JP6828642B2 - 塗布方法 - Google Patents
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Description
このような塗布方法としては、例えば、ノズルの先端部に位置する開口から、塗布材料を塗布対象面に向けて吐出しつつ、ノズルを移動方向に移動させることで、塗布対象面上に塗布材料を塗布して塗膜を形成する塗布方法が知られている。
まず、本実施形態において使用する塗布装置について説明する。図1は、本実施形態にかかる塗布装置100の概略構成を示す図である。図2は、実施形態にかかる塗布方法を説明する図であり、塗布対象面である冷却器101の表面101bに、塗布材料102を塗布しているときの様子を示している。図3は、従来の塗布方法を説明する図であり、塗布対象面である冷却器101の表面101bに、塗布材料102を塗布しているときの様子を示している。
なお、従来は、図3に示すように、ノズル10の開口11を重力方向(図3において真下の方向)に向けた状態で、ノズル10の開口11から塗布材料102を吐出しつつ、ノズル10を移動方向DMに移動させて、冷却器101の表面101b(塗布対象面)に塗膜103を形成している。
実施例1では、ノズル10の開口11から吐出される塗布材料102の吐出量を、170(cc/30秒)とし、移動方向DMに移動するノズル10の移動速度を、0.75(m/分)として、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。また、ノズル10について、第1角度θ1(図2参照)=89.0°、第1距離H1(図2参照)=0.2mmとしている。すなわち、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101bとのなす角を89.0°とし、且つ、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bよりも0.2mm高くなる位置(上方となる位置)として、ノズル10の開口11から冷却器101の表面101bに塗布材料102を吐出するようにした。また、塗布材料102として、剪断速度2.51(1/s)における粘度が672(Pa/秒)である塗布材料を用いた。なお、塗布材料102の粘度は、公知のE型粘度計を用いて測定している。
実施例2では、実施例1と比較して、ノズル10の第1角度θ1(図2参照)のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、第1角度θ1を87.5°とした。
実施例3では、実施例1と比較して、ノズル10の開口11の第1距離H1(図2参照)のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、第1距離H1を1.0mmとした。すなわち、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101bから3.0mm高い位置にすることで、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bよりも1.0mm高くなる位置(上方となる位置)にした。
実施例4では、実施例3と比較して、ノズル10の第1角度θ1(図2参照)のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、第1角度θ1を87.5°とした。
実施例5では、実施例4と比較して、塗布材料102の粘度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、塗布材料102として、剪断速度2.51(1/s)における粘度が1708(Pa/秒)である塗布材料を用いた。
実施例6では、実施例1と比較して、塗布材料102の吐出量のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが5.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、塗布材料102の吐出量を425(cc/30秒)としている。
実施例7では、実施例6と比較して、ノズル10の開口11の第1距離H1(図2参照)のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが5.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、第1距離H1を1.0mmとした。すなわち、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101bから6.0mm高い位置にすることで、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bよりも1.0mm高くなる位置(上方となる位置)にした。
比較例1では、実施例1と比較して、ノズル10の開口11の位置(高さ)と、ノズル10の角度と、塗布材料の粘度とを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101bから2.0mm高い位置にすることで、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bと高さが等しい位置にした。また、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101b(塗布対象面)とのなす角を、90.0°とした。すなわち、ノズル10の開口11を真下(重力方向)に向けて、開口11から塗布材料102を吐出するようにした。また、塗布材料として、剪断速度2.51(1/s)における粘度が603(Pa/秒)である塗布材料を用いた。
比較例2では、比較例1と比較して、塗布材料の粘度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、塗布材料として、実施例1と同様に、剪断速度2.51(1/s)における粘度が672(Pa/秒)である塗布材料を用いた。
比較例3では、実施例1と比較して、ノズル10の開口11の位置(高さ)のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101bから2.0mm高い位置にすることで、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bと高さが等しい位置にした。
比較例4では、比較例3と比較して、ノズル10の角度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101b(塗布対象面)とのなす角を、第1角度θ1=88.0°とした。
比較例5では、実施例2と比較して、ノズル10の開口11の位置(高さ)のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101bから2.0mm高い位置にすることで、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bと高さが等しい位置にした。
比較例6では、実施例1と比較して、ノズル10の角度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101b(塗布対象面)とのなす角を、90.0°とした。すなわち、ノズル10の開口11を真下(重力方向)に向けて、開口11から塗布材料102を吐出するようにした。
比較例7では、実施例1と比較して、ノズル10の角度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101b(塗布対象面)とのなす角を、89.5°とした。
比較例8では、実施例1と比較して、ノズル10の角度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101b(塗布対象面)とのなす角を、87.3°とした。
比較例9では、実施例3と比較して、ノズル10の角度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101b(塗布対象面)とのなす角を、90.0°とした。すなわち、ノズル10の開口11を真下(重力方向)に向けて、開口11から塗布材料102を吐出するようにした。
比較例10では、実施例3と比較して、ノズル10の角度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101b(塗布対象面)とのなす角を、89.5°とした。
比較例11では、実施例3と比較して、ノズル10の角度のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の軸線AXと冷却器101の表面101b(塗布対象面)とのなす角を、87.3°とした。
比較例12では、実施例7と比較して、ノズル10の開口11の位置(高さ)のみを異ならせ、その他の条件は同等にして、厚みTが2.0mmである塗膜103を、冷却器101の表面101bに形成した。具体的には、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101bから6.0mm高い位置にすることで、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置を、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bよりも1.0mm高い位置とした。
次に、実施例1〜7の塗布方法によって表面101b上に塗膜103を形成した冷却器101を用意し、各々の冷却器101を用いて二次電池(リチウムイオン二次電池)を冷却する試験を行った。具体的には、まず、各々の冷却器101の塗膜103の表面103b上に、複数の二次電池を、塗膜103の表面103bに密着する態様で配置して固定する。そして、各々の冷却器101の内部の流路内に10℃の冷媒を流しつつ、複数の二次電池について所定のサイクル充放電を行った。すなわち、サイクル充放電を行うことによって発熱する(昇温する)複数の二次電池について、各々の冷却器101によって冷却しつつ、サイクル充放電を行った。サイクル充放電を2000秒間行った時、各々の二次電池の温度を測定し、測定された温度のうち最も高い温度を、各々の実施例のセル温度として取得した。これらの結果を表1に示す。なお、本試験では、セル温度(すなわち、試験終了時の二次電池の最高温度)を33℃以下にすることができた場合は、合格(判定を○)とし、セル温度が33℃を上回った場合は、不合格(判定を×)とした。
このような結果となった理由は、以下のように考えられる。
実施例6は、実施例2と比較して、塗布材料102の吐出量を増大することによって、冷却器101の表面101b(塗布対象面)上に形成する塗膜103の厚みを異ならせた点のみが異なり、その他は同様である。より具体的には、実施例2と実施例6は、形成する塗膜103の厚みは異なるが、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置は、いずれも、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bよりも0.2mm高い位置(上方の位置)としている。
実施例7は、実施例4と比較して、塗布材料102の吐出量を増大することによって、冷却器101の表面101b(塗布対象面)上に形成する塗膜103の厚みを異ならせた点のみが異なり、その他は同様である。より具体的には、実施例4と実施例7は、形成する塗膜103の厚みは異なるが、ノズル10の開口11(詳細には、開口11のうち冷却器101の表面101bに最も近い部位11b)の位置は、いずれも、冷却器101の表面101b上に形成する塗膜103の表面103bよりも1.0mm高い位置(上方の位置)としている。
10b ノズルの先端部
11 ノズルの開口(吐出口)
100 塗布装置
101 冷却器
101b 冷却器の表面(塗布対象面)
102 塗布材料
103 塗膜
103b 塗膜の表面
AX 軸線
DX 軸線方向
DX1 軸線方向の先端側
DM ノズルの移動方向
θ1 第1角度
H1 第1距離
AR 空気
T 塗膜の厚み
Claims (1)
- 塗布材料を吐出するノズルを備える塗布装置を用いて、平面状をなす塗布対象面の上方から前記塗布対象面上に塗布材料を塗布して塗膜を形成する塗布方法において、
前記塗布材料は、剪断速度2.51(1/s)における粘度が650(Pa・s)以上1708(Pa・s)以下の範囲内である塗布材料であり、
前記ノズルは、当該ノズルの直線状をなす軸線が延びる軸線方向の先端側に位置して、前記軸線方向の先端側を向く開口であって、前記塗布材料を吐出する開口を有し、
前記塗布方法は、
前記ノズルの前記開口から前記塗布材料を前記塗布対象面に向けて吐出しつつ、前記塗布対象面に対して、前記ノズルを、前記塗布対象面に沿った移動方向に相対的に移動させることで、前記塗布対象面上に前記塗布材料を塗布して前記塗膜を形成する塗布方法であって、
前記ノズルの前記軸線と前記塗布対象面とのなす角が87.5〜89.0°の範囲内の第1角度となるように、前記ノズルの前記開口を、前記塗布対象面に垂直な方向よりも前記ノズルの前記移動方向側に向けた状態とし、且つ、
前記ノズルの前記開口の位置が、前記塗布対象面上に形成する前記塗膜の表面よりも0.2〜1.0mmの範囲内の第1距離だけ高い位置となるようにして、前記ノズルの前記開口から前記塗布材料を吐出する
塗布方法。
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