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氟类表面活性剂

氟类表面活性剂基于含氟基表面偏析的易操作性,以0.05~0.5wt%(固体成分中)的添加量可发挥优良的表面活性效果。尤其是薄膜涂布(高挥发物质、低粘度的溶液)或在伴随高速、高剪切力的涂布中具有显著的效果。

1)表面张力低→优良的湿润性、对有机溶剂类也发挥效果

氟类表面活性剂与烃类或硅酮类表面活性剂比较,具有更低的表面张力。添加了氟表面活性剂的溶液由于表面张力(γL)的降低,具有优良的湿润性。

表面张力低→优良的湿润性、对有机溶剂类也发挥效果

降低水溶液表面张力的能力
~与硅酮类及烃类表面活性剂的比较

降低水溶液表面张力的能力~与硅酮类及烃类表面活性剂的比较

2)高度的表面粘度→优良的均匀性

由于氟类表面活性剂容易大量存在于表面附近,具有控制溶剂的蒸发速度的效果,可实现优良的均匀涂布性(均匀性)。该效果在低聚体表面活性剂中有显著地表现,根据分子量、与基质树脂的相溶性、添加量等会有所变化。

薄膜涂布时的均匀效果

【低转速旋涂的均匀效果的差异 】

以低转速进行旋涂,形成含大量溶剂的薄膜。在干燥工序中,通过氟类表面活性剂的作用,可形成平滑的皮膜。

【涂膜制作条件】

  1. 调制PHENOLITE KA-105L(DIC制苯酚树脂)的25wt%丙二醇单甲基醚乙酸乙酯(PGMEA)溶液。
  2. 在10×10cm的Cr基板上,以500rpm的转速进行旋涂。
  3. 在加热板上进行干燥110℃×1分钟(膜厚:约2.5μm)。
未添加 硅酮类活性剂C MEGAFAC F-554 MEGAFAC EXP.TF-1367
未添加 硅酮类活性剂C MEGAFAC  F-554 MEGAFAC  EXP.TF-1367

照片是在钠蒸气灯下的表面状态。此斑纹与地图的等高线一样,线窄的部分凹凸显著,线宽的部分为平滑的表面。

3)低的动态表面张力→ high share coating优良的涂布性

在旋涂等伴随高剪切力的表面涂层方法中,动态表面张力有时比静态表面张力对涂布性的影响更大。在表面涂层等动态过程中,动态表面张力低意味着表面张力的变动小。

条形斑纹(射线状斑纹)发生状态

用显微镜观察在硅片上以3000rpm的转速旋涂后(膜厚:约2μm)的表面状态

以往产品 MEGAFAC F-556
以往产品 MEGAFAC F-556

4)氟树脂分散性、分散稳定性

DIC氟类表面活性剂「MEGAFAC」在以PTFE(聚四氟乙烯)为首的氟树脂分散中,在以下两个工序发挥强力效果。

  1. 「MEGAFAC」可大幅度降低分散剂和树脂溶液的表面张力,提高对于氟树脂表面的湿润性。(提高分散性)
  2. 含有「MEGAFAC」的含氟基吸着于氟树脂表面,经过合理设计的两亲基扩散于分散剂或树脂溶液中。通过此两亲基的立体屏障,可防止氟树脂的聚集。 (提高分散稳定性)
未添加MEGAFAC 添加MEGAFAC
未添加MEGAFAC 添加MEGAFAC

【推荐添加量】

0.5~5wt%(氟树脂颗粒)

【用途示例】

  • 固体润滑涂料、汽车窗框橡胶用、汽车部件用(滑动部分)、光学设备、精密设备用的可动部表面涂层用、家电用(可动部分)
  • 氟类耐热涂料
  • 机油添加剂

分散评价例

未添加 分散不佳 分散良好
分散评价例 未添加 分散不佳 分散良好
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