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ゾル-ゲル法による化学的耐久性コーティング膜の作製

溶胶-凝胶法制备耐化学腐蚀涂膜

基本信息

批准号：
03650630
负责人：
峠登
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至 1992
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、金属アルコキシドを原料とするゾル-ゲル法を用いて、高分子フィルム、ガラス、あるいは金属基板に、耐水性、耐候性、耐酸化性などの化学的耐久性に優れた酸化物コーティング膜を形成するためのプロセスの検討と、これらの特性に対するコーディングの効果を明らかにすることを目的として行ったものであり、以下のような知見を得た。(1)ナイロン-6およびPETなどの透明高分子フィルムに、Zn0微粒子を含むTi0_2膜をコーティングするための条件を検討し、Zn0微粒子に予めSi0_2をコーティングしておくとゾルへの分散性が良くなることを見いだした。さらに、Zn0の添加により、紫外線のカットオフ波長はTi0_2のみの場合の350nmから380nmまでシフトした。(2)メチルトリエトキシシランを原料として鋼板にコーティング膜を形成する際、200〜300℃付近で熱処理を行って、ある程度の0H基やCH_3基を残存させることが、鋼板との密着性を高めるのに効果的であることを明らかにした。(3)ソーダ・石灰ガラス基板の耐候性は、Ti0_2-Si0_2系薄膜をコーティングすることにより大きく向上した。さらに、これらのガラス基板の劣化は、プロトンとイオン交換したNa^+イオンがコーティング膜中を拡散し、膜表面でC0_2と反応することによって進行するが、Ti0_2-Si0_2系コーティング膜はNa^+イオンの捕獲層として働くために、基板の耐候性が向上することを明らかにした。(4)ガラス基板に撥水性コーティング膜を形成するためのプロセスとして、次の二段階プロセスを確立した。まず、PEGを含むゲル膜を290℃付近で熱処理して多孔性のSi0_2膜を形成し、次に、フッ素を含むアルコキシシランをコーティングして600℃で熱処理を行う。さらに、コーティング膜へのZr0_2の添加は耐摩耗性を大きく向上させることを見いだした。

This study is aimed at improving the chemical durability of metal substrates, polymer substrates, weathering resistance, and acid resistance. The following is a summary of the results. (1)The conditions for preparing transparent polymer films containing TiO_2 for Zn_0 particles were discussed. In the case of Ti02, the wavelength of ultraviolet rays ranges from 350nm to 380nm. (2)When the raw material and the steel plate are subjected to heat treatment at 200 ~ 300℃, the H group and the CH3 group remain. (3)The weather resistance of Ti02-Si02 thin films is very high. In addition, the degradation of the substrate, the exchange of Na +, the diffusion of C02, the diffusion of C (4)The first step is to form a film on the substrate. The porous Si02 film was formed by heat treatment at 290℃, and then heat treatment at 600℃. The addition of Zr02 to the film has a high wear resistance.