KR20150128118A - Micro-porous Structure and Method for Manufacturing the Same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a micro-porous structure, which includes a plurality of pores formed in micro-scale on a plate or a film of a metal or polymer material, and a method for manufacturing the same. The method for manufacturing a micro-porous structure according to the present invention comprises the following steps: mixing a chemical foaming agent, which can be foamed by heat, with metal or polymer to prepare a plate or a film; irradiating laser beam or ultrasonic or electric waves onto the plate or the film of a metal or polymer material to be foamed through local heating to form air bubbles; and forming, with the air bubbles, open-type or closed-type pores on the plate or the film.

Description

미세 다공성 구조체 및 그 제조방법{Micro-porous Structure and Method for Manufacturing the Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a microporous structure,

본 발명은 마이크로 스케일의 구멍들이 형성되어 있는 미세 다공성 필름과 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리머 또는 금속재질의 필름 또는 기판을 발포제를 혼합하여 제작하고, 상기 필름 또는 기판의 지정된 위치에 레이저를 조사하여 국부 가열함으로써 화학발포제(CBA, Chemical Blowing Agent)를 발포시켜 필름 또는 기판에 마이크로 스케일의 기공(pore)들이 서로 중첩되면서 외부로 연통된 채널 형태를 갖거나 내부에 갇혀진 기포 형태를 형성한 미세 다공성 구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a microporous film having microscale holes and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a microporous film formed by mixing a foaming agent with a polymer or metal film or substrate, Laser is irradiated to localize the film to foam the chemical blowing agent (CBA) so that microscopic pores are overlapped with each other on the film or substrate to form a channel shape communicating with the outside or a shape of air trapped inside And a method of manufacturing the same.

기존의 물은 차단하면서 물질파는 통과시키는 소재로는 W.L.고어 & 어소시에이션(W. L. Gore and Associates)의 등록 상표인 고어텍스(Gore-Tex)가 있다. 마이크로 조직을 가진 다공성 형태의 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)을 코팅한 구조로 현재 방수/방풍/투습 섬유로서 신발, 의류, 우산 등의 의류 산업 분야에 이용되고 있다. Gore-Tex, a registered trademark of W.L. Gore and Associates, is the material through which material waves pass while blocking conventional water. It is coated with porous polytetrafluoroethylene with microstructure and is currently used as a waterproof / windproof / breathable fiber in the clothing industry such as shoes, clothes, and umbrellas.

그러나 최근 이러한 방수 기술을 정보통신, 전자, 바이오 분야로 확대하려는 노력이 이루어지면서 섬유가 아닌 필름 형태의 방수 기술 확보가 시급해지고 있다. 스마트폰과 같은 휴대용 단말기의 스피커 분야와 배터리 방수 기술 분야의 방수 기술이나, 음식물을 상하지 않게 보관하는 통기성 포장재 기술 연구 등이 그 예이다. 기존의 방수기술에 대한 선행 연구로는 등록특허 제10-0599764호에 개시된 방수기판 및 그 제조방법에 대한 기술이 있다. However, recently, efforts have been made to expand the waterproof technology to information communication, electronics, and biotechnology. Examples include the loudspeaker field of portable handsets such as smart phones, waterproofing technology in battery waterproofing technology, and research on airtight packaging materials that store foods in a non-invasive manner. Prior art studies on existing waterproofing technologies include waterproofing substrates disclosed in Korean Patent No. 10-0599764 and techniques for manufacturing the same.

상기 등록특허의 방수기판은 마이크로미터 크기의 미세구멍을 통해 물 등의 액체는 차단하고 기체, 음파, 빛 등의 물질파의 통과는 허용할 수 있도록 한 것이다. The waterproof substrate of the above-described patent discloses that the liquid such as water can be blocked through the micrometer-sized fine holes, and the passage of the material wave such as gas, sound wave, and light can be allowed.

그러나 상기 등록특허의 방수기판을 비롯한 기존의 방수 기술은 도 1에 도시된 것과 같이 미세 구멍(2)이 레이저 빔에 의해 기재(1)를 일직선 형태로 관통하거나 소정의 깊이의 홈으로 형성되므로 방수 성능이 낮은 단점이 있으며, 레이저 빔의 가열시 미세 구멍 주위로 발생하는 버어(burr)(3)를 제거하기 위한 별도의 가열이나 냉각 처리가 필요하게 되므로 미세 구멍을 형성하는 과정이 복잡한 문제가 있다. However, in the conventional waterproofing technology including the waterproof substrate of the above-mentioned patent, as shown in Fig. 1, the fine holes 2 are formed by grooves of a predetermined depth or through a straight line passing through the base material 1 by the laser beam, There is a disadvantage in that the performance is low and an additional heating or cooling treatment is required to remove burrs 3 generated around the fine holes when the laser beam is heated so that the process of forming fine holes is complicated .

등록특허 제10-0599764호 (등록일자 2006년07월05일) "방수기판 및 그 제조방법"Registered Patent No. 10-0599764 (registered Jul. 05, 2006) "Waterproof Substrate and Manufacturing Method Thereof" 등록특허 제10-1203292호(등록일자 2012년11월14일) " 나노 미세 기공의 가공방법"Registered Patent No. 10-1203292 (Registration date November 14, 2012) "Processing method of nano-fine pores"

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 레이저 빔이 기판이나 필름을 관통하는 방식을 이용하지 않고, 레이저 빔이 기판이나 필름을 국부 가열하여 기판 또는 필름에 함유된 발포제를 발포시켜 마이크로 스케일의 기공(pore)들이 서로 중첩되면서 형성되도록 하여 방수 성능을 향상시킴과 동시에 기공 형성 후 별도의 후처리를 필요로 하지 않아 가공 공정을 대폭 단축시킬 수 있는 미세 다공성 구조체 및 그 제조방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a method of manufacturing a semiconductor device, To thereby form a micro-porous pore structure, which is formed by superposing micro-scale pores on each other, thereby improving the waterproof performance and greatly reducing the machining process since no separate post-treatment is required after pore formation, Method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체는, 발포제가 혼합되어 제조된 폴리머 또는 금속 재질의 필름 또는 평판으로 된 기재와; 상기 기재에 함유된 발포제가 국부 가열(local heating)에 의해 발포되면서 형성된 다수의 기공(pore)을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a microporous structure comprising: a substrate made of a polymer or metal film or a flat plate produced by mixing a foaming agent; Characterized in that the foaming agent contained in the substrate comprises a plurality of pores formed by foaming by local heating.

그리고 본 발명은 상기한 미세 다공성 구조체를 제조하기 위한 방법으로서, 발포제가 혼입된 금속 또는 폴리머 재질의 기재를 압력 조절이 가능한 챔버 내부에 투입하는 단계와; 상기 기재의 지정된 위치를 국부적으로 가열하여 기재에 함유된 발포제를 발포시켜 기공을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a method for manufacturing the above-described microporous structure, comprising the steps of: injecting a base material made of a metal or a polymer material mixed with a foaming agent into a pressure-adjustable chamber; And locally heating the designated position of the substrate to foam the foaming agent contained in the substrate to form pores.

본 발명에 따르면, 평판이나 필름으로 된 기재의 원하는 위치를 국부 가열하여 발포제를 발포시켜 마이크로 스케일의 기공을 형성함으로써 기존의 일직선 또는 균일한 곡선 형태를 갖는 미세 기공과는 현저히 다른 형태의 기공을 구현하게 된다. 따라서, 본 발명의 미세 다공성 구조체는 기존보다 우수한 방수성과, 발수성 표면, 표면적 증가, 낮은 유전율 등을 구현할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by locally heating a desired position of a substrate made of a flat plate or a film to form micro-scale pores by foaming the blowing agent, pores having a shape different from that of conventional micro pores having a straight or uniform curved shape are realized . Therefore, the microporous structure of the present invention has an effect of realizing superior waterproofness, water repellent surface, increased surface area, low dielectric constant, and the like.

이러한 본 발명의 미세 다공성 구조체는 이동통신 단말기의 스피커나 안테나 및 배터리 등에 방수 기능을 부여하는 방수 필름이나 통기성 필름, 음식물 포장재 등은 물론이고, 전자·전기 및 바이오 센서, 3차원 발포 프린팅, 반도체용 저유전 박막, 단열재, 흡음재 등에도 많은 다양한 분야에 유용하게 적용할 수 있다. The microporous structure of the present invention can be applied to various applications such as a waterproof film, a breathable film, a food packaging material, and the like for providing a waterproof function to a speaker, an antenna and a battery of a mobile communication terminal, Low dielectric thin film, heat insulating material, sound absorbing material, and the like.

도 1은 종래의 미세 다공성 구조체를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체를 제조하는 방법의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 다공성 구조체의 평면도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체의 여러가지 형태를 나타낸 것으로, 개방형 기공(open pore type)의 예들을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체의 여러가지 형태를 나타낸 것으로, 폐쇄형 기공(closed pore type)의 예들을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체에 형성되는 기공의 여러가지 형태를 나타낸 도면이다.
도 7은 폴리머로 된 기재에 펄스 레이저 빔을 조사하여 부산대학교 심볼 패턴 형태로 만들어진 펄스 레이저 빔을 조사하여 만들어진 본 발명의 미세 다공성 구조체의 현미경 사진이다.
도 8은 폴리머 평판으로 된 기재에 펄스 레이저 빔을 조사하여 다양한 형태의 기공 크기를 갖도록 된 본 발명의 미세 다공성 구조체의 현미경 사진이다.
도 9는 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체의 작용을 설명하는 도면이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional microporous structure.
2 is a view for explaining an embodiment of a method of manufacturing a microporous structure according to the present invention.
3 is a top view and a cross-sectional view of a microporous structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing various examples of the microporous structure according to the present invention, showing examples of the open pore type.
FIG. 5 shows various forms of the microporous structure according to the present invention, and shows examples of a closed pore type.
6 is a view showing various forms of pores formed in the microporous structure according to the present invention.
FIG. 7 is a microphotograph of the microporous structure of the present invention produced by irradiating a pulsed laser beam onto a polymer substrate and irradiating a pulsed laser beam made in the form of a symbol pattern of Pusan National University.
8 is a photomicrograph of a microporous structure of the present invention having a pore size of various shapes by irradiating a pulsed laser beam onto a substrate made of a polymer plate.
9 is a view for explaining the action of the microporous structure according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of a microporous structure and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 금속 또는 폴리머 재질의 평판 또는 필름에 마이크로 스케일의 다수의 기공(pore)을 형성한 미세 다공성 구조체와 이 미세 다공성 구조체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체는, 금속 또는 폴리머에 열에 의해 발포하는 화학 발포제를 혼합하여 평판 또는 필름으로 제작한 다음, 상기 금속 또는 폴리머 재질의 평판이나 필름에 레이저 빔을 조사하거나 초음파 또는 전자전기 파장을 방출하여 국부 가열을 통해 발포제를 발포시킴으로써 기포를 생성하고, 상기 기포에 의해 평판이나 필름에 개방형 기공(open pore type) 또는 폐쇄형 기공(closed pore type)을 형성하는 방법으로 제조된다. The present invention relates to a microporous structure in which a plurality of micro-scale pores are formed on a flat plate or film of a metal or polymer material, and a method of manufacturing the microporous structure. The microporous structure according to the present invention may be produced by mixing a metal or a polymer with a chemical foaming agent which is foamed by heat to prepare a flat plate or a film and then irradiating a laser beam onto the flat plate or film of the metal or polymer material, To generate bubbles by blowing the foaming agent through local heating, and to form open pore type or closed pore type on the plate or film by the bubbles.

도 2는 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체를 제조하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면으로, 발포제가 혼입된 금속 또는 폴리머 재질의 기재(10)를 압력 조절이 가능한 챔버(C) 내부에 투입하고, 챔버(C) 내부를 공기, 이산화탄소(CO2) 또는 질소(N2) 등의 가스로 채운다. FIG. 2 is a view for explaining an example of a method of manufacturing a microporous structure according to the present invention. A substrate 10 made of metal or polymer mixed with a foaming agent is introduced into a chamber C capable of controlling pressure, The interior of the chamber C is filled with a gas such as air, carbon dioxide (CO 2 ), or nitrogen (N 2 ).

이어서, 챔버(C)의 상측에서 레이저 조사장치(미도시)를 기재(10)에 대해 상대 이동시키면서 펄스 레이저 빔(pulsed laser beam)을 조사한다. 상기 레이저 조사장치에서 방출된 펄스 레이저 빔은 챔버(C) 상부면의 석영이나 유리 등의 투명 재질로 된 윈도우(W)를 통과하여 기재(10)의 지정된 위치에 촛점이 맞춰지면서 기재(10)의 지정된 위치를 국부적으로 가열하게 된다. 상기 펄스 레이저 빔은 파장(λ)이 0.1 ~ 100 ㎛ 인 것이 바람직하다. Subsequently, a pulsed laser beam is irradiated while moving a laser irradiation device (not shown) relative to the substrate 10 on the upper side of the chamber C. The pulsed laser beam emitted from the laser irradiator passes through a window W made of a transparent material such as quartz or glass on the upper surface of the chamber C and is focused on a designated position of the substrate 10, And locally heats the designated position of " The pulse laser beam preferably has a wavelength (lambda) of 0.1 to 100 mu m.

이와 같이 레이저 빔에 의해 국부적으로 가열된 부위에서는 발포제가 발포하면서 기포(bubble)가 형성되고, 상기 기포는 독립적으로 또는 중첩되면서 기공(20)(pore)을 형성하게 된다. 상기 레이저 빔의 조사에 의해 국부적으로 가열되는 기재(10)의 온도는 기재(10)의 원료는 용융시키지 않고 기재(10)에 함유된 발포제만 발포시킬 정도의 온도로 제어된다. As described above, at the portion locally heated by the laser beam, the foaming agent bubbles and bubbles are formed, and the bubbles form pores 20 independently or superimposed. The temperature of the substrate 10 heated locally by the irradiation of the laser beam is controlled to a temperature sufficient to foil only the foaming agent contained in the substrate 10 without melting the raw material of the substrate 10. [

이 때, 상기 챔버(C) 내부로 주입되는 가스의 양을 조절하여 챔버(C) 내부 압력을 조절함으로써 상기 기재(10)에 형성되는 기공(20)을 개방형 기공(open pore type) 또는 폐쇄형 기공(closed pore type)으로 조절할 수 있다. 즉, 챔버(C) 내부의 압력을 낮게 조정하면 기재(10)에 형성된 기포가 기재(10)의 외부로 분출되면서 개방형 기공이 형성되고, 챔버(C) 내부의 압력을 높게 조정하면 기재(10)에 형성된 기포가 기재(10) 외부로 분출되지 못하고 기재(10) 내부에 갖혀져 폐쇄형 기공을 형성하게 된다.The pores 20 formed in the substrate 10 may be formed in an open pore type or a closed pore type by adjusting the pressure of the chamber C by controlling the amount of gas injected into the chamber C. [ It can be controlled by closed pore type. That is, when the pressure inside the chamber C is adjusted to a low level, bubbles formed in the substrate 10 are ejected to the outside of the substrate 10 to form open pores. When the pressure inside the chamber C is adjusted to a high level, Can not be ejected to the outside of the substrate 10 but are trapped inside the substrate 10 to form closed pores.

상기 기재(10)는 두께가 0.001 ~ 10,000㎛ 인 금속 또는 폴리머 재질의 평판 또는 필름으로, 상기 기재(10)가 금속 재질인 경우 금속에 혼입되는 발포제는 TiH2 이고, 기재(10)가 폴리머일 경우에는 발포제가 아조디카본아미드(Azodicarbonamide)인 것이 바람직하다. The substrate 10 is a flat plate or a film made of a metal or a polymer material having a thickness of 0.001 to 10,000 μm. When the substrate 10 is made of a metal, the foaming agent incorporated into the metal is TiH 2 . It is preferable that the foaming agent is azodicarbonamide.

상기와 같이 기재(10)에 펄스 레이저 빔이 조사되어 국부 가열됨으로써 생성되는 기공(20)은 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이 복수개의 기공(20)들이 서로 중첩된 채널(channel) 형태의 기공군(氣孔群)(21)을 이루면서 기재(10)의 양쪽 표면을 통해 외부로 연통된 개방형 기공(open pore type)을 형성하거나, 도 5에 도시된 것과 같이 복수개의 기공(20)이 독립적으로 또는 서로 중첩되어 기공군(21)을 형성한 상태로 기재(10)의 내부에 갖혀진 폐쇄형 기공(closed pore type)을 형성할 수 있다. 기공(20)이 복수개가 서로 중첩되거나 독립적으로 형성되되 기재(10)의 한쪽 표면을 통해서만 외부로 연통되는 구조는 폐쇄형 기공으로 간주하며, 복수개의 기공(20)이 서로 중첩되거나 독립적으로 기재(10)의 양쪽 표면을 통해 외부로 연통되는 구조는 개방형 기공으로 간주하여 설명한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the pores 20 formed by heating the substrate 10 with the pulsed laser beam as described above are locally heated in a channel-like manner in which a plurality of pores 20 are superimposed on one another An open pore type communicating with the outside through both surfaces of the substrate 10 may be formed while forming a pneumatic group 21 or a plurality of pores 20 may be formed independently of each other as shown in FIG. Or a closed pore type trapped inside the substrate 10 in a state where the pore group 21 is formed by overlapping with each other. A structure in which a plurality of pores 20 are overlapped with each other or independently formed and communicated to the outside only through one surface of the substrate 10 is regarded as a closed pore and a plurality of pores 20 are overlapped with each other or independently 10 are referred to as open pores.

상기 개방형 기공(20)과 폐쇄형 기공(20)은 하나의 기재(10)에 함께 존재할 수 있다(도 4의 D 도면 참조). 도 4에 도시된 개방형 기공은 복수개의 기공(20)들이 서로 중첩되어 연결되면서 일직선에 가까운 채널을 이루거나(도 4의 A 및 B 도면 참조), 복수개의 기공(20)들이 서로 구불구불하게 얽히면서 중첩되는 구조(도 4의 C 및 D 도면 참조)로 형성될 수 있다. 또한, 기재(10)에 형성되는 기공(20)의 크기는 비교적 균일하게 형성될 수도 있지만, 여러가지 다양한 크기로 제어될 수도 있다. The open pores 20 and the closed pores 20 may coexist in one substrate 10 (see diagram D in Fig. 4). The open pores shown in FIG. 4 are formed by forming a plurality of pores 20 in a superimposed manner to form a straight channel (refer to A and B in FIG. 4), or a plurality of pores 20 are entangled (See C and D in Fig. 4). In addition, the size of the pores 20 formed in the substrate 10 may be relatively uniform, but may be controlled in various sizes.

상기 기재(10)에 형성되는 기공(20)이 폐쇄형 기공(20)일 경우, 도 5의 A에 도시된 것처럼 복수개의 기공(20)이 독립적으로 기재(10) 내부에 존재할 수도 있지만, 도 5의 B 및 C에 도시된 것처럼 복수개의 기공(20)이 서로 중첩되면서 기공군(21)을 형성하되, 기공군(21)이 기재(10)의 한쪽 표면을 통해 외부와 연통되거나, 기공군(21)이 기재 내부에 완전히 갖힌 구조를 가질 수 있다. When the pores 20 formed in the substrate 10 are closed pores 20, a plurality of pores 20 may exist independently in the substrate 10 as shown in FIG. 5A, A plurality of pores 20 are superimposed on each other to form a pneumatic group 21 as shown in B and C of FIG. 5 and the pneumatic group 21 is communicated with the outside through one surface of the base material 10, (21) may be completely enclosed within the substrate.

이와 같이 본 발명에 따른 미세 다공성 구조체를 구성하는 기재(10)에 형성된 기공(20)은 단독으로 마이크로 스케일의 크기를 가질 뿐만 아니라, 기공(20)이 일직선이나 매끄러운 곡선으로 이루어지지 않고, 기공(20)의 내면이 불규칙하고 울퉁불퉁한 면을 가지며, 복수개의 기공(20)이 서로 중첩되면서 구불구불한 통로(channel)를 이루게 되므로 물과 같은 액체가 기재(10)를 통과하기 위한 동선이 길어지게 되고, 통로의 직경(또는 폭)이 계속 변화하여 내부의 최소 직경은 더 작은 구멍을 형성하게 되므로 기공(20)의 크기가 다소 크게 형성되더라도 물이 기공(20)을 통과할 수 있는 가능성이 거의 없게 되어 방수성을 더욱 향상시킬 수 있는 이점을 제공하게 된다.As described above, the pores 20 formed in the substrate 10 constituting the microporous structure according to the present invention have not only a microscale size, but also pores 20 are not formed in a straight line or a smooth curve, 20 have irregular and uneven surfaces and a plurality of pores 20 are superimposed on each other to form a serpentine channel so that a liquid such as water flows for a long time to pass through the substrate 10 The diameter (or width) of the passage continuously changes and the minimum inside diameter forms a smaller hole. Therefore, even if the size of the pore 20 is formed to be somewhat large, the possibility of the water passing through the pore 20 is almost So that the waterproof property can be further improved.

상기 기재(10)에 형성되는 기공(20)의 형태는 도 6에 도시된 것과 같이 원형이나 타원형, 육각형 등의 다각형, 구름형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 그리고, 상기 기공(20)의 크기(원형일 경우는 직경, 타원형일 경우는 장폭의 길이, 다각형과 구름형일 경우 최대 폭의 길이를 기준으로 함)는 0.001 ~ 1000 ㎛인 것이 바람직하다. The shape of the pores 20 formed in the substrate 10 may have various shapes such as a circle, an ellipse, a polygon such as a hexagon, and a cloud, as shown in FIG. The diameter of the pores 20 (diameter in the case of a circular shape, length of a long width in the case of an ellipse, and length of a maximum width in the case of a polygonal shape and a rolling shape) is preferably 0.001 to 1000 탆.

도 7은 폴리머 기재(10)에 펄스 레이저 빔을 조사하고 챔버(C)의 압력을 조정하여 기공(20)을 부산대학교 심볼 형태로 패터닝한 현미경 사진이고, 도 8은 아조디카본아미드(Azodicarbonamide) 발포제가 혼입된 폴리머 평판으로 된 기재(10)에 펄스 레이저 빔을 조사하고 챔버(C)의 압력을 조정하여 다양한 크기의 미세 기공(20)을 형성한 현미경 사진이다. 7 is a micrograph of the pore 20 patterned in the form of a symbol of Pusan National University by irradiating the pulsed laser beam onto the polymer substrate 10 and adjusting the pressure of the chamber C, FIG. 8 is a photograph of the azodicarbonamide, A microscope photograph is shown in which micro-pores 20 of various sizes are formed by irradiating a pulsed laser beam onto a substrate 10 made of a polymer plate into which a foaming agent is incorporated and adjusting the pressure of the chamber C.

이와 같이 본 발명은 평판이나 필름으로 된 기재(10)의 원하는 위치에 레이저 빔을 조사하거나 초음파 또는 전자전기 파장(Electro magnetic wave)을 가하여 순간적인 국부 가열을 통해 발포제를 발포시켜 마이크로 스케일의 기공(20)을 형성함으로써 기존의 일직선 또는 균일한 곡선 형태를 갖는 미세 기공과는 현저히 다른 형태의 기공(20)을 구현하게 된다. 따라서, 도 9에 도시된 것과 같이 본 발명의 미세 다공성 구조체는 물은 기공(20)을 통과하지 못하고, 가스, 열, 음파와 빛 등의 물질파는 기공(20)을 통과할 수 있도록 하여 기존보다 우수한 방수성과, 발수성 표면, 표면적 증가, 낮은 유전율 등을 구현하게 된다. As described above, according to the present invention, a laser beam is irradiated to a desired position of a substrate 10 made of a flat plate or a film, an ultrasonic wave or an electromagnetic wave is applied thereto, and the foaming agent is foamed through instantaneous local heating to form microscale pores 20 to form pores 20 which are significantly different from the conventional micropores having a straight line or a uniform curved shape. Therefore, as shown in FIG. 9, the microporous structure of the present invention can not allow water to pass through the pores 20, and allows material waves such as gas, heat, sound waves and light to pass through the pores 20, Excellent water resistance, water repellent surface, increased surface area and low dielectric constant.

이러한 본 발명의 미세 다공성 구조체는 이동통신 단말기의 스피커나 배터리 등에 방수 기능을 부여하는 방수 필름이나 통기성 필름, 음식물 포장재 등은 물론이고, 전자·전기 및 바이오 센서, 3차원 발포 프린팅, 반도체용 저유전 박막, 단열재, 흡음재 등에도 많은 다양한 분야에 유용하게 적용할 수 있다. The microporous structure of the present invention can be applied to various applications such as a waterproof film, a breathable film, a food packaging material, and the like for providing a waterproof function to a speaker or a battery of a mobile communication terminal, Thin films, heat insulating materials, sound absorbing materials, and the like.

또한 기재(10)에 조사되는 레이저 빔의 파장이나 초점 거리, 챔버(C) 내부의 압력 등의 여러가지 공정 변수를 제어하여 기공(20)의 크기나 형태, 밀도 등을 적용 제품의 용도에 적합하게 조정할 수 있다. It is also possible to control various process parameters such as the wavelength of the laser beam irradiated on the substrate 10 and the focal distance and the pressure inside the chamber C so that the size, Can be adjusted.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

10 : 기재 20 : 기공
21 : 기공군 C : 챔버
W : 윈도우10: substrate 20: porosity
21: air force C: chamber
W: Windows

Claims (14)

발포제가 혼합되어 제조된 폴리머 또는 금속 재질의 필름 또는 평판으로 된 기재(10)와;
상기 기재(10)에 함유된 발포제가 국부 가열(local heating)에 의해 발포되면서 형성된 다수의 기공(pore)(20)을 포함하는 미세 다공성 구조체.A substrate 10 made of polymer or metal film or plate made by mixing a foaming agent;
A microporous structure comprising a plurality of pores (20) formed by foaming of a blowing agent contained in the substrate (10) by local heating. 제1항에 있어서, 상기 기재(10)에는 기재(10)의 지정된 위치에 레이저 빔을 조사하거나, 초음파 또는 전기전자 파장(Electro magnetic wave)을 가하여 순간적으로 발포제가 가열됨으로써 기공(20)이 형성된 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체.The method according to claim 1, wherein the base material (10) is irradiated with a laser beam at a designated position of the base material (10), or an ultrasonic wave or an electric electromagnetic wave is applied to instantaneously heat the blowing agent ≪ / RTI > 제2항에 있어서, 상기 기공(20)은 원형, 또는 타원형, 또는 다각형, 또는 구름형으로 된 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체.The microporous structure according to claim 2, wherein the pores (20) are circular, elliptical, polygonal, or rolling. 제3항에 있어서, 상기 기공(20)은 복수개가 서로 중첩되어 기공군(21)을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체.The microporous structure according to claim 3, wherein a plurality of pores (20) are superimposed on each other to form a pore group (21). 제3항에 있어서, 상기 기공(20) 또는 기공군(21)은 0.001 ~ 1000 ㎛의 직경 또는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체.4. The microporous structure according to claim 3, wherein the pores (20) or pores (21) have a diameter or width of 0.001 to 1000 mu m. 제4항에 있어서, 상기 기공군(21)은 기재(10)의 한쪽 표면 또는 양쪽 표면을 통해 외부로 개방된 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체.5. The microporous structure of claim 4, wherein the air support (21) is open to the outside through one or both surfaces of the substrate (10). 제1항에 있어서, 상기 기재(10)의 두께는 0.001 ~ 10,000㎛ 인 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체.The microporous structure according to claim 1, wherein the thickness of the substrate (10) is 0.001 to 10,000 占 퐉. 제1항에 있어서, 상기 기재(10)에 함유된 발포제는 기재(10)가 금속일 경우 TiH2 이고, 기재(10)가 폴리머일 경우 아조디카본아미드(Azodicarbonamide)인 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체.The method of claim 1, wherein the blowing agent contained in the substrate (10) is TiH 2 when the substrate (10) is a metal and is azodicarbonamide when the substrate (10) is a polymer. Structure. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 미세 다공성 구조체를 제조하기 위한 방법으로서,
발포제가 혼입된 금속 또는 폴리머 재질의 기재(10)를 압력 조절이 가능한 챔버(C) 내부에 투입하는 단계와;
상기 기재(10)의 지정된 위치를 국부적으로 가열하여 기재(10)에 함유된 발포제를 발포시켜 기공(20)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체의 제조방법.9. A method for producing a microporous structure according to any one of claims 1 to 8,
(10) of a metal or polymer material into which a foaming agent has been incorporated into a pressure-adjustable chamber (C);
And locally heating the designated location of the substrate (10) to foam the foaming agent contained in the substrate (10) to form the pores (20). 제9항에 있어서, 상기 기공(20)을 형성하는 단계에서는 챔버(C)의 외부에서 기재(10)에 레이저 빔을 조사하여 기공(20)의 지정된 위치를 국부 가열하여 발포제를 발포시키는 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체의 제조방법.The method according to claim 9, wherein in the step of forming the pores (20), a laser beam is irradiated to the substrate (10) from the outside of the chamber (C) to locally heat a specified position of the pores (20) Wherein the microporous structure is formed by a method comprising the steps of: 제10항에 있어서, 상기 기재(10)에 레이저 빔을 조사할 때 기재(10)와 레이저 빔 조사장치를 상대 이동시키면서 기재(10)의 설정된 위치에 제한적으로 기공(20)을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체의 제조방법.11. The method according to claim 10, characterized in that when the laser beam is irradiated onto the substrate (10), the pores (20) are formed at a predetermined position of the substrate (10) while relatively moving the substrate (10) Wherein the microporous structure is formed by a method comprising the steps of: 제9항에 있어서, 상기 기공(20)을 형성하는 단계에서 챔버(C) 내부에 가스를 채워넣은 상태에서 진행되는 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체의 제조방법.10. The method of claim 9, wherein the step of forming the pores (20) is performed while filling the chamber (C) with gas. 제12항에 있어서, 상기 챔버(C) 내부의 가스압력을 조정하여 기재(10)에 형성되는 기공(20)이 기재(10) 내부에 갖혀 있는 폐쇄형 기공을 형성하거나, 기공(20)이 기재(10)의 양쪽 표면을 통해 외부로 개방된 개방형 기공을 형성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체의 제조방법.The method according to claim 12, wherein the gas pressure in the chamber (C) is adjusted to form a closed pore in which the pores (20) formed in the substrate (10) To form open pores open to the outside through both surfaces of the substrate (10). 제10항에 있어서, 상기 레이저 빔은 파장(λ)이 0.1 ~ 100 ㎛ 인 펄스 레이저인 것을 특징으로 하는 미세 다공성 구조체의 제조방법.
11. The method of claim 10, wherein the laser beam is a pulsed laser having a wavelength (lambda) of 0.1 to 100 mu m.
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