フッ素成膜工程 CS1工法 新技術・簡単に出来るフッ素成膜 北海道大学と共同開発・産学連携 平成 27年 5月29日 株式会社 NAZCA 開発の背景 平成23年頃急激にスマートフォン・iphone・ipad・タブレットが普及 高解像度画面(パネル)に直接指で触れるため汚れる。 その汚れを気にする人が次第に増加。 汚れ防止や飛散防止の目的で透明なペットフィル ムをパネルに貼り付ける人が現在大半を占める。 保護フィルムとの間に気泡が入り込み画面が見づらい。厚みでタッチパネ ルの反応も悪化。 油脂や化粧などの汚れで汚いと感じている人が多い。 当社の技術で解決 フッ素化合物をタッチパネルの材料(硝子等)に成膜。 チリ・油脂・化粧等による汚れも付きづらくなる P2 フッ素加工とフッ素成膜 フッ素加工とは? フライパンや電気炊飯ジャーのテフロン加工(フッ素樹脂加工) ★ フッ素加工の最大の特色は汚れが付きづらい ★ 付いても直ぐおちる フッ素成膜とは? 材料表面と薬液が化学反応してフッ素膜が育成し結晶化(自己組織化法) ★ フッ素成膜も同様汚れが付きづらい ★ 付いても直ぐおちる ◎ 透明度・光の透過性に非常に優れている 現在 A社のスマートフォンに仕様されている 当社技術のフッ素成膜液(CS1)の場合 ①透明度が高い 高透明度溶液と材料との化学反応により生まれた単分子膜。厚さわずか1.2nm。 ②耐久性が高い 単分子層は共有結合で基板と結合するために、半永久的な強度を持つ。 ③厚さが薄い 厚みが薄いため、光の透過性や散乱、タッチパネルの操作性に全く影響を与えない。 ④安全・高生産性 安全な溶液を浸漬させたロールで拭くだけなので、簡単で安全、そして、大量生産に向いている。 ⑤安価 同様他社技術では作業工程でエキシマランプを使用するが、当社のものは布のロールだけ なので付随する経費も格段に低い。成膜液も耐久性に優れているのでランニングコストも押 さえることができる。 P3 当社技術で成膜したフッ素化合物の単分子膜 自己組織化 ステンレス 10 nm 10 nm CS1 A溶液(エタノール水溶液)で洗浄後 の表面 CS1 C溶液(フッ素系溶液)で自己組 織化した超撥水化表面 イラスト 厚さ:1.2 nm 原子・分子レベルで構造を制御し、材料に新しい 機能を瞬時に付加する究極のナノテクノロジー が当社独自の技術です。 P4 当社の成膜技術 今までのフッ素成膜形成の方法 ポリマー塗布 表面に直接塗る ●職人の手によるスプレーガン法 ●布等に直接つけて塗る方法(自動車フロントガラス等用曇り止め) 課題 均一に材料表面に塗布することが難しい 表面が白濁する 耐久性は10日前後 塗布効果がでるまで長時間(1時間以上) 自己組織化成膜法 エキシマランプと成膜液浸漬による成膜法 ●エキシマランプで材料表面を下処理 ⇒ 溶液に浸すだけ 既にiphone5から使用されている優れもの(U電機㈱の技術) 課題 設備投資が多額(約50億円)である 成膜時間も30分以上要する P5 他社自己組織化成膜法との違い U電機(株)開発 当社開発 エキシマランプを使用した成膜液浸漬による 成膜法 薬液を染み込ませたワイプシートで拭くだけ 作業工法 作業工法 ①材料(ガラス等)をエキシマランプで表面処理 3分 ①材料(ガラス等)をCS1 A液(エタノール系水溶液) を染込ませたロールで表面処理 数秒 ②フッ素化合物水溶液に浸漬 30分 成膜液については、一般的 に知られている公知の技術 ③エタノール水溶液でよく洗う 5分 ②CS1 C液(フッ素化合物系溶液)を 染込ませたロールで擦る 数秒 ④乾燥させる 10分 完成 ③余分なCS 1 C液(フッ素化合物系溶液)を ①ロール同様ロールで拭き取り完成 数秒 U電機(株)のこの技術をフォックスコン社等から アップル社が採用。2年前よりタッチパネルの大 半をこの仕様にしている。 ワープシートで拭くだけで瞬時に成膜できる。設備投資も成 膜部分においては、エキシマランプ(1㎡1,500万円程度)と ロール(15,000円程度)を比べると1,000分の1以下。 北海道大学と特許共同出願済 P6 当社と他社との成膜手順の違い 当社成膜工法 ① 材料(ガラス、ステンレス、陶器等)の成膜させたい表面を、CS1 A液(エタノール水溶液)を染み 込ませたロールを回転させ拭き取るように汚れを完璧におとす。 ② その後直ぐCS1 C液を染み込ませたロールで、こするように回転させ成膜完成。 ③ 表面の余ったCS1 C液を①と同様ロールで拭き取り出来上がり。 CS1A液 CS1C液 CS1A液 拭きとり U電機㈱成膜工法 ① 材料(ガラス、ステンレス、陶器等)にエキシマランプを3分当て、表面処理する。 ② その後直ちにフッ素系溶液に材料を30分以上浸漬させる。 ③ アルコール系水溶液で洗う。約5分 ④ その後乾燥させる 約10分。 エキシマランプ 浸 漬 洗 浄 乾 燥 P7 当社技術導入企業のメリット CS1工法の導入 ①高い生産性 材料の表面処理も5、6秒程度ですみ、成膜も瞬時(1秒以内)にできる。 ②安価(設備投資、メンテナンス費、製造原価) 他社 当社 ③安全性 設備投資は、エキシマランプが1㎡あたり1500万円程。 浸漬させる設備、浸漬後の「洗い」の工程、乾燥設備-スペース等合計で 約50億円。それに伴うメンテナンス経費も多額になる。 当社の設備投資はロール(ポリエチレンとポリプロピレンの複合繊維等)のコ ストを約15000円程度。 他は前図(P7)のように3工程なので合計でも1億円程度と見込んでいる。 メンテナンスは、「エキシマランプ、浸漬 、洗い、乾燥工程」も全てロールだけ で賄うことができるので安価で済む。 製造原価においては、「表面処理、成膜、乾燥」と数秒でできるため生産性も 高く、当然原価は低くなる。 危険な光線を使用しないので安全面に優れている。 エキシマランプは、波長が172㎚と遠紫外線領域 (20nm~200nm)。 P8 販売開拓の仮説 タッチパネル製造業 株式会社 NAZCA メガネレンズ製造業 提携 プラント設計会社 自動車用窓ガラス製造業 窓ガラス製造業 その他 P9
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