JP6383517B1 - 両面塗布方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 基材の両面に塗布剤を塗布する両面塗布装置の生産性及び塗布品質を向上すること。
【解決手段】 両面塗布装置１００であって、第１塗布装置２０で塗布剤が塗布された基材の一側面Ａと、第２塗布装置３０で塗布剤が塗布された基材の他側面Ｂを、他の部材と接触することのない非接触状態で、それらの各塗布装置から乾燥装置４０の出口４１Ｂに渡って通過させるように構成され、第２塗布装置３０は、基材の走行方向に向けて正転するとともに塗布剤を随伴する塗布バー３１の外周に基材の他側面Ｂを接触させることにより、当該塗布剤を当該基材の他側面Ｂに所定厚みになるように計量して塗布するように構成されてなるもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基材の両面に塗布剤を塗布する両面塗布方法及び装置に関する。
従来、基材の両面に塗布剤を塗布する両面塗布装置として、特許文献１、２に記載のものがある。
特許文献１に記載の両面塗布装置は、プラスチックや金属等で構成された基材の走行ラインに沿う上流側から下流側の各位置に第１塗布装置と第２塗布装置と乾燥装置が順に配置され、第１塗布装置によって基材の一側面に塗布剤を塗布し、第２塗布装置によって基材の他側面に塗布剤を塗布し、両面に塗布剤が塗布された基材を乾燥装置によって乾燥処理するものを記載している。
特許文献２に記載の両面塗布装置は、リチウムイオン電池用セパレータを構成する基材の走行ラインに沿う上流側から下流側の各位置に第１塗布装置と第２塗布装置が順に配置され、第１塗布装置によって基材の一側面に塗布剤を塗布し、第２塗布装置によって基材の他側面に塗布剤を塗布するものを記載している。
WO2014/188671A1 CNU206184699
特許文献１、２に記載の両面塗布装置において、第１塗布装置と第２塗布装置は、塗布剤を随伴して回転駆動されるグラビアロール又はワイヤバーの外周に基材の一側面と他側面を順に接触させることにより、当該基材の両面のそれぞれに当該塗布剤を所定厚みになるように計量して塗布する。このようにして第１塗布装置と第２塗布装置によって両面に塗布剤が塗布された基材は、下工程の乾燥装置に導入されて乾燥処理される。
このとき、特許文献１に記載の両面塗布装置において、乾燥装置に導入される基材は、該基材の幅方向における両端の一側面と他側面にある無塗布領域のそれぞれを一対の支持ロールによって上下から挟み込み支持する。これにより、乾燥装置の内部でばたつく基材の振動が第２塗布装置に及ぶことを抑制し、第２塗布装置による塗布品質が損なうことを回避しようとしている。
しかしながら、特許文献１に記載の両面塗布装置にあっては、基材の一側面と他側面の両端に、一対の支持ロールで挟み込み支持するための無塗布領域を設ける必要があって、基材の一側面と他側面の全面を第１塗布装置と第２塗布装置による塗布領域にできず、塗布装置の生産性を損なう。
尚、基材がリチウムイオン電池用セパレータを構成する如くの薄いプラスチックフィルムであるときには、当該プラスチックフィルムの一側面と他側面の両端だけを一対の支持ロールで挟み込み支持しても、乾燥装置の内部でばたつく基材の振動が該基材の幅方向の全域で第２塗布装置に及ぶことを十分には抑制できず、第２塗布装置による塗布品質を損なうおそれがある。
また、特許文献２に記載の両面塗布装置では、第１塗布装置と第２塗布装置で塗布剤が塗布された基材の一側面と他側面を未乾燥のまま第１と第２の回転軸のそれぞれに巻き掛けて下工程へと搬送している。従って、第１塗布装置と第２塗布装置で基材の一側面と他側面に塗布された塗布剤の塗膜が乾燥処理の前段階で、上記各回転軸への巻き掛けによって乱され、第１塗布装置と第２塗布装置による塗布品質を損なう。
本発明の課題は、基材の両面に塗布剤を塗布する両面塗布方法及び装置の生産性及び塗布品質を向上することにある。
請求項１に係る発明は、基材の走行ラインに沿う上流側から下流側の各位置に第１塗布装置と第２塗布装置と乾燥装置を順に配置し、第１塗布装置によって基材の一側面に塗布剤を塗布し、第２塗布装置によって基材の他側面に塗布剤を塗布し、両面に塗布剤が塗布された基材を乾燥装置によって乾燥処理する両面塗布方法であって、第１塗布装置で塗布剤が塗布された基材の一側面と、第２塗布装置で塗布剤が塗布された基材の他側面を、他の部材と接触することのない非接触状態で、それらの各塗布装置から乾燥装置の出口に渡って通過させ、第２塗布装置では、基材の走行方向に向けて正転するとともに塗布剤を随伴する塗布バーの外周に基材の他側面を接触させることにより、当該塗布剤を当該基材の他側面に所定厚みになるように計量して塗布し、前記乾燥装置が、基材の走行ラインに沿う上下の各複数位置に上下の各熱風吹出しノズルを配置したフローティングドライヤによって構成され、乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルが基材の一側面に向けて熱風を吹出し、この熱風により基材を第２塗布装置の塗布バーに押付けるようにしたものである。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記第２塗布装置の塗布バーから乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルまでの距離が、500mm以上2000mm以下の範囲内であるようにしたものである。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する多孔質プラスチックフィルムであるようにしたものである。
請求項４に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する不織布であるようにしたものである。
請求項５に係る発明は、基材の走行ラインに沿う上流側から下流側の各位置に第１塗布装置と第２塗布装置と乾燥装置が順に配置され、第１塗布装置によって基材の一側面に塗布剤を塗布し、第２塗布装置によって基材の他側面に塗布剤を塗布し、両面に塗布剤が塗布された基材を乾燥装置によって乾燥処理するように構成された両面塗布装置であって、第１塗布装置で塗布剤が塗布された基材の一側面と、第２塗布装置で塗布剤が塗布された基材の他側面を、他の部材と接触することのない非接触状態で、それらの各塗布装置から乾燥装置の出口に渡って通過させるように構成され、第２塗布装置は、基材の走行方向に向けて正転するとともに塗布剤を随伴する塗布バーの外周に基材の他側面を接触させることにより、当該塗布剤を当該基材の他側面に所定厚みになるように計量して塗布するように構成され、前記乾燥装置が、基材の走行ラインに沿う上下の各複数位置に上下の各熱風吹出しノズルを配置したフローティングドライヤによって構成され、乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルが基材の一側面に向けて熱風を吹出し、この熱風により基材を第２塗布装置の塗布バーに押付け可能するようにしたものである。
請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において更に、第２塗布装置の塗布バーから乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルまでの距離が、500mm以上2000mm以下の範囲内であるようにしたものである。
請求項７に係る発明は、請求項５又は６に係る発明において更に、前記基材が、フィルム厚みを5μm以上30μm以下の範囲内とするポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィルムであるようにしたものである。
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において更に、前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する多孔質プラスチックフィルムであるようにしたものである。
請求項９に係る発明は、請求項５又は６に係る発明において更に、前記基材が、基材厚みを10μm以上30μm以下の範囲内とする不織布であるようにしたものである。
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明において更に、前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する不織布であるようにしたものである。
請求項１１に係る発明は、請求項８又は１０に係る発明において更に、前記基材の走行速度が、5m/min以上150m/min以下の範囲内であるようにしたものである。
請求項１２に係る発明は、請求項８又は１０に係る発明において更に、前記塗布剤が、粘度を0.5mPa・s以上100mPa・s以下の範囲内とする塗布液であるようにしたものである。
請求項１３に係る発明は、請求項５乃至１２のいずれかに係る発明において更に、前記基材の原反を巻出し、この基材を第１塗布装置、第２塗布装置及び乾燥装置に通過させて巻取るオフライン設備にて構成されるようにしたものである。
（請求項１、５）
(a)第１塗布装置で塗布剤が塗布された基材の一側面と、第２塗布装置で塗布剤が塗布された基材の他側面を、他の部材と接触することのない非接触状態で、それらの各塗布装置から乾燥装置の出口に渡って通過させる。従って、基材の一側面と他側面の各全面を第１塗布装置と第２塗布装置による塗布領域とし、かつ乾燥装置による乾燥領域とするものになり、両面塗布装置の生産性を向上できる。
(b)基材は、第１と第２の各塗布装置から乾燥装置の出口に渡り、支持ロール等の他の部材と接触することのない非接触状態で通過するものとされるから、乾燥装置の内部でばたつく基材の振動が第２塗布装置に及ぶものになる。
ところが、第２塗布装置は、基材の走行方向に向けて正転するとともに塗布剤を随伴する塗布バーの外周に基材の他側面を接触させることにより、当該塗布剤を当該基材の他側面に所定厚みになるように計量して塗布するものとされている。これにより、塗布バーの外周に随伴されて基材の他側面に持ち込まれる塗布剤は、該塗布バーの直上流側に該基材の幅方向に均一で安定した液溜まり（ビード）を形成し、ひいては該塗布バーによって計量された所定厚みの塗膜を該塗布バーの下流側に形成する。このため、乾燥装置の内部でばたつく基材の振動が第２塗布装置の側に及んでも、この振動は塗布バーによって遮断されて該塗布バーの上流側に伝搬することを抑制され、該塗布バーの直上流側の上述した液溜まりの安定状態を乱すことがないから、第２塗布装置が基材の他側面に形成する塗膜に段ムラ等の塗工欠陥を生ずることがなく、第２塗布装置による塗布品質を損なうことがない。
(c)両面塗布装置は、第１塗布装置と第２塗布装置により基材の一側面と他側面の両面に連続的に塗布剤を塗布し、この両面に塗布剤が塗布された基材を単一の乾燥装置による一工程で乾燥処理する。従って、両面塗布装置の生産性を向上するとともに、両面塗布装置の全長を短くし、設備コストも低減できる。
(d)乾燥装置を構成するフローティングドライヤにおいて、最も入口側に配置される熱風吹出しノズルが、基材の一側面に向けて吹出した熱風により該基材を第２塗布装置の塗布バーに押付ける。従って、基材は、第２塗布装置の塗布バーに対して浮き上がり難く、該基材の他側面を第２塗布装置の塗布バーの外周に安定的に接触して走行し、該塗布バーの直上流側に形成される液溜まりの一層の安定を維持するとともに、該塗布バーによる塗布剤の計量の安定を図り、第２塗布装置による塗布品質をより向上するものになる。
（請求項２、６）
(e)上述(d)において、第２塗布装置の塗布バーから乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルまでの距離が、500mm以上2000mm以下の範囲内であるものとすることにより、第２塗布装置の塗布バーから乾燥装置の入口までの間において基材のためのサポートがないことによる、この間における基材のタルミやバタツキの発生を一層好適に抑制することができる。
（請求項７、９）
(f)基材が、フィルム厚みを5μm以上30μm以下の範囲内とする薄いポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィルムとするとき、或いは基材厚みを10μm以上30μm以下の範囲内とする不織布とするとき、乾燥装置の内部でばたつく基材の振動が第２塗布装置に及び易くなることに起因する不都合を、上述(b)、(d)、(e)によって顕著に改善できる。
（請求項３、４、８、１０）
(g)前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する多孔質プラスチックフィルムであるとき、或いはリチウムイオン電池用セパレータを構成する不織布であるとき、乾燥装置の内部でばたつく基材の振動が第２塗布装置に及び易くなることに起因する不都合を、前述(b)、(d)、(e)によって顕著に改善できる。
（請求項１１）
(h)上述(g)の基材の走行速度を5m/min以上150m/min以下の範囲内とする。5m/min以上とすることにより、生産性を確保できる。150m/min以下とするととにより、走行速度の速すぎを回避し、基材に形成される塗膜の塗布スジ発生を抑制するとともに、膜厚調整が容易になる。
（請求項１２）
(i)上述(g)の塗布剤の粘度を0.5mPa・s以上100mPa・s以下の範囲内とする。これにより、粘度の高すぎを回避し、基材に形成される塗膜の塗布スジ発生を抑制するとともに、膜厚調整が容易になる。
（請求項１３）
(j)両面塗布装置が、上述(g)の基材の原反を巻出し、この基材を第１塗布装置、第２塗布装置及び乾燥装置に通過させて巻取るオフライン設備にて構成される。これにより、高品質の基材を投入できるし、この基材を低張力搬送にて走行させ、高品質のリチウムイオン電池用セパレータを生産できる。
図１は両面塗布装置を示す模式図である。 図２は第２塗布装置を示す模式図である。 図３は塗布バーを示す模式図である。 図４は塗布バーのポケットに塗布剤が随伴された状態を示す模式図である。
図１に示した両面塗布装置１００は、基材１の走行ラインＬに沿う上流側から下流側の各位置に、巻出し装置１０、第１塗布装置２０、第２塗布装置３０、乾燥装置４０、巻取り装置５０を順に配置している。
両面塗布装置１００は、基材１の原反を巻出し装置１０から巻出し、この基材１に対して第１塗布装置２０、第２塗布装置３０によって両面塗工を施し、乾燥装置４０により乾燥する一連の処理を連続して行ない、乾燥した基材１を巻取り装置５０に巻取るオフライン設備にて構成される。
基材１は、プラスチックや金属で構成された柔軟なシート材からなり、長尺の帯状をなして芯材にロール状に巻かれた原反の状態で、両面塗布装置１００に供給される。
本実施形態において、基材１は、フィルム厚みを例えば5μm以上30μm以下の範囲内とする薄いポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィルムとすることができる。
また、本実施形態において、塗布剤（耐熱剤又は接着剤）が塗布された基材１は、リチウムイオン電池用セパレータを構成する多孔質プラスチックフィルムとすることができる。このとき、基材１の走行速度は、5m/min以上150m/min以下の範囲内とすることが好ましい。また、基材１に塗布される上述の塗布剤は、粘度を0.5mPa・s以上100mPa・s以下の範囲内とする塗布液とすることが好ましい。
尚、リチウムイオン電池用セパレータは、近年、モバイルフォン、液晶テレビ、自動車等において広く普及しており、このセパレータには多孔質を特徴とするポリエチレンフィルム、又はポリプロピレンフィルムが用いられる。リチウムイオン電池用セパレータの機能としては、正極と負極を隔離してそれらの短絡を防止し、電解液を保持しつつリチウムイオン電導用の通路を形成し、異常発熱したときには安全性確保のために上記多孔質が閉孔して電池反応を停止させるシャットダウン機能を有する。
ここで、リチウムイオン電池用セパレータでは、多孔質のポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィルムが加熱によって変形を生じ、それらの多孔質フィルムの正極又は負極に対する接着性が低下するため、熱変形し難く、広い温度領域で十分な接着性を有することが要望されている。従って、リチウムイオン電池用セパレータでは、ポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィルムからなる基材１の両面に、セラミック系の耐熱剤（耐熱塗料）を塗布して熱変形を抑制し、十分な接着性を有する接着剤を塗布することとしている。
尚、本発明の実施において、基材１としては、基材厚みを例えば10μm以上30μm以下の範囲内とする薄い不織布とすることもできる。
そして、上述の不織布の両面に塗布剤（耐熱剤又は接着剤）が塗布された基材１により、リチウムイオン電池用セパレータを構成することができる。このとき、基材１の走行速度は、5m/min以上150m/min以下の範囲内とすることが好ましい。また、基材１に塗布される上述の塗布剤は、粘度を0.5mPa・s以上100mPa・s以下の範囲内とする塗布液とすることが好ましい。
両面塗布装置１００にあっては、巻出し装置１０から巻出された基材１の他側面Ｂ(一側面Ａでも可)がガイドロール２ａに支持誘導され、水平に沿う走行状態で第１塗布装置２０に導かれ、第１塗布装置２０によって基材１の一側面Ａに耐熱剤又は接着剤等の塗布剤が塗布される。第１塗布装置２０で一側面Ａに塗布剤が塗布された基材１は、該基材１の他側面Ｂがガイドロール２ｂ、２ｃに支持誘導されて水平に沿う走行状態で第２塗布装置３０に導かれ、第２塗布装置３０によって基材１の他側面Ｂに耐熱剤又は接着剤等の塗布剤が塗布される。このようにして両面Ａ、Ｂに塗布剤が塗布された基材１は、乾燥装置４０の入口４１Ａから出口４１Ｂを通過して乾燥処理された後、ガイドロール２ｄに支持誘導されて巻取り装置５０に巻取られる。
両面塗布装置１００にあっては、第１塗布装置２０で塗布剤が塗布された基材１の一側面Ａと、第２塗布装置３０で塗布剤が塗布された基材１の他側面Ｂのそれぞれが、ガイドロールの如くの他の部材と接触することのない非接触状態で、それらの各塗布装置２０、３０から乾燥装置４０の出口４１Ｂに渡って通過するように構成されている。
このとき、第２塗布装置３０は、図１、図２に示す如くのバー方式からなるものとされ、基材１の走行方向（矢印Ｆの向き）に向けて正転（矢印Ｎの向き）するとともに塗布剤を随伴する塗布バー３１の外周に、基材１の他側面Ｂを接触させることにより、当該塗布剤を当該基材１の他側面Ｂに所定厚みになるように計量して塗布するように構成されている。
第２塗布装置３０は、例えば図２に示す如く、塗布バー３１とともに、塗布剤を連続的に供給する塗布剤供給手段として、塗布剤収容タンク３２、ポンプ３３、フィルター３４、マニホールド３５、回収部３６を有する。塗布剤収容タンク３２に収容された塗布剤２は、ポンプ３３によってフィルター３４経由でマニホールド３５に送給され、マニホールド３５の幅方向（塗布バー３１の軸方向に沿う方向）に分配されてスリット３５Ａから、正転中の塗布バー３１の外周に向けて吐出された後、該塗布バー３１の外周に随伴される。そして、該塗布バー３１の外周の一定容積のポケット３１Ｐ（図４）に充満するように計量されて持ち込まれた一定量の塗布剤が、該塗布バー３１の外周に接触して所定速度で走行している基材１の下面（他側面Ｂ）に一定の転写率（ポケット３１Ｐの容積の例えば60乃至70％）で転写されて塗布され、該塗布バー３１の下流側に通過した基材１の他側面Ｂに所定厚みの塗膜２Ｋを形成する。塗布バー３１の外周のポケット３１Ｐに持ち込まれたものの基材１の他側面Ｂに転写されなかった残余の塗布剤は、該塗布バー３１の下流側の回収部３６からタンク３２に回収される。
このとき、塗布バー３１の外周に随伴されて基材１の他側面Ｂに転写されることとなる塗布剤は、該塗布バー３１の直上流側で液溜まり２Ｊ（ビード）を形成する。塗布バー３１の直上流側に形成される液溜まり２Ｊを安定させるために、ポンプ３３として定量性、定脈動性に優れ、低剪断であるダイヤフラムポンプを採用することが好ましい。
塗布バー３１としては、図３に示したワイヤバーを採用でき、例えば外径6乃至13mmの丸棒３１Ａの外周面に線径0.025乃至1.5mmのワイヤ３１Ｂをコイル状に隙間なく巻付け、巻付けられたワイヤの太さの選定によってワイヤ間の螺旋溝状空間からなるポケット３１Ｐの容積を調整し、この容積によって計量すべき塗布量を決定する。
塗布バー３１としては、丸棒の外周面に転造加工による螺旋状（リング状でも可）の溝を彫刻し、この溝からなるポケットの容積（深さ）によって計量すべき塗布量を決定する
転造バーを採用しても良い。
塗布バー３１については、基材１と接触する表面の耐久性、離型性を向上させるためにハードクロムメッキ又はダイヤモンドライクカーボン処理等を施しても良い。
尚、第１塗布装置２０としては、第２塗布装置３０におけると同様のバー方式を採用できる他、グラビア方式、スロットダイ方式等を採用できる。
バー方式からなる第１塗布装置２０は、第２塗布装置３０における塗布バー３１、塗布剤収容タンク３２、ポンプ３３、フィルター３４、マニホールド３５、回収部３６と同様の塗布バー２１、塗布剤収容タンク、ポンプ、フィルター、マニホールド、回収部を有し、図１に示す如く、基材１の走行方向に向けて正転するとともに塗布剤を随伴する塗布バー２１の外周に、基材１の一側面Ａを接触させることにより、当該塗布剤を当該基材１の一側面Ａに所定厚みになるように計量して塗布する。
グラビア方式からなる第１塗布装置２０は、基材１の走行方向に対して逆転するグラビアロールによって塗布剤供給タンクから塗布剤を掻き上げ、このグラビアロール上で余分な塗布剤がドクターブレードで掻き落とされた後の一定量の塗布剤を、当該基材１の一側面Ａに所定厚みになるように塗布する。
スロットダイ方式からなる第１塗布装置２０は、走行中の基材１の一側面Ａにダイヘッドから押し出される一定量の塗布剤を所定厚みになるように塗布する。
乾燥装置４０は、非接触乾燥方式のフローティングドライヤ４１によって構成され、両面Ａ、Ｂに塗布剤が塗布された基材１を通過させて乾燥処理する。
フローティングドライヤ４１は、基材１が送り込まれる入口４１Ａと、基材１を送り出す出口４１Ｂを備える。走行する基材１を上下の支持ロール等によって何ら支持することなく、浮遊状態のまま通過させる。フローティングドライヤ４１の内部には、基材１の走行ラインに沿う上下の各複数位置に、かつ上下互い違いに配置される上下の各熱風吹出しノズル４２が配置されている。各熱風吹出しノズル４２は、熱風（ドライエア）を上下から基材１に向けて吹付ける。
フローティングドライヤ４１は、走行する基材１を浮遊状態のまま通過させるものであり、薄肉の基材１では各熱風吹出しノズル４２が吹付ける熱風により顕著に高周波で上下に微振動してばたつくものになる
しかるに、乾燥装置４０にあっては、フローティングドライヤ４１において最も入口４１Ａの側に配置されている熱風吹出しノズル４２が基材１の一側面Ａに向けて熱風を吹出すものとされ（矢印Ｈの向き）、この熱風の風圧力を受けた基材１を第２塗布装置３０における塗布バー３１の外周面に押付けるものとしている。
第２塗布装置３０の塗布バー３１から乾燥装置４０の最も入口４１Ａの側に配置される熱風吹出しノズル４２までの距離Ｚが長い場合、第２塗布装置３０の塗布バー３１から乾燥装置４０の入口４１Ａまでの間に基材１のためのサポートがなく、基材１のフリーランが長くなるため、低テンション（低引張強度）の基材１では、基材１に十分な張力をかけることができず、結果としてその間の基材１にタルミやバタツキが発生し易くなり、塗工品質に影響を及ぼす。そこで、第２塗布装置３０の塗布バー３１から乾燥装置４０の最も入口４１Ａの側に配置される熱風吹出しノズル４２までの距離Ｚは、500mm以上2000mm以下の範囲内とし、好適には600mmとすることが好ましい。これにより、熱風吹出しノズル４２が吹出す熱風の風圧力によって基材１を第２塗布装置３０の塗布バー３１に押付け、第２塗布装置３０の塗布バー３１から乾燥装置４０の入口４１Ａまでの間における基材１のタルミやバタツキの発生を抑制する。
従って、本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
(a)第１塗布装置２０で塗布剤が塗布された基材１の一側面Ａと、第２塗布装置３０で塗布剤が塗布された基材１の他側面Ｂを、他の部材と接触することのない非接触状態で、それらの各塗布装置２０、３０から乾燥装置４０の出口４１Ｂに渡って通過させる。従って、基材１の一側面Ａと他側面Ｂの各全面を第１塗布装置２０と第２塗布装置３０による塗布領域とし、かつ乾燥装置４０による乾燥領域とするものになり、両面塗布装置１００の生産性を向上できる。
(b)基材１は、第１と第２の各塗布装置２０、３０から乾燥装置４０の出口４１Ｂに渡り、支持ロール等の他の部材と接触することのない非接触状態で通過するものとされるから、乾燥装置４０の内部でばたつく基材１の振動が第２塗布装置３０に及ぶものになる。
ところが、第２塗布装置３０は、基材１の走行方向に向けて正転するとともに塗布剤を随伴する塗布バー３１の外周に基材１の他側面Ｂを接触させることにより、当該塗布剤を当該基材１の他側面Ｂに所定厚みになるように計量して塗布するものとされている。これにより、塗布バー３１の外周に随伴されて基材１の他側面Ｂに持ち込まれる塗布剤は、該塗布バー３１の直上流側に該基材１の幅方向で均一な安定した液溜まり２Ｊ（ビード）を形成し、ひいては該塗布バー３１によって計量された所定厚みの塗膜２Ｋを該塗布バー３１の下流側に形成する。このため、乾燥装置４０の内部でばたつく基材１の振動が第２塗布装置３０の側に及んでも、この振動は塗布バー３１によって遮断されて該塗布バー３１の上流側に伝搬することが抑制され、該塗布バー３１の直上流側の上述した液溜まり２Ｊの安定状態を乱すことがないから、第２塗布装置３０が基材１の他側面Ｂに形成する塗膜２Ｋに段ムラ等の塗工欠陥を生ずることがなく、第２塗布装置３０による塗布品質を損なうことがない。
(c)両面塗布装置１００は、第１塗布装置２０と第２塗布装置３０により基材１の一側面Ａと他側面Ｂの両面に連続的に塗布剤を塗布し、この両面に塗布剤が塗布された基材を単一の乾燥装置４０による一工程で乾燥処理する。従って、両面塗布装置１００の生産性を向上するとともに、両面塗布装置１００の全長を短くし、設備コストも低減できる。
(d)乾燥装置４０を構成するフローティングドライヤ４１において、最も入口４１Ａの側に配置される熱風吹出しノズル４２が、基材１の一側面Ａに向けて吹出した熱風により該基材１を第２塗布装置３０の塗布バー３１に押付ける。従って、基材１は、第２塗布装置３０の塗布バー３１に対して浮き上がり難く、該基材１の他側面Ｂを第２塗布装置３０の塗布バー３１の外周に安定的に接触して走行し、該塗布バー３１の直上流側に形成される液溜まり２Ｊの一層の安定を維持するとともに、該塗布バー３１による塗布剤の計量の安定を図り、第２塗布装置３０による塗布品質をより向上するものになる。
(e)上述(d)において、第２塗布装置３０の塗布バー３１から乾燥装置４０の最も入口４１Ａの側に配置される熱風吹出しノズル４２までの距離が、500mm以上2000mm以下の範囲内であるものとすることにより、第２塗布装置３０の塗布バー３１から乾燥装置４０の入口４１Ａまでの間において基材１のためのサポートがないことによる、この間における基材１のタルミやバタツキの発生を一層好適に抑制することができる。
(f)基材１が、フィルム厚みを5μm以上30μm以下の範囲内とする薄いポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィルムとするとき、或いは基材厚みを10μm以上30μm以下の範囲内とする不織布とするとき、乾燥装置４０の内部でばたつく基材１の振動が第２塗布装置３０に及び易くなることに起因する不都合を、上述(b)、(d)、(e)によって顕著に改善できる。
(g)前記塗布剤が塗布された基材１が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する多孔質プラスチックフィルムであるとき、或いはリチウムイオン電池用セパレータを構成する不織布であるとき、乾燥装置４０の内部でばたつく基材１の振動が第２塗布装置３０に及び易くなることに起因する不都合を、前述(b)、(d)、(e)によって顕著に改善できる。
(h)上述(g)の基材１の走行速度を5m/min以上150m/min以下の範囲内とする。5m/min以上とすることにより、生産性を確保できる。150m/min以下とするととにより、走行速度の速すぎを回避し、基材１に形成される塗膜２Ｋの塗布スジ発生を抑制するとともに、膜厚調整が容易になる。
(i)上述(g)の塗布剤の粘度を0.5mPa・s以上100mPa・s以下の範囲内とする。これにより、粘度の高すぎを回避し、基材１に形成される塗膜２Ｋの塗布スジ発生を抑制するとともに、膜厚調整が容易になる。
(j)両面塗布装置１００が、上述(g)の基材１の原反を巻出し、この基材１を第１塗布装置２０、第２塗布装置３０及び乾燥装置４０に通過させて巻取るオフライン設備にて構成される。これにより、高品質の基材１を投入できるし、この基材１を低張力搬送にて走行させ、高品質のリチウムイオン電池用セパレータを生産できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
本発明によれば、基材の両面に塗布剤を塗布する両面塗布方法及び装置の生産性及び塗布品質を向上することができる。
１ 基材
２ 塗布剤
１０ 巻出し装置
２０ 第１塗布装置
３０ 第２塗布装置
３１ 塗布バー
４０ 乾燥装置
４１ フローティングドライヤ
４１Ａ 入口
４１Ｂ 出口
４２ 熱風吹出しノズル
５０ 巻取り装置
１００ 両面塗布装置
Ａ 一側面
Ｂ 他側面
Ｌ 走行ライン
Ｚ 塗布バーから熱風吹出しノズルまでの距離

Claims (13)

  1. 基材の走行ラインに沿う上流側から下流側の各位置に第１塗布装置と第２塗布装置と乾燥装置を順に配置し、第１塗布装置によって基材の一側面に塗布剤を塗布し、第２塗布装置によって基材の他側面に塗布剤を塗布し、両面に塗布剤が塗布された基材を乾燥装置によって乾燥処理する両面塗布方法であって、
    第１塗布装置で塗布剤が塗布された基材の一側面と、第２塗布装置で塗布剤が塗布された基材の他側面を、他の部材と接触することのない非接触状態で、それらの各塗布装置から乾燥装置の出口に渡って通過させ、
    第２塗布装置では、基材の走行方向に向けて正転するとともに塗布剤を随伴する塗布バーの外周に基材の他側面を接触させることにより、当該塗布剤を当該基材の他側面に所定厚みになるように計量して塗布し、
    前記乾燥装置が、基材の走行ラインに沿う上下の各複数位置に上下の各熱風吹出しノズルを配置したフローティングドライヤによって構成され、
    乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルが基材の一側面に向けて熱風を吹出し、この熱風により基材を第２塗布装置の塗布バーに押付ける両面塗布方法。
  2. 前記第２塗布装置の塗布バーから乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルまでの距離が、500mm以上2000mm以下の範囲内である請求項１に記載の両面塗布方法。
  3. 前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する多孔質プラスチックフィルムである請求項１又は２のいずれかに記載の両面塗布方法。
  4. 前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する不織布である請求項１又は２に記載の両面塗布方法。
  5. 基材の走行ラインに沿う上流側から下流側の各位置に第１塗布装置と第２塗布装置と乾燥装置が順に配置され、第１塗布装置によって基材の一側面に塗布剤を塗布し、第２塗布装置によって基材の他側面に塗布剤を塗布し、両面に塗布剤が塗布された基材を乾燥装置によって乾燥処理するように構成された両面塗布装置であって、
    第１塗布装置で塗布剤が塗布された基材の一側面と、第２塗布装置で塗布剤が塗布された基材の他側面を、他の部材と接触することのない非接触状態で、それらの各塗布装置から乾燥装置の出口に渡って通過させるように構成され、
    第２塗布装置は、基材の走行方向に向けて正転するとともに塗布剤を随伴する塗布バーの外周に基材の他側面を接触させることにより、当該塗布剤を当該基材の他側面に所定厚みになるように計量して塗布するように構成され、
    前記乾燥装置が、基材の走行ラインに沿う上下の各複数位置に上下の各熱風吹出しノズルを配置したフローティングドライヤによって構成され、
    乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルが基材の一側面に向けて熱風を吹出し、この熱風により基材を第２塗布装置の塗布バーに押付け可能する両面塗布装置。
  6. 第２塗布装置の塗布バーから乾燥装置の最も入口側に配置される熱風吹出しノズルまでの距離が、500mm以上2000mm以下の範囲内である請求項５に記載の両面塗布装置。
  7. 前記基材が、フィルム厚みを5μm以上30μm以下の範囲内とするポリエチレンフィルム又はポリプロピレンフィルムである請求項５又は６に記載の両面塗布装置。
  8. 前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する多孔質プラスチックフィルムである請求項７に記載の両面塗布装置。
  9. 前記基材が、基材厚みを10μm以上30μm以下の範囲内とする不織布である請求項５又は６に記載の両面塗布装置。
  10. 前記塗布剤が塗布された基材が、リチウムイオン電池用セパレータを構成する不織布である請求項９に記載の両面塗布装置。
  11. 前記基材の走行速度が、5m/min以上150m/min以下の範囲内である請求項８又は１０に記載の両面塗布装置。
  12. 前記塗布剤が、粘度を0.5mPa・s以上100mPa・s以下の範囲内とする塗布液である請求項８又は１０に記載の両面塗布装置。
  13. 前記基材の原反を巻出し、この基材を第１塗布装置、第２塗布装置及び乾燥装置に通過させて巻取るオフライン設備にて構成される請求項５乃至１２のいずれかに記載の両面塗布装置。
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