JP5967006B2 - 高分子電解質積層フィルムの製造方法、および高分子電解質積層フィルムの製造装置 - Google Patents
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Description
基材フィルムに高分子電解質フィルムを張り合わせて高分子電解質積層フィルムを製造する方法であって、
前記張り合わせの際の前記高分子電解質フィルムの温度を、前記基材フィルムと前記高分子電解質フィルムとの間の剥離強度が0.01〜0.03[N/15mm]の範囲内となる所定の温度範囲内に調整する、高分子電解質積層フィルムの製造方法。
その他、本発明は、以下の形態として実現することも可能である。
A.高分子電解質積層フィルムの構成:
図1は、本発明の一実施形態としての高分子電解質積層フィルムの製造方法によって製造される高分子電解質積層フィルムを示す説明図である。図1に示すように、高分子電解質積層フィルム10は、高分子電解質フィルム11と、基材フィルム12とを有する。
図2は、本実施形態の高分子電解質積層フィルムの製造方法を採用する製造システムの概略構成図である。図示するように、製造システム20は、押出装置30と、張り合わせ装置40と、制御部80とを備える。
先に説明したように、高分子電解質積層フィルム10は、接着性と剥離性といった相反する特長が求められる。本願発明者は、高分子電解質フィルム11と基材フィルム12とを貼り合わせる際の高分子電解質フィルム11の温度に着目して、その温度を換えながら張り合わせの実験を繰り返した結果、張り合わせによって得られる高分子電解質積層フィルム10の剥離重さを少なくとも0.01〜0.05[N/15mm]の範囲で調整できることを見いだした。なお、このときのTダイ38の先端から駆動ロール54aの表面までの距離(以下、「エアギャップ」と呼ぶ)Dは50mmであり、駆動ロール54aの回転速度は1m/minである。剥離重さは次の条件にて測定した。JIS K7127「プラスチック−引張特性の試験方法」と、JIS K6854−2「接着剤−はく離接着強さ試験方法」とを参考に、試験片寸法を幅15mmとし、試験条件を180度剥離、剥離速度を5mm/minとし、応力が安定したところを剥離重さとして測定した。なお、剥離重さは剥離強度に相当する。
張り合わせの際の高分子電解質フィルム11の温度を調整するには、駆動ロール54aの冷却温度を変えること以外に、エアギャップDを変えてもよいし、駆動ロール54aの回転速度を変えてもよい。そこで、前述した実験に換えて、駆動ロール54aの冷却温度と駆動ロール54aの回転速度とを一定とした状態でエアギャップDを可変する実験も行なった。
図9は、駆動ロール54aの回転速度Vを可変したときの駆動ロール54aの回転速度Vと剥離重さとの関係を示す表である。図10は、図9に示したデータに基づいて作成したグラフである。この実験では、駆動ロール54aの冷却温度を80℃、エアギャップを50mmと一定とした上で、駆動ロール54aの回転速度Vを可変した。駆動ロール54aの回転速度Vは、モータ58(図2)の回転速度Vを切り換えることで変更することができる。図10に示すように、駆動ロール54aの回転速度Vが大きくなるにつれて剥離重さは大きくなる。すなわち、駆動ロール54aの回転速度Vが大きくなるにつれて接着性は高くなる。この実験条件によれば、剥離重さを少なくとも0.001〜0.05[N/15mm]の範囲で調整できることを見いだした。
(1)前記実施形態およびその変形例では、張り合わせ装置40は、張り合わせ機構部50と、ロール温度調整部60とを備える構成としたが、これに換えて、ロール温度調整部60を備えない構成としてもよい。すなわち、駆動ロール54aは、冷却ロールとして機能しない構成としてもよい。この場合には、Tダイ38の先端から駆動ロール54aの表面までの距離であるエアギャップDを、前記実施形態およびその変形例よりも大きい所定の距離とすることで、張り合わせの際の高分子電解質フィルムの温度を、剥離重さが適正剥離重さ範囲W内に収まる温度に調整する。この変形例によっても、接着性と剥離性がともに良好な高分子電解質積層フィルムを製造することができる。また、ロール温度調整部60を必要としないことから、構成を簡略化することができる。
11…高分子電解質フィルム
12…基材フィルム
20…製造システム
30…押出装置
32…ホッパー
34…シリンダ
36…スクリュ
38…Tダイ
40…張り合わせ装置
50…張り合わせ機構部
52…搬入ロール
54…接合部
54a…駆動ロール
54b…加圧ロール
56…搬出ロール
58…モータ
60…ロール温度調整部
62…冷媒循環回路
64…ポンプ
66…冷却源
68…温度センサ
69…コントローラ
80…制御部
W…適正剥離重さ範囲
T…冷却温度
D…エアギャップ
V…回転速度
Claims (4)
- 基材フィルムに高分子電解質フィルムを張り合わせて高分子電解質積層フィルムを製造する方法であって、
前記張り合わせの際の前記高分子電解質フィルムの温度を、前記基材フィルムと前記高分子電解質フィルムとの間の剥離強度が0.01〜0.03[N/15mm]の範囲内となる所定の温度範囲内に調整する、高分子電解質積層フィルムの製造方法。 - 請求項1に記載の高分子電解質積層フィルムの製造方法であって、
前記所定の温度範囲が40℃〜70℃である、高分子電解質積層フィルムの製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の高分子電解質積層フィルムの製造方法であって、
Tダイからフィルム状に押し出すことにより前記高分子電解質フィルムを生成する工程と、
前記生成された前記高分子電解質フィルムと前記基材フィルムとを一対のロール間に通すことによって前記張り合わせを行う工程と、
を備え、
前記張り合わせを行う工程は、
前記一対のロールの少なくとも一つのロールの温度を所定の温度に制御することによって、前記高分子電解質フィルムの温度の調整を行う、高分子電解質積層フィルムの製造方法。 - 高分子電解質積層フィルムの製造装置であって、
基材フィルムに高分子電解質フィルムを張り合わせる一対のロールと、
前記一対のロールの少なくとも一つのロールの温度を所定の温度に制御することで、前記張り合わせの際の前記高分子電解質フィルムの温度を、前記基材フィルムと前記高分子電解質フィルムとの間の剥離強度が0.01〜0.03[N/15mm]の範囲内となる所定の温度範囲内に調整するロール温度調整部と、
を備える、高分子電解質積層フィルムの製造装置。
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