사업화 유망기술

PTFE 표면의 친수성 개질 방법

PTFE 표면의 친수성 개질 방법

본 기술은 플라즈마 처리에 의한 PTFE 표면 친수성 개질 방법에 관한 것임

보유기관 : (주)에스와이피       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

- 탄화수소계 가스와 탄소화합물의 혼합 가스로 플라즈마를 발생시키고 이를 PTFE 표면에 노출시켜 PTFE 표면을 친수성 개질 시키는 방법에 관한 것임

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
PTFE 표면의 친수성 개질 방법 10-1480094

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

종래기술 문제점

- 강한 소수성과 낮은 표면 에너지로 인한 친수성의 결여 및 다른 물질들과의 부착이 어려워서 각종 산업 분야에서 이용하기 위한 가공 및 성형 과정 어려움

- PTFE 개질 방법은 단계가 복잡하고, 공정이 길고 비용이 많이 소요

대표도면

플라즈마 보조 물리 기상 증착원의 단면도

해결방안

- 탄화수소계 가스와 탄소화합물의 혼합 가스로 플라즈마를 발생시키고 이를 PTFE 표면에 노출시켜 PTFE 표면을 친수성 개질시킴

특징

- 이산화탄소 공급량이 아세틸렌 공급량보다 많음

- 플라즈마 처리를 대기압 하에서 이루어지는 것이 특징

기술동향

- 전해착색 피막의 두께, 금속염의 농도, 방류 폐수 중의 미량 금속 이온농도 등을 토대로 경제성 검토가 필수적이며 설비 투자, 에너지 소비, 생산비, 감가상각비 등 회수에 소요되는 비용과 설비비, 인건비, 회수처리로 얻을 수 있는 친환경 표면처리가 기대됨

- 소재의 소수특성으로 야기되는 PTFE 분말의 활용제한 분야 확장노력 지속, 계면활성제를 이용한 PTFE 소재 표면친수화 진공 플라즈마공정(Amine, Alcohol 류 등의 전구체 가스)을 통한 표면 증착 공정 시도

시장동향

- 커패시터 충진, 절연재, 다층 Flexible 전자기판 절연필름 등에 활용가치가 있는 기술로 해당분야의 시장변화에 대응

- 양극활물질, 음극활물질 대비 바인더 소모량 1~10% 필요, 따라서 활물질 소비량 증가와 비례하여 바인더 소재 시장 증가

양극활물질 공급현황 및 전망

연구자 정보

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  • 성명 이상민
  • 소속 한국원자력연구원
  • 연구분야  원자력, 방사선
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