KR101410826B1 - 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면 - Google Patents

나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면 Download PDF

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Abstract

본 발명은 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면에 관한 것으로, 알루미늄 금속의 표면을 양극산화법으로 나노구조를 형성한 다음 식각으로 미세구조를 만들어, 나노구조와 미세구조와 서로 혼재해 있는 표면 구조를 갖는 두께 100㎚ ~ 1,000㎛의 표면층을 만든 다음, 발수성 물질을 그 표면에 코팅함으로써 형성되는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면을 기술적 요지로 한다. 이에 따라, 필름상이나 판상, 관상 등의 임의 모양의 알루미늄 금속의 표면을 양극산화법으로 나노구조를 형성한 다음 식각법으로 미세구조를 만드는 방법으로 나노구조와 미세구조와 서로 혼재해 있는 표면 구조를 형성시킨 다음, 발수성 물질을 그 표면에 코팅함으로써 초발수성 표면을 형성시키는 이점이 있다.

Description

나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면{Superhydrophobic surfaces consisted of homogeneously mixed nanostructure and microstructure}
본 발명은 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 필름상이나 판상, 관상 등의 임의 모양의 알루미늄 금속의 표면을 양극산화법으로 나노구조를 형성한 다음 식각법으로 미세구조를 만드는 방법으로 나노구조와 미세구조와 서로 혼재해 있는 표면 구조를 형성시킨 다음, 발수성 물질을 그 표면에 코팅함으로써 초발수성 표면을 형성시키는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면을 기술적 요지로 한다.
일반적으로 금속이나 세라믹, 고분자 등의 고체의 표면은 그 물질 고유의 표면에너지를 가지고 있어, 이 표면 위에 물이나 기름 등과 같은 액체를 묻힐 경우 고체 표면과 액체 사이의 접촉각으로 그 표면에너지를 반영하게 된다. 그 접촉각이 90°이하이면 액체가 그 표면 위에 퍼져 그 표면을 그 액체로 젖게 만드는 친수성과 우수한 습윤성(wettability)을 나타내고, 그 각이 90°이상이면 구상의 액체 방울이 그 고체 표면을 적시지 않고 구상을 계속 유지하는 발수성을 나타낸다. 그리고 그 각이 150°이상이면 구상의 액체 방울이 고체 표면에서 격퇴성을 띄어 고체의 표면에서 정지상태로 있지 못하고 구르다가 떨어지는 초발수성을 나타낸다. 이때 구르는 액체 방울은 구르면서 그 고체 표면에 묻어있는 먼지나 그을음 등의 오염물을 묻히면서 떨어지므로, 자발적으로 그 표면을 세척하는 자가세정특성을 부가적으로 나타내게 된다. 이 초발수성의 대표적인 예는 연잎 표면에 물방울이 맺히지 않고 구상의 물방울을 유지하면서 그 표면 위를 구르다가 떨어지는 Lotus 현상이다.
이러한 초발수성과 자가세정효과를 동시에 나타내는 Lotus 효과는 표면에너지가 적은 발수재료로 덮여있는 표면이 미시적 크기의 요철 구조를 가질 때 나타나는 것으로 알려져 있다. 일반적인 발수재료로는 비극성의 분자구조를 갖는 고분자 물질들이다.
일반적으로 고체 표면이 미시적 크기의 요철 구조를 가지면 그 접촉각이 변하게 되는데, 친수성 표면이나 발수성 표면 모두에서 그 접촉각이 증가하여 나타난다. 그래서 발수 표면이 미시적으로 거칠수록 좀 더 발수적인 특성을 나타내는데, 이는 공기가 그 미세구조 내에 포획되어 액체와 그 고체표면 사이의 접촉면적을 감소시키기 때문이다. 물방울이 연잎 위에 놓였을 때, 그 나노표면구조에 포획된 공기는 표면 전체가 습윤되는 것을 막아, 단지 나노구조표면의 끝부분과 같이 아주 적은 면적만이 물방울과 접촉하도록 한다. 이러한 현상은 물과 공기간의 계면은 확대시키나, 고체표면과 물방울 간의 계면은 최소화함으로써 접촉을 통하여 물방울의 표면 확대를 위한 에너지를 전혀 공급하지 않으므로, 물이 퍼지지 않고 구 모양을 갖도록 한다. 그래서 물과 고체표면간의 접촉각은 거의 전적으로 물의 표면장력에 의존한다. 접촉각과 그 표면의 기하학적인 구조 사이의 상관관계는 Cassie-Baxter 모델과 Wenzel 모델이 혼합된 혼합식인,
Figure 112012053336085-pat00001
로 나타낼 수 있는데, 여기서 r은 수직으로 투영된 고체표면-액체방울간 접촉면적에 대한, 액체방울-공기와의 접촉면적을 제외한, 실제 고체표면-액체방울간의 접촉면적의 비이고, θr c는 거친 표면에서의 겉보기 접촉각이고, θ는 평평한 고체표면에서의 접촉각이고, f는 고체표면 분율, 즉 액체방울의 전체 접촉면적에서 공기와의 접촉면적을 제외한, 실제로 고체표면과 접촉한 면적의 전체 접촉면적에 대한 비율이다.
이러한 초발수 표면은 발수 표면 위에 미시적 크기의 표면구조를 형성하거나, 미시적 크기의 거칠기를 갖는 표면에 발수성 막을 코팅하거나, 거친 표면구조를 형성하면서 동시에 물질의 표면에너지를 낮추는 방법을 사용하여 제조할 수 있는데, 현재까지 이 초발수 표면 제조를 위하여 무수히 많은 방법이 개발되어 왔다.
이러한 방법들 중에는 알루미늄 금속 표면을 양극산화할 경우 형성되는 수백 ㎚ 이하 수 ㎚ 이상 크기의 나노 기공이 정렬된 나노구조를 이용하여 초발수에 적합한 미시표면구조를 갖는 몰드 또는 형틀을 제조하여 이를 사용하여 발수재료에 미시표면구조를 제조함으로써 초발수 재료를 제조하고자 하는 방법들이 개발되고 있다.
US 20090011222A1 특허는 자세한 공정은 소개하지 않았지만, 알루미늄 금속 표면을 양극산화하여 제조한 60-70 ㎚의 나노 기공이 배열된 나노구조 표면을 얻은 후, 이 위에 PFOS 처리를 행함으로써 175.6°의 접촉각과 5°의 접촉각 이력을 얻었다고 보고하였다. 그러나 1000 시간의 QUV 테스트 후에는 120-130°의 접촉각으로 감소하였다고 보고하였는데, 이러한 열화 특성 때문인지 이 부분을 특허 청구항에 포함시키지 않았다.
또한 US 7,393,391 B2 특허는 알루미늄 금속 표면을 2단계 양극산화법으로 양극산화하여 제조한 50-150 ㎚의 나노 기공이 배열된 나노구조 표면을 얻은 후, 이를 기판에서 분리하여 한 면은 50-300 ㎚ 두께의 플라스마 중합 플루오르카본 막을 형성함으로써 접촉각이 140°이상인 발수표면을 형성하였고, 다른 한 면은 형성된 그대로에서 접촉각이 10°이하인 친수 표면을 얻었다고 보고하였다.
US 20090260702A1과 US 20100028615A1, US 20100126873A1 특허는 초발수 표면의 제조를 위하여 판상이나 원통형의 알루미늄 표면에 입자분무기를 사용하여 50-180 마이크론 크기의 모래입자를 쏘아 마이크론 크기의 요철을 표면에 만든 다음, 이 표면을 양극산화함으로써 나노 크기의 기공이 존재하도록 하여 미세구조와 나노구조가 혼재하는 표면구조를 만듦으로써, 이를 mold로 사용하여 PTFE 등의 발수 재료에 표면 복사를 함으로써 접촉각 165°의 초발수성을 부여하였다고 보고하였다.
US 20090194914A1과 US 20100243458A1 특허는 초발수성 표면 제조가 목적인 아닌 비반사(anti-reflection) 제품 제조를 위한 스탬프 또는 몰드와 그 제조방법에 관한 특허로서, 실린더형의 알루미늄 금속 표면을 2단계 양극산화법으로 양극산화하여 제조한 다음 화학적 에칭법과 보다 낮은 인가전압을 사용하는 양극산화법을 혼용하여 나방의 눈과 같은 구조를 갖는 몰드를 제조하였다고 보고하였다.
상술한 특허는 양극산화 이전에 일정공정을 통하여 미세구조를 형성한 다음, 양극산화법으로 나노구조를 생성시킨 후 발수성 재료를 코팅하는 것으로, 미세구조나 나노구조를 만드는 공정이 복잡하다. 또한 나노 크기의 필러(piller)구조만을 제조하여 초발수 표면을 구성함으로써 초발수성의 구현이 제대로 일어나지 않는다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 필름상이나 판상, 관상 등의 임의 모양의 알루미늄 금속의 표면을 양극산화법으로 나노구조를 형성한 다음 식각법으로 미세구조를 만드는 방법으로 나노구조와 미세구조와 서로 혼재해 있는 표면 구조를 형성시킨 다음, 발수성 물질을 그 표면에 코팅함으로써 초발수성 표면을 형성시키는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 알루미늄 금속의 표면을 양극산화법으로 나노구조를 형성한 다음 식각으로 미세구조를 만들어, 나노구조와 미세구조와 서로 혼재해 있는 표면 구조를 갖는 두께 100㎚ ~ 1,000㎛의 표면층을 만든 다음, 발수성 물질을 그 표면에 코팅함으로써 형성되는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면을 기술적 요지로 한다.
상기 알루미늄 금속은 필름상, 판상, 관상 중 하나가 되는 것이 바람직하다.
상기 양극산화에 의한 나노구조는, 직경 10㎚ ~ 300㎚의 기공 채널들이 배열된 구조, 기공채널의 직경이 증가되어 벌집 모양의 나노구조, 이 벌집모양과 기공 벽이 가늘어져 무너져 누운 섬유상 구조체가 혼재해 있는 구조, 기공 벽이 완전히 무너져 내리고 육각 셀의 삼중점이 필러 모양으로 남은 필러가 정렬되어 있는 나노구조 중 하나가 되는 것이 바람직하다.
상기 식각에 의한 미세구조는, 상기 나노구조 표면에 식각을 통하여 200nm ~ 10㎛ 크기의 미세 요철구조를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 알루미늄 금속은, 알루미늄 금속 외 Cu와 Mn, Si, Mg, Co, Cr, Zn, Zr, Ti, V, Mo, Ga, Ge, Ta, Nb, Fe, Si, Li, P, S, C, O, N, H 원소들 중 하나에서 열 개까지의 원소를 포함하는 알루미늄 합금 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 알루미늄 금속은, 열간 및 냉간 가공, 포징, 포밍, 단조, 압연, 리베팅, 용접, 절삭, 연마 중 하나 이상의 방법을 이용한 가공을 통하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 필름상은 금속이나 세라믹, 고분자 구조체 위에 스퍼터링(sputtering), 레이저 어블레이션(laser ablation), e-빔 이베퍼레이션(e-beam evaporation) 중의 물리적 증착법이나, CVD, MOCVD, 전기증착법, 전기도금, 무전해도금 중의 화학적 방법 중의 하나로 증착하는 것이 바람직하다.
상기 알루미늄 금속 표면은 관상모양 금속 구조물의 외부 표면인 것이 바람직하다.
상기 알루미늄 금속 표면은 양극산화 전에 아세톤, 알코올, 수산화나트륨, 염산 중 하나를 사용하여 세정하는 것이 바람직하다.
상기 세정 후에 전해연마, 기계적, 화학적, 물리적 연마공정 중 하나 이상을 사용하여 표면거칠기를 0.1㎚ ~ 10㎛ 로 감소시키는 것이 바람직하다.
상기 양극산화는 전해질로서 0.001M ~ 5M 농도의 인산, 옥살산, 황산, 말론산, 주석산 및 구연산의 혼합용액, 황산과 옥살산의 혼합용액, 유기산의 혼합용액 중 하나를 사용하여 -50℃ ~ 300℃의 온도를 유지하면서 1 ~ 500V의 전압을 1초 ~ 1주일 동안 인가하여 한번 양극 산화하는 것이 바람직하다.
상기 양극산화에 의해 일차로 양극산화 층을 형성한 이후, 식각하여 일차로 양극산화된 층을 제거하여 아래로 볼록한 패턴을 갖는 알루미늄 씨앗 표면을 만든 다음, 다시 이차로 양극산화하는 것이 바람직하다.
상기 양극산화는 알루미늄 금속 내부 및 외부 표면의 전체 또는 일부에 실시하는 것이 바람직하다.
상기 발수성 물질은, polystyrene(PS); polycarbonate(PC); polyurethane(PU); polyimide(PI); polymethylmethacrylate (PMMA)를 포함하는 폴리아크릴레이트; polybutylene terephthalate(PBT), polyethylene terephthalate(PET)을 포함하는 폴리에스트르; polyethylene(PE), polypropylene(PP)을 포함하는 폴리알킬렌; polyvinyl chloride(PVC), polyvinylidene fluoride(PVdF)을 포함하는 비닐폴리머; polydimethylsiloxane(PDMS)을 포함한 실리콘 고분자 중 하나가 되는 것이 바람직하다.
상기 발수성 물질은, 자기조립박막을 형성할 수 있는 hexyltrialkoxysilane, heptatrialkoxysilane, octyltrialkoxysilane, decyltrialkoxysilane, undecyltrialkoxysilane, dodecyltrialkoxysilane, octadecyltrialkoxysilane 을 포함하는 알킬 알콕시 실란(alkoxy = methoxy 또는 ethoxy); phenyl trialkoxysilane을 포함한 페닐계 알콕시 실란; heptadecafluorododecyltrialkoxysilane를 포함하는 불소계 알콕시 실란; hexyltrichlorosilane, heptatrichlorosilane, octyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, undecyltrichlorosilane, dodecyltrichlorosilane, octadecyltrichlorosilane 을 포함한 알킬 클로로 실란; phenyl trichlorosilane을 포함한 페닐계 클로로실란; heptadefluorododecyltrichlorosilane를 포함한 불소계 클로로 실란 중의 하나인 것이 바람직하다.
상기 발수성 물질은, DLC(diamond-like coating) 또는 그래핀(graphene)인 발수성 세라믹을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 필러는 직경 1 ㎚ ~ 500 ㎚ 인 것이 바람직하다.
이에 따라, 필름상이나 판상, 관상 등의 임의 모양의 알루미늄 금속의 표면을 양극산화법으로 나노구조를 형성한 다음 식각법으로 미세구조를 만드는 방법으로 나노구조와 미세구조와 서로 혼재해 있는 표면 구조를 형성시킨 다음, 발수성 물질을 그 표면에 코팅함으로써 초발수성 표면을 형성시키는 이점이 있다.
상기의 구성에 의한 본 발명은, 첫 번째로 본 발명은 단순한 방법으로 나노구조와 미세구조가 적절히 혼재하는 표면을 구성한 후, 발수성 물질을 코팅함으로써 발수성 표면 제조단가를 현저히 감소시키는 효과가 있다.
두 번째로는 접촉각 90°가 넘는 발수 표면에 나노크기의 거친 표면구조와 마이크론 크기의 미세표면구조가 잘 섞여 혼재시킴에 의해 효과적인 초발수성 표면이 형성된다는 효과가 또한 있다.
도 1 - 본 발명의 핵심인 초발수성 표면의 제조을 위한, 나노구조와 미세구조가 잘 혼재된 표면구조를 갖는 발수성 재료 제조를 위한 세가지 공정, 나노구조 제조를 위한 양극산화공정 후, 미세구조 제조를 위한 식각공정, 그리고 그러한 표면구조를 파괴하지 않고 아주 얇은 발수성 막으로 코팅하는 공정을 나타낸 도.
도 2 - 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 8시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 각가 다른 시간 동안 식각한 후 상기 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 막을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 나타낸 도.
도 3 - 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 8시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 막을 코팅하여 건조한 표면의 형상 FE-SEM 사진을 나타낸 도.
도 4 - 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 8시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 막을 코팅하여 건조한 표면에서 3번 측정한 물접촉각 측정사진을 나타낸 도.
도 5 - 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 0~60분 동안 식각한 후, Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 나타낸 도.
도 6 - 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅하여 건조한 표면의 형상 FE-SEM 사진을 나타낸 도.
도 7 - 초발수성의 재현성 테스트를 위하여 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 식각하여 제조한 각기 다른 세 개의 표면에서 측정한 물접촉각 측정 사진을 나타낸 도.
도 8 - 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화 후 20분, 25분, 30분, 40분간 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅하여 건조한, 각각 158° 154° 150° 153°의 물접촉각을 갖는 시편을, 약 12개월 동안 상온의 실험실 분위기에 방치한 후, 물접촉각을 측정하여 각각 156° 155° 154° 150°의 접촉각을 측정한 사진을 나타낸 도.
도 9 - 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화 후 20분 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅하여 건조한 후 1년이 경과하여 접촉각 156°의 초발수성을 나타내는 시편과, 상술한 양극산화 후 30분 식각한 후 고분자 코팅을 한 후 1년이 경과하여 접촉각 154°의 초발수성을 나타내는 시편에서 측정한 접촉각 이력을 나타낸 도.
도 10 - 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 0.5 vol.% 농도의 인산용액을 사용하여 각가 다른 시간 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은, 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 나타낸 도.
도 11 - 1℃의 1 wt.% 인산용액 전해질 속에서 4시간 동안 양극산화한 후, 1 wt..% 인산용액을 사용하여 0시간, 2시간, 4시간, 5시간, 6시간 동안 식각한 후 octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 3번 측정한 물접촉각 평균의 식각시간에 따른 변화를 나타낸 도.
도 12 - 도 11의 1 wt..% 인산용액을 사용하여 0시간, 2시간, 4시간, 5시간 동안 식각한 시편들의 표면 사진을 나타낸 도.
이하 본 발명의 바람직한 실시에를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 핵심인 초발수성 표면의 제조을 위한, 나노구조와 미세구조가 잘 혼재된 표면구조를 갖는 발수성 재료 제조를 위한 세가지 공정, 나노구조 제조를 위한 양극산화공정 후, 미세구조 제조를 위한 식각공정, 그리고 그러한 표면구조를 파괴하지 않고 아주 얇은 발수성 막으로 코팅하는 공정을 나타낸 도이고, 도 2는 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 8시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 각가 다른 시간 동안 식각한 후 상기 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 막을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 나타낸 도이고, 도 3은 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 8시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 막을 코팅하여 건조한 표면의 형상 FE-SEM 사진을 나타낸 도이고, 도 4는 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 8시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 막을 코팅하여 건조한 표면에서 3번 측정한 물접촉각 측정사진을 나타낸 도이고. 도 5는 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 0~60분 동안 식각한 후, Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 나타낸 도이고, 도 6은 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅하여 건조한 표면의 형상 FE-SEM 사진을 나타낸 도이고, 도 7은 초발수성의 재현성 테스트를 위하여 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 식각하여 제조한 각기 다른 세 개의 표면에서 측정한 물접촉각 측정 사진을 나타낸 도이고, 도 8은 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화 후 20분, 25분, 30분, 40분간 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅하여 건조한, 각각 158° 154° 150° 153°의 물접촉각을 갖는 시편을, 약 12개월 동안 상온의 실험실 분위기에 방치한 후, 물접촉각을 측정하여 각각 156° 155° 154° 150°의 접촉각을 측정한 사진을 나타낸 도이고, 도 9는 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화 후 20분 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅하여 건조한 후 1년이 경과하여 접촉각 156°의 초발수성을 나타내는 시편과, 상술한 양극산화 후 30분 식각한 후 고분자 코팅을 한 후 1년이 경과하여 접촉각 154°의 초발수성을 나타내는 시편에서 측정한 접촉각 이력을 나타낸 도이고, 도 10은 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 0.5 vol.% 농도의 인산용액을 사용하여 각가 다른 시간 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은, 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 나타낸 도이고, 도 11은 1℃의 1 wt.% 인산용액 전해질 속에서 4시간 동안 양극산화한 후, 1 wt..% 인산용액을 사용하여 0시간, 2시간, 4시간, 5시간, 6시간 동안 식각한 후 octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 3번 측정한 물접촉각 평균의 식각시간에 따른 변화를 나타낸 도이고, 도 12는 도 11의 1 wt..% 인산용액을 사용하여 0시간, 2시간, 4시간, 5시간 동안 식각한 시편들의 표면 사진을 나타낸 도이다.
도시된 도면을 참조로 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.
< 실시예1 >
미세구조와 나노구조가 혼재하는 초발수 표면을 도 1의 개념도에 따라 다음과 같이 제조하였다.
판상의 알루미늄 디스크(Goodfellow, 99.99%, 직경 12 mm, 두께 0.5 mm)의 표면을 아세톤과 알코올 용액을 이용하여 30초씩 두 번 초음파 세척하고 1차 증류수로 수세하여 이 표면에 묻어있는 먼지나 기름기 등을 제거한 다음, HClO4와 C2H5OH를 1:4로 혼합한 용액을 전해질로 사용하여 20 V의 전압을 2분간 인가하여 전해연마함으로써 표면 거칠기를 감소시켰다. 이후 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 40 V를 인가하면서 8시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 40℃에서 10, 20, 30, 40, 50분 동안 식각함으로써 마이크론 크기의 표면 거칠기를 생성시킴과 아울러 기공의 크기를 확대하였다. 이후 이 식각한 표면에 발수성 유기물질을 코팅하기 위해, Octyl tri-methoxy silane 용질 2.375 g을 tetrahydrofuran 용매 30.450 g에 녹여 상온에서 6 시간동안 교반한 다음, 이 용액을 마이크로피펫으로 10㎕ 를 채취하여, 각기 다른 시간동안 식각한 상기 표면에 코팅한 후 상온의 데시케이트 속에서 4시간 이상 건조하였다. 이 후 각기 식각시간이 다른 표면에서의 물접촉각을 측정하였다.
도 2는 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 8시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 각가 다른 시간 동안 식각한 후 상기 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 막을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 보여준다. 도 3은 20분 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 막을 코팅하여 건조한 표면의 형상 FE-SEM 사진을 보여주는데, 일백 nm 크기의 나노 필러 다발이 마이크론 크기의 거대 기공과 잘 혼재해 있음을 보여준다. 도 4는 이 표면에서 3번 측정한 물접촉각 측정사진을 보여주는데, 그 접촉각은 각각 152.4° 158.8° 155.2°로 초발수성을 나타내었다.
< 실시예2 >
미세구조와 나노구조가 혼재하는 초발수 표면을 도 1의 개념도에 따라, 판상의 알루미늄 디스크(Goodfellow, 99.99%, 직경 12 mm, 두께 0.5 mm)의 표면을 아세톤과 알코올 용액을 이용하여 30초씩 두 번 초음파 세척하고 1차 증류수로 수세한 다음, HClO4와 C2H5OH를 1:4로 혼합한 용액을 전해질로 사용하여 20 V의 전압을 2분간 인가하여 전해연마한 후, 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화하였다. 이후 5 vol.% 농도의 인산용액을 사용하여 40℃에서 10, 15, 17, 20, 21, 25, 30, 40, 50, 60분 동안 각각 식각하고 수세하거나, 0.5 vol.% 농도의 인산용액을 사용하여 2.0, 2.5, 3.5, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0, 8.0 시간동안 각각 식각한 후, 상기 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액 10㎕ 를 코팅한 후 건조하였다. 이 후 각기 다른 시간동안 식각한 표면에서 물접촉각을 측정하고, 이를 약 일년동안 실험실 내에 노출시킨 후, 이 표면의 물접촉각을 측정함으로써 이 표면의 물접촉각 변화를 측정한 후, 이 표면에서의 물접촉각 이력을 측정하였다.
도 5는 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 각가 다른 시간 동안 식각한 후 상기 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 보여준다.
도 6은 20분 동안 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅하여 건조한 표면의 형상 FE-SEM 사진을 보여주는데, 이백 nm 크기의 나노 기공을 둘러싼 필러 다발이 마이크론 크기의 거대 기공과 섬유상의 피브릴이 잘 혼재된 표면 형상을 보여준다. 도 7은 재현성 테스트를 위하여 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 5 vol.% 인산용액을 사용하여 20분 식각하여 제조한 각기 다른 세 개의 표면에서 측정한 물접촉각 측정 사진을 보여주는데, 그 접촉각은 각각 160.7° 156.3° 157.9°로 초발수성을 나타내었다.
그리고 도 8은 상기 양극산화 후 20분, 25분, 30분, 40분간 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅하여 각각 158° 154° 150° 153°의 물접촉각을 갖는 시편을, 약 12개월 동안 상온의 실험실 분위기에 방치한 후, 물접촉각을 측정하여 각각 156° 155° 154° 150°의 접촉각을 측정한 사진을 보여준다. 12 개월이 경과한 시점에서도 접촉각에 전혀 변화가 없음을 나타낸다. 도 9는 상술한 양극산화 후 20분 식각한 후 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 1년이 경과하여 접촉각 156°의 초발수성을 나타내는 시편과, 상술한 양극산화 후 30분 식각한 후 고분자 코팅을 한 후 1년이 경과하여 접촉각 154°의 초발수성을 나타내는 시편에서 측정한 접촉각 이력을 보여주는데, 20분 식각한 시편에서는 3.8° 그리고 30분 식각한 시편에서는 4.0°의 물접촉각 이력을 나타내어, 시편 제조 후 1년이 경과하여도 4°이하의 우수한 물접촉각 이력을 나타내었다.
도 10은 1℃의 0.3M 옥살산용액 전해질 속에서 140 V를 인가하면서 1시간 동안 양극산화한 후, 0.5 vol.% 농도의 인산용액을 사용하여 각가 다른 시간 동안 식각한 후 상기 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 얻은, 식각시간에 따른 물접촉각의 변화를 보여준다. 이 결과를 전술한 5 vol.% 농도의 인산용액을 사용하여 식각하였을 경우와 비교하면, 보다 묽은 인산 수용액을 사용하여 식각할 경우, 보다 넓은 범위의 식각시간에 걸쳐 초발수성을 나타냄을 알 수 있다.
< 실시예3 >
미세구조와 나노구조가 혼재하는 초발수 표면을 도 1의 개념도에 따라 다음과 같이 제조하였다.
판상의 알루미늄 디스크(Goodfellow, 99.99%, 직경 12 mm, 두께 0.5 mm)의 표면을 아세톤과 알코올 용액을 이용하여 30초씩 두 번 초음파 세척하고 1차 증류수로 수세하여 이 표면에 묻어있는 먼지나 기름기 등을 제거한 다음, HClO4와 C2H5OH를 1:4로 혼합한 용액을 전해질로 사용하여 20 V의 전압을 2분간 인가하여 전해연마함으로써 표면거칠기를 감소시켰다. 이후 1℃의 1 wt.% 인산용액 전해질 속에서 4시간 동안 양극산화한 후, 1 wt..% 인산용액을 사용하여 2시간, 4시간, 5시간, 6시간 동안 식각하였다. 이후 이 식각한 표면에 발수성 우기 물질을 코팅하기 위해, Octyl tri-methoxy silane 용질 2.375 g을 tetrahydrofuran 용매 30.450 g에 녹여 상온에서 6 시간동안 교반한 다음, 이 용액을 마이크로피펫으로 10㎕ 를 체취하여, 각기 다른 시간동안 식각한 상기 표면에 코팅한 후 상온의 데시케이트 속에서 4시간 이상 건조하였다. 이 후 식각시간이 다른 각각의 표면에서 물접촉각을 측정하였다. 도 11은 1℃의 1 wt.% 인산용액 전해질 속에서 4시간 동안 양극산화한 후, 1 wt..% 인산용액을 사용하여 0시간, 2시간, 4시간, 5시간, 6시간 동안 식각한 후 상기 Octyl tri-methoxy silane/tetrahydrofuran 용액을 코팅한 후 건조한 표면에서 3번 측정한 물접촉각 평균의 식각시간에 따른 변화을 보여주는데, 그 접촉각은 각각 119.65°, 126.94° 148.82° 107.58° 110.84°로 대부분 발수성을 나타내었고, 4시간 식각의 경우에만 초발수성에 가까운 성질을 나타냈다. 도 12는 도 11의 1 wt..% 인산용액을 사용하여 0시간, 2시간, 4시간, 5시간 동안 식각한 시편들의 표면 사진으로, 수백 나노 크기의 기공은 잘 발달되어 있지만, 마이크론 크기의 미세구조는 발달되어 있지 않음을 알 수 있는데, 이는 초발수성을 위해서는 마이크론 크기의 미세구조와 나노 크기의 나노구조가 혼재해 있어야 함을 나타내는 직접적인 증거일 수 있다.

Claims (17)

  1. 알루미늄 금속의 표면을 양극산화법으로 나노구조를 형성한 다음 식각으로 미세구조를 만들어, 나노구조와 미세구조와 서로 혼재해 있는 표면 구조를 갖는 두께 100㎚ ~ 1,000㎛의 표면층을 만든 다음, 발수성 물질을 그 표면에 코팅하되,
    양극산화는 전해질로서 0.001M ~ 5M 농도의 인산, 옥살산, 황산, 말론산, 주석산 및 구연산의 혼합용액, 황산과 옥살산의 혼합용액, 유기산의 혼합용액 중 하나를 사용하여 -50℃ ~ 300℃의 온도를 유지하면서 1 ~ 500V의 전압을 1초 ~ 1주일 동안 인가하여 양극 산화하여 일차로 양극산화 층을 형성한 이후, 식각하여 일차로 양극산화된 층을 제거하여 아래로 볼록한 패턴을 갖는 알루미늄 씨앗 표면을 만든 다음, 다시 이차로 양극산화하는 것을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 금속은 필름상, 판상, 관상 중 하나가 됨을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  3. 제1항에 있어서, 상기 양극산화에 의한 나노구조는,
    직경 10㎚ ~ 300㎚의 기공 채널들이 배열된 구조, 기공채널의 직경이 증가되어 벌집 모양의 나노구조, 이 벌집모양과 기공 벽이 가늘어져 무너져 누운 섬유상 구조체가 혼재해 있는 구조, 기공 벽이 완전히 무너져 내리고 육각 셀의 삼중점이 필러 모양으로 남은 필러가 정렬되어 있는 나노구조 중 하나가 됨을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  4. 제3항에 있어서, 상기 식각에 의한 미세구조는,
    상기 나노구조 표면에 식각을 통하여 200nm ~ 10㎛ 크기의 미세 요철구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  5. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 금속은, 알루미늄 금속 외 Cu와 Mn, Si, Mg, Co, Cr, Zn, Zr, Ti, V, Mo, Ga, Ge, Ta, Nb, Fe, Si, Li, P, S, C, O, N, H 원소들 중 하나에서 열 개까지의 원소를 포함하는 알루미늄 합금 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  6. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 금속은, 열간 및 냉간 가공, 포징, 포밍, 단조, 압연, 리베팅, 용접, 절삭, 연마 중 하나 이상의 방법을 이용한 가공을 통하여 형성됨을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  7. 제2항에 있어서, 상기 필름상은 금속이나 세라믹, 고분자 구조체 위에 스퍼터링(sputtering), 레이저 어블레이션(laser ablation), e-빔 이베퍼레이션(e-beam evaporation) 중의 물리적 증착법이나, CVD, MOCVD, 전기증착법, 전기도금, 무전해도금 중의 화학적 방법 중의 하나로 증착함을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  8. 제2항에 있어서, 상기 알루미늄 금속 표면은 관상모양 금속 구조물의 외부 표면임을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  9. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 금속 표면은 양극산화 전에 아세톤, 알코올, 수산화나트륨, 염산 중 하나를 사용하여 세정함을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  10. 제9항에 있어서, 상기 세정 후에 전해연마, 기계적, 화학적, 물리적 연마공정 중 하나 이상을 사용하여 표면거칠기를 0.1㎚ ~ 10㎛ 로 감소시킴을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 양극산화는 알루미늄 금속 내부 및 외부 표면의 전체 또는 일부에 실시하는 것을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 발수성 물질은,
    polystyrene(PS); polycarbonate(PC); polyurethane(PU); polyimide(PI); polymethylmethacrylate (PMMA)를 포함하는 폴리아크릴레이트; polybutylene terephthalate(PBT), polyethylene terephthalate(PET)을 포함하는 폴리에스트르; polyethylene(PE), polypropylene(PP)을 포함하는 폴리알킬렌; polyvinyl chloride(PVC), polyvinylidene fluoride(PVdF)을 포함하는 비닐폴리머; polydimethylsiloxane(PDMS)을 포함한 실리콘 고분자 중 하나가 됨을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  15. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 발수성 물질은,
    자기조립박막을 형성할 수 있는 hexyltrialkoxysilane, heptatrialkoxysilane, octyltrialkoxysilane, decyltrialkoxysilane, undecyltrialkoxysilane, dodecyltrialkoxysilane, octadecyltrialkoxysilane 을 포함하는 알킬 알콕시 실란(alkoxy = methoxy 또는 ethoxy); phenyl trialkoxysilane을 포함한 페닐계 알콕시 실란; heptadecafluorododecyltrialkoxysilane를 포함하는 불소계 알콕시 실란; hexyltrichlorosilane, heptatrichlorosilane, octyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, undecyltrichlorosilane, dodecyltrichlorosilane, octadecyltrichlorosilane 을 포함한 알킬 클로로 실란; phenyl trichlorosilane을 포함한 페닐계 클로로실란; heptadefluorododecyltrichlorosilane를 포함한 불소계 클로로 실란 중의 하나임을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  16. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 발수성 물질은,
    DLC(diamond-like coating) 또는 그래핀(graphene)인 발수성 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
  17. 제3항에 있어서, 상기 필러는 직경 1 ㎚ ~ 500 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 나노구조와 미세구조가 혼재하는 초발수 표면.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832059B1 (ko) 2016-06-24 2018-02-23 인하대학교 산학협력단 내지문 특성을 가지고 있는 장식용 타이타늄 산화막 제조 방법
US11613479B2 (en) 2019-07-24 2023-03-28 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Graphene reinforced polystyrene composite for separation of nonpolar compounds from water

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10503063B2 (en) 2014-09-01 2019-12-10 Industry-University Cooperation Foundation Hanyang University Super water repellent polymer hierarchical structure, heat exchanger having super water repellency, and manufacturing method therefor
KR20160068661A (ko) * 2014-12-06 2016-06-15 주식회사 화우로 나노구조의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 나노구조
KR101669734B1 (ko) * 2014-12-29 2016-11-09 부산대학교 산학협력단 초소수성 시트 및 이의 제조 방법
KR102130665B1 (ko) * 2015-09-16 2020-07-06 한국전기연구원 초발수용 몰드 제조방법, 초발수용 몰드를 이용한 초발수용 재료 및 그 제조방법
CN105293427B (zh) * 2015-09-21 2017-03-22 南开大学 一种基于弯月面受限局部电镀的超疏水表面的制备方法
KR20190030261A (ko) * 2017-09-13 2019-03-22 국민대학교산학협력단 유분 부착 방지를 위한 환풍기 및 이의 제조 방법
CN109267077A (zh) * 2018-11-07 2019-01-25 合肥凯大新型材料科技有限公司 一种提高铝基材料耐腐蚀性能的处理工艺
JP6789543B2 (ja) * 2019-05-11 2020-11-25 熊本県 アルミニウム材およびその製造方法
CN110576264B (zh) * 2019-10-23 2021-10-01 北京航空航天大学 一种用于流体减阻的微纳复合结构及激光加工方法
CN111037230A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 广西南南铝加工有限公司 一种蜂窝地板用多层铝合金复合板及其制备方法
KR102296952B1 (ko) * 2020-03-27 2021-09-01 부경대학교 산학협력단 내부식성이 향상된 알루미늄-탄소나노튜브 이종복합재료 압출재의 제조방법 및 이에 의해 제조된 알루미늄-탄소나노튜브 이종복합재료 압출재
CN111593377B (zh) * 2020-06-28 2021-04-06 佛山市汇锵金属制品有限公司 一种金属银单质抗菌铝合金材料及其制备方法
CN112376089B (zh) * 2020-10-09 2022-03-22 江苏大学 一种具有浸润各向异性的不锈钢超疏水表面的制备方法
KR102512457B1 (ko) * 2021-01-21 2023-03-20 엘지전자 주식회사 방오 표면처리 방법 및 이의 방오 표면처리 구조체
KR102538369B1 (ko) 2021-04-22 2023-05-30 울산과학기술원 패턴이 형성된 소수성 복합막 및 이의 제조방법
CN114323852B (zh) * 2021-12-27 2023-08-29 山东大学 一种无钉扎效应的激光诱导石墨烯的制备方法和应用
CN115852378A (zh) * 2022-09-26 2023-03-28 山东科技大学 一种添加阻垢剂的疏水氧化铝纳米孔涂层的制备方法及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003266400A (ja) * 2002-12-13 2003-09-24 Canon Inc シリコン酸化物ナノ構造体の製造方法
JP2011194594A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 表面凹凸パターンを有する樹脂材およびその製造方法
KR20120047690A (ko) * 2010-11-04 2012-05-14 한양대학교 산학협력단 나노입자들을 갖는 발수층 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003266400A (ja) * 2002-12-13 2003-09-24 Canon Inc シリコン酸化物ナノ構造体の製造方法
JP2011194594A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 表面凹凸パターンを有する樹脂材およびその製造方法
KR20120047690A (ko) * 2010-11-04 2012-05-14 한양대학교 산학협력단 나노입자들을 갖는 발수층 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832059B1 (ko) 2016-06-24 2018-02-23 인하대학교 산학협력단 내지문 특성을 가지고 있는 장식용 타이타늄 산화막 제조 방법
US11613479B2 (en) 2019-07-24 2023-03-28 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Graphene reinforced polystyrene composite for separation of nonpolar compounds from water

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