paG/）−（］H/nmh＝［厚膜小最−800−450−200i70図2 Ca数のマップ となります。 これを覚えれば、誰でも暗算で「塗れるか？」に答えられます。 マップの意味をもう少し理解するために、次に、Ca数について説明します。③Ca数について 粘性力と表面張力の寄与率を表す無次元数で、数値の意味は以下の傾向になります。Ca数＞1で粘性支配、Ca数＜1で表面張力支配 ここで、液滴が支持体上で濡れ広がる状態を考えましょう（図3）。液滴と空気界面の近傍では「曲率半径Rの液が、速度Uで濡れ広がっている状態」です。これはスロット塗布で走行支持体にビード形成されるのと相対的に同じ状態です。Ca数の定義が式(1)となります。Ca ＝［η・U/σ］ ＝［粘度］×［速度］／［表面張力］………(1) 例えば、粘度50mPa・s、表面張力25mN/m、塗布速度120m/分ならば、式(2)から、Ca数＝４になり粘性支配になります。図3 液滴が支持体上で濡れ広がる状態………(2) Ca数が粘性力と表面張力の寄与率を表す意味は、式(1)の分子と分母をＲで割ることで理解できます（図3）。 分子の［η・U/R］は［粘度］×［剪断速度］で粘性応力、分母の［σ/Ｒ］はLaplace-Young式の2次元解なので、毛細管力に相当します。 以上から、Ca数は「スロットダイ塗布性の粘性と表面張力の相対比率を代表する値」と見なせることが分かります。④Ca数マップの意味 図2の右下がNG領域、左上がOK領域になります。図示したように、Ca数＝2.5、［hmin/H］＝0.4では塗布できませんが、以下の【A】～【D】の操作をすることで塗れるようになります。【A】ギャップを狭くする：塗布膜厚が一定でもHを小さくすればhminは相対的に大きくなります。例えば［hmin/H］＝0.4が、塗布膜厚40μm、ギャップ＝100μmの時、ギャップ＝50μmまで狭めれば塗れるようになります。【B】減圧する：ビードの背面減圧を強Ca ＝［50E-3］×［120/60］／［25E-3］ ＝4（－）くするほどOK領域が広がるので塗れるようになります。【C】低速化：Ca数を小さくする操作です。前出の例でいうと、Ca数＝2ではNGでもCa数＝0.02まで遅くすれば塗れます。例えば、粘度50ｍPa・s、速度60m/分、表面張力25ｍN/mならばCa数＝［50×（60/60）/25］＝2（－）でNGでもCa数＝0.02つまり1/100の速度にすると塗布OKになります。速度は60→0.6ｍ/分です。【D】低粘化する：希釈すると粘度が下がり、膜厚も大きくなります。例えば、同じ例で、粘度50ｍPa・sの塗布液を2倍に希釈した場合、粘度も1/2の25ｍPa・sになったとします。希釈したのでWet膜厚は40→80μmになり、Ca数＝0.2に下げるだけで塗布できます。つまり、2倍希釈すれば60→6ｍ/分の低速化で対処できるわけです。 慣れると、頭の中で簡単に「塗れるか／塗れないか」をイメージできるようになりますし、現在のスロット塗布条件が、どういう位置付けになるのかを把握するためにも、ぜひお薦めしたいマップです。Ca数＝［η・U/σ］（−）液滴が支持体上を濡れ広がる状態スロットダイのビード状態●0（Pa） △−200（Pa） □−450（Pa） ◇−800（Pa）【D】低粘化する（希釈で膜厚アップ）1.0【C】低速化0（Pa）0.10.010.1【A】ギャップを狭くする【B】減圧1.010.0曲率半径Ca数＝ [η・U/σ] = [η・U/R]/[σ/R] 〜[粘性応力]/[毛細管力]曲率半径濡れ速度支持体塗布速度OKNG
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