塗布・乾燥技術 スキルアップセミナー (最適化・レオロジー・界面化学)

2011年4月15日「よい塗布膜を得るための塗布・乾燥のノウハウと最適化」

　塗布乾燥プロセスは、処理能力の高さ、低コスト性などの観点から、主要な製造技術として用いられてきた。プロセスの高品化および高速化は、生産効率の向上やコスト削減には不可欠な課題である。 　本講座では、表面エネルギー等の塗布乾燥の基礎に基づき、プロセスの本質を理解することで高品位化・高速化を考察することを目的とし、塗布乾燥におけるトラブルを解決する能力を養う。また、日々のトラブルや研究開発における相談も可能です。

1. 塗布膜形成の基礎
   1. 塗工液から塗布膜へ (塗布膜形成・溶剤の役割)
   2. 塗布・乾燥プロセス
      • 溶剤蒸発
      • 表面硬化層
      • 応力発生
2. 濡れの基礎
   1. Youngの式、表面エネルギー、接触角
   2. ウェットプロセスの評価手法 (濡れ仕事と拡張係数)
   3. 様々な濡れ挙動
      • パターン配置
      • 基板材質の差
      • 基板の凹凸
      • 時間変化
3. 乾燥メカニズムと高品質化
   1. 乾燥を支配する拡散、蒸気圧、ラプラス力とは?
   2. 乾燥装置を最適化するには?
   3. 高品位な塗布膜を得るには?
4. 乾燥速度を支配する要因
   1. 乾燥をコントロールするには?
   2. なぜ乾燥速度が一定なのか?
   3. 不均一乾燥はなぜ生じる?
5. 高速乾燥へ向けた指針
   1. 高速乾燥と低速乾燥はどちらが有利か?
   2. 乾燥時間を短くするコツは?
6. 塗布・乾燥トラブル対策 (発生原因を特定し解決策を見極める)
   1. 乾燥ムラ (塗布膜の面内不均一)
   2. 膜剥離 (ポップアップ)
   3. クラック (応力ミスマッチ)
   4. クレイズ (環境応力亀裂)
   5. フラクタル粘性指状 (VF) 変形 (界面付着性の劣化)
   6. 微粒子の乾燥 (ウォーターマークの形成)
7. 質疑応答 (日頃のトラブル・技術開発相談に応じます)

• 質疑応答・名刺交換

2011年4月25日「レオロジー、濡れ性から理解する塗布液の調製と物性制御」

　塗布液の多くは、媒体中にバインダーなどの高分子や顔料などの微粒子が分散した不均一系流体であり、要求される性能を満足するために種々の調製法が確立されていますが、塗工プロセスと密接に関係する最も重要な性質は、バルクのレオロジーとぬれ性に関する界面化学です。液体中に分散した微粒子は、ほとんどの場合、粒子間引力により凝集しており、この凝集程度は分散系のレオロジーに大きく反映されます。塗料やインクなどは液体状態で紙、プラスチック、金属などに塗布された後、乾燥や化学反応などを経て固体塗膜となりますが、この過程に密接に関連するのはぬれ性に関する界面化学です。 　本セミナーでは、塗布液の調製と物性制御という観点から高分子溶液と分散系に関するレオロジーの基礎を概説し、続いて固体表面に対する液体のぬれ性など塗工プロセスを理解するための基礎について説明します。

1. レオロジーの基礎
   1. 粘度と非ニュートン流動
   2. 動的粘弾性
   3. 凝集分散系のレオロジー的性質
   4. 高分子溶液のレオロジー的性質
2. 界面化学の基礎
   1. 表面張力と表面エネルギー
   2. 溶液の表面張力と界面活性剤の吸着
   3. 固液界面における濡れと接触角
   4. 濡れ性と粒子の分散性
3. コーティングプロセスから見たレオロジーおよび濡れ性
   1. レベリングとたれ
   2. インキの非線形粘弾性と印刷適性
   3. コーティング液の濡れ性と硬化塗膜の接着強度
4. インクジェットインクにおけるレオロジーと界面化学
   1. 動的粘弾性
   2. 動的表面張力
   3. 濡れ性と浸透性

• 質疑応答・名刺交換