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테프론™ 코팅

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  • 테프론™ 코팅 제품의 선택기준

  • 테프론™ 코팅 작업 공정

  • 테프론™ 코팅 제품의 보관 방법

  • LIA 시스템 및 업체

테프론™ 이란?

테프론™은 미국 듀폰(現케무어스)사의 불소탄화물계의 고유 등록상표로써 1938년 듀폰 연구소의 플랭켓 박사가 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 불소 수지를 발견하여 Teflon™이라는 상표명으로 소개된 이후, 그 독특한 물리적, 화학적 특성 때문에 다양한 응용제품으로 개발되어 왔습니다.

테프론™은 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 매우 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수 등 다음에 소개되어 있는 제반 우수한 특성들을 가지고 있습니다.

테프론™은 발견이래, 특히 코팅방법에 의해 그 응용범위가 아주 광범위하게 발전되어 왔습니다. 예를 들어 일반 주방용기에서부터 기계 · 자동차 · 반도체 · 우주 항공산업 부품에 이르기까지 그 사용범위는 실로 무한하다고 할 수 있습니다.

테프론™은 용도에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

1. 코팅용 테프론™ : 금속, 유리, 세라믹, 플라스틱, 고무의 표면 처리용
2. 섬유용 테프론™ : 섬유의 발수, 발유, 방오용
3. 테프론™ 레진(Resin) : 라이닝, 전선 피복 및 성형 제품용(회전 성형 포함)
4. 테프론™ 필름 : 필름상으로 전자 부품의 기판재

테프론™ 코팅이란?

테프론™ 코팅은 불소수지를 도료화하여 페인트처럼 표면에 적당량 스프레이한 후, 일정한 온도에서 가열, 소성을 거치면 비활성의 단단한 코팅층을 형성합니다. 코팅의 소재로는 모든 종류의 금속이나 유리, 플라스틱, 심지어 세라믹과 고무의 표면에도 코팅 가공이 가능합니다.

이러한 테프론™ 코팅은 특유의 이형성뿐만 아니라 내화학성, 내열성, 절연 안전성 및 낮은 마찰계수를 가지고 있어서 다른 제품으로는 해결하지 못한 표면 처리의 문제를 보다 쉽게 풀어주는 일석다조의 기술이라고 할 수 있겠습니다.

테프론™ 코팅 제품은 형상에 따라 액상 제품과 분말 제품으로 나뉘며, 액상 제품은 수성과 유성 제품으로 구분됩니다.

그리고 코팅 방식에 따라 일반 액상 도장(conventional spray), 정전 도장(electrostatic spray), dip-spin 도장 등이 일반적으로 많이 쓰이고 있으며 hot flocking, coil coating, roller coating, fluidized bed, arc spray 같은 특수한 도장법도 있습니다.

또한 코팅 횟수에 따라 one-coat, two-coats, three-coats등이 일반적이며 두꺼운 도막을 위해 multiple-coats(다중 코팅)를 할 수 있습니다.

케무어스™의 테프론™ 코팅 제품은 5개 국가(한국, 미국, 벨지움, 중국, 일본)에서 생산되고 있으며, 최초 개발 이후 지금까지 케무어스™의 기술은 모든 요구 조건을 만족시킬, 다양한 특성이 이상적으로 결합된 제품을 제공할 수 있도록 연구 개발에 심혈을 기울이고 있습니다.

저희 (주)코스팩에서는 미국 케무어스™(Chemours)사에서 제조하는 다양한 테프론™ 코팅 원료를 수입, 공급하고 있으며, 테프론™ 코팅에 대한 제반 기술의 지원을 위해 전사원이 매진하고 있습니다. 

테프론™의 종류

  • Teflon™ PTFE
    (Poly Tetra Fluoro Ethylene)

    PTFE 코팅은 일반적으로 two-coat(초도/상도)방식을 가장 많이 사용하고 있으며 필요에 따라 one-coat 에서 four-coat 방식까지 사용합니다. 이 제품은 불소수지 중에서 PFA와 함께 사용 온도가 가장 높으며(260℃/500℉), 마찰계수가 극히 작고, 내마모성 및 내화학성이 우수합니다. PTFE 코팅은 주로 액상제품으로 공급되고 있습니다.

  • Teflon™ FEP
    (Fluorinated Ethylene Propylene copolymer)

    FEP 코팅은 소결 과정에서 유동성을 지닌 물질로 변하여 무공질의 필름을 형성합니다. 이러한 FEP 코팅은 우수한 내화학성, 내부식성, 매우 낮은 마찰계수 및 뛰어난 비점착성을 갖습니다. 최고 사용온도는 205℃/400℉이며, 액상 또는 분말 형태로 공급되고 있습니다.

  • Teflon™ PFA
    (PerFluoro Alkoxy)

    PFA 코팅은 FEP와 같이 무공질의 필름을 형성합니다. PFA의 또 다른 장점은 연속 사용 한계온도가 높고(260℃/500℉), 필름 두께를 2,000㎛까지 올릴 수 있으며, PTFE나 FEP보다 우수한 내구성을 갖습니다. 이러한 특성들로 해서 PFA는 사용 용도가 매우 광범위하며 특히 내화학성이 필요한 부분에 많이 사용되고 있습니다. PFA 제품은 액상 또는 분말 형태로 공급되고 있습니다.

  • Teflon™ ETFE
    (Ethylene Tetra Fluoro Ethylene)

    ETFE는 Ethylene과 Tetrafluoroethylene의 공중합체이며 TEFZEL®이라는 상표로 판매되고 있습니다. ETFE는 완전히 불화되지는 않았지만 내화학성이 우수하며, 연속 사용온도는 150℃/300℉ 정도입니다. 이 수지는 불소수지 중 강도가 가장 높고 두께는 1,300㎛까지 올릴 수 있으며 내구성이 우수합니다. ETFE 제품은 액상 또는 분말 형태로 공급되고 있습니다.

  • Teflon™-S
    (원-코트)

    Teflon™-S는 주로 PTFE 또는 FEP로 one-coat(단일 코팅) 방식을 가장 많이 사용하고 있습니다. 주로 유성 제품이며 불소수지와 기타 고성능 수지를 특수 혼합하여 제조함으로써 강도와 내마모성이 향상되었습니다. 코팅 종류에 따라서 소결 온도는 160℃~400℃까지 다양합니다.

  • Teflon™-S
    (건성윤활)

    건성윤활 코팅은 고압/ 고속(PV) 조건하에서 윤활성을 부여하도록 만들어진 Teflon™-S 특수 기술입니다. 이 제품은 유성제품이며 one-coat 방식을 사용합니다. 코팅 종류에 따라서 소결 온도는 180℃~370℃까지 다양합니다.

  • Teflon™ 도전성 제품
    (대전 방지)

    도전성 제품을 이용한 표면 처리를 통해 산업 현장에서의 정전기에 의한 화재, 폭발 위험으로 부터 안전하게 보호합니다. 또한 정전기에 민감한 소재의 생산 공정에서도 불량 요인 제거, 생산 효율 향상, 생산 안정성 확보를 위해 사용됩니다.

테프론™ 의 특성 및 물성

테프론™의 대표적 특성

  • 비점착성

    테프론™에는 거의 모든 물질이 달라 붙지 않는다. 접착성이 아주 강한 재료의 경우에도 대부분 쉽게 분리된다.

  • 저마찰계수

    테프론™의 마찰계수는 부하, 미끄러지는 속도, 사용된 테프론™ 코팅 종류에 따라 다르나 일반적으로 0.05~0.20 정도다.

  • 비유성

    테프론™을 코팅한 표면은 물이나 기름이 잘 묻지않기 때문에 청소가 용이하며 많은 경우 자동적으로 청결이 유지된다.

  • 내열성

    테프론™ 코팅은 최고 209˚C/550˚F까지 연속 사용이 가능하며, 적절한 통풍 조건하에서는 최고 315˚C/600˚F까지도 간헐적으로 사용할 수 있다.

  • 독특한 전기적 특성

    테프론™은 광범위한 주파수대에 걸쳐 높은 절연성, 낮은 손실률 및 높은 표면 저항을 가지고 있다. 또한, 특수 기술로서 도전성을 부여하여 정전기 방지용 코팅제도 있다.

  • 저온안정성

    테프론™ 코팅은 극히 낮은 온도에서도 물리적 특성을 잃지 않는다. 코팅의 최저 사용 용도는 -270˚C/-454˚F이다.

  • 내화학성

    테프론™은 일반적으로 화학적 환경에 영향을 받지않는다. 코팅에 영향을 미치는 것으로 알려진 화합물은 용융알카리 금속과 고도의 반응성을 지닌 불소계 화합물 뿐이다.

테프론™의 종류별 물성

테프론™은 중합체의 종류 및 치환기의 종류에 따라 PTFE, FEP, PFA, ETFE 등으로 나뉩니다. 각각의 테프론™의 종류에 따라 기계적, 열적, 화학적 물성 등이 달라집니다. 종류에 따라 적재적소에 코팅을 하는 것이 중요합니다. 세부적인 물성은 아래의 표를 참고하십시오.

MECHANICAL PROPERTIES

Property

ASTM Standard

Unit

Teflon™ PTFE

Teflon™ FEP

Teflon™ PFA

Teflon™ ETFE

Specific Gravity

D792

 

2.15

2.15

2.15

1.76

Tensile strength

D1457,
D1708,
D638

MPa
psi

21-35
3,000-5,000

23
3400

25
3600

40-47
5,00-6,700

Elongation

D1457,
D1708,
D638

%

300-500

325

300

150-300

Flexural modulus

D790

MPa
psi

500
72,000

600
85,000

600
85,000

1,200
170

Folding Endurance

D2176

(MIT)
cicyles

>10^6

5-80×10^3

10-500×10^3

10-27×10^3

Impact Strength

D256

J/m
ftㆍlb/in

189
3.5

No break

No break

No break

Hardness

D2240

Shore D
pencil

50-56
HB

56
HB

60

72

Abrasion Resistance
ㆍBell Abrasion(1)
ㆍSliding Arm(2)
ㆍTabor Abrasion(3)

 

 
g/㎛
mg
mg

 
85
7.8-9.7
12

 
 
11.1~15.2
14.8

 

 
 
13.4
 

Scratch Resistance
ㆍintial(4)
ㆍcomplete(5)

 

 
kg
kg

 
5.7-7.0
7.3-10.7

 
5.1-11.4
8.5-13.2

 

 

Coefficient of Friction
ㆍstatic
ㆍdinamic

D1894

 

 
0.12-0.15
0.05-0.10

 
0.12-0.20
0.08-0.3

0.2

 
0.24-0.50
0.3-0.4

Contact Angle
ㆍwater

 

degree

104˚-111˚

95˚-105˚

104˚-111˚

90˚-100˚

THERMAL PROPERTIES

Property

ASTM Standard

Unit

Teflen™ PTFE

Teflen™ FEP

Teflen™ PFA

Teflen™ ETFE

Melting Pont

D3418


327
621

260
500

305
582

267
512

Cure Temperature

 


380-430
715-805

360-390
680-735

380-400
715-750

300-325
575-615

Max. Use Temperature
ㆍContinuous
ㆍIntermittent
 
 

 

 



 
290
550
315
600

 
205
400
230
450

 
260
500
290
550

 
150
300
200
390

Flame Rating**

UL94

 

vo

vo

vo

vo

Limiting Oxygen Index

D2863

%

>95

>95

>95

30-36

Heat of Combustion

 

MJ/kg
Btu/Ib

5.1
2,200

5.1
2,200

5.3
2,300

13.7
5,900

Theraml Conductivity

 

Btuㆍin/hㆍf2ㆍ℉
w/mㆍk

1.7
0.25

1.4
0.2

1.3
0.19

1.65
0.24

CHEMICAL PROPERTIES

Property

ASTM Standard

Unit

Teflen™ PTFE

Teflen™ FEP

Teflen™ PFA

Teflen™ ETFE

Chemical/solvent
Resistance

D543

 

Excellent

Excellent

Excellent

Excellent

Water Absorption,24h

D570

%

<0.01

<0.01

<0.03

<0.03

Salt Spray Resistance(6)
ㆍon aluminum
ㆍon steel

B-117

 
Hours
Hours

 
744+
192

744+

1000

1000

Detergent Resistance(7)
ㆍon aluminum
ㆍon grit-blasted aluminum
ㆍon grit-blasted steel

 

 
Hours
Hours
Hours

 
264
624
24

 
744
600
480

 

 

Weather Resistance

Florida Exposure

Years Unaffected

20

20

10

15

ELECTRICAL PROPERTIES

Property

ASTM Standard

Unit

Teflen™ PTFE

Teflen™ FEP

Teflen™ PFA

Teflen™ ETFE

Dielictric Constant

D150

1MHz

2.1

2.1

2.1

2.1

Dielectric Strength(8)

D149

V/㎛

18

53

80

79

Dissipation
Fator

D150

1MHz

<0.0001

<0.0006

<0.0001

0.007

Arc Resistance

D495

sec

>300

>300

>180

>122

Volume
Resistivity

D257

ohmㆍcm

>10^18

>10^18

>10^18

>10^17

Surface Resisstivity

D257

ohm/sq

>10^18

>10^16

>10^17

>10^15

Notes

1. Bell Abrasion Tester : grams abrasive/micrometers
2. Sliding Arm Test : 1,000cycles, 500gr load, 400 Emery paper, 35.5sq. cm surface
3. Tabor Abrasion : Cs 17 wheel, 1 Kg load, 1,000 cycles, weight loss in mg
4. Scratch Master : initial = first sign of substrate
5. Scratch Master : complete = total removal of film
6. Salt Spray Resistance : 5% NaCl @ 35℃/95℉, hour to failure
7. Detergent Resistance : hours to failure
8. Dielectric Strength : 100 micrometers film

The values shown in this table represent average experiences from numerous testing sources and are not intended to be specifications. These values will vary depending upon the indiviual compositions of the primers and topcoats and the systems used. For further information on the properties of these coating systems, and examples of how they have led to the development of new products, increased production rates and resultant cost savings, you should consult Dupont or a Licensed Industrial Applicator.

All technical advice, application suggestions, recommendations and services are rendered by the Seller gratis. They are based on technical data which the Seller believes to be reliable and are intended for use by persons having skill and know-how, at their own discretion and risk. Seller assumes no responsibility for results obtained or damages incurred from their use by Buyer in whole or in part. Such technical advice, application suggestions, recommendations or services are not to be taken as a license to operate under, or intended to suggest infringement of any existing patent.

Water Vapor Transmission Rates of Teflon™ FEP Film,
25 micrometers(1mil) thickness/per ASTM E-96(modified)
Values measured on thicker specimens and converted to 25μ(1mil)

Vapor

Temperature℃

g/100 sq.inch or g/645 sq. cm(24hours)

Acetic Acid

35˚

0.41

Acetone

35˚

0.95

Acetophenone

25˚

0.5

Benzene

35˚

0.64

Carbon Tetrachloride

35˚

0.31

Ethyl Acetate

35˚

0.76

Hexane

35˚

0.56

Hydrochloric Acid.20%

25˚

<.01

Piperidine

25˚

0.04

Red Fuming Nitric Acid

25˚

7.5-1.4

Sodium Hydroxide,50%

25˚

<.01

Sulfuric Acid,98%

25˚

0.00001

Water

39.5˚

40

Water Vapor Transmission
Rate of Teflon™ FEP film at
40˚C/104˚F per ASTM E-96 (modified)

그래프

Permeability of Teflon™
FEP film to gases
at various temperatures

그래프

테프론™ 코팅 제품의 선택기준

요구하는 특성

GOOD

BETTER

BEST

내화학성

Teflon™-S

ETFE 또는 FEP

PFA

내부식성

FEP

Teflon™-S

인산처리 후 Teflon™-S

내마모성

PTFE 또는 FEP

Teflon™-S

ETFE, PFA 또는 Teflon™-S

내열성

Teflon™-S

FEP

PTFE 또는 PFA

비점착성

Teflon™-S

PFA

PTFE 또는 FEP

모든 테프론™은 상기의 특성들을 모두 가지고 있으며, 사용 조건이나 사용자의 요구 사항에 따라 달라질 수 있습니다.
이 표는 요구되는 특성을 기준으로 어떤 종류의 코팅이 조건에 더 적합한지를 비교하는 기준입니다.

※ 코팅의 종류를 선정할때는 다음과 같은 주요 요소들을 고려해야 합니다.

소재

샌드블라스트 처리 또는 에칭 처리에 견딜 수 있는 소재
고온 소성 공정에 견딜 수 있는 소재

사용 조건

최고 연속 사용 온도 및 간헐적인 최고 사용 온도
요구되는 특성의 우선 순위 : 비점착성, 내화학성, 기계적 내구성, 내열성, 저마찰 계수
필름 두께

식품 사용 여부

테프론™ 코팅은 식품용으로 사용할 수 있습니다. 그러나 국가에 따라 관련법이 개정되는 경우가 종종 있습니다. 특정 테프론™을 판매할 때는 판매 대상 국가의 해당 법규에 따른 적법성에 대해 케무어스™ 영업소나 대리점에 문의해야 합니다.

의료용

케무어스™에서는 테프론™ 코팅을 인체 내부에 영구적 또는 일시적으로 이식하거나 인체의 체액 및 조직에 접촉되는 의료용으로 고려하지 않고 있습니다. 케무어스™는 아주 특수한 상황을 제외하고는 그와 같은 용도에의 사용을 금지하고 있습니다. 이에 대한 자세한 내용은 케무어스™ 정책 지침서(chemours Policy Fact Sheet)를 참조하시거나 대리점에 문의 바랍니다.

보건 및 안전

테프론™ 코팅은 50년 동안 안전하게 사용되어 왔으며 케무어스™는 이러한 탁월한 안전 기록을 계속 유지하기 위하여 노력을 기하고 있습니다. 이에 대한 자세한 내용은 안전 취급 실무 지침서(Safe Handling Practices Fact Sheet) 및 플라스틱 공업학회(Society of Plastic Industry Inc.) 에서 발간한 불소수지의 안전한 취급을 위한 가이드(Guide to the Safe Handling of Fluoropolymer Resins) 책자를 참조하시기 바랍니다.
※ 케무어스™ 영업소나 대리점에 문의 요망

테프론™ 코팅 작업 공정

01. 코팅 준비 과정

  • 소재

  • 세척

  • 샌딩

  • 코팅원료

  • Rolling

  • Filtration

02. 코팅 작업

  • Primer

  • 건조

  • Mid/Top

  • 후가공

  • 냉각

  • 소성

  • 검사

  • 포장

  • 완료

테프론™ 제품의 보관 방법

  • METHOD 01

    직사 광선에 노출되지 않도록 보관할 것

  • METHOD 02

    상온 보관 / 얼리지 않도록 유의할 것
    (고온, 저온 보관시 엉김현상 발생 가능)

  • METHOD 03

    사용하던 제품은 불순물의 유입에 주의할 것
    (특히 분말제품의 경우 수분의 유입에 주의)

  • METHOD 04

    통풍, 환기가 잘 되는 곳에 보관할 것

  • METHOD 05

    장기 보관시 최소한 한달에 한번은 Rolling 실시할 것

LIA 시스템 및 업체

케무어스™에서는 LIA(Licensed Industrial Applicators) 시스템을 이용하여 보다 더 나은 서비스를 제공해드리고 있습니다. 테프론™코팅의 application 적용 및 개발뿐만 아니라, 고객기반의 다양한 서비스를 제공해드리는 LIA시스템은 Elite 및 일반으로 나뉘며, 각각의 특징은 아래의 표를 참조하십시오.

 

LIA

Elite LIA

Use of the Teflon™ Logo

Regional Local Meeting with LIAs (Annually)

Recognized as a Certofoed Teflon™ LIA on Website

Account Manager Interactions

Engaged in New Product Development
- Beta tester
- Idea generation sessions for new product needs

 

 

Priority Technical Service
- Assigned Chemours™ Technical Service Resources to work with the LIA on technical issues
- Annual technical review/training via Webinars

 

 

Marketing Incentive for Growth
- Co-marketing programs

 

 

Leads from Chemours™ Website and Tradeshow
- Assigned to the designated Elite LIA
- Tracking lead to closure rate

 

 

trueteck http://www.trueteck.co.kr

fusso korea http://fussokorea.co.kr

gukshin http://www.gukshin.co.kr

asco http://www.asco21.com