KR101644025B1 - Superhydrophobic Surface Body and Method for Fabricating Superhydrophobic Surface Body Using iCVD - Google Patents

Superhydrophobic Surface Body and Method for Fabricating Superhydrophobic Surface Body Using iCVD Download PDF

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Abstract

본 발명은 기계적 강도 및 화학적 강도가 향상된 초소수성 표면체 및 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것으로, (a) 기판의 상면에 가교제를 증착시키는 단계; (b) 상기 기판의 상면에 증착되어 있는 가교제 위에 초소수성 단량체를 증착시키는 단계; (c) 기판의 하면에 가교제를 증착시키는 단계; 및 (d) 상기 기판의 하면에 증착되어 있는 가교제 위에 초소수성 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하며, 본 발명에 따른 초소수성 표면체는 기계적 강도 및 화학적 강도가 우수하여, 물로부터 오일의 분리, 에너지 전환, 전자장비의 보호, 바이오의학 분야에서 세포 기질 접합 조절, 미세유체장치에서 유체저항의 감소 등의 용도로 다양하게 이용될 수 있다.The present invention relates to a method for producing a superhydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an ultra-hydrophobic surface body and an initiator having improved mechanical strength and chemical strength, comprising the steps of: (a) step; (b) depositing a super hydrophobic monomer on a crosslinking agent deposited on an upper surface of the substrate; (c) depositing a crosslinking agent on the lower surface of the substrate; And (d) depositing a super-hydrophobic monomer on a crosslinking agent deposited on the lower surface of the substrate to produce a super-hydrophobic surface body. The super-hydrophobic surface body according to the present invention has excellent mechanical strength and chemical strength, Separation of oil from water, energy conversion, protection of electronic equipment, regulation of cell substrate junctions in the biomedical field, reduction of fluid resistance in microfluidic devices, and the like.

Description

초소수성 표면체 및 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법{Superhydrophobic Surface Body and Method for Fabricating Superhydrophobic Surface Body Using iCVD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a superhydrophobic surface body and a method for manufacturing the superhydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD)

본 발명은 초소수성 표면체 및 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초소수성 표면체 및 기판위에 가교제를 증착시켜 기계적 또는 화학적 강도를 향상시킨 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법 에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of preparing a superhydrophobic surface body by using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an ultra-hydrophobic surface body and an initiator, and more particularly, to a method of manufacturing a superhydrophobic surface body by depositing a cross- (ICVD) using an initiator having an improved strength, and a method for producing a superhydrophobic surface body using the chemical vapor deposition reactor (iCVD).

소수성은 물에 친화력을 가지지 않는 물체의 성질을 말한다. 소수성은 두 가지 다른 물질이 서로 접촉면을 형성할 때 분자력의 불균형으로 인해 발생하는 내부 힘인 표면장력과 관련이 있다. 물과 물체 표면 사이에 작용하는 힘이 물 분자 사이의 응집력보다 강하면 물 분자는 물체 표면에 강한 인력을 받아 물체의 표면을 적시게 되고, 반대의 경우에는 물이 물체의 표면을 적시지 않는 것이다.Hydrophobicity refers to the property of an object that has no affinity for water. Hydrophobicity is related to the surface tension, which is the internal force generated by the imbalance of molecular forces when two different materials form a contact surface with each other. If the force acting between the water and the surface of the object is stronger than the cohesive force between the molecules of the water, the water molecule receives a strong attraction to the surface of the object, so that the surface of the object is wetted. In the opposite case, the water does not wet the surface of the object.

이러한 소수성은 물체의 표면상에서 측정되는 표면과 물의 접촉각(θ)을 측정하여 확인될 수 있으며, 물체 표면과 물의 접촉각이 150°를 넘는 경우에 초소수성을 갖는다고 표현한다.This hydrophobicity can be confirmed by measuring the contact angle (?) Between the surface and the water measured on the surface of the object, and when the contact angle between the surface of the object and water is more than 150 °, it is said to have superhydrophobicity.

초소수성의 표면을 갖는 물체는 낮은 표면에너지로 인하여 물을 포함한 다른 물질의 표면 응집을 효과적으로 예방할 수 있으며, 사람의 지문과 같은 유기물질과 먼지와 같은 이물질이 표면에 부착되는 것을 막는 효과가 있다. 따라서 초소수성 표면을 갖는 물체는 유기물의 오염이 문제가 되는 전자제품의 외장재나, 습도나 이물질 오염예방이 필수적인 건축자재에 폭넓게 적용이 가능하다. 특히 크롬을 포함하여 방식특성이 뛰어난 스테인리스강이 초소수성 표면을 갖는다면, 냉장고, 휴대폰, 텔레비전 등과 같은 가전 전자제품의 외장재 및 건축자재의 활용가치가 매우 증가될 것이다.An object having a superhydrophobic surface can effectively prevent surface agglomeration of other materials including water due to low surface energy and has an effect of preventing foreign materials such as human fingerprints and foreign substances such as dust from adhering to the surface. Therefore, an object having a superhydrophobic surface can be widely applied to exterior materials of electronic products, which are polluted by organic matter, and building materials in which prevention of humidity and foreign matter contamination is essential. Especially, if stainless steel excellent in corrosion resistance including chromium has a superhydrophobic surface, application value of exterior materials and building materials of home electric appliances such as refrigerators, mobile phones, televisions and the like will be greatly increased.

종래에 물체의 표면, 특히 스테인리스강의 표면에 초소수성을 부여하기 위하여 사용하였던 방법은 표면에 티타늄이나 테플론과 같은 불소계 소수성 물질을 코팅하는 방법이 대표적이다. 이중 표면에 티타늄 또는 티타늄 산화물을 형성시키는 방법은 물과의 접촉각이 150° 미만으로 소수성 성질이 약하다는 단점이 있으며, 진공증착법을 이용하기 때문에 제조비가 상승하는 문제가 있다.A method conventionally used to impart superhydrophobicity to the surface of an object, in particular stainless steel, is a method of coating a surface with a fluorine-based hydrophobic substance such as titanium or Teflon. The method of forming titanium or titanium oxide on the double surface is disadvantageous in that the contact angle with water is less than 150 deg., The hydrophobic property is weak, and there is a problem that the manufacturing cost is increased due to the use of the vacuum evaporation method.

테플론 등 불소계 소수성 물질을 코팅하는 방법은 초소수성 성질은 뛰어나지만, 역시 진공증착법을 이용하기 때문에 대면적화를 위해서는 제조비가 매우 상승한다. 이를 해결하기 위하여 상압에서 물체의 표면에 코팅하는 방법 등이 연구되고 있으나, 불소계 소수성 물질 자체가 고가의 재료라는 점에서 제조비의 문제는 여전히 남아있다.The method of coating the fluorine-based hydrophobic material such as Teflon is excellent in the super-hydrophobic property, but since the vacuum evaporation method is also used, the manufacturing cost is greatly increased for the large-sized. In order to solve this problem, a method of coating the surface of an object at atmospheric pressure has been studied. However, since the fluorine-based hydrophobic substance itself is an expensive material, the problem of manufacturing cost still remains.

따라서 낮은 가격으로 대면적의 표면에 초소수성을 부여하는 기술의 개발이 시급한 현실이다.
Therefore, it is urgent to develop a technique for imparting super-hydrophobicity to the surface of a large area at a low price.

한편, 미국등록특허 제7651760호에서는 전자방사(electrospinning) 및 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법을 개시하였으나, 제조된 초소수성 표면체의 화학적 강도 및 기계적 강도가 약하여 사용하는데 문제점이 있었다.
Meanwhile, U.S. Patent No. 7651760 discloses a method for producing a superhydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using electrospinning and an initiator. However, the chemical strength and mechanical There was a problem in using because of its weak strength.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 기판에 초소수성 표면체 제조를 위하여 단량체를 증착하기 전에, 가교제를 먼저 증착시키고, 초소수성 성질을 지닌 단량체를 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용하여 적층형 구조로 증착시키거나, 단량체와 가교제의 공중합체로 증착시킬 경우, 기계적 강도 및 화학적 강도가 향상된 초소수성 표면체를 제조할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
As a result of intensive efforts to solve the above problems, the inventors of the present invention have found that, prior to the deposition of monomers on a substrate for the preparation of a super hydrophobic surface body, the cross-linking agent is first deposited and the monomers having super hydrophobic properties are subjected to chemical vapor deposition It has been confirmed that a superhydrophobic surface body having improved mechanical strength and chemical strength can be produced by depositing a layered structure using a reactor (iCVD) or a copolymer of a monomer and a cross-linking agent, and completing the present invention .

본 발명의 목적은 기계적 강도 및 화학적 강도가 향상된 초소수성 표면체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
An object of the present invention is to provide a superhydrophobic surface body having improved mechanical strength and chemical strength and a method of manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 기판의 양쪽면에 가교제를 증착시키는 단계; 및 (b) 상기 가교제가 증착되어 있는 기판의 양쪽면에 초소수성 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법을 제공한다.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) depositing a cross-linking agent on both sides of a substrate; And (b) depositing a super-hydrophobic monomer on both sides of the substrate on which the cross-linking agent is deposited to produce a super-hydrophobic surface body, wherein the cross-linking agent is deposited on the surface of the super- hydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) And a manufacturing method thereof.

본 발명은 또한, (a) 기판의 상면에 가교제를 증착시키는 단계; (b) 상기 기판의 상면에 증착되어 있는 가교제 위에 초소수성 단량체를 증착시키는 단계; (c) 기판의 하면에 가교제를 증착시키는 단계; 및 (d) 상기 기판의 하면에 증착되어 있는 가교제 위에 초소수성 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법을 제공한다.(A) depositing a cross-linking agent on the top surface of the substrate; (b) depositing a super hydrophobic monomer on a crosslinking agent deposited on an upper surface of the substrate; (c) depositing a crosslinking agent on the lower surface of the substrate; And (d) depositing a super-hydrophobic monomer on a crosslinking agent deposited on the lower surface of the substrate to produce a super-hydrophobic surface body. The method of manufacturing a super-hydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) ≪ / RTI >

본 발명은 또한, 기판의 상면 및 하면에 가교제가 증착되어 있고, 증착된 가교제 위에 초소수성 중합체가 증착되어 있는 초소수성 표면체를 제공한다.
The present invention also provides a superhydrophobic surface body on which a crosslinking agent is deposited on the upper and lower surfaces of a substrate, and a superhydrophobic polymer is deposited on the deposited crosslinking agent.

본 발명은 또한, 기판의 상면 및 하면에 초소수성 단량체와 가교제의 공중합체를 각각 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a superhydrophobic surface using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an initiator comprising the steps of depositing a copolymer of a superhydrophobic monomer and a crosslinking agent on the upper and lower surfaces of a substrate, respectively, A method for producing a sieve is provided.

본 발명은 또한, 기판의 상면 및 하면에 초소수성 단량체와 가교제의 공중합체가 증착되어 있는 초소수성 표면체를 제공한다.
The present invention also provides a superhydrophobic surface body on which a copolymer of a superhydrophobic monomer and a crosslinking agent is deposited on the upper and lower surfaces of a substrate.

본 발명은 또한, (a) 기판의 양쪽면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 증착시키는 단계; 및 (b) 상기 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산이 증착되어 있는 기판의 양쪽면에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device comprising the steps of: (a) depositing 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane on both sides of a substrate; And (b) on both sides of the substrate on which the 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane has been deposited, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl (ICVD) using an initiator comprising the steps of: (a) forming a superhydrophobic surface body by depositing an acrylate monomer on the surface of the superhydrophobic surface body;

본 발명은 또한, (a) 기판의 상면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 증착시키는 단계; (b) 상기 기판의 상면에 증착되어 있는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 증착시키는 단계; (c) 기판의 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 증착시키는 단계; 및 (d) 상기 기판의 하면에 증착되어 있는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) depositing 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane on the top surface of a substrate; (b) 1, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate (hereinafter referred to as " perfluorodecyl acrylate ") on 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane Depositing a monomer; (c) depositing 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane on the underside of the substrate; And (d) depositing 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate on 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane deposited on the lower surface of the substrate (ICVD) using an initiator comprising the steps of: (i) depositing a monomethylketone monomethylketone monomethyl ether and a monomethyl ether monomethyl ether to produce a superhydrophobic surface material.

본 발명은 또한, 기판의 상면 및 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 중합체가 증착되어 있고, 증착된 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 중합체가 증착되어 있는 초소수성 표면체를 제공한다.
The present invention also relates to a process for the preparation of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymers deposited on the top and bottom surfaces of a substrate, - tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane on which a 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate polymer is deposited.

본 발명은 또한, 기판의 상면 및 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산과 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체의 공중합체를 각각 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for the preparation of 4,6,8,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate (ICVD) using an initiator comprising the steps of: preparing a superhydrophobic surface body by vapor-depositing a copolymer of a monomer to prepare a superhydrophobic surface body, respectively.

본 발명은 또한, 기판의 상면 및 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산과 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체의 공중합체가 증착되어 있는 초소수성 표면체를 제공한다.
The present invention also relates to a process for the preparation of 4,6,8,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate A superhydrophobic surface body on which a copolymer of a monomer is deposited.

본 발명에 따른 초소수성 표면체는 기계적 강도 및 화학적 강도가 우수하여, 물로부터 오일의 분리, 에너지 전환, 전자장비의 보호, 바이오의학 분야에서 세포 기질 접합 조절, 미세유체장치에서 유체저항의 감소 등의 용도로 다양하게 이용될 수 있다.
The superhydrophobic surface body according to the present invention is excellent in mechanical strength and chemical strength and can be used for separation of oil from water, energy conversion, protection of electronic equipment, regulation of cell substrate bonding in biomedical fields, reduction of fluid resistance in microfluidic devices, etc. Can be used for various purposes.

도 1은 본 발명에 따른 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법으로 제조된 초소수성 표면체의 구성도이다(A: 적층형 구조로 증착, B: 단량체와 가교제의 공중합체 이용).
도 2는 PFDA 단량체와 PFDA 단량체로 증착되어 pPFDA층이 형성된 초소수성 표면체를 FT-IR로 측정한 결과이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 초소수성 표면체의 중간체 또는 완성체를 FT-IR로 측정한 결과이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 초소수성 표면체를 비눗물로 세탁한 후, SEM으로 관찰한 사진이다(A: 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체, ×1300배율; B: 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체, ×600배율).
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 초소수성 표면체를 비눗물로 세탁한 후, XPS로 관찰한 사진이다(A: 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체, B: 실시예 2에서 제조된 초소수성 표면체, C: 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체).
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 초소수성 표면체의 초음파 처리에 따른 접촉각을 측정한 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 초소수성 표면체의 세탁 처리에 따른 접촉각을 측정한 사진이다(A: 물로 세탁, B: 비눗물로 세탁, C: 세탁기에서 비눗물로 40분간 세탁, D: 세탁기에서 비눗물로 40분간 5회 세탁).
도 8은 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 초소수성 표면체의 온도 조건에 따른 접촉각을 측정한 사진이다(A: 16℃에서 24시간 방치, B: 120℃에서 24시간 방치).
도 9는 본 발명의 실시예 및 비교예에서 제조된 초소수성 표면체의 용매 처리에 따른 접촉각을 측정한 사진이다
도 10은 본 발명의 실시예에서 제조된 초소수성 표면체의 오염 방지(Oleophobicity)능을 측정한 사진이다.
도 11(a)은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체의 SEM 사진이고, 도 11(b)의 오른쪽은 120℃에서 24시간 동안 어닐링(annealing) 한 후의 디지털 카메라 사진이며, 도 11(b)의 왼쪽은 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 120℃에서 24시간 동안 어닐링(annealing) 한 후의 디지털 카메라 사진이며, 도 11(c)은 V4D4와 p(V4D4), pPFDA 및 적층된 고분자의 FT-IR 그래프이다.
도 12(a)의 왼쪽은 폴리에스테르 메쉬에 폴리머를 증착하기 전의 SEM 이미지와 물방울을 떨어뜨린 도면(삽도)이고, 도 12(a)의 오른쪽은 본 발명의 실시예 1에 의하여 폴리에스테르 메쉬에 폴리머를 증착한 후의 SEM 이미지와 물방울을 떨어뜨린 도면(삽도)이며, 도 12(b)는 적층된 고분자가 코팅된 유리의 투과도를 측정한 도면이다.
도 13(a)은 본 발명의 실시예 1에 의하여 제조된 초소수성 표면체의 SEM 사진이고, 도 13(b)은 불소의 EDS(Energy Dispersive Spectroscopy) 원소 맵핑 사진이며, 도 13(c)은 도 13(a)의 SEM 사진과 및 도 13(b)의 EDS 원소 맵핑 사진을 병합한 것이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 초소수성 표면체 및 코팅하지 않은 폴리에스테르의 표면을 SEM 및 AFM으로 관찰한 사진이다((a) 코팅하지 않은 폴리에스테르, (b) 실시예 2에 의한 초소수성 표면체, (c) 증착조건을 조절하여 울퉁불퉁하게 증착한 초소수성 표면체, (d) 코팅하지 않은 Si 웨이퍼, (e) 실시예 3에 의한 초소수성 표면체, (f) 증착조건을 조절하여 울퉁불퉁하게 증착한 초소수성 표면체).
도 15는 울퉁불퉁한 구조로 인해 에어 포켓(air pocket)이 생겨 초소수성 성질을 나타내는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 화학적 및 기계적 스트레스 후의 접촉각의 변화를 나타낸 그래프이다((a) 열처리; (b) 초음파 처리; (c) 용매 처리; (d) 처리 전후의 이력곡선).
도 17은 본 발명에 의한 실시예 1에 의한 초소수성 표면체의 세탁 횟수에 따른 접촉각의 변화를 도시한 그래프(a)이고, 본 발명의 실시예 1에 의한 초소수성 표면체의 세탁 이전(b), 세탁 이후(c) 그리고 침식 처리 후(d)의 표면을 XPS 분석한 사진이다.
도 18은 본 발명에 의한 실시예 1에 의한 초소수성 표면체를 각각 H2SO4(a), KOH(b), H2O2(c)에 24시간 담근 후에 측정한 접촉각이고, H2SO4(d), KOH(e)에 담근 후에 SEM으로 분석한 사진이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram of a superhydrophobic surface body manufactured by a method of producing a superhydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an initiator according to the present invention (A: deposition in a layered structure, B: Use of a copolymer of a crosslinking agent).
FIG. 2 shows the result of FT-IR measurement of a superhydrophobic surface body on which a pPFDA layer was formed by depositing PFDA monomer and PFDA monomer.
3 shows the results of FT-IR measurement of the intermediate or finished product of the superhydrophobic surface material prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention.
4 is a photograph of the superhydrophobic surface body prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention after washing with soapy water and observed with SEM (A: superfine hydrophobic surface body manufactured in Comparative Example 1, x 1300 magnification; B : The superhydrophobic surface body prepared in Example 1, x 600 magnification).
FIG. 5 is a photograph of a superhydrophobic surface body prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention, washed with soapy water and observed with XPS (A: superfine hydrophobic surface body prepared in Example 1, and B: And C: the superhydrophobic surface body prepared in Comparative Example 1).
FIG. 6 is a photograph of the contact angle measured by the ultrasonic treatment of the super-hydrophobic surface material prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention. FIG.
7 is a photograph (A: washing with water, B: washing with soapy water, C: washing with soap water in a washing machine for 40 minutes). Fig. 7 is a photograph of the contact angle measured by the washing treatment of the superhydrophobic surface body prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention , D: washing 5 times for 40 minutes in a washing machine with soapy water).
8 is a photograph (A: left at 16 캜 for 24 hours and B: left at 120 캜 for 24 hours) of the contact angle according to the temperature condition of the superhydrophobic surface body prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention.
9 is a photograph of the contact angle measured by the solvent treatment of the superhydrophobic surface material prepared in Examples and Comparative Examples of the present invention
10 is a photograph showing the oleophobicity of the superhydrophobic surface body manufactured in the embodiment of the present invention.
11 (a) is an SEM photograph of the superhydrophobic surface body manufactured in Example 1 of the present invention, and the right side of FIG. 11 (b) is a photograph of a digital camera after annealing at 120 ° C. for 24 hours, 11 (b) is a photograph of a digital camera after annealing the super-hydrophobic surface body manufactured in Comparative Example 1 at 120 ° C. for 24 hours, FIG. 11 (c) is a photograph of V4D4 and p (V4D4) FT-IR graph of the laminated polymer.
The left side of FIG. 12A is a SEM image before the deposition of the polymer on the polyester mesh and a drop of water droplets (FIG. 12A). On the right side of FIG. 12A, FIG. 12B is a view showing the measurement of the transmittance of the glass coated with the laminated polymer. FIG. 12B is a graph showing the SEM image after the deposition of the polymer and the drop of water droplets (FIG.
13 (b) is an EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) element mapping image of fluorine, and FIG. 13 (c) is an SEM image of the surface of the superhydrophobic surface body prepared in Example 1 of the present invention. 13 (a) and the EDS element mapping picture of Fig. 13 (b).
14 is a photograph (SEM and AFM) of a surface of a superhydrophobic surface body and an uncoated polyester produced according to an embodiment of the present invention ((a) uncoated polyester, (b) (D) an uncoated Si wafer, (e) a superhydrophobic surface body according to Example 3, (f) a deposition condition A superhydrophobic surface body which is deposited in a rugged manner).
Fig. 15 is a view schematically showing that an air pocket is formed due to a rugged structure to exhibit super-hydrophobic properties.
16 is a graph showing changes in the contact angle after chemical and mechanical stress ((a) heat treatment, (b) ultrasonic treatment, (c) solvent treatment, and (d) hysteresis curve before and after treatment).
17 is a graph (a) showing a change in contact angle according to the number of times of washing of the superhydrophobic surface body according to Example 1 of the present invention, and FIG. 17 ), After washing (c), and after the erosion treatment (d).
Figure 18 is a contact angle measured after immersing for 24 hours in Example 1 H 2 SO 4 respectively, the second hydrophobic surface material according to (a), KOH (b) , H 2 O 2 (c) according to the present invention, H 2 SO 4 (d), and KOH (e).

본 발명에서는 기판에 초소수성 표면 제작을 위하여 단량체를 증착하기 전에, 가교제를 먼저 증착시키고, 초소수성 성질을 지닌 단량체를 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용하여 적층형 구조로 증착할 경우, 기계적 강도 및 화학적 강도가 향상된 초소수성 표면체를 제조할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다.In the present invention, when a crosslinking agent is first deposited and a monomer having a super-hydrophobic property is deposited in a laminated structure using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an initiator, , The mechanical strength and the chemical strength can be improved.

본 발명에서는, 기판에 가교제를 증착시키고, 초소수성 성질을 지닌 단량체를 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용하여 적층형 구조로 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하였다. 그 결과 제조된 초소수성 표면체는 가교제를 사용하지 않은 것 보다 기계적 강도 및 화학적 강도가 향상되었음을 확인할 수 있었다.
In the present invention, a crosslinking agent is deposited on a substrate, and monomers having super hydrophobic properties are deposited in a laminated structure using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an initiator to prepare a superhydrophobic surface body. As a result, it was confirmed that the prepared superhydrophobic surface body had higher mechanical strength and chemical strength than those without crosslinking agent.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 기판의 양쪽면에 가교제를 증착시키는 단계; 및 (b) 상기 가교제가 증착되어 있는 기판의 양쪽면에 초소수성 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것이다.Accordingly, in one aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) depositing a cross-linking agent on both sides of a substrate; And (b) depositing a super-hydrophobic monomer on both sides of the substrate on which the cross-linking agent is deposited to produce a super-hydrophobic surface body, wherein the cross-linking agent is deposited on the surface of the super- hydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) And a manufacturing method thereof.

상기 기판은 특별히 제한되지 않으나, 이용목적에 따라서, 유리, 금속, 금속산화물, 목재, 종이, 섬유, 플라스틱, 고무, 피혁, 실리콘 웨이퍼 등을 이용할 수 있다. 상기 플라스틱으로는 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스티렌(polystyrene, PS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리아미드(polyamides, PA), 폴리에스터(polyester, PES), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride, PVC), 폴리우레탄(polyurethanes, PU), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene chloride, PVDC), 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone, PEEK), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI) 등을 예시할 수 있다.The substrate is not particularly limited, but may be glass, metal, metal oxide, wood, paper, fiber, plastic, rubber, leather, silicon wafer or the like, depending on the purpose of use. The plastic may be polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), polyamides (PA) ), Polyvinyl chloride (PVC), polyurethanes (PU), polycarbonate (PC), polyvinylidene chloride (PVDC), polytetrafluoroethylene (PTFE) Polyetheretherketone (PEEK), polyetherimide (PEI), and the like.

상기 가교제는 초소수성 표면체의 내구성, 즉 기계적 강도 및 화학적 강도를 향상시키기 위한 것으로서, 비닐기(vinyl group)를 2개 이상 포함하는 화합물을 이용할 수 있으며, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산(2,4,6,8-Tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane; V4D4), 1,3,5-트리메틸-1,3,5-트리비닐시클로트리실록산(1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinyl-cyclotrisiloxane; V3D3), 디비닐벤젠(Divinylbenzene; DVB), 디에틸렌글리콜디비닐에테르(DiethyleneglycolDivinylether; DEGDVE), 디에틸렌글리콜디아크릴레이트(EthyleneglycolDiacrylate; EGDA), 에틸렌글리콜디메타크릴레이트(Ethyleneglycoldimethacrylate; EGDMA), 1,3-디에테닐-1,1,3,3-테트라메틸-디실록산(1,3-diethenyl-1,1,3,3-tetramethyl-Disiloxane; V2D2) 등을 예시할 수 있다.The crosslinking agent is used for improving the durability of the super hydrophobic surface body, that is, the mechanical strength and the chemical strength, and it is possible to use a compound containing two or more vinyl groups, and 2,4,6,8-tetramethyl (2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane; V4D4), 1,3,5-trimethyl-1,3,5- 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinyl-cyclotrisiloxane (V3D3), divinylbenzene (DVB), diethyleneglycol divinylether (DEGDVE) (Ethylene glycol dimethacrylate), ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA), 1,3-diethenyl-1,1,3,3-tetramethyl-disiloxane (1,3-diethyl -1,1,3,3-tetramethyl-disiloxane (V2D2), and the like.

상기 화학적 강도란 화학적 충격에 견디는 힘을 의미하는 것으로서, 산에 의해 녹아 나온다든지, 특정가스에 반응을 한다든지 하는 것은 강도가 약한 것이다.The chemical strength means a strength to withstand a chemical impact. It is weak in strength to be dissolved by an acid or to react with a specific gas.

상기 초소수성 단량체는 비닐기 및 불소를 포함하는 화합물을 이용하는 것이 바람직하며, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 아크릴레이트(1H,1H,2H,2H-perfluorodecylacrylate; PFDA), 퍼플루오로데실 메타크릴레이트(perfluorodecyl methacrylate; PFDMA), 도데카플루오로헵틸 아크릴레이트(Dodecafluoroheptyl acrylate), 펜타플루오로페닐 메타크릴레이트(Pentafluorophenyl methacrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-펜타데카플루오로노닐 아크릴레이트(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-pentadecafluorononyl acrylate), 2-메틸- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-펜타데카플루오로노닐 아크릴레이트(2-methyl- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-pentadecafluorononyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸 아크릴레이트(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl acrylate), 2-메틸- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸 아크릴레이트(2-methyl- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-운데카플루오로헵틸 아크릴레이트(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-undecafluoroheptyl acrylate), 2-메틸- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-운데카플루오로헵틸 아크릴레이트(2-methyl- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-undecafluoroheptyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,6-노나플루오로헥실 아크릴레이트(3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl acrylate), 2-메틸-3,3,4,4,5,5,6,6,6-노나플로오로헥실 아크릴레이트(2-methyl- 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-노나데카플루오로운데실 아크릴레이트(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-nonadecafluoroundecyl acrylate), 2-메틸- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-노나데카플루오로운데실 아크릴레이트(2-methyl- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-nonadecafluoroundecyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-헤네이코사플루오로도데실 아크릴레이트(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-heneicosafluorododecyl acrylate), 2-메틸- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-헤네이코사플루오로도데실 아크릴레이트(2-methyl- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-heneicosafluorododecyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-트리코사플루오로트리데실 아크릴레이트( 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-tricosafluorotridecyl acrylate), 2-메틸- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-트리코사플루오로트리데실 아크릴레이트(2-methyl- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-tricosafluorotridecyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-펜타코사플루오로테트라데실 아크릴레이트( 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-pentacosafluorotetradecyl acrylate), 2-메틸- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-펜타코사플루오로테트라데실 아크릴레이트(2-methyl- 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-pentacosafluorotetradecyl acrylate) 등을 예시할 수 있다. 1H, 1H, 2H, 2H, 2H-perfluorodecylacrylate (PFDA), perfluoro (1H) But are not limited to, perfluorodecyl methacrylate (PFDMA), dodecafluoroheptyl acrylate, pentafluorophenyl methacrylate, 3,3,4,4,5,5,6,6 , 7,7,8,8,9,9,9-pentadecafluorononyl acrylate (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9 , 9-pentadecafluorononyl acrylate), 2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-pentadecafluorononyl acrylate (2 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-pentadecafluorononyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6 , 6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl acrylate (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl acrylate) , 2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl acrylate (2-methyl-3,3,4,4 , 5, 5, 6, 6,7,7,8,8,8-tridecafluorooctyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-undecafluoroheptyl acrylate (3,3, 4,4,5,5,6,6,7,7,7-undecafluoroheptyl acrylate), 2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-undeca Fluoroheptyl acrylate (2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-undecafluoroheptyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6, (3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl acrylate), 2-methyl-3,3,4,4,5,5,6 , 6,6-nonafluorohexyl acrylate (2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl acrylate), 3,3,4,4,5,5, 6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-nonadecafluoroundecyl acrylate (3,3,4,4,5,5,6,6 , 7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-nonadecafluoroundecyl acrylate), 2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7 , 8,8,9,9,10,10,11,11,11-nonadecafluoroundecyl acrylate (2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7, 7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-nonadecafluoroundecyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9, 9,10,10,11,11,12,12,12-HENEICO < / RTI > fluorododecyl acrylate (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-heneicosafluorododecyl acrylate), 2- Methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12-Hanescoflorododde (2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,12- heneicosafluorododecyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13- Tricosafluorotridecyl acrylate (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13, 13,13-tricosafluorotridecyl acrylate), 2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12, 12,13,13,13-tricosafluorotridecyl acrylate (2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10, 10,11,11,12,12,13,13,13-tricosafluorotridecyl acrylate), 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10, 10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-pentacosafluorotetradecyl acrylate (3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8 , 8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14,14,14-pentacosafluorotetradecyl acrylate), 2-methyl-3,3,4,4,5,5,6 , 6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,14 , 14,14-pentacosafluorotetradecyl acrylate (2-methyl-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10, 11,12,12,13,13,14,14,14-pentacosafluorotetradecyl acrylate), and the like.

본 발명에 있어서, 상기 초소수성 표면체는 물체 표면과 물의 접촉각이 150°를 넘는 표면체를 의미한다.
In the present invention, the superhydrophobic surface body means a surface body having a contact angle of the object surface and water exceeding 150 °.

본 발명에서 이용되는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)는 기상의 개시제(initiator)를 라디칼(radical)로 분해하여 단량체의 중합을 일으키는 장치이다. 개시제로는 tert-butyl peroxide(TBPO)와 같은 과산화물(peroxide)이 주로 사용되는데, 이 물질은 110℃정도의 끓는점을 갖는 휘발성 물질로서, 약 150℃ 전후에서 열분해를 하게 된다. 상기 개시제로 tert-butyl peroxide(TBPO)와 같이 열에 의해 분해되어 라디칼을 형성하는 것 말고도, UV와 같은 빛에 의해서도 분해되어 라디칼을 형성하는 벤조페논(benzophenone) 등을 이용할 수도 있다.A chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an initiator used in the present invention is a device for decomposing an initiator of a gas phase into radicals to cause polymerization of a monomer. As the initiator, peroxide such as tert-butyl peroxide (TBPO) is mainly used, which is a volatile substance having a boiling point of about 110 ° C., and pyrolysis occurs at about 150 ° C. Benzophenone, which decomposes by heat such as tert-butyl peroxide (TBPO) to form radicals, and decomposes by light such as UV to form radicals, may also be used.

iCVD 공정은 가열된 필라멘트 열원이나 UV 등의 에너지 공급으로 박막의 증착이 일어나기 때문에 기존의 무기박막 증착용 CVD 공정과 크게 다를 것이 없어 보이지만, iCVD 공정은 200℃에서 350℃사이의 낮은 필라멘트 온도에서 공정이 이루어지며, 고분자 박막이 증착되는 기판 표면의 온도가 10~50℃로 낮게 유지될 수 있다. 이런 낮은 표면 온도로 인해, iCVD는 종이나 옷감 같은 기계적 화학적 충격에 약한 여러 기판 위에 고분자 박막을 입히는 데에 유용하게 쓰일 수 있다. 그리고, 50mTorr에서 1000mTorr 사이의 진공상태에서 공정이 이루어지기 때문에 고진공 장비가 필요하지 않으며, 단량체와 개시제의 양은 주입밸브에서 조절된다. The iCVD process does not seem to be much different from the conventional inorganic thin film deposition CVD process because the thin film is deposited by the energy supply of the heated filament heat source or UV. However, the iCVD process is performed at a low filament temperature between 200 ° C. and 350 ° C. And the temperature of the substrate surface on which the polymer thin film is deposited can be kept as low as 10 to 50 ° C. Because of these low surface temperatures, iCVD can be used to coat polymer films on multiple substrates that are susceptible to mechanical and chemical impacts, such as paper or cloth. And since the process is done in vacuum from 50 mTorr to 1000 mTorr, no high vacuum equipment is needed and the amount of monomer and initiator is controlled by the injection valve.

상기 (a) 단계의 증착은 상기 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 150~250mTorr로 유지하면서 10~60분동안 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 상기 기판의 온도가 25℃ 미만인 경우 흐릿(foggy)하게 증착될 수 있고, 45℃를 초과할 경우 증착속도가 느려지는 문제가 있으며, 상기 반응기내 챔버의 압력이 150mTorr 미만이거나 250mTorr를 초과할 경우 증착이 이루어지지 않거나 증착속도가 느려지는 문제가 있다. 그리고. 상기 증착시간은 증착 두께와 관련이 있으므로, 증착시간이 10~60분을 벗어날 경우 증착두께가 얇거나 두꺼워지게 되는 문제점이 있다.The deposition in the step (a) may be performed for 10 to 60 minutes while maintaining the temperature of the substrate at 25 to 45 ° C and the pressure of the chamber in the reactor at 150 to 250 mTorr. If the temperature of the substrate is less than 25 ° C, the deposition may be foggy. If the temperature of the substrate is more than 45 ° C, the deposition rate may be slowed. If the pressure of the chamber in the reactor is less than 150mTorr or more than 250mTorr There is a problem that the deposition is not performed or the deposition rate is slowed down. And. Since the deposition time is related to the deposition thickness, when the deposition time exceeds 10 to 60 minutes, the deposition thickness becomes thin or thick.

그리고, 상기 (b) 단계의 증착은 상기 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서 5~60분동안 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 상기 기판의 온도가 25℃ 미만인 경우 흐릿(foggy)하게 증착될 수 있고, 45℃를 초과할 경우 증착속도가 느려지는 문제가 있으며, 상기 반응기내 챔버의 압력이 50mTorr 미만이거나 200mTorr를 초과할 경우 증착이 이루어지지 않거나 증착속도가 느려지는 문제가 있다. 그리고. 상기 증착시간은 증착 두께와 관련이 있으므로, 증착시간이 5~60분을 벗어날 경우 증착두께가 얇거나 두꺼워지게 되는 문제점이 있다.The deposition in the step (b) may be performed for 5 to 60 minutes while maintaining the temperature of the substrate at 25 to 45 ° C and the pressure of the chamber in the reactor at 50 to 200 mTorr. If the temperature of the substrate is less than 25 ° C, the deposition can be foggy. If the temperature of the substrate is more than 45 ° C, the deposition rate is decreased. If the pressure in the chamber is less than 50mTorr or more than 200mTorr There is a problem that the deposition is not performed or the deposition rate is slowed down. And. Since the deposition time is related to the deposition thickness, when the deposition time exceeds 5 to 60 minutes, the deposition thickness becomes thin or thick.

또한, 특히 상기 (a) 단계 또는 상기 (b) 단계의 증착은 상기 기판의 온도를 25~35℃, 바람직하게는 25~32℃ 그리고 보다 바람직하게는 25~30℃로 유지하면서 수행할 수 있다. 상기 온도 범위 내에서는 초소수성 표면체의 표면이 울퉁불퉁한(rough) 구조로 변화되어 에어 포켓(air pocket)을 생성시킴으로써 물체 표면과 물의 접촉각이 150°를 넘는 초소수성을 갖게 됨과 동시에 히스테리시스(hysteresis) 현상이 발생하지 않는 효과가 있다.
In particular, the deposition of the step (a) or the step (b) may be performed while maintaining the temperature of the substrate at 25 to 35 ° C, preferably 25 to 32 ° C, and more preferably 25 to 30 ° C . Within the temperature range, the surface of the super-hydrophobic surface body changes to a rough structure to create an air pocket, so that the contact angle between the surface of the object and water becomes super-hydrophobic exceeding 150 °, and hysteresis occurs. There is an effect that the phenomenon does not occur.

본 발명은 다른 관점에서, 기판의 상면 및 하면에 가교제가 증착되어 있고, 증착된 가교제 위에 초소수성 중합체가 증착되어 있는 초소수성 표면체에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a superhydrophobic surface body on which a cross-linking agent is deposited on the upper and lower surfaces of a substrate, and a super-hydrophobic polymer is deposited on the deposited cross-linking agent.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예는 기판의 상면 및 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 중합체가 증착되어 있고, 증착된 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 중합체가 증착되어 있는 초소수성 표면체에 관한 것이다.In another preferred embodiment of the present invention, a polymer is deposited on the top and bottom surfaces of a substrate, a 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer, Perfluorodecyl acrylate polymer deposited on 4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane. The present invention relates to a superhydrophobic surface body on which a 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate polymer is deposited.

상기 초소수성 표면체는 95% 이상, 바람직하게는 98% 이상의 투과도(transmittance)를 가지고, 발수성(water-repellency)을 보이며, 기계적 및 화학적 스트레스를 가한 후에도 계층(hierarchical)의 나노 구조를 보존하고 있고, 초소수성의 표면체와 물의 접촉각이 150°를 넘는 초소수성이 유지되는 특징이 있다.The superhydrophobic surface body has a transmittance of 95% or more, preferably 98% or more, shows water repellency, preserves hierarchical nanostructure even after applying mechanical and chemical stress , And the superhydrophobic property that the contact angle of superhydrophobic surface body and water exceeds 150 ° is maintained.

본 발명은 또 다른 관점에서, (a) 기판의 양쪽면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 증착시키는 단계; 및 (b) 상기 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산이 증착되어 있는 기판의 양쪽면에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것이다.
In another aspect, the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device comprising the steps of: (a) depositing 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane on both sides of a substrate; And (b) on both sides of the substrate on which the 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane has been deposited, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl (ICVD) using an initiator comprising the step of vapor-depositing an acrylate monomer to produce a superhydrophobic surface body. The present invention also relates to a method for producing a superhydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD).

본 발명의 바람직한 일 실시예는 또 다른 관점에서, (a) 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서, 기판의 양쪽면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 증착시키는 단계; 및 (b) 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서, 상기 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산이 증착되어 있는 기판의 양쪽면에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 5~60분간 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것이다.
In one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: (a) providing a substrate having a temperature of 25 to 45 DEG C and a chamber pressure of 50 to 200 mTorr, - tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane; And (b) maintaining the temperature of the substrate at 25 to 45 占 폚 and the pressure of the chamber in the reactor at 50 to 200 mTorr while stirring the 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetra Depositing 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomers on both sides of a substrate on which siloxane is deposited for 5 to 60 minutes to prepare a superhydrophobic surface body, (ICVD) to produce a superhydrophobic surface body.

본 발명에서는, 기판의 상면에 가교제와 단량체를 증착시킨 다음 기판의 하면에 가교제와 단량체를 순서대로 증착시킨 경우에도, 기계적 강도 및 화학적 강도가 향상된 초소수성 표면체를 제조할 수 있다는 것을 확인하였다.In the present invention, it was confirmed that a superhydrophobic surface body having improved mechanical strength and chemical strength can be produced even when a cross-linking agent and a monomer are deposited on an upper surface of a substrate and then a cross-linking agent and a monomer are sequentially deposited on the lower surface of the substrate.

따라서, 본 발명은 또 다른 관점에서, (a) 기판의 상면에 가교제를 증착시키는 단계; (b) 상기 기판의 상면에 증착되어 있는 가교제 위에 초소수성 단량체를 증착시키는 단계; (c) 기판의 하면에 가교제를 증착시키는 단계; 및 (d) 상기 기판의 하면에 증착되어 있는 가교제 위에 초소수성 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것이다.Accordingly, in another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) depositing a cross-linking agent on an upper surface of a substrate; (b) depositing a super hydrophobic monomer on a crosslinking agent deposited on an upper surface of the substrate; (c) depositing a crosslinking agent on the lower surface of the substrate; And (d) depositing a super-hydrophobic monomer on a crosslinking agent deposited on the lower surface of the substrate to produce a super-hydrophobic surface body. The method of manufacturing a super-hydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) ≪ / RTI >

상기 기판, 가교제, 단량체는 앞서 기재한 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.As the substrate, the cross-linking agent and the monomer, the same ones as described above can be used.

상기 (a) 단계 및 상기 (c) 단계의 증착은 상기 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 150~250mTorr로 유지하면서 10~60분 동안 수행하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 기판의 온도가 25℃ 미만인 경우 흐릿(foggy)하게 증착될 수 있고, 45℃를 초과할 경우 증착속도가 느려지는 문제가 있으며, 상기 반응기내 챔버의 압력이 150mTorr 미만이거나 250mTorr를 초과할 경우 증착이 이루어지지 않거나 증착속도가 느려지는 문제가 있다. 그리고 상기 증착시간은 증착 두께와 관련이 있으므로, 증착시간이 10~60분을 벗어날 경우 증착두께가 얇거나 두꺼워지게 되는 문제점이 있다. The deposition of the step (a) and the step (c) is performed for 10 to 60 minutes while maintaining the temperature of the substrate at 25 to 45 ° C and the pressure of the chamber in the reactor at 150 to 250 mTorr. If the temperature of the substrate is less than 25 ° C, the deposition may be foggy. If the temperature of the substrate is more than 45 ° C, the deposition rate may be slowed. If the pressure of the chamber in the reactor is less than 150mTorr or more than 250mTorr There is a problem that the deposition is not performed or the deposition rate is slowed down. Since the deposition time is related to the deposition thickness, when the deposition time exceeds 10 to 60 minutes, there is a problem that the deposition thickness becomes thin or thick.

상기 (b) 단계 및 상기 (d) 단계의 증착은 상기 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서 5~60분동안 수행하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 기판의 온도가 25℃ 미만인 경우 흐릿(foggy)하게 증착될 수 있고, 45℃를 초과할 경우 증착속도가 느려지는 문제가 있으며, 상기 반응기내 챔버의 압력이 50mTorr 미만이거나 200mTorr를 초과할 경우 증착이 이루어지지 않거나 증착속도가 느려지는 문제가 있다. 그리고 상기 증착시간은 증착 두께와 관련이 있으므로, 증착시간이 5~60분을 벗어날 경우 증착두께가 얇거나 두꺼워지게 되는 문제점이 있다. The deposition of the step (b) and the step (d) is performed for 5 to 60 minutes while maintaining the temperature of the substrate at 25 to 45 ° C and the pressure of the chamber in the reactor at 50 to 200 mTorr. If the temperature of the substrate is less than 25 ° C, the deposition can be foggy. If the temperature of the substrate is more than 45 ° C, the deposition rate is decreased. If the pressure in the chamber is less than 50mTorr or more than 200mTorr There is a problem that the deposition is not performed or the deposition rate is slowed down. Since the deposition time is related to the deposition thickness, when the deposition time exceeds 5 to 60 minutes, the deposition thickness becomes thin or thick.

또한, 특히 상기 (a) 단계, 상기 (b) 단계, 상기 (c) 단계 또는 상기 (d)의 증착은 상기 기판의 온도를 25~35℃, 바람직하게는 25~32℃ 그리고 보다 바람직하게는 25~30℃로 유지하면서 수행할 수 있다.In particular, the deposition of (a), (b), (c) or (d) may be performed at a temperature of 25 to 35 ° C, preferably 25 to 32 ° C, 25 to 30 < 0 > C.

상기 온도 범위 내에서는 초소수성 표면체의 표면이 울퉁불퉁한(rough) 구조로 변화되어 에어 포켓(air pocket)을 생성시킴으로써 물체 표면과 물의 접촉각이 150°를 넘는 초소수성을 갖게 됨과 동시에 히스테리시스(hysteresis) 현상이 발생하지 않는 효과가 있다.
Within the temperature range, the surface of the super-hydrophobic surface body changes to a rough structure to create an air pocket, so that the contact angle between the surface of the object and water becomes super-hydrophobic exceeding 150 °, and hysteresis occurs. There is an effect that the phenomenon does not occur.

*본 발명은 또 다른 관점에서, (a) 기판의 상면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 증착시키는 단계; (b) 상기 기판의 상면에 증착되어 있는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 증착시키는 단계; (c) 기판의 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 증착시키는 단계; 및 (d) 상기 기판의 하면에 증착되어 있는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것이다.
In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: (a) depositing 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane on the top surface of a substrate; (b) 1, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate (hereinafter referred to as " perfluorodecyl acrylate ") on 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane Depositing a monomer; (c) depositing 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane on the underside of the substrate; And (d) depositing 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate on 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane deposited on the lower surface of the substrate (ICVD) using an initiator comprising the steps of: (i) depositing a monomethylketone monomethyl ether and a monomethyl ether monomer to produce a superhydrophobic surface material.

본 발명의 바람직한 일 실시예는 또 다른 관점에서, (a) 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 150~250mTorr로 유지하면서, 기판의 상면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 10~60분간 증착시키는 단계; (b) 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서, 상기 기판의 상면에 증착되어 있는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 5~60분간 증착시키는 단계; (c) 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 150~250mTorr로 유지하면서, 기판의 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산을 10~60분간 증착시키는 단계; 및 (d) 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서, 상기 기판의 하면에 증착되어 있는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체를 5~60분간 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것이다.
According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: (a) forming a first electrode on a substrate with a temperature of 25 to 45 DEG C and a chamber pressure of 150 to 250 mTorr, Depositing tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane for 10 to 60 minutes; (b) a step of heating the substrate while keeping the temperature of the substrate at 25 to 45 DEG C and the pressure of the chamber in the reactor at 50 to 200 mTorr, Depositing 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomer onto 8-tetravinylcyclotetrasiloxane for 5 to 60 minutes; (c) While maintaining the temperature of the substrate at 25 to 45 DEG C and the pressure of the chamber in the reactor at 150 to 250 mTorr, a solution of 2,4,6,8-tetravinyl-2,4,6,8-tetravinyl Depositing cyclotetrasiloxane for 10 to 60 minutes; And (d) maintaining the temperature of the substrate at 25 to 45 DEG C and the pressure of the chamber in the reactor at 50 to 200 mTorr, and depositing 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6 , And depositing 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomers on 8-tetravinylcyclotetrasiloxane for 5 to 60 minutes to prepare a superhydrophobic surface body. The chemical vapor deposition reactor (iCVD) to produce a superhydrophobic surface body.

한편, 본 발명에서는, 기판에 가교제를 증착시키고, 증착된 가교제 위에 단량체를 증착시키는 것 대신, 기판에 단량체와 가교제의 공중합체를 증착시킨 경우에도 기계적 강도 및 화학적 강도가 향상된 초소수성 표면체를 제조할 수 있다는 것을 확인하였다.On the other hand, in the present invention, instead of vapor-depositing a crosslinking agent on a substrate and depositing a monomer on the deposited crosslinking agent, a superhydrophobic surface body having improved mechanical strength and chemical strength even when a copolymer of a monomer and a crosslinking agent is deposited on the substrate .

따라서, 본 발명은 또 다른 관점에서, 기판의 상면 및 하면에 초소수성 단량체와 가교제의 공중합체를 각각 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것이다.Accordingly, in another aspect, the present invention provides a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an initiator, comprising the steps of depositing a copolymer of a superhydrophobic monomer and a crosslinking agent on the upper and lower surfaces of a substrate, respectively, The present invention relates to a method for producing a superhydrophobic surface body using the above-

상기 공중합체는 내구성 향상을 위한 가교제와 초소수성 성질을 지닌 모노머의 공중합체로서, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산과 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체의 공중합체, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산과 퍼플루오로데실 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산과 도데카플루오로헵틸 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산과 펜타플루오로페닐 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 1,3,5-트리메틸-1,3,5-트리비닐시클로트리실록산과 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 1,3,5-트리메틸-1,3,5-트리비닐시클로트리실록산과 퍼플루오로데실 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 1,3,5-트리메틸-1,3,5-트리비닐시클로트리실록산과 도데카플루오로헵틸 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 1,3,5-트리메틸-1,3,5-트리비닐시클로트리실록산과 펜타플루오로페닐 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 디비닐벤젠, 디에틸렌글리콜디비닐에테르와 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 디비닐벤젠, 디에틸렌글리콜디비닐에테르와 퍼플루오로데실 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 디비닐벤젠, 디에틸렌글리콜디비닐에테르와 도데카플루오로헵틸 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 디비닐벤젠, 디에틸렌글리콜디비닐에테르와 펜타플루오로페닐 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트와 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트와 퍼플루오로데실 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 디에틸렌글리콜다아크릴레이트와 도데카플루오로헵틸 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트와 펜타플루오로페닐 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트와 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트와 퍼플루오로데실 메타크릴레이트 단량체의 공중합체, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트와 도데카플루오로헵틸 아크릴레이트 단량체의 공중합체, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트와 펜타플루오로페닐 메타크릴레이트 단량체의 공중합체 등을 예시할 수 있다. 상기 공중합체의 중합비는 40~60 : 60~40인 것이 바람직하다. The copolymer is a copolymer of a cross-linking agent for enhancing durability and a monomer having a super-hydrophobic property, and is a copolymer of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomer, a copolymer of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane and perfluorodecyl methacrylate monomer A copolymer of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane and dodecafluoroheptyl acrylate monomer, a copolymer of 2,4,6,8-tetramethyl- A copolymer of 2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane and pentafluorophenyl methacrylate monomer, a copolymer of 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomer, a copolymer of 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane and perfluorodecyl methacrylate monomer Copolymers of 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane and dodecafluoroheptyl acrylate monomers, copolymers of 1,3,5-trimethyl-1,3,5-tri Copolymers of vinylcyclotrisiloxane and pentafluorophenyl methacrylate monomer, copolymers of divinylbenzene, diethylene glycol divinyl ether and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomers, divinylbenzene , Copolymers of diethylene glycol divinyl ether and perfluorodecyl methacrylate monomer, copolymers of divinylbenzene, diethylene glycol divinyl ether and dodecafluoroheptyl acrylate monomer, divinylbenzene, diethylene glycol Copolymers of divinyl ether and pentafluorophenyl methacrylate monomers, copolymers of diethylene glycol diacrylate and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomers, diethylene glycol diacrylate And a perfluorodecyl methacrylate monomer, a copolymer of diethylene glycol diacrylate and dodecafluoroheptyl acrylate monomer, a copolymer of diethylene glycol diacrylate and pentafluorophenyl methacrylate monomer , Copolymers of ethylene glycol dimethacrylate and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomers, copolymers of ethylene glycol dimethacrylate and perfluorodecyl methacrylate monomers, ethylene glycol dimethacrylate A copolymer of acrylate and dodecafluoroheptyl acrylate monomer, a copolymer of ethylene glycol dimethacrylate and pentafluorophenyl methacrylate monomer, and the like. The polymerization ratio of the copolymer is preferably 40 to 60:60 to 40.

상기 증착은 상기 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서 5~60분동안 수행하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 기판의 온도가 25℃ 미만인 경우 흐릿(foggy)하게 증착될 수 있고, 45℃를 초과할 경우 증착속도가 느려지는 문제가 있으며, 상기 반응기내 챔버의 압력이 50mTorr 미만이거나 200mTorr를 초과할 경우 증착이 이루어지지 않거나 증착속도가 느려지는 문제가 있다. 그리고 상기 증착시간은 증착 두께와 관련이 있으므로, 증착시간이 5~60분을 벗어날 경우 증착두께가 얇거나 두꺼워지게 되는 문제점이 있다. The deposition is performed for 5 to 60 minutes while maintaining the temperature of the substrate at 25 to 45 DEG C and the pressure of the chamber in the reactor at 50 to 200 mTorr. If the temperature of the substrate is less than 25 ° C, the deposition can be foggy. If the temperature of the substrate is more than 45 ° C, the deposition rate is decreased. If the pressure in the chamber is less than 50mTorr or more than 200mTorr There is a problem that the deposition is not performed or the deposition rate is slowed down. Since the deposition time is related to the deposition thickness, when the deposition time exceeds 5 to 60 minutes, the deposition thickness becomes thin or thick.

또한, 특히 상기 증착은 상기 기판의 온도를 25~35℃, 바람직하게는 25~32℃ 그리고 보다 바람직하게는 25~30℃로 유지하면서 수행할 수 있다.In particular, the deposition can be performed while maintaining the temperature of the substrate at 25 to 35 캜, preferably 25 to 32 캜, and more preferably 25 to 30 캜.

상기 온도 범위 내에서는 초소수성 표면체의 표면이 울퉁불퉁한(rough) 구조로 변화되어 에어 포켓(air pocket)을 생성시킴으로써 물체 표면과 물의 접촉각이 150°를 넘는 초소수성을 갖게 됨과 동시에 히스테리시스(hysteresis) 현상이 발생하지 않는 효과가 있다.
Within the temperature range, the surface of the super-hydrophobic surface body changes to a rough structure to create an air pocket, so that the contact angle between the surface of the object and water becomes super-hydrophobic exceeding 150 °, and hysteresis occurs. There is an effect that the phenomenon does not occur.

본 발명은 또 다른 관점에서, 기판의 상면 및 하면에 초소수성 단량체와 가교제의 공중합체가 증착되어 있는 초소수성 표면체에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a superhydrophobic surface body on which a copolymer of a superhydrophobic monomer and a crosslinking agent is deposited on the upper and lower surfaces of a substrate.

본 발명의 바람직한 일 실시예는 또한, 기판의 상면 및 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산과 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체의 공중합체가 증착되어 있는 초소수성 표면체에 관한 것이다.A preferred embodiment of the present invention also relates to a process for the preparation of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane and 1H, 1H, 2H, 2H-purple And a superhydrophobic surface body on which a copolymer of ruroodecyl acrylate monomer is deposited.

상기 초소수성 표면체는 95% 이상, 바람직하게는 98% 이상의 투과도(transmittance)를 가지고, 발수성(water-repellency)을 보이며, 기계적 및 화학적 스트레스를 가한 후에도 계층(hierarchical)의 나노 구조를 보존하고 있고, 초소수성의 표면체와 물의 접촉각이 150°를 넘는 초소수성이 유지되는 특징이 있다.
The superhydrophobic surface body has a transmittance of 95% or more, preferably 98% or more, shows water repellency, preserves hierarchical nanostructure even after applying mechanical and chemical stress , And the superhydrophobic property that the contact angle of superhydrophobic surface body and water exceeds 150 ° is maintained.

본 발명은 또 다른 관점에서, 기판의 온도를 25~45℃, 반응기내 챔버의 압력을 100~250mTorr로 유지하면서, 기판의 상면 및 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산과 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 단량체의 공중합체를 10~60분간 각각 증착시켜 초소수성 표면체를 제조하는 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 초소수성 표면체의 제조방법에 관한 것이다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a process for producing 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6-tetramethyl-2,4,6-tetramethyl- , 6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate monomers for 10 to 60 minutes to prepare a superhydrophobic surface body, And a method for producing a superhydrophobic surface body using a chemical vapor deposition reactor (iCVD).

[실시예][Example]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

실시예Example 1:  One: 초소수성Superhydrophobic 표면체Surface body 제조 Produce

iCVD 반응기(Daeki Hi-Tech Co., Ltd)의 보관통에 단량체인 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이(1H,1H,2H,2H-perfluorodecylacrylate)(PFDA, Aldrich 97%)와 가교제인 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산(2,4,6,8-Tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane)(V4D4, Alfa 97%)을 넣고 둘 다 70°C로 가열시키고, 개시제인 tert-butyl peroxide(TBPO)(Aldrich, 98%)는 개시제통에 넣고 상온으로 유지시켰다.1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecylacrylate (PFDA, Aldrich 97%), which is a monomer, was added to a reservoir of an iCVD reactor (Daeki Hi-Tech Co., 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane (V4D4, < RTI ID = 0.0 > Alfa 97%) were added and both were heated to 70 ° C and the initiator tert-butyl peroxide (TBPO) (Aldrich, 98%) was placed in the initiator bar and kept at room temperature.

먼저, 8×8cm 크기의 기판인 폴리에스테르 메쉬(100% polyester, Puritech PRT-S1091)의 상면에 V4D4를 증착한 후, 그 위에 PFDA를 증착시켰다. First, V4D4 was deposited on the upper surface of a polyester mesh (100% polyester, Puritech PRT-S1091) as a substrate having a size of 8 × 8 cm, and then PFDA was deposited thereon.

가교제인 V4D4를 증착시, V4D4와 TBPO를 1:1 비율로 iCVD 반응기 내에 흘러 주면서, 반응기내의 필라멘트의 온도는 200℃, 반응기내의 기판 온도는 35℃, 반응기내 챔버의 압력은 200mTorr로 유지하면서 35분간 증착을 수행하여, 100nm두께의 pV4D4(poly-V4D4)가 증착된 폴리에스테르 메쉬를 제조하였다.When the crosslinking agent V4D4 is deposited, the temperature of the filament in the reactor is maintained at 200 ° C, the substrate temperature in the reactor is kept at 35 ° C, and the pressure of the chamber in the reactor is maintained at 200mTorr while flowing V4D4 and TBPO in the iCVD reactor at a ratio of 1: Minute deposition was carried out to prepare a polyester mesh on which 100 nm thick pV4D4 (poly-V4D4) was deposited.

그런 후, pV4D4(poly-V4D4)가 증착된 폴리에스테르 메쉬의 상면에 PFDA를 증착시켰다. Then, PFDA was deposited on the top surface of the polyester mesh on which pV4D4 (poly-V4D4) was deposited.

PFDA 증착시, PFDA와 TBPO를 1:1 비율로 iCVD 반응기 내에 흘러 주면서, 반응기내의 필라멘트의 온도는 200℃, 반응기내의 기판 온도는 40℃, 반응기내 챔버의 압력은 100mTorr로 유지하면서 10분간 증착을 수행하여, 300nm두께의 pPFDA (poly-PFDA)가 증착된 폴리에스테르 메쉬를 증착시켰다.During the PFDA deposition, the PFDA and TBPO were flown into the iCVD reactor at a ratio of 1: 1, while the filament temperature in the reactor was maintained at 200 ° C, the substrate temperature in the reactor was maintained at 40 ° C, and the chamber pressure in the reactor was maintained at 100 mTorr. To deposit a 300 mesh-thick polyester mesh deposited with pPFDA (poly-PFDA).

다음으로 동일한 방법으로, 폴리에스테르 메쉬의 하면에도 V4D4와 PFDA를 적층형 구조로 증착시켜 초소수성 표면체(PFDA_V4D4_LBL)를 제조하였다.
Next, in the same manner, a superhydrophobic surface body (PFDA_V4D4_LBL) was prepared by depositing V4D4 and PFDA on the bottom surface of the polyester mesh in a laminated structure.

또한, PFDA 및 V4D4 증착시 최적 기판온도와 챔버압력을 확인하기 위하여, 상기 조건에서 각각 기판 온도와 챔버압력을 달리하여 증착을 수행하였다. 즉, PFDA의 경우 챔버압력을 100mTorr, V4D4의 경우 챔버압력을 100mTorr로 유지하면서 기판온도를 10~60℃로 하여 실험을 수행하였으며, PFDA의 경우 기판온도를 40℃, V4D4의 경우 기판온도를 35℃로 유지하면서, 챔버압력을 0~400mTorr로 하여 실험을 수행하고, 그 결과를 표 1 및 2에 나타내었다.
In order to determine the optimal substrate temperature and chamber pressure for deposition of PFDA and V4D4, deposition was performed under different conditions of substrate temperature and chamber pressure, respectively. In the case of PFDA, the substrate temperature was set to 40 ° C. In the case of V4D4, the substrate temperature was set to 35 ° C. In the case of the PFDA, the chamber pressure was maintained at 100mTorr and the chamber pressure was maintained at 100mTorr. The chamber pressure was adjusted to 0 to 400 mTorr, and the results are shown in Tables 1 and 2. The results are shown in Tables 1 and 2.

1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545 5050 5555 6060 PFDAPFDA foggyfoggy foggyfoggy foggyfoggy 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착속도 느림Slow deposition rate 증착속도 느림Slow deposition rate 증착속도 느림Slow deposition rate V4D4V4D4 foggyfoggy foggyfoggy foggyfoggy 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착속도 느림Slow deposition rate 증착속도 느림Slow deposition rate 증착속도 느림Slow deposition rate

표 1에 나타난 바와 같이, PFDA 및 V4D4 모두 기판의 온도가 25~45℃인 경우, 증착이 원활하게 이루어짐을 확인하였다.
As shown in Table 1, both PFDA and V4D4 confirmed that the deposition was smooth when the temperature of the substrate was 25 to 45 ° C.

0mTorr0mTorr 50mTorr50 mTorr 100mTorr100 mTorr 150mTorr150mTorr 200mTorr200 mTorr 250mTorr250 mTorr 300mTorr300 mTorr 350mTorr350mTorr 400mTorr400mTorr PFDAPFDA 증착안됨No deposition 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착안됨No deposition 증착안됨No deposition 증착안됨No deposition 증착안됨No deposition V4D4V4D4 증착안됨No deposition 증착안됨No deposition 증착안됨No deposition 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착됨Deposited 증착안됨No deposition 증착안됨No deposition 증착안됨No deposition

표 2에 나타난 바와 같이, PFDA의 경우 챔버 압력이 50~200mTorr일 때, V4D4의 경우 챔버 압력이 150~250mTorr일 때 증착이 원활하게 이루어짐을 확인하였다.
As shown in Table 2, when the chamber pressure is 50 to 200 mTorr for PFDA, and when the chamber pressure is 150 to 250 mTorr for V4D4, deposition is smoothly performed.

실시예Example 2:  2: V4D4V4D4 -- PFDAPFDA 공중합체를 이용한  Copolymer 초소수성Superhydrophobic 표면체Surface body 제조 Produce

iCVD 반응기(Daeki Hi-Tech Co., Ltd)의 보관통에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산(V4D4)과 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트(PFDA) 단량체의 공중합체(공중합 비율 1:1)를 넣고, 70℃로 가열시키고, 개시제인 tert-butyl peroxide(TBPO)(Aldrich, 98%)는 개시제통에 넣고 상온으로 유지시켰다.A solution of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane (V4D4) and 1H, 1H, 2H, 2H (V4D4) in an iCVD reactor (Daeki Hi- (Copolymerization ratio: 1: 1) of perfluorodecyl acrylate (PFDA) monomer was heated to 70 ° C and tertiary butyl peroxide (TBPO) (Aldrich, 98% And kept at room temperature.

먼저, 8×8cm 크기의 기판인 폴리에스테르 메쉬(100% polyester, Puritech PRT-S1091)의 상면 및 하면에 각각 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산(V4D4)과 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트(PFDA) 단량체의 공중합체를 증착시켰다. First, on the upper and lower surfaces of a polyester mesh (100% polyester, Puritech PRT-S1091) as a substrate having a size of 8 x 8 cm, 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinyl cyclo A copolymer of tetrasiloxane (V4D4) and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate (PFDA) monomer was deposited.

V4D4-PFDA의 공중합체를 증착시, V4D4-PFDA의 공중합체와 TBPO를 1:1 비율로 iCVD 반응기 내에 흘러 주면서, 반응기내의 필라멘트의 온도는 200℃, 반응기내의 기판 온도는 35℃, 반응기내 챔버의 압력은 250mTorr로 유지하면서 30분간 증착을 수행하여, 200nm두께의 V4D4-PFDA 공중합체가 증착된 폴리에스테르 메쉬(PFDA_V4D4_copolymer)를 제조하였다.
When the copolymer of V4D4-PFDA was deposited, the copolymer of V4D4-PFDA and TBPO were flowed in the iCVD reactor at a ratio of 1: 1, the temperature of the filament in the reactor was 200 ° C, the substrate temperature in the reactor was 35 ° C, (PFDA_V4D4_copolymer) having a thickness of 200 nm and a V4D4-PFDA copolymer deposited thereon was prepared by maintaining the pressure at 250 mTorr for 30 minutes.

실시예Example 3:  3: 초소수성Superhydrophobic 표면체Surface body 제조 Produce

iCVD 반응기(Daeki Hi-Tech Co., Ltd)의 보관통에 단량체인 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이(1H,1H,2H,2H-perfluorodecylacrylate)(PFDA, Aldrich 97%)와 가교제인 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산(2,4,6,8-Tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane)(V4D4, Alfa 97%)을 넣고 둘 다 70°C로 가열시키고, 개시제인 tert-butyl peroxide(TBPO)(Aldrich, 98%)는 개시제통에 넣고 상온으로 유지시켰다.1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecylacrylate (PFDA, Aldrich 97%), which is a monomer, was added to a reservoir of an iCVD reactor (Daeki Hi-Tech Co., 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane (V4D4, < RTI ID = 0.0 > Alfa 97%) were added and both were heated to 70 ° C and the initiator tert-butyl peroxide (TBPO) (Aldrich, 98%) was placed in the initiator bar and kept at room temperature.

먼저, 8×8cm 크기의 기판인 Si 웨이퍼(Si Wafer, LG siltron)의 상면에 V4D4를 증착한 후, 그 위에 PFDA를 증착시℃켰다. First, V4D4 was deposited on a Si wafer (Si wafer, LG siltron) of 8 × 8 cm size, and PFDA was deposited thereon.

가교제인 V4D4를 증착시, V4D4와 TBPO를 1:1 비율로 iCVD 반응기 내에 흘러 주면서, 반응기내의 필라멘트의 온도는 200℃, 반응기내의 기판 온도는 35℃, 반응기내 챔버의 압력은 200mTorr로 유지하면서 35분간 증착을 수행하여, 100nm두께의 pV4D4(poly-V4D4)가 증착된 Si 웨이퍼를 제조하였다.When the crosslinking agent V4D4 is deposited, the temperature of the filament in the reactor is maintained at 200 ° C, the substrate temperature in the reactor is kept at 35 ° C, and the pressure of the chamber in the reactor is maintained at 200mTorr while flowing V4D4 and TBPO in the iCVD reactor at a ratio of 1: Minute deposition was performed to produce a Si wafer on which 100 nm thick pV4D4 (poly-V4D4) was deposited.

그런 후, pV4D4(poly-V4D4)가 증착된 Si 웨이퍼의 상면에 PFDA를 증착시켰다.Then, PFDA was deposited on the top surface of the Si wafer on which pV4D4 (poly-V4D4) was deposited.

PFDA 증착시, PFDA와 TBPO를 1:1 비율로 iCVD 반응기 내에 흘러 주면서, 반응기내의 필라멘트의 온도는 200℃, 반응기내의 기판 온도는 40℃, 반응기내 챔버의 압력은 100mTorr로 유지하면서 10분간 증착을 수행하여, 300nm두께의 pPFDA (poly-PFDA)가 증착된 Si 웨이퍼를 증착시켰다.During the PFDA deposition, the PFDA and TBPO were flown into the iCVD reactor at a ratio of 1: 1, while the filament temperature in the reactor was maintained at 200 ° C, the substrate temperature in the reactor was maintained at 40 ° C, and the chamber pressure in the reactor was maintained at 100 mTorr. To deposit a Si wafer deposited with 300 nm thick pPFDA (poly-PFDA).

다음으로 동일한 방법으로, Si 웨이퍼의 하면에도 V4D4와 PFDA를 적층형 구조로 증착시켜 초소수성 표면체(PFDA_V4D4_LBL)를 제조하였다.
Next, in the same manner, a super-hydrophobic surface body (PFDA_V4D4_LBL) was prepared by depositing V4D4 and PFDA on the lower surface of a Si wafer in a laminated structure.

비교예Comparative Example 1:  One: 초소수성Superhydrophobic 표면체Surface body 제조 Produce

iCVD 반응기(Daeki Hi-Tech Co., Ltd)의 보관통에 단량체인 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이(1H,1H,2H,2H-perfluorodecylacrylate)(PFDA, Aldrich 97%)를 넣고 70℃로 가열시키고, 개시제인 tert-butyl peroxide(TBPO)(Aldrich, 98%)는 개시제통에 넣고 상온으로 유지시켰다.1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecylacrylate (PFDA, Aldrich 97%), which is a monomer, was added to a reservoir of an iCVD reactor (Daeki Hi-Tech Co., And the mixture was heated to 70 ° C. and an initiator, tert-butyl peroxide (TBPO) (Aldrich, 98%), was placed in an initiator bottle and kept at room temperature.

먼저, 8×8cm 크기의 기판인 폴리에스테르 메쉬(100% polyester, Puritech PRT-S1091)의 상면 및 하면에 PFDA를 증착시켰다. First, PFDA was deposited on the upper and lower surfaces of a polyester mesh (100% polyester, Puritech PRT-S1091) as a substrate having a size of 8 × 8 cm.

PFDA 증착시, PFDA와 TBPO를 1:1 비율로 iCVD 반응기 내에 흘러 주면서, 반응기내의 필라멘트의 온도는 200℃, 반응기내의 기판 온도는 40℃, 반응기내 챔버의 압력은 100mTorr로 유지하면서 10분간 증착을 수행하여, 300nm두께의 pPFDA (poly-PFDA)가 증착된 폴리에스테르 메쉬를 증착시켜 초소수성 표면체(PFDA)를 제조하였다.
During the PFDA deposition, the PFDA and TBPO were flown into the iCVD reactor at a ratio of 1: 1, while the filament temperature in the reactor was maintained at 200 ° C, the substrate temperature in the reactor was maintained at 40 ° C, and the chamber pressure in the reactor was maintained at 100 mTorr. (Poly-PFDA) -deposited polyester mesh was deposited to produce a superhydrophobic surface body (PFDA).

실험예Experimental Example 1: FT-IR을 이용한  1: Using FT-IR 기능기Function machine 확인 Confirm

실시예 1, 실시예 2, 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체의 중간체 및 완성체를 FT-IR 스펙트로메터(ALPHA FT-IR Spectrometer, BRUKER)로 측정하고, 도 2 및 도 3에 나타내었다. 도 2에 나타난 바와 같이, PFDA 단량체로 증착된 pPFDA의 경우, 1100cm-1과 1700cm-1 부근 위치의 기능기(functional group)는 존재하지만, 1600cm-1 근처 위치의 비닐기(vinyl group)는 사라진 것을 확인할 수 있었다. The intermediate and finished product of the super-hydrophobic surface material prepared in Example 1, Example 2, and Comparative Example 1 were measured with an FT-IR spectrometer (BRUKER) and are shown in FIGS. 2 and 3 . 2, the case of the deposition by pPFDA PFDA monomer, 1100cm -1 and 1700cm -1 functional group in the vicinity of the position (functional group) is present, but, 1600cm -1 vinyl group (vinyl group), near position is missing .

그리고, 도 3에 나타난 바와 같이, 공중합체(copolymer)와 적층형 구조(LBL) 모두 PFDA와 V4D4의 기능기를 모두 포함하고 있다는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 3, it was confirmed that both the copolymer and the laminated structure (LBL) contained both functional groups of PFDA and V4D4.

실험예Experimental Example 2:  2: SEMSEM 측정을 통한 코팅 확인 Check coating by measurement

비교예 1과 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 비눗물로 세탁한 다음, SEM(Nova230, FEI company)으로 관찰하고, 사진으로 촬영하여 도 4에 나타내었다.The super-hydrophobic surface material prepared in Comparative Example 1 and Example 1 was washed with soapy water, observed with an SEM (Nova 230, FEI company), and photographed and shown in FIG.

그 결과, PFDA로만 증착된 초소수성 표면체(A)의 경우 표면코팅 벗겨짐이 심한 반면, 가교제를 이용하여 적층형 구조로 증착시킨 초소수성 표면체(PFDA_V4D4_LBL)(B)의 경우 표면코팅이 덜 벗겨진다는 것을 확인하였다.
As a result, it was found that the superfacial surface (A) deposited only with PFDA had a large surface coating peeling, whereas the superficial hydrophobic surface (PFDA_V4D4_LBL) (B) deposited with a cross- Respectively.

2-1: 2-1: 어닐링Annealing 처리에 따른  Depending on the treatment SEMSEM 측정 Measure

비교예 1과 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 120℃에서 24시간 동안 어닐링(annealing) 처리한 후의 변화를 관찰하였다.The changes observed after the annealing treatment of the super-hydrophobic surface material prepared in Comparative Example 1 and Example 1 at 120 ° C for 24 hours were observed.

도 11(b)의 왼쪽 사진을 보면, pPFDA만 코팅한 것을 120℃에서 24시간 동안 어닐링한 경우에는 형태학적으로 심각한 변화가 일어났다. 주로 디?팅(dewetting) 현상으로, 표면체의 표면이 아주 불규칙한 형태의 덩어리로 응어리지는 현상이 발생하였다. 그러나 적층된 초소수성 표면체를 120℃에서 24시간동안 어닐링 처리한 경우에는 도 11(b)의 오른쪽 사진에서와 같이, 별 다른 변화가 일어나지 않았다.11 (b), a morphologically significant change was observed when the pPFDA-coated coating was annealed at 120 ° C for 24 hours. A phenomenon that the surface of the superficial body is formed into a very irregularly shaped lump by the dewetting phenomenon mainly occurs. However, when the laminated superhydrophobic surface body was subjected to the annealing treatment at 120 ° C for 24 hours, no significant change occurred as shown in the right photograph of FIG. 11 (b).

상기 결과로부터 p(PFDA) 및 기판 사이의 강한 응집력은 p(V4D4) 중간층과 p(PFDA)의 연속적인 증착에 의하여 형성된 공유결합으로 발생된다는 것을 알 수 있다. 층간의 응집력이 증가되면 초소수성 표면체의 안정성이 향상되어 120℃에서 24시간 동안 어닐링 처리에도 변화가 없게 된다.
From the above results, it can be seen that the strong cohesive force between p (PFDA) and the substrate is generated by the covalent bond formed by the continuous deposition of p (V4D4) intermediate layer and p (PFDA). When the cohesive force between the layers is increased, the stability of the superhydrophobic surface body is improved and the annealing treatment is not changed for 24 hours at 120 ° C.

2-2: 물방울 적하 처리에 따른 2-2: According to droplet loading treatment SEMSEM 측정 Measure

폴리에스테르 메쉬에 초소수성 폴리머를 증착하기 전/후에 SEM(Nova230, FEI company)으로 관찰하고, 사진으로 촬영하여 도 12에 나타내었다.(SEM) (Nova 230, FEI company) before and after deposition of the polyhydrophobic polymer on the polyester mesh, and photographed and shown in FIG.

도 12(b)를 보면, 가시광선의 범위 내에서 광학적으로 우수한 투명도를 나타내었다. 초소수성 폴리머가 적층된 투과도는 380-780nm의 파장 범위에서 98% 이상으로 측정되었으며, 적층 이후에도 색상의 변화가 일어나지 않았다. 12 (b), optically excellent transparency was exhibited within the range of visible light. The transmittance of the super-hydrophobic polymer layer was measured at over 98% in the wavelength range of 380-780 nm, and no change in color occurred after lamination.

도 13을 보면, EDAX 이미지를 통해 겉부분에 증착된 pPFDA가 잘 증착됨을 확인할 수 있었다. 왼쪽부터 차례대로 적층된 고분자가 코팅된 SEM사진(도 13(a)), 동일한 섬유에 F원소를 맵핑한 사진(도 13(b)) 그리고 두 그림을 합친 사진(도 13(c))이다. 도 13(c)에서 볼 수 있듯이 섬유의 겉 부분에 pPFDA가 잘 증착되어 플루오르 원소가 있음을 확인하였다.
Referring to FIG. 13, it can be confirmed that the pPFDA deposited on the outer surface is well deposited through the EDAX image. (FIG. 13 (a)), a photograph (FIG. 13 (b)) which maps the F element to the same fiber (FIG. 13 . As shown in FIG. 13 (c), pPFDA was well deposited on the outer surface of the fiber to confirm that there was a fluorine element.

2-3: 증착 조건에 따른 2-3: Dependent on deposition conditions SEMSEM 측정 Measure

증착을 실시하지 않은 폴리에스테르 메쉬, 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체 및 증착 조건을 조절하여 울퉁불퉁하게 증착한 초소수성 표면체에 각각 파란색 잉크를 적하하고 난 후, SEM(Nova230, FEI company)으로 관찰하고, 사진으로 촬영하여 도 14에 나타내었다.Blue ink was dripped onto the nonwoven polyester mesh, the super-hydrophobic surface material prepared in Example 1, and the super-hydrophobic surface material which was deposited rugely by controlling the deposition conditions, and then SEM (Nova 230, FEI company) And photographed, and the results are shown in Fig.

증착을 실시하지 않은 폴리에스테르 메쉬는 부드러웠으며, 파란색 잉크가 떨어짐과 동시에 폴리에스테르 메쉬가 젖었다(도 14(a)). 그러나 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체는 물에 대하여 발수성(water-repellency)을 보였다(도 14(b)).The polyester mesh without the deposition was soft, and the polyester mesh was wetted with the blue ink falling (Fig. 14 (a)). However, the super-hydrophobic surface material prepared in Example 1 showed water-repellency to water (Fig. 14 (b)).

iCVD 반응기내의 기판 온도를 40℃에서 30℃로 하강시켜 공정을 실시한 경우에는 나노미터 스케일의 p(PFDA) 결정체가 형성되어 폴리에스테르 초소수성 표면체의 표면이 울퉁불퉁한 구조를 갖게 되었다(도 14(c)).When the substrate temperature in the iCVD reactor was lowered from 40 캜 to 30 캜, p (PFDA) crystals of nanometer scale were formed and the surface of the polyester superhydrophobic surface body became uneven (Fig. 14 c)).

다시 말하면, iCVD 공정의 파라미터를 조절함으로써 초소수성 표면체의 표면을 울퉁불퉁한 구조로 변화시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 이와 같은 울퉁불퉁한 구조는 도 15에 도시한 바와 같이 에어 포켓(air pocket)이 생겨 초소수성 성질을 갖게 한다.
In other words, it was confirmed that the surface of the super hydrophobic surface body can be changed into a rugged structure by controlling the parameters of the iCVD process. Such a rugged structure causes an air pocket as shown in FIG. 15 to have a super-hydrophobic property.

2-4: 세탁에 따른 2-4: According to washing SEMSEM 측정 Measure

실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 세탁하기 전/후에 물방울을 떨어뜨린 후, SEM(Nova230, FEI company)으로 관찰하고, 사진으로 촬영하여 도 17에 나타내었다. 도 17(c)을 보면, 세탁 후에도 계층(hierarchical)의 나노 구조가 보존되는 것을 확인할 수 있었다.
The water droplets were dropped before and after washing the super-hydrophobic surface material prepared in Example 1, observed with an SEM (Nova 230, FEI company), and photographed and shown in FIG. 17 (c), it was confirmed that the hierarchical nanostructure was preserved even after washing.

2-5: 산 및 염기 처리에 따른 2-5: Depending on acid and base treatment SEMSEM 측정 Measure

본 발명에 의한 실시예 1에 의한 초소수성 표면체를 각각 H2SO4(pH 2, Daejung, >95%) 및 KOH(pH 12, Aldrich, 90%)에 24시간 담근 후에 SEM(Nova230, FEI company)으로 관찰하고, 사진으로 촬영하여 도 18(d) 및 도 18(e)에 나타내었다. 산 및 염기를 처리한 후에도 계층의 나노 구조가 보존되는 것을 확인할 수 있었다.After immersing the superhydrophobic surface material of Example 1 according to the present invention in H 2 SO 4 (pH 2, Daejung,> 95%) and KOH (pH 12, Aldrich, 90%) for 24 hours, SEM (Nova 230, FEI company, and photographed as shown in Figs. 18 (d) and 18 (e). It was confirmed that the nanostructure of the layer was preserved even after the acid and base treatment.

실험예Experimental Example 3:  3: XPSXPS 측정을 통한 내구성 확인 Check durability through measurement

실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 비눗물로 세탁하기 전과 후에 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)(Multilab 2000, Thermo)로 측정하여 표면에 존재하는 원소의 비율을 확인하고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.The superficial hydrophobic surface materials prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (Multilab 2000, Thermo) before and after washing with soapy water, And the results are shown in Fig.

그 결과, 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체(A)는 비눗물 세탁 전, 후에 F1s peak의 변화가 거의 없음을 확인할 수 있었다. 즉, 플루오로기의 변화가 없으므로 내구성이 우수함을 알 수 있었다.As a result, it was confirmed that the superfine hydrophobic surface body (A) prepared in Example 1 showed almost no change in F1s peak before and after washing with soapy water. That is, it was found that the durability was excellent because there was no change in the fluoro group.

참고로 도 5에서, si2p, C1s, O1s 및 F1s peak은 각각의 원소가 어느 정도 표면에 존재하는지 나타내는 것을 의미한다.
For reference, in Fig. 5, si2p, C1s, O1s and F1s peaks indicate how much each element is present on the surface.

실험예Experimental Example 4:  4: 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 접촉각Contact angle 확인 Confirm

4-1: 초음파 처리에 따른 4-1: According to ultrasonic treatment 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 접촉각Contact angle 확인 Confirm

실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 물에 담근 후, 24시간동안 초음파를 가한 다음, 초소수성 표면체 위에 증류수 한 방울(10㎕) 떨어뜨리고, 접촉각 분석기(DSA, KRUSS)로 접촉각을 측정하고, 이를 촬영한 사진을 도 6에 나타내었다.Ultrasonic waves were applied to the super-hydrophobic surface materials prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 for 24 hours, and then one drop of distilled water (10 μl) was dropped on the super-hydrophobic surface material. DSA, KRUSS), and photographs thereof are shown in FIG.

도 6에 나타난 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체(C), 실시예 2에서 제조된 초소수성 표면체(B), 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체(A)는 모두 초음파 처리시 초수수성 표면이 유지되었다.
As shown in FIG. 6, the superhydrophobic surface body (C) prepared in Example 1, the super hydrophobic surface body (B) prepared in Example 2, and the superhydrophobic surface body (A) prepared in Comparative Example 1 Both ultrasound treatment maintained a superhydrophilic surface.

4-2: 세탁에 따른 4-2: According to washing 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 접촉각Contact angle 확인 Confirm

실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 각각 물로 세탁(A), 손으로 비눗물 세탁(B), 세탁기에서 비눗물로 40분간 세탁(C), 세탁기에서 40분간 5회 세탁(D)한 다음, 초소수성 표면체 위에 증류수 한 방울(10㎕) 떨어뜨리고, 접촉각 분석기(DSA, KRUSS)로 접촉각을 측정하고, 이를 촬영한 사진을 도 7에 나타내었다.The superhydrophobic surface bodies prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were washed (A) by water, soapy water (B) by hand, washed with soapy water for 40 minutes in a washing machine (C) After washing (D), one drop of distilled water (10)) was dropped on the superfacial surface, and the contact angle was measured with a contact angle analyzer (DSA, KRUSS).

도 7에 나타난 바와 같이, 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체는 손으로 비눗물 세탁(B)한 경우에도 초소수성이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 7, it was confirmed that the superhydrophobic surface body manufactured in Example 1 retains super-hydrophobicity even when hand-washed with soapy water (B).

4-3: 온도에 따른 4-3: Temperature dependent 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 접촉각Contact angle 확인 Confirm

실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 각각 16℃ 및 120℃에 24시간동안 방치한 다음, 초소수성 표면체 위에 증류수 한 방울(10㎕) 떨어뜨리고, 접촉각 분석기(DSA, KRUSS)로 접촉각을 측정하고, 이를 촬영한 사진을 도 8에 나타내었다.The superfine hydrophobic surface bodies prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were allowed to stand at 16 ° C and 120 ° C for 24 hours, respectively, and one drop of distilled water (10 μl) was dropped on the superfacial surface body. (DSA, KRUSS), and photographs thereof are shown in FIG.

도 8에 나타난 바와 같이, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체 모두 16℃ 및 120℃에서 초소수성 표면을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 8, it was confirmed that the superhydrophobic surface bodies prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 retained the superhydrophobic surface at 16 ° C and 120 ° C, respectively.

4-4: 용매처리에 따른 4-4: Solvent treatment 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 접촉각Contact angle 확인 Confirm

실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 각각 Ethanol, Acetone, Toluene, IPA(Isopropyl alcohol) 및 THF(Tetrahydrofuran)에 48시간동안 담구고, 건조시킨 다음 초소수성 표면체 위에 증류수 한 방울(10㎕) 떨어뜨리고, 접촉각 분석기(DSA, KRUSS)로 접촉각을 측정하고, 이를 촬영한 사진을 도 9에 나타내었다.The super-hydrophobic surface materials prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were immersed in Ethanol, Acetone, Toluene, IPA (isopropyl alcohol) and THF (Tetrahydrofuran) for 48 hours, One drop of distilled water (10 mu l) was dropped and the contact angle was measured with a contact angle analyzer (DSA, KRUSS), and a photograph thereof was shown in Fig.

도 9에 나타난 바와 같이, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체 모두 용매처리시에도 초소수성 표면을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 9, it was confirmed that both the super-hydrophobic surface materials prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 retained the super-hydrophobic surface even when the solvent was treated.

4-5: 화학적 및 기계적 스트레스에 따른 4-5: Chemical and mechanical stress 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 접촉각Contact angle 확인 Confirm

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 각각 열처리(상기 4-3과 동일하게 실시), 초음파 처리(상기 4-1과 동일하게 실시), 용매 처리(상기 4-4와 동일하게 실시)를 한 후에, 접촉각 분석기(DSA, KRUSS)로 접촉각을 측정하고, 접촉각의 변화를 각각 도 16(a), 도 16(b) 및 도 16(c)에 도시하였다.The ultrafine hydrophobic surface bodies prepared in Example 1 and Comparative Example 1 were subjected to heat treatment (the same as in 4-3), ultrasonic treatment (same as in 4-1), solvent treatment , The contact angle was measured with a contact angle analyzer (DSA, KRUSS), and the change in the contact angle was shown in Figs. 16 (a), 16 (b) and 16 (c).

도 16(a) 내지 도 16(c)에 도시한 바와 같이, 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체 모두 초소수성 표면을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in Figs. 16 (a) to 16 (c), it was confirmed that both of the super-hydrophobic surface materials produced in Example 1 and Comparative Example 1 retained the super-hydrophobic surface.

4-6: 산 및 염기 처리에 따른 4-6: According to acid and base treatment 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 접촉각Contact angle 확인 Confirm

실시예 1에 의한 초소수성 표면체를 각각 H2SO4(pH 2, Daejung, >95%), KOH(pH 12, Aldrich, 90%) 및 H2O2(Daejung, >30%) 24시간 담근 후에 건조시킨 다음 초소수성 표면체 위에 증류수 한 방울(10㎕)을 떨어뜨리고, 접촉각 분석기(DSA, KRUSS)로 접촉각을 측정하고, 이를 촬영한 사진을 도 18(a) 내지 도 18(c)에 각각 나타내었다.The superhydrophobic surface body according to Example 1 was treated with H 2 SO 4 (pH 2, Daejung,> 95%), KOH (pH 12, Aldrich, 90%) and H 2 O 2 (Daejung,> 30% After dipping and drying, a drop (10 μl) of distilled water was dropped on the super-hydrophobic surface body and the contact angle was measured with a contact angle analyzer (DSA, KRUSS) Respectively.

도 18(a) 내지 도 18(c)에 도시한 바와 같이, 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 초소수성 표면체 모두 초소수성 표면을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in Figs. 18 (a) to 18 (c), it was confirmed that both of the super-hydrophobic surface materials produced in Example 1 and Comparative Example 1 retained the super-hydrophobic surface.

실험예Experimental Example 5:  5: 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 오염  pollution 방지(Oleophobicity)능Oleophobicity 확인 Confirm

실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체와 기판으로 사용된 폴리에스테르 메쉬에 펌프오일(pump oil)을 한 방울 떨어뜨리고, 이를 촬영한 사진을 도 10에 나타내었다. FIG. 10 shows a photograph of a drop of pump oil in the polyester mesh used as the substrate and the superhydrophobic surface body prepared in Example 1. FIG.

도 10에 나타난 바와 같이, 폴리에스테르 메쉬의 경우 펌프오일(pump oil)이 흡수된 반면, 실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체는 펌프오일(pump oil)이 흡수되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 10, it was confirmed that the pump oil was absorbed in the case of the polyester mesh, whereas the pump oil was not absorbed in the super-hydrophobic surface body prepared in Example 1. [

실험예Experimental Example 6: 세탁에 따른  6: According to washing 초소수성Superhydrophobic 표면체의Surface 원소 비율 분석 Element ratio analysis

실시예 1에서 제조된 초소수성 표면체를 각각 물로 세탁한 후에 XPS 분석을 하여 탄소, 산소, 규소 및 불소의 원소 퍼센트를 하기 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the percentages of elements of carbon, oxygen, silicon, and fluorine by XPS analysis after washing the super-hydrophobic surface material prepared in Example 1 with water, respectively.

원소element 탄소carbon 산소Oxygen 규소silicon 불소Fluorine 세탁 전Before washing 40.4640.46 6.316.31 0.840.84 52.3952.39 세탁 후(50cycles)After washing (50cycles) 45.8745.87 8.078.07 1.081.08 44.0844.08

상기 표 3을 통하여, 50회의 세탁 후에 불소의 비율이 약간 감소하였으며, Si 원소 비율이 약간 증가한 것을 확인할 수 있다. 이는 p(PFDA)의 마찰 마모가 p(V4D4)의 표면을 노출시킨다는 것을 나타낸다.
From Table 3, it can be seen that the ratio of fluorine was slightly decreased after 50 washing cycles, and the ratio of Si element was slightly increased. This indicates that the frictional wear of p (PFDA) exposes the surface of p (V4D4).

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereto will be. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (14)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 다음의 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 적층형 구조의 초소수성 표면체의 제조방법:
(a) 기판의 양쪽면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층을 25~30℃에서 반응기내 챔버의 압력을 150~250mTorr로 유지하면서 10~60분 동안 증착시키는 단계; 및
(b) 상기 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층이 증착되어 있는 기판의 양쪽면에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 고분자층을 25~30℃에서 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서 5~60분 동안 증착시켜 기판의 상면 및 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층이 증착되어 있고 증착된 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 고분자층이 증착되어 있으며, 물체 표면과 물의 접촉각이 150°를 넘는 것을 특징으로 하는 초소수성 표면체를 제조하는 단계.
A method for producing a superficial hydrophobic surface body of a layered structure using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an initiator comprising the steps of:
(a) a layer of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer is deposited on both sides of the substrate at 25 to 30 DEG C under a pressure of 150 to 250 mTorr Gt; 10 to < / RTI > 60 minutes; And
(b) On the both surfaces of the substrate on which the polymer layer of the 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane is deposited, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro Decyl acrylate polymer layer was deposited at 25 to 30 ° C for 5 to 60 minutes while maintaining the pressure of the chamber in the reactor at 50 to 200 mTorr to deposit 2,4,6,8-tetramethyl-2,4 , A 6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer layer was deposited on the deposited 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer layer, and 1H, 1H, 2H , A 2H-perfluorodecyl acrylate polymer layer is deposited, and a contact angle of an object surface with water is more than 150 °.
다음의 단계를 포함하는 개시제를 사용하는 화학기상증착 반응기(iCVD)를 이용한 적층형 구조의 초소수성 표면체의 제조방법:
(a) 기판의 상면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층을 25~30℃에서 반응기내 챔버의 압력을 150~250mTorr로 유지하면서 10~60분 동안 증착시키는 단계;
(b) 상기 기판의 상면에 증착되어 있는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 고분자층을 25~30℃에서 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서 5~60분 동안 증착시키는 단계;
(c) 기판의 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층을 25~30℃에서 반응기내 챔버의 압력을 150~250mTorr로 유지하면서 증착시키는 단계; 및
(d) 상기 기판의 하면에 증착되어 있는 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 고분자층을 25~30℃에서 반응기내 챔버의 압력을 50~200mTorr로 유지하면서 증착시켜 기판의 상면 및 하면에 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층이 증착되어 있고 증착된 2,4,6,8-테트라메틸-2,4,6,8-테트라비닐시클로테트라실록산 고분자층 위에 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데실아크릴레이트 고분자층이 증착되어 있으며, 물체 표면과 물의 접촉각이 150°를 넘는 것을 특징으로 하는 초소수성 표면체를 제조하는 단계.
A method for producing a superficial hydrophobic surface body of a layered structure using a chemical vapor deposition reactor (iCVD) using an initiator comprising the steps of:
(a) a layer of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer is deposited on the upper surface of the substrate at 25 to 30 DEG C to maintain the chamber pressure at 150 to 250 mTorr For 10 to 60 minutes ;
(b) 1, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl (2-ethylhexyl) is deposited on the 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer layer deposited on the top surface of the substrate Acrylate polymer layer at 25 to 30 DEG C for 5 to 60 minutes while maintaining the pressure of the chamber in the reactor at 50 to 200 mTorr;
(c) a layer of 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer is deposited on the lower surface of the substrate at 25 to 30 DEG C to maintain the chamber pressure at 150 to 250 mTorr ; And
(d) depositing 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl (meth) acrylate on the 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer layer deposited on the lower surface of the substrate Acrylate polymer layer was deposited at 25-30 占 폚 while maintaining the pressure of the chamber in the reactor at 50-200 mTorr to form 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetra Vinyl cyclotetrasiloxane polymer layer was deposited on the deposited 2,4,6,8-tetramethyl-2,4,6,8-tetravinylcyclotetrasiloxane polymer layer, and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro A decyl acrylate polymer layer is deposited on the surface of the substrate, and the contact angle of the object surface with water is more than 150 °.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101683776B1 (en) * 2014-11-28 2016-12-08 한국과학기술원 Method of Preparing Gas Separation Membrane Using iCVD Process
KR102026349B1 (en) * 2017-03-02 2019-09-27 한국과학기술원 Antibacterial Ionic Polymer Film Comprising Quaternary Ammonium, Method of Preparing the Same and Use Thereof
KR101974955B1 (en) 2018-03-19 2019-05-03 주식회사 메스 Method for implementing hydrophobic surface using spin coating
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KR102208610B1 (en) * 2018-12-05 2021-01-28 한국과학기술원 Method for forming viscoelasticity tunable ultrathin copolymer psa without using a solvent and ultrathin copolymer psa formed by the method
CN111701629B (en) * 2020-07-03 2021-04-02 清华大学 Super-hydrophobic micro-pit array chip and preparation method and device thereof
WO2022008859A1 (en) * 2020-07-07 2022-01-13 The Secretary Of State For Defence New and improved substrates for raman spectroscopy
KR102313857B1 (en) * 2021-06-14 2021-10-18 국방과학연구소 Manufacturing method of highly oil-repellent fiber

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문1: POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY VOL. 22, NO. 3, JUNE 2011*
논문2: SURFACE AND COATINGS TECHNOLOGY 201 (2007) 9400-9405*

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220148545A (en) 2021-04-29 2022-11-07 한국과학기술원 Highly Stretchable Superhydrophobic Thin Film Using Chemical Vapor Deposition Process (iCVD) and Method of Preparing the Same

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