KR101593671B1 - Tungsten coating method for LM guide - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 또는 엘씨디 디스플레이 패널 등과 같은 특수 전자제품의 제조시에 사용되는 이송장치인 엘엠 가이드(엘엠 레일과 엘엠 블럭을 포함함.)에 텅스텐을 코팅시키는 방법에 관한 것으로서, 피코팅체인 엘엠 가이드의 표면에 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시킨 후, 레이턴트 처리를 이용하여 텅스텐 코팅층을 형성시키는 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 엘엠 가이드에 먼저 코팅된 이후에 레이던트 처리를 이용하여 텅스텐 코팅층이 형성되기 때문에, 초미립자의 세라믹 상으로 전기 분해되어 형성된 텅스텐 코팅층이 기존의 레이던트 처리에 의하여 형성된 텅스텐 코팅층과 동일하게 엘엠 가이드 내부에 용이하게 형성될 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있고; 텅스텐 코팅층이 유ㆍ무기 혼성 고분자층과 강력하게 접착되기 때문에 텡스텐 코팅층의 긁힘홀 또는 마이크로 크랙의 발생을 줄일 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있며; 텡스텐 코팅층의 긁힘홀 또는 마이크로 크랙이 발생하더라도 유ㆍ무기 혼성 고분자층이 유재가 포함된 부식성 외부공기를 차단하여 텅스텐 코팅층의 박리를 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of coating tungsten on an ELM guide (including an ELM rail and an ELM block), which is a transfer device used in the production of a special electronic product such as a semiconductor or an LCD display panel, Inorganic hybrid polymer layer on the surface of a tungsten coating layer, and then forming a tungsten coating layer using a latent treatment.
In addition, since the tungsten coating layer is formed using the radiant treatment after the organic-inorganic hybrid polymer solution is first coated on the EL guide, the tungsten coating layer formed by electrolysis of the ultrafine particle ceramic is subjected to the conventional radiation treatment The same effects as in the case of the tungsten coating layer formed by the method of the present invention can be easily obtained inside the LM guide; The tungsten coating layer is strongly adhered to the organic / inorganic hybrid polymer layer, so that it is possible to reduce the occurrence of scratch holes or micro cracks in the tungsten coating layer; Even when scratch holes or micro cracks are generated in the tenter coating layer, the organic-inorganic hybrid polymer layer can block the corrosive external air containing the organic material, thereby preventing peeling of the tungsten coating layer.
Description
본 발명은 반도체 또는 엘씨디 디스플레이 패널 등과 같은 특수 전자제품의 제조시에 사용되는 이송장치인 엘엠 가이드(엘엠 레일과 엘엠 블럭을 포함함.)의 텅스텐을 코팅시키는 방법에 관한 것으로서, 피코팅체인 엘엠 가이드의 표면에 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시킨 후, 레이턴트 처리를 이용하여 텅스텐 코팅층을 형성시키는 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법에 관한 분야이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for coating tungsten in an ELM guide (including an ELM rail and an ELM block), which is a transfer device used in manufacturing a special electronic product such as a semiconductor or an LCD display panel, Inorganic hybrid polymer layer on the surface of a tungsten coating layer and then forming a tungsten coating layer using a latent treatment.
엘엠 가이드는 엘엠 레일과 엘엠 블럭의 결합에 의하여 피이동물을 목적하는 위치까지 흔들림없이 이동시키기 위한 가이드 역할을 하는 구조물이다. 일반적으로 서로 수평하게 위치한 한 쌍의 엘엠 레일에 엘엠 블럭이 끼워지고, 엘엠 블럭에 연결된 피이동물이 엘엠 레일을 따라 이동하는 엘엠 블럭에 의하여 이동되는 구성을 한다.The LM Guide is a structure that acts as a guide for moving the animal to the target position without any shake by the combination of the LM rail and the LM block. Generally, an EL block is inserted into a pair of EL rails positioned horizontally to each other, and a food animal connected to the EL block is moved by an EL block moving along the EL rail.
또한 최근에는 SUS 또는 Al과 같은 금속재질만으로 만들어진 엘엠 가이드를 사용하면, 엘엠 레일과 엘엠 블럭 간의 마찰에 의하여 금속분진이 발생하기 때문에 엘엠 가이드의 표면에 텅스텐, 니켈 또는 테프론 등과 같은 코팅층(피막)을 형성시켜 사용되는 추세이다.In recent years, when an ELM guide made of only a metal material such as SUS or Al generates metal dust due to friction between the ELM block and the ELM rail, a coating layer such as tungsten, nickel, or Teflon And is used.
대표적으로, 레이던트 처리는 초미립자의 세라믹 상으로 전기 분해된 레이던트 피막층을 형성함으로써 뛰어난 내식성을 지니며 박막(1~2㎛)과 소재와의 일체화를 실현한 표면 개질 기술이다. 레이던트(RAYDENT) 공업주식회사에 의해 1966년 최초로 일본에서 개발된 레이던트 처리는 일반적인 도금에서는 얻을 수 없었던 뛰어난 내식성 및 2차 고도 기능 부여(표면설계-고체 윤활성, 내약품성, 물성조정) 등이 가능하며, 반도체, 액정 장치, 기반실장 장치와 화상처리, 의료기기, 방산장비, 화학장비, 우주항공 또는 정밀 전자기기에 이용되어 장치의 고성능화에 기여하였다.Typically, the radiant treatment is a surface modification technique that has excellent corrosion resistance by forming a radiant coat layer that is electrolyzed in a ceramic phase of ultrafine particles and realizes integration of a thin film (1 to 2 μm) and a material. Developed in Japan in 1966 by RAYDENT INDUSTRIAL CO., LTD., The radend treatment can provide excellent corrosion resistance and secondary height function (surface design - solid lubricity, chemical resistance, property adjustment) It has been used in semiconductors, liquid crystal devices, base mounting devices and image processing, medical devices, defense equipment, chemical equipment, aerospace or precision electronic devices, contributing to high performance of the devices.
다음은 엘엠 가이드와 같은 피코팅체에 텅스텐을 코팅시키는 대표적인 종래기술이다.The following is a typical prior art in which tungsten is coated on a coating material such as an ELM guide.
국내공개특허 제10-2011-0008027호는 구조화된 크롬 고체 입자들 층 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, (a) 기계 요소를 100g/l - 400g/l 크롬 무수물에 해당하는 양의 Cr(VI) 화합물, 1 - 8g/l 황산, 1-6개 탄소 원자의 5 - 18g/l 지방족 설폰산, 0.01 - 10㎛의 크기를 가진 고체 입자들 및 0.5g/l 미만의 무기 불소 화합물을 함유하는 전해질 속에 삽입하는 단계, (b) 크롬-함유층을 20 -100 A/dm2의 전류 밀도와 12% 이하의 전류 수율로 기계 요소상에 전해 증착하는 단계, (c) 전류 방향을 역전시키는 단계(고체 입자들은 층의 미세균열들에 자체가 삽입되고, 단계(b) 및 (c)를 선택적으로 반복한다)를 포함하는 구조화된 크롬 고체 입자들 층의 제조 방법을 제시하고 있다.Korean Patent No. 10-2011-0008027 relates to a layer of structured chromium solid particles and a method of manufacturing the same, comprising the steps of: (a) mixing a mechanical element with Cr (VI) in an amount corresponding to 100 g / l to 400 g / l chromium anhydride; An electrolyte containing from 1 to 8 g / l sulfuric acid, from 5 to 18 g / l of an aliphatic sulfonic acid of from 1 to 6 carbon atoms, from solid particles having a size of from 0.01 to 10 m and from less than 0.5 g / l of an inorganic fluorine compound (B) electrolytically depositing the chromium-containing layer on the mechanical element at a current density of 20 -100 A / dm 2 and a current yield of 12% or less, (c) reversing the current direction The particles are themselves inserted into the microcracks of the layer and optionally repeat steps (b) and (c)).
또한 상기 종래기술은 크롬-함유 층에 고체 입자들을 삽입하고 동시에 이 층의 미세 구조를 형성하는 것이 가능하며, 얻어진 층은 뛰어난 마모 특성, 높은 내스코치 값을 가지며 동시에 뛰어난 마찰 특성을 가지는 효과를 실현하였으나, 장기간의 사용에 의한 마찰시에는 코팅층이 마모되어 미세한 분진이 발생하는 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.
In addition, it is possible to insert the solid particles into the chromium-containing layer and simultaneously form the microstructure of the layer, and the obtained layer has excellent abrasion characteristics, high scorch value and excellent friction characteristics at the same time However, when friction is caused by long-term use, the coating layer is worn out and fine dust is generated. Therefore, there is a need for continuous research and development to solve the problem.
본 발명은 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 레이던트 처리된 엘엠 가이드는 엘엠 가이드의 표면에 코팅된 텅스텐 코팅층이 엘엠 가이드의 표면쪽 내부에도 확산되어 접착력이 매우 우수한 텅스텐 코팅층이 형성되도록 구성되었으나, 텅스텐 코팅층에 대한 유재의 침투성이 일반적인 세라믹코팅 또는 테프론코팅 비하여 큰 문제가 발생하였고;The present invention relates to a tungsten coating method of an LM Guide, which is developed to solve the problems of the prior art. In the conventional LM process, the tungsten coating layer coated on the surface of the LM guide is diffused into the surface side of the LM guide A tungsten coating layer having a very high adhesive strength is formed. However, the permeability of the coating material to the tungsten coating layer is significantly greater than that of a general ceramic coating or a Teflon coating.
특히, 레이던트 처리된 엘엠 가이드의 계속적인 사용으로 인하여 생긴 텡스텐 코팅층의 긁힘홀 또는 마이크로 크랙에 부식성 외부공기가 유입되고, 부식성 외부공기에 포함된 유재가 텅스텐 코팅층을 박리시켜 미세한 분진이 발생하는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
Particularly, corrosive external air flows into the scratch holes or micro cracks of the tungsten coating layer caused by the continuous use of the radiation-treated EL guide, and the foreign materials contained in the corrosive external air peel off the tungsten coating layer to generate fine dust It is the main object of the present invention to provide a solution to this problem.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,The present invention has been made to solve the above-
엘엠 가이드를 40~70℃의 온도로 예열시키는 예열단계와; 상기 예열단계 처리된 엘엠 가이드의 표면에 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 코팅시켜 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시키는 1차 코팅단계와; 상기 1차 코팅단계 처리된 엘엠 가이드를 건조시키는 1차 건조단계와; 상기 1차 건조단계 처리된 엘엠 가이드를 이온교환수에 6~9시간 동안 침지시키는 함침단계와; 상기 함침단계 처리된 엘엠 가이드를 건조시키는 2차 건조단계와; 상기 2차 건조단계 처리된 엘엠 가이드의 표면에 레이던트 처리를 이용하여 텅스텐 코팅층을 형성시키는 2차 코팅단계;를 포함하여 구성되는 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법을 제시한다.A preheating step of preheating the ELM guide to a temperature of 40 to 70 캜; A first coating step of coating an organic-inorganic hybrid polymer solution on the surface of the EL guide processed in the preheating step to form an organic-inorganic hybrid polymer layer; A primary drying step of drying the EL guide processed in the primary coating step; An impregnation step of immersing the linear guide processed in the primary drying step in ion exchange water for 6 to 9 hours; A second drying step of drying the immersion guide processed in the impregnation step; And a secondary coating step of forming a tungsten coating layer on the surface of the linear guide processed by the secondary drying step using a radiant treatment.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법은 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 엘엠 가이드에 먼저 코팅된 이후에 레이던트 처리를 이용하여 텅스텐 코팅층이 형성되기 때문에, 초미립자의 세라믹 상으로 전기 분해되어 형성된 텅스텐 코팅층이 기존의 레이던트 처리에 의하여 형성된 텅스텐 코팅층과 동일하게 엘엠 가이드의 표면쪽 내부에 용이하게 형성될 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있고;As described above, the tungsten coating method of an LM guide according to the present invention is a method in which a tungsten coating layer is formed using a radiant process after the organic-inorganic hybrid polymer solution is first coated on the ELM guide, The tungsten coating layer can be easily formed on the surface side of the LM Guide like the tungsten coating layer formed by the conventional radiant treatment;
텅스텐 코팅층이 유ㆍ무기 혼성 고분자층과 강력하게 접착되기 때문에 텡스텐 코팅층의 긁힘홀 또는 마이크로 크랙의 발생을 줄일 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있며;The tungsten coating layer is strongly adhered to the organic / inorganic hybrid polymer layer, so that it is possible to reduce the occurrence of scratch holes or micro cracks in the tungsten coating layer;
텡스텐 코팅층의 긁힘홀 또는 마이크로 크랙이 발생하더라도 유ㆍ무기 혼성 고분자층이 유재가 포함된 부식성 외부공기를 차단하여 텅스텐 코팅층의 박리를 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
Even when scratch holes or micro cracks are generated in the tenter coating layer, the organic-inorganic hybrid polymer layer can block the corrosive external air containing the organic material, thereby preventing peeling of the tungsten coating layer.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법의 공정순서를 나타내는 공정블럭도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process block diagram showing a process sequence of a tungsten coating method of an ELM guide according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
본 발명은 반도체 또는 엘씨디 디스플레이 패널 등과 같은 특수 전자제품의 제조시에 사용되는 이송장치인 엘엠 가이드에 텅스텐을 코팅시키는 방법에 관한 것으로서, 피코팅체인 엘엠 가이드를 40~70℃의 온도로 예열시키는 예열단계(S100)와; 상기 예열단계(S100) 처리된 엘엠 가이드의 표면에 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 코팅시켜 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시키는 1차 코팅단계(S200)와; 상기 1차 코팅단계(S200) 처리된 엘엠 가이드를 건조시키는 1차 건조단계(S300)와; 상기 1차 건조단계(S300) 처리된 엘엠 가이드를 이온교환수에 6~9시간 동안 침지시키는 함침단계(S400)와; 상기 함침단계(S400) 처리된 엘엠 가이드를 건조시키는 2차 건조단계(S500)와; 상기 2차 건조단계(S500) 처리된 엘엠 가이드의 표면에 레이던트 처리를 이용하여 텅스텐 코팅층을 형성시키는 2차 코팅단계(S600);를 포함하여 구성되는 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of coating tungsten on an EL guide, which is a transfer device used in the manufacture of a special electronic product such as a semiconductor or LCD display panel. The ELM guide is preheated to a temperature of 40 to 70 캜 Step SlOO; A first coating step (S200) of coating an organic-inorganic hybrid polymer solution on the surface of the EL guide processed in the pre-heating step (S100) to form an organic-inorganic hybrid polymer layer; A primary drying step (S300) of drying the EL guide processed in the primary coating step (S200); An impregnation step (S400) of immersing the LM guide treated in the primary drying step (S300) in ion-exchanged water for 6 to 9 hours; A second drying step (S500) of drying the LM guide processed in the impregnating step (S400); And a secondary coating step (S600) of forming a tungsten coating layer on the surface of the linear guide processed in the secondary drying step (S500) using a radiant treatment.
이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown.
우선 예열단계(S100) 처리되는 엘엠 가이드는 하기의 예열단계(S100) 처리 이전에 초음파 세척, 탈지처리, 산처리 또는 이온수 세정처리 등과 같은 전처리를 하여 엘엠 가이드의 표면에 묻어있는 이물질을 제거할 수 있다. 또한 상기 초음파 세척, 탈지처리, 산처리 또는 이온수 세정처리의 처리방법 및 순서는 당업자의 판단에 따라 자유롭게 결정가능하다.The EL guide processed in the preheating step (S100) may be pretreated before the following preheating step (S100), such as ultrasonic washing, degreasing, acid treatment, or ionized water washing, to remove foreign substances on the surface of the EL guide have. Further, the processing method and sequence of the ultrasonic cleaning, degreasing treatment, acid treatment or ionized water cleaning treatment can be freely determined according to the judgment of a person skilled in the art.
또한 예열단계(S100)는 엘엠 가이드를 40~70℃의 온도로 예열시키는 공정으로서, 일반적으로 금속함금 재질로 만들어지는 엘엠 가이드에 열을 가하여 엘엠 가이드의 표면에 노출된 미세 기공을 확장시키고, 하기 1차 코팅단계(S200)의 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 미세 기공에 용이하게 유입될 수 있도록 하기 위한 과정이다.The preheating step (S100) is a step of preheating the ELM guide at a temperature of 40 to 70 DEG C, and heat is applied to an ELM guide made of a metal material to expand the micropores exposed on the surface of the ELM guide Inorganic hybrid polymer solution in the first coating step (S200) can be easily introduced into the micropores.
즉, 엘엠 가이드는 금속합금 재질로 만들어지지만 표면에는 금속합금별 재질 특유의 기공 또는 엘엠 가이드 가공시에 생성되는 기공 등과 같은 미세한 기공이 형성되어 있다. That is, although the LM guide is made of a metal alloy, fine pores such as pores peculiar to the material of the metal alloy or generated by the LM guide are formed on the surface.
이때, 종래의 레이던트 처리는 상기와 같은 엘엠 가이드의 미세한 기공을 코팅되는 텅스텐 입자가 메우게 되나, 기공을 메운 부분의 텅스텐 코팅층은 기공이 없는 부분의 텅스텐 코팅층에 비하여 비정형적으로 두꺼운 형태로 되기 때문에 박리 현상의 시발점이 될 수 있는 문제가 발생하였고, 기공에 유입되어 경화된 텅스텐층과 엘엠 가이드의 열전도율이 서로 다르기 때문에 엘엠 가이드가 가열과 냉각이 반복적으로 가해지는 환경이 설치되면 기공에 메워진 텅스텐 코팅층부터 박리되는 문제가 발생하였으며, 미세한 기공에 텅스텐 코팅이 이루어 지지않으면 텅스텐 코팅층에 핀홀이 발생하여 부식성 외부공기에 포함된 유재(기름성분)가 쉽게 유입되는 문제가 발생하였다.At this time, in the conventional radiant treatment, the tungsten particles coated with the fine pores of the above-mentioned elm guide are filled up, but the tungsten coating layer of the portion filled with the pores becomes thicker than the tungsten coating layer of the pore- Therefore, when the environment in which the heating and cooling are repeatedly applied is installed, the tungsten layer and the LM Guide are different from each other in thermal conductivity because the hardness of the hardened tungsten layer and the LM Guide are different from each other. There is a problem that peeling occurs from the coating layer. If the tungsten coating is not formed in the fine pores, pinholes are formed in the tungsten coating layer, so that the oil (oil component) contained in the corrosive external air easily flows.
이에 대하여, 본 발명에 의한 예열단계(S100)는 미세 기공에 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 용이하게 유입될 수 있도록 기공을 확장시킴과 동시에 유ㆍ무기 혼성 고분자용액의 흐름성을 좋게 하여 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 미세 기공 내의 모든 부분에 빠짐없이 점착될 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.On the other hand, the preheating step (S100) according to the present invention enlarges the pores so that the organic-inorganic hybrid polymer solution can easily flow into the micropores, and also improves the flowability of the organic-inorganic hybrid polymer solution, The effect of allowing the mixed polymer solution to adhere to all the portions of the micro pores without fail.
이때, 예열단계(S100)는 금속합금 재질로 만들어진 엘엠 가이드가 지나치게 가열되어 용융되거나 물성이 변하지 않을 정도로 가열되어야 하고, 바람직하게는 40~70℃의 온도로 가열되는 것이 바람직하다.At this time, in the preheating step (S100), it is preferable that the ELM guide made of a metal alloy material is heated to an extent that it is excessively heated and melted or its physical properties are not changed, preferably heated to a temperature of 40 to 70 deg.
즉, 금속합금 재질의 엘엠 가이드에 상기와 같이 40~70℃의 열을 가하면 엘엠 가이드의 물성은 변하지 않고, 엘엠 가이드의 외부에 노출된 기공만이 확장될 수 있도록 하는 효과가 생긴다. 또한 가열온도가 40℃ 미만이면 가열정도가 미약하여 기공이 덜 확장되는 어려움이 있고, 70℃를 초과하면 하기의 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 지나치게 가열되어 변성되는 문제가 발생하므로, 엘엠 가이드는 상기 범위 내의 온도로 가열되는 것이 바람직하다That is, when heat is applied to the LM guide made of a metal alloy as described above at a temperature of 40 to 70 캜, the physical properties of the LM guide do not change, and only the pores exposed to the outside of the LM guide can be expanded. If the heating temperature is less than 40 ° C, the degree of heating is insufficient and the pores are difficult to expand. If the heating temperature is more than 70 ° C, the following organic / inorganic hybrid polymer solution may be excessively heated and denatured. It is preferable to heat to a temperature within the range
아울러 예열단계(S100)의 가열방법은 엘엠 가이드를 물에 함침시킨 후 물을 가열하는 습식가열방법 보다는, 엘엠 가이드를 가열로에 수용시킨 후 서서히 상기의 가열온도로 가열하는 건식가열방법으로 처리하는 것이 바람직하다. Further, the heating method of the preheating step (S100) is a dry heating method in which the EL guide is heated in the heating furnace and gradually heated to the above-mentioned heating temperature, rather than the wet heating method in which the EL guide is immersed in water and then water is heated .
상기와 같은 건식가열방법은 가열되는 엘엠 가이드의 기공에 수분에 유입되는 것을 방지하고, 오히려 기공에 내재된 수분을 배출시켜 하기 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 기공에 용이하게 유입될 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.
The dry heating method as described above prevents the moisture from flowing into the pores of the heated LM Guide and discharges the water contained in the pores to facilitate the introduction of the organic / inorganic hybrid polymer solution into the pores I will exert.
또한 1차 코팅단계(S200)는 상기 예열단계(S100) 처리된 엘엠 가이드의 표면에 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 코팅시켜 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시키는 공정으로서, 레이던트 처리에 의하여 텅스텐 코팅이 이루어지기 이전에 엘엠 가이드에 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시켜 텡스텐 코팅층의 긁힘홀 또는 마이크로 크랙의 발생을 줄이고, 텅스텐 코팅층의 박리를 방지하기 위한 과정이다.In addition, the first coating step (S200) is a step of coating the organic / inorganic hybrid polymer solution on the surface of the LM guide treated in the preheating step (S100) to form the organic / inorganic hybrid polymer layer. The tungsten coating Inorganic hybrid polymer layer is formed on the EL guide to prevent scratching holes or micro cracks in the tungsten coating layer and to prevent peeling of the tungsten coating layer.
즉, 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은 유기물질과 무기물질이 혼합된 고분자용액으로서, 일부는 엘엠 가이드의 기공에 유입되어 유기물질에 의한 특질로 기공 내부면과 강력한 접착력을 형성하고, 무기물질에 의한 특질로 금속합금 재질의 엘엠 가이드와 텅스텐 재질의 텅스텐 코팅층이 이물감 없이 접착될 수 있도록 하는 구성이다.In other words, the organic-inorganic hybrid polymer solution is a polymer solution in which an organic material and an inorganic substance are mixed, and some of them are introduced into the pores of the EL guide to form a strong adhesive force with the inner surface of the pores, This makes it possible to bond the EL guide made of a metal alloy and the tungsten coating layer made of tungsten without any foreign material.
구체적으로, 본 발명에 의한 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은 접착력과 내마모성이 우수한 재질의 유기물질과 내마모성이 우수한 무기물질이 혼합된 것이면 어떠한 것을 이용하여도 무방하나, 용매인 디메틸아세트아마이드 75~85중량%에 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌[poly(vinylidene fluoride-co- hexafluoropropylene), PVDF-HFP] 15~25 중량%가 포함된 유기 고분자 용액 50~60중량%와; 용매인 에탄올 55~65중량%에 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS) 35~45중량%가 포함된 무기 고분자 용액 40~50중량%가 혼합되어 구성되는 것이 바람직하다.Specifically, the organic-inorganic hybrid polymer solution according to the present invention may be any organic solvent having excellent adhesion and abrasion resistance and an inorganic material having excellent abrasion resistance, but any solvent may be used, and a solvent such as dimethylacetamide 75 to 85 weight 50 to 60% by weight of an organic polymer solution containing 15 to 25% by weight of polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene (PVDF-HFP); And 40 to 50% by weight of an inorganic polymer solution containing 35 to 45% by weight of tetraethoxysilane (TEOS) in 55 to 65% by weight of ethanol as a solvent.
즉, 상기 구성의 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은 유기물질인 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 무기물질인 Si-OH 그룹의 결합이 격자구조를 이루면서 접착력과 내마모성이 우수한 상태를 가진다.That is, the organic-inorganic hybrid polymer solution having the above-described structure has a lattice structure of poly (vinylidene fluoride) -cohexafluoropropylene, which is an organic material, and a Si-OH group, which is an inorganic material, and exhibits excellent adhesion and abrasion resistance.
아울러 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌[poly(vinylidene fluoride-co- hexafluoropropylene), PVDF-HFP]은 접착력이 우수하고, 대략 260℃ 이상의 고온에서도 장시간 견딜 수 있는 내열성이 우수하며, 화학적인 결합이 매우 견고하여 내마모성이 우수한 특성을 가지며, 유ㆍ무기 혼성 고분자용액으로 만들어진 상태에서는 무기물질인 테트라에톡시실란과 강력하게 결합하고 금속합금 재질인엘엠 가이드와 강력하게 접착되는 효과를 발휘한다.In addition, polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene (PVDF-HFP) has excellent adhesive strength, excellent heat resistance that can withstand temperatures of 260 ° C or higher for a long time, And exhibits an excellent effect of being strongly bonded to tetraethoxysilane which is an inorganic material and an ELM guide made of a metal alloy material in a state of being made of an organic-inorganic hybrid polymer solution.
또한 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS)은 실리카를 포함하여 실리카 고유의 물리ㆍ화학적인 물성을 어느 정도 유지하기 때문에 내마모성이 우수할 뿐만 아니라 상기 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 격자구조를 이루며 결합된 상태에서는 더욱 안정된 상태를 유지하며 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 구성하게 된다. 또한 테트라에톡시실란은 유ㆍ무기 혼성 고분자용액으로 만들어진 상태에서는 유기물질인 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 금속합금 재질의 엘엠 가이드가 강력하게 접착될 수 있도록 하는 효과를 발휘하다.In addition, tetraethoxysilane (TEOS), including silica, maintains the physical and chemical properties inherent to silica to some extent, so that it is not only excellent in abrasion resistance, but also exhibits excellent lattice constants of the polyvinylidene fluoride cohexafluoropropylene Inorganic hybrid polymer solution while maintaining a more stable state. In addition, tetraethoxysilane exhibits the effect of strongly bonding polyvinylidene fluoride co-hexafluoropropylene, an organic material, and an EL guide made of a metal alloy, in the state of being made of an organic-inorganic hybrid polymer solution.
구체적으로, 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 혼합되는 유기 고분자 용액은 용매인 디메틸아세트아마이드 75~85중량%에 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 15~25 중량%가 교반혼합되어 구성되는 것이 바람직하다.Specifically, the organic polymer solution to be mixed with the organic-inorganic hybrid polymer solution is preferably composed of 75 to 85% by weight of dimethylacetamide as a solvent and 15 to 25% by weight of polyvinylidene fluoride co-hexafluoropropylene with stirring Do.
이때, 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌이 용매에 15중량% 미만으로 혼합되면 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌의 조성비가 미미하여 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌에 의한 접착력이 미약해지는 어려움이 발생하고, 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌이 용매에 25중량%를 초과하여 혼합되면 유기 고분자 용매의 점도가 지나치게 높아지고, 무기 고분자 용액의 테트라에톡시실란과의 반응비가 맞지 않는 문제가 발생하여, 상기 범위 내의 조성비를 유지하는 것이 바람직하다.At this time, when the polyvinylidene fluoride co-hexafluoropropylene is mixed in the solvent in an amount of less than 15% by weight, the composition ratio of polyvinylidene fluoride cohexafluoropropylene is insignificant, and the adhesion of polyvinylidene fluoride cohexafluoropropylene If polyvinylidene fluoride cohexafluoropropylene is mixed in a solvent in an amount of more than 25% by weight, the viscosity of the organic polymer solvent becomes excessively high, and the reaction ratio of the inorganic polymer solution with tetraethoxysilane does not match , It is preferable to maintain the composition ratio within the above range.
또한 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 혼합되는 무기 고분자 용액은 용매인 에탄올 55~65중량%에 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS) 35~45중량%가 포함된 무기 고분자 용액 40~50중량%가 교반혼합되어 구성되는 것이 바람직하다.The inorganic polymer solution mixed in the organic-inorganic hybrid polymer solution is prepared by mixing 40 to 50 wt% of an inorganic polymer solution containing 55 to 65 wt% of ethanol as a solvent and 35 to 45 wt% of tetraethoxysilane (TEOS) It is preferable to mix them.
이때, 테트라에톡시실란이 용매에 35중량% 미만으로 혼합되면 테트라에톡시실란에 의한 내마모성 향상 효과가 미흡해지는 어려움이 발생하고, 테트라에톡시실란이 용매에 45중량%를 초과하여 혼합되면 무기 고분자 용매의 점도가 지나치게 높아지고, 유기 고분자 용액의 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과의 반응비가 맞지 않는 문제가 발생하여, 상기 범위 내의 조성비를 유지하는 것이 바람직하다.When tetraethoxysilane is mixed in less than 35% by weight of the solvent, the effect of improving the abrasion resistance by tetraethoxysilane becomes insufficient. When the tetraethoxysilane is mixed with the solvent in an amount exceeding 45% by weight, the inorganic polymer The viscosity of the solvent is excessively high and the reaction ratio of the organic polymer solution with the polyvinylidene fluoride co-hexafluoropropylene does not match, and it is preferable to maintain the composition ratio within the above range.
아울러 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은 유기 고분자 용액 50~60중량%와; 무기 고분자 용액 40~50중량%가 혼합되는 구성을 하는데, 이때, 고분자 용액이 40중량% 미만으로 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 포함되면 유기 고분자 용액의 조성이 과다하여 유ㆍ무기 혼성 고분자층의 내마모성이 미흡해지는 문제가 발생하고, 50중량%를 초과하면 유ㆍ무기 혼성 고분자층의 내마모성은 우수해지나 엘엠 가이드에 대한 유ㆍ무기 혼성 고분자층의 접착력이 미흡해지는 문제가 발생하므로, 상기 범위 내의 조성비를 유지하는 것이 바람직하다.In addition, the organic-inorganic hybrid polymer solution contains 50 to 60% by weight of the organic polymer solution; Inorganic hybrid polymer solution containing less than 40% by weight of the polymer solution, the composition of the organic polymer solution is excessively high, so that the abrasion resistance of the organic-inorganic hybrid polymer layer Inorganic hybrid polymer layer is excellent, but there is a problem that the adhesive strength of the organic / inorganic hybrid polymer layer to the LM guide becomes insufficient. Therefore, the composition ratio within the above range .
또한 상기와 같이, 유기 고분자 용액과 무기 고분자 용액이 혼합되어 만들어지는 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은 유기 고분자 용액 100중량부에 대하여, 폴리에테르에테르케톤(Polyether ether ketone) 공중합체 수지 10~20중량부를 더 포함하여 구성될 수 있다.As described above, the organic-inorganic hybrid polymer solution prepared by mixing the organic polymer solution and the inorganic polymer solution is prepared by mixing 10 to 20 parts by weight of a polyether ether ketone copolymer resin with respect to 100 parts by weight of the organic polymer solution And the like.
이때, 폴리에테르에테르케톤(Polyether ether ketone) 공중합체 수지는 
아울러 폴리에테르에테르케톤 공중합체 수지가 유기 고분자 용액 100중량부에 대하여, 10중량부 미만으로 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 혼합되면 폴리에테르에테르케톤 공중합체 수지에 의한 내마모성 및 내충격성의 향상 효과가 미흡해지는 문제가 발생하고, 20중량부를 초과하면 주된 유기물질인 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌과 무기물질인 테트라에톡시실란 간의 결합을 저해할 우려가 발생하므로, 상기 범위 내의 조성비를 유지하는 것이 바람직하다.
In addition, when the polyetheretherketone copolymer resin is mixed with the organic-inorganic hybrid polymer solution in an amount of less than 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic polymer solution, the effect of improving the abrasion resistance and impact resistance by the polyetheretherketone copolymer resin becomes insufficient When the amount exceeds 20 parts by weight, there is a risk of inhibiting the bonding between polyvinylidene fluoride co-hexafluoropropylene, which is the main organic material, and tetraethoxysilane, which is an inorganic substance. Therefore, desirable.
또한 유기 고분자 용액과 무기 고분자 용액이 혼합되어 만들어지는 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은 유기 고분자 용액 100중량부에 대하여, PAA(poly acrylic acid) 1~3중량부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The organic-inorganic hybrid polymer solution formed by mixing the organic polymer solution and the inorganic polymer solution may further comprise 1 to 3 parts by weight of polyacrylic acid (PAA) based on 100 parts by weight of the organic polymer solution.
이때, PAA(poly acrylic acid)는 이온성 고분자 물질로서, 음이온성 고분자로 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 포함되어 경화되면 유ㆍ무기 혼성 고분자층이 음이온성을 가져, 유ㆍ무기 혼성 고분자층의 상부에 코팅된 텅스텐 코팅층의 일부가 긁히거나 크랙이 발생하였을 경우에, 일반적으로 음이온성을 띠는 부식성 외부공기에 포함된 유재가 긁힘홀 또는 크랙에 유입되는 것을 방지하는 효과를 발휘한다.In this case, polyacrylic acid (PAA) is an ionic polymer material, and when it is incorporated into an organic-inorganic hybrid polymer solution as an anionic polymer and cured, the organic-inorganic hybrid polymer layer has an anionic property and the upper part of the organic- When a part of the tungsten coating layer coated on the tungsten coating layer is scratched or cracked, the material contained in the corrosive external air, which generally has an anionic property, is prevented from entering into scratch holes or cracks.
더불어 PAA는 음이온성을 갖는 고분자 전해질 물질로서, 평균분자량이 15,000~250,000 Da인 것을 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 이때, PAA는 고분자 아크릴 산으로서 엘엠 가이드의 표면에 대한 코팅력이 우수한 효과를 가지고 있다.In addition, PAA is an anionic polymer electrolyte material having an average molecular weight of 15,000 to 250,000 Da. At this time, PAA is a polymer acrylic acid and has an excellent coating power against the surface of the EL guide.
또한 PAA의 평균분자량이 15,000 Da 미만이면 PAA의 분자량이 지나치게 가벼워 엘엠 가이드에 대한 코팅력이 다소 미흡해지는 문제가 발생하고, 250,000 Da를 초과하면 엘엠 가이드에 대한 코팅력은 우수해지나, 엘엠 가이드의 표면에 PAA가 포함된 코팅제를 코팅하기 위한 작업의 공정이 어려워지는 문제가 발생하므로, 상기 범위 내의 평균분자량을 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다.Also, when the average molecular weight of PAA is less than 15,000 Da, the molecular weight of PAA is too light, resulting in a problem of insufficient coating power on the EL guide. When the average molecular weight exceeds 250,000 Da, the coating power of EL guide is excellent. There arises a problem that the process for coating the surface of the coating agent containing PAA becomes difficult. Therefore, it is preferable to use those having an average molecular weight within the above range.
상기와 연관하여, PAA는 일정의 점도 확보를 위하여, sodium salt solution에 용해된 것을 이용할 수도 있다.
In connection with the above, PAA may be dissolved in sodium salt solution to obtain a certain viscosity.
아울러 본 발명에 의한 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은 금속함금 재질의 엘엠 가이드에 대한 유ㆍ무기 혼성 고분자층의 형성방법에 따라 용제, 점도조절제, 경화제 또는 소포제 등과 같은 일반적인 첨가물을 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 액상의 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 직접 엘엠 가이드에 도포하여 코팅하는 경우에는 상기 구성의 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 용제, 점도조절제, 경화제 또는 소포제 등과 같은 일반적인 첨가물을 일반적인 조성비로 첨가하여 구성할 수 있다.The organic-inorganic hybrid polymer solution according to the present invention may further comprise general additives such as a solvent, a viscosity modifier, a curing agent, or a defoaming agent according to a method of forming an organic-inorganic hybrid polymer layer on an EL guide made of a metallic material have. That is, in the case where the liquid organic-inorganic hybrid polymer solution is directly applied to the ELM guide for coating, general additives such as a solvent, a viscosity adjusting agent, a curing agent or a defoaming agent are added to the organic / inorganic hybrid polymer solution having the above- can do.
아울러 1차 코팅단계(S200)의 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은 상온 상태의 것을 그대로 엘엠 가이드에 코팅시켜도 무방하나, 상기 예열단계(S100)에서 40~70℃의 온도로 예열된 엘엠 가이드와 온도를 동일 또는 유사하게 맞추도록 40~70℃로 가열하여 사용할 수도 있다. 이때, 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 70℃를 초과하는 경우에는 유ㆍ무기 혼성 고분자용액의 물성이 손상될 우려가 있으므로, 70℃를 초과하지 않도록 가열되지 않도록 주의해야 한다.In addition, the organic-inorganic hybrid polymer solution in the first coating step (S200) may be coated with the EL guide at a normal temperature as it is, but the temperature and temperature of the EL guide preheated at 40 to 70 ° C in the preheating step (S100) And may be used by heating to 40 to 70 캜 so as to be the same or similar. At this time, when the organic-inorganic hybrid polymer solution exceeds 70 캜, the physical properties of the organic-inorganic hybrid polymer solution may be impaired. Therefore, care should be taken not to heat the organic-inorganic hybrid polymer solution to not exceed 70 캜.
또한 1차 코팅단계(S200)에서 형성된 유ㆍ무기 혼성 고분자층은 0.5~2㎛의 두께로 엘엠 가이드의 표면에 코팅되는 것이 바람직하다. 이는 유ㆍ무기 혼성 고분자층이 0.5㎛ 미만의 두께로 형성되면 유ㆍ무기 혼성 고분자층의 코팅작업이 난해할 뿐만 아니라 유ㆍ무기 혼성 고분자층이 지나치게 얇아 엘엠 가이드에서 쉽게 박리될 수 있는 우려가 발생하고, 2㎛를 초과하면 유ㆍ무기 혼성 고분자층이 지나치게 두꺼워 1~2㎛의 두께로 코팅되는 텅스텐 코팅층과 유ㆍ무기 혼성 고분자층의 두께가 더 해지면 엘엠 가이드의 조립시에 공차 수정이 요구될 우려가 발생하므로, 상기 범위 내의 두께를 유지하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the organic-inorganic hybrid polymer layer formed in the first coating step (S200) is coated on the surface of the ELM guide with a thickness of 0.5 to 2 탆. This is because when the organic-inorganic hybrid polymer layer is formed to a thickness of less than 0.5 탆, the coating operation of the organic-inorganic hybrid polymer layer is difficult and the organic-inorganic hybrid polymer layer is too thin to easily peel off from the EL guide When the thickness of the organic-inorganic hybrid polymer layer is too thick, the thickness of the organic-inorganic hybrid polymer layer and the tungsten coating layer coated with the thickness of 1 to 2 탆 are increased, the tolerance must be corrected when assembling the LM Guide It is preferable to maintain the thickness within the above range.
아울러 1차 코팅단계(S200)의 엘엠 가이드에 대한 유ㆍ무기 혼성 고분자용액의 코팅방법은 당업자의 판단에 따라 분사노즐을 이용한 유ㆍ무기 혼성 고분자용액의 분사방법 또는 탱크에 수용된 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 엘엠 가이드를 담근 후 빼내는 함침방법 중, 어느 하나의 방법을 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the method of coating the organic-inorganic hybrid polymer solution on the EL guide in the first coating step (S200) may be a method of spraying the organic-inorganic hybrid polymer solution using the spray nozzle or a method of spraying the organic / inorganic hybrid polymer It is preferable to use any one of the immersing method in which the immersion method is immersed in the solution and the immersion method is used.
상기와 연관하여, 1차 코팅단계(S200) 처리된 엘엠 가이드는 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 경화시키기 위하여 1차 건조단계(S300) 처리되는 것이 바람직하고, 1차 건조단계(S300) 처리는 일반적인 자연건조방법을 이용하는 것이 바람직하며, 건조시간은 유ㆍ무기 혼성 고분자용액의 경화제 포함여부 또는 유ㆍ무기 혼성 고분자층의 두께에 따라 자유롭게 조절가능하다.In connection with the above, it is preferable that the EL guide processed in the first coating step (S200) is treated in a primary drying step (S300) to cure the organic-inorganic hybrid polymer solution, and the primary drying step (S300) It is preferable to use a natural drying method and the drying time is freely adjustable depending on whether the organic-inorganic hybrid polymer solution contains a curing agent or the thickness of the organic-inorganic hybrid polymer layer.
또한 함침단계(S400)는 상기 1차 건조단계(S300) 처리된 엘엠 가이드를 이온교환수에 6~9시간 동안 침지시키는 공정으로서, 유ㆍ무기 혼성 고분자용액의 경화에 의하여 형성된 유ㆍ무기 혼성 고분자층에 포함된 유기 용매를 제거하기 위한 과정이다.Also, the impregnation step (S400) is a step of immersing the LM guide treated in the primary drying step (S300) in ion-exchanged water for 6 to 9 hours, wherein the organic / inorganic hybrid polymer formed by curing the organic / inorganic hybrid polymer solution And removing the organic solvent contained in the layer.
즉, 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 포함된 디메틸아세트아마이드 또는 에탄올 등과 같은 용매는 유ㆍ무기 혼성 고분자용액에 포함된 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 또는 테트라에톡시실란 등과 같은 유ㆍ무기 물질을 용해시켜, 엘엠 가이드에 유ㆍ무기 혼성 고분자용액이 용이하게 코팅될 수 있도록 하는 효과를 발휘한다. That is, the solvent, such as dimethylacetamide or ethanol, contained in the organic-inorganic hybrid polymer solution may be an organic or inorganic material such as polyvinylidene fluoride, co-hexafluoropropylene or tetraethoxysilane contained in the organic-inorganic hybrid polymer solution And the organic-inorganic hybrid polymer solution can be easily coated on the EL guide.
그러나 하기 2차 코팅단계(S600)의 레이던트 처리에 의한 텅스텐 코팅시에는 유ㆍ무기 혼성 고분자층에 잔류하는 용매 성분에 의하여 텅스텐 성분이 유ㆍ무기 혼성 고분자층 및 엘엠 가이드의 표면쪽 내부까지 침투되지 못하게 하는 문제가 발생될 수 있으므로, 1차 건조단계(S300) 처리된 엘엠 가이드를 이온교환수에 6~9시간 동안 침치시켜 유ㆍ무기 혼성 고분자층에 잔류하는 용매를 제거하는 것이 바람직하다.However, in the tungsten coating by the radial treatment in the secondary coating step (S600), the tungsten component penetrates into the surface side of the organic / inorganic hybrid polymer layer and the LM guide by the solvent component remaining in the organic-inorganic hybrid polymer layer It is preferable to remove the solvent remaining in the organic-inorganic hybrid polymer layer by immersing the LM guide treated in the primary drying step (S300) in the ion exchange water for 6 to 9 hours.
이때, 함침단계(S400)의 침지시간이 6시간 미만이면 침지시간이 짧아 유ㆍ무기 혼성 고분자층에 잔류하는 용매가 완벽하게 제거하지 못할 수 있는 문제가 발생하고, 9시간을 초과하면 함침단계(S400)의 처리시간이 길어져 경제성이 떨어지기 때문에, 상기 범위 내의 침지시간을 유지하는 하는 것이 바람직하다.
If the immersion time in the impregnation step (S400) is less than 6 hours, the immersion time is short and the solvent remaining in the organic-inorganic hybrid polymer layer may not be completely removed. If the immersion time is longer than 9 hours, S400) is prolonged and economic efficiency deteriorates, it is desirable to maintain the immersion time within the above range.
상기와 연관하여, 함침단계(S400) 처리된 엘엠 가이드는 유ㆍ무기 혼성 고분자층에 포함된 수분을 제거하기 위하여 2차 건조단계(S500) 처리되는 것이 바람직하고, 2차 건조단계(S500) 처리는 일반적인 자연건조방법을 이용하는 것이 바람직하며, 건조시간은 당업자의 판단에 따라 자유롭게 조절가능하다.In connection with the above, the LM guide processed in the impregnation step (S400) is preferably subjected to the secondary drying step (S500) in order to remove the moisture contained in the organic-inorganic hybrid polymer layer, and the secondary drying step (S500) It is preferable to use a general natural drying method, and the drying time can be freely adjusted according to the judgment of a person skilled in the art.
또한 2차 코팅단계(S600)는 상기 2차 건조단계(S500) 처리된 엘엠 가이드의 표면에 레이던트 처리를 이용하여 텅스텐 코팅층을 형성시키는 공정으로서, 일반적인 레이던트 처리방법을 이용하여 텅스텐 코팅층을 형성시키는 과정이다.The secondary coating step S600 is a step of forming a tungsten coating layer on the surface of the linear guide processed in the secondary drying step S500 by using a radiant treatment and forming a tungsten coating layer .
이때, 2차 코팅단계(S600)는 종래의 레이던트 처리방법을 적용가능하나, 레이던트 처리에 의하여 형성되는 텅스텐 코팅층의 두께는 1~2㎛의 범위 내로 하여 엘엠 가이드의 조립시에 공차 수정이 필요치않도록 하는 것이 바람직하다.The thickness of the tungsten coating layer formed by the radiant treatment may be within a range of 1 to 2 mu m, and the tolerance may be corrected during assembly of the LM Guide. It is desirable not to need it.
또한 엘엠 가이드의 표면에는 유ㆍ무기 혼성 고분자층이 형성된 상태이므로, 일반적인 레이던트 처리 이전에 수행되는 초음파 세척, 탈지처리, 산처리 또는 이온수 세정처리 등과 같은 전처리공정은 생략가능하다.In addition, since the organic / inorganic hybrid polymer layer is formed on the surface of the ELM guide, a pretreatment step such as ultrasonic cleaning, degreasing treatment, acid treatment or ionized water cleaning treatment performed before the general radiant treatment can be omitted.
다음은 본 발명의 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법에 의하여 텅스텐 코팅층이 형성된 엘엠 가이드를 제조하기 위한 바람직한 실시예이다.The following is a preferred embodiment for producing an LM guide having a tungsten coating layer formed by the tungsten coating method of the LM guide of the present invention.
1. 예열단계1. Preheating phase
① 알루미늄합금 재질의 엘엠 레일을 가열로에 넣은 후, 가열로의 내부온도를 50℃ 셋팅하여 엘엠 레일을 50℃로 예열한다.① Insert an aluminum alloy rail into the furnace, set the internal temperature of the furnace at 50 ° C, and preheat the rail to 50 ° C.
2. 1차 코팅단계2. Primary coating step
① 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 200g을 디메틸아세트아마이드 800g에 녹여 유기 고분자 용액을 만든다.① Polyvinylidene fluoride 200 g of co-hexafluoropropylene is dissolved in 800 g of dimethylacetamide to prepare an organic polymer solution.
② 테트라에톡시실란 400g을 에탄올 600g에 녹여 무기 고분자 용액을 만든 후, 상기 유기 고분자 용액 1,000g과 무기 고분자 용액 1,000g을 3시간 동안 교반혼합하여 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 만든다.② 400 g of tetraethoxysilane is dissolved in 600 g of ethanol to make an inorganic polymer solution. 1,000 g of the organic polymer solution and 1,000 g of the inorganic polymer solution are mixed with stirring for 3 hours to prepare an organic-inorganic hybrid polymer solution.
③ 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 50℃로 가열한다.(3) The organic / inorganic hybrid polymer solution is heated to 50 占 폚.
④ 상기 예열단계 처리된 엘엠 레일을 가열로에서 빼낸 후, 도장실 내부의 거치대에 거치시키고, 상기 ③에서 50℃로 가열된 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 스프레이 방식으로 엘엠 레일에 고르게 도포하여 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시킨다. 이때, 도포 평균두께는 1㎛가 되도록 한다.(4) The above-mentioned preheated ELM rail was taken out of the heating furnace, and then placed on a cradle inside the painting chamber. The organic-inorganic hybrid polymer solution heated to 50 캜 was applied by spraying onto the ELM rail uniformly An inorganic hybrid polymer layer is formed. At this time, the coating average thickness is set to 1 占 퐉.
3. 1차 건조단계3. Primary drying step
① 상기 2-④처리된 엘엠 레일을 도장실에서 빼낸 후, 통풍이 잘되는 그늘에서 24시간 동안 건조시킨다.① After removing the processed 2-④ ELM rail from the painting room, dry it in a well-ventilated shade for 24 hours.
4. 함침단계4. Impregnation step
① 상기 3-①처리된 엘엠 레일을 이온교환수가 수용된 수조에 7시간 동안 침지시킨다.① Immerse the above-mentioned 3-처리 treated ELM rail in a water tank containing ion exchange water for 7 hours.
5. 2차 건조단계5. Second drying step
① 상기 4-①처리된 엘엠 레일을 수조에서 빼낸 후, 통풍이 잘되는 그늘에서 6시간 동안 건조시킨다.① After removing the 4-① treated ELM rail from the water tank, dry it in a well-ventilated shade for 6 hours.
6. 2차 코팅단계6. Second coating step
① 상기 2차 건조단계 처리된 엘엠 가이드의 표면에 레이던트 처리를 이용하여 평균두께 1.5㎛의 텅스텐 코팅층을 형성시켜 텅스텐이 코팅된 엘엠 가이드를 제조완료한다.(1) A tungsten coating layer having an average thickness of 1.5 占 퐉 is formed on the surface of the LM Guide treated by the secondary drying step to prepare a tungsten coated LM Guide.
1. 예열단계1. Preheating phase
① 알루미늄합금 재질의 엘엠 레일을 가열로에 넣은 후, 가열로의 내부온도를 50℃ 셋팅하여 엘엠 레일을 50℃로 예열한다.① Insert an aluminum alloy rail into the furnace, set the internal temperature of the furnace at 50 ° C, and preheat the rail to 50 ° C.
2. 1차 코팅단계2. Primary coating step
① 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 200g을 디메틸아세트아마이드 800g에 녹여 유기 고분자 용액을 만든다.① Polyvinylidene fluoride 200 g of co-hexafluoropropylene is dissolved in 800 g of dimethylacetamide to prepare an organic polymer solution.
② 테트라에톡시실란 400g을 에탄올 600g에 녹여 무기 고분자 용액을 만든다.② 400 g of tetraethoxysilane is dissolved in 600 g of ethanol to make an inorganic polymer solution.
③ 상기 유기 고분자 용액 1,000g, 무기 고분자 용액 1,000g 및 폴리에테르에테르케톤 공중합체 수지(빅트렉스, PEEK) 150g을 3시간 동안 교반혼합하여 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 만든다.(3) 1,000 g of the organic polymer solution, 1,000 g of the inorganic polymer solution and 150 g of polyetheretherketone copolymer resin (VICTREX, PEEK) were mixed with stirring for 3 hours to prepare an organic-inorganic hybrid polymer solution.
④ 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 50℃로 가열한다.(4) The organic / inorganic hybrid polymer solution is heated to 50 캜.
⑤ 상기 예열단계 처리된 엘엠 레일을 가열로에서 빼낸 후, 도장실 내부의 거치대에 거치시키고, 상기 ④에서 50℃로 가열된 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 스프레이 방식으로 엘엠 레일에 고르게 도포하여 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시킨다. 이때, 도포 평균두께는 1㎛가 되도록 한다.(5) After the preheated ELM rail was taken out of the heating furnace, it was placed on a mounting table inside the painting chamber, and the organic-inorganic hybrid polymer solution heated to 50 DEG C in step (4) was applied evenly to the ELM rail by spraying, An inorganic hybrid polymer layer is formed. At this time, the coating average thickness is set to 1 占 퐉.
3. 1차 건조단계3. Primary drying step
① 상기 2-⑤처리된 엘엠 레일을 도장실에서 빼낸 후, 통풍이 잘되는 그늘에서 24시간 동안 건조시킨다.① After removing the 2-⑤ treated ELM rail from the painting room, dry it in a well-ventilated shade for 24 hours.
4. 함침단계4. Impregnation step
① 상기 3-①처리된 엘엠 레일을 이온교환수가 수용된 수조에 7시간 동안 침지시킨다.① Immerse the above-mentioned 3-처리 treated ELM rail in a water tank containing ion exchange water for 7 hours.
5. 2차 건조단계5. Second drying step
① 상기 4-①처리된 엘엠 레일을 수조에서 빼낸 후, 통풍이 잘되는 그늘에서 6시간 동안 건조시킨다.① After removing the 4-① treated ELM rail from the water tank, dry it in a well-ventilated shade for 6 hours.
6. 2차 코팅단계6. Second coating step
① 상기 2차 건조단계 처리된 엘엠 가이드의 표면에 레이던트 처리를 이용하여 평균두께 1.5㎛의 텅스텐 코팅층을 형성시켜 텅스텐이 코팅된 엘엠 가이드를 제조완료한다.(1) A tungsten coating layer having an average thickness of 1.5 占 퐉 is formed on the surface of the LM Guide treated by the secondary drying step to prepare a tungsten coated LM Guide.
1. 예열단계1. Preheating phase
① 알루미늄합금 재질의 엘엠 레일을 가열로에 넣은 후, 가열로의 내부온도를 50℃ 셋팅하여 엘엠 레일을 50℃로 예열한다.① Insert an aluminum alloy rail into the furnace, set the internal temperature of the furnace at 50 ° C, and preheat the rail to 50 ° C.
2. 1차 코팅단계2. Primary coating step
① 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌 200g을 디메틸아세트아마이드 800g에 녹여 유기 고분자 용액을 만든다.① Polyvinylidene fluoride 200 g of co-hexafluoropropylene is dissolved in 800 g of dimethylacetamide to prepare an organic polymer solution.
② 테트라에톡시실란 400g을 에탄올 600g에 녹여 무기 고분자 용액을 만든다.② 400 g of tetraethoxysilane is dissolved in 600 g of ethanol to make an inorganic polymer solution.
③ 상기 유기 고분자 용액 1,000g, 무기 고분자 용액 1,000g 및 PAA 20g을 3시간 동안 교반혼합하여 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 만든다.(3) 1,000 g of the above organic polymer solution, 1,000 g of the inorganic polymer solution and 20 g of PAA are mixed with stirring for 3 hours to prepare an organic-inorganic hybrid polymer solution.
④ 상기 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 50℃로 가열한다.(4) The organic / inorganic hybrid polymer solution is heated to 50 캜.
⑤ 상기 예열단계 처리된 엘엠 레일을 가열로에서 빼낸 후, 도장실 내부의 거치대에 거치시키고, 상기 ④에서 50℃로 가열된 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 스프레이 방식으로 엘엠 레일에 고르게 도포하여 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시킨다. 이때, 도포 평균두께는 1㎛가 되도록 한다.(5) After the preheated ELM rail was taken out of the heating furnace, it was placed on a mounting table inside the painting chamber, and the organic-inorganic hybrid polymer solution heated to 50 DEG C in step (4) was applied evenly to the ELM rail by spraying, An inorganic hybrid polymer layer is formed. At this time, the coating average thickness is set to 1 占 퐉.
3. 1차 건조단계3. Primary drying step
① 상기 2-⑤처리된 엘엠 레일을 도장실에서 빼낸 후, 통풍이 잘되는 그늘에서 24시간 동안 건조시킨다.① After removing the 2-⑤ treated ELM rail from the painting room, dry it in a well-ventilated shade for 24 hours.
4. 함침단계4. Impregnation step
① 상기 3-①처리된 엘엠 레일을 이온교환수가 수용된 수조에 7시간 동안 침지시킨다.① Immerse the above-mentioned 3-처리 treated ELM rail in a water tank containing ion exchange water for 7 hours.
5. 2차 건조단계5. Second drying step
① 상기 4-①처리된 엘엠 레일을 수조에서 빼낸 후, 통풍이 잘되는 그늘에서 6시간 동안 건조시킨다.① After removing the 4-① treated ELM rail from the water tank, dry it in a well-ventilated shade for 6 hours.
6. 2차 코팅단계6. Second coating step
① 상기 2차 건조단계 처리된 엘엠 가이드의 표면에 레이던트 처리를 이용하여 평균두께 1.5㎛의 텅스텐 코팅층을 형성시켜 텅스텐이 코팅된 엘엠 가이드를 제조완료한다.(1) A tungsten coating layer having an average thickness of 1.5 占 퐉 is formed on the surface of the LM Guide treated by the secondary drying step to prepare a tungsten coated LM Guide.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It is possible to carry out various changes in the present invention.
S100 : 예열단계 S200 : 1차 코팅단계
S300 : 1차 건조단계 S400 : 함침단계
S500 : 2차 건조단계 S600 : 2차 코팅단계S100: preheating step S200: primary coating step
S300: primary drying step S400: impregnation step
S500: Second drying step S600: Second coating step
Claims (3)
상기 예열단계(S100) 처리된 엘엠 가이드의 표면에 유ㆍ무기 혼성 고분자용액을 코팅시켜 유ㆍ무기 혼성 고분자층을 형성시키는 1차 코팅단계(S200)와;
상기 1차 코팅단계(S200) 처리된 엘엠 가이드를 건조시키는 1차 건조단계(S300)와;
상기 1차 건조단계(S300) 처리된 엘엠 가이드를 이온교환수에 6~9시간 동안 침지시키는 함침단계(S400)와;
상기 함침단계(S400) 처리된 엘엠 가이드를 건조시키는 2차 건조단계(S500)와;
상기 2차 건조단계(S500) 처리된 엘엠 가이드의 표면에 레이던트 처리를 이용하여 텅스텐 코팅층을 형성시키는 2차 코팅단계(S600);
를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법.
A preheating step (S100) for preheating the ELM guide to a temperature of 40 to 70 DEG C;
A first coating step (S200) of coating an organic-inorganic hybrid polymer solution on the surface of the EL guide processed in the pre-heating step (S100) to form an organic-inorganic hybrid polymer layer;
A primary drying step (S300) of drying the EL guide processed in the primary coating step (S200);
An impregnation step (S400) of immersing the LM guide treated in the primary drying step (S300) in ion-exchanged water for 6 to 9 hours;
A second drying step (S500) of drying the LM guide processed in the impregnating step (S400);
A secondary coating step (S600) of forming a tungsten coating layer on the surface of the linear guide processed in the secondary drying step (S500) using a radiant treatment;
Wherein the tungsten coating is carried out by a tungsten coating method.
상기 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은,
용매인 디메틸아세트아마이드 75~85중량%에 폴리비닐리덴플루오라이드코헥사플루오로프로필렌[poly(vinylidene fluoride-co- hexafluoropropylene), PVDF-HFP] 15~25 중량%가 포함된 유기 고분자 용액 50~60중량%와;
용매인 에탄올 55~65중량%에 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane, TEOS) 35~45중량%가 포함된 무기 고분자 용액 40~50중량%가 혼합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법.
The method according to claim 1,
The organic / inorganic hybrid polymer solution may contain,
An organic polymer solution containing from 15 to 25% by weight of polyvinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene (PVDF-HFP) to 75 to 85% by weight of dimethylacetamide as a solvent, % By weight;
Wherein 40 to 50% by weight of an inorganic polymer solution containing 55 to 65% by weight of ethanol as a solvent and 35 to 45% by weight of tetraethoxysilane (TEOS) is mixed.
상기 유ㆍ무기 혼성 고분자용액은,
유기 고분자 용액 100중량부에 대하여, 폴리에테르에테르케톤(Polyether ether ketone) 공중합체 수지 10~20중량부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘엠 가이드의 텅스텐 코팅방법.
3. The method of claim 2,
The organic / inorganic hybrid polymer solution may contain,
Wherein the organic polymer solution further comprises 10 to 20 parts by weight of a polyether ether ketone copolymer resin per 100 parts by weight of the organic polymer solution.
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| 한국정밀공학회지 제 29 권 4호 pp. 409-416 |
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