塗工技術（スピン、バー、ディップ、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

AndanTEC　代表　浜本 伸夫　氏元富士フイルム(株)、元サムスン電子略歴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

機能性フィルムの開発ではスピンコーターやディップ塗工、手塗りバー等が活用されますが、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　1-1. 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．スピン塗工　2-1. スピン塗工の膜厚　2-2. スピン塗工のガスフローと平滑性　2-3. スピン塗工の外部気流3．ワイヤーバー塗工の高精度化と欠陥対策　3-1. 塗工部（ワイヤー有無）　3-2. 塗工部（ワイヤーレスバー）　3-3. 塗工部（バーの真直度）　3-4. 塗工部（受け座）　3-5. 駆動部　3-6. カップリング　3-7. 実験室の手引きバー　3-8. 回転の塗布量への影響は？　3-9. 量産と同様の回転方式　3-10. 手塗布の回転しない方式　3-11. ワイヤレスバーの塗工量　3-12. 塗工量の計算　3-13. 塗工量の計算値と公知データ4．グラビア塗工　4-1. ダイレクト方式（正転）　4-2. リバース方式（逆転）　4-3. キスリバース方式（バックアップなし）　4-4. ドクターチャンパー方式（密閉型）　4-5. ダイレクト方式の液だまり（ギャップと粘度の寄与大）　4-6. ダイレクト方式の膜分断（渦は周速比に依存）　4-7. リブ発生条件（ダイレクトの場合)　4-8. リバースの膜転写箇所の流動）　4-9. リバース方式の塗布可能領域　4-10. セルの過充填と部分充填　4-11. ブレード後のセル残液　4-12. ドクターブレード当て角　4-13. ドクターブレード形状　4-14. ドクターブレード当て板　4-15. 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　5-1. スロットダイで塗れる領域　5-2. 薄塗り（スジが限界現象）（狭いギャップが有利）　5-3. 最小膜厚（Ca数との関係）　5-4. 塗布可能領域（Ca数～ｈ/Hマップ）　5-5. Couette-Poiseuille流　5-6. Couette-Poiseuille流（非ニュートン）　5-7. リップ形状（厚塗りと薄塗り）　5-8. 上リップの渦　5-9. 厚塗りの操作　5-10. 背面減圧しない操作方法　5-11. より薄く（OverBite）、より厚く（UnderBite）　5-12. ダイヘッドの設置角度　5-13. TWOSD（Kiss Coating/Off Rolled Coating）　5-14. TWOSD（張力と潤滑のバランス）　5-15. TWOSD（ギャップの見積もり）　5-16. TWOSD（ダイ構造）　5-17. TWOSD（塗工Window）　5-18. TWOSD（Ribbingスジの可視化）　5-19. TWOSD（Slot渦）　5-20. TWOSD（Lip形状）　5-21. TWOSD（Lip形状と塗工性）　5-22. 同時重層の考え方（粘度バランス）　5-23. 同時重層の考え方（界面の位置）　5-24. 同時重層の考え方（流量バランスの概算）　5-25. 同時重層の考え方（流量～粘度バランス）　5-26. 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　6-1. スロットダイを構成する部品　6-2. スロットダイの構造　6-3. スロットダイ内の流動　6-4. マニホールドとスロットの役割り　6-5. 配管とマニホールドの違い　6-6. スロットとマニホールドの流動　6-7. マニホールド差圧による流量減少　6-8. マニホールド差圧による流量減少とダイ形状因子　6-9. マニホールド差圧による流量減少（非ニュートン）　6-10. マニホールドの断面形状　6-11. スロットのテーパー化　6-12. テーパー効果の試算　6-13. 慣性の影響　6-14. 慣性の試算　6-15. スロットギャップ偏差の影響　6-16. スロットギャップ偏差の影響　6-17. スロット内の流動（非ニュートン）　6-18. スロットギャップ偏差の影響（非ニュートン）　6-19. シムとマニホールドのレイアウト　6-20. シムとマニホールドの幅位置と厚み分布　6-21. シム出口の形状　6-22. 傾斜シム　6-23. シムの位置ずらし　6-24. マニホールド端の形状7．ダイ付帯設備　7-1. バックアップロール（ベアリング）　7-2. バックアップロール（ジャーナル軸受）　7-3. 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）　8-1. 液ダム内の流動　8-2. ダム液面と底面9．メニスカス塗布またはキャピラリー塗工　9-1. メニスカス塗布法（銀ナノ材料の塗工）　9-2. メニスカス塗布法（US メーカーの特許）　9-3. キャピラリーコート法（OLED）　9-4. キャピラリーコーター（フォトマスク）　9-5. スロット式キャピラリーコーター　9-6. 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　10-1. 非ニュートン粘性　　10-1-1. 非ニュートン粘性（指数則）　　10-1-2. 指数則（非ニュートン係数の一般範囲）　10-2. ビード内の物質収支と剪断速度のオーダー　　10-2-1. ビード内の流動と物質収支　　10-2-2. ビード内のCouette-Poiseuille流　　10-2-3. ビード上流のCouette-Poiseuille流　　10-2-4. ビード下流のCouette-Poiseuille流　　10-2-5. ビード内の剪断速度　10-3. ブレード塗工の剪断速度　　10-2-1. ビード加速部の剪断速度　　10-2-2. 境界層理論（Blasius）　　10-2-3. 境界層理論（Sakiadis）　　10-2-4. Sakiadisの境界層で計算したビードの剪断速度　10-4. 非ニュートン粘性でを加味したスロット流動掲載　　10-4-1. 非ニュートン流動の見積もり方法　　10-4-2. スロット内のPoiseuille流　　10-4-3. スロットギャップ偏差への非ニュートンの影響　　10-4-4. 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　　10-4-5. リップ近傍の速度分布11．ディップ塗工　11-1. 膜厚の速度依存性（引揚支配と流下支配）　11-2. 塗工開始からの厚み変化　11-3. 引揚げ臨界の渦と毛細管力　11-4. 液パン内の流動（何処の液がふ塗られるのか？）　11-5. 流下とを抑える硬化と乾燥　質疑応答