슬롯다이 코팅이란 - seullosdai koting-ilan

안녕하세요

오늘은 업으로 살고 있는 Coating 기술에 관한 내용 입니다.

저희는 1,2,3 Line 적용 되고며 Slot Die Coating 방식입니다.

Slot die coating은 die 를 통하여 공급된 코팅액이 die lip 과 web(소재) 사이에서 코팅 bead (코팅액이 소재와 Die 사이에 채워진 부분) 를 형성한후 web에 코팅되는 구조이다.

■ Slot Die Coating 구조

 Damper : Pump에서 유입되는 유량의 변화를 최소화 시킴

 Pump : 유입되는 코팅량 조절

 Fiter : 코팅액에 존재하는 불순물과 큰입자제거

■ On Roll 구조 와 OFF Roll 구조

■ Slot Die 코팅 세부구조

 코팅액이 web 과 먼저 만나는 부분의 Die 를 upstream Lip 이라고 하며 이때 형성된 코팅액의 자유계면을 upstream meniscus 라한다.

반대로 Die 의 중심부를 지나 코팅액이 묻어나가는 부분의 자유계면을 downstream meniscus 라 한다.

Die Lip 과 web 사이에는 보통 50~500 ㎛의 코팅 gap 이 설정된다. 작업 조업시 코팅용액은 코팅 gap 을 채우게 되는데 이 영역을 코팅 bead 라고 한다. 

2 차원적인 측면에서 볼때 코팅 bead 는 두개의 서로다른 Meniscus 를 가지고 있다.

도막을 형성하는 meniscus 는 feed slot 의 downstream 에 위치하고 있고 , web 과 맞닿은 wetting meniscus 는 feed slot의 upstream 에 위치해있다.  

Upstream die 외부에 진공장치를 설치하여 코팅 bead내에 압력차(bead  압력)를 생기게 하여 web 에 의한 점성항력(Viscous drag force)과 반대방향으로 압력이 작용하게 된다.

이로인해 공정은 더욱 안정하게 유지되며 공정속도를 증가시킬수있게 된다.

■ Slot Die 코팅 장/단점

l빠른 공정 속도하에서 정밀하게 코팅

   web 속도 : 0.1 m/sec ~10 m/sec  최소 필름 두께는 약 10㎛ 단위로 조절 가능

l  다양한 점도의 코팅액 적용 가능 ,  휘발성이 강한 용제도 사용 가능

l  Die 내부 및 끝단부 Cleaning 곤란

l  재료의 농도 변화는 거의 없으나 공정이 중지 되었을 경우 재료의 경화 발생 (2액형일 경우)

l 점도에따른 Levelling , 건조 기술 필요

l Pinhole , 기포 발생이 거의 없음

■ Coating solution

적용가능한 용액 (solution)

 Ink , photoresist , photosensitive material , hot melt adhesive , silicone

 low viscosity melt of alloys 등  다양하게 적용 가능

■  Coating 의 Key Point

 Coating 액의 점도 & Rheology

 Die 끝단부 형상 / Gap / 내부구조

 Process 조건의 정밀 제어

 Substrate 의 평탄도 확보

Coating 속도