Improvement of Polycarbonate Properties by Coating of TiO₂and SiO₂Thin Film

Abstract

폴리카보네이트의 표면에 무기계 SiO2 박막을 바인더로 코팅한 후 광촉매 특성을 갖는 TiO2 박막을 추가로 형성하여 모재의 특성을 향상시키는 연구가 수행되었다. 바인더로 사용되는 SiO2 박막은 광투과 특성이 우수하며, 상압플라즈 마처리를 통한 친수성의 증가로 TiO2 함유 수용액의 도포성을 향상시켜 균일한 박막을 형성시킬 수 있었다. 약 200 nm 이상으로 코팅된 TiO2 박막은 180∼400 nm의 자외선을 차단하여 폴리카보네이트의 황변현상을 억제하고 내열성을 크게 향상하는데 기여하였다. 최외층에 형성된 TiO2 박막은 자외선의 흡수로 활성화되는 표면산화특성으로 유기 오염 물의 분해반응 촉진과 표면의 친수성의 증가에 따른 자기세정특성을 나타내었다. TiO2 박막과 폴리카보네이트 기재 사이에 SiO2 박막의 적용은 기재의 부식에 의한 코팅된 TiO2 층의 박리를 억제하여 구조 안정성을 유지할 수 있었다.The property improvement of polycarbonate coated with a multilayer film composed of an inorganic SiO2 film and a photocatalytic TiO2 film was studied. The SiO2 film as a binder had an excellent light transmission characteristic. After the treatment with atmospheric pressure plasma, the surface of SiO2 film showed the hydrophilicity, which increased the film coating uniformity with a TiO2-containing aqueous solution. When TiO2 film was over 200 nm thick, the absorption effect of UV rays in the range of 180∼400 nm suppressed the yellowing phenomena of polycarbonate substrate. The inorganic film improved the heat resistance of polycarbonate substrates. TiO2 film in the outmost under the exposure of UV rays promotes the catalytic oxidation characteristics and yields the capability to the decomposition of organic contaminants, and also increases the self-cleaning properties due to the increase of hydrophilicity. Structural stability of the polycarbonate substrate coated with inorganic TiO2 and SiO2 film was shown. The role of SiO2 film between TiO2 and polycarbonate substrate suppressed the peeling of TiO2 film by inhibiting the photocatalytic oxidation effect of TiO2 film on the polycarbonate substrate. Keywords