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塗工技術 (スピン、バー、アプリケーター、スロットダイ、グラビア、コンマ、メニスカス方式) の基本とノウハウ、スケールアップ

塗工技術 (スピン、バー、アプリケーター、スロットダイ、グラビア、コンマ、メニスカス方式) の基本とノウハウ、スケールアップ

～塗工方式の違いと特徴、選択基準、塗工技術のツボ、条件・プロセスの最適化、スケールアップ～
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概要

本セミナーでは、目的や材料・製品に最適な塗工方式・プロセスの選択と各方式における塗工技術の留意点を解説いたします。

開催日

  • 2025年7月29日(火) 13時00分 ～ 17時00分

修得知識

  • Roll To Roll製造における塗工現象の考え方
  • 塗工設備の設計方法
  • 各種塗工方式の違いと特徴
  • 実験室から量産にスケールアップする際の留意点

プログラム

　機能性フィルムの開発ではスピンコーターや手塗りバーが活用されますが、Roll To Rollで量産する際には、汎用の塗工方式としてスロットダイやグラビア、コンマ方式等が活用されます。薄く塗ったり厚く塗るなど塗工条件に適した方法が採用されますが、どのような基準で選択されるかとか、現場でより適した条件を指南する参考書は少ないのが現状です。特に化学工学の専門書では数式が乱立して、化学系や生物系出身の研究者が習得する際の負担になっているようです。
　このセミナーでは、数式は最小限に抑え、イメージを助ける図表や動画の他に、演習ツールを用意し、新製品開発や塗工製造現場で、塗工問題でお困りの方に「塗工の技術の「ツボ」を紹介します。

  1. 新製品開発 実験室から量産化へのスケールアップ
    1. 塗工と乾燥 (開発とパイロットと量産)
    2. フィルムが利用されている製品は?
    3. 製品に占めるフィルム要素
    4. フィルムの構成要素 〜厚みと層数〜
    5. 塗る 〜溶かした液を塗る (Dry厚÷濃度=Wet膜厚)
    6. 開発のステップ
    7. 実験室サンプルの改善
    8. パイロット用の塗工液
      • 粘度の適正化
      • 塗工と乾燥のバランス
    9. 量産テスト段階
      • 塗工欠陥と主な原因
        • 泡
        • イブツ
        • スジ
    10. ハジキ
    11. レベリング
      1. 塗布直後
      2. 風ムラ
      3. 基板の凹凸ムラ
    12. 塗工室の気流の数値解析
  2. スピン塗工
    1. 流動支配と乾燥支配
    2. 理論膜厚 (Emsile式)
    3. 厚みと回転時間
    4. 厚み分布と回転数
    5. ペロブスカイト太陽電池のガスフローと平滑性
  3. ワイヤーバー塗工の高精度化と欠陥対策
    1. 塗工部 (ワイヤー有無)
    2. 塗工部 (ワイヤーレスバー)
    3. 実験室の手引きバー
    4. 回転の塗布量への影響は?
    5. 量産と同様の回転方式
    6. 手塗布の回転しない方式
    7. ワイヤレスバーの塗工量
    8. 塗工量の計算
    9. 塗工量の計算値と公知データ
    10. レベリング
    11. 塗布直後のレベリング
    12. 可視化実験系
    13. リップル筋の様子
    14. 粘度とバー形状
    15. スジのレベリング
  4. グラビア塗工
    1. ダイレクト方式 (正転)
    2. リバース方式 (逆転)
    3. キスリバース方式 (バックアップなし)
    4. ドクターチャンパー方式 (密閉型)
    5. ダイレクト方式の液だまり (ギャップと粘度の寄与大)
    6. ダイレクト方式の膜分断 (渦は周速比に依存)
    7. リブ発生条件 (ダイレクトの場合)
    8. リバースの膜転写箇所の流動
    9. リバース方式の塗布可能領域
    10. セルの過充填と部分充填
    11. ブレード後のセル残液
    12. ドクターブレード当て角
    13. ドクターブレード形状
    14. ドクターブレードの押し圧と膜厚
    15. ドクターブレードの当て角と摩耗
    16. ドクターブレードの接触面に作用する力
    17. ドクターブレード当て板
    18. 端部の厚塗り対策
  5. スロットダイの塗工適性と重層塗布
    1. スロットダイで塗れる領域
    2. 薄塗り (スジが限界現象) (狭いギャップが有利)
    3. 最小膜厚 (Ca数との関係)
    4. 塗布可能領域 (Ca数〜h/Hマップ)
    5. Couette-Poiseuille流
    6. Couette-Poiseuille流 (非ニュートン)
    7. リップ形状 (厚塗りと薄塗り)
    8. 上リップの渦
    9. 厚塗りの操作
    10. 背面減圧しない操作方法
    11. より薄く (OverBite) 、より厚く (UnderBite)
    12. ダイヘッドの設置角度
    13. TWOSD (Kiss Coating/Off Rolled Coating)
    14. TWOSD (張力と潤滑のバランス)
    15. TWOSD (ギャップの見積もり)
    16. TWOSD (ダイ構造)
    17. TWOSD (塗工Window)
    18. TWOSD (Ribbingスジの可視化)
    19. TWOSD (Slot渦)
    20. TWOSD (Lip形状)
    21. TWOSD (Lip形状と塗工性)
    22. 同時重層の考え方 (粘度バランス)
    23. 同時重層の考え方 (界面の位置)
    24. 同時重層の考え方 (流量バランスの概算)
    25. 同時重層の考え方 (流量〜粘度バランス)
    26. コーティングロールのギャップ変動
  6. スロットダイの設計 マニホールドとスロット形状の意味
    1. スロットダイを構成する部品
    2. スロットダイの構造
    3. スロットダイ内の流動
    4. マニホールドとスロットの役割り
    5. 配管とマニホールドの違い
    6. スロットとマニホールドの流動
    7. マニホールド差圧による流量減少
    8. マニホールド差圧による流量減少とダイ形状因子
    9. マニホールド差圧による流量減少 (非ニュートン)
    10. マニホールドの断面形状
    11. スロットのテーパー化
    12. テーパー効果の試算
    13. 慣性の影響
    14. 慣性の試算
    15. スロットギャップ偏差の影響
    16. スロットギャップ偏差の影響
    17. スロット内の流動 (非ニュートン)
    18. スロットギャップ偏差の影響 (非ニュートン)
    19. シムとマニホールドのレイアウト
    20. シムとマニホールドの幅位置と厚み分布
    21. シム出口の形状
    22. 傾斜シム
    23. シムの位置ずらし
    24. マニホールド端の形状
  7. ダイ付帯設備
    1. バックアップロール (ベアリング)
    2. バックアップロール (ジャーナル軸受)
    3. バップアップロールたわみ対策
  8. ブレード塗工 (アプリケーターとコンマコーター)
    1. ブレード塗工の分類 (ナイフ・スティッフ・ベント)
    2. コンマ・コーターの特徴
    3. ナイフ型ブレードの塗工厚み
    4. コンマロールたわみ
    5. コンマロール保温
    6. 給液方法
    7. 接合通過
    8. 間欠塗工
    9. 液ダム内の流動
    10. ダム液面と底面
    11. 液ダムの液漏れ防止フィルム
  9. メニスカス塗布またはキャピラリー塗工
    1. メニスカス塗布法 (銀ナノ材料の塗工)
    2. メニスカス塗布法 (US メーカーの特許)
    3. キャピラリーコート法 (OLED)
    4. キャピラリーコーター (フォトマスク)
    5. スロット式キャピラリーコーター
    6. キャピラリーコーター (PEDOT:PSS)
  10. 非ニュートン粘性の見積もり方
    1. 非ニュートン粘性
      1. 非ニュートン粘性 (指数則)
      2. 指数則 (非ニュートン係数の一般範囲)
    2. ビード内の物質収支と剪断速度のオーダー
      1. ビード内の流動と物質収支
      2. ビード内のCouette-Poiseuille流
      3. ビード上流のCouette-Poiseuille流
      4. ビード下流のCouette-Poiseuille流
      5. ビード内の剪断速度
    3. ブレード塗工の剪断速度
      1. ビード加速部の剪断速度
      2. 境界層理論 (Blasius)
      3. 境界層理論 (Sakiadis)
      4. Sakiadisの境界層で計算したビードの剪断速度
    4. 非ニュートン粘性でを加味したスロット流動掲載
      1. 非ニュートン流動の見積もり方法
      2. スロット内のPoiseuille流
      3. スロットギャップ偏差への非ニュートンの影響
      4. マニホールド圧損による流量減少への非ニュートンの影響
      5. リップ近傍の速度分布
  11. 質疑応答
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講師

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主催

サイエンス＆テクノロジー 株式会社
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複数名
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