실리카 베이스 무기 바인더 기반의 TiO2 코팅액의 제조 및 특성 평가
Fabrication and characteristics of TiO2 coating solution with silica-based inorganic binder
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초록
자동화 시스템이 일반화되면서 제품 관리를 위한 라벨지(label)의 수요는 증가하고 있으며, 다양한 환경에서 사용할 수 있는 기능성 라벨지 개발이 빠르게 진행되고 있다. 인쇄회로기판의 경우 제작 과정에서 300°C 이상의 리플로우 솔더링 공정과 여러 차례의 세정 공정을 거치기 때문에 열적 · 화학적 안정성을 갖는 바코드 라벨지(barcode label)가 사용되고 있으나 황변(yellowing) 현상 발생으로 인한 인식률 저하의 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 실리카 무기 바인더와이산화티탄 백색안료를 사용한 복합 코팅층을 개발하고, 열적 · 화학적 안정성을 확보한 기능성 라벨지 연구를 진행하였다. 졸-겔 공정으로 제조한 실리카 무기 바인더는 기재(substrate)로 사용하는 폴리이미드 필름과 우수한 밀착성과 내마모성 특성을 갖는 것으로 확인하였다. 또한 이산화티탄 백색안료와 혼합하여 폴리이미드 필름에 백색의 코팅층을 제조할 수 있었으며, 복합 코팅층은 400°C 이상의 고온에서도 우수한 백색도와 광택도를 특성을 유지하는 것을 알 수 있었다. 또한 산성(pH 1.6)과 염기성(pH 13.6) 세정제를 통한 화학 처리 후에도 백색도와 광택도 변화가 일어나지 않는 우수한 화학적 안정성을 확인하였다.
Abstract
Recently, the demand of labels for product management is increasing, as the automation system becomes more common. the development of functional labels which can be used in various environments has been rapidly proceeded. In the case of a printed circuit board, barcode labels with thermal and chemical stability are generally used due to a high temperature process around 300°C and chemical cleaning in the manufacturing process. However, the yellowing phenomenon of labels that can lower the resolution of printed barcode image still needs to be prevented. In this study, we prepared a composite coating layer using a silica inorganic binder and a titanium dioxide white pigment, and developed a functional labels with thermal and chemical stability. The silica inorganic binder prepared by sol-gel process was confirmed to show excellent adhesion and abrasion resistance with the polyimide film. The white coating layer could be formed on the polyimide film with mixing the silica inorganic binder and titanium dioxide white pigment. The prepared coating layer showed excellent whiteness and glossiness above 400°C. The excellent chemical stability of the coating layer was also confirmed by the chemical treatment with acidic (pH 1.6) and basic (pH 13.6) cleaners.
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