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ISSN : 1225-0112(Print)
ISSN : 2288-4505(Online)
Applied Chemistry for Engineering Vol.12 No.6 pp.643-648
DOI :

Research Papers : Abrasion - resistance and Optical Properties of Sol - Gel Derived Organic - Inorganic Hybrid Coatings

Man Sung Lee

Abstract

Polymethyl methacrylate(PMMA) sheets were coated with an organic-inorganic hybrid coating agent, and their abrasion resistance, optical and surface characteristics were evaluated. The coating agent was composed of methyl triethoxy silane(MTES), phenyl triethoxy silane(PTES), and colloidal silica. The addition of MTES and PTES to colloidal silica enabled the formation of coatings with surface roughness under 1 nm. The abrasion resistance of PMMA sheets, coated with the silica coating agent, increased by increasing the ratio of MTES to the total alkoxides. Optimal amounts of MTES was 50 wt%. The refractive index of coated PMMA sheets increased slightly by increasing the ratio of PTES. The addition of an another curing catalyst, tetramethyl ammoniumformate, was found to be very effective in increasing the adhesion strength between the coating agent and substrate.

연구논문 : 졸 - 겔법으로 제조한 유 - 무기 복합 코팅제의 내마모 및 광학적 특성

이만성,조남주

초록

투명 플라스틱의 내마모성을 향상시키고 특히 소재와의 굴절률의 차이에 기인한 간섭 현상을 최소화하여 보다 우수한 광학적 특성을 가진 유-무기 복합체를 졸-겔 법으로 합성하였다. 유기물로서 methyl triethoxy silane(MTES)과 phenyl triethoxy silane(PTES)을 사용하고 무기물로서는 수성 콜로이드 실리카를 사용하였으며, 합성된 복합체를 poly methyl-methacrylate(PMMA)판에 코팅하여 도막의 표면 및 광학적 특성을 조사하였다. 이 복합체는 유-무기간 계면강도가 뛰어나 조밀한 도막을 형성하여 코팅제로 사용되었을 때 도막 표면의 거칠기를 평균 1 nm 이하로 감소시켰으며 광선의 투과율도 2 ~ 3% 향상시켰다. 내마모성은 유기 실란의 양이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으며 50 wt%일 때 가장 좋은 내마모성을 나타내었다. 굴절율은 PTES의 양이 증가할수록 서서히 증가하여 소재의 굴절률에 유사하게 접근하였다. 또한, 경화 촉매로 사용된 tetramethyl ammoniumformate는 소재와 코팅 도막을 매우 효율적으로 결합시켜 좋은 접착력을 나타내었다.

Figure

Table