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불소수지, 유리섬유 및 실리콘을 이용한 산업기계 패킹과 가스켓 소재

전문가 제언: ○ 본 발명은 내열성, 내약품성 및 전기절연성 등 높은 기능성의 엔지니어링 플라스틱인 불소수지를 부식 분위기의 산업설비에서 사용하는 가스켓이나 패킹재로 활용하기 위한 것이다. 이를 위해 내부에 강도를 위해 유리섬유 직물을 위치하고 외부는 내화학성의 불소수지 필름을 융착시키면서 그 사이를 불소수지/실리콘 블렌드로 강화섬유와 불소수지 필름의 접착성을 높여 기능성 산업용 패킹 및 가스켓으로 활용할 수 있도록 개발하였다.

○ 산업설비에서 패킹이나 가스켓 재료로 불소수지를 다른 종류의 소재와 함께 사용하는 경우 화학적 에칭기술이 대표적으로 이용되고 있으나 독성으로 인해 환경적 문제가 있고, 플라즈마나 이온빔을 이용한 표면개질은 적용성과 비용의 한계가 있어 계면접착력을 높이는 추가 공정이 필요 없는 소재개발이 필요하다.

○ 강화섬유로 사용될 유리섬유 직물에 PTFE, TFE 등의 불소수지에 2~30wt%의 실리콘을 배합 제조한 블렌드 수지를 단위면적(m2)당 최소 50g 이상(1.5osy) 코팅이 이루어지도록 하고, 표면에 불소수지 필름을 융착시켜 표면 에너지가 최소 30mN/m 이상 되도록 한 가스켓과 패킹용 불소수지 복합소재는 계면접착력을 높이기 위한 공정이 없어 경제적이고 친환경적이다.

○ 불소수지의 높은 내화학성과 내열성은 화학산업이나 배관에서 가스켓이나 패킹 재료로 이용되고 있고, 국내에서도 PTFE를 이용한 설비 실링재가 제조 이용되고 있으나 강도가 낮아 고압설비에서는 사용이 제한적인 것이 단점이다. 본 발명에서는 유리섬유를 이용해 강도를 보강한 패킹재를 제조하기 위해 강화섬유로 강도를 보강하고 불소수지/실리콘 블렌드를 제조해 강화섬유를 코팅하는 공정을 도입해 고강도의 내화학성 패킹 소재를 제조하였다. 국내에서 개발 생산되고 있는 탄소섬유/불소수지 가스켓과 같은 특수 기능의 기계부품도 본 발명의 다층구조 기술을 응용해 중간층을 위한 블렌드를 개발하면 보다 경제적으로 독자적인 기능성 기계부품을 개발할 수 있다.

저자: Saintgovian Performance Plastics Corporation
자료유형: 특허정보