KR20060112974A - 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법 - Google Patents

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Abstract

고분자 기판 표면으로부터 소정 영역까지 도포 물질을 침투시키기 위한 방법 및 도포 물질이 고분자 기판 내부로 침투된 적층 구조물이 개시된다. 유기 용매와 침투제를 혼합하여 침투성 분산 용액을 형성하고, 상기 침투성 분산 용액을 도포 물질과 혼합하여 고분자 기판 표면에 공급한다. 침투제는 고분자 기판의 표면 영역에 위치한 고분자 재료의 표면 장력을 저하시키고, 고분자 재료 사이를 팽윤시킨다. 팽윤된 고분자 재료 사이로 도포 물질은 침투하고, 침투막이 형성된다.

Description

고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법 및 이에 따라 제조된 적층 구조물{Method of forming Penetration Layer in Polymer Substrate and Multi-layers of being manufactured by the same}
도 1은 종래 기술에 따른 고분자 물질 표면에 안료가 막으로 형성된 상태를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침투막의 형성을 설명하기 위한 적층 구조의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
200 : 고분자 기판 220 : 침투막
222 : 고분자 재료 224 : 도포 물질
본 발명은 고분자 기판에 막(Layer)을 형성하는 방법 및 이에 따라 형성된 적층 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고분자 재료 내부로 도포물질을 침투시키는 방법 및 이에 따라 형성된 적층 구조에 관한 것이다.
일반적으로 고분자 물질의 표면에 소정의 색채를 도포하거나 패턴을 형성하 는 방법은 도포되는 물질을 용제를 이용하여 혼합액을 형성하고, 형성된 혼합액을 미세한 파티클을 형성하여 고분자 표면에 도포한다. 또한, 혼합액을 기화하여 기화된 파티클을 고분자 표면에 도포하기도 한다. 통상적으로, 용제에는 접착제가 포함되며, 접착제는 고분자 물질의 표면에서 건조되면서 얇은 막을 형성하여 안료 등이 고분자 표면으로부터 이탈되지 않도록 고정시키는 역할을 수행한다.
고분자 물질의 표면에 소정의 색채를 형성하기 위해 사용되는 재료로는 안료 및 염료 등이 있다.
안료는 백색 또는 유색이며, 아마인유, 니스, 합성수지액, 아라비아 고무 등 전색제에 섞여서 도료, 인쇄잉크, 그림물감 등으로 사용된다. 제조된 안료는 물체 표면에 착색되거나, 고무, 합성수지 등에 직접 섞어서 착색될 수도 있다. 이외에 도자기의 유약, 화장품 및 합성섬유 원료의 착색에도 사용된다.
안료는 무기안료와 유기안료로 분류된다.
무기안료는 아연, 티탄, 철, 구리 크롬 등의 산화물, 황화물, 크롬산염, 페로시안화물로 이루어진 좁은 의미의 무기안료, 천연의 적토, 황토 등의 토성안료, 금속분말을 이용한 금속분말 안료 등이 있다.
유기안료는 무기안료에 비해 빛깔이 선명하고 착색력도 크며, 임의의 색조를 쉽게 얻을 수 있다. 그러나 내광성, 내열성이 떨어지고, 유기용제에 녹아 색이 번지는 단점이 있다. 상기 유기안료로서 대표적인 것이 인쇄잉크이다.
염료는 물, 기름에 녹아 단분자로 분산하여 섬유 등의 분자와 결합하여 착색되는 유색 물질을 가리킨다. 상기 염료를 형성하는 분자는 방향족고리를 가지며, 아조기, 니트로기, 니트로소기, 카르보닐기, 티오카르보닐기, 에틸렌기, 아세틸렌기 등 불포화결합을 가지는 원자단을 하나 이상 포함한다. 염료는 이온결합 또는 수소결합을 이용하여 섬유 등에 염착된다.
도 1은 종래 기술에 따른 고분자 물질 표면에 안료가 막으로 형성된 상태를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 고분자 재료(100) 표면에 막질(120)이 형성된다. 상기 막질은 안료(122) 및 접착제(124)를 포함한다. 즉, 안료(122)만으로 막질을 형성하는 경우, 안료(122)는 충분히 고분자 재료(100) 표면에 접착하지 않으므로 쉽게 고분자 재료(100) 표면으로부터 이탈된다. 따라서, 안료(122)가 고분자 재료(100) 표면으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 안료(122)는 접착제(124)와 혼합된다. 또한, 혼합된 안료(122)와 접착제(124)는 유기 용매에 용해되어 혼합액으로 형성된다.
혼합액을 기체 상태 또는 액체 상태로 고분자 물질 표면에 뿌리면, 유기 용매는 휘발되고, 안료(122)와 접착제(124)가 혼합된 막질(120)이 상기 고분자 재료(100) 표면에 형성된다.
그러나, 상술한 과정을 통해 형성된 막질(120)은 온도와 기계적 외력에 의해 쉽게 고분자 재료(100) 표면으로부터 박리되는 단점을 가진다. 또한, 막질(120)과 고분자 재료(100) 표면 사이에 수분이 침투되는 경우, 이러한 박리 현상은 더욱 촉진된다. 상술한 단점을 보완하기 위해 고분자 재료(100) 표면에 형성된 막질(120) 상에 별도의 수지층을 형성하여 막질(120)을 보호하기도 한다. 그러나, 상기 수지 층은 외부 환경의 요인에 따른 기계적 외력으로부터 막질(120)을 어느 정도 보호할 수는 있으나, 온도나 수분에 따른 막질의 박리 현상을 저지할 수는 없다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 고분자 물질에 도포 물질을 침투시켜서 상기 도포 물질로 이루어진 침투막을 형성하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 따라 형성된 침투막을 포함하는 적층 구조를 제공한다.
상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도포 물질을 준비하는 단계; 상기 도포 물질을 고분자 기판에 침투시키기 위한 침투성 분산 용액를 형성하는 단계; 상기 도포 물질과 상기 침투성 분산 용액를 혼합하는 단계; 및 상기 고분자 기판의 표면으로부터 소정 영역까지 상기 도포 물질이 침투된 침투막을 형성하는 단계를 포함하는 고분자 기판의 막질 형성 방법을 제공한다.
상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고분자 물질로 이루어진 기판; 및 유기 용매 및 침투제로 이루어진 침투성 분산 용액에 의해 도포 물질이 상기 기판으로 침투되고, 상기 기판의 표면으로부터 소정의 깊이까지 형성된 침투막을 포함하는 고분자 기판의 적층 구조물을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 침투막의 형성을 설명하기 위한 적층 구조의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 고분자 기판(200) 및 상기 고분자 기판(200)의 표면으로부터 소정 영역까지 침투되어 형성된 침투막(220)이 도시된다.
고분자 기판(200)을 이루는 고분자 재료(222)는 천연 고분자 재료와 합성 고분자 재료로 구분되며, 상기 합성 고분자 재료는 합성 수지, 합성 섬유 또는 합성 고무이다.
상기 합성 수지는 열경화성 수지 및 열가소성 수지를 포함한다.
상기 열경화성 수지는 그물모양구조를 가지며, 용제에 녹지않으며 열에 의해 용융되지 않는다. 또한, 일반적으로 내열성, 내용제성이 좋으며, 충전제가 첨가되면 우수한 기계적 강도를 얻을 수 있다. 상기 열경화성 수지로는 페놀 수지, 요소 수지, 멜라닌 수지, 알키드 수지, 폴리에스텔 수지, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 프란 수지 등이 있다.
열가소성 수지는 가열하면 소성변형이 일어나고, 냉각하면 가역적으로 경화되는 특성을 가진다. 상기 열가소성 수지는 선모양 또는 분기모양의 고분자로 이루어진 화학 구조를 가진다. 또한, 압출 성형, 사출 성형에 의해 능률적으로 가공되는 장점이 있으나, 내열성, 내용제성을 열경화성 수지에 비해 약한 것이 단점이다. 열가소성 수지로는 아크릴 수지, 염화비닐 수지, 초산비닐 수지, 비닐아세틸 수지, 메킬메탈크릴 수지, 폴리스틸렌 수지, 폴리아마이드 수지, 셀룰로이드 수지 등이 있다.
합성 섬유는 합성고분자로 이루어지는 섬유를 지칭한다. 상기 합성 섬유는 원료의 고분자 종류에 따라, 폴리아미드계, 폴리에스테르계 및 아크릴계로 분류될 수 있다. 또한, 이외에도 폴리비닐알코올계, 폴리우레탄계, 폴리염화비닐리덴계, 폴리염화비닐계, 폴리플루오르에틸렌계, 폴리프로필렌계 및 폴리에틸렌계 등이 있다. 폴리아미드계는 주사슬 속에 아미드 결합을 가진 중합체이며, 폴리에스테르계는 주사슬 속에 에스테르 결합을 가진 고분자 물질이다. 또한, 아크릴계는 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)을 주성분으로 하는 고분자로 이루어진 합성 섬유이다.
합성 고무(Synthetic Rubber)는 부타디엔 고무, 스틸렌부타디엔 고부, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무, 크로로프렌 고무, 이소프렌 고무, 이소부틸렌 이소프렌 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌비닐아세테이트 고무, 염소화폴리에틸렌 고무, 클로로설폰화 폴리에틸렌 고무, 아크릴 고무, 에틸렌 아크릴레이트 고무, 불소 고무, 실리콘 고무 또는 폴리우레탄을 포함한다.
상기 예시된 고분자 물질들은 본 발명이 다양한 고분자 재료에 적용 가능하다는 것을 예시한 것으로, 예시된 것으로 한정되지 않는다.
상술한 물질로 이루어진 고분자 기판(200)의 표면으로부터 소정 영역에 도포 물질(224)이 침투된 침투막(220)이 형성된다.
먼저, 침투성 분산 용액이 형성된다. 상기 침투성 분산 용액은 유기 용매 및 침투제의 혼합에 의해 형성된다.
상기 유기 용매로는 탄화수소계, 할로겐화 탄화수소, 알코올류, 알데히드류, 에테르류, 에스테르류, 케톤류, 글리콜에테르, 이황화탄화수소, 크레졸 및 물 등이 사용될 수 있으며, 그 외의 다양한 유기 용매가 사용될 수 있다.
탄화수소계는 지방족 탄화수소, 치환식 탄화수소, 방향족 탄화수소 등이 사용된다. 지방족 탄화수소로는 휘발유, 등유 또는 노말헥산이 사용된다. 또한, 치환식 탄화수소로는 시클로헥사놀 또는 메틸시클로헥사놀이 사용된다. 또한, 방향족 탄화수소로는 벤젠, 톨루엔 또는 크실렌 등이 사용된다.
유기 용매로 사용되는 할로겐화 탄화수소로는 지방족 염화탄화수소 또는 방향족 염화탄화수소가 사용될 수 있다. 상기 지방족 염화탄화수소로는 디클로로메탄, 클로로포름 또는 디클로로에탄이 사용되며, 방향족 염화탄화수소로는 클로로벤젠, 올소-디클로로벤젠이 사용될 수 있다.
알코올류로는 부타놀, 2부타놀, 이소부틸알코올, 이소펜틸알코올 또는 이소프로필알코올이 사용된다.
또한, 에테르류로는 에틸에테르, 디옥산 또는 데트라하이드로부탄이 사용될 수 있으며, 에스테르류는 초산메틸, 초산에틸, 포산프로필, 초산이소프로필, 초산부틸, 초산이소부틸, 초산펜틸 또는 초산이소펜틸이 사용될 수 있다.
케톤류로는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤이 사용될 수 있으며, 글리콜에테르로는 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세텔 또는 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등이 사용될 수 있다.
침투제는 도포 물질(224)이 유기 용매에서 분산이 되도록하며, 유기 용매의 휘발을 제어하는 역할을 수행한다. 또한, 고분자 기판(200)의 표면을 팽윤시켜서 도포 물질(224)이 고분자 기판(200)의 내부로 용이하게 침투하게 한다. 상기 침투제로는 산성용액 또는 알칼리성용액이 사용될 수 있다.
침투제로 사용되는 산성용액은 염산, 질산, 탄산, 황산, 불화수소산 등의 무기산 용액과 개미산, 포름산, 옥살산, 과산화수소, 아세톤, 말산, 구연산, 초산, 부티르산, 팔미트산, 타르타르산 등의 유기산 용액 등이 있다.
또한, 침투제로 사용되는 알칼리성 용액은 수산화나트륨용액, 인산용액, 수산화칼륨용액, 수산화암모늄용액, 중탄산염용액, 규산염용액, 붕산염용액, 황산동용액, 황산알루미늄용액, 질산은용액, 초산나트륨용액, 탄산나트륨용액, 암모니아수, 탄산수소나트륨용액, 피로이산나트륨용액, 중조, 규산소다용액 등이 있다. 또한, 침투제로 나열된 산성용액 및 알칼리성 용액은 본 발명의 적용 범위를 예시한 것에 불과하며, 열거된 용액 이외의 산성 용액 또는 염기성 용액이라면, 어느 것이나 사용 가능하다.
침투제와 유기 용매로 이루어진 침투성 분산 용액은 계면활성제(Surface-Active Agent)로 사용되며, 고분자 기판(200)의 계면 장력을 감소시킨다. 또한, 침투제는 고분자 기판(200)의 표면을 팽윤시켜서 도포 물질(224)이 고분자 기판(200) 내부로 용이하게 침투하게 한다.
상술한 바에 따라 형성된 침투성 분산 용액은 도포 물질(224)과 혼합되어 혼합액으로 형성된다. 도포 물질(224)을 고분자 기판(200) 내부로 침투시키기 위해서 는 다양한 방법이 사용될 수 있다.
첫째는, 침투성 분산 용액과 도포 물질(224)이 혼합된 혼합액을 상기 고분자 기판(200) 표면에 침착하는 것이다. 즉, 액상의 혼압액을 기화 또는 액상의 파티클로 형성하고, 이를 고분자 기판(200) 표면에 공급할 수 있다. 고분자 기판(200) 표면에 공급된 혼합액으로부터 유기 용재는 증발하고, 침투제는 도포 물질(224)을 분산시키며, 고분자 기판(200) 표면의 표면 장력을 감소시킨다. 또한, 침투제에 의해 팽윤된 고분자 기판(200) 표면으로부터 소정 영역까지 상기 도포 물질(224)은 침투한다.
또한, 혼합액을 고분자 기판(200) 표면에 공급하는 것은 혼합액을 고분자 기판(200) 표면에 떨어뜨리고, 회전력을 사용하는 스핀코팅 기술을 이용하여 표면 전체에 균일하게 공급되도록 할 수도 있다.
또한, 고분자 기판(200) 표면의 상부에 패턴이 형성된 마스크를 사용하여 고분자 기판(200) 표면의 일부에 도포 물질(224)을 침투시킬 수도 있다. 이외에도 침투성 분산 용액을 고분자 기판(200) 표면에 먼저 도포하고, 도포 물질(224)을 상기 침투성 분산 용액을 도포된 고분자 기판(200)에 공급할 수도 있다.
둘째는, 도포 물질(224)이 상기 고분자 기판(200) 표면에 막질로 형성되고, 막질로 형성된 도포 물질(224)상에 침투성 분산 용액을 공급하여 도포 물질(224)을 고분자 기판(200) 표면으로부터 소정 영역까지 침투시키는 것이다. 도포 물질(224)에 공급된 침투제에 의해 상기 도포 물질(224)은 유기 용제에서 분산되며, 고분자 기판(200) 표면으로부터 침투된다.
상술한 2가지 방법 이외에도 함침(dipping), 롤코팅, 다이코팅 기술 등이 이용될 수 있다.
또한, 상술한 방법들을 사용하여 도포 물질(224)을 고분자 기판(200) 내부로 침투시키는 경우, 도포 물질(200)의 침투시간 및 침투량을 조절하기 위해 전계를 이용하거나, 열을 이용할 수 있다.
즉, 상온 상태에서 도포 물질(224)이 침투하는 경우보다, 침투시간을 단축하고, 침투량을 증가시키기 위해 온도를 상승하여 도포 물질(224)을 침투시킬 수 있다. 또한, 전계가 인가되지 않는 상태보다, 침투시간을 단축하고 침투량을 증가시키기 위해 고분자 기판(200)의 표면에 수직 방향의 전계를 인가할 수도 있다. 또한, 실시의 형태에 따라서는 레이저를 이용하여 도포 물질(224)을 빠르게 고분자 기판(200)에 침투시킬 수 있다.
상기 고분자 기판(200)의 표면으로부터 침투되는 도포 물질(224)은 염료, 안료 또는 금속물이다.
염료는 적당한 염색법에 의해 섬유에 염착하는 유기 색소이다. 상기 염료로는 분산 염료, 직접 염료, 배트 염료, 반응성 염료, 염기성 염료, 산성 염료 및 황화 염료 등이 있다.
상기 염료를 도포 물질(224)로 사용하는 경우, 상기 고분자 기판(200)을 이루는 고분자 재료(222)는 합성 섬유임이 바람직하다.
또한, 안료는 물, 기름 등에 직접 녹지않는 백색 또는 유색의 분말로서 유기 안료와 무기 안료로 나누어진다. 상기 안료는 일반적으로 인쇄잉크, 도료 및 플라 스틱, 고무 등의 착색제로 사용된다.
상기 유기 안료로는 아조 안료, 프탈로시아닌계 안료, 염료 레이크 안료, 축합다환 안료, 니트로조 안료, 알리자린 레이크 안료, 금속착염, 아닐린블랙 안료, 알칼리블루 안료, 화학형광 안료, 축광 안료 등이 있다.
상기 아조 안료는 불용성 안료, 아조레이크 안료, 축합 아조 안료, 금속염 아조 안료를 포함한다.
또한 프탈로시아닌계 안료로는 결합되는 금속의 종류에 따라 구리 프탈로시아닌 안료, 할로겐화 구리 프탈로시아닌 안료 및 구리 프탈로시아닌 레이크 안료 등으로 나누어진다.
염료 레이크 안료는 산성염료 레이크 안료 및 염기성염료 레이크 안료로 구분된다.
축합다환 안료는 안트라퀴논 안료, 티오인디고 안료, 페리논 안료, 페릴렌 안료, 디옥사진 안료 및 이소인디리논 안료 등이 있다.
또한, 무기 안료로는 세라믹 안료 등이 있다.
상술한 안료가 도포 물질(224)로 사용되는 경우, 고분자 재료(222)는 합성 수지 또는 합성 고무임이 바람직하다.
금속물을 도포 물질(224)로 사용하는 경우, 상기 금속물은 구리, 은, 주석, 아연, 금 등이 사용되거나, 이들의 합금이 사용될 수 있다. 금속물이 도포 물질(224)인 경우, 고분자 재료(222)는 합성 수지임이 바람직하다. 특히, 합성 수지중에서, FPC(Flexible Printed Circuit), TCP(Tape Carrier Package), 커텍터 또는 COF(Chip On Film) 등에 사용되는 필름 상에 금속물이 침투될 수 있다.
상술한 바에 따르면, 도포 물질(224)을 용이하게 고분자 기판(200)에 침투시킬 수 있다. 즉, 침투성 분산 용액에 의해 고분자 재료(222)의 표면을 팽윤되고, 도포 물질(224)은 용이하게 고분자 기판(200)으로 침투하게 된다.
<제조예 1>
불용성아조안료를 색소로 사용하고, 물과 톨루엔을 혼합하여 유기 용매를 제조한다. 또한, 침투제는 타르타르산을 사용하였다. 불용성아조안료를 4중량부, 물을 100중량부, 톨루엔을 10중량부로 하였으며, 침투제로 사용되는 타르타르산은 3중량부를 가지게 하였다. 상기 불용성아조안료가 침투되는 고분자 기판은 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, PVC로 하여 각각의 기판에 안료를 침투하였다.
외관 육안 검사 조건 및 외관 육안 검사 결과는 아래의 <표1>과 같다.
<표1> 제조예1의 외관 검사 결과
검사조건/기판 폴리카보네이트 폴리에틸렌 PVC
25℃/30분 좋음 좋음 좋음
50℃/10분 좋음 좋음 좋음
100℃/1분 좋음 좋음 좋음
200℃/10초 좋음 좋음 좋음
<제조예 2>
불용성아조안료를 색소로 사용하고, 물과 톨루엔을 혼합하여 유기 용매를 제조한다. 또한, 침투제는 수산화칼륨을 사용하였다. 불용성아조안료를 4중량부, 물을 100중량부, 톨루엔을 10중량부로 하였으며, 침투제로 사용되는 수산화칼륨은 3중량부를 가지게 하였다. 상기 불용성아조안료가 침투되는 고분자 기판은 폴리카보 네이트, 폴리에틸렌, PVC로 하여 각각의 기판에 안료를 침투하였다.
외관 육안 검사 조건 및 외관 육안 검사 결과는 아래의 <표2>와 같다.
<표2> 제조예2의 외관 검사 결과
검사조건/기판 폴리카보네이트 폴리에틸렌 PVC
25℃/30분 좋음 좋음 좋음
50℃/10분 좋음 좋음 좋음
100℃/1분 좋음 좋음 좋음
200℃/10초 좋음 좋음 좋음
상술한 바와 같은 제조를 통해 색소가 고분자 기판 표면영역으로 침투하고, 색소에 의해 소정의 색상이 구현됨을 육안으로 확인할 수 있었다.
예컨대, 합성 수지에 소정의 색상을 구현하고자 하는 경우, 종래에는 합성 수지 표면에 안료와 접착제를 혼합하고, 이를 유기 용제에 용해하여 합성 수지 표면에 뿌리는 방법을 사용한다. 상술한 종래 기술을 사용하는 경우, 합성 수지 표면 상부에 안료와 접착제가 혼합된 막질이 형성된다. 그러나 이러한 과정에 의해 형성된 착색 막질은 합성 수지 표면으로부터 쉽게 이탈되는 단점을 가진다.
그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따를 경우, 합성 수지 내부로 안료가 침투하므로, 기계적 마모, 온도, 수분에 의해 착색 막질이 합성 수지 표면으로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 천연 섬유 또는 인조 섬유를 염색하는 경우, 종래 기술은 실(yarn) 표면이나 섬유 표면에 염료가 접착되는 방법을 사용한다. 그러나 본 발명에 따를 경우, 섬유를 구성하는 실 내부의 고분자 재료 내부로 염료가 침투하게 된다. 따라서, 세탁 등에 의해 염료가 섬유로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 가요성 필름(Flexible Film)에 도전성 패턴을 형성하는 경우, 종래 기 술은 가요성 필름에 도전성 금속물을 고온에서 물리적 기상 증착법이나 화학적 기상 증착법을 사용하여 형성한다. 또한, 도전성 금속물을 얇은 필름으로 형성하고, 상기 필름을 접착제를 이용하여 가요성 필름에 부착하는 방법을 사용한다. 그러나, 본 발명에 따를 경우, 상온에서 도전성 패턴을 형성하고, 레이저 등을 이용하여 패턴을 이루는 금속물의 온도를 램프-업(ramp-up)시켜서 용이하게 금속 패턴을 형성할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 고분자 재료 표면 내부로 도포 물질이 침투한다. 따라서, 합성 수지 내부로 안료가 침투하므로, 기계적 마모, 온도, 수분에 의해 착색 막질이 합성 수지 표면으로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 천연 섬유 또는 인조 섬유를 염색하는 경우, 섬유를 구성하는 실 내부의 고분자 재료 내부로 염료가 침투하게 된다. 따라서, 세탁 등에 의해 염료가 섬유로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 가요성 필름(Flexible Film)에 도전성 패턴을 형성하는 경우, 상온에서 도전성 패턴을 형성하고, 레이저 등을 이용하여 패턴을 이루는 금속물의 온도를 램프-업(ramp-up)시켜서 용이하게 금속 패턴을 형성할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 도포 물질을 준비하는 단계;
    상기 도포 물질을 고분자 기판에 침투시키기 위한 침투성 분산 용액를 형성하는 단계;
    상기 도포 물질과 상기 침투성 분산 용액를 혼합하는 단계; 및
    상기 고분자 기판의 표면으로부터 소정 영역까지 상기 도포 물질이 침투된 침투막을 형성하는 단계를 포함하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도포 물질은 염료, 안료 또는 금속물인 것을 특징으로 하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고분자 기판은 합성 수지, 합성 섬유 또는 합성 고무인 것을 특징으로 하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 침투성 분산 용액을 형성하는 단계는 유기 용매와 침투제를 혼합하는 것을 특징으로 하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유기 용매는 탄화수소계, 할로겐화 탄화수소, 알코올류, 알데히드류, 에테르류, 에스테르류, 케톤류, 글리콜에테르, 이황화탄화수소, 크레졸 또는 물인 것을 특징으로 하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 침투제는 산성 용액이며, 상기 산성 용액은 염산, 질산, 탄산, 황산, 불화수소산, 개미산, 포름산, 옥살산, 과산화수소, 아세톤, 말산, 구연산, 초산, 부티르산, 팔미트산 및 타르타르산으로 이루어진 그룹중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 침투제는 알칼리성 용액이며, 상기 알칼리성 용액은 수산화나트륨, 인산, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 중탄산염, 규산염, 붕산염, 황산동, 황산알루미늄, 질산은, 초산나트륨, 탄산나트륨, 암모니아수, 탄산수소나트륨, 피로이산나트륨, 중조 및 규산소다로 이루어진 그룹중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 도포 물질과 상기 침투성 분산 용액을 혼합하는 단계는,
    상기 도포 물질을 상기 고분자 물질 표면에 도포하는 단계; 및
    상기 도포 물질상에 상기 침투제를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 도포 물질을 도포하는 단계 및 상기 침투제를 공급하 는 단계는 순서를 바꾸어 진행하는 것을 특징으로 하는 고분자 기판에 침투막을 형성하는 방법.
  10. 고분자 물질로 이루어진 기판; 및
    유기 용매 및 침투제로 이루어진 침투성 분산 용액에 의해 도포 물질이 상기 기판으로 침투되고, 상기 기판의 표면으로부터 소정의 깊이까지 형성된 침투막을 포함하는 고분자 기판의 적층 구조물.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유기 용매는 탄화수소계, 할로겐화 탄화수소, 알코올류, 알데히드류, 에테르류, 에스테르류, 케톤류, 글리콜에테르, 이황화탄화수소, 크레졸 또는 물인 것을 특징으로 하는 고분자 기판의 적층 구조물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 도포 물질은 염료, 안료 또는 금속물인 것을 특징으로 하는 고분자 기판의 적층 구조물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 침투제는 산성 용액이며, 상기 산성 용액은 염산, 질산, 탄산, 황산, 불화수소산, 개미산, 포름산, 옥살산, 과산화수소, 아세톤, 말산, 구연산, 초산, 부티르산, 팔미트산 및 타르타르산으로 이루어진 그룹중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고분자 기판의 적층 구조물.
  14. 제12항에 있어서, 상기 침투제는 알칼리성 용액이며, 상기 알칼리성 용액은 수산화나트륨, 인산, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 중탄산염, 규산염, 붕산염, 황산동, 황산알루미늄, 질산은, 초산나트륨, 탄산나트륨, 암모니아수, 탄산수소나트륨, 피로이산나트륨, 중조 및 규산소다로 이루어진 그룹중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고분자 기판의 적층 구조물.
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