湿式塗布乾燥の基礎と粒子積層への課題

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車載用リチウムイオン電池や燃料電池、フラットパネルデイスプレイ用光学フィルム、電子写真用感光ドラムや中間転写ベルト、積層セラミックコンデンサ、業務用磁気テープ、住宅用カラー鋼板、機能紙などの粒子積層製品の多くは、湿式塗布技術により製造される。一般に湿式塗布はスラリー調製、塗布、乾燥の連続する工程からなり、さらにカレンダリング、スタッキング、焼成などの後工程を伴う場合もある。 スラリー調製から圧密までの各工程内で生じ得る物理現象の一部を図-1に示す。乾式法とは異なり湿式塗布では、気液界面が湾曲することで生じる毛管圧（＝表面張力／気液界面の曲率半径）が塗布および乾燥工程で大きな役割を果たす。乾燥工程における毛管圧は、粒子積層体に引張応力を生じさせ、反りや割れなどの欠陥を引き起こす要因となる。異方性粒子の場合、隣接する粒子間の気液界面の形状は粒子の配向に依存するので、調液・塗布工程での粒子の凝集・配列状態が、乾燥中の応力発達に影響を与えさらに後工程にも影響を与える。本稿ではまず乾燥経路の考え方を説明し、乾燥工程におけるその重要性を述べる。次いで最近の話題として、湿式塗布プロセス解析に対する機械学習の適用例を紹介する。最後に今後の展望を述べる。

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  • 粉体技術

    粉体技術 14 15-19, 2022-12

    日本粉体工業技術協会

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