〈電子版〉Roll To Roll塗工技術とスケールアップ~開発から製造までのグラビア、バー、ブレード、ディップ、スピン、スロットダイ~
★Roll To Roll塗工技術とスケールアップとして、開発から製造までのグラビア、バー、ブレード、ディップ、スピン、スロットダイの技術指南書!
★製造に携わる人のための、理論と現場の実践を交えた参考書
★Roll To Roll塗工の開発から製造まで、式や図表で分かりやすく解説
★スロット塗工の実践、製造安定化とトラブル対策、Roll To Roll塗工の異物対策などの諸問題を分かりやすく解説
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執筆者
AndanTEC 浜本 伸夫
【経 歴】
1968年 札幌生まれ
1992年 北海道大学大学院工学研究科合成化学工学専攻修士課程修了
1992~2013年 富士フイルム株式会社
2013~2019年 サムスン電子株式会社
2019~2021年 農心グループ 栗村化学株式会社
2021年 米Zymergen Co. Ltd., Technical Manager
2022年~2023年 ミドリ安全株式会社 商品開発部 ジェネラルマネージャー
2023年 AndanTEC代表として起業
顧客企業の技術支援、月刊誌(コンバーテック)への連載、Roll
To Roll関連のオンライン・対面セミナー人気講師として現在に至る。
【専門のキーワード】
塗布・スロットダイ、バー塗工、グラビア塗工、乾燥・Roll To Roll、静電気、
クリーンルーム、トラブルシューティング 、可視化
目次
はじめに
第1部 塗工方式の分類と用途
1-1. フィルム製品の歴史と分類
1-2. 種々の塗工方式と塗工範囲
1-3. 前計量と後計量
1-4. ダイ塗工方式
1-5. 量産におけるRoll To Roll工程(RTR工程)
1-6. 実験室で活用されるバッチ方式
第2部 ブレード塗工(ナイフ塗工)
2-1. コンマコーターの構造
2-2. 塗工量の見積もり
2-2-1. 平行な間隙を通過する場合(Couette流)
2-2-2. 直線ナイフの狭まり流路を通過する場合(潤滑流動モデル)
2-2-3. コンマコーターの場合
2-3. コンマロールの変形対策
2-4. 液溜めとバックプレートの設置方法
第3部 グラビア塗工
3-1. グラビアの三大要素
3-2. 第四の要素:ドクターブレード
3-3. グラビア塗工方式の分類
3-4. グラビアシリンダー
3-5. グラビアロール版
3-5-1. 格子型(Quadra Gravure)
3-5-2. ピラミッド型(Pyramid)
3-5-3. 斜線型(TriHelicoid)
3-5-4. 斜数(口径)とセル容積
3-5-5. セルから基材への転写と濡れ性
3-6. フォワード方式(正転)
3-6-1. ギャップと液溜まり
3-6-2. リブ(スジ)欠陥の原因と対策
3-6-3. 塗工厚み
3-7. リバース方式(反転)
3-7-1. 転写側メニスカスとリブ(スジ)
3-7-2. DCL側メニスカスとカスケード
3-7-3. 塗工可能領域
3-7-4. 塗工厚み
3-8. ドクターチャンバー方式
3-9. マイクログラビア方式
3-10. グラビア塗工の特許出願
3-11. ドクターブレードについて
3-11-1. ドクターブレードの当て角
3-11-2. ドクターブレードの種類
3-11-3. 平行刃
3-11-4. テーパー刃
3-11-5. 材質
3-11-6. 耐摩耗
3-11-7. 当て板とホルダー
3-11-8. ドクターブレードによる掻き落とし
3-11-9. ロール塗工の掻き落とし
3-11-10. エッジ処理
第4部 バー塗工
4-1. 薄塗りに適したバー塗工
4-2. ワイヤーバーと溝付きバー
4-3. ワイヤー筋のレベリング
4-4. 塗工量の見積もり~実験室の手塗りバー(無回転)と量産バー(回転)~
4-5. リブを避けるために
4-5-1. 発生機構と対策
4-5-2. リブ発生速度の見積もり
4-6. 段ムラの回避策
4-6-1. バー芯金の作り方
4-6-2. 受け座の形状
4-6-3. 駆動系
4-6-4. カップリング(軸継ぎ手)
4-7. まとめ
第5部 ディップ塗工
5-1. ディップ塗工の歴史
5-2. 薄塗りと厚塗り
5-2-1. 薄塗り(毛管駆動)
5-2-2. 厚塗り(排出駆動)
5-3. 排出区間ごとの挙動
5-4.定常厚みの理論
5-5. 実際の塗工厚み
5-6. まとめ
第6部 スピン塗工
6-1. 実験と量産
6-2. 原理説明
6-3. 膜厚の推移
6-4. 終盤の乾燥支配
6-5. ペロブスカイト太陽電池のスピン塗工による開発事例
6-5-1. スピン塗工によるサンプル作製
6-5-2. ガス供給の影響
6-5-3. Roll To Roll化の留意点
第7部 スロット塗工(概説)
7-1. スロットダイの構造
7-2. 薄層塗工
7-2-1. 上リップのメニスカス(円筒形の曲率維持)
7-2-2. 最小塗工量(Ruschak-Higgins式)
7-2-3. 背面減圧の効果
7-3. 厚塗り塗工
7-4. より薄く、より厚く(Over BiteとUnder Bite)
7-5. スロットダイの内部構造
7-5-1. 構造の分類
7-5-2. ダイヘッドの設置角度
7-5-3. マニホールドとスロットの役割分担
7-5-4. 幅分布を支配するスロットギャップの分布
7-6. 非ニュートン粘性と各箇所の剪断速度
第8部 メニスカス塗布(キャピラリーコート法)
8-1. メニスカス塗布方式の概要
8-2. キャピラリーコート法
8-3. ペロブスカイト太陽電池の1ステップ・メニスカス塗布法
8-4. スロット塗工との違い(後計量)
第9部 RTR 解析ツール
おわりに