물과 쉽게 혼합되어 물이 부드럽게 바카라질 수있는 투명한 코팅

바카라 커뮤니티 (이하 "AIST"라고 불리는), 재료 표면 인터페이스 그룹, 재료 표면 그룹 특별 연구 연구원 Nakamura Satoshi, AIST, 특별 연구원, Hozumi Atsushi, 리서치 그룹의 이사 (바카라)의 반대 기능과 물방울이 아래로 흐르는 능력 (슬라이딩 능력)을 결합한 투명 필름을 만드는 방법을 개발했습니다 이것은 AIST에 의해 개발 된 방법으로 우수한 슬립 오프 특성을 가지고 있으며 원료 및 제조 공정을 더욱 향상 시켰습니다 최적 조성물에서 시판 가능한 원료를 혼합하고 형성 한 후, 필름을 산 또는 알칼리로 처리 한 후, 수득 된 필름의 바카라에도 불구하고, 단지 05 μL (00005 mL)의 소량의 물방울조차도 표면에 부착되지 않았다 이러한 반대 특성을 결합한 필름으로 기판을 코팅함으로써, 수 배수가 개선되고, 물방울은 표면에 남아있을 가능성이 적으며, 이는 물 얼룩, 곰팡이 및 냄새의 형성을 방지 할 수 있습니다 이 코팅은 유리 이외의 기판에 적용될 수 있으며, 예를 들어, 열교환 기에 코팅함으로써, 먼지가 부착되는 것을 방지하고, 냉각 중에 열 교환 효율이 부착되는 것부터 에너지 절약 효과를 초래합니다 이 기술에 대한 세부 사항은 AIST Chubu Center Social Implementation Fair에서 2022 년 10 월 28 일 금요일에 나고야에서 개최 될 예정입니다

바카라을 부여하는 표면 처리 방법은 기질 표면을 안개가 늘어날 가능성이 적고 부착 된 먼지를 쉽게 씻어 내기가 더 쉽게 청소하기가 더 쉬워서 자동차 및 건축 용 창문 유리를 포함하여 광범위한 애플리케이션에서 사용할 수있게합니다 또한, 에어컨에 설치된 열교환 기에 바카라 처리를 적용함으로써 냉각 블록 동안 생성 된 물방울이 좁은 환기 경로를 맺습니다 "Water Drop Bridge"의 형성은 억제 될 수 있습니다 이는 환기 저항 증가, 물방울 산란, 소음 생성, 열 효율 감소 및 전력 손실과 같은 물 강하 교량으로 인한 바람직하지 않은 현상을 방지합니다

친수성 표면은 이러한 유용한 특성을 제공하지만 부착 된 물방울의 바카라짐이 불량한 것으로 알려져 있습니다 이것은 기질 표면의 친수성이 높다 (정적 접촉각9464_9668 |)가 작을수록 물 분자와 표면 사이의 상호 작용이 더 강해서 물방울이 바카라지 기 어렵습니다 결과적으로, 젖은 물은 오랫동안 기질 표면에 남아있어 물 얼룩, 곰팡이 및 불쾌한 냄새가 형성됩니다 따라서, 높은 친수성과 바카라짐 특성을 결합한 코팅 방법을 개발할 필요가 있었다 그러나, 이러한 반대 특성이 한 표면에서 공존 할 수있는 표면 처리 방법에 대한 연구는 성공하지 못했다

AIST는 위의 도전을 극복하기 위해 새로운 표면 처리 기술을 개발했습니다 지금까지 알킬 체인을 포함하여Silane 커플 링 에이전트andTetraalkoxysilaneSolugel Method(Aisotech Press 발표 2012 년 3 월 13 일) 이 코팅에는 물뿐만 아니라 다양한 오일도 포함됩니다표면 장력 액체|를 발견했습니다 슬라이딩의 속성이 부드럽게 있습니다 그러나,이 기술이 열교환 기 핀의 표면 처리에 적용되는 경우, 예를 들어, 생성 된 표면은 물방울에 대한 우수한 바카라짐 특성을 가지지 만, 친수성 (물방울의 정적 접촉각 : 약 100 °)이 아니기 때문에 물 액적 교량이 형성됩니다 또한, 동일한 방법을 사용하여 친수성 기능 그룹을 함유하는 실란 커플 링제를 사용하여 필름을 형성하더라도 에어컨에 대한 핀 재료를 상용화하는 데 필요한 성능 지수 값 (약 30 ° 이하, 13 ° 이하의 바카라짐)을 달성하기가 어려웠다

이번에는 원료 인 Silane 커플 링 제를 검토하고 높은 친수성과 물방울의 바카라짐 특성을 결합한 코팅 방법을 개발하는 작업을 수행했습니다 구체적으로, 단일 친수성 기능 그룹의 양쪽 끝에서반응 기능 그룹로 후보로 선택되었다 (그림 1) 이전의 노력과 마찬가지로, 우리는이 이중 헤드 실란 커플 링 제와 테트라 알코 옥시 실란을 졸-겔 방법을 사용하여 최적의 양으로 혼합하여 코팅 표면의 바카라 기능 그룹의 밀도를 감소 시켰으며, 따라서 바카라 기능 그룹이 자유롭게 움직일 수있는 표면 상태를 감소시켰다접촉각 히스테리시스(전방 접촉각/역 접촉각10795_11124

기능적 기능 그룹의 높은 이동성이 향상된 바카라짐으로 이어지는 것은 표면 과학 분야에서 믿어 져서, 우리는 유리의 원료 인 테트라 알록시 실란과 혼합함으로써 친수성 기능 그룹 밀도를 최적화 할 수있는 졸-겔 방법을 사용하여 친수성 코팅을 만들었다 그러나, 지금까지 사용 된 실란 커플 링 제를 사용하면, 친수성 기능 그룹의 말단 부위의 영향으로 인해 에어컨제에 대한 핀 제제를 상용화하는 데 필요한 성능을 나타내는 필름을 제작하기가 어려웠습니다 따라서, 원료 인 실란 커플 링 제를 검토하고,도 1에 도시 된 바와 같이, -si (또는)₃Tetraalkoxysilane 그룹과 혼합하여 전구체 용액을 제조 하였다 이 용액은 유리, 폴리머 및 금속과 같은 다양한 기판 표면에 사용됩니다스핀 코트가열되고 건조 될 때, 두께가 약 300 nm 인 투명 필름이 얻어졌다 이 코팅은 가시 광선 투과율이 90% 이상인 우수한 투명성을 나타내므로 설계를 손상시키지 않고 다양한 기판에 증착 할 수 있습니다 그것은 또한 좋은 접착력을 가졌습니다 (JIS K 5600-5-6 크로스 컷 방법(11764_12427 |)로 인한 필링 없음 이 코팅의 친수성 표면에도 불구하고, 물방울은 매끄럽게 바카라졌다 (10 μl 물 액 적은 10 °에서 바카라졌다) 또한,이 코팅이 특정 기간 동안 알칼리 또는 산 용액에 침지 될 때, 친수성이 더욱 증가하였고 (물방울의 정적 접촉각 : 15 °), 물방울의 바카라짐 능력이 크게 개선되었다 (10 μL 물방울은 4 °에서 바카라졌다) 이 고도로 친수성 표면은 단지 05 μl의 소량의 물방울조차도 꼬리를 당기지 않고 부드럽게 바카라질 수 있습니다 (사진 C, 비디오 1) 일반적으로, 표면에서 하이드 록실 (OH) 그룹의 증가는 친수성을 증가 시키지만, 물은 필름 표면에 단단히 부착되어 물방울이 바카라지 기 어렵다고 생각되었다 이 연구에서, 이중 헤드 실란 커플 링 제를 사용함으로써, 친수성 기능 그룹을 표면상에서 연결하는 반면, 표면 친수성 기능 그룹 밀도를 최적화하기 위해 첨가 된 테트라 알코 콕시 실란의 양을 제어했다 이것은 필름 표면에있는 친수성 기능 그룹으로 인해 우수한 바카라짐 특성을 가진 친수성 필름이 너무 조밀 해지지 않고 중간 정도의 구동 특성을 나타냅니다 또한,이 필름이 알칼리 또는 산으로 처리 될 때, 필름의 표면에 남아있는 소수성 알콕시 그룹은 OH 그룹이되고 친수성이 증가하는 반면, 필름 골격 용해 및 친수성 기능 그룹의 일부는 표면에 나타나고 운전 특성을 더욱 개선 할 수 있지만, 물이 흐르지 만, 수상으로 인한 물방울 (1) 우리는 현재 메커니즘을 명확히하기 위해 자세한 고려 사항을 진행하고 있습니다

이번에 개발 된 투명한 필름이 대기에 남아 있다면, 부유 유기물의 접착력으로 인해 바카라이 감소하지만 단순히 물로 가볍게 씻으면 바카라이 빠르게 회복되고 우수한 안진화 특성을 나타냅니다 이 코팅은 또한 지문 제거를 쉽게합니다

이제 우리는 기능 표현의 메커니즘을 계속 명확하게하고, 회사가 협력하여 필름의 기능을 향상시켜 물방울의 특성과 물방울의 특성을 결합한 특성을 결합합니다 (필름의 경도와 내구성 향상 등) 또한 전구체 유체 수명 평가, 다양한 기질에 적합한 기본 처리 및 넓은 영역 및 복잡한 모양에 적합한 페인팅 방법을 고려하고 공동 작업 후 3 년 안에 실용적으로 만들 것입니다

바카라

물과 혼합 된 물질 표면의 특성 일반적으로, 90 ° 이하의 아래에 나열된 정적 접촉각이있는 표면을 바카라이라고합니다[참조로 돌아 가기]

​​워터 드롭 브리지

열교환 기 표면에서 냉각 중에 발생하는 응축수는 핀 (약 몇 밀리미터)을 물로 연결 (브리지)로 연결합니다 이로 인해 환기 저항력이 증가하여 물방울 산란, 소음 생성, 열 효율 감소 및 전력 손실과 같은 문제가 발생합니다[참조로 돌아 가기]

정적 접촉각

수평 고체 표면에 물방울을 게시하면 일정한 모양으로 남은 물방울이 생길 수 있습니다 물 액적의 표면은 구부러 지지만, 고체 및 물방울은 고체 표면과의 접촉점에서 일정한 각도를 형성한다 이 각도를 정적 접촉각이라고합니다[참조로 돌아 가기]

Silane 커플 링 에이전트

유기 및 실리콘으로 구성된 화합물, 유리 및 세라믹 표면의 표면 처리/변형에 종종 사용되는 화합물, R¹-si (또는²)₃등으로 표현 된 화합물 그룹 (r¹알킬 그룹, R²는 알킬 그룹입니다) -SI-OR²그룹은 표면에 단단히 부착 된 실라놀 그룹 (-SI-OH)으로 가수 분해됩니다[참조로 돌아 가기]

Tetraalkoxysilane

si (또는)₄(R은 알킬 그룹과 같은 유기 기능 그룹)입니다[참조로 돌아 가기]

Solugel Method

저온 및 정상 압력에서 용액에서 유리, 세라믹 및 하이브리드 재료를 제조하는 방법 이 연구에서, 코팅은 실란 커플 링제와 테트라 알코 옥시 실란을 원료로 사용하여 만들어진다[참조로 돌아 가기]

낮은 표면 장력 액체

액체 또는 고체가 표면을 최대한 작게 만들려고하는 낮은 특성 (표면 장력)이있는 액체 에탄올 및 대두유에서 관찰 된 바와 같이, 표면 장력이 낮은 방울의 작은 정적 접촉각을 유발하여 습식이 더 젖을 가능성이 더 높다[참조로 돌아 가기]

반응 기능 그룹

유기 화합물에서 특정 물리 화학적 특성을 갖는 원자의 수집을 기능 그룹이라고한다 이 연구에서 메 톡시 (CH₃O-) 그룹 및에 톡시 (C₂H₅o-) 그룹은 실리콘 원자에 부착 된 알콕시 실릴 그룹을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]

접촉각 히스테리시스, 전방 접촉각, 역 접촉각

액적이 고체 표면에서 움직일 때 습윤성을 나타내는 숫자이며, 전방 및 후진 접촉각의 차이를 나타냅니다 접촉각 히스테리시스는 분자 표면 커버리지 및 표면 거칠기와 밀접한 관련이 있습니다 이 값이 작다면, 액 적은 표면에서 쉽게 움직이는 반면, 액 적이 더 크면, 액 적은 표면에 머무르고 저렴 해집니다 이러한 관계는 아래 다이어그램에 나와 있습니다[참조로 돌아 가기]

스핀 코트

전구체 용액이 기판에 적용되고 기판이 고속으로 회전하여 필름을 형성하는 기술[참조로 돌아 가기]

JIS K 5600-5-6 Crosscut Method

페인트와 같은 코팅의 접착력을 평가하기위한 테스트 사양 코팅의 저항은 기본 재료에 도달 할 수 있도록 직각 격자 패턴 절단을 만들고 테이프를 적용하고 껍질을 벗기면 결정됩니다[참조로 돌아 가기]