KR101535069B1

KR101535069B1 - 폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 또는 소수성 코팅층을 형성하는 방법 및 친수성 또는 소수성 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조 방법

Info

Publication number: KR101535069B1
Application number: KR1020140012063A
Authority: KR
Inventors: 이내윤; 장민정
Original assignee: 가천대학교 산학협력단
Priority date: 2014-02-03
Filing date: 2014-02-03
Publication date: 2015-07-09

Abstract

본 발명은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리하는 단계를 포함하는 폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 코팅층을 형성하는 방법, 이를 이용한 기판 접합체의 제조방법, (a) 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리하는 단계; 및 (b) 상기 단계 (a)에서 표면 처리된 폴리카보네이트 기판 표면을 불소 관능기 함유 실란으로 처리하는 단계를 포함하는 폴리카보네이트 기판 표면에 소수성 코팅층을 형성하는 방법 및 이를 이용한 기판 접합체의 제조방법에 대한 것으로서, 본 발명에 따르면, 2차 아민기(secondary amine group) 함유 아미노실란(aminosilane)으로 폴리카보네이트 기판 표면을 개질해 유기 용매 및 가수분해에 대한 우수한 저항성을 가지며 부가적인 표면 처리를 통해 추가적인 표면 개질이 이루어질 수 있는 친수성 코팅층을 형성시킬 수 있으며, 이와 같이 친수성 코팅층을 가지는 폴리카보네이트 기판을 종래에 비해 완화된 접합 조건하에서 손쉽게 접합해 유기 용매에 저항성이 우수한 마이크로채널을 가지는 폴리카보네이트 기판 접합체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 2차 아민기 함유 아미노실란을 사용해 개질된 폴리카보네이트 기판 표면을 추가적으로 불소 관능기 함유 실란 화합물을 이용해 추가적으로 개질함으로써 가수분해에 대한 우수한 저항성을 가지는 소수성 코팅층을 형성시킬 수 있으며, 상기 방법을 사용해 무밸브 방식(valve-free manner)으로 순차적으로 여러 종류의 액체를 유동시킬 수 있는 마이크로채널을 가지는 기판 접합체를 용이하게 제조할 수 있다.

Description

폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 또는 소수성 코팅층을 형성하는 방법 및 친수성 또는 소수성 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조 방법{Method for forming hydrophilic or hydrophobic coating layer on surface of polycarbonate substrate and method for manufacturing polycarbonate substrate assembly having hydrophilic or hydrophobic microchannels}

본 발명은 표면이 개질된 폴리카보네이트 기판 및 이를 이용해 제조되는 기판 접합체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 또는 소수성 코팅층을 형성하는 방법, 이에 의해 형성된 친수성 또는 소수성 코팅층을 가지는 폴리카보네이트 기판, 친수성 또는 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법 및 이에 의해 형성된 친수성 또는 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체에 관한 것이다.

플라스틱 기판은 높은 기계적 강도, 광투과도, 저렴한 비용, 몰딩의 용이성, 양산성 등의 장점을 가져 미세유체 소자의 제작에 있어서 유리, 실리콘, 그리고 석영(quartz)에 대한 유망한 대체 소재로서 큰 관심을 끌어왔다(비특허문헌 1). 이러한 플라스틱 기판은 플렉시블 디스플레이 구현과 잉크젯 프린트 등 다양한 분야로의 상용화 가능성을 갖는다. 특히, 이들의 낮은 제조 비용은 일회용 장치의 구현 가능성을 증가시키고, 청결함이 더해져 일회용 장치에 대한 실질적인 적용을 가능케 하며, 장치가 재활용될 때 일어나는 흔한 문제인 교차 오염을 줄인다.

그러나, 플라스틱 기판은 전술한 많은 장점들에도 불구하고, 유기 용매에 의해 녹고, 팽창하고, 불투명해지는 등 쉽게 손상되는 단점을 가진다.

이런 한계를 극복하기 위하여, 종래 기술에서는 많은 연구자들이 졸-겔 메트릭스(sol-gel matrix)로 플라스틱 기판을 코팅하려고 노력한 바 있는데, 이 과정은 바람직한 작용기가 솔겔 메트릭스 내에 높은 균일성을 가지고 결합될 수 있도록 하면서 상대적으로 낮은 온도 조건 하에서 수행될 수 있다(비특허문헌 1-3). 그러나, 이와 같은 코팅법은 다수의 공정 단계를 필요로 하며, 형성된 졸-겔 네트워크(sol-gel network)의 밀도 조절이 어렵다는 단점을 가진다.

또한, 유기용매에 잘 견디는 플라스틱 기판을 생산하는 또 다른 접근법으로는 표면을 소수성으로 만드는 것이 알려진 바 있으나(비특허문헌 4), 이를 위해 통상적으로 많이 사용되는 PTFE와 PVDF와 같은 소수성 물질들은 상대적으로 비싸고 불투명하다는 단점을 가진다.

이러한 이유로, 보다 저렴한 플라스틱의 표면 소수화는 낮은 가격으로 투명하고 튼튼한 플라스틱 주쇄(backbone)에 소수성 표면을 실현할 수 있는 손쉬운 대안을 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 아세톤으로 중합체를 부풀어 오르게 한 후, 물이나 메탄올로 응집(coagulation)을 일으킴으로써 소수성 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 표면을 만들었다(비특허문헌 5). 또한, 불소 중합체(fluoropolymer)나 플루오르알킬실란(fluoroalkyl silane)을 이용해 RF 플라즈마 화학 기상 증착법(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)을 통해 소수성 폴리카보네이트 표면을 형성한 것이 알려져 있다(비특허문헌 6).

하지만, 이러한 방법들은 장치가 조립된 후 마이크로채널 내부 벽들이 소수화될 필요가 있는 경우에는 여전히 부적합하며, 또한 이러한 방법들을 이용해서 소수성 표면이 형성된 정확한 메커니즘은 전체적으로 명확하지 않다는 문제점을 가진다.

한편, 이용 가능한 수많은 플라스틱 기판 물질들 중 상기에서 언급된 바 있는 폴리카보네이트는 높은 충격 저항성, 낮은 흡습성, 상대적으로 높은 유리 전이온도(T_g)을 가져, 저비용으로 마이크로 디바이스 제작에 사용되기에 적합하다는 장점을 가지는 반면, 내화학성이 떨어져 사용 용매에 많은 제약이 따르는 단점이 있다.

G. Schottner, K. Rose, U. Posset, Scratch and abrasion resistant coatings on plastic lenses. State of the art, current developments and perspectives. Journal of sol-gel science and technology 27 (2003) 71-79. C. Li, K. Jordens, G.L. Wilkes, Abrasion-resistant coating for plastic and soft metallic substrates by sol-gel reactions of a triethoxysilylated diethylenetriamine and tetramethoxysilane. C.-S. Lee, C.-H. Kim, H.-W. Shim, J.-H. Lee, J.-H. Jung, Fabrication of polymeric microfluidic chip and its surface modification, Wear 242(2000) 152-159. L.Y.L. Wu, L. Boon, Z. Chen, X.T. Zeng, Adhesion enhancement of sol-gel coating on polycarbonate by heated impregnation treatment. Thin Solid Films 517 (2009) 4850-4856. K. Jeevajothi, D. Crossiya, R. Subasri, Non-fluorinated, room temperature curable hydrophobic coatings by sol.gel process. Ceramics International 38 (2012) 2971.2976. N. Zhao, L. Weng, X. Zhang, Q. Xie, X. Zhang, J. Xu, A Lotus-leaf-like superhydrophobic surface prepared by solvent-induced crystallization. ChemPhysChem7 (2006) 824 . 827. A. Hozumi, N. Kakinoki, Y. Asai, O. Takai, Fluorine-contained films with high water.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 특정한 표면 개질 물질을 이용해 폴리카보네이트 기판 표면에 유기 용매 및 가수분해에 대한 우수한 저항성을 가지며 부가적인 표면 처리를 통해 추가적인 표면 개질이 이루어질 수 있는 친수성 코팅층을 형성시키는 방법 및 상기 방법을 이용해 손쉽게 유기 용매에 저항성이 우수한 마이크로채널을 가지는 기판 접합체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 특정한 표면 개질 물질을 이용해 폴리카보네이트 기판 표면에 가수분해에 대한 우수한 저항성을 가지는 소수성 코팅층을 형성시키는 방법 및 상기 방법을 이용해 무밸브 방식(valve-free manner)으로 순차적으로 여러 종류의 액체를 유동시킬 수 있는 마이크로채널을 가지는 기판 접합체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리하는 단계를 포함하는 폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 코팅층을 형성하는 방법을 제안한다.

또한, (a) 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리하는 단계; 및

(b) 상기 단계 (a)에서 표면 처리된 폴리카보네이트 기판 표면을 불소 관능기 포함 실란으로 처리하는 단계를 포함하는 폴리카보네이트 기판 표면에 소수성 코팅층을 형성하는 방법을 제안한다.

또한, (a) 2개의 폴리카보네이트 기판을 준비하는 단계;

(b) 2개의 폴리카보네이트 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리해 친수성 표면을 형성하는 단계; 및

(c) 상기 친수성 표면이 형성된 2개의 폴리카보네이트 기판을 엠보싱하는 단계를 포함하는 친수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법을 제안한다.

아울러, (a) 2개의 폴리카보네이트 기판을 준비하는 단계;

(b) 2개의 폴리카보네이트 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리해 친수성 표면을 형성하는 단계;

(c) 상기 친수성 표면이 형성된 2개의 폴리카보네이트 기판을 엠보싱하는 단계; 및

(d) 상기 단계에서 얻어진 기판 접합체에 불소관능기 포함 실란을 처리하는 단계를 포함하는 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법을 제안한다.

본 발명에 따르면, 2차 아민기(secondary amine group) 함유 아미노실란(aminosilane)으로 폴리카보네이트 기판 표면을 개질해 유기 용매 및 가수분해에 대한 우수한 저항성을 가지며 부가적인 표면 처리를 통해 추가적인 표면 개질이 이루어질 수 있는 친수성 코팅층을 형성시킬 수 있으며, 이와 같이 친수성 코팅층을 가지는 폴리카보네이트 기판을 종래에 비해 완화된 접합 조건하에서 손쉽게 접합해 유기 용매에 저항성이 우수한 마이크로채널을 가지는 폴리카보네이트 기판 접합체를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 2차 아민기 포함 아미노실란을 사용해 개질된 폴리카보네이트 기판 표면을 추가적으로 불소 관능기 포함 실란 화합물을 이용해 추가적으로 개질함으로써 가수분해에 대한 우수한 저항성을 가지는 소수성 코팅층을 형성시킬 수 있으며, 상기 방법을 사용해 무밸브 방식(valve-free manner)으로 순차적으로 여러 종류의 액체를 유동시킬 수 있는 마이크로채널을 가지는 기판 접합체를 용이하게 제조할 수 있다.

도 1은 본원 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조되는 표면이 친수성 또는 소수성 처리된 폴리카보네이트 기판 형성 메커니즘과 기판의 결합 메커니즘을 보여주는 개념도이다.
도 2는 본원 실시예 1에서 제조된 각각 다른 농도의 bis-TPA가 처리된 폴리카보네이트 기판의 물 접촉각 측정 결과이다.
도 3(a)는 bis-TPA가 처리된 폴리카보네이트 기판을 1시간 동안 서로 다른 농도의 FTES를 처리하여 형성된 폴리카보네이트 기판의 물 접촉 각 측정 결과이고, 도 3(b)는 bis-TPA가 처리된 폴리카보네이트 기판을 1.0%의 FTES의 처리 후 서로 다른 시간 동안 처리하여 형성된 폴리카보네이트 기판의 물 접촉각 측정결과이다.
도 4 는 순수한 폴리카보네이트에 다양한 화학처리 및 초음파 처리의 유무에 따른 물 접촉각 측정 결과이다.
도 5(a)는 본원 실시예 2에서 제조된 각각 다른 농도의 FTES로 처리된 폴리카보네이트 기판을 플라즈마 처리 후 열처리할 경우 시간에 따른 물 접촉각의 변화를 측정한 결과이며, 도 5(b)는 각각 5.0% 및 10% FTES로 표면 처리된 유리 기판을 플라즈마 처리 후 열처리할 경우 시간에 따른 물 접촉각의 변화를 측정한 결과이다.
도 6은 1.0% bis-TPA로 표면 처리된 폴리카보네이트 기판의 시간 경과(25일)에 따른 물 접촉각 측정 결과 및 1.0% FTES로 표면 처리된 폴리카보네이트 기판의 시간 경과(30일)에 따른 물 접촉각 측정 결과이다.
도 7(a) 내지 도 7(e)는 각각 순수한 폴리카보네이트 기판, 본원 실시예 1에서 제조된 폴리카보네이트 기판, 본원 실시예 2에서 제조된 폴리카보네이트 기판, APTES 처리 및 FTES 후처리 후 에탄올에서 초음파 처리된 폴리카보네이트 기판, 및 에탄올에서 초음파 처리 후 실시예 2의 제조방법을 거친 폴리카보네이트 기판에 대한 XPS 분석 결과이다.
도 8은 순수한 폴리카보네이트 기판, bis-TPA로 처리된 폴리카보네이트 기판, FTES로 처리된 폴리카보네이트 기판의 유기 용매(톨루엔)에 대한 저항성을 나타낸 결과로서, 구체적으로 도 8(a)는 90분 동안 평판 기판에서 측정된 톨루엔 저항성을 나타낸 사진이며, 도 8(b)는 최대 60분 동안 마이크로채널 안쪽에서 측정된 톨루엔에 대한 저항성을 나타낸다.
도 9는 순수한 폴리카보네이트 마이크로채널 및 bis-TPA가 코팅된 폴리카보네이트 마이크로채널 내부로의 액체 흐름에 대한 비교를 나타낸 사진이다.
도 10은 본 발명의 실험예에 따라 원심력을 그 크기를 달리하여 인가할 때 3종류의 잉크 용액이 FTES가 코팅된 폴리카보네이트 마이크로채널들로 단계적으로 주입되는 것을 보여주는 사진(도 10(a) 내지 도 10(d)) 및 표면 개질 없이 열 접합된 폴리카보네이트 마이크로채널들로 단계적으로 주입되는 것을 보여주는 사진(도 10(e) 내지 도 10(h))을 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 코팅층을 형성하는 방법은 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리하는 단계를 포함하며, 이하에서 상기 단계에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 친수성 코팅층을 형성하는 방법은, 상기 단계에서 상기 2차 아민 함유 아미노실란은 상기 폴리카보네이트 표면과 반응하여 우레탄 결합(urethane linkage)을 형성하는 아미노실란인 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로, 아미노실란 존재 하에서 폴리카보네이트 아미노 분해(aminolysis)에 의해 카보네이트 주쇄(backbone)가 절단되고, 이를 통해 폴리카보네이트와 아미노실란 사이의 강한 우레탄 결합이 형성되는데, 이때, 가수분해에 보다 저항성이 강한 코팅층을 형성하기 위해 본 발명에서는 1차 아민(primary amine) 함유 아미노실란 대신에 2차 아민 함유 아미노실란을 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 2차 아민 함유 아미노실란은 특별히 그 종류가 제한되지 않으며, 예를 들어, bis-TPA(bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine)을 사용할 수 있으며, 상기 bis-TPA를 사용할 경우에는 에탄올에서 0.1 내지 3.0%(v/v)의 농도로 희석시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 따른 폴리카보네이트 기판 표면에 소수성 코팅층을 형성하는 방법에 대해서 설명한다.

본 발명에 따른 폴리카보네이트 기판 표면에 소수성 코팅층을 형성하는 방법은 전술한 폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 코팅층을 형성하는 방법을 수행한 후에 추가적인 단계를 실시함으로써 이루어질 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 폴리카보네이트 기판 표면에 소수성 코팅층을 형성하는 방법은 (a) 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리하는 단계; 및 (b) 상기 단계 (a)에서 표면 처리된 폴리카보네이트 기판 표면을 불소 관능기 함유 실란으로 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 단계 (a)는 전술한 본 발명에 따른 친수성 코팅층을 형성하는 방법에서와 동일한 방식으로 실시하게 된다.

상기 단계(b)는 상기 단계 (a)에서 표면 처리된 폴리카보네이트 기판 표면을 불소 관능기 함유 실란으로 처리하는 단계로서, 상기 불소 관능기 함유 실란은 친수성 코팅층 표면의 알콕시실란기와 반응하여 실록산(siloxane) 결합을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 불소관능기 함유 실란은 그 종류가 특별히 제한되지 않으나, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)-triethoxysilane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) dimethylchlorosilane 및 heptadecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydro-decyl-1-trimethoxysilane 등을 그 구체적인 예로 들 수 있으며, 이 중의 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있다.

특히, 상기 불소관능기 함유 실란으로서 FTES를 사용할 시에는, 에탄올에 0.1 내지 2.0%(v/v)의 농도로 희석시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 따른 친수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법은 (a) 2개의 폴리카보네이트 기판을 준비하는 단계; (b) 2개의 폴리카보네이트 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리해 친수성 표면을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 친수성 표면이 형성된 2개의 폴리카보네이트 기판을 엠보싱하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 단계 (a)에서, 예를 들어 상기 2개의 폴리카보네이트 기판은 각각 마이크로채널이 패턴된 폴리카보네이트 기판과 평판 폴리카보네이트 기판일 수 있으나, 각 기판의 구체적인 형태는 서로 독립적으로 채택될 수 있으므로 이외에도 다양한 형태의 기판을 사용할 수 있다.

또한, 상기 단계 (b)에서, 2개의 폴리카보네이트 기판 표면을 2차 아민 함유 아미노실란으로 처리하는 단계는, 표면에 친수성 코팅층을 형성하여 후술하는 두 기판의 접합을 보다 용이하게 하기 위한 단계로서, 상기 2개 기판 각각에 대해 전술한 폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 코팅층을 형성하는 방법을 동일하게 실시해 본 단계를 수행할 수 있다.

또한, 상기 단계 (c)는, 상기 단계에서 얻어진 2개의 표면을 마주보도록 두 기판을 접촉시켜 양 기판 간에 견고한 접합을 형성시키는 단계이다. 예를 들어, 본 단계는 대기압(0.1MPa) 및 폴리카보네이트의 유리 전이온도(T_g)인 145℃ 보다 낮은 약 130℃의 온도에서 약 30분 동안 반응하게 하여 수행할 수 있으며, 이때, 친수성으로 코팅된 두 폴리카보네이트기판의 알콕시실란기가 반응하여 실록산(siloxane) 결합을 형성하여 견고한 접합을 형성할 수 있다.

또한, 상기 엠보싱을 수행하기 전에 산화시키는 단계를 더 포함할 수 있는데, 산화 공정을 수행하기 위한 구체적인 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 코로나 방전기(corona discharger), 플라즈마 발생기(plasma system), 플라즈마 애셔(plasma asher) 등을 이용한 산소 플라즈마 처리를 통해 표면 산화 처리를 실시할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법에 대해서 설명한다.

본 발명에 따른 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법은 전술한 폴리카보네이트 기판 표면에 친수성 코팅층을 형성하는 방법을 수행한 후에 추가적인 단계를 실시함으로써 이루어질 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법은, (a) 2개의 폴리카보네이트 기판을 준비하는 단계; (b) 2개의 폴리카보네이트 기판 표면을 2차 아민(secondary amine) 함유 아미노실란으로 처리해 친수성 표면을 형성하는 단계; (c) 상기 친수성 표면이 형성된 2개의 폴리카보네이트 기판을 엠보싱하는 단계; 및 (d) 상기 단계에서 얻어진 기판 접합체에 불소관능기 함유 실란을 처리하는 단계를 함유할 수 있다.

여기서, 상기 단계 (a) 내지 (c)는 전술한 본 발명에 따른 친수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법에서와 동일한 방식으로 실시하게 된다.

그리고, 상기 단계 (d)는, 상기 폴리카보네이트 기판에 소수성 코팅층을 형성하는 방법에서와 동일한 방식으로 실시함으로써, 상기에서 조립한 폴리카보네이트 기판 접합체의 마이크로채널을 소수성으로 개질할 수 있다.

아래에서 본 발명에 대해 실시예를 기초로 하여 상세하게 설명한다. 제시된 실시예는 예시적인 것으로 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

<실시예 1> 친수성 표면을 가지는 폴리카보네이트 기판의 제조

표면 개질에 앞서 폴리카보네이트 기판(두께 2mm)을 이소프로필 알콜(isopropyl alchol, IPA)에 담궈 상온에서 5초 동안 흔들어 세척한 후, 압축공기를 이용하여 건조해 두었다.

다음으로, 도 1(b)에 도시한 바와 같이 에탄올에서 0.1 내지 3.0%(v/v)로 희석시킨 bis-TPA를 상온에서 20분 동안 폴리카보네이트와 반응시켜 친수성 코팅층을 형성한 기판을 제조하였다.

<실시예 2> 소수성 표면을 가지는 폴리카보네이트 기판의 제조

상기 실시예 1에서 제조된 친수성 코팅층이 형성된 폴리카보네이트 기판의 표면을 소수성으로 만들기 위해, 에탄올에 0.1 내지 2.0%(v/v)의 농도로 희석된 FTES((tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)-triethoxysilane)을 상기 친수성 코팅층이 형성된 폴리카보네이트 기판과 상온에서 15분, 30분 또는 60분 동안 반응시켰다.

도 1(d)에 도시한 바와 같이, 상기와 같이 상온에서 약 1시간 반응 후에 각각 bis-TPA 와 FTES로부터 유리하는 폴리카보네이트 기판 표면의 알콕시실란기들이 가수분해되고 축합되어 실록산(siloxane) 결합을 형성하였다.

<실시예3> 친수성 표면을 가지는 폴리카보네이트 기판을 이용한 기판접합체의 제조

평판 폴리카보네이트 기판의 일면에 밀링 머신을 이용해 마이크로채널을 패터닝 한 후, 마이크로채널이 패턴된 폴리카보네이트 기판과 평판 폴리카보네이트 기판을 각각 상온에서 20분 동안 에탄올에 소정의 농도로 용해된 bis-TPA에 의해 처리한 후 건조하였다.

다음으로, 상기 2개의 폴리카보네이트 기판을 폴리카보네이트의 유리 전이온도(T_g) 보다 낮은 약 130℃에서 프레스 머신을 사용하여 30분 동안 0.1MPa의 압력을 가해 접촉시켜 기판 접합체를 제조하였다.

상기와 같이 제조된 기판 접합체는 기존에 보고된 폴리카보네이트-폴리카보네이트 접합체의 강도에 비견될 수 있을 정도인 약 519.3±49.3㎪의 접합 강도를 나타냈다.

<실시예 4> 폴리카보네이트 기판접합체의 제조

상기 실시예 3에서 제조된 폴리카보네이트 기판접합체를 에탄올에 0.1 내지 2.0%(v/v)의 농도로 희석된 FTES((tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)-triethoxysilane)로 추가적인 표면 개질을 수행한 폴리카보네이트 기판 접합체를 제조하였다.

<비교예 1> APTES로 표면 처리한 폴리카보네이트 기판의 제조

bis-TPA 대신에 aminopropyltriethoxysilane(APTES)을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리카보네이트 기판을 제조하였다.

<비교예 2> 표면 개질되지 않은 기판을 이용한 폴리카보네이트 기판접합체의 제조

표면 개질되지 않은 순수한(pristine) 폴리카보네이트 기판 접합체를 열 접합(thermal bonding)으로 제조하였다. 구체적으로, 마이크로채널이 패턴된 표면 개질되지 않은 폴리카보네이트 기판과 표면 개질되지 않은 평판 폴리카보네이트 기판을 0.1MPa의 압력 및 145℃의 온도에서 30분 동안 엠보싱하여 기판 접합체를 제조하였다.

< 실험예 1> 실시예 및 비교예에서 제조된 기판 표면의 젖음성 평가

실시예 1-2 및 비교예 1에서 제조된 표면이 개질된 폴리카보네이트 기판 표면의 젖음성을 관찰하기 위해, Phoenix 300 접촉각 측정시스템(Surface Electro Optics, Korea)을 사용해 세실 드롭 기법(sessile drop technique)에 의해 물 접촉각(water contact angle)을 측정하였고, 결과는 Image Pro 300 software로 분석하였다. 각 기판에 대한 측정은 총 5회씩 수행하여 이들 측정치의 평균값을 구하였다.

1) 표면 젖음성에 대한 bis-TPA의 효과 관찰

도 2는 실시예 1에서 제조된 친수성 코팅층이 표면에 형성된 폴리카보네이트 기판의 표면에서 측정된 물 접촉각을 보여준다.

개질되지 않은 순수한 폴리카보네이트의 물 접촉각은 약 84°였으나, 그 수치는 bis-TPA의 농도 증가에 따라 꾸준히 감소해 3.0% bis-TPA로 처리된 경우에는 47.5±0.9°에 이르렀다. 1.5% 이상의 bis-TPA 농도에서 물 접촉각의 감소는 좀 더 점진적으로 일어남과 동시에 기판은 더욱 불투명해지기 시작했다.

2) 표면 젖음성에 대한 FTES의 효과 관찰

도 3은 실시예 2에서 제조된 소수성 코팅층이 표면에 형성된 폴리카보네이트 기판의 표면에서 측정된 물 접촉각을 보여준다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, FTES의 농도가 증가함에 따라 물 접촉각 수치는 증가했으며, 2.0% FTES로 처리된 기판에서 113.9±2.9°로 가장 높은 값의 물 접촉각을 나타냈다.

그러나, 2.0%의 FTES 농도에서 기판 투명도는 사라졌는데, 이는 아마도 표면에서의 FTES의 응집 때문인 것으로 추정된다.

도 3(b)는 bis-TPA로 처리된 폴리카보네이트 기판들을 1.0% FTES 용액에 침지시킨 후 시간 경과에 따른 물 접촉각의 변화를 보여준다. 15분 경과 후에는 물 접촉각이 106.4±1.2°로 현저히 증가하였으나, 그 이후에는 약간 더 증가된 물 접촉각을 나타냈다.

3) 코팅 특성에 대한 아미노실란 종류의 영향 관찰

2차 아민기 함유 아미노실란인 bis-TPA로 표면 개질 후 FTES로 추가 표면 개질된 실시예 2의 폴라카보네이트 기판, 1차 아민기를 갖는 아미노실란인 APTES로 표면 개질 후 FTES로 추가 표면 개질된 비교예 1의 폴라카보네이트 기판, 및 표면 개질되지 않은 순수한 폴리카보네이트 기판의 물 접촉각을 측정하여 이를 비교하였다.

도 4에 도시된 바와 같이, 비교예 1에서 제조된 폴리카보네이트 기판을 에탄올에서 초음파 처리할 경우, 가수분해가 일어나 에탄올에서 초음파 처리된 순수한 폴리카보네이트 값에 가까운 72.0±0.9°와 74.2±2.2°에 해당하는 물 접촉 각도가 나타났다.

그러나, FTES로 코팅하기 전에 bis-TPA를 사용하여 표면이 개질된 실시예 2의 폴리카보네이트 기판은 에탄올에서 초음파 처리 후에도 104.4±2.1°와 108.9±1.0°에 해당하는 물 접촉각을 나타내 초음파 처리 전과 수치상의 변화가 사실상 없었다.

상기 결과로부터, 2차 아민을 가진 아미노실란으로 코팅된 폴리카보네이트 기판의 경우에는 폴리카보네이트와 아미노실란 사이에 안정한 우레탄 결합을 형성함을 확인할 수 있다.

순수한 폴리카보네이트 기판을 아미노실란에 의한 전처리 없이 1.0% FTES로 바로 코팅한 후 에탄올에서 초음파 처리했을 경우에는, 물 접촉각은 약 78.1±1.8°로 측정됐고, 이것은 에탄올에서 초음파 처리된 순수한 폴리카보네이트의 물 접촉각(74.2±2.2°)과 비교해 조금 더 높은 값으로서, 이러한 약간의 물 접촉각 증가는 순수한 폴리카보네이트 표면에서의 FTES의 비특이적 흡착 때문인 것으로 추정된다.

상기 결과로부터, 2차 아민기를 가진 아미노실란을 이용해 기판을 표면 처리하게 되면 가수분해가 일어나지 않고 친수성 표면 특성이 유지됨을 알 수 있다.

4) 표면 특성 회복 양상 관찰

도 5(a)는 실시예 2에서 FTES의 농도를 달리하여 제조된 폴리카보네이트 기판을 산소 플라즈마처리(90W, 0.7Torr, 40s)한 후 80℃로 열처리했을 때, 시간 경과에 따른 소수성 표면의 회복 양상을 보여준다.

구체적으로, 각각 1.0%, 1.5%, 2.0%, 그리고 3.0% 농도의 FTES로 처리한 폴리카보네이트 기판들의 표면에서 측정된 초기 물 접촉 각은 각각 100.7±2.3°, 100.7±2.3°, 114.2±1.4°, 120.8±0.6°, 그리고 126.9±2.9°으로 나타났으나, 산소 플라즈마 처리 직후 측정된 물 접촉 각은 각각 26.7±3.4°, 44.1±3.7°, 56.1±3.7°, 그리고 57.7±2.0°로 그 값이 FTES의 농도에 관계없이 급격히 낮아졌다.

다음으로, 80℃에서 180분 동안 열처리 한 결과, 표면의 소수성을 점차 회복하여 FTES의 농도와 상관없이 산소 플라즈마 처리 전의 초기 접촉각과 비교해 거의 동일하거나 약간 낮은 정도의 물 접촉각(97.5±0.8°, 112.7±2.9°, 118.1±2.6° 및 126.9±1.2°)을 나타냈다.

참고로, 공지의 소수성 물질인 Polytetrafluoroethylene (PTFE)로 이루어진 기판에 대해 산소 플라즈마 처리한 결과, 그 표면의 물 접촉각은 약 82.4±2.2°로서 처리 전의 물 접촉각(약 101.4±1.9°)과 비교해 감소하긴 하였으나, 상기 FTES로 표면 처리된 폴리카보네이트 기판만큼 현저한 감소는 일어나지 않았다.

상기 산소 플라즈마 처리된 PTFE 기판을 180분 동안 80℃에서 열처리하면 물 접촉각은 약 101.1±1.0°으로 상승하여 산소 플라즈마 처리 전의 초기값으로 점차적으로 회복됐다.

즉, 궁극적으로 모든 FTES가 처리된 폴리카보네이트들이 대부분 그들의 초기 물 접촉 각도로 회복한다 해도, FTES가 처리된 폴리카보네이트와 PTFE로 처리된 폴리카보네이트의 결과에 대한 비교는 접촉 각 변화의 경향이, 특히 플라즈마 처리 직후의 시점에서 약간 다르다는 것을 보여줬다.

상기 발견에 대한 이유를 추가적으로 가늠하기 위하여, 본 발명자는 유리 기판에 80℃에서 90분 동안 FTES를 코팅하였다.

도 5(b)는 유리 기판들이 5.0% 또는 10% FTES와 반응했을 때, 물 접촉각 회복 경향성을 보여주는데, 도 5(b)에 의하면 유리 기판의 소수성 표면 특성 회복이 FTES가 코팅된 폴리카보네이트 기판과 비슷한 패턴을 나타내는 것으로 보인다. 즉, 111.8±1.3° 및 113.8±1.9°의 초기 물 접촉각이 플라즈마 처리 직후에 각각 약 48.8±4.4°와 40.3±6.0°로 크게 감소했다가 80℃에서 180분 동안 기판을 열처리 한 후에는 110.0±1.5°와 110.2±0.4°로 회복됐다. 참고로, 유리 기판의 표면 처리시 사용된 FTES는 1%, 1.5%, 2% 및 3%가 아니라 5% 및 10%의 농도로 80℃에서 90분 동안 코팅되었는데, 이는 유리 기판의 경우 100°를 넘는 초기 물 접촉각을 가지는 표면 형성에 사용된 FTES의 최소 농도가 5%이었기 때문이다.

상기와 같이 FTES로 표면이 코팅된 폴리카보네이트 기판 및 유리 기판 모두 산소 플라즈마 처리 직후 물 접촉각에서의 급격한 하락이 발생하는데, 이러한 현상은 사용된 소수성 물질이 기판 표면만을 개질시키고 코팅층 하부의 기판은 개질시키지 않았음을 의미한다. 이와는 반대로, 소수성 물질로 이루어진 PTFE 기판은 표면과 내부가 동일한 성질을 가져 상기와 같은 실험 결과의 차이가 발생한 것으로 보인다.

5) 폴리카보네이트 기판의 표면 안정성 관찰

도 6은 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 폴리카보네이트 기판 표면의 화학적 안정성을 30일에 걸쳐 관찰한 결과이다.

폴리카보네이트 기판을 1.0% bis-TPA로 코팅한 후에 바로 측정한 초기 물 접촉각은 약 57.4±1.3°이었고, 시간 경과에 따라 물 접촉각 수치가 약간씩 변동을 거듭했지만, 최대 측정값 및 최저 측정값은 각각 약 57.4±1.3°와 55.6±1.4°였다.

또한, 폴리카보네이트 기판을 1.0% FTES로 코팅 후에 바로 측정한 초기 물 접촉각은 약 108.3±1.3°이었고, 최대 측정값 및 최저 측정값은 각각 약 110.1±1.5°와 107.4±2.2°로서 친수성 코팅의 경우와 비슷하게 수치들에 약간의 변동이 있었다.

상기 결과로부터, 폴리카보네이트 기판에 형성된 친수성 코팅 및 소수성 코팅 모두 화학적으로 안정적임을 확인할 수 있다.

<실험예 2> 실시예 및 비교예에서 제조된 기판 표면에 대한 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석

도 7(a)는 표면이 개질되지 않은 순수한 폴리카보네이트 기판의 원소 피크들을 보여주며, 탄소와 산소가 순수한 폴리카보네이트의 주요 원소들이기 때문에 C1s 및 O1s 피크가 각각 248.5eV 및 534.0eV에서 나타났다.

도 7(b)에서 보여지는 것처럼, bis-TPA는 질소 및 실리콘 관능기를 함유하기 때문에 bis-TPA로 표면 개질된 실시예 1의 폴리카보네이트 기판 표면에서는 N1s, Si2s 그리고 Si2p의 추가적인 피크들이 각각 약 398eV, 155eV, 그리고 102eV에서 나타났다. 또한, 534.0eV에서 O1s피크의 강도는 상기 순수한 폴리카보네이트 원소의 강도와 비교하여 약간 증가했으며, 이것은 아미노 실란 기능기의 결합에 따른 것으로 보인다. 반면에, 284.5eV에서 C1s피크는 약간 감소했으며, 이것은 아미노실란에 의한 폴리카보네이트 기판 표면의 마스킹(masking)에 기인한다.

도 7(c)는 실시예 2에서 제조된 폴리카보네이트 기판 표면에 대한 XPS 분석 결과로서, 약 688eV에서 나타나는 F1s피크는 불소 함유 관능기의 존재를 입증해준다. 한편, C1s피크의 강도는 눈에 띄게 증가했는데, 이는 아마도 FTES의 긴 탄소 주쇄의 첨가 때문인 것으로 보인다.

도 7(d)는 비교예 1에서 제조된 폴리카보네이트 기판을 에탄올에서 초음파 처리한 후의 기판 표면에 대한 XPS 분석 결과로서, F1s 피크는 발견되지 않았으며, 이는 APTES의 가수분해에 의해 불소화 실란(fluorinated silane)이 기판 표면에 부착되지 못했기 때문인 것으로 보인다.

도 7(e)는 실시예 2에서 제조된 폴리카보네이트 기판을 에탄올에서 초음파 처리한 후의 기판 표면에 대한 XPS 분석 결과로서, 해당 피크들은 실시예 2에서 제조된 폴리카보네이트 기판을 초음파 처리하기 전의 XPS 분석 결과인 도 7(c)에서의 피크들과 동일하게 나타났다.

상기 결과는 도 4에서 보여주는 물 접촉각의 측정 결과와 일치했으며, 이로써 본 발명에 따라 표면 개질을 위한 아미노실란으로서 bis-TPA와 같은 2차 아민기 함유 아미노실란을 사용할 경우 가수분해에 취약하지 않은 안정적인 친수성 또는 소수성 표면을 형성할 수 있음을 다시 한번 확인할 수 있다.

참고로, 도7(f)는 도 7(a) 내지 도 7(e)의 각각에 따른 표면 특성을 가지는 기판 표면에 존재할 것으로 예상되는 성분의 화학구조를 도시하였다.

<실험예 3> 실시예 및 비교예서 제조된 기판의 유기용매에 대한 화학적 저항성 평가

각각 2 × 2cm 크기를 가지는 표면 개질되지 않은 순수한 폴리카보네이트 기판, 실시예 1 및 2에서 제조된 폴리카보네이트 기판 그리고, 비교예 2의 기판 접합체, 실시예 3 및 4에서 제조된 폴리카보네이트 기판 접합체를 톨루엔에 침지시켜 0.5, 1, 3, 8, 10, 20, 30, 45, 60 및 90분 경과 시점에서 기판의 투명도 변화에 의한 기판 표면의 색 변화를 관찰함으로써 유기용매에 대한 저항성을 평가하였다.

표면 개질되지 않은 순수한 폴리카보네이트 기판 및 실시예 2에서 제조된 폴리카보네이트 기판의 경우에는, 도 8(a)에 보여지는 바와 같이 톨루엔에 침지시킨 후 5분 경과 후에 톨루엔이 기판 표면에 침투하기 시작했다.

반면에, 실시예 1에서 제조된 폴리카보네이트 기판의 경우에는 침지 후 60분이 경과한 후에도 광학 투명성을 유지해 톨루엔에 저항성을 가짐을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 폴리카보네이트 기판 상에 그래프트된(grafted) 유리와 유사한 졸-겔 매트릭스 때문인 것으로 보인다.

또한, 마이크로채널로 톨루엔을 주입시켜 유기용매에 대한 화학적 저항성을 평가한 비교예 2의 기판 접합체와 실시예 3 및 4에서 제조된 폴리카보네이트 기판 접합체에 대해서도 상기와 유사한 실험 결과가 도 8(b)에서와 같이 나타났다.

보다 구체적으로, 순수한 폴리카보네이트 기판을 접합해 제작된 기판 접합체의 마이크로채널은 톨루엔 첨가 후 1분 이내에 불투명하게 변했으며, 실시예 4에서 제조된 폴리카보네이트 기판 접합체의 마이크로채널은 톨루엔 주입 후 5분 후에 광학 투과도를 잃었다. 반면에, 실시예 4에서 제조된 폴리카보네이트 기판 접합체의 마이크로채널은 20분이 지나서야 불투명하게 변하기 시작했으며, 이것은 아마도 졸-겔 매트릭스(sol-gel matrix)가 마이크로채널들 내부에 형성됐기 때문이다.

한편, 평판 기판과 비교해 기판 접합체의 마이크로채널 내에서의 색 변화가 보다 빨리 이루어지는 것은 기판 접합체를 제조할 때 열처리가 이루어지고, 표면 개질시 표면 개질 물질이 마이크로채널 내부 표면에 고르게 침투하지 못해 표면 개질이 완벽히 이루어지지 않았기 때문인 것으로 보인다.

<실험예 4> 실시예 및 비교예에서 제조된 기판 접합체에 대한 액체 유동에 미치는 친수성 표면 코팅의 영향 평가

도 9는 비교예 2에서 제조된 기판 접합체의 마이크로채널 및 1.0% bis-TPA을 이용해 친수성 표면으로 개질된 실시예 3의 폴리카보네이트 기판 접합체의 마이크로채널의 유입구(inlet)에 수용성 잉크 용액을 주입하는 실험 결과를 나타내는 사진으로서, 도 9에 나타나는 바와 같이 순수한 폴리카보네이트 기판을 열 접합하여 형성된 비교예 2의 기판 접합체의 경우에는 잉크 주입 후 10분 경과 후에도 마이크로채널 안으로 잉크가 흘러 들어가지 않은 반면, 실시예 3의 폴리카보네이트 기판 접합체의 경우에는 잉크 주입 후 바로 유출구(outlet) 방향으로 움직이기 시작해 2초 안에 유출구에 도달했다.

상기 결과로부터, 실시예 3의 기판 접합체는 bis-TPA를 이용해 성공적으로 표면 친수성 코팅이 이루어졌음을 확인할 수 있다.

<실험예 5> 다양한 종류의 액체의 순차적인 주입에 대한 표면 소수성 코팅의 영향 평가

도 10은 실시예 4 및 비교예 2에서 제조된 기판 접합체로서 다양한 치수의 소수성 마이크로채널을 가지는 기판 접합체에 크기가 다른 원심력을 가하여 다른 종류의 용액을 단계별로 마이크로채널에 주입하는 실험 결과를 보여주는 사진이다.

구체적으로, 대형 마이크로채널(폭 2.0 mm, 높이 0.5mm), 중형 마이크로채널(폭 1.0mm, 높이 0.3mm) 및 소형 마이크로채널(폭 0.5mm, 넓이 0.2mm)을 가지는 실시예 4 및 비교예 2에서 제조된 기판 접합체를 준비하고, 대형 마이크로채널의 시료 저장부, 중형 마이크로채널의 시료 저장부, 및 소형 마이크로채널의 시료 저장부에 각각 적색, 청색 및 자색 잉크 용액을 투입한 후(도 10(a), 도 10(e)), 기판 접합체를 스핀 코팅기에 위치시킨 후 스핀 코팅기의 분당 회전수(rpm)를 순차적으로 증가시키면서 기판 접합체를 회전시켜 순차적으로 각 잉크 용액이 마이크로채널을 통해 흘러가도록 하였다(도 10(b) 내지 도 10(d) 및 도 10(f) 내지 도 10(h)).

그 결과, 마이크로채널 내부가 FTES에 의해 소수성을 표면 개질된 실시예 4의 기판 접합체의 경우에는, 도 10(b) 내지 도 10(d)에 도시된 바와 같이 마이크로채널 내벽의 소수성에 기인하는 모세관 압력 장벽 및 마이크로채널의 치수가 동시에 밸브 역할을 하기 때문에 스핀 코팅기의 분당 회전수가 600rpm, 800rpm, 950rpm으로 증가해 원심력이 증가함에 따라 무밸브 방식(valve-free manner)으로적색 잉크, 청색 잉크 및 자색 잉크의 순으로 서로 다른 잉크 용액을 마이크로채널을 통해 시료 저장부로부터 흘러나가게 할 수 있었다.

반면, 마이크로채널 내부가 소수성으로 개질되지 않은 비교예 2의 기판 접합체의 경우에는, 도 10(e) 내지 도 10(h)에 도시된 바와 같이 원심력이 가해지기 전에도 청색 잉크가 마이크로채널 내로 유입되고, 원심력의 증가에 따라 액체들이 청색 잉크, 자색 잉크, 적색 잉크 순으로 유입되는 등 무질서한 양상을 나타내었다.

상기 결과로부터, 본원 실시예 4에서 제조된 기판 접합체에 구비된 마이크로채널의 내벽은 소수성 표면으로 성공적으로 개질되었음을 확인할 수 있다.

Claims

삭제
(a) 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 기판 표면을 bis-TPA(bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine)으로 처리하는 단계; 및
(b) 상기 단계 (a)에서 표면 처리된 폴리카보네이트 기판 표면을 불소 관능기 함유 실란으로 처리하는 단계를 포함하는 폴리카보네이트 기판 표면에 소수성 코팅층을 형성하는 방법.
삭제
제2항에 있어서,
상기 단계 (b)에서, 상기 불소관능기 함유 실란은 (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)-triethoxysilane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) dimethylchlorosilane 및heptadecafluoro-1,1,2,2,-tetrahydro-decyl-1-trimethoxysilane으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트 기판 표면에 소수성 코팅층을 형성하는 방법.
(a) 2개의 폴리카보네이트 기판을 준비하는 단계;
(b) 2개의 폴리카보네이트 기판 표면을 bis-TPA(bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine)으로 처리해 친수성 표면을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 친수성 표면이 형성된 2개의 폴리카보네이트 기판을 엠보싱하는 단계를 포함하는 친수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법.
(a) 2개의 폴리카보네이트 기판을 준비하는 단계;
(b) 2개의 폴리카보네이트 기판 표면을 bis-TPA(bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine)으로 처리해 친수성 표면을 형성하는 단계;
(c) 상기 친수성 표면이 형성된 2개의 폴리카보네이트 기판을 엠보싱하는 단계; 및
(d) 상기 단계에서 얻어진 기판 접합체에 불소관능기 함유 실란을 처리하는 단계를 포함하는 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 단계 (a)에서, 상기 2개의 폴리카보네이트 기판은 각각 마이크로채널이 패턴된 폴리카보네이트 기판과 평판 폴리카보네이트 기판인 것을 특징으로 하는 친수성 또는 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 단계 (c)에서 상기 엠보싱 공정에 앞서 기판 표면을 산화시키는 공정을 추가적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 친수성 또는 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체의 제조방법.
제2항 또는 제4항에 기재된 방법에 의해 소수성 표면이 형성된 폴리카보네이트 기판.
제5항 또는 제6항에 기재된 방법에 의해 제조된 친수성 또는 소수성 처리된 마이크로채널을 구비한 폴리카보네이트 기판 접합체.