras relacionadas con recubrimientos.
AU2016275277A1 (en) 2015-06-09 2018-02-01 P2I Ltd Coating
CN109071966B (zh) 2015-06-09 2022-07-22 P2I有限公司 涂层

Also Published As

Publication number Publication date
US20170066013A1 (en) 2017-03-09
GB2529006A (en) 2016-02-10
EP3110563B1 (en) 2019-06-05
TWI655975B (zh) 2019-04-11
EP3110563A1 (en) 2017-01-04
AU2015221908A1 (en) 2016-09-22
GB201503054D0 (en) 2015-04-08
RU2016138178A (ru) 2018-04-02
CN106255555B (zh) 2020-06-16
US10328460B2 (en) 2019-06-25
CN106255555A (zh) 2016-12-21
JP2017509476A (ja) 2017-04-06
GB201403558D0 (en) 2014-04-16
TW201544199A (zh) 2015-12-01
WO2015128627A1 (en) 2015-09-03
MX2016011020A (es) 2017-03-31
RU2016138178A3 (ko) 2018-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2882815T3 (en) surface coating
DK2727658T3 (en) Method of coating a surface with a water and oil repellent polymer layer
EP1976942B1 (en) Novel products
US20140141674A1 (en) Apparatus and methods for plasma enhanced chemical vapor deposition of dielectric/polymer coatings
KR102496134B1 (ko) 대기압 플라즈마 증착을 이용하여 규칙적인 중합체 박막을 형성하는 방법
GB2556246B (en) Method for forming a coating on an electronic or electrical device
GB2601447A (en) Coatings
CN111607262B (zh) 带有聚合物纳米涂层的基材及形成聚合物纳米涂层的方法
KR20160127053A (ko) 코팅
US20200032072A1 (en) Coating
JP2021518676A (ja) 保護された接続及びその接続を含むコネクタを形成する方法
BE1025386B1 (nl) Coating