KR20180051236A - 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법 - Google Patents

전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 코팅용액의 제조방법에 관한 것이며, 초발수 코팅제와 과불소화 화합물의 혼합용액에 담궜다 뺌으로써 방수 및 방진기능을 부여할 수 있다. 과불소화 화합물은 플루오르화 케톤(Perfluoroketone) 또는 이소(iso) 화합물을 포함한 메칠퍼플루오르부틸에테르(methyl perflurobutyl ether)로서 선택될 수 있다.

Description

전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법{Method for preparing super-hydrophobic coating solution to impart waterproof and dustproof to electronic device and electronic parts}
본 발명은 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법에 관한 것이며, 초발수 코팅제와 과불소화 화합물의 혼합용액에 담궜다 뺌으로써 방수 및 방진기능을 부여할 수 있다. 과불소화 화합물은 플루오르화 케톤(Perfluoroketone) 또는 이소(iso) 화합물을 포함한 메칠퍼플루오르부틸에테르(methyl perflurobutyl ether)로서 선택될 수 있다.
전자기기 및 전자부품은 도전성 회로를 기본으로 하기 때문에 항상 습기와 먼지로 인하여 문제가 발생한다. 즉 습기나 수분으로 인하여 회로가 쇼트될 수 있고, 먼지 때문에 스파크가 발생되어도 회로가 쇼트될 수 있다.
이에 따라 전자기기나 전자부품에 코팅막을 입혀서 방수 및 방진 기능을 부여함으로써 오작동을 방지하는 것은 물론 수명을 늘리기 위한 기술에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다.
특히 스마트폰이 대중화되고, 스마트폰 A/S 항목 중 침수로 인한 피해가 가장 큰 항목을 차지하면서 방수 및 방진에 관한 연구개발이 급증하고 있다.
종래기술에 따르면, 스마트폰 방수를 위한 발수코팅을 위해 플라즈마 및 화학적 기상증착 등 다양한 건식방법을 적용하고 있으나, 접촉각 110도 미만의 발수 코팅으로 충분한 방수 효과를 얻기 어렵다. 또한 진공 장치 또는 처리 가격이 비싸 상업화하기 힘들며, 일반 스마트폰 매장에서 소비자를 대상으로 방수 처리가 불가능하다.
또한 스프레이와 같은 습식방법으로 스마트폰 방수처리를 시도하고 있으나, 스마트폰 완제품을 방수 처리하기에는 상당부분 미흡하다. 이는 스프레이 코팅 작업시 발수 입자가 스마트폰 완제품의 경우 수분이나 먼지 등이 들어갈 수 있는 구멍이나 간극 등에 충분하고 균일하게 코팅되기 힘들기 때문이다.
공개특허공보 제10-2016-0056695호의 전자부품의 방수 코팅 방법. 공개특허공보 제10-2013-0082050호의 내부 내수성 코팅들을 갖는 전자장치들을 조립하는 시스템. 등록특허공보 제10-0489792호의 고장서류와 인쇄물 보호를 위한 패럴린 고분자 코팅방법.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 해당 전자기기 또는 전자부품에 방수 및 방진 기능을 부여할 수 있는 처리용액의 제조방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 방수처리 및 방진처리용액에 침지시킴으로써 전자기기 또는 전자부품의 미세홈이나 간극 사이를 코팅하여 방수 및 방진 기능을 부여할 수 있는 용액의 제조방법을 제공하려는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 코팅용액의 제조방법은 초발수 코팅제를 제조하는 단계와, 제조된 초발수 코팅제를 과불소화 화합물에 혼합하여 코팅용액을 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리방법은 초발수 코팅제를 제조하는 단계와, 제조된 초발수 코팅제를 과불소화 화합물에 혼합하여 코팅용액을 제조하는 단계와, 전자기기 또는 전자부품을 코팅용액에 침지시키는 단계와, 전자기기 또는 전자부품을 건조하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 과불소화 화합물은 플루오르화 케톤(Perfluoroketone) 또는 이소(iso) 화합물을 포함한 메칠퍼플루오르부틸에테르(methyl perflurobutyl ether)일 수 있다.
한편, 상기 코팅용액의 과불소화 화합물은 건조 시 기화되어 초발수 코팅막이 형성된다.
본 발명은 전자기기 및 전자부품을 초발수 코팅제와 과불소화 화합물로 이루어진 코팅용액에 담궜다 뺌으로써 초발수 코팅이 형성되어 방수 및 방진기능을 부여할 수 있다.
특히, 스마트폰의 경우 해당 코팅 용액에 담궜다 뺌으로써 스마트폰의 미세홈이나 간극 사이에 초발수 코팅물질이 들어가 코팅됨으로써 해당 전자기기 및 전자부품에 방수 및 방진 기능을 부여할 수 있다.
또한, 방수 및 방진 처리가 단순하므로 일반 스마트폰 매장에서도 소비자를 대상으로 스마트폰 방수처리를 진행할 수 있다.
도 1은 "실시예 1"과 "실시예 2"의 슬라이드 글라스 상에 물방을 떨어뜨려 접촉각을 측정한 것이다.
도 2는 초발수 코팅처리 후 PCB 기판 상에 형성되는 물방울의 형태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 “실시예 1”에 따른 방수 테스트를 수행한 것을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 “실시예 2”에 따른 방수 테스트를 수행한 것을 나타낸 것이다.
도 5는 초발수 코팅처리가 되지 않은 PCB 기판을 물속에 넣고 작동여부를 시험하는 것을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 따른 코팅용액의 제조방법의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 방수 및 방진 코팅용액의 제조방법은 다음과 같다.
본 발명에 따른 코팅용액의 제조방법은 초발수 코팅제를 제조하는 단계와, 제조된 초발수 코팅제를 과불소화 화합물에 혼합하여 코팅용액을 제조하는 단계를 포함한다. 그리고 이와 같이 제조된 코팅용액을 사용하여 전자기기 또는 전자부품을 코팅하는 방법은 전자기기 또는 전자부품을 코팅용액에 침지시키는 단계와, 전자기기 또는 전자부품을 건조하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 초발수 코팅제의 초발수 물질은 표면장력이 낮은 물질을 사용할 수 있다. 초발수 물질은 실리콘 원소를 포함하는 화합물 및 불소원소를 포함하는 화합물일 수 있다. 또한 극성이 작은 하이드로 카본 계열의 왁스류가 사용될 수 있다.
실시예로서 초발수 물질로는 실록산 화합물, 실란 화합물, 실라잔 화합물, 불소 화합물 중에서 선택될 수 있다. 실록산 화랍물로는 폴리디메틸실록산, 폴리비닐실록산, 폴리페닐메틸실록산, 헥사메틸디실록산 등으로 구성되는 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있으며, 실란 화합물로는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 클로로트리메틸실란으로 구성되는 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다. 또한 실라잔 화합물로는 헥사메틸디실라잔, 폴리실라잔과 같은 규소-질소 결합이 있는 물질이 사용될 수 있으며, 불소 화합물로는 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알케닐기 등과 퍼플루오르화 탄소 결합을 갖는 불소 화합물 등이 사용될 수 있다.
또한 초발수성을 발현할 수 있도록 표면을 개질한 무기 산화물 입자도 포함될 수 있는데 구체적으로는 Si, Ti, Zn, Al, Mn 및 그 조합으로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것이 바람직하다.
상기 초발수성을 갖는 물질은 분자의 일면에 이온성 작용기 등을 포함하는 구조이며, 이러한 화합물이 발수 효과를 내는 것은 코팅 후 표면으로 이동하여 공기면과 접촉하여 극성이 작은 부분이 최외각에 분포하게 되어 물을 밀어 내거나 또는 오염물질을 밀어내는 특성을 나타내게 한다.
예를들어, 상기 실록산 화합물은 하이드로 카본 등으로 이루어진 작용기를 가지고 있는데, 이러한 작용기는 코팅 후 표면으로 배향하여 물방울 단위를 밀어내는 역할을 한다.
초발수 물질은 표면에 놓여진 물과의 접촉각이 100도 이상을 나타내며, 구체적으로는 150도 이상이면 초발수 특성을 나타내기에 적합하다.
상기 초발수 물질은 단독으로 사용할 수 있으나, 수용성 또는 유기용제 형태의 유기, 무기, 유-무기 복합 바인더와 함께 사용될 수 있다.
바인더는 수용성 또는 용제타입의 바인더를 포함하며, 우레탄, 에폭시, 아미드, 이미드, 에스터, 카복실, 수산기, 실란계, 티타네이트, 실리케이트 등을 1개 이상 포함하고 있는 바인더를 단독 또는 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 예시한 바인더들은 사용할 용매의 물성에 따라 선택하여 첨가되며, 이 경우 첨가량은 요구되는 초발수성 기능에 따라 상이할 수 있다.
상기 초발수 코팅제는 과불소화 화합물에 혼합된다. 과불소화 화합물은 미세한 틈 사이에 스며들어 초발수 코팅제를 흡착시키고 코팅막을 형성한 후 제거되는 물질이 선택된다. 과불소화 화합물로는 플루오르화 케톤(Perfluoroketone), 이소(iso) 화합물을 포함한 메칠퍼플루오르부틸에테르(Methyl fluorobutyl ether) 중에서 선택된다.
이하, 본 발명에서는 과불소화 화합물로서 플루오르화 케톤(Perfluoroketone)을 사용하는 것을 실시예로 설명한다.
상기 제조된 초발수 코팅제는 플루오르화 케톤 용액과 혼합하여 코팅용액을 제조한다.
플루오르화 케톤은 케톤의 분자에서 탄소 원자를 불소로 치완해 인위적으로 만든 물질로 CF3CF2(O)CF(CF3)2 라는 분자식을 가지고 있다. 플루오르화 케톤은 불소가 함유되어 있어 안정된 성질을 가진다. 또한 접촉한 물질과 반응을 일으키지 않는다.
플루오르화 케톤 100mL에 초발수 코팅제 1g을 혼합하여 분산시키는 것이 적당하고 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 플루오르화 케톤과 초발수 코팅제를 혼합한 혼합용액의 분산을 위해 분산제 또는 초음파 등과 같은 분산장비를 사용할 수 있다.
이와 같이 제조된 코팅용액에 전자기기나 전자부품을 침지시킨다. 스마트폰을 코팅용액에 담궜을 때, 불소가 포함된 플루오르화 케톤은 안정된 성질을 가지고 있어 전기가 통하지 않고 접촉한 스마트폰과 반응을 일으키지 않는다. 단지 코팅용액에 분산된 초발수 코팅제가 스마트폰의 홀(hole)이나 간극 등에 침투해 표면에 흡착되어 코팅막을 형성한다.
코팅막 형성을 위한 침지 시간은 15~30분이 적정하나 코팅 대상물체의 크기, 온도, 습도 등 코팅 환경에 따라 달라질 수 있다. 다만 침지 시간이 짧을 경우 충분한 초발수 특성을 발현하기 힘들다.
플루오르화 케톤의 끓는 점은 49℃로서 물보다 훨씬 낮다. 이에 따라, 코팅 후 스마트폰을 코팅용액에서 공기 중으로 빼내면, 건조되는데 몇 분이 걸리지 않는 장점이 있다.
건조 시 플루오르화 케톤이 증발되고, 표면에 흡착된 초발수 코팅입자 또는 코팅층은 외부 습기나 수분 및 먼지 등을 막는 방수 및 방진 기능을 부여한다.
추가적으로 코팅막의 특성향상, 내구성 및 표면과의 접착력 향상을 위하여 열 또는 광 경화 공정 또는 열 건조 등과 같은 후처리 공정을 더욱 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 방수 및 방진 특성을 위해 초발수 코팅을 형성하는 것 외에 기능적 특성을 발현하기 위해 코팅용액에 기능성 물질을 추가하는 것도 가능하다.
예를 들면, 코팅용액에 전자파 차폐나 대전방지 등과 같은 특성을 나타내는 전도성 물질을 상기 초발수 코팅 물질과 함께 혼합할 수 있다. 상기 전도성 물질로는 구리, 알루미늄, 은, 금, 니켈, 비스무스, 팔라듐, 또는 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 특히 전기전도도를 가지며 투명한 물질로 금속산화물, 전도성 나노물질 또는 전도성 고분자를 포함할 수 있다.
상기 금속산화물은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zincoxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), AZO(Al-doped ZnO), GZO (Ga-doped ZnO), SnO2 및 ZnO으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한 전도성 나노물질로는 나노와이어 등의 나노금속계 소재, 탄소나노튜브 등의 나노카본계 소재, 탄소나노튜브와 금속 산화물의 하이브리드(hybrid) 소재, 또는 그래핀과 금속산화물의 하이브리드 소재로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한 전도성 고분자는 폴리티오펜, 폴리티오펜 유도체, 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜 (Poly3,4-ethylenedioxythiophene(PEDOT))를 포함할 수 있다. 특히, PEDOT는 가시광선 투과율이 높으면서 고분자 도판트로서 폴리스티렌술포네이트를 사용하기 때문에 코팅 등에 사용하여도 다른 물질에 비하여 안정성이 뛰어나며 코팅을 위해 다른 물질과 혼합하여도 그 특성이 우수하다. 전도성 고분자는 고분자 매트릭스 내에 나노와이어 등의 나노금속계 소재, 탄소나노튜브 등의 나노카본계 소재, 탄소나노튜브와 금속 산화물의 하이브리드(hybrid) 소재, 또는 그래핀과 금속산화물의 하이브리드 소재 등의 전도성 물질을 포함한 것일 수 있다. 상기 전도성 물질은 이에 한정되는 것은 아니며, 전기 전도성이 우수한 물질이면 제한 없이 가능하다.
추가적으로 대전방지 기능을 부여하는 물질로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리파라페닐렌비닐렌, 폴리아진, 폴리-p-페닐렌설파이드, 폴리퓨란, 폴리아세틸렌, 폴리티오펜, 폴리아닐린 유도체, 폴리피롤 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리아진 유도체, 폴리-p-페닐렌설파이드 유도체, 폴리퓨란 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(Poly3,4-ethylenedioxythiophene(PEDOT)), 탄소나노튜브(carbon nanotube), 그래핀(graphene), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종 이상을 포함할 수 있다.
특히, PEDOT는 가시광선 투과율이 높으면서 고분자 도판트로서 폴리스티렌술포네이트를 사용하기 때문에 코팅 등에 사용하여도 다른 물질에 비하여 안정성이 뛰어나며 코팅을 위해 다른 물질과 혼합하여도 그 특성이 우수하다.
〈실시예 1〉
졸-겔 합성법을 이용하여 나노 실리카(SiO2) 입자를 제조한다. 입자의 제조를 위해 250ml 둥근 사구 플라스크에 에탄올 150ml, 암모니움하이드록사이드 9ml를 넣고 60℃에서 30분간 교반한다. 교반된 용액에 테트라에틸올소실리케이트 9ml 추가하고, 90분간 교반하여 구형의 나노 실리카 입자를 제조한다. 실리카 입자를 에탄올로 2~3회 세척하고, 50℃에서 건조 후 특별한 정제없이 사용한다.
상기 제조된 나노 실리카 입자 2g을 헥산과 클로로트리메틸실란을 100ml로 하는 혼합물에 천천히 넣고 초음파 장비를 사용하여 분산시킨다. 분산 후 55℃에서 2시간 동안 교반하고 물로 2~3차례 세척 후 50℃에서 건조하여 초발수 입자를 얻는다.
제조된 초발수 입자 1g을 100ml 플루오르화 케톤에 넣고 초음파 장비를 사용하여 30분간 분산시키고 30분간 교반하여 코팅용액을 준비한다.
그리고 방수 특성을 확인하기 위하여 전자기기를 준비한다. 시험에 사용된 전자기기는 PCB 회로기판과 LED 기판이며, PCB 회로기판의 신호에 따라 LED 기판에 설치된 LED가 발광한다.
이와 같이 준비된 코팅용액에 상기 전자기기를 20분간 담궜다 뺀 후 3분간 자연건조시킨다. 건조된 전자기기의 특성향상을 위하여 80℃에서 1시간 동안 건조한 후 샘플 기기를 얻는다.
또한 위와 동일한 방법으로 초발수 코팅된 슬라이드 글라스 시편을 준비한다.
〈실시예 2〉
실시예 1과 동일하게 나노 실리카 입자를 제조한다. 그리고 나노 실리카 입자 2g을 헥산과 퍼플루오로옥틸트리클로로실란을 100ml로 하는 혼합물에 넣고, 실시예 1과 같이 분산, 교반, 세척, 및 건조하여 초발수 입자를 얻는다.
제조된 초발수 입자 1g을 100ml 플루오르화 케톤에 넣고 초음파 장비를 사용하여 30분간 분산시키고 30분간 교반하여 코팅 용액을 준비한다.
상기 〈실시예 1〉과 같은 전자기기를 코팅용액에 침지한 다음 건조하여 샘플 기기를 얻는다.
또한 샘플 기기와 동일한 방법으로 초발수 코팅된 슬라이드 글라스 시편을 준비한다.
〈평가예〉
특성 평가를 위하여 접촉각, 방수 및 방진기능을 각각 평가하였다.
접촉각 측정을 위하여 초발수 코팅된 슬라이드 글라스 시편을 사용하였다. 측정 방법으로는 표면에 액적을 놓은 후 액적의 모양을 이용하는 Sessile Drop 방법을 이용하였으며, 접촉각 측정기기로는 KRUSS사 DSA100을 이용하였다. 코팅막에 일정한 양의 물과 CH2I2 을 4번씩 떨어뜨려서 평균을 계산하였다.
방수 기능 평가는 비이커에 물을 채우고 해당 샘플 기기를 담궈 시간에 따라 동작유무를 테스트하였다. 방진 기능 평가는 대기 중에 5일 방치 후 기재 표면상 오염정도에 따라 불량, 보통, 양호의 3가지로 육안 판정하였다.
항 목 비교예 실시예 1 실시예 2
슬라이드 글라스 평가
접촉각( ˚ ) Water 27˚ 148˚ 152˚
CH2I2 18˚ 87˚ 120˚
전자기기 평가
방수 상태 불량 양호 양호
방진 상태 불량 보통 양호
참고로, 위 [표 1]의 비교예의 평가값은 초발수 코팅처리가 되지 않은 슬라이드 글라스를 사용하여 측정한 것이다.
도 1은 실시예 1과 실시예 2의 슬라이드 글라스 상에 물방을 떨어뜨려 접촉각을 측정한 것이다. 실시예 2의 초발수 특성이 실시예 1 보다 우수한 것을 볼 수 있다. 도 2는 "실시예 2"의 초발수 코팅처리 후 PCB 기판 상에 형성되는 물방울의 형태를 나타낸 것이다. 물방울의 접촉각이 상당히 높은 것을 볼 수 있다.
도 3은 본 발명의 “실시예 1”에 따른 방수 테스트를 수행한 것을 나타낸 것이다. 초발수 코팅처리된 PCB 기판을 물속에 넣었으며, 5분이 지나도 정상적인 동작을 하는 것을 보여주고 있으며, 도 4는 본 발명의 “실시예 2”에 따른 방수 테스트를 수행한 것을 나타낸 것이다. 초발수 코팅처리된 PCB 기판을 물속에 넣었으며, 5분이 지나도 정상적인 동작을 하는 것을 보여준다.
이에 반해, 도 5는 비교예로서, 초발수 코팅처리가 되지 않은 PCB 기판을 물속에 넣고 작동여부를 시험하는 그림이다. 약 2초 후 전기적 단락(쇼트)에 의해 LED는 동작을 멈춘다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (5)

  1. 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 것을 특징으로 하는 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 초발수 코팅제의 초발수 물질은 실록산 화합물, 실란 화합물, 실라잔 화합물, 불소 화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 실록산 화합물은 폴리디메틸실록산, 폴리비닐실록산, 폴리페닐메틸실록산, 헥사메틸디실록산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상이고,
    상기 실란 화합물은 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 트리메톡시실란, 트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 클로로트리메틸실란으로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상이며,
    상기 실라잔 화합물은 헥사메틸디실라잔, 폴리실라잔과 같은 규소-질소 결합이 있는 물질이며,
    상기 불소화합물은 퍼플루오로알킬기 또는 퍼플루오로알케닐기 등과 같은 퍼플루오르화 탄소 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 초발수 물질은 표면 개질처리된 무기 산화물인 것을 특징으로 하는 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초발수 코팅막을 형성하는 물질에는 전자파 차페나 대전방지 물질이 혼합되는 것을 특징으로 하는 전자기기 및 전자부품의 방수 및 방진 처리를 위한 초발수 코팅용액의 제조방법.
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Cited By (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Cited By (7)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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