일반기술

고분자 소재의 플라즈마 표면 처리방법

기존 고분자 소재의 표면처리방법중 화학적 처리방법은 표면의 작용기를 예측할 수 있는 장점이 있는 반면 공정자체가 번거롭고 오염물질 처리문제가 발생되며 잔류물이 표본속에 존재하는 단점이 있으며, 포장용재인 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 표면 처리에 사용되는 코로나 방전 처리방법은 표면처리층이 매우 얇아 표면처리후 시간이 경과됨에 따라 표면이 다시 쉽게 재배열되고 대기중의 습도 등의 처리 공정 변수의 최적화가 어려우며, 이온 빔 방법은 공정의 중복성이 문제가 되며 초기 비용이 상당히 많이 든다는 문제점이 있으며, 플라즈마 처리방법은 고분자 소재 표면에 기체를 이용하여 플라즈마 처리하는 방법으로 원하는 만큼의 작용기가 고분자 소재 표면에 도입시키기가 쉽지 않고 시간이 지남에 따라 표면이 재배열되는 현상이 일어나는 문제점이 있었고 이러한 문제점을 해결하기 위해 수 차례 플라즈마 처리공정 자체를 반복하는 방법이 제안되었으나 표면 처리시간이 길어지고 경제적이지 못한 단점이 있었다. 이에 단 한번의 표면처리로도 표면개질 효과가 우수하고 시간 경과에 따라 표면의 재배열 현상을 방지할 수 있으며 대량 처리가 가능한 플라즈마 표면처리 방법을 제공하고 있는데 산소, 질소 등의 반응성 기체에 비하여 상대적으로 작은 질량을 갖고 있는 불활성 기체를 사용함으로써 친수성기 생성에 필요한 플라즈마 이온이나 라디칼을 증가시키고 시간 경과에 따른 표면 재배열 현상도 방지하였다.반응기 내에 고분자 시료를 넣고, 반응기 내부를 진공으로 한 후, 불활성기체(헬륨, 네온, 아르곤, 크세논, 크립톤)와 반응성기체(산소, 질소, 암모니아, 이산화탄소, 수증기, 수소)를 투입하여 플라즈마를 발생시키면서 교류 주파수 변환에 의해 고분자 시료 표면에 친수성기를 도입하고 시료를 세척시키는 단계로 구성된 고분자 소재의 플라즈마 표면 처리방법으로 종래의 방법에 비해 플라즈마를 발생시키기에 용이한 불활성기체를 적당량 혼합하여 플라즈마의 발생효율을 높인데 그 특징이 있다.