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테프론(TEFLON^®)의 개요

1. 테프론(TEFLON^®)이란?

미국 DUPONT사의 등록상표로서 다른 고분자 화합물이 갖지 못하는 독특한 물리적, 화학적 특징을 지닌 불소탄화물계의 상품명을 말합니다. TEFLON은 그 응용범위가 매우 광범위하여 일반 공업용에서부터 최첨단 반도체 및 우주항공산업 등에 이르기까지 폭넓게 사용되고 있습니다.

2. 테프론(TEFLON^®) 코팅(Coating)이란?

TEFLON(불화탄소수지)을 도료화 및 분말화하여 철, 스테인레스, 알루미늄, 유리, 세라믹, 고무, 플라스틱 등 기존재료에 스프레이(Spray Coating), 분말 정전분체도장(Electrostatic), Dipdrain, Dipspin, Tumble Spray법 등을 이용해서 전처리 과정 및 건조, 가열, 소성의 공정으로 비점착성(이형성), 내약품성, 비유성, 절연성, 대전방지성, 내열성, 저마찰특성 등 불화탄소수지 고유의 특성을 얻으려는 우수한 불화탄소수지 도장을 의미합니다.
테프론(Teflon^®)의 특징
- 비점착성
  
  TEFLON Coating된 표면에는 거의 모든 물질이 달라 붙지 않습니다. 접착성이 아주 강한 재료의 경우에도 대부분 쉽게 분리됩니다.
- 저마찰 계수
  
  TEFLON의 마찰계수는 일반적으로 부하, 미끄러짐의 속도, 사용된 TEFLON의 종류에 따라 약간의 차이가 발생하지만, 약 0.08~0.38의 범위입니다.
- 비유성
  
  TEFLON의 코팅 표면에는 물이나 기름이 잘 묻지 않기 때문에 오염방지에 효과적이며, 청소가 용이하므로 기계 설비의 보수 시간이 단축되어 생산성 향상 효과를 가져옵니다.
- 내열성
  
  TEFLON은 205℃(400℉) 미만에서는 PTFE의 분해는 불가능합니다.
  205℃ ~ 290℃사이(400℉ ~ 550℉)에서는 분해는 미미한 정도여서 특별한 주의가 필요 없고, 290℃ ~ 315℃(550℉ ~ 600℉)에서는 간헐적인 사용이 가능합니다.
- 내화학성
  
  일반적으로 TEFLON은 화학적 환경에 영향을 받지 않지만, 몇몇 TEFLON코팅은 화학약품의 침투가 쉬우므로 낮은 저항성을 보입니다. TEFLON 코팅에 영향을 미칠 수 있는 유일한 화학약품은 알칼리 금속과 고도의 반응성을 지닌 불소 화학체 뿐입니다.
- 저온도 내구력
  
  대부분의 TEFLON 코팅은 극히 낮은 온도에서도 그 물리적 특성이 변치않고 유지됩니다. TEFLON은 영하 270℃의 낮은 온도에서의 사용도 고려될 수 있습니다.
- 전기적 특성
  
  TEFLON은 광역의 주파수대에 걸쳐 매우 높은 절연성, 낮은 손실률, 우수한 표면저항률을 보입니다. 특별한 기술에 의해 TEFLON은 정전기 방지 목적의 도전성 코팅에도 사용되고 있습니다.
테프론(Teflon^®)의 종류
- PTFE(Polytetrafluoroethlene)
  
  PTFE 코팅은 일반적으로 one-coat, two-coat 방식이며, 이 제품은 불소수지층에서 사용 온도(290˚ / 550℉)가 가장 높으며, 마찰계수가 극히 작고, 수성 및 유성제품으로 분류됩니다.
- FEP(Fluorinated ethylene propylene)
  
  PTFE 코팅은 일반적으로 one-coat, two-coat 방식이며, 이 제품은 불소수지층에서 사용 온도(290˚ / 550℉)가 가장 높으며, 마찰계수가 극히 작고, 수성 및 유성제품으로 분류됩니다.
- PFA(Perfluoroalkoxy)
  
  FEP와 PTFE의 장점을 동시에 겸비한 불소수지로 비점착성 및 내열성이 매우 뛰어납니다. PFA 코팅은 FEP와 같이 무공질의 필름을 형성합니다. 연속 사용온도는 260˚ / 500℉ 이며, 사용 용도는 매우 광범위합니다. 특히, 내화학성이 필요한 부분에 많이 사용됩니다.
- ETFE(Ethylene + Tetrafluoroethylene)
  
  타불소수지와는 비점착성, 내열성, 내약품성에 있어서 다소 떨어지지만 내마모성이 뛰어나고 내하학용도에서 매우 많이 사용됩니다. 연속 사용온도는 150˚ / 300℉ 이며, 강도가 매우 높기 때문에 코팅두께를 2,500㎛까지 작업이 가능하며 내구성이 우수합니다.
- S One Coat
  
  불소수지와 기타 고성능 수지를 특수 혼합하여 제조함으로써 강도와 내마모성이 향상되었습니다. 소결 과정에서 코팅은 층 분리가 이루어져 불소수지 특성(낮은 마찰 계수와 비점착성)이 유지되면서 고성능 수지가 갖고 있는 접착력과 내마모성을 제공합니다. 또한, 샌딩처리가 안된 소재에도 적용이 가능하며, 코팅 종류에 따라서 소결 온도는 165℃~315℃까지 가능합니다.
- 저온도 내구력
  
  대부분의 TEFLON 코팅은 극히 낮은 온도에서도 그 물리적 특성이 변치않고 유지됩니다. TEFLON은 영하 270℃의 낮은 온도에서의 사용도 고려될 수 있습니다.
- 그 외에도 고온형변성결정성수지로 PI(Polyimide), PEEK(Polyether etherketone), PPS(Polyhenylene sulfide), PA(Polyamide), POM(Polyacetal)가 있고, 저온형 변성수지로 우레탄, 아크릴, 실리콘계 수지 등이 있습니다.

테프론(Teflon^®)의 특성표

특성			ASTM Standard	TFE (PTFE)	FEP	PFA	ETFE	CTFE	VdF (PVdF)	VF (PVF)
물리적 성질	비중		D792	2.14~2.20	2.12~2.17	2.12~2.17	1.70	2.1~2.2	1.75~1.78	1.4
물리적 성질	용점°C		-	327	253~282	302~310	270	210~212	170	200~210
기 계 적 성 질	인장강도 kgf/㎠		D638	280~350	200~320	320	455	300~400	400~520	300~400
	신장율 %		D638	200~400	250~330	280~300	200	80~250	100~300	150~200
	압축강도		D695	120	150	-	500	320~520	600	-
	인장탄성율 10³ kgf/㎠		D638	4	3.5	-	8.4	10~20	8~16	11
	굽힘탄성율 10³ kgf/㎠		D790	3.5~6.3	6.7	6.7~7.0	14	17.6	14.0~18.0	-
	충격강도(IZODType) kg.cm/cm		D256	16.3	파괴안됨	파괴안됨	파괴안됨	13.6~14.7	19.6~21.8	-
	경 도	Rockwell	D785	R25	R25	-	R50	R75~95	R110~115	-
	경 도	Durometer	D1706	D55	D55	D60	D75	D74~90	D75~80	-
	정마찰 계수		-	0.05	-	-	-	0.25	0.10	0.30
	동마찰게수 (7kg/㎠,3m/분)		-	0.10	0.3	0.2	0.4	0.37	0.39	-
열 적 성 질	열전도도 (10^-4cal/cm. sec.°C)		C177	5.9	6.0	-	5.7	4.7~5.3	3.0	4.9
	비열 cal/°C/g		-	0.25	0.28	-	0.46~0.47	0.22	0.33	-
	선팽창 계수 (10^-5/ °C)		D696	9.9 (23~66°C)	8.3~10.5 (-73~71°C)	12 (21~100°C)	9~9.3 (20~90°C)	4.5~7.0	8.5	3.95
	연속사용온도/°C		-	260	200	260	150	180	150	107
	열변형온도 4.6kgf/㎠ °C 18.5kgf/㎠ °C		D648 D648	121 55	72 50	75 48	104 74	115 76	145 90	-
전 기 적 성 질	체적저항률 Ω.㎝		D257	>10¹⁸	>10¹⁸	>10¹⁸	>10¹⁶	>10¹⁶	2.0×10¹⁴	4×10¹³
	표면 저항률		D257	>10¹⁶	>10¹⁶	>10¹⁶	5×10¹⁴	-	-	-
	절연파괴강도 (1/8inch)KV/mm		D149	16~24	20~24	20~24	16	20~24	10.2	-
	유전율 60Hz		D150	<2.1	2.1	2.1	2.6	2.24~2.8	8.4	-
	유전율 10³Hz		D150	<2.1	2.1	2.1	2.6	2.24~2.7	7.72	7.4
	유전율 10⁶Hz		D150	<2.1	2.1	2.1	2.6	2.3~2.5	6.43	-
	유전정접 60Hz		D150	<0.0002	<0.0002	0.0002	0.0006	0.0012	0.049	-
	유전정접 10³Hz		D150	<0.0002	<0.0002	0.0002	0.0008	0.023~0.027	0.018	0.016
	유전정접 10⁶Hz		D150	<0.0002	<0.0002	0.0005	0.005	0.009~0.017	0.17	-
	내 ARC성 sec		D495	>300	>300	-	75	>360	50~70	-
화 학 적 성 질	내산성		D543	Excellent	Excellent	Excellent	Excellent	Excellent	Good	Good
	내 ALKALI성		D543	Excellent	Excellent	Excellent	Excellent	Excellent	Good	Good
	내용제성		D543	Excellent	Excellent	Excellent	Excellent	Excellent	케톤또는 극성 용매에 약함	Good
내 구 성	연소성		D635	불연	불연	불연	불연	불연	자기소화	자기소화
내 구 성	혼수율 %		D570	<0.01	<0.01	0.03	0.029	0.00	0.04	<0.5

테프론(Teflon^®)의 적용분야

구분	용도별 분류	추천코팅두께	응용보기
비점착 일반공업용	비점착성 및 내마모	20㎛ ~ 80㎛	섬유 DRUM, CUTTER, 농기구, 변기, 포장기계, Bolt, Garden Tool, 의료기
	강 마찰저항 · 고온 비점착	15㎛ ~ 200㎛	Heating Sealer, 목공기계, 고무가공 Roller, 금형, 베아링, 다리미, 제지섬유 Roller
	강력한 비점착	15㎛ ~ 80㎛	우레탄, 에폭시수지 경화용 금형, 타이어 금형, 합판 금형, 기타 금형
	얼음 부착방지	20㎛ ~ 50㎛	스키용품, 제빙기계
	저온 표면처리가 요구되는 부품	10㎛ ~ 30㎛	목재, 고무, 주물목형, 아연, 알미늄 소재
내식성 용도	부식방지	10㎛ ~ 1500㎛	식품, 섬유, 제지, 화학공업의 Pipe, Valve, Reacter, Vessel, Duct, Agitater 등, 의료기용기, 염색기계, 부품, 열교환기, Bolt, Nut, 반도체 덕트
윤활성 마찰감소용	저하중	10㎛ ~ 30㎛	자동차부품, O-Ring, Shaft, 밸브, 자동차용 Pistion Ring, 포장기계의 습동면, Gear, 유리제조기의 배공장치, 자동판매기 부품, 각종 기기 습동면
윤활성 마찰감소용	저속도, 저하중	15㎛ ~ 20㎛	베아링, 작은 Gear, 제방기, 기계습동면
전기관계 용도	절연용	100㎛ ~ 800㎛	애자, 단자판의 각종부품
전기관계 용도	정전기 방지 (도전성)	30㎛ ~ 450㎛	제분, 제지, 섬유기계 Roller, 콘베어, 반도체관련장비
비유성용도	방수, 방유개념	20㎛ ~ 100㎛	식품, 섬유, 제지, 전자부품, 공업, 작업용기, 반도체관련 세정 장비

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