JPH10296172A - 塗膜形成法 - Google Patents

塗膜形成法

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JPH10296172A
JPH10296172A JP10961297A JP10961297A JPH10296172A JP H10296172 A JPH10296172 A JP H10296172A JP 10961297 A JP10961297 A JP 10961297A JP 10961297 A JP10961297 A JP 10961297A JP H10296172 A JPH10296172 A JP H10296172A
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JP
Japan
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coating
substrate
glass plate
film
coating liquid
Prior art date
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Application number
JP10961297A
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English (en)
Inventor
Koji Aono
浩二 青野
Haruki Kuramasu
春喜 倉増
Nobuyuki Takeuchi
伸行 竹内
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Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的大面積の基板、特にガラス基板に、光
学的特性を損なうことなく、効率的に均一厚みの塗膜を
形成する。 【解決手段】 基板上に塗布液をフローコート法、また
はスプレイコート法により塗布し、塗布液溢流が減少し
安定した状態になるまで静置した後、基板を500rpm以下
の回転速度で水平回転させて膜厚を均一化せしめる塗膜
形成法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属、樹脂、セラ
ミックス、ガラス等の各種基板に塗料等の塗布液を塗布
し、塗膜を形成する湿式成膜法にかかわり、特にガラス
板に金属アルコキシド系溶液、樹脂溶解液、金属化合物
溶液等を塗布し、光散乱膜、着色膜、紫外線遮断膜、赤
外線遮断膜、保護被覆膜、透明導電膜、防汚膜、撥水撥
油膜等の各種機能性膜を形成する方法に関する。
【0002】
【従来技術とその解決すべき課題】従来、塗布液を基板
に塗布し塗膜形成する方法には、基板を塗布液中に浸漬
し、引き上げるディップコート法、基板上方から塗布液
を流下し流延するフローコート法、塗布液を回転ロール
を介して基板上に塗布するロールコート法、塗布液を回
転基板上に滴下し、基板の回転力(遠心力)によって延
展させるスピンコート法、刷毛等によるブラッシコート
法、塗布液を基板に向け散布するスプレイコート法等が
知られている。
【0003】例えばガラス基板への塗膜形成についてみ
れば、特開平5−24887 号公報には、撥水処理ガラスに
関し、ガラス表面に透明な金属酸化物皮膜を形成し、そ
の表面をプラズマエッチングして微細凹凸を形成したう
えで撥水処理剤層を形成するもので、金属酸化物(例え
ばシリカ)皮膜としてはエトキシシランを出発原料とす
るゾル−ゲルコーティング剤を用い、ガラス板にディッ
プコート、スピンコート、スプレイコートすることが、
撥水処理剤層としては弗素シリコーン撥水処理剤をフロ
ーコートすることが例示されている。
【0004】特開平5−120921号公報には、透明導電膜
とその製法に関し、アルミニウム錯体と導電性化合物の
超微粒子とを含む塗布液をガラス板上に塗布するもの
で、その手段としてスピンコート、ディップコート、ス
プレイコート、ロールコート等の各種塗布法が挙げられ
ている。
【0005】また、各種改善した塗膜形成法も提唱され
ており、例えば特公昭60−52870 公報には、被膜形成法
に関し、公転しつつ自転させた基材上に塗布液を滴下す
るスピンコート法により、小サイズで遠心力が大きく採
れないような基材においても、均一塗布できるとするこ
とが開示されている。
【0006】あるいは、特開平3−65530 号公報には、
被膜の形成法に関し、シリコンアルコキシドのアルコー
ル溶液に特定の無機化合物の微粒子を添加した液をガラ
ス表面にスピンコートする際に、ガラス面を傾斜させて
スピンコートすることにより、塗布液は遠心力とともに
重力により面上に延展し、スピンのみの場合における放
射状筋の発生を防げ、陰極線管や液晶表示装置に適用で
きるとすることが開示されている。
【0007】ただし上記公知の2例は建築用窓ガラスや
自動車用窓ガラス等比較的面積の大きな基板に塗膜形成
しようとする場合には不安定で不安全な作業となり易
く、また大面積基板に塗膜形成するうえで均一膜厚を得
ることに関しては疑わしい。
【0008】本発明は、上記公知例の不具合に鑑み、比
較的大きな面積の基板、特にガラス基板に、光学的特性
を損なうことなく、効率的に均一厚みの塗膜を形成する
方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、塗膜形成法に
関し、基板上に塗布液をフローコート法、またはスプレ
イコート法により塗布し、静置して溢流を減少させた
後、基板を500rpm以下の回転速度で水平回転させて膜厚
を均一化せしめることを特徴とする。
【0010】さらに、前記塗膜形成法において、傾斜姿
勢の基板面の上端部付近に、液流下ノズルより塗布液を
流下させつつ、ノズルを基板の幅方向に走査させること
により、塗布液を基板上面にフローコートした後、基板
を水平姿勢に保持し、500rpm以下の回転速度で水平回転
せしめるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明は、特に粘度が1センチポ
イズ(cp)〜50cps 程度の塗布液を採用し、硬化膜厚2〜
3μm ないし7〜8μmの膜を形成する場合において、
好適に適用できる。
【0012】以下本発明を添付の図面をもとに説明す
る。図1Aは、フローコート(ノズルフローコート)法
による基板への塗料の塗布を示す概略斜視図、図1B
は、基板の水平回転(スピン)を示す概略斜視図、図1
Cは、図1Aに対応し、ノズルヘッドからのガラス板上
への塗布液の流下点(接点)を移動させた軌跡を例示し
た斜視図であり、図2は、膜厚分布を比較例と対比して
示したグラフである。
【0013】基板、例えばフロート法製板による平板状
ガラス板1を用意し、図1Aのごとく水平に対し角αを
任意の角度、例えば40〜80°の傾斜姿勢に維持したうえ
で、ノズルフローコーターのヘッド2をガラス板1の上
方に配置して、ガラス板上面の上端部1'に塗布液3が流
下するようにし、さらに塗布液3はガラス板1の傾斜面
に沿って矢印4の如くに流延させる。
【0014】さらにノズルフローコーターのヘッド2
を、矢印5のごとくヘッド2'の位置まで走査させること
により、塗布液3は矢印4から順次矢印4'に示す如く流
延し、ガラス板1の上面に行き渡る。
【0015】勿論、ノズルフローコーターのヘッド2の
走査は、上記に限るものではなく、塗布液3の粘度、流
動性(延展性)、ガラス板1のサイズを勘案して走査で
き、図1Cに示すように、ヘッド2からの塗布液3のガ
ラス板1への流下点(接点)を、当初X点の位置に配
し、次いで線7に示すように移動させ、Y点に至るよう
にように設計することもでき、これも本発明の範疇であ
る。
【0016】フローコートの別の塗布手段として、塗布
液貯留層の下端スリットより塗料を基板上に流下する、
いわゆるカーテンフローコート法も一法ではあり、効率
的な塗布法である。ただし、塗布液の大半は基板より溢
流し、その流出液を循環使用する必要があるが、塗布液
が刻々高粘度化するような場合(例えばゾル−ゲル溶
液)においては、溢流を最小限にとどめることのできる
ノズルフローコートが好適である。
【0017】いったんこの状態で静置し、目視でガラス
板からの塗布液溢流(滴)が減少し、比較的安定した状
態(塗布液の粘度、基板の傾斜角度や、ガラス板の大き
さなどによる、通常5秒程度〜1分以下程度)になった
のを確認後、次の操作を行う。なお、上記状態では、塗
布液3はガラス板上面の上端部1'において薄く、下端部
1"において肉厚となる傾向にある。
【0018】次に図1Bのごとく、ガラス板1の上面を
そのまま上にして水平姿勢とし、ガラス板1の中心(重
心)をスピンナー軸6の直上に配して、そのヘッドに取
付け、500rpm以下、好ましくは 100〜400rpmの低い回転
数で水平回転(スピン)させる。その時間は数十秒から
1分以下程度であって、長時間を要しない。しかして塗
布液3はガラス板上面に均一に行き渡り、膜厚分布が均
一化した塗膜形成が可能となる。上記方法は、基板の片
面に均一厚みの塗膜を形成するうえで極めて有効であ
る。
【0019】なお、水平回転は回転数500rpmを越えると
ガラス板上面中央部に対しガラス板上面周端部が高膜厚
となり易い。また、大面積基板にそのような高速回転を
強勢するのは、大掛かりな駆動源が必要となり、また作
業する上で危険のないような充分な保守手段が必要とな
る等、不具合な点が多い。他方 100rpm 未満であると、
塗料の行き渡りが不充分となり、膜厚分布が生じ易い傾
向がある。
【0020】上記はガラス板をスピンナーに取付ける例
を示したが、回転円盤上に取付けることもできる。この
場合、塗布液の延展具合、均一化を勘案して、適宜ガラ
ス板の重心を回転円盤の軸に対し偏心させて配置させる
こともできる。
【0021】別の手段として、例えば傾けた基板の片面
に塗布液をスプレイコートしたうえで、上記同様にスピ
ンによる延展を行うことにより、同様に均一膜厚の塗膜
を形成できるが、スプレイコートに際して塗料霧滴が基
板裏面側に飛散、付着し易い。従って霧滴が裏面側に飛
散しないような遮蔽手段、例えば裏面側に遮蔽壁を密接
する等の処置が必要であり、それにより好適な膜形成が
できる。あるいは基板裏側面にマスキング膜を貼着する
ことも一法ではあるが、貼着、剥離操作に手間を要し、
時間も要するので、その方法は採用し難い。
【0022】他方、基板を塗布液中に浸漬しディップコ
ートしたうえで、スピンによる延展を行う方法において
は、基板下端域の膜厚が上記フローコートに比較して厚
肉となり易く、これはその後にスピンさせたところで解
消し難い。また、基板の片面に塗膜形成するうえで、デ
ィップコートに際して基板裏面側にマスキング膜を貼着
する必要があり、前記同様貼着、剥離操作に手間を要
し、時間も要するので採用し難い。
【0023】また、基板の片面に塗布液をロールコート
し、またはブラッシコートしたうえで、スピンによる延
展を行う場合は、ロール跡やブラッシの筋が残留し易
く、特に光学的に、均一、精緻な膜を必要とするうえで
は、適切ではなく、従ってこれらの方法も採用し難い。
【0024】なお、先述のフローコート−スピンによる
コーティング法においても、曲面基板にコーティングす
る場合は、曲面頂部と周縁とで膜厚の不均一(膜厚分
布)は否めないが、曲面頂部の厚み1に対して、周縁部
厚みは2倍以下程度と最小限に留めることができる。
【0025】
【実施例】図1に示すようなフロート板ガラス1(400×
600mm 、厚み6mm)を準備し、水平角度に対し70°の傾
斜姿勢に保持し、上方よりノズルフローコーターのヘッ
ド2より、図1Cに示すような軌跡で、以下の塗布液
3、すなわち、 1)紫外線吸収剤入りシリコーン系ハードコート液:東芝
シリコーン(株)製、商品名トスガード510 (固形分20
wt%、粘度2〜5cps) または、 2)紫外線吸収剤入りアクリル系ハードコート液:(株)
オンワセクト製、商品名OST-100IR-8H(固形分40wt%、
粘度10〜20cps)を、 100〜 200cc/min の速度で流下
して夫々塗布し、次いで5〜20秒間そのまま静置し、そ
の後直ちにスピンナー(軸6)にセットして予め設定し
た回転速度で30秒間回転し、終了後乾燥炉(熱風循環
炉)において 120℃、1Hr保持して膜形成した(実施例
1〜5)。
【0026】なお、比較例として上記1)シリコーン系ハ
ードコート液の塗布を、上記条件でノズルフローコート
のみを行った場合(比較例1、2)、ノズルコーターよ
り塗布液を板ガラス上面中央部に流下しつつ、回転数 5
00rpmで直接スピンコートした場合(比較例3)につい
て対比試験した。
【0027】膜形成後、板面中央部長手方向にわたり、
触針法により膜厚分布を測定した。実施例、比較例塗布
条件は、次のとおりであり、結果は図2のグラフ(縦軸
は厚みt(μm)をあらわし、横軸は距離L(mm) をあらわ
す)に示す。
【0028】 ノズルコーター スピン 塗布液 ノス"ル流下量 静置時間 回転数 回転時間 cc/min sec. r.p.m. sec. 実施例1(E1) シリコーン 系ハート"コート 液 150 5 150 30 実施例2(E2) 〃 150 20 150 30 実施例3(E3) 〃 150 10 200 30 実施例4(E4) 〃 150 10 300 30 実施例5(E5) アクリル系ハート"コート 液 150 10 250 30 比較例1(CE1)シリコーン 系ハート"コート 液 150 5 −−− −−− 比較例2(CE2) 〃 150 10 −−− −−− 比較例3(CE3) 〃 150 −−− 500 30 注)E1〜E5、CE1〜CE3は図2の符号に対応する。
【0029】本実施においては、比較的大面積のガラス
基板に容易な手段で塗膜形成でき、図2に示すとおり均
一な膜厚が得られるという効果を示し、他方比較例にお
いては、膜厚分布が大きく、光学的に均一、精緻な膜を
得るうえで不適当であることが明らかである。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、比較的大面積の基板、
特にガラス基板に、光学的特性を損なうことなく、効率
的に均一厚みの塗膜を形成することができるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1Aはフローコート(ノズルフローコート)
法による基板への塗料の塗布を示す概略斜視図、図1B
は基板の水平回転を示す概略斜視図、図1Cはノズルコ
ーターヘッドからの塗布液のガラス板への流下点(接
点)を移動させた軌跡を示す図である。
【図2】膜厚分布を比較例と対比して示したグラフであ
る。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 ノズルコーターヘッド 3 塗布液 6 スピンナー回転軸

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に塗布液をフローコート法、または
    スプレイコート法により塗布し、静置して溢流を減少さ
    せた後、基板を500rpm以下の回転速度で水平回転させて
    膜厚を均一化せしめることを特徴とする塗膜形成法。
  2. 【請求項2】傾斜姿勢の基板面の上端部付近に、液流下
    ノズルより塗布液を流下させつつ、ノズルを基板の幅方
    向に走査させることにより、塗布液を基板上面にフロー
    コートした後、基板を水平姿勢に保持し、水平回転せし
    めることを特徴とする請求項1記載の塗膜形成法。
JP10961297A 1997-04-25 1997-04-25 塗膜形成法 Pending JPH10296172A (ja)

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