Kazuyuki Takami

Preparation and Water Droplet Sliding Properties of Transparent Hydrophobic Polymer Coating by Molecular Design for Self-Organization

Transparent hydrophobic polymer coating was prepared from methacrylate copolymer with molecular modeling in order to improve hydrophobicity and durability. Organic-inorganic hybridization improved the durability of the thin films. Furthermore the control of hydrophobicity and water droplet sliding properties of the flat coating was successfully performed. Water droplet sliding angle depended on the chemical structure of the materials, not on the hydrophobicity, while sliding motion simply depended on the hydrophobicity.

Inorganic-organic functionally-graded films: The role of intermediate layers between TiO2 coatings and polymer substrates

SummariesAn organic/inorganic-graded film was fabricated by a loop-tail-train-like adsorption of polymer molecules on polymer materials. Silicon dioxide (SiO2)/polymethyl metacrylate(PMMA)-graded film of 50nm was fabricated by optimal fabrication conditions such as an inorganic/organic ratio of prepared polymer, a concentration of solvent and coating processes.The fabricated-graded film was applied as an intermediate layer between the photo-active TiO2 and the polymer. Sunshine weatherometer examination was conducted on the fabricated samples including the PMMA intermediate layer, the SiO2 intermediate layer prepared from tetraethoxysilane (TEOS), and the fabricated-graded layer. The strong oxidation power of photo-excited TiO2 deteriorated the PMMA/TiO2 interface resulting in a hazy appearance after the sunshine weatherometer test. Microcracks instead of deterioration by photo-oxidation were observed on the SiO2 intermediate layer after the sunshine weatherometer test, and these microcracks resulted in the hazy appearance of the film. The formation of cracks was attributable to the brittleness of the SiO2 intermediate layer. However, there was no change in appearance on the film utilising the SiO2/PMMA-graded intermediate layer.RésuméUn feuil gradé organique/inorganique a été fabriqué au moyen d’une absorption de façon bouclequeue-séquence des molécules polymériques sur des produits polymériques. Un feuil gradé de 50nm composé de dioxyde de silicium (SiO2)/ polyméthylmétacrylate (PMMA) a été préparé par des conditions de fabrication optimales, telles que rapport organique/inorganique de polymère préparé, concentration de solvant et procédés de revêtement.Le feuil ainsi gradé a été appliqué comme couche intermédiaire entre le TiO2 photoactif et le polymère. Essais d’exposition aux intempéries ont été effectués sur les échantillons préparés, y compris une couche intermédiaire de (PMMA) et une couche intermédiaire de (TEOS) et la couche gradée fabriquée. Le fort pouvoir d’oxydation du TiO2 photo-excité a altéré l’interface PMMA/TiO2 et a provoqué un aspect voilé après exposition aux intempéries. Au lieu de détérioration par photo-oxydation on a noté des micro fissures sur la couche intermédiaire de SiO2 après l’essai aux intempéries. La formation de fissures a été attribuable à la friabilité de la couche intermédiaire. Quand même on n’a noté aucun changement du feuil de la couche intermédiaire de SiO2/PMMA gradée.ZusammenfassungEin organisch-anorganischer Film wurde mittels einer Schlaufen-End-Gang-ähnlichen Adsorption von Polymermolekülen auf Polymermaterialien hergestellt. Siliziumdioxid/Polymethyl Methacrylat (PMMA)-Film mit einer Stärke von 50nm wurde unter idealen Produktionsbedingungen — das heißt ideale Verhältnisse von organischen und anorganischen Polymeren, idealer Lösungsmittelgehalt und Beschichtungsverfahren — hergestellt.Der so produzierte Film wurde als eine Zwischenschicht zwischen dem photoaktiven TiO2 und dem Polymer aufgetragen, und alle Proben inklusive der PMMA-Schicht, der SiO2/Tetraethoxysilan (TEOS)-Schicht und des hergestellten Zwischenfilms wurde einem Witterungsbeständigkeitstest unterzogen. Die starke Oxidier-Kraft der photoangeregten SiO2-Schicht zersetzte den Übergang zwischen den PMMA und TiO2-Schichten im Witterungsbeständigkeitstest und gab dem Film ein dunstiges Aussehen. Nähere Untersuchungen ergaben daß sich durch die Sprödigkeit des SiO2 sich Mikrofrakturen in der SiO2-Schicht gebildet hatten, die dem Film das dunstige Aussehen verliehen. Die Probe mit der SiO2/PMMA Zwischenschicht zeigte diese Mikrofrakturen nicht.