KR101238670B1

KR101238670B1 - 친수성 박막 제조방법

Info

Publication number: KR101238670B1
Application number: KR1020100069762A
Authority: KR
Inventors: 김진호; 황종희; 임태영; 김세기; 이미재
Original assignee: 한국세라믹기술원
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2013-03-04
Also published as: KR20120009642A

Abstract

본 발명은, 친수성 박막을 형성하려는 기판을 친수 처리하는 단계와, 수용액 상태에서 양전하를 띠는 전해질 폴리머 용액에 상기 기판을 침적시키는 단계와, 수용액 상태에서 음전하를 띠는 폴리아크릴산 용액에 상기 기판을 침적시키는 단계를 포함하며, 상기 전해질 폴리머 용액과 상기 폴리아크릴산 용액은 pH가 0.5∼5 범위의 산성을 띠는 용액인 것을 특징으로 하는 친수성 박막 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 높은 투과율과 낮은 표면 접촉각을 갖는 친수성 방지막을 상온·상압에서 균일하게 형성할 수 있다.

Description

친수성 박막 제조방법{Manufacturing method of hydrophilic thin film}

본 발명은 친수성 박막 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 높은 투과율과 낮은 표면 접촉각을 갖는 친수성 방지막을 상온·상압에서 균일하게 형성할 수 있는 친수성 박막 제조방법에 관한 것이다.

최근 전해질 폴리머를 이용한 박막 제조에 관한 연구가 보고되고 있다. 전해질 폴리머를 이용하여 제조된 박막은 센서(sensors), 약물운반체(drug delivery carriers), 마이크로패터닝(micro patterning), 멤브레인(membranes), 분자 캡슐화를 위한 마이크로컨테이너(micro containers for molecules encapsulation), 광학필터(optical filter), 반사방지코팅(anti-reflection coating) 등과 같이 그 응용 분야가 다양하다.

특히, 낮은 표면 접촉각을 갖는 친수성 박막은 빗물, 먼지와 같은 외부 오염물질에 의한 오염도를 저하시키는 내오염성 코팅막 뿐만 아니라, 김서림 방지(anti-fogging)막으로서도 이용될 수 있다.

친수성 박막을 제조하는 방법으로는 졸-겔(sol-gel)법, 스퍼터링(sputtering)법, 화학기상증착(chemical vapor deposition; CVD)법 등이 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 방법들은 공정이 복잡하고, 기판 표면에 친수성 박막을 균일하게 코팅하기가 어려울 뿐만 아니라, 원하는 두께의 박막을 얻는데도 한계가 있으며, 입자들이 서로 응집되는 현상이 발생하는 문제가 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 높은 투과율과 낮은 표면 접촉각을 갖는 친수성 방지막을 상온·상압에서 균일하게 형성할 수 있는 친수성 박막 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명은, (a) 친수성 박막을 형성하려는 기판을 친수 처리하는 단계와, (b) 수용액 상태에서 양전하를 띠는 전해질 폴리머 용액에 상기 기판을 침적시키는 단계와, (c) 수용액 상태에서 음전하를 띠는 폴리아크릴산 용액에 상기 기판을 침적시키는 단계를 포함하며, 상기 전해질 폴리머 용액과 상기 폴리아크릴산 용액은 pH가 0.5∼5 범위의 산성을 띠는 용액인 것을 특징으로 하는 친수성 박막 제조방법을 제공한다.

상기 전해질 폴리머 용액은 폴리(아릴아민 하이드로클로라이드), 폴리 디아릴디메틸암모늄 클로라이드 및 폴리에틸렌이민 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.

상기 (b) 단계와 상기 (c) 단계를 수행하는 과정을 1 바이레이어로 하고, 상기 바이레이어의 수가 복수를 이루도록 (b) 단계와 상기 (c) 단계를 반복 수행하여 원하는 두께의 친수성 박막을 형성할 수 있다.

상기 바이레이어의 수가 5∼100 범위를 이루게 하여 상기 기판 표면에 코팅되는 친수성 박막의 두께를 조절할 수 있다.

친수성 박막 제조방법은, 상기 (b) 단계와 상기 (c) 단계 사이에, 상기 친수성 박막의 밀착 강도를 증가시키기 위하여 상기 전해질 폴리머 용액에 침적된 기판을 글루타르알데히드 용액에 침적시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 (b) 단계, 글루타르알데히드 용액에 침적시키는 단계 및 상기 (c) 단계를 수행하는 과정을 1 바이레이어로 하고, 상기 바이레이어의 수가 복수를 이루도록 반복 수행하여 원하는 두께의 친수성 박막을 형성할 수 있다.

상기 기판을 친수 처리하는 단계는, 증류수, 알코올 및 OH기를 갖는 수산화물을 첨가한 용액에 상기 기판을 담근 후, 상기 기판을 증류수로 세정하는 단계로 이루어질 수 있다.

상기 알코올은 에탄올, 메탄올 또는 이소프로필알코올이고, 상기 수산화물은 수산화칼륨 또는 수산화나트륨이며, 상기 기판을 친수 처리하는 단계는 증류수, 알코올 및 수산화물을 첨가한 용액에 상기 기판을 담근 후, 10kHz∼5MHz 범위의 주파수를 인가하여 초음파 처리한 후, 상기 기판을 증류수로 세정하는 단계로 이루어질 수 있다.

상기 친수성 박막 제조방법은, 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서, 상기 기판을 침적시킨 후에 증류수로 세정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 높은 투과율과 낮은 표면 접촉각을 갖는 친수성 박막을 상온·상압에서 균일하게 형성할 수 있다.

본 발명에 의해 제조된 친수성 박막은 높은 투과율과 낮은 표면 접촉각을 가지므로 내오염 코팅막, 김서림 방지막으로도 적용이 가능하다.

양전하를 갖는 전해질 폴리머 용액 침적 공정과 PAA 용액 침적 공정 사이에 GA의 침적 공정을 추가하여 제조한 친수성 박막은 양전하를 갖는 전해질 폴리머와 음전하를 갖는 PAA를 이용하여 형성된 친수성 박막보다 표면조도가 낮고, 박막의 두께도 얇게 형성할 수 있으며, 밀착력도 증가된다.

도 1a는 (PAH/PAA)₁₀ 박막의 미세구조를 보여주는 전계방출 투과전자현미경(FE-SEM) 사진이고, 도 1b는 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 미세구조를 보여주는 FE-SEM 사진이다.
도 2a는 (PAH/PAA)₁₀ 박막의 표면 거칠기를 보여주는 도면이고, 도 2b는 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 표면 거칠기를 보여주는 도면이다.
도 3은 Si 기판 위에 증착된 박막의 퓨리에변환 적외선(fourier transform infrared; FT-IR) 스펙트럼(spectrum)을 보여주는 도면이다.
도 4a는 (PAH/PAA)₁₀ 박막의 접촉각을 보여주는 도면이고, 도 4b는 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 접촉각을 보여주는 도면이다.
도 5는 (PAH/PAA)₁₀ 박막과 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 투과율을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서는 습식 공정법인 레이어-바이-레이어(layer-by-layer; 이하 'LBL'이라 함)법을 이용하여 친수성 박막을 형성하는 방법을 제시한다.

LBL법은 박막제조 공정이 간단하고, 막 두께를 나노 스케일로 제어하기 용이하며, 대면적 코팅에 유리한 장점을 갖고 있다. LBL법은 상온·상압에서 물에 녹거나 분산되어 양전하 혹은 음전하를 갖는 전해질 폴리머나 나노 입자들을 갖는 용액에 기판을 번갈아 침적하여 서로 다른 전하를 갖는 물질의 정전기력을 이용하여 박막을 제조하는 기술이다. LBL법에 의해 전해질 용액의 농도, pH, 침적시간 등을 제어함으로써 다양한 구조의 표면을 갖는 박막을 제조할 수 있다.

친수성 박막을 제조하기 위한 전해질 폴리머로서 약전해질 폴리머인 폴리(아릴아민 하이드로클로라이드)(poly(allylamine hydrochloride); 이하 'PAH'라 함), 폴리 디아릴디메틸암모늄 클로라이드(poly diallyldimethylammonium chloride; 이하 'PDDA'라 함) 및 폴리에틸렌이민(polyethylenimine; 이하 'PEI'라 함) 중에서 선택된 1종 이상의 물질과, 음전하를 갖는 폴리아크릴산(poly(acrylic acid); 이하 'PAA'라 함)을 사용한다. 친수성 박막의 밀착강도를 증가시키기 위하여 글루타르알데히드(glutaraldehyde; 이하 'GA'라 함)를 사용한다.

본 발명에서는 수용액 상태에서 양전하를 띠는 PAH, PDDA 및 PEI 중에서 선택된 1종 이상의 물질과 수용액 상태에서 음전하를 띠는 PAA를 사용하고, 이런 전해질 폴리머는 LBL법에 의해 다양한 기판 위에 적층될 수 있다.

약전해질 폴리머인 양전하를 띠는 PAH, PDDA 및 PEI 중에서 선택된 1종 이상의 전해질 폴리머와 음전하를 띠는 전해질 폴리머인 PAA를 사용하여 제조한 다층 박막의 막 두께, 표면구조, 표면 접촉각은 용액의 pH 변화에 따라 달라지며, 특히 박막의 접촉각은 용액의 pH 뿐만 아니라, 최외각 물질, 적층수, 오토/핸드 딥핑(auto/hand dipping) 조건에 따라서도 변화한다.

이하에서, 친수성 박막을 제조하는 방법을 더욱 구체적으로 설명한다.

친수성 박막을 제조하기 위하여 양전하를 갖는 PAH, PDDA 및 PEI 중에서 선택된 1종 이상의 전해질 폴리머와 음전하를 갖는 PAA를 사용한다. 양전하를 갖는 전해질 폴리머와 음전하를 갖는 PAA 전해질 폴리머 용액의 농도는 0.001∼1.0M 범위인 것이 바람직하고, 전해질 폴리머는 염산(HCl)과 같은 산(acid)을 이용하여 pH가 0.5∼5.0 정도가 되게 적정하는 것이 바람직하다. 친수성 박막의 밀착강도를 증가시키기 위한 GA 수용액은 GA가 증류수에 0.1∼10.0 wt% 함유되는 농도인 것이 바람직하다.

친수성 박막을 형성하려는 기판을 친수 처리한다. 상기 기판의 친수 처리는 증류수와 에탄올, 이소프로필알콜, 메탄올과 같은 알코올을 섞은 후, OH기를 갖는 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH)과 같은 수산화물을 첨가한 용액에 기판을 담근 다음 증류수로 세정하는 과정으로 이루어질 수 있다. 예컨대, 기판의 친수 처리를 위해 증류수와 에탄올을 2:3의 부피비로 섞은 후 KOH를 1.0 wt% 첨가한 용액에 기판을 담그고 5~10분 초음파 처리를 한 다음 증류수를 이용하여 세정하는 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 초음파 처리는 증류수, 알코올 및 수산화물이 균일하게 혼합하고 OH기가 기판 표면에 균일하게 부착되게 하기 위하여 수행하며, 10kHz∼5MHz 범위의 주파수를 인가하여 수행하는 것이 바람직하다.

친수 처리된 기판을 양전하를 갖는 전해질 폴리머 용액에 침적한 후 증류수로 세정하고, 음전하을 갖는 PAA 용액에 침적한 후 증류수로 세정하여 친수성 박막을 형성할 수 있다. 예컨대, PAH/PAA 박막은 친수 처리된 기판을 PAH 용액에 5분간 침적한 후 증류수로 1분 동안 세정하고, PAA 용액에 5분간 침적한 후 증류수로 1분 동안 세정하여 형성할 수 있다. 기판 위에 양전하를 갖는 전해질 폴리머를 적층한 후 PAA를 적층하여 제조하는 과정을 1 바이레이어(bilayer)로 하고, 이 과정을 복수 회 반복하여 원하는 두께의 친수성 박막을 형성할 수 있다. 상기 바이레이어의 수가 5∼100 범위를 이루게 하여 상기 기판 표면에 코팅되는 친수성 박막의 두께를 조절할 수 있다.

박막의 밀착 강도를 증가시키기 위하여 GA를 사용하는 경우, 친수 처리된 기판을 양전하를 갖는 전해질 폴리머 용액에 침적한 후 증류수로 세정하고, GA 용액에 침적한 후 증류수로 세정한 다음, 음전하를 갖는 전해질 폴리머 용액에 침적한 후 증류수로 세정하여 친수성 박막을 형성할 수 있다. 기판 위에 양전하를 갖는 전해질 폴리머를 적층하고 GA를 적층한 후, PAA를 적층하여 제조하는 과정을 1 바이레이어(bilayer)로 하고, 이 과정을 복수 회 반복하여 원하는 두께의 친수성 박막을 형성할 수 있다.

양전하를 갖는 전해질 폴리머와 음전하를 갖는 PAA를 이용하여 형성된 친수성 박막은 표면에 약 100㎚ 이하의 폴리머 입자상을 갖는 구조를 나타내며, 양전하를 갖는 전해질 폴리머와 PAA 사이에 GA를 추가하여 제조한 친수성 박막은 양전하를 갖는 전해질 폴리머와 음전하를 갖는 PAA를 이용하여 형성된 친수성 박막보다 더 작은 입자상을 갖는 표면 구조를 나타낸다.

또한, 양전하를 갖는 전해질 폴리머와 PAA 사이에 GA를 추가하여 제조한 친수성 박막은 양전하를 갖는 전해질 폴리머와 음전하를 갖는 PAA를 이용하여 형성된 친수성 박막보다 표면조도가 낮고, 박막의 두께도 얇게 형성할 수 있다. 이것은 양전하를 갖는 전해질 폴리머의 아민(amine)(NH₂)과 GA의 알데히드(aldehyde)가 서로 결합함에 따라 음전하를 갖는 PAA는 PAH와 결합이 줄어들게 되고, pH가 낮은 영역에서 PAA는 이온화도가 낮기 때문에 꼬인 구조를 형성하며, 이런 PAA가 PAH-GA의 결합으로 인해 PAH와의 결합이 줄어들게 되면 최종 친수성 박막의 두께는 낮아지며 표면 거칠기도 낮아지는 것으로 추측된다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 더욱 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서는 친수성 박막을 제조하기 위하여 PAH 및 PAA를 사용하여 LBL법에 의해 PAH/PAA 박막을 제조하였고, 또한 PAH, Ga 및 PAA를 사용하여 LBL법에 의해 PAH/GA/PAA 박막을 제조하였으며, 글루타르알데히드(glutaraldehyde; GA)의 첨가에 따른 박막의 미세구조, 광학적 특성 및 결합력 특성을 평가하였다.

LBL법을 이용하여 친수성 박막을 제조하기 위하여 양전하를 갖는 PAH(Aldrich, Mw=70,000)와 음전하를 갖는 PAA(Aldrich, Mw=100,000, 35wt% solution in water)를 사용하였다. 사용된 두 전해질 폴리머의 농도는 0.01M 이고, 용액의 pH는 HCl를 이용하여 각각 pH 2.5로 적정하였다.

박막의 밀착강도를 증가시키기 위하여 글루타르알데히드(glutaraldehyde; GA)(Mw=100.12, 25% aqueous solution) 수용액은 2.0 wt% 농도로 만들어 사용하였다.

기판으로는 슬라이드 유리(slide glass)를 사용하였고, 기판의 친수 처리를 위해 증류수와 에탄올을 2:3의 부피비로 섞은 후 KOH를 1.0 wt% 첨가한 용액에 기판을 담근 후 5~10분 초음파 처리를 한 다음 증류수를 이용하여 세정하였다.

친수 처리된 기판을 PAH 용액에 5분간 침적한 후 증류수로 1분 동안 세정하고, PAA 용액에 5분간 침적한 후 증류수로 1분 동안 세정하여 PAH/PAA 박막을 형성하였다. 기판 위에 PAH를 적층한 후 PAA를 적층하여 제조하는 과정을 1 바이레이어(bilayer)로 하고, 이 과정을 10회 반복하여 (PAH/PAA)₁₀ 박막을 형성하였다.

박막의 밀착 강도를 증가시키기 위하여 GA를 사용하는 경우, 친수 처리된 기판을 PAH 용액에 5분간 침적한 후 증류수로 1분 동안 세정하고, GA 용액에 5분간 침적한 후 증류수로 1분 동안 세정한 다음, PAA 용액에 5분간 침적한 후 증류수로 1분 동안 세정하여 PAH/GA/PAA 박막을 형성하였다. 기판 위에 PAH를 적층하고 GA를 적층한 후, PAA를 적층하여 제조하는 과정을 1 바이레이어(bilayer)로 하고, 이 과정을 10회 반복하여 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막을 형성하였다.

이하에서, 기판 위에 PAH 적층 후 PAA를 적층하여 제조된 박막을 PAH/PAA로 표기하고 이 과정을 1 바이레이어(bilayer)로 하여 10 바이레이어(bilayers)를 적층했을 때, (PAH/PAA)₁₀ 라고 표기한다. 또한, GA 수용액을 이용하여 박막을 제조할 때는 PAH, GA 및 PAF를 순차적으로 적층하여 제조된 박막을 PAH/GA/PAA로 표기하였고, 이 과정을 1 바이레이어(bilayer)로 하여 10 바이레이어(bilayers)를 적층했을 때, (PAH/GA/PAA)₁₀ 라고 표기한다.

제조된 박막의 표면 미세구조를 확인하기 위하여 전계방출 투과전자현미경(field emission transmission electron microscope; 이하 'FE-TEM'이라 함)(히타치(Hitachi)사)를 사용하였고, 박막의 광학적 특성을 분석하기 위하여 자외선-비스 분광광도계(UV-Vis spectrophotometer)(V-570, JASCO)를 이용하여 투과율을 측정하였다. 박막 표면의 조도는 원자간력현미경(atomic force microscope; 이하 'AFM'이라 함)(브르커(Bruker)사)을 이용하여 측정하였고, 제조된 박막 표면의 물 접촉각을 확인하기 위해 접촉각 측정기(contact angle meter)(Easy Drop, KRUSS)를 이용하였다. PAH와 GA의 결합반응은 Si 기판 위에 박막을 증착하여 퓨리에변환 적외선 분광기(fourier transform infrared spectrometer)를 이용하여 확인하였다. 제조된 박막의 밀착강도는 스크래치 시험기(scratch tester)(CSR-02, Konisangyo)를 이용하여 측정하였다.

10 바이레이어(bilayers) PAH/PAA 박막을 제조할 때 GA 침적 공정의 유무에 따른 박막의 미세구조를 도 1a 및 도 1b에 나타내었다. 도 1a는 (PAH/PAA)₁₀ 박막의 미세구조를 보여주는 FE-SEM 사진이고, 도 1b는 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 미세구조를 보여주는 FE-SEM 사진이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, pH가 2.5인 용액을 사용하여 제조된 (PAH/PAA)₁₀ 박막은 표면에 약 100㎚ 이하의 폴리머 입자상을 갖는 구조를 나타내고 있으며, PAH와 PAA 사이에 GA의 침적 공정을 추가하여 제조한 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막은 (PAH/PAA)₁₀ 박막보다 더 작은 입자상을 갖는 표면 구조를 나타내었다.

제조된 박막의 표면 거칠기(roughness)를 AFM을 이용하여 측정하여 도 2a 및 도 2b에 나타내었다. 도 2a는 (PAH/PAA)₁₀ 박막의 표면 거칠기를 보여주는 도면이고, 도 2b는 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 표면 거칠기를 보여주는 도면이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, (PAH/PAA)₁₀ 박막과 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 RMS 거칠기(roughness)는 각각 약 3.4㎚, 1.4㎚로 GA를 적층한 경우가 표면조도가 낮아졌다.

FE-SEM을 이용하여 제조된 박막의 두께를 측정한 결과 (PAH/PAA)₁₀ 박막은 약 75㎚, (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막은 약 35㎚로 GA를 PAH 이후에 적층했을 때 제조된 박막의 최종 두께는 낮아졌다. 이것은 pH 2.5에서 높은 양전하를 갖는 PAH의 아민(amine)(NH₂)과 GA의 알데히드(aldehyde)가 서로 결합함에 따라 음전하를 갖는 PAA는 PAH와 결합이 줄어들게 된다. pH가 낮은 영역에서 PAA는 이온화도가 낮기 때문에 꼬인 구조를 형성하며, 이런 PAA가 PAH-GA의 결합으로 인해 PAH와의 결합이 줄어들게 되면 최종 박막의 두께는 낮아지며, 표면 거칠기(roughness)도 낮아진다.

아민-알데히드(Amine-aldehyde) 반응을 확인하기 위하여 Si 기판 위에 증착된 박막의 퓨리에변환 적외선(fourier transform infrared; FT-IR) 스펙트럼(spectrum)을 도 3에 나타내었다.

도 3을 참조하면, (PAH/GA/PAA) 박막은 GA의 침적에 따라 1635㎝¹에서 이민(imine) 피크의 생성과 1627㎝^-1에서의 아민(amine) 피크의 감소를 나타내었다.

스크래치 시험기(Scratch tester)를 이용하여 측정된 (PAH/PAA)₁₀ 박막과 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 밀착강도는 각각 약 42mN 과 114mN으로 GA 침적으로 인해 밀착강도가 2.5배 이상 증가하였다. 이것은 위에서 확인하였듯이 아민-알데히드(amine-aldehyde) 반응에 의해 박막의 결합력이 증가된 것으로 생각된다.

제조된 (PAH/PAA)₁₀ 박막과 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 물 접촉각을 도 4a 및 도 4b에 나타내었다. 도 4a는 (PAH/PAA)₁₀ 박막의 접촉각을 보여주는 것이고, 도 4b는 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 접촉각을 보여주는 것이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, (PAH/PAA)₁₀ 박막의 접촉각은 약 5°, (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 접촉각은 약 3°를 나타내었다. GA 침적에 따라 표면 접촉각이 약간 감소하였지만 모두 5°이하의 친수성 박막 특성을 나타내었다.

(PAH/PAA)₁₀ 박막과 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 투과율은 도 5에 나타난 바와 같이 가시광선 영역에서 슬라이드 유리(slide glass)와 거의 차이가 없는 높은 투과율을 보여주었다. 제조된 (PAH/PAA)₁₀ 박막과 (PAH/GA/PAA)₁₀ 박막의 물리적, 광학적 특성을 아래의 표 1에 나타내었다.

	RMS 거칠기(nm)	접촉각(°)	550nm에서의 투과도(transmittance)(%)	마찰력(friction force)(mN)	박막두께(nm)
(PAH/PAA)₁₀	3.4	5	91.5	42	75
(PAH/GA/PAA)₁₀	1.4	3	91.3	114	35

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

(a) 친수성 박막을 형성하려는 기판을 친수 처리하는 단계;
(b) 수용액 상태에서 양전하를 띠는 전해질 폴리머 용액에 상기 기판을 침적시키는 단계;
(c) 수용액 상태에서 음전하를 띠는 폴리아크릴산 용액에 상기 기판을 침적시키는 단계를 포함하며,
상기 전해질 폴리머 용액과 상기 폴리아크릴산 용액은 pH가 0.5∼5 범위의 산성을 띠는 용액이며,
상기 전해질 폴리머 용액은 폴리 디아릴디메틸암모늄 클로라이드 및 폴리에틸렌이민 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 친수성 박막 제조방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계와 상기 (c) 단계를 수행하는 과정을 1 바이레이어로 하고, 상기 바이레이어의 수가 복수를 이루도록 (b) 단계와 상기 (c) 단계를 반복 수행하여 원하는 두께의 친수성 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 친수성 박막 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 바이레이어의 수가 5∼100 범위를 이루게 하여 상기 기판 표면에 코팅되는 친수성 박막의 두께를 조절하는 것을 특징으로 하는 친수성 박막 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계와 상기 (c) 단계 사이에,
상기 친수성 박막의 밀착 강도를 증가시키기 위하여 상기 전해질 폴리머 용액에 침적된 기판을 글루타르알데히드 용액에 침적시키는 단계를 더 포함하는 친수성 박막 제조방법.
제5항에 있어서, 상기 (b) 단계, 글루타르알데히드 용액에 침적시키는 단계 및 상기 (c) 단계를 수행하는 과정을 1 바이레이어로 하고, 상기 바이레이어의 수가 복수를 이루도록 반복 수행하여 원하는 두께의 친수성 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 친수성 박막 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 기판을 친수 처리하는 단계는,
증류수, 알코올 및 OH기를 갖는 수산화물을 첨가한 용액에 상기 기판을 담근 후, 상기 기판을 증류수로 세정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친수성 박막 제조방법.
제7항에 있어서, 상기 알코올은 에탄올, 메탄올 또는 이소프로필알코올이고, 상기 수산화물은 수산화칼륨 또는 수산화나트륨이며, 상기 기판을 친수 처리하는 단계는 증류수, 알코올 및 수산화물을 첨가한 용액에 상기 기판을 담근 후, 10kHz∼5MHz 범위의 주파수를 인가하여 초음파 처리한 후, 상기 기판을 증류수로 세정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친수성 박막 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계 및 상기 (c) 단계에서,
상기 기판을 침적시킨 후에 증류수로 세정하는 단계를 더 포함하는 친수성 박막 제조방법.