KR100341565B1 - 젖음성이 우수한 표면을 갖는 불소계 수지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친수성 표면을 갖는 불소계 수지에 관한 것이다.
본 발명은 불소계 수지 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이상이 되도록 표면조도를 증가시키고, 상기 표면 위에 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이상을 갖도록 친수성 박막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 젖음성이 우수한 불소계 수지를 제공한다.
본 발명에 의한 불소계 수지는 우수한 젖음성을 갖고 장시간의 대기 노출에도 우수한 친수성이 유지되며, 또한 접착력이 향상되어 생체 적합성이 요구되는 분야 및 투과막이나 필터 분야를 포함한 다양한 분야에서 적용 가능성이 크다.

Description

젖음성이 우수한 표면을 갖는 불소계 수지{FLUORINATED RESINS HAVING A SURFACE WITH HIGH WETTABILITY}
본 발명은 친수성 표면을 갖는 불소계 수지에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 표면조도를 증가시킨 표면 위에 친수성 물질의 박막이 형성되어 우수한 젖음성(wettability)을 가지며, 장시간의 대기노출에도 우수한 친수성이 유지되는 불소계 수지에 관한 것이다.
불소계 수지는 주로 탄소와 불소(fluorine)를 포함하는 원소들로 이루어진 고분자를 통칭한다.
일반적으로 잘 알려진 불소계 수지에는 폴리테트라플루오르에틸렌, 플루오리네이티드에틸렌플로필렌 공중합체, 퍼플루오르알킬비닐에테르 중합체, 폴리클로로트리플루오르에틸렌(PCTFE) 등이 있다.
불소계 수지는 불활성(inertness), 열안정성, 소수성(hydrophobicity), 낮은 마찰계수 및 낮은 접착성을 갖는다. 이러한 특성은 불소계 수지의 장점이기도 하지만, 수지의 응용 분야를 확대하기 위해서는 단점이 될 수도 있다.
예를 들면, 생체 적합성이 요구되는 분야에서 다양한 형태의 불소계 수지 제품이 개발되고 있으나, 불소계 수지의 화학적 안정성 및 극단적으로 낮은 반응성 때문에 개발에 많은 제약을 받고 있다.
또 투과막이나 필터 분야에서의 불소계 수지는 낮은 표면에너지 특성으로 인하여, 낮은 표면장력을 갖는 액체 투과용으로 사용하기에는 적합하지만, 높은 표면장력( 〉50dyne/㎝)을 갖는 액체의 선택적 투과용으로 사용하기는 적합치 않다는 단점이 있다.
또한 폴리테트라플루오르에틸렌을 세포 배양용 멤브레인(membrane)으로 사용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있지만, 세포와 낮은 표면 에너지를 갖는 폴리테트라플루오르에틸렌 표면 사이의 낮은 접착성이 문제가 되고 있다.
지금까지 많은 연구자들이 불소계 수지의 표면 물성을 변화시키려고 노력하였지만 만족할 만한 성과를 거두지 못하였다.
미국 특허 제 4,548,867호에서는, 질소가 포함된 유기 기체의 저온 플라즈마로 불소계 수지를 처리하여, 물에 대한 젖음성이나 인쇄성, 접착성이 향상된 불소계 수지 제품을 보고하고 있다.
미국 특허 제 4,946,903호에서는, RF 방전을 이용하여 불소계 수지 표면의 불소를 수소 또는 산소로 치환함으로써 불소계 수지의 표면 에너지를 증가시키는 기술에 대하여 기재되어 있다.
그러나 상기 특허의 기술로 제조되는 불소계 수지는 젖음성에 있어서 만족할 만한 수준을 얻을 수 없었다.
이에 본 발명은 표면조도를 증가시킨 표면 위에 친수성 물질의 박막을 형성시켜 우수한 젖음성을 가지며 장시간의 대기 노출에도 우수한 친수성이 유지되는 불소계 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 이온빔을 이용하여 표면조도를 증가시킨 후의 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 표면의 주사전자현미경 사진이고;
도 2는 이온빔을 이용하여 표면조도를 증가시킨 후의 플루오리네이티드에틸렌플로필렌 공중합체(FEP) 표면의 주사전자현미경 사진이고;
도 3은 이온빔을 이용하여 표면조도를 증가시킨 후의 퍼플루오르알킬비닐에테르 중합체(PFA) 표면의 주사전자현미경 사진이고;
도 4는 실시예 3에서의 친수성 표면을 갖는 폴리테트라플루오르에틸렌의 물에 대한 접촉각의 시간에 따른 변화를 표시하는 도표를 나타낸다.
본 발명은 불소계 수지 표면의 중심선 평균 거칠기가 0.1㎛ 이상이 되도록 표면조도를 증가시키고, 상기 표면 위에 중심선 평균 거칠기가 0.1㎛ 이상을 갖도록 친수성 박막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 젖음성이 우수한 불소계 수지를 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
불소계 수지의 표면조도는 불소계 수지 표면의 최종 젖음성에 큰 영향을 미치고 불소계 수지 위에 생성되는 친수성 박막과 불소계 수지 사이의 접착력을 향상시키는 중요한 역할을 한다.
따라서, 본 발명에서는 불소계 수지의 젖음성을 증가시키기 위하여 친수성 박막을 형성하기 전에 표면조도를 증가시키는데, 이때 상기 수지의 표면조도의 중심선 표면 거칠기는 0.1㎛ 이상이 되도록 함이 바람직하다. 또한, 상기 수지의 표면조도의 중심선 거칠기가 0.13㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다.
여기서 중심선 표면 거칠기(이하, Ra라 칭함)란 표면조도를 수치적으로 표현하는 값으로서 다음과 같이 정의한다.
Ra =
Ν : 표본수
Χi: 표면의 높낮이
Χa: 표면의 평균높이
따라서, Ra 가 증가한다는 것은 표면이 거칠어진다는 것을 의미한다.
이와 같이 표면조도를 증가시키기 위해서, 플라즈마 에칭, 이온빔 에칭, 코로나 처리, 불꽃 처리 및 표면 연마 등의 물리적인 방법 또는 화학 약품을 이용한 화학 에칭 등의 방법을 사용할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 표면조도를 증대시킨 후, 친수성 물질의 박막을 형성시킨다.
여기서, 친수성이란 물과 친화하는 경향이 있음을 의미하고, 고체 재료의 경우는 물과의 접촉각이 작은 것을 의미한다.
본 발명에서는 물에 대한 접촉각이 90° 미만인 금속, 세라믹, 친수성 고분자나 이들의 혼합물 또는 화합물 중에서 선택된 친수성 물질을 이용하여 박막을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 불소계 수지 표면 위에 박막을 형성시키는 방법으로는 플라즈마 중합, 이온빔 증착, 스퍼터링 증착, 열 증착, 전자빔 증착, 화학 증착(Chemical Vapor Deposition) 또는 플라즈마 도움 화학 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)을 사용할 수 있다.
이때 박막의 두께가 너무 두껍게 형성되면 수지 표면의 기하학적인 표면조도가 감소하게 되고, 박막의 두께가 너무 얇게 형성되면 표면을 완전하게 덮지 못하게 되어 젖음성이 저하되므로 친수성 박막 형성후의 Ra가 0.1㎛ 이상을 갖는 두께로 친수성 박막을 형성시켜야 한다.
상기와 같이 표면조도를 증가시킨 불소계 수지 표면에 형성되는 박막의 젖음성은 일반적인 친수성 박막이 갖는 젖음성 보다 우수하며, 그 이유는 불소계 수지의 표면조도를 유지하면서 박막이 형성되어 표면의 기하학적 효과가 젖음성을 향상시키기 때문이다. 보다 상세하게는, 물에 대한 접촉각이 90°미만인 물질에 대해서는 표면조도를 증가시킬수록 접촉각이 감소하고 접촉각이 90°이상인 물질에 대해서는 표면조도를 증가시키면 접촉각이 증가한다. 이러한 현상을 응용하여 표면의 기하학적인 표면조도를 증가시킨 후 표면조도가 유지될 수 있는 두께로 친수성 박막을 형성하면 매우 우수한 젖음성을 갖는 불소계 수지를 얻을 수 있는 것이다.
일반적인 불소계 수지가 물에 대한 접촉각이 100° 내지 140°를 갖는 반면에 본 발명에 따른 친수성 표면의 불소계 수지는 물에 대한 접촉각이 0°정도의 매우 높은 젖음성을 갖는다. 또한, 이 젖음성은 대기 중에 노출하여도 시간에 따라 저하가 나타나지 않는다(도 4 참조).
또한 본 발명에 따른 불소계 수지의 표면 젖음성은 표면조도와 친수성 박막의 종류에 영향을 받으므로 표면조도와 친수성 박막의 종류를 변화시켜 불소계 수지 표면의 젖음성 정도를 조절할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면, 다음과 같으며 본 발명은 다음 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
3㎝×4㎝×0.02㎝의 폴리테트라플루오르에틸렌을 이소프로필 알코올이 담겨진 초음파 세척기에 넣고 1시간 동안 세척한 후 질소 기체를 이용하여 잘 건조하였다.
상기의 세척 건조된 폴리테트라플루오르에틸렌을 이온빔 처리 장치에 넣고, 진공 펌프로 진공도 10-5torr정도까지 배기하였다. 200eV 아르곤 이온빔을 이온 조사량 5 × 1017개/㎠로 폴리테트라플루오르에틸렌 표면에 조사하여 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
상기의 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 플라즈마 장치에 넣고 진공펌프로 진공도 10-4torr정도까지 배기하였다. 기체 투입부를 통해 아르곤 기체를 장치의 진공도가 100mtorr로 유지되도록 공급한 후 폴리테트라플루오르에틸렌이 놓인 전극에 100W RF 전력을 공급하여 아르곤 플라즈마를 발생시켰다. 테트라에톡시실란(TEOS)과 산소 기체의 혼합비가 1:5인 혼합 기체를 아르곤과 함께 기체 투입부를 통해 투입하고 투입시 장치의 진공도는 120mtorr로 유지한다. 박막의 두께가 15nm가 될 때까지 플라즈마 도움 화학 증착(PECVD)을 수행하였다.
상기 서술한 이온빔 에칭 조건에 의해 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 수지 표면 위에 15㎚ 두께의 실리콘계 친수성 박막이 형성된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
실시예 2
600eV 아르곤 이온빔을 이온 조사량 1017개/㎠로 폴리테트라플루오르에틸렌 표면에 조사하고, 박막의 두께가 45nm가 되도록 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
실시예 3
1000eV 아르곤 이온빔을 이온 조사량 1017개/㎠로 폴리테트라플루오르에틸렌 표면에 조사하고, 박막의 두께가 90nm가 되도록 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
실시예 4
1000eV 아르곤 이온빔을 이온 조사량 1018개/㎠로 폴리테트라플루오르에틸렌 표면에 조사하고, 박막의 두께가 400nm가 되도록 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
실시예 5
3㎝×4㎝×0.02㎝의 폴리테트라플루오르에틸렌을 이소프로필 알코올이 담겨진 초음파 세척기에 넣고 1시간 동안 세척한 후 질소 기체를 이용하여 잘 건조하였다.
상기 세척 건조된 폴리테트라플루오르에틸렌을 플라즈마 장치에 넣고 진공펌프로 진공도 10-4torr정도까지 배기하였다. 기체 투입부를 통해 산소 기체를 장치의 진공도가 30mtorr로 유지되도록 공급한 후, 폴리테트라플루오르에틸렌이 놓인 전극에 60W RF 전력을 공급하여 산소 플라즈마를 발생시켰다. 발생된 산소 플라즈마로 3분동안 폴리테트라플루오르에틸렌 표면을 에칭하여 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
상기의 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 스퍼터링 장치에 넣고 진공펌프로 진공도 10-6torr정도까지 배기하였다. 기체 투입부를 통해 아르곤 기체를 장치의 진공도가 5 ×10-3torr로 유지되도록 공급하였다. SiO2스퍼터링 타겟이 놓인 전극에 300W RF 전력을 공급하여 RF 스퍼터링을 실시하였다. 증착되는박막의 두께를 균일하게 하기 위해 시료가 부착된 기판은 10rpm의 속도로 회전하면서 증착된 SiO2의 두께가 30nm가 될 때까지 스퍼터링을 실시하였다.
상기 서술한 산소 플라즈마 에칭 조건에 의해 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 수지 표면 위에 30㎚ 두께의 실리콘계 친수성 박막이 형성된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
실시예 6
산소 플라즈마로 30분동안 폴리테트라플루오르에틸렌 표면을 에칭하여 표면조도가 증가된 폴리테프라플루오르에틸렌 시료를 제조하고, RF 스퍼터링으로 증착하는 SiO2의 두께가 50nm 인 것을 제외하고는, 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 50nm의 SiO2가 증착된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
실시예 7
3㎝×4㎝×0.02㎝의 폴리테트라플루오르에틸렌을 이소프로필 알코올이 담겨진 초음파 세척기에 넣고 1시간 동안 세척한 후 질소 기체를 이용하여 잘 건조하였다.
상기의 세척 건조된 폴리테트라플루오르에틸렌의 표면을 사포(#220, #400, #2000)로 문질러 표면 거칠기를 증가시켜 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
상기의 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 플라즈마 장치에 넣고 진공펌프로 진공도 10-4torr정도까지 배기하였다. 기체 투입부를 통해 아르곤 기체를 장치의 진공도가 100mtorr로 유지되도록 공급한 후 폴리테트라플루오르에틸렌이 놓인 전극에 100W RF 전력을 공급하여 아르곤 플라즈마를 발생시켰다. 헥사메틸디실록산(Hexamethyldisiloxane)과 산소 기체의 혼합비가 1:5인 혼합 기체를 아르곤과 함께 기체 투입부를 통해 투입하고 투입시 장치의 진공도는 120mtorr로 유지한다. 박막의 두께가 1000nm가 될 때까지 플라즈마 도움 화학 증착(PECVD)을 수행하였다.
사포로 문질러 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 수지 표면 위에 1000㎚ 두께의 실리콘계 친수성 박막이 형성된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
실시예 8
플루오리네이티드 에틸렌플로필렌 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 플루오리네이티드 에틸렌플로필렌 공중합체 시료를 제조하였다.
실시예 9
퍼플루오르알킬비닐에테르 고분자를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 퍼플루오르알킬비닐에테르 고분자 시료를 제조하였다.
상기 실시예의 불소계 수지의 표면조도 변화를 도 1 내지 3에서 나타내었다.
비교예 1
3㎝×4㎝×0.02㎝의 폴리테트라플로오르에틸렌을 이소프로필 알코올에 넣고 초음파 세척기로 1시간 동안 세척한 후 질소 기체로 잘 건조하여 폴리테트라플로오르에틸렌 시료를 제조하였다.
비교예 2
플루오리네이티드에틸렌플로필렌 공중합체를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 시료를 제조하였다.
비교예 3
퍼플루오르알킬비닐에테르 고분자를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 시료를 제조하였다.
비교예 4
비교예 1의 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 이온빔 처리 장치에 넣고 진공펌프로 진공도 10-5Torr 정도까지 배기하였다. 1000eV 아르곤 이온빔을 이온 조사량 1017개/㎠로 폴리테트라플루오르에틸렌 표면에 조사하여 에칭한 후 장치에 공기를 투입하여 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
비교예 5
비교예 1의 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 이온빔 처리 장치에 넣고 진공펌프로 진공도 10-5torr 정도까지 배기하였다. 1000eV 아르곤 이온빔을 이온 조사량 1018개/㎠로 폴리테트라플루오르에틸렌 표면에 조사하여 에칭한 후 장치에 공기를 투입하여 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
비교예 6
3㎝×4㎝×0.02㎝의 폴리테트라플루오르에틸렌을 이소프로필 알코올이 담겨진 초음파 세척기에 넣고 1시간 동안 세척한 후 질소 기체를 이용하여 잘 건조하였다.
상기의 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 플라즈마 장치에 넣고 진공펌프로 진공도 10-4torr정도까지 배기하였다. 기체 투입부를 통해 산소 기체를 장치의 진공도가 30mtorr로 유지되도록 공급한 후 폴리테트라플루오르에틸렌이 놓인 전극에 60W RF 전력을 공급하여 산소 플라즈마를 발생시킨다. 발생된 산소 플라즈마로 30분동안 폴리테트라플루오르에틸렌 표면을 에칭하여 표면조도가 증가된 폴리테프라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
비교예 7
3㎝×4㎝×0.02㎝의 폴리테트라플루오르에틸렌을 이소프로필 알코올이 담겨진 초음파 세척기에 넣고 1시간 동안 세척한 후 질소 기체를 이용하여 잘 건조하였다.
상기의 세척 건조된 폴리테트라플루오르에틸렌의 표면을 사포(#220, #400, #2000)로 문질러 표면거칠기를 증가 시켜 표면조도가 증가된 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
비교예 8
비교예 1의 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 플라즈마 장치에 넣고 진공펌프로 진공도 10-4torr 정도까지 배기하였다. 기체 투입부를 통해 아르곤 기체를 장치의 진공도가 100mtorr로 유지되도록 공급한 후 폴리테트라플루오르에틸렌이 놓인 전극에 100W RF 전력을 공급하여 아르곤 플라즈마를 발생시켰다. 테트라 에톡시실란과 산소 기체의 혼합비가 1:5인 혼합 기체를 아르곤과 함께 기체 투입부를 통해 투입하고 투입시 장치의 진공도는 120mtorr로 유지하였다. 박막의 두께가 15㎚ 될 때까지 플라즈마 도움 화학 증착을 수행하여 표면의 조도를 증가시키지 않고 친수성 박막만 형성한 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
비교예 9
박막의 두께가 200nm가 되도록 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리테트라플루오르에틸렌 시료를 제조하였다.
시험예
표면조도 측정: 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 9에서 제조된 각 시료의 표면조도를 AFM(Atomic force microscope)를 이용하여, 10㎛ ×10㎛ 범위에서 측정하였다. 실험 전의 불소계 수지의 표면조도, 표면조도를 증가시키기 위한 표면 처리후의 표면조도, 표면조도가 증가된 불소계 수지 표면 위에 친수성 박막을 증착시킨 후의 표면조도의 측정 결과를 표 1에 나타냈다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9
표면처리전표면조도(Ra(㎛)) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.08 0.08
표면처리후표면조도(Ra(㎛)) 0.10 0.13 0.16 0.42 0.12 0.17 0.6 0.16 0.16
박막증착후표면조도(Ra(㎛)) 0.10 0.12 0.14 0.3 0.11 0.14 0.3 0.13 0.14
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6 비교예7 비교예8 비교예9
표면처리전표면조도(Ra(㎛)) 0.09 0.08 0.08 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09
표면처리후표면조도(Ra(㎛)) 미처리 미처리 미처리 0.16 0.42 0.17 0.6 미처리 0.13
박막증착후표면조도(Ra(㎛)) 미처리 미처리 미처리 미처리 미처리 미처리 미처리 0.08 0.08
물에 대한 접촉각: Tantec사의 모델 CAM-Film을 이용하여, 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 9에서 제조된 폴리테트라플루오르에틸렌, 플루오리네이티드에틸렌프로필렌, 퍼플루오르알킬비닐에테르 고분자 시료에 대하여 제작 후 24시간 후에 물에 대한 접촉각을 측정하였다. 이 결과는 표 2에 나타냈다.
물에 대한 접촉각
폴리테트라플루오르에틸렌 플루오리네이티드에틸렌프로필렌 퍼플루오르알킬비닐에테르
실시예 1 15。
실시예 2 12。
실시예 3 0。
실시예 4 7。
실시예 5 20。
실시예 6 5。
실시예 7 15。
실시예 8 0。
실시예 9 0。
비교예 1 114。
비교예 2 100。
비교예 3 102。
비교예 4 140。 이상
비교예 5 140。 이상
비교예 6 130。
비교예 7 140。
비교예 8 45。
비교예 9 44。
접착력: 실시예 3(단, 시험편의 크기는 5㎜ × 60㎜)와 비교예 1(단, 시험편의 크기는 5㎜ × 60㎜)의 시료를 각각 2개씩 실리콘 접착제로 접착시켰다. 60℃ 오븐에서 24시간 동안 건조시킨 후 인장 실험기를 이용하여 접착력을 측정하였다. 접착제로는 다우 코닝사의 실리콘 접착제 732를 사용하였다. 이 시험 결과를 다음의 표 3에 나타냈다.
실시예 3 비교예 1
접착력 35g/㎜ 0g/㎜
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 9의 경우는 불소계 수지 표면의 Ra가 0.1㎛ 이상이 되도록 처리한 후, 이러한 표면의 기하학적구조가 유지되도록 박막을 증착시킴으로써 0.1㎛ 이상의 Ra를 갖는 것을 알 수 있다.
이와 같이 Ra가 0.1㎛ 이상인 실시예 1 내지 9의 경우에는 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 물에 대한 접촉각이 20°이하인 것을 확인할 수 있다.
반면, 비교예 1 내지 3의 경우와 같이 표면처리 및 친수성 박막의 증착을 행하지 않은 경우에는, 물에 대한 접촉각이 100°이상으로 나타났다. 또한, 표면조도만을 증가시킨 비교예 4 내지 7의 경우에는 비교예 1 내지 3보다도 물에 대한 접촉각이 오히려 크게 증가되었다.
또한, 표면조도를 증가시키지 않고, 친수성 박막만을 증착시킨 비교예 8의 경우에는 비교예 1 내지 7보다는 물에 대한 접촉각이 낮지만, 실시예 1 내지 9에 비해서는 높았다.
비교예 9의 경우에는 표면 처리 후의 표면의 Ra가 0.13㎛이었으나, 두꺼운 친수성 박막의 형성으로 인해 최종적인 표면조도가 낮아져서, 물에 대한 접촉각은 실시예 1 내지 9 보다는 높았다.
이와 같은 결과를 통해 알 수 있듯이, 우수한 젖음성을 갖기 위해서는 표면조도를 증가시키고, 상기 표면에 친수성 박막을 증착시켜야 한다. 또한, 친수성 박막을 증착한 후에도 표면조도가 Ra를 기준으로 0.1㎛ 이상으로 유지되는 것이 필요하다.
또한, 표 3에 나타난 바와 같이, 젖음성이 우수한 표면을 갖는 실시예 3의 불소계 수지는 비교예 1에 비해서 우수한 접착 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
본 발명에 의한 불소계 수지는 우수한 젖음성을 갖고, 장시간의 대기 노출에도 우수한 친수성이 유지되며, 또한 접착력이 향상되어 생체 적합성이 요구되는 분야 및 투과막이나 필터 분야를 포함한 다양한 분야에 적용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 불소계 수지 표면의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛ 이상이 되도록 표면조도를 증가시키고, 상기 표면 위에 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.1㎛이상을 갖도록 친수성 박막을 형성시키는 단계로 이루어지는 젖음성이 우수한 불소계 수지의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 표면조도를 증가시킨 후 친수성 박막을 형성시킨 불소계 수지가 물에 대한 접촉각이 20°이하인 것을 특징으로 하는 불소계 수지의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 표면조도를 증가시키는 방법은 플라즈마 에칭, 이온빔 에칭, 코로나 처리, 불꽃 처리 및 표면연마 등의 물리적 방법 또는 화학 약품을 이용한 화학 에칭 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 불소계 수지의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 친수성 물질의 박막을 형성시키는 방법은 플라즈마 중합, 이온빔 증착, 스퍼터링 증착, 열증착, 전자빔 증착, 화학 증착 또는 플라즈마 도움 화학 증착 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는 불소계 수지의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 친수성 박막을 이루는 물질은 물에 대한 접촉각이 90° 미만인 금속, 세라믹, 친수성 고분자나 이들의 혼합물 또는 화합물인 것을 특징으로 하는 불소계 수지의 제조 방법.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 따라 제조된 불소계 수지로 제조되는 제품.
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