9/1 スロットダイ塗工の基礎知識と条件適正化、 トラブルシューティング

 AndanTEC  代表　浜本 伸夫　氏
【専門】塗工／Roll To Roll製造／クリーンルーム／静電気

【経歴】
　1992年　北海道大学 工学部 合成化学工学専攻 修士修了
 　 同  年　富士写真フィルム 塗工を中心としたフィルム生産工程業務に従事
　2007年 　　　同 社　　　　 フラットパネル生産部 主任技師(管理職)
　2013年　サムスン電子 総合技術院 素材開発センター 主席研究員 新素材開発に従事
　2019年　栗村化学 工程開発チーム長 粘着フィルム・離型フィルム等の工程開発
　2021年　米国 Zymergen社 シニアマネージャー バイオ由来ポリイミド開発
　2022年　ミドリ安全 商品開発部 ジェネラルマネージャー ニトリルゴム手袋開発
　2023年　AndanTECとして執筆・講演・コンサル業に専念

 　新しいフィルムを開発したり、日々の製造で品質改善する際、「理論」 と「現場ノウハウ」の両方が必要で、重要なのはバランスです。数値解析だけに頼っても、現場の問題を解決できるとは限らないし、逆に、現場の現象のみを観察し続けて、科学的な考察を怠っていると、小手先の対応に留まり、本質的な問題解決にたどり着きにくい。「塗工の技術センス」は「ツボ」を知る事で効率的に身に付くでしょう。このウェビナーでは現場の問題解決の手法、塗工の理論を紹介します。

 １．新製品開発 　実験室から量産化へのスケールアップ
　1.1　開発のステップ
　1.2　実験室サンプルの改善
　1.3　パイロット用の塗工液 (粘度の適正化)
　1.4　パイロット用の塗工液 (塗工と乾燥のバランス)
　1.5　量産テスト段階　(塗工欠陥と主な原因:泡・イブツ・スジ )
　1.6　量産テスト段階　(塗工方式の分類)
　1.7　量産テスト段階　(スジ対策)
　1.8　ハジキ
　1.9　レベリング
　　　　(a) 塗布直後
　　　　(b) 風ムラ
　　　　(C) 基板の凹凸ムラ
 1.10　塗工室の気流の数値解析

２．要因変更  生産速度アップ、幅広化、4M変更、 製造移管
　2.1　開発との違い
　2.2　目標の設定
　2.3　乾燥要因
　　2.3.1　塗膜内の濃度勾配
　　2.3.2　定率と減率
　　2.3.3　乾燥ゾーンのフロー
　　2.3.4　簡易構造　　
　2.4　乾燥風の吹き出し方式
　　2.4.1　二次元ノズル
　　2.4.2　多孔板
　　2.4.3　浮上系
　2.5　乾燥初期の風ムラ
　　2.5.1　風速の影響
　　2.5.2　風温の影響
　　2.5.3　圧力バランス
　　2.5.4　幅要因  (乾燥)
  2.6　ベナールセル
　　2.6.1　マランゴニ効果に影響する物性値
　　2.6.2　マランゴニ数による診断　

３．スロットダイの塗工適性と重層塗布
　3.1　スロットダイで塗れる領域
　3.2　薄塗り(スジが限界現象) (狭いギャップが有利)
　3.3　最小膜厚  (Ca数との関係) 
　3.4　塗布可能領域  (Ca数～ｈ/Hマップ)
　3.5　Couette-Poiseuille流
　3.6　Couette-Poiseuille流(非ニュートン)
　3.7　リップ形状 (厚塗りと薄塗り)
　3.8　上リップの渦
　3.9　厚塗りの操作
 3.10　背面減圧しない操作方法
 3.11　より薄く(OverBite)、より厚く(UnderBite)
 3.12　ダイヘッドの設置角度
 3.13　TWOSD(Kiss Coating/Off Rolled Coating)
 3.14　TWOSD (張力と潤滑のバランス)
 3.15　TWOSD (ギャップの見積もり)
 3.16　TWOSD (ダイ構造)
 3.17　TWOSD (塗工Window)
 3.18　TWOSD (Ribbingスジの可視化)
 3.19　TWOSD (Slot渦)
 3.20　TWOSD (Lip形状)
 3.21　TWOSD (Lip形状と塗工性)
 3.22　同時重層の考え方 (粘度バランス)
 3.23　同時重層の考え方(界面の位置)
 3.24　同時重層の考え方(流量バランスの概算)
 3.25　同時重層の考え方(流量～粘度バランス)
 3.26　コーティングロールのギャップ変動

４．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
　4.1　スロットダイを構成する部品
　4.2　スロットダイの構造
　4.3　スロットダイ内の流動
　4.4　マニホールドとスロットの役割り
　4.5　配管とマニホールドの違い
　4.6　スロットとマニホールドの流動
　4.7　マニホールド差圧による流量減少
　4.8　マニホールド差圧による流量減少とダイ形状因子
　4.9　マニホールド差圧による流量減少(非ニュートン)
 4.10　マニホールドの断面形状
 4.11　スロットのテーパー化
 4.12　テーパー効果の試算
 4.13　慣性の影響
 4.14　慣性の試算
 4.15　スロットギャップ偏差の影響
 4.16　スロットギャップ偏差の影響
 4.17　スロット内の流動(非ニュートン)
 4.18　スロットギャップ偏差の影響(非ニュートン)
 4.19　シムとマニホールドのレイアウト
 4.20　シムとマニホールドの幅位置と厚み分布
 4.21　シム出口の形状
 4.22　傾斜シム
 4.23　シムの位置ずらし
 4.24　マニホールド端の形状

５．非ニュートン粘性の見積もり方
　5.1　非ニュートン粘性
　　5.1.1　非ニュートン粘性(指数則)
　　5.1.2　指数則(非ニュートン係数の一般範囲)
　5.2　ビード内の物質収支と剪断速度のオーダー
　　5.2.1　ビード内の流動と物質収支
　　5.2.2　ビード内のCouette-Poiseuille流
　　5.2.3　ビード上流のCouette-Poiseuille流
　　5.2.4　ビード下流のCouette-Poiseuille流
　　5.2.5　ビード内の剪断速度
　5.3　ブレード塗工の剪断速度
　　5.3.1　ビード加速部の剪断速度
　　5.3.2　境界層理論(Blasius)
　　5.3.3　境界層理論(Sakiadis)
　　5.3.4　Sakiadisの境界層で計算したビードの剪断速度
　5.4　非ニュートン粘性でを加味したスロット流動掲載
　　5.4.1　非ニュートン流動の見積もり方法
　　5.4.2　スロット内のPoiseuille流
　　5.4.3　スロットギャップ偏差への非ニュートンの影響
　　5.4.4　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
　　5.4.5　リップ近傍の速度分布

　　□ 質疑応答 □

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