先生、前回教えてもらったバーコーター、さっそく使ってみました！シンプルだけど奥が深くて、

“塗る”って想像以上に繊細なんですね。

お、いいね。それも大事な気づきだよ。

前回も話したけど、材料の性質や目的によってはバーコーターだけじゃ難しいこともあるよね。そこで今日は、「アプリケーター」と「スピンコーター」のの2つを紹介するよ。

楽しみです！今日もよろしくお願いします！

アプリケーターって、どんな塗布ツールなんですか？…名前だけ聞くとアプリ開発の道具みたいですね（笑）

ふふ、それはちょっと違うね。アプリケーターは、筐体の一部にブレード加工が施されていて、そのブレードと基材の間にできる「すき間（ギャップ）」に塗工液を流して、均一な膜をつくるツールなんだ。

ギャップが固定式のものと、ギャップが調整できるタイプがあるよ。

へぇ〜、“すき間を通す”って感じなんですね。具体的には、どうやって使うんですか？

アプリケーターは、まず基材を平滑に固定することが大事なポイントなんだ。

次に、その上に塗工液を適量垂らして、アプリケーターを基材にしっかり押し当てながら、一定の速度でまっすぐ手前に引いていく。 そうすると、アプリケーターと基材のすき間（ギャップ）に応じた厚みの膜厚が得られるというわけさ。  

なるほど！すき間ってどれくらいに設定するものなんですか？

使う材料や目的によっても違うけど、おおよそ30μmから500μmくらいが一般的かな。ただし、実際のWet膜厚はその50〜80％程度になることが多いんだ。

そんなに差があるんですね！…それって操作に慣れてないと、狙った厚さを出すの難しそうですね？

いいところに気づいたね！

まずは基材を平坦に保つこと、そして一定の荷重と速度で引くのが大切なんだ。アプリケーターは、引くスピードによって膜厚が変わりやすいからね。

さらに粘度にも注意が必要で、高粘度の塗工液ならゆっくり、低粘度のものは少し速めに引いたほうが、ムラが出にくいよ。

塗るスピードや粘度のバランスが重要なんですね！実験でやってみたくなってきました！

アプリケーターはどんな用途に向いてるんですか？

そうだね、1,000～10,000 mPa・s位の比較的粘度の高い材料に向いているよ。

バーコーターだと、粘度の高い材料はレベリング（平滑化）しなくて、ワイヤの筋が残ってしまうことがあるけれど、アプリケーターなら塗工部分（ブレード）が非接触で表面幅方向が平滑だから、バーコーターのような筋が出ないんだ。

それってアプリケーターのほうがきれいに仕上がるってことですか？

うん、高粘度でレベリングしにくい材料の場合は、アプリケーターの方がきれいに仕上がることが多いね。

スジが残ると正確な評価ができないから、そういうときはアプリケーターの出番なんだ。

なるほど〜。でも、安定して塗れそうに見えて意外とクセがあるのでは？

お、鋭いね。アプリケーターが基材に接しているのは両端の2か所だけだから、基材が平坦に固定されていないと、基材とブレードとのすき間（ギャップ）がズレてしまうんだよ。

たとえば、10μmでも基材が浮いてしまうと、それがそのまま塗布ムラに繋がってしまうんだ。

えっ、たった10μmで!? それは…かなりシビアですね。

うん、だから実験現場では、簡易バキュームベッドで基材を吸着固定する方法も使われてるよ。

ただし薄いフィルムだと吸引された部分がへこんで、逆にムラの原因になることもある。意外と繊細な操作が必要なんだ。

ひえ〜。まさか基材の浮きやへこみでそこまで左右されるとは…。奥が深いです…。

そう。一方で、バーコーターは1巻ごとにバーの頂点が基材を押さえて精密に塗工液を計量しているから幅方向の精度が出しやすい。

レベリングがしっかりしていれば全幅で均一な塗膜が得やすいというメリットもあるんだ。

うーん…じゃあ、結局どっちを使えばいいんですか？

材料や用途によって使い分けるのが一番なんだよ。

たとえば、アルミ箔みたいに傷がつきやすい基材や、積層塗工をしたいときは、バーコーターの接触方式は向かないから、アプリケーターやスピンコーターが活躍する。

あっ、そうか！接触しないってことは、“繊細さん”な材料にも優しいんですね！

そうそう！あと、生産現場で使われている塗工方式、たとえばダイコーター・コンマコーター・ナイフコーターのような、ギャップ（すき間）を設けて、基材に非接触で塗工する方式だね。

そういった塗工方式に近い条件で試験したい場合にもアプリケーターを使うのが適しているというわけさ。

スピンコーターって名前だけで未来感ありますね！

ふふふ、見た目どおりだよ。

スピンコーターは、基板を高速で回転させて、遠心力で塗工液を均一に広げる装置なんだ。 しかも便利なのは、回転数や回転時間を変えるだけで膜厚をコントロールできるところなんだ。

設定を変えるだけで膜厚を調整できるって、めちゃくちゃ便利そうですね！

スピンコーターはどういった材料に向いているんですか？

数十nm〜数μmの極薄膜が得意だから、光学や半導体の評価によく使うね。

ただし、粘度が高いとうまく広がらないことがあるから、1〜200 mPa・s程度の低粘度の液体が基本だよ。

数ナノ！？スケールがケタ違い…！

便利な分やっぱり気をつけることも多そうですか？

そのとおり。まずひとつに、スピンコーターは材料の無駄が出やすいんだ。

回転によって液が遠心力で外に飛んでいくから、必要量以上に多く使わざるを得ないことがある。

なんとなく想像できます。勢いでビューンって…。見た目以上にワイルドな一面もあるんですね。

それから、液の滴下量も繊細で、多すぎると均一性が失われ、少なすぎると薄膜が形成でないことがあるよ。

さらに、液を基材の中央に垂らして回転で広げる方式だから、基本的には丸い基材が前提。四角い基材や角のある形状だと、端までうまく塗れずにムラになることがあるよ。

えっ、形まで！？便利そうだけど、材料も基材も選ぶ装置ってことですね！

うん、極薄膜を狙いたいときには強い味方だけど、使いどころは慎重にってことだね。

塗工ツールって見た目のシンプルさに反して、奥が深い世界ですね…！

つまり、材料や目的にあわせて使い分けが必要ってことですね！

うん、いいまとめだね！ 材料の粘度や目的の膜厚、そして評価内容によって、適したツールは変わるからね。

慣れてくると「これはアプリケーターでいけそう」「この材料はスピンだな」って判断できるようになるからね。

おぉ〜…奥が深いですね。でもなんだか燃えてきました！

これで今度お客さんに聞かれても堂々と説明できそうです！（…たぶん！）