ディップコーティング技術のご紹介

従来のディップコーティング技術の原理とプロセス

ディップコーティングは、対象物を液体に浸して引き上げるという、極めてシンプルかつ合理的な薄膜形成プロセスのコーティング手法です。

【基本原理と膜厚制御のメカニズム】

基材が液中から引き上げられる際、基材の表面には液体の粘性によってコーティング液の層（液膜）が追従します。このとき、上方へ引っ張る「粘性力」と、下方へ引き戻そうとする「重力」、および液体の「表面張力」の相互作用（バランス）によって最終的な膜厚が決定します。

引き上げ速度と膜厚の関係

引き上げ速度が「速い」ほど、液が自重で流れ落ちる前に膜が固定されるため、膜厚は厚くなります。
引き上げ速度が「遅い」ほど、余分な液が自重で槽に流れ落ちるため、膜厚は薄くなります。

【標準的な工程フロー】

浸漬（Immersion）：基材をコーティング液中へ一定速度で静かに沈めます。
静止（Dwelling）：液面や液体の揺れが収まるまで、一定時間液中で静止させます。
引き上げ（Withdrawal）：液だれや膜厚ムラを防ぐため、微振動を抑えながら一定の速度で垂直に引き上げます。
乾燥・硬化（Drying / Curing）：溶媒を揮発・乾燥させ、熱やUVなどで膜を定着させます。

複雑な立体形状や内壁、あるいは基材の両面に対して、一度の工程で均一かつ材料ロスを最小限に抑えてコーティングできる点が、本原理の最大のメリットです。

【ディップコーティングの引き上げ処理】

通常の引き上げ処理によるサンプル品の膜厚データ

ワーク：アクリル材　200mm
コート液：ハードコート剤
- 粘度：7.5mPa・s（液温度：16.4℃）
- 固形成分濃度：30wt%
- 溶媒：PGM
引き上げ速度：2mm/sec・5mm/sec・10mm/sec（3種類の比較）
測定ポイント：20mmずつ
膜厚：各ポイントの平均値
コーティング環境：温度24.5℃/湿度49%

この膜厚データから読み取れることは

2mm/secの引上げ速度では膜厚5μm台の均一なコーティングが可能であること。
6μm以上の均一な膜厚を得るためには定速で引上げる手法では難しいこと。

上記の結果でご注意いただきたいことは、当該コート剤の密度と粘度によっての結果であり、コート剤や条件が変わると「速度：2mm/sec」「膜厚：5μm」といった結果も違って参ります。

条件が整えば均一な膜厚でコーティングが可能であること、逆に条件が合わなければ均一なコート膜を得ることが難しいと言えます。

リニア処理ディップコーティング技術の原理とプロセス

本技術は、ディップコーティング成膜において、重力に起因する基材上下の膜厚グラデーションを解消するため、引き上げ速度を関数的に減速（リニア処理）させる膜厚最適化プロセスです。

【流体力学的背景と制御原理】

静的な一定速度引き上げ（Constant-speed withdrawal）では、液膜の自重流下（Drainage）の時間差により、基材下方に液が蓄積し、膜厚の不均一が生じます。リニア処理では、この重力流動による膜厚増加分を相殺するため、引き上げ位置（時間）に応じて、引き上げ速度を連続的に減少させます。