JP2011120987A - Die coating apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a die coating apparatus which reduces the variation of a coating film in the width direction, and stabilizes the shape of the coating film. <P>SOLUTION: In a die head 100, a lip surface facing a web as a surface to be coated is composed of shim lip surfaces 20B located in the width directions to a discharge port 21, a die lip surface 11A located on an upstream side in conveyance direction, and a die lip surface 12A located on a downstream side thereof. The contact angle &beta; of the shim lip surfaces 20B is larger than the contact angle &alpha; of the die lip surface 12A. According to this, the shim lip surfaces 20B have the capillary force smaller than that of the die lip surface 12A, and more hardly get wet. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は,連続走行する帯状の支持体(以下,「ウェブ」とする)上にダイ塗工方式にて塗布液を塗布するダイ塗工装置に関する。さらに詳細には,ダイ塗工装置のダイヘッドの構造に関するものである。   The present invention relates to a die coating apparatus that applies a coating solution by a die coating method onto a continuously running belt-like support (hereinafter referred to as “web”). More specifically, the present invention relates to the structure of the die head of the die coating apparatus.

従来から,連続走行するウェブ上に,ダイ塗工方式にて塗布液を塗布して塗布膜を形成するダイ塗工装置が広く知られている。このダイ塗工装置は,例えば,非水型2次電池の電極の製造において,電極板の製造に利用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a die coating apparatus that forms a coating film by applying a coating solution by a die coating method on a continuously running web is widely known. This die coating apparatus is used for manufacturing an electrode plate, for example, in manufacturing an electrode of a non-aqueous secondary battery.

前述したダイ塗工装置による塗工では,塗布液の吐出口が形成されたダイヘッドをウェブと対向させ,吐出口から押し出された塗布液をウェブ上に塗布する。ダイヘッドは,例えば,特許文献1や特許文献2に開示されているように,塗布液の流路となる溝が形成されたシムを一対のダイブロックが挟む構成を有している。   In the coating by the above-described die coating apparatus, the die head on which the discharge port for the coating liquid is formed is opposed to the web, and the coating liquid pushed out from the discharge port is applied onto the web. For example, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the die head has a configuration in which a pair of die blocks sandwich a shim in which a groove serving as a flow path for the coating liquid is formed.

特開2007−330900号公報JP 2007-330900 A 特開2004−275810号公報JP 2004-275810 A

しかしながら,前記した従来のダイ塗工装置には,次のような問題があった。すなわち,図7に示すように,ダイヘッド90の吐出口21から押し出された塗布液30は,ウェブ40の幅方向(ウェブ40の搬送方向に直交する方向,図7の紙面横方向)に広がりながら塗布膜を形成する。つまり,塗布膜の幅がシム20の開口幅よりも大きくなる。この塗布液30の広がり(図7中のW0)は,ダイヘッド90のリップ面とウェブ40表面とのギャップ(図7中のG)に生じる毛細管力によるものと考えられる。   However, the conventional die coating apparatus described above has the following problems. That is, as shown in FIG. 7, the coating liquid 30 pushed out from the discharge port 21 of the die head 90 spreads in the width direction of the web 40 (the direction perpendicular to the conveyance direction of the web 40, the horizontal direction in FIG. 7). A coating film is formed. That is, the width of the coating film is larger than the opening width of the shim 20. The spread of the coating solution 30 (W0 in FIG. 7) is considered to be due to the capillary force generated in the gap (G in FIG. 7) between the lip surface of the die head 90 and the surface of the web 40.

上記のギャップGが常に一定であれば,毛細管力も一定に保たれる。そのため,塗布液30の広がりW0も一定になり,毛細管力が塗布膜の品質に与える影響は小さい。しかし,実際には,バックアップロール50の偏心やダイヘッドの組み付け時の誤差によって,ギャップGにばらつきが生じる。そのため,塗布液30の広がりW0にもばらつきがあり,塗布膜の形状の安定化を妨げる。   If the gap G is always constant, the capillary force is also kept constant. Therefore, the spread W0 of the coating solution 30 is also constant, and the influence of the capillary force on the quality of the coating film is small. However, in practice, the gap G varies due to the eccentricity of the backup roll 50 and errors in assembling the die head. For this reason, the spread W0 of the coating liquid 30 also varies, which hinders stabilization of the shape of the coating film.

本発明は,前記した従来のダイヘッドが有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,塗布膜の幅方向のばらつきを軽減し,塗布膜の形状の安定化を図るダイ塗工装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the problems of the conventional die head described above. That is, the problem is to provide a die coating apparatus that reduces variations in the width direction of the coating film and stabilizes the shape of the coating film.

この課題の解決を目的としてなされたダイ塗工装置は,連続走行するウェブ上に塗布液を塗布するダイ塗工装置であって,ウェブに対向するダイヘッドのリップ面は,塗布液の吐出口と,吐出口と接し,吐出口のウェブの搬送方向の下流側に位置する面領域である第1面と,吐出口と接し,吐出口のウェブの幅方向の両側に位置する面領域である第2面とを有し,第1面の塗布液に対する接触角αが,第2面の塗布液に対する接触角βよりも小さいことを特徴としている。   A die coating apparatus for solving this problem is a die coating apparatus for applying a coating liquid onto a continuously running web, and the lip surface of the die head facing the web is connected to a discharge port of the coating liquid. The first surface, which is a surface area that is in contact with the discharge port and located downstream of the web direction of the discharge port, and the first surface area that is in contact with the discharge port and is located on both sides of the web of the discharge port in the width direction. The contact angle α with respect to the coating liquid on the first surface is smaller than the contact angle β with respect to the coating liquid on the second surface.

すなわち,本発明のダイ塗工装置におけるダイヘッドのリップ面は,第1面の接触角αが第2面の接触角βよりも小さいことから,第1面の方が第2面と比較して毛細管力が大きい。つまり,第2面の方が第1面と比較して,濡れ性が弱く,毛細管力の影響が小さい。そのため,塗布液は,吐出口に対して第2面側(幅方向側)に広がり難く,第1面側(搬送方向下流側)に積極的に流れる。このことから,塗布膜の幅ばらつきの抑制が期待できる。   That is, since the lip surface of the die head in the die coating apparatus of the present invention has a contact angle α of the first surface smaller than a contact angle β of the second surface, the first surface is compared with the second surface. Capillary force is large. That is, the second surface is less wettable and less affected by the capillary force than the first surface. Therefore, the coating liquid hardly spreads to the second surface side (width direction side) with respect to the discharge port, and actively flows to the first surface side (downstream side in the transport direction). From this, it can be expected that the width variation of the coating film is suppressed.

また,本発明のダイ塗工装置は,接触角αと接触角βとの比である接触角比(β/α)が2以上であるとよい。この構成によれば,第1面と第2面との濡れ性の差がより明確になり,塗布液が搬送方向下流側に,より積極的に流れる。よって,塗布膜の幅ばらつきの抑制がより期待できる。   In the die coating apparatus of the present invention, the contact angle ratio (β / α), which is the ratio of the contact angle α and the contact angle β, is preferably 2 or more. According to this configuration, the difference in wettability between the first surface and the second surface becomes clearer, and the coating liquid flows more actively downstream in the transport direction. Therefore, it is possible to further suppress the width variation of the coating film.

また,本発明のダイ塗工装置のダイヘッドとしては,例えば,一対のダイブロックと,その一対のダイブロックに挟まれ,塗布液の流路となる溝が形成されたシムとを備え,その一対のダイブロックがシムの溝を挟むことによって吐出口を形成し,第1面は,ウェブの搬送方向の下流側に配置されたダイブロックのリップ面であり,第2面は,シムのリップ面である構成が該当する。   In addition, the die head of the die coating apparatus of the present invention includes, for example, a pair of die blocks and a shim that is sandwiched between the pair of die blocks and has a groove serving as a flow path for the coating liquid. The die block forms a discharge port by sandwiching the shim groove, the first surface is the lip surface of the die block arranged on the downstream side in the web conveying direction, and the second surface is the lip surface of the shim This configuration is applicable.

また,上記のダイヘッドは,第1面と第2面とで材料が異なるとよい。すなわち,第1面と第2面とが異なるパーツであり,各パーツを異なる材料で形成することで,高精度でかつ持続性に優れたリップ面を形成できる。   Further, the die head may be made of different materials on the first surface and the second surface. That is, the first surface and the second surface are different parts, and by forming each part with a different material, it is possible to form a lip surface with high accuracy and excellent durability.

また,本発明のダイヘッドのリップ面は,吐出口と接し,吐出口のウェブの搬送方向の上流側に位置する面領域である第3面を有し,第3面の塗布液に対する接触角γが,第2面の塗布液に対する接触角βよりも小さいとよい。この構成により,塗布液は,吐出口に対して第2面側(幅方向側)よりも第3面側(搬送方向上流側)の方が濡れ性が強い。このことから,塗布膜の幅ばらつきの抑制がより期待できる。   Further, the lip surface of the die head of the present invention has a third surface that is in contact with the discharge port and is located on the upstream side of the web direction of the discharge port in the web conveyance direction. Is preferably smaller than the contact angle β with respect to the coating solution on the second surface. With this configuration, the coating liquid has higher wettability on the third surface side (upstream side in the transport direction) than on the second surface side (width direction side) with respect to the discharge port. For this reason, it is possible to further suppress the variation in the width of the coating film.

本発明によれば,塗布膜の幅方向のばらつきを軽減し,塗布膜の形状の安定化を図るダイ塗工装置が実現される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the die coating apparatus which reduces the dispersion | variation in the width direction of a coating film and stabilizes the shape of a coating film is implement | achieved.

実施の形態にかかるダイ塗工装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the die coating apparatus concerning embodiment. 実施の形態にかかるダイヘッドの概要構成を示す分解図である。It is an exploded view showing the outline composition of the die head concerning an embodiment. 図2に示したダイヘッドの各パーツを重ね合わせた状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the parts of the die head shown in FIG. 2 are superposed. ダイヘッドおよび塗布膜を,バックアップローラ側から見てウェブを透視した状態の図である。It is a figure of the state which saw the web seeing the die head and the coating film from the backup roller side. 実施の形態にかかるダイヘッドの,塗布部の概略構成を示す幅方向断面図である。It is width direction sectional drawing which shows schematic structure of the application | coating part of the die head concerning Embodiment. 接触角比と幅ばらつきの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between contact angle ratio and width dispersion | variation. 従来の形態にかかるダイヘッドの,塗布部の概略構成を示す幅方向断面図である。It is width direction sectional drawing which shows schematic structure of the application | coating part of the die head concerning the conventional form.

以下,本発明にかかるダイ塗工装置を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお,以下の形態では,非水型2次電池の電極を製造する際に利用されるダイ塗工装置として本発明を適用する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a die coating apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiment, the present invention is applied as a die coating apparatus used when manufacturing an electrode of a non-aqueous secondary battery.

[ダイ塗工装置の構成]
図1は,本形態のダイ塗工装置200の塗布部の概要を示している。ダイ塗工装置200は,塗布液30を貯蔵する塗布液タンク31と,塗布液30を受給し,その塗布液30を吐出するダイヘッド100と,被塗布体であるウェブ40を支持するバックアップローラ50とを備えている。ダイヘッド100は,ウェブ40を介してバックアップローラ50と対向している。
[Configuration of die coating equipment]
FIG. 1 shows an outline of an application part of a die coating apparatus 200 of the present embodiment. The die coating apparatus 200 includes a coating liquid tank 31 that stores the coating liquid 30, a die head 100 that receives the coating liquid 30 and discharges the coating liquid 30, and a backup roller 50 that supports a web 40 that is an object to be coated. And. The die head 100 faces the backup roller 50 via the web 40.

ウェブ40は,バックアップローラ50に巻回された状態で,バックアップローラ50上を連続走行する。バックアップローラ50は,ウェブ40の連続走行に従動して回転する。なお,バックアップローラ50が回転駆動され,その回転に伴ってウェブ40が連続走行するように構成してもよい。   The web 40 continuously runs on the backup roller 50 while being wound around the backup roller 50. The backup roller 50 rotates following the continuous travel of the web 40. Note that the backup roller 50 may be rotationally driven, and the web 40 may continuously travel along with the rotation.

ダイヘッド100には,塗布液タンク31内の塗布液30が供給され,その塗布液30がダイヘッド100のリップ面に設けられた吐出口から押し出される。すなわち,ダイ塗工装置200は,ダイヘッド100の吐出口から塗布液30を押し出しながら,連続走行するウェブ40上に塗布液30を塗布する。これにより,ウェブ40上に塗布膜41が形成される。   The coating liquid 30 in the coating liquid tank 31 is supplied to the die head 100, and the coating liquid 30 is pushed out from a discharge port provided on the lip surface of the die head 100. That is, the die coating apparatus 200 applies the coating liquid 30 onto the continuously running web 40 while extruding the coating liquid 30 from the discharge port of the die head 100. Thereby, the coating film 41 is formed on the web 40.

ウェブ40は,非水型2次電池の電極板となる基材であり,正極用であれば例えばアルミ箔が該当し,負極用であれば例えば銅箔が該当する。また,塗布液30としては,正極活物質ペースト(例えば,ニッケル酸リチウム(LiNiO2 ))や負極活物質ペースト(例えば,グラファイト)が該当する。 The web 40 is a base material that serves as an electrode plate of a non-aqueous secondary battery. For example, an aluminum foil corresponds to the positive electrode, and a copper foil corresponds to the negative electrode. The coating liquid 30 corresponds to a positive electrode active material paste (for example, lithium nickelate (LiNiO 2 )) or a negative electrode active material paste (for example, graphite).

[ダイヘッドの構成]
図2は,本形態のダイヘッド100を分解した状態を示している。図3は,図2に示したダイヘッド100を組み付けた状態を示している。
[Die head configuration]
FIG. 2 shows a state in which the die head 100 of this embodiment is disassembled. FIG. 3 shows a state in which the die head 100 shown in FIG. 2 is assembled.

本形態のダイヘッド100は,一対のダイブロック10(以下,ウェブ40の搬送方向に対して上流側に配置されるダイブロックを「ダイブロック11」とし,下流側に配置されるダイブロックを「ダイブロック12」とする)と,ダイブロック11,12に挟まれるシム20とを備えている。ダイブロック11には,ダイブロック11を貫通する孔15が設けられている。この孔15が,塗布液30の受給口となる。なお,塗布液30の受給口は,ダイブロック12に設けてもよい。   The die head 100 according to the present embodiment includes a pair of die blocks 10 (hereinafter, a die block disposed on the upstream side in the conveyance direction of the web 40 is referred to as “die block 11”, and a die block disposed on the downstream side is referred to as “die block”. And a shim 20 sandwiched between the die blocks 11 and 12. The die block 11 is provided with a hole 15 penetrating the die block 11. This hole 15 serves as a receiving port for the coating liquid 30. Note that the receiving port for the coating liquid 30 may be provided in the die block 12.

シム20には,ストレート状のスリット22が設けられている。このスリット22により,ダイブロック11,12がシム20を挟むと,ダイヘッド100内に空隙が形成される。この空隙が塗布液30の流路となる。当該流路は,ダイブロック11の孔15と連続しており,受給した塗布液30が流し込まれる。また,当該流路(スリット22)は,シム20の一辺まで到達しており,ダイブロック11,12が挟むことで,塗布液30の吐き出し口となる吐出口21が形成される。なお,スリット22の形状は,ストレート状に限らず,例えばテーパー状であってもよい。   The shim 20 is provided with a straight slit 22. When the die blocks 11 and 12 sandwich the shim 20 by the slit 22, a gap is formed in the die head 100. This gap serves as a flow path for the coating liquid 30. The flow path is continuous with the hole 15 of the die block 11, and the received coating liquid 30 is poured therein. Further, the flow path (slit 22) reaches one side of the shim 20, and the discharge port 21 serving as the discharge port for the coating liquid 30 is formed by sandwiching the die blocks 11 and 12. The shape of the slit 22 is not limited to a straight shape, and may be a tapered shape, for example.

ダイヘッド100は,吐出口21が形成される面がウェブ40と対向するリップ面となる。このリップ面は,ダイブロック11の先端面であるダイリップ面11Aと,ダイブロック12の先端面であるダイリップ面12Aと,シム20の先端面であるシムリップ面20Bとによって構成される。シムリップ面20Bは,吐出口21によって分割されており,吐出口21の両端に配置される。吐出口21は,ダイリップ面11A,12Aおよびシムリップ面20B,20Bによって囲まれた矩形状をなし,各リップ面11A,20B,12A,20Bと接している。   In the die head 100, the surface on which the discharge port 21 is formed becomes a lip surface facing the web 40. The lip surface is constituted by a die lip surface 11A that is a tip surface of the die block 11, a die lip surface 12A that is a tip surface of the die block 12, and a shim lip surface 20B that is a tip surface of the shim 20. The shim lip surface 20 </ b> B is divided by the discharge port 21 and is disposed at both ends of the discharge port 21. The discharge port 21 has a rectangular shape surrounded by the die lip surfaces 11A and 12A and the shim lip surfaces 20B and 20B, and is in contact with the lip surfaces 11A, 20B, 12A and 20B.

図4は,ダイヘッド100および塗布膜41を,バックアップローラ50側から見て,さらにウェブ40を透視した状態を示している。ダイヘッド100は,吐出口21の幅方向(吐出口21の両端のシムリップ面20B,20Bの対向方向)と,ウェブ40の幅方向とが平行するように配置される。そして,ウェブ40の連続走行とダイヘッド100による塗布液30の吐出が同時に実施されることで,ウェブ40上,ダイヘッド100との対向部よりも下流側に塗布膜41が形成される。   FIG. 4 shows a state in which the die 40 and the coating film 41 are seen through the web 40 as seen from the backup roller 50 side. The die head 100 is disposed so that the width direction of the discharge port 21 (the facing direction of the shim lip surfaces 20B and 20B at both ends of the discharge port 21) and the width direction of the web 40 are parallel. Then, the continuous running of the web 40 and the discharge of the coating liquid 30 by the die head 100 are performed at the same time, whereby the coating film 41 is formed on the web 40 on the downstream side of the portion facing the die head 100.

さらに,ダイヘッド100は,ダイブロックとシム20とで異なる材料を使用している。具体的には,ダイブロック10の方が,シム20よりも,塗布液30に対する濡れ性に優れた材料を使用している。すなわち,ダイリップ面11A,12Aの塗布液30に対する接触角αが,シムリップ面20Bの塗布液30に対する接触角βよりも小さくなるような材料で構成される。   Further, the die head 100 uses different materials for the die block and the shim 20. Specifically, the die block 10 uses a material that has better wettability with respect to the coating solution 30 than the shim 20. That is, the contact angle α of the die lip surfaces 11A and 12A with respect to the coating solution 30 is made of a material that is smaller than the contact angle β of the shim lip surface 20B with respect to the coating solution 30.

[塗布膜の幅ばらつき]
続いて,本形態のダイヘッド100における,塗布膜41の幅ばらつきを抑制するメカニズムについて説明する。
[Coating film width variation]
Next, the mechanism for suppressing the width variation of the coating film 41 in the die head 100 of this embodiment will be described.

本形態のダイヘッド100のように,リップ面のうち,吐出口21に対して搬送方向下流側の面領域(ダイリップ面12A)の接触角αを,吐出口21に対して幅方向両側の面領域(シムリップ面20B)の接触角βよりも小さくすることで,図5に示すように,塗布液30の幅方向の広がり(図5中のW1)を抑制することが期待できる(つまり,本形態である図5中のW1<従来の形態である図7中のW0)。   As in the die head 100 of this embodiment, the contact angle α of the surface area (die lip surface 12A) on the downstream side in the transport direction with respect to the discharge port 21 in the lip surface, and the surface area on both sides in the width direction with respect to the discharge port 21 By making it smaller than the contact angle β of the shim lip surface 20B, as shown in FIG. 5, it can be expected that the spread of the coating liquid 30 in the width direction (W1 in FIG. 5) is suppressed (that is, this embodiment). W1 in FIG. 5 <W0 in FIG. 7 which is a conventional form).

すなわち,塗布液30の幅方向の広がり量は,ダイヘッド100のリップ面とウェブ40との間に作用する毛細管力に基づく。この毛細管力hは,次の式(1)によって求められる。
h=2Tcosθ/ρgr (1)
式(1)中,Tは表面張力,θは接触角,ρは密度,gは重力加速度,rは内径(ここではダイヘッド100のリップ面とウェブ40とのギャップ(図6中のG))をそれぞれ意味している。
That is, the amount of spread in the width direction of the coating liquid 30 is based on the capillary force acting between the lip surface of the die head 100 and the web 40. This capillary force h is obtained by the following equation (1).
h = 2T cos θ / ρgr (1)
In Equation (1), T is the surface tension, θ is the contact angle, ρ is the density, g is the acceleration of gravity, and r is the inner diameter (here, the gap between the lip surface of the die head 100 and the web 40 (G in FIG. 6)). Respectively.

式(1)から分かるように,毛細管力hはcosθの値によって大きく異なる。つまり,cosθが大きいほど毛細管力hが強くなる。そこで,シムリップ面20Bについて,毛細管力hが弱くなる,つまり接触角θが大きい材料を使用する。これにより,塗布液30は,吐出口21から幅方向に広がり難くなる。また,毛細管力hが弱いと,内径r(ギャップG)の変動に伴う毛細管力hの変動量も小さい。   As can be seen from the equation (1), the capillary force h greatly varies depending on the value of cos θ. That is, the greater the cos θ, the stronger the capillary force h. Therefore, for the shim lip surface 20B, a material having a weak capillary force h, that is, a large contact angle θ is used. Thereby, the coating liquid 30 is difficult to spread in the width direction from the discharge port 21. Further, when the capillary force h is weak, the fluctuation amount of the capillary force h accompanying the fluctuation of the inner diameter r (gap G) is also small.

さらに,単純にシムリップ面20B側を濡れ難くするだけではなく,シムリップ面20Bとダイリップ面12Aとで濡れ性に差を付ける。具体的には,シムリップ面20Bの接触角θがダイリップ面12Aの接触角θよりも大きくなる材料を使用し,幅方向に作用する毛細管力を搬送方向に作用する毛細管力よりも弱くする。これにより,塗布液30は,吐出口21から幅方向よりも搬送方向に広がり易くなる。このように,吐出口21から吐き出される塗布液30を,搬送方向に積極的に流すようにすることで,幅方向への広がりおよびそのばらつきを抑制することが期待できる。   Further, not only the shim lip surface 20B side is not easily wetted, but also the wettability is different between the shim lip surface 20B and the die lip surface 12A. Specifically, a material in which the contact angle θ of the shim lip surface 20B is larger than the contact angle θ of the die lip surface 12A is used so that the capillary force acting in the width direction is weaker than the capillary force acting in the transport direction. As a result, the coating liquid 30 is more likely to spread in the transport direction from the discharge port 21 than in the width direction. In this way, it is expected that the spread in the width direction and the variation thereof are suppressed by positively flowing the coating liquid 30 discharged from the discharge port 21 in the transport direction.

なお,接触角θを制御する方法として,本形態ではダイブロック10とシム20とで異なる材料を使用しているが,これに限るものではない。例えば,シムリップ面20Bに対して撥水コーティング処理を施してもよい。また,シムリップ面20Bに対して粗面化処理を施してもよい。なお,撥水コーティング処理は,リップ面の洗浄等によって性能が劣化する問題があり,耐久性が低い。また,粗面化処理では,表面の凹凸を高精度に形成することが困難である。材料の違いによって接触角θに差を付ける方法は,これらの問題が生じないため好ましい。   As a method for controlling the contact angle θ, different materials are used for the die block 10 and the shim 20 in this embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, a water-repellent coating process may be performed on the shim lip surface 20B. Further, the roughening process may be performed on the shim lip surface 20B. The water repellent coating treatment has a problem that its performance deteriorates due to cleaning of the lip surface, etc., and its durability is low. In addition, it is difficult to form surface irregularities with high precision in the roughening treatment. A method of differentiating the contact angle θ depending on the material is preferable because these problems do not occur.

[実施例]
続いて,塗布膜41の幅ばらつきを調査した実験結果について説明する。この実験では,シムリップ面20Bとダイリップ面11A,12Aとの接触角比(シムリップ面の接触角β/ダイリップ面の接触角α)を求め,その接触角比と塗布膜41の幅ばらつきとの関係を調査した。
[Example]
Subsequently, an experimental result of examining the width variation of the coating film 41 will be described. In this experiment, the contact angle ratio between the shim lip surface 20B and the die lip surfaces 11A and 12A (the contact angle β of the shim lip surface / the contact angle α of the die lip surface) is obtained, and the relationship between the contact angle ratio and the width variation of the coating film 41. investigated.

この実験では,ダイブロック10にステンレス鋼(SUS304)を使用し,接触角比を変えるため,シム20のサンプルを幾つか用意して実験を行った。なお,本実験を行う上での,塗布液30の物性やダイ塗工装置200の構成は,次の通りとする。
表面張力T=0.035〜0.075N/m
密度ρ=1.3〜1.7g/cm3
内径r=30〜100μm
内径rの値は,ダイヘッド100のリップ面とウェブ40とのギャップGを意味する。
In this experiment, stainless steel (SUS304) was used for the die block 10, and several samples of the shim 20 were prepared and experimented in order to change the contact angle ratio. In this experiment, the physical properties of the coating solution 30 and the configuration of the die coating apparatus 200 are as follows.
Surface tension T = 0.035 to 0.075 N / m
Density ρ = 1.3 to 1.7 g / cm 3
Inner diameter r = 30-100 μm
The value of the inner diameter r means the gap G between the lip surface of the die head 100 and the web 40.

以下,実験結果を表1に示す。本実験では,シム20のサンプルとして,それぞれSUS304,PET,PFA,PTFEを材料とする同形状のシムを用意した。また,「PET−1」と「PET−2」は,同じ材料で2つのサンプルを試験したことを意味する。「PTFE−1」と「PTFE−2」も同様である。

Figure 2011120987
The experimental results are shown in Table 1 below. In this experiment, shims having the same shape made of SUS304, PET, PFA, and PTFE were prepared as the shim 20 samples. “PET-1” and “PET-2” mean that two samples were tested with the same material. The same applies to “PTFE-1” and “PTFE-2”.
Figure 2011120987

「接触角α」,「接触角β」は,一般的な接触角計で求めた塗布膜30に対する静的接触角である。「幅ばらつき」は,サンプルごとに塗布膜41を形成し,その塗布膜41の幅測定を複数ポイントで実施し,その測定値を基に標準偏差を求め,さらに接触角比が1のとき(つまり,シム20にステンレス鋼(SUS304)を使用)の標準偏差を100とした場合の,各サンプルの標準偏差の大きさを示している。つまり,「幅ばらつき」の値が100より小さい場合にはシム20にステンレス鋼を使用したものより塗布膜41の幅が安定していることを意味し,さらにその値が小さいほど,塗布膜41の幅が安定していることを意味する。なお,図6は,表1の実験結果を,横軸を接触角比,縦軸を塗布膜41の幅ばらつきとして,グラフ化したものである。   “Contact angle α” and “Contact angle β” are static contact angles with respect to the coating film 30 obtained by a general contact angle meter. “Width variation” means that the coating film 41 is formed for each sample, the width of the coating film 41 is measured at a plurality of points, the standard deviation is obtained based on the measured values, and the contact angle ratio is 1 ( That is, the standard deviation of each sample when the standard deviation of stainless steel (SUS304) is used as 100 for the shim 20 is shown. In other words, when the value of “width variation” is smaller than 100, it means that the width of the coating film 41 is more stable than that using the stainless steel for the shim 20. It means that the width of is stable. FIG. 6 is a graph of the experimental results in Table 1, with the horizontal axis representing the contact angle ratio and the vertical axis representing the width variation of the coating film 41.

本実験結果によると,接触角比が1よりも大きい,すなわちシムリップ面20Bの接触角βがダイリップ面12Aの接触角αよりも大きい場合には,幅ばらつきが接触角比1のときと比較して小さい。そのため,塗布膜41の幅が安定することがわかる。さらに,その接触角比を2以上とすると,接触角比が1.4程度のときと比較して大幅に幅ばらつきが小さい。そのため,塗布膜41の幅が著しく安定することがわかる。すなわち,接触角比が1より大きければ幅ばらつきを抑制する効果があり,さらに接触角比が2以上であることで著しく幅ばらつきを抑制することができることがわかる。   According to the result of this experiment, when the contact angle ratio is larger than 1, that is, when the contact angle β of the shim lip surface 20B is larger than the contact angle α of the die lip surface 12A, the width variation is compared with that when the contact angle ratio is 1. Small. Therefore, it can be seen that the width of the coating film 41 is stable. Furthermore, when the contact angle ratio is 2 or more, the width variation is significantly smaller than when the contact angle ratio is about 1.4. Therefore, it can be seen that the width of the coating film 41 is remarkably stabilized. That is, it can be seen that if the contact angle ratio is larger than 1, there is an effect of suppressing the width variation, and further, if the contact angle ratio is 2 or more, the width variation can be remarkably suppressed.

以上詳細に説明したように本形態のダイ塗工装置200は,ダイヘッド100のリップ面が,吐出口21に対して,幅方向に位置するシムリップ面20B(第2面の一例)と,搬送方向の上流側に位置するダイリップ面11A(第3面の一例)と,下流側に位置するダイリップ面12A(第1面の一例)とで構成され,シムリップ面20Bの接触角がダイリップ面11A,12Aの接触角よりも大きい。このことから,シムリップ面20Bの方がダイリップ面11A,12Aと比較して,濡れ性が弱い。そのため,塗布液30は,吐出口21に対してシムリップ面20B側(幅方向側)に広がり難く,ダイリップ側11A,12A(搬送方向下流側)に積極的に流れる。このことから,塗布膜41の幅ばらつきの抑制が期待できる。   As described above in detail, in the die coating apparatus 200 of the present embodiment, the lip surface of the die head 100 is the shim lip surface 20B (an example of the second surface) positioned in the width direction with respect to the discharge port 21, and the transport direction. The die lip surface 11A (an example of the third surface) located on the upstream side and the die lip surface 12A (an example of the first surface) located on the downstream side are configured such that the contact angle of the shim lip surface 20B is the die lip surfaces 11A, 12A. Is larger than the contact angle. For this reason, the shim lip surface 20B is weaker in wettability than the die lip surfaces 11A and 12A. For this reason, the coating liquid 30 does not easily spread on the shim lip surface 20B side (width direction side) with respect to the discharge port 21, but actively flows to the die lip sides 11A and 12A (downstream side in the transport direction). From this, it can be expected that the width variation of the coating film 41 is suppressed.

なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,本ダイ塗工装置の用途は,2次電池用の電極板の製造工程に限らず,ダイ塗工方式によって塗布膜を形成する用途に広く適用可能である。   Note that this embodiment is merely illustrative and do not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the application of the present die coating apparatus is not limited to the manufacturing process of an electrode plate for a secondary battery, but can be widely applied to applications for forming a coating film by a die coating method.

また,実施の形態では,ダイヘッド100の上流側のダイブロック11と下流側のダイブロック12とで同じ材料を使用しているが,異なる材料であってもよい。例えば,上流側のダイブロック11についてシム20と同じ材料を使用してもよい。また,ダイブロック11についてダイブロック12よりも濡れ性に優れた材料を用いてもよい。すなわち,少なくとも下流側のダイブロック12の接触角がシム20の接触角よりも小さければよい。なお,より積極的に塗布液30を搬送方向に流す場合には,実施の形態のように両ダイブロック11,12ともに,接触角がシム20の接触角よりも小さい材料を使用することが望ましい。   In the embodiment, the same material is used for the upstream die block 11 and the downstream die block 12 of the die head 100, but different materials may be used. For example, the same material as the shim 20 may be used for the upstream die block 11. Further, a material having better wettability than the die block 12 may be used for the die block 11. That is, it is sufficient that at least the contact angle of the die block 12 on the downstream side is smaller than the contact angle of the shim 20. When the coating liquid 30 is more actively flown in the transport direction, it is desirable to use a material having a contact angle smaller than that of the shim 20 for both the die blocks 11 and 12 as in the embodiment. .

また,実施の形態では,ダイヘッド100がダイブロック11,12,シム20の3パーツを重ね合わせた構造であり,リップ面を各パーツに合わせてダイリップ面11A,12A,シムリップ面20Bの3面に区別しているがこれに限るものではない。例えば,すべてが一体であり,リップ面の一部を表面加工することにより,吐出口の幅方向の両端の領域と,搬送方向の上流領域および下流領域とに区別してもよい。   In the embodiment, the die head 100 has a structure in which the three parts of the die block 11, 12, and shim 20 are overlapped, and the lip surface is aligned with each part to form the three surfaces of the die lip surfaces 11A, 12A and the shim lip surface 20B. It is distinct but not limited to this. For example, all of them are integrated, and a part of the lip surface may be surface-processed to distinguish the regions at both ends in the width direction of the discharge port from the upstream region and the downstream region in the transport direction.

また,実施の形態では,プレート状の1枚のシム20によって吐出口21を形成しているが,これに限るものではない。例えば,スリットが形成されたシムプレートを複数枚用意し,それらを重ね合わせてもよい。   In the embodiment, the discharge port 21 is formed by a single plate-like shim 20. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of shim plates having slits may be prepared and overlapped.

11 (上流側の)ダイブロック
11A (上流側の)ダイリップ面
12 (下流側の)ダイブロック
12A (下流側の)ダイリップ面
20 シム
20B シムリップ面
21 吐出口
30 塗布液
40 ウェブ
41 塗布膜
50 バックアップローラ
100 ダイヘッド
200 ダイ塗工装置
11 (upstream) die block 11A (upstream) die lip surface 12 (downstream) die block 12A (downstream) die lip surface 20 shim 20B shim lip surface 21 outlet 30 coating liquid 40 web 41 coating film 50 backup Roller 100 Die head 200 Die coating device

Claims (5)

連続走行するウェブ上に塗布液を塗布するダイ塗工装置において,
前記ウェブに対向するダイヘッドのリップ面は,
前記塗布液の吐出口と,
前記吐出口と接し,前記吐出口の前記ウェブの搬送方向の下流側に位置する面領域である第1面と,
前記吐出口と接し,前記吐出口の前記ウェブの幅方向の両側に位置する面領域である第2面と,
を有し,
前記第1面の前記塗布液に対する接触角αが,前記第2面の前記塗布液に対する接触角βよりも小さいことを特徴とするダイ塗工装置。
In die coating equipment that applies coating liquid onto a continuously running web,
The lip surface of the die head facing the web is
A discharge port for the coating liquid;
A first surface that is in contact with the discharge port and is a surface region located downstream of the discharge port in the web conveyance direction;
A second surface that is in contact with the discharge port and is a surface region located on both sides of the web in the width direction of the discharge port;
Have
A die coating apparatus, wherein a contact angle α of the first surface with respect to the coating solution is smaller than a contact angle β of the second surface with respect to the coating solution.
請求項1に記載するダイ塗工装置において,
前記接触角αと前記接触角βとの比である接触角比(β/α)が2以上であることを特徴とするダイ塗工装置。
In the die coating apparatus according to claim 1,
A die coating apparatus, wherein a contact angle ratio (β / α), which is a ratio of the contact angle α and the contact angle β, is 2 or more.
請求項1または請求項2に記載するダイ塗工装置において,
前記ダイヘッドは,
一対のダイブロックと,
前記一対のダイブロックに挟まれ,前記塗布液の流路となる溝が形成されたシムと,
を備え,
前記一対のダイブロックが前記シムの溝を挟むことによって前記吐出口を形成し,
前記第1面は,前記ウェブの搬送方向の下流側に配置された前記ダイブロックのリップ面であり,
前記第2面は,前記シムのリップ面であることを特徴とするダイ塗工装置。
In the die coating apparatus according to claim 1 or 2,
The die head is
A pair of die blocks;
A shim that is sandwiched between the pair of die blocks and has a groove that serves as a flow path for the coating solution;
With
The pair of die blocks form the discharge port by sandwiching the shim groove,
The first surface is a lip surface of the die block disposed on the downstream side in the web conveyance direction;
The die coating apparatus, wherein the second surface is a lip surface of the shim.
請求項3に記載するダイ塗工装置において,
前記第1面と前記第2面とで材料が異なることを特徴とするダイ塗工装置。
In the die coating apparatus according to claim 3,
A die coating apparatus, wherein the first surface and the second surface are made of different materials.
請求項1から請求項4のいずれか1つに記載するダイ塗工装置において,
前記ウェブに対向するダイヘッドのリップ面は,
前記吐出口と接し,前記吐出口の前記ウェブの搬送方向の上流側に位置する面領域である第3面を有し,
前記第3面の前記塗布液に対する接触角γが,前記第2面の前記塗布液に対する接触角βよりも小さいことを特徴とするダイ塗工装置。
In the die coating apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The lip surface of the die head facing the web is
A third surface that is in contact with the discharge port and is a surface region located upstream of the discharge port in the web conveyance direction;
A die coating apparatus, wherein a contact angle γ of the third surface with respect to the coating solution is smaller than a contact angle β of the second surface with respect to the coating solution.
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