KR102640667B1 - 친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포 및 그 제조방법 - Google Patents

친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포의 표면개질방법에 관한 발명으로, 먼저 폴리프로필렌(PP) 부직포를 에폭시기를 갖는 단량체 용액에 담지하는 단계, 상기 부직포에 전자선을 조사하여 PP 표면에 단량체를 그라프팅하는 단계, 단량체가 그라프팅된 부직포를 아황산나트륨 용액에 담지하여 -SO3Na기를 PP 표면에 형성시키는 단계를 포함함으로써 친수성으로 표면개질 된 PP 부직포를 얻을 수 있다.

Description

친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포 및 그 제조방법{Hydrophilically surface-modified polypropylene fabrics and method of manufacturing the same}
본 발명은 친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포의 표면개질방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 반도체 공정에서 사용하는 CMP 슬러리 필터의 PP 소재 표면을 친수성으로 개질하는 표면개질방법에 관한 것이다.
반도체 소자는 다수의 얇은 막이 적층되어 있는 구조로 정밀도를 높이기 위해서는 막이 형성될 때마다 거친 면을 평탄화하는 공정이 필요하며 이를 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정이라 하고, 이때 사용되는 연마제가 바로 CMP 슬러리이다.
그런데 CMP 슬러리를 이용한 웨이퍼 연마과정에 있어 슬러리 내 포함된 큰 입자에 의해 웨이퍼 표면에 스크래치가 생기는 문제는 불량률의 증가를 초래하므로 시급히 해결해야 할 중요한 이슈이다.
이 문제를 해결하기 위한 CMP 슬러리 필터의 사용은 반도체 공정에서 필수적이고, 적절한 필터의 사용에 의해 반도체 불량률의 감소가 가능하며, 결과적으로 전체 공정의 수율은 높아지게 되므로 수요 기업의 요구 등급에 맞는 CMP 슬러리 필터의 개발이 절실히 요구되고 있다.
한편, 반도체 제조공정에 적용되는 CMP 슬러리 필터의 모재로는 폴리프로필렌(Polypropylene, 이하 ‘PP’라 함) 부직포가 주로 사용되고 있으며, PP 부직포는 뛰어난 화학 특성 및 기공 구조를 가지고 있고, 다루기가 쉬우며 비용도 저렴하다는 장점을 갖고 있다. 이러한 PP 부직포의 장점때문에 CMP 공정외에도 디스플레이, 2차전지, 바이오 공정 등에서 여과 필터의 소재로 사용되고 있다.
그러나 표면이 소수성을 띄는 PP 부직포를 사용하게 되면 차압(pressure drop)이 발생하고, 필터의 여과 수명이 단축되는 문제가 있음이 알려져 있으므로 필터 모재의 표면개질이 필요하다. 여기에서 말하는 차압이란 필터 전과 필터 후의 용액의 압력차를 의미하며, 초기 차압은 낮을 수록 좋고, 차압을 기준 이하로 낮추어야 효과적인 필터 작업이 가능하게 된다.
그러므로 CMP 슬러리 필터의 심층형 구조로 구성된 모든 PP 부직포 소재를 친수성으로 개질시킨다면 기존 CMP 슬러리 필터와 비교하여 필터로 인한 차압 발생 개선, 수명 연장 및 여과 효율 향상이 가능할 것으로 기대된다.
PP 부직포 표면을 친수성으로 개질시키는 방법으로 친수성 고분자 물질을 PP 섬유 제조공정에 배합하는 방법, PP 소재 표면에 친수성 계면활성제를 부착시키는 방법, PP 소재 표면을 술폰화 처리하는 방법 등 다양한 방법이 시도되었다. 그러나 이러한 방법들은 공정이 복잡하고, 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있어 이를 개선하는 PP 부직포 표면의 친수화 개질방법을 찾는 것은 용이하지 않았다.
앞선 선행기술로 알려진 공개특허 10-2017-0015140호에서는 PTFE 막을 가스 플라즈마에 노출시켜 전처리하고, 전처리된 막을 친수성 코팅하는 방법을 제안하고 있으나, 본 발명과 같이 소수성 소재 표면에 라디칼을 형성하는 기술은 개시하고 있지 않다.
한국공개특허 10-2017-0015140호 (2017. 02. 08. 공개)
앞서 언급한 PP 부직포 표면의 친수화 방법들은 공정이 상대적으로 복잡하고, 시간과 비용이 많이 소요되는 단점을 보이고 있으므로 이를 해결할 수 있는 PP 소재 표면의 친수성 표면개질 방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 폴리프로필렌 부직포를 다음과 같은 단계를 통해 친수성으로 표면개질하는 방법을 제공한다.
먼저 (1) 1~10㎛ 기공크기를 갖는 폴리프로필렌 부직포를 에폭시기를 갖는 단량체 용액에 담지하는 단계; (2) 상기 부직포에 전자선을 조사하여 폴리프로필렌 표면에 상기 단량체를 그라프팅하는 단계; (3) 상기 단량체가 그라프팅된 부직포를 세척 및 건조한 다음 아황산나트륨(Na2SO3)이 함유된 이소프로필알콜(IPA) 용액에 담지하여 -SO3Na기를 PP 부직포 표면에 형성시키면 CMP 슬러리 필터에 적합한 표면개질된 폴리프로필렌 부직포를 수득할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서는 상기 (1) 단계는 상기 폴리프로필렌 부직포를 1 내지 10 kGy 세기의 전자선에 노출시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로서는 상기 단량체는 글리시딜 아크릴레이트(GA), 글리시딜 메타아크릴레이트(GMA), 비스페놀A 디글리시딜 에테르(DGEBA) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로서는 친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포는 반도체 CMP 슬러리 필터용으로 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예로서는 상기 (3) 단계는 상기 단량체가 그라프팅된 상기 부직포를 아황산나트륨 용액에 담지하는 대신 디에탄올아민(Diethanol amine)이 함유된 에탄올 용액에 담지하여 -N(OH)2기를 PP 부직포 표면에 형성시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 친수성으로 표면개질된 PP 부직포 소재에 의해 차압 개선 효과 및 여과 효율 향상을 보이게 된다. 또한 본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리프로필렌 부직포의 표면개질방법의 공정 순서도이다.
도 2는 표면개질전 PP와 아황산나트륨에 의해 표면개질된 PP의 물 젖음성을 나타내며 (a)는 물접촉 시점에서의 표면을 촬영한 도면이고, (b)는 물 접촉 이후 5초가 경과한 시점에서 PP 표면을 촬영한 도면이다.
도 3은 5 중량% 농도의 아황산나트륨으로 처리된 PP 표면의 물 접촉각 변화를 촬영한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들의 내용을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리프로필렌 부직포의 표면개질방법의 공정 순서도이다.
도 1을 참조하면, PP 부직포의 표면개질방법은 PP 부직포를 에폭시기를 갖는 단량체 용액에 담지하는 단계(S100), 상기 PP 부직포에 전자선을 조사하여 상기 단량체를 PP 표면에 그라프팅하는 단계(S200), 상기 단량체가 그라프팅된 PP 부직포를 세척 및 건조한 다음 아황산나트륨(Na2SO3)이 함유된 이소프로필알콜(IPA) 용액에 담지하여 -SO3Na기를 PP 부직포 표면에 형성시키는 단계(S300)를 포함한다.
이하 본 발명에 따른 폴리프로필렌 부직포의 표면개질방법을 단계에 따라 상세히 설명하기로 한다.
먼저, PP 부직포 담지단계(S100)는 1~10㎛ 기공크기를 갖는 폴리프로필렌 부직포를 에폭시기를 갖는 단량체 용액에 담지하는 단계이다. 이 때 사용될 수 있는 단량체로는 글리시딜 아크릴레이트(GA:glycidyl acrylate), 글리시딜 메타크릴레이트(GMA:glycidyl methacrylate), 비스페놀A 디글리시딜 에테르(DGEBA:bis-phenol-A diglycidyl ether) 중 어느 하나 이상일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 GMA를 예로 들어 설명하기로 한다.
이 단계에서는 깨끗하게 세척되고 건조된 폴리프로필렌(PP) 부직포를 글리시딜 메타크릴레이트(GMA)가 녹아 있는 아세톤 또는 에탄올 용액에 담지하여 밀봉하는 작업이 이루어진다.
이때 표면개질을 위하여 모재로 사용된 폴리프로필렌은 1~10㎛의 기공크기를 갖는 부직포를 사용한다. 기공 크기가 1㎛보다 작으면 에너지가 높은 전자선 조사 시 기공이 훼손될 수 있으며, 결과적으로 기공 내까지 충분히 표면개질반응이 일어날 수 없게 된다. 반면 기공 크기가 10㎛ 보다 크게 되면 표면개질반응이 일어날 수 있는 전체 비표면적이 줄어들 뿐만 아니라 CMP 슬러리내 큰 입자를 제거하는 데 효과적이지 못하게 되어 입자제거율이 떨어지게 된다.
한편, 사용된 GMA 용액은 30 내지 70 중량% 농도의 GMA 용액(용매는 아세톤)을 사용하였다. GMA 단량체의 농도가 30 중량%보다 낮게 되면 PP 표면에 그라프팅되는 비율이 낮아지게 되고 결과적으로 개질되는 표면의 면적이 줄어들게 된다. 반대로 GMA의 농도가 70 중량% 보다 크게 되면 표면개질 비율은 큰 차이가 없는 반면 동종중합체(homopolymer)를 형성하기가 쉬어 불필요한 손실을 야기한다.
이렇게 준비된 GMA 용액에 폴리프로필렌 부직포를 담지하고 이를 밀봉한다.
그 다음 단계인 전자선 조사단계(S200)는 상기 부직포 표면에 에폭시기를 갖는 단량체를 그라프팅시키기 위해 전자선을 조사하는 단계이다. 이 단계에서 전자선 대신 다른 방사선, 예를 들어 감마선, 이온빔, 알파선 및 베타선 등을 사용할 수 있으며 이에 제한되지 않는다.
전자선의 조사선량은 1~10 kGy를 사용하는 것이 바람직하다. 만약 조사선량이 1 kGy 보다 작은 경우 그라프팅 반응이 일어나지 않고, 전자선의 세기가 10 kGy 보다 큰 경우 PP 표면에서 그라프팅이 일어나는 대신 용액상에서 GMA 단량체들 간에 동종중합체를 만드는 비율이 높아지게 된다. 기공이 1~10㎛인 PP 표면에 효과적인 그라프팅을 하기 위해서는 1~10 kGy 조사선량을 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서는 전자선과 같은 방사선을 이용하였으나, UV, 플라즈마 등도 PP와 같은 고분자 표면개질에 적용될 수 있다. 다만 UV나 플라즈마 등은 연속공정이 실질적으로 불가능하여 실험실 수준에서만 가능하다는 단점이 있다.
본 발명에서는 GMA를 그라프팅하기 위해, PP 부직포를 GMA 용액(용매는 아세톤)에 담지한 채로 전자선을 조사하는 동시조사법을 예로 들고 있으나, PP 부직포에 먼저 전자선을 조사한 다음 GMA 용액에 일정시간 담지함으로써 그라프팅을 유도하는 전조사법도 적용될 수 있다.
전조사법이 적용되는 경우, 폴리프로필렌 부직포 표면으로부터 내부 깊숙이 자유라디칼을 발생시키기 위해 부직포가 수분을 충분히 함유토록 한 다음 전자선을 조사할 수 있다. 이 경우 전자선의 에너지가 수분을 매개체로 기공 내부 깊숙이 전달됨으로써 자유라디칼 형성에 유리하게 된다. 이 경우 소수성인 PP 표면을 고려하여 상대적으로 친수성이 덜한 에탄올, 아세톤 등이 사용될 수 있다.
다음으로 아황산나트륨(Na2SO3)으로 표면개질하는 단계(S300)는 앞서 제조된 GMA가 그라프팅된 PP 부직포(이하 'pp-g-GMA'라 함)를 세척 및 건조한 다음 상기 부직포를 아황산나트륨(Na2SO3)이 함유된 이소프로필알콜(IPA) 용액에 담지하여 PP 부직포 표면을 -SO3Na기로 표면개질하는 단계이다. 이 과정에서 PP 표면에 그라프팅된 GMA 내의 에폭시기가 끊어지고 아황산나트륨(-SO3Na)기가 PP 표면에 결합한다.(그림 1 참조)
<그림 1. GMA 및 아황산나트륨에 의한 PP 표면개질 메커니즘>
한편, 본 발명에서는 폴리프로필렌(PP)을 CMP 슬러리용 필터의 모재로 사용하였으나, 비표면적이 넓은 다공성의 고분자 필터라면 어느 종류든 가능하다. 예를 들어 폴리에틸렌(PE)과 폴리에테르술폰(PES), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등도 본 발명의 필터의 모재로 사용될 수 있다.
[실시예 1] 아황산나트륨에 의한 PP 표면개질 방법
물 접촉각이 142.6°인 PP 부직포를 GMA 단량체가 70 중량% 농도인 아세톤 용액에 담지하고 이를 밀봉한 뒤, 전자선을 이용하여 10 kGy의 선량으로 이를 조사한다. 생성된 동종중합체와 미반응한 GMA를 제거하기 위해 상기 PP 부직포를 아세톤으로 세척하고 이를 건조하여 GMA가 그라프팅된 PP 부직포(pp-g-GMA)를 얻는다. 이 과정에서 PP 부직포의 무게가 증가하는 것을 확인하였으며 이를 통해 GMA 그라프팅이 원활히 진행됨을 확인하였고, 이때, pp-g-GMA 부직포의 물 접촉각은 140.1°였다.
다음으로 아황산나트륨(Na2SO3)을 20 중량% IPA 수용액에 5, 10, 15, 20 중량% 농도로 용해시켜 Na2SO3 용액을 제조한다. 그리고, 앞서 제조된 GMA가 그라프팅된 부직포를 서로 다른 농도의 Na2SO3/IPA 용액에 60℃ 조건에서 24시간 동안 담지한다. 그 다음 상기 부직포를 증류수로 2회 세척한 다음 60℃ 조건에서 건조함으로써 최종적으로 -SO3Na기로 표면개질 된 PP 부직포를 얻는다.
[실시예 2] 디에탄올아민(Diethanol amine)에 의한 PP 표면개질 방법
디에탄올아민(Diethanol amine)을 에탄올을 용매로 사용하여 0.1 내지 1.0M 농도의 디에탄올아민 용액을 제조한다. 그리고, 실시예 1에서 제조된 GMA가 그라프팅된 부직포(pp-g-GMA)를 서로 다른 농도의 디에탄올아민 용액에 70℃ 조건에서 24시간 동안 담지한다. 그 다음 상기 부직포를 에탄올로 2회 세척한 다음 60℃ 조건에서 건조함으로써 최종적으로 디에탄올아민기로 표면개질 된 PP 부직포를 얻는다.
그림 2는 GMA 및 디에탄올아민에 의한 PP 표면개질 메커니즘을 나타낸 도면이다.
<그림 2. GMA 및 디에탄올아민에 의한 PP 표면개질 메커니즘>
[비교예 1] 디에틸렌 트리아민(Diethylene triamine:DETA)에 의한 PP 표면개질 방법
DETA를 에탄올을 용매로 하여 0.1 내지 1.0M 농도의 용액으로 만든 다음 실시예 1에서 만들어진 GMA가 그라프팅된 PP 부직포(pp-g-GMA)를 70℃ 조건에서 24시간 동안 담지하여 처리하였다. 이후 상기 부직포를 에탄올로 세척 후 60℃에서 건조하여 표면이 DETA에 의해 표면개질된 PP 부직포를 얻었다.
[실험예 1] 친수성 평가
본 발명에 의한 PP 표면개질의 친수화 실험결과를 표 1에 실었다. 표 1은 PP 표면개질을 위한 표면개질제의 종류 및 농도에 따른 물 접촉각의 변화 및 소요 시간을 나타내는 표이다. 이 실험에서 물 접촉각은 액체 방울과 필터 소재 표면이 이루는 각을 측정하였다.(측정기기 모델: KRUSS, DSA 100)
표면개질제
종류		 농도 초기 물 접촉각 최종 물 접촉각 물 접촉각이 0이 되는 데
걸리는 시간(sec)
Na2SO3
(실시예 1)		 5 중량% 107.2° 0° 0.06
10 중량% 129° 0° 0.30
15 중량% 150.7° 0° 0.30
20 중량% 122.7° 0° 0.30
Diethanol amine
(실시예 2)		 0.1 M 128.8° 0° 30
0.2 M 137.8° 0° 30
0.5 M 128.1° 0° 25
1.0 M 136.2° 0° 30
Diethylene triamine
(비교예 1)		 0.1 M 141.1° 141.1° 변하지 않음
0.2 M 140.0° 140.0° 변하지 않음
0.5 M 138.9° 138.9° 변하지 않음
1.0 M 139.8° 139.8° 변하지 않음
상기 표 1에서 알 수 있듯이 실시예 1과 실시예 2의 경우에는 표면개질제의 농도에 상관없이 표면개질에 의해 물 접촉각이 0°즉, 표면이 친수화가 되었음을 알 수 있는 반면, DETA에 의해 표면개질된 경우에는 시간이 지나도 물 접촉각이 변하지 않은 것으로 보아 친수화가 되지 않음을 알 수 있다.
그 중 실시예 1인 아황산나트륨에 의해 표면개질된 경우에는 PP 부직포의 표면에 친수성인 -SO3기가 결합되어 있기 때문에 표면이 친수화가 된 것으로 보이며, 실시예 2인 디에탄올아민에 의해 표면개질된 경우에는 PP 부직포의 표면에 친수성인 -OH기가 결합되어 있기 때문에 친수성을 띄는 것으로 판단된다.
또한, 아황산나트륨에 의해 표면개질된 경우에는 0.3초 이내에 물 접촉각이 0°가 되는 반면, 디에탄올아민에 의해 표면개질된 경우에는 25 내지 30초가 걸리는 것으로 나타나 아황산나트륨에 의해 표면개질하는 방식이 보다 더 효과적임을 알 수 있다.
도 2는 아황산나트륨으로 표면개질된 PP에 대해 물을 스포이드로 떨어뜨린 다음 카메라로 관찰한 결과이다. 도 2에서 알 수 있듯이 (a) 물 접촉 시점에는 표면개질전 PP와 표면개질된 PP가 큰 차이가 없으나, (b) 물 접촉 후 5초가 경과한 시점에서는 표면개질 전 PP는 최초 상태 그대로인 반면, 표면개질된 PP는 물에 젖어 있음을 알 수 있다. 이로부터 아황산나트륨에 의해 표면개질된 PP의 표면이 친수성으로 변하였음을 확인할 수 있었다.
추가적으로 도 3은 5 중량% 농도의 아황산나트륨으로 처리된 PP 표면의 물 접촉각 변화에 따른 실시간 사진이다. 도 3에서 알 수 있듯이 아황산나트륨으로 처리된 PP 표면은 측정 시작 후 0.06초 만에 물 접촉각이 0이 되어 PP에 물이 스며드는 것을 알 수 있어, PP 표면의 친수화 정도가 높음을 알 수 있었다.
[실험예 2] 필터 성능평가
본 발명에 의한 필터의 성능평가에 대한 실험 결과를 표 2에 실었다. 본 실험에서 차압과 유량은 실험 장치에 필터를 설치하고 실험 조건을 일정하게 유지한 다음 증류수를 흘려주면서 측정하였다. 이 때 부직포 소재의 기공크기는 Capillary flow porometer(PMI, CFP-1500AE)를 이용하여 측정하였고, 입자제거율은 입도분석기를 이용하여 필터 투과 전후의 입자수로 제거율을 측정하였다.(측정기기 모델: PAMAS, SVSS)
기존 필터 Na2SO3으로 표면개질된 필터(5 중량%) Diethanolamine으로 표면개질된 필터(1.0 M) DETA로 표면개질된 필터(1.0M)
초기 차압
[kg/cm2]		 0.4 0.1 이하 0.2 이하 0.4
유량
[L/min]		 0.6 0.7 0.65 0.6
소재 기공크기
[㎛]		 6 6 6 6
입자제거율
[1㎛ 기준]		 99.9% 99.9% 99.9% 99.9%
물 접촉각
[o]		 142.6 0 (0.06초 후) 0 (30초 후) 139.8
상기 표 2에서 알 수 있듯이 기존 필터 및 DETA로 표면개질된 필터에 비해 아황산나트륨으로 표면개질된 필터와 디에탄올아민으로 표면개질된 필터는 초기 차압은 작고, 유량은 많은 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 본 발명인 친수화된 표면을 갖는 폴리프로필렌 필터를 사용하게 되면 필터 설치 후 공정 안정화에 소요되는 시간이 단축되어 보다 효과적인 공정이 가능함을 확인할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
끝으로 본 발명은 하기 기관의 지원을 받아 완성이 되었음을 밝힙니다.
과제고유번호: D2020139
부처명: 경기도
연구관리전문기관: 경기도경제과학진흥원
연구사업명: 경기도 기술개발사업
연구과제명: 표면개질 시스템을 이용한 반도체 공정용 친수성 CMP 슬러리 필터 개발
기여율: 1/1
주관기관: 주식회사 앱스필
연구기간: 2020.09.01~2021.08.31.
S100: PP 부직포 담지 단계 S200: 전자선 조사단계
S300: 아황산나트륨에 의한 표면개질단계

Claims (6)

  1. 하기 단계로 제조되는 친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포의 제조방법으로서,
    (1) 1~10㎛ 기공크기를 갖는 폴리프로필렌 부직포를 70 중량% 농도의 에폭시기를 갖는 단량체 용액에 담지하는 단계;
    (2) 상기 부직포에 1 내지 10 kGy 세기의 전자선을 조사하여 폴리프로필렌 표면에 상기 단량체를 그라프팅하는 단계;
    (3) 상기 단량체가 그라프팅된 부직포를 세척 및 건조한 다음 아황산나트륨(Na2SO3)이 함유된 이소프로필알콜(IPA) 용액에 담지하여 -SO3Na기를 PP 부직포 표면에 형성시키는 단계를 포함하고,
    상기 폴리프로필렌 부직포는 CMP 슬러리내 큰 입자를 제거하기 위한 필터용으로 반도체 공정에서 사용되며,
    상기 표면개질된 부직포의 물 접촉각은 0°인 것을 특징으로 하는
    친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단량체는 글리시딜 아크릴레이트(GA), 글리시딜 메타크릴레이트(GMA), 비스페놀A 디글리시딜 에테르(DGEBA) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (3) 단계는 상기 단량체가 그라프팅된 상기 부직포를 아황산나트륨 용액에 담지하는 대신 디에탄올아민(Diethanol amine)이 함유된 에탄올 용액에 담지하여 -N(OH)2기를 PP 부직포 표면에 형성시키는 단계인,
    친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포의 제조방법.
  6. 제1항, 제3항 또는 제5항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 친수성으로 표면개질된 폴리프로필렌 부직포.
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