精密デュップ装置によるフッ素系材料のコーティング方法

【緒言】

弊社はフッ素系材料としてスクリーン印刷用製版用乳剤、オイル拡散防止用オイルバリ ア剤、基板防湿保護用コーティング剤等の製造販売を行っている。フッ素材料は一般の 有機溶剤には溶解しにくく、フッ素溶剤を使用することが多い。フッ素溶剤は揮発が早 いため扱うのが難しく、均一なコーティング膜が出来難い。 今回精密ディップ装置で均一なコーティング膜を作製する条件を検討した。

【実験方法】

試験溶液:弊社コーティング剤(濃度 5wt%)
塗布対象物:スライドガラス
ディップ装置:マイクロディップ MD-0408((株)アインテスラ社製)
200ml ビーカーにコーティング剤を 1/3 程度(約 80g)入れる。 マイクロデュップ装置にてスライドガラスに塗布する。条件は 2mm/sec で浸漬させ、 30sec 間浸漬する。その後引上げる。
引上げ速度は 1mm/sec、5mm/sec、10mm/sec で行った。
100°C×10min 乾燥後、表面観察を行った。

【実験結果及び考察】

Fig.1 に表面観察結果を示す。
5wt%濃度の 5mm/sec、10mm/sec は部分的に凝集や相分離構造が起きており、不透明 な膜であった。 2wt%濃度の場合、見た目には透明なきれいな膜が形成されているが、マイクロスコー プで観察するとやや相分離構造をした膜であった。
0. 5wt%濃度の場合、全ての引き上げ速度において均一な膜が形成されていた。 これは引き上げ速度によってコーティング剤の乾燥速度が異なり、フッ素の配向性が異 なるため起こると考えられる。 また、濃度によっても異なり、コーティング剤の膜厚にも関係がある。 膜厚を厚くし、均一な膜を形成する方法として重ね塗りが考えられる。
5wt%溶液を 1mm/sec の引上げ速度でコーティングし、1 回ディップ、2 回ディップ、 3 回ディップを行った。その表面観察結果を Fig.2 に示す。3 回ディップでも相分離が 起こらず、均一な膜が形成された。また、深度顕微鏡で膜厚を測定したところ、1 回デ ィップが 3μm、2 回ディップが 5μm、3 回ディップが 7μm であり、膜厚を厚くする ことが可能であった。

Fig.1 コーティング剤濃度と引き上げ速度の違いによる表面状態

Fig.2 ディップ回数の違いによる表面状態の違い

以上