KR102244105B1 - Imide resin film production system and imide resin film production method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 개공율이 뛰어난 고품질인 이미드계 수지막을 효율적으로 제조한다. 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드의 수지 재료 및 미립자를 포함하는 미소성막을 소성하여 얻어지는 소성막으로부터 미립자를 제거하여서 다공성 수지막을 형성하는 막 형성 유닛(70)과, 다공성 수지막의 일부를 용해하는 케미컬 에칭 유닛(40)을 구비한다.The present invention efficiently manufactures a high-quality imide-based resin film having an excellent porosity. A film forming unit 70 for forming a porous resin film by removing particulates from a fired film obtained by firing a green film containing a resin material and fine particles of polyamic acid, polyimide, polyamideimide or polyamide, and It has a chemical etching unit 40 that dissolves a part.
Description
본 발명은 이미드계 수지막 제조 시스템 및 이미드계 수지막 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an imide-based resin film production system and an imide-based resin film production method.
2차 전지의 일종인 리튬 이온 전지는 전해액에 침지된 정극과 부극 사이에 세퍼레이터가 배치되고 세퍼레이터에 의해서 정극과 부극 사이의 직접적인 전기적 접촉을 방지하는 구조로 되어 있다. 정극에는 리튬 천이 금속 산화물이 이용되고, 부극에는, 예를 들면 리튬이나 카본(그래파이트) 등이 이용되고 있다. 충전시에는 리튬 이온이 정극으로부터 세퍼레이터를 통과해 부극으로 이동하고, 방전시에는 리튬 이온이 부극으로부터 세퍼레이터를 통과해 정극으로 이동한다. 이와 같은 세퍼레이터로서 최근에는 내열성이 높고 안전성이 높은 다공성의 폴리이미드막으로 이루어지는 세퍼레이터를 이용하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등 참조).A lithium ion battery, which is a type of secondary battery, has a structure in which a separator is disposed between a positive electrode and a negative electrode immersed in an electrolyte solution, and direct electrical contact between the positive electrode and the negative electrode is prevented by the separator. Lithium transition metal oxide is used for the positive electrode, and lithium, carbon (graphite), or the like is used for the negative electrode. During charging, lithium ions move from the positive electrode through the separator to the negative electrode, and during discharge, the lithium ions move from the negative electrode through the separator to the positive electrode. As such a separator, in recent years, it is known to use a separator made of a porous polyimide film having high heat resistance and high safety (see, for example, Patent Document 1).
그렇지만, 종래의 다공성의 폴리이미드막은 다공부의 개공율의 점에서 충분하지 않고, 리튬 이온의 이동을 방해하는 경우가 있었다. 이 때문에, 다공성의 폴리이미드막이 세퍼레이터로서 이용되는 경우, 전지의 내부 저항이 높아진다는 문제가 있었다. 또, 폴리이미드막에 한정되지 않고, 이미드계 수지막에서, 개공율이 뛰어난 고품질인 다공성막이 요구되고 있었다.However, the conventional porous polyimide film is not sufficient in terms of the porosity of the porous portion, and there are cases in which the movement of lithium ions is hindered. For this reason, when a porous polyimide film is used as a separator, there is a problem that the internal resistance of the battery becomes high. Moreover, it is not limited to a polyimide film, In an imide-based resin film, a high-quality porous film excellent in porosity has been demanded.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명은 개공율이 뛰어난 고품질인 이미드계 수지막을 효율적으로 제조 가능한 이미드계 수지막 제조 시스템 및 이미드계 수지막 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the circumstances described above, an object of the present invention is to provide an imide-based resin film production system and an imide-based resin film production method capable of efficiently producing a high-quality imide-based resin film excellent in opening ratio.
본 발명의 제1 양태에 관한 이미드계 수지막 제조 시스템은 다공성의 이미드계 수지막을 제조하는 제조 시스템으로서, 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드, 및 미립자를 포함하는 막으로부터 미립자를 제거하여서 다공성의 이미드계 수지막을 형성하는 막 형성 유닛과, 이미드계 수지막의 일부를 용해하는 케미컬 에칭 유닛을 구비한다.The imide-based resin film production system according to the first aspect of the present invention is a production system for producing a porous imide-based resin film, wherein fine particles are removed from a film containing polyamic acid, polyimide, polyamideimide or polyamide, and fine particles. A film forming unit which is removed to form a porous imide-based resin film, and a chemical etching unit that dissolves a part of the imide-based resin film is provided.
본 발명의 제2 양태에 관한 이미드계 수지막 제조 방법은 다공성의 이미드계 수지막을 제조하는 제조하는 방법으로서, 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드, 및 미립자를 포함하는 막으로부터 미립자를 제거하여서 다공성의 이미드계 수지막을 형성하는 것과, 이미드계 수지막의 일부를 용해하는 케미컬 에칭 처리를 실시하는 것을 포함한다.The method for producing an imide-based resin film according to the second aspect of the present invention is a method for producing a porous imide-based resin film, comprising a polyamic acid, polyimide, polyamideimide or polyamide, and fine particles from a film containing the fine particles. And forming a porous imide-based resin film by removing and performing a chemical etching treatment to dissolve a part of the imide-based resin film.
본 발명의 양태에 의하면, 개공율이 뛰어난 고품질인 이미드계 수지막을 효율적으로 제조할 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to efficiently produce a high-quality imide-based resin film having an excellent pore rate.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 제조 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 막 형성 유닛의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 실시 형태에 관한 도포 유닛에 마련되는 노즐의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 실시 형태에 관한 권취부의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 실시 형태에 관한 소성 유닛의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 실시 형태에 관한 케미컬 에칭 유닛의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 실시 형태에 관한 케미컬 에칭 유닛의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 실시 형태에 관한 권취부의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 실시 형태에 관한 이미드계 수지막의 제조 과정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 변형예에 관한 제조 시스템의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 변형예에 관한 권취 장치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12는 실시 형태에 관한 세퍼레이터의 일례를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing an example of a manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an example of a film forming unit according to the present embodiment.
3 is a diagram illustrating an example of a nozzle provided in the application unit according to the present embodiment.
4 is a perspective view showing an example of a winding portion according to the present embodiment.
5 is a perspective view showing an example of a firing unit according to the present embodiment.
6 is a perspective view showing an example of a chemical etching unit according to the present embodiment.
7 is a diagram schematically showing an example of a chemical etching unit according to the present embodiment.
8 is a perspective view showing an example of a winding portion according to the present embodiment.
9 is a diagram showing an example of the manufacturing process of the imide-based resin film according to the present embodiment.
10 is a diagram showing an example of a manufacturing system according to a modified example.
11 is a diagram showing an example of a take-up device according to a modified example.
12 is a diagram illustrating an example of a separator according to the embodiment.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 이하, XYZ 좌표계를 이용해 도면 중의 방향을 설명한다. 이 XYZ 좌표계에서는 수평면에 평행한 평면을 XY 평면으로 한다. 이 XY 평면에 평행한 한 방향을 X 방향이라고 표기하고, X 방향에 직교하는 방향을 Y 방향이라고 표기한다. 또, XY 평면에 수직인 방향은 Z 방향이라고 표기한다. X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 각각은 도면 중의 화살표의 방향이 +방향이며, 화살표의 방향과는 반대의 방향이 -방향인 것으로서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings. Hereinafter, the direction in the drawing will be described using the XYZ coordinate system. In this XYZ coordinate system, the plane parallel to the horizontal plane is taken as the XY plane. One direction parallel to this XY plane is indicated as an X direction, and a direction orthogonal to the X direction is indicated as a Y direction. In addition, the direction perpendicular to the XY plane is indicated as the Z direction. Each of the X-direction, Y-direction, and Z-direction will be described as the direction of the arrow in the drawing is the + direction, and the direction opposite to the direction of the arrow is the-direction.
도 1은 제조 시스템(SYS)의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 제조 시스템(SYS)은 다공성 수지막(F)(다공성의 이미드계 수지막)을 제조하는 것이다. 제조 시스템(SYS)은 소정의 도포액을 도포하여서 미(未)소성막(FA)을 형성하는 도포 유닛(10)과, 미소성막(FA)을 소성하여 소성막(FB)을 형성하는 소성 유닛(20)과, 소성막(FB)으로부터 미립자를 제거하여서 다공성 수지막(F)을 형성하는 제거 유닛(30)과, 다공성 수지막(F)의 일부를 제거하는 케미컬 에칭 유닛(40)과, 상기 각 유닛을 통괄적으로 제어하는 제어장치(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 또한 도포 유닛(10), 소성 유닛(20) 및 제거 유닛(30)은 다공성 수지막(F)을 형성하는 막 형성 유닛(70)을 구성하고 있다.1 is a diagram showing an example of a manufacturing system SYS. The manufacturing system SYS shown in FIG. 1 manufactures a porous resin film F (porous imide resin film). The manufacturing system (SYS) is a coating unit (10) that forms a non-fired film (FA) by applying a predetermined coating liquid, and a firing unit that forms a fired film (FB) by firing the unfired film (FA). (20), a
제조 시스템(SYS)은, 예를 들면 상하 2계층으로 구성되어 있고, 도포 유닛(10)이 2층 부분에 배치되며, 소성 유닛(20), 제거 유닛(30) 및 케미컬 에칭 유닛(40)이 1층 부분에 배치된다. 동일층에 배치되는 소성 유닛(20), 제거 유닛(30) 및 케미컬 에칭 유닛(40)은, 예를 들면 Y 방향으로 나란히 배치되지만, 이것으로 한정하는 것이 아니며, 예를 들면 X 방향 또는 X 방향과 Y 방향의 합성 방향으로 나란히 배치되어도 된다.The manufacturing system (SYS) is composed of, for example, top and bottom two layers, the
또한 제조 시스템(SYS)의 계층 구조나 각층에서의 각 유닛의 배치 등에 대해서는 상기로 한정하는 것이 아니며, 예를 들면 도포 유닛(10) 및 소성 유닛(20)이 2층 부분에 배치되고 제거 유닛(30) 및 케미컬 에칭 유닛(40)이 1층 부분에 배치되어도 된다. 또, 모든 유닛이 동일층에 배치되어도 된다. 이 경우, 각 유닛이 일렬로 배치되어도 되고, 복수 열로 배치되어도 된다. 또, 모든 유닛이 상이한 계층에 배치되어도 된다.In addition, the hierarchical structure of the manufacturing system (SYS) and the arrangement of each unit in each layer are not limited to the above, for example, the
제조 시스템(SYS)에서는 미소성막(FA)이 띠 모양으로 형성된다. 도포 유닛(10)의 +Y측(미소성막(FA)의 반송 방향의 전방)에는 띠 모양의 미소성막(FA)을 롤상으로 권취하는 권취부(50)가 마련된다. 소성 유닛(20)의 -Y측(미소성막(FA)의 반송 방향의 후방)에는 롤상의 미소성막(FA)을 소성 유닛(20)을 향하여 송출하는 송출부(60)가 마련된다. 케미컬 에칭 유닛(40)의 +Y측(다공성 수지막(F)의 반송 방향의 전방)에는 다공성 수지막(F)을 롤상으로 권취하는 권취부(80)가 마련된다.In the manufacturing system SYS, the green film FA is formed in a strip shape. On the +Y side of the coating unit 10 (in front of the transport direction of the unbaked film FA), a
이와 같이, 송출부(60)로부터 소성 유닛(20), 제거 유닛(30) 및 케미컬 에칭 유닛(40)을 거쳐 권취부(80)에 이르기까지의 구간(1층 부분)에서는 이른바 롤·투·롤 방식에 의한 처리를 한다. 따라서, 이 구간에서는 미소성막(FA), 소성막(FB) 및 다공성 수지막(F)의 각 막이 일련의 상태로 반송된다.In this way, in the section from the
[도포액][Application liquid]
여기서, 각 유닛을 설명하기 전에, 다공성 수지막(F)의 원료가 되는 도포액에 대해 설명한다. 도포액은 소정의 수지 재료와, 미립자와, 용제를 포함한다. 소정의 수지 재료로서는, 예를 들면 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 또는 폴리아미드를 들 수 있다. 용제로서는 이들 수지 재료를 용해 가능한 유기용제가 이용된다.Here, before describing each unit, a coating liquid used as a raw material for the porous resin film F will be described. The coating liquid contains a predetermined resin material, fine particles, and a solvent. Examples of the predetermined resin material include polyamic acid, polyimide, polyamideimide, or polyamide. As the solvent, an organic solvent capable of dissolving these resin materials is used.
본 실시 형태에서는 도포액으로서 미립자의 함유율이 상이한 2 종류의 도포액(제1 도포액 및 제2 도포액)이 이용된다. 구체적으로는 제1 도포액은 제2 도포액보다도 미립자의 함유율이 높아지도록 조제된다. 이것에 의해, 미소성막(FA), 소성막(FB) 및 다공성 수지막(F)의 강도 및 유연성을 담보할 수 있다. 또, 미립자의 함유율이 낮은 층을 마련함으로써, 다공성 수지막(F)의 제조 코스트의 저감을 도모할 수 있다.In the present embodiment, as the coating liquid, two types of coating liquids (the first coating liquid and the second coating liquid) having different content rates of fine particles are used. Specifically, the first coating liquid is prepared so that the content rate of the fine particles is higher than that of the second coating liquid. Thereby, the strength and flexibility of the unbaked film FA, the fired film FB, and the porous resin film F can be ensured. Moreover, by providing a layer with a low content of fine particles, it is possible to reduce the manufacturing cost of the porous resin film F.
예를 들면, 제1 도포액에는 수지 재료와 미립자가 19:81~45:65의 체적비가 되도록 함유된다. 또, 제2 도포액에는 수지 재료와 미립자가 20:80~50:50의 체적비가 되도록 함유된다. 다만, 제1 도포액의 미립자의 함유율이, 제2 도포액의 미립자의 함유율보다도 높아지도록 체적비가 설정된다. 또한 각 수지 재료의 체적은 각 수지 재료의 질량에 그 비중을 곱해 구한 값이 이용된다.For example, the first coating liquid contains a resin material and fine particles in a volume ratio of 19:81 to 45:65. Further, the second coating liquid is contained so that the resin material and the fine particles have a volume ratio of 20:80 to 50:50. However, the volume ratio is set so that the content rate of the fine particles in the first coating liquid is higher than the content rate of the fine particles in the second coating solution. In addition, the volume of each resin material is a value obtained by multiplying the mass of each resin material by its specific gravity.
상기의 경우에서, 제1 도포액의 체적 전체를 100으로 했을 때에 미립자의 체적이 65 이상이면, 입자가 균일하게 분산하고, 또 미립자의 체적이 81 이내이면 입자끼리가 응집하는 경우 없이 분산한다. 이 때문에, 다공성 수지막(F)에 구멍을 균일하게 형성할 수 있다. 또, 미립자의 체적 비율이 이 범위 내이면, 미소성막(FA)을 성막할 때의 박리성을 확보할 수 있다.In the above case, when the total volume of the first coating liquid is 100, if the volume of the fine particles is 65 or more, the particles are uniformly dispersed, and if the volume of the fine particles is 81 or less, the particles are dispersed without agglomeration. For this reason, pores can be uniformly formed in the porous resin film F. Further, when the volume ratio of the fine particles is within this range, the peelability at the time of forming the unbaked film FA can be ensured.
제2 도포액의 체적 전체를 100으로 했을 때에 미립자의 체적이 50 이상이면, 미립자 단체가 균일하게 분산하고, 또 미립자의 체적 80 이내이면 미립자끼리가 응집하는 경우도 없고, 또 표면에 균열 등이 생기는 경우도 없기 때문에, 안정하게 전기 특성이 양호한 다공성 수지막(F)을 형성할 수 있다.When the total volume of the second coating liquid is 100, if the volume of the fine particles is 50 or more, the fine particles are uniformly dispersed, and if the volume of the fine particles is less than 80, the fine particles do not aggregate, and cracks or the like are formed on the surface. Since there is no case, it is possible to stably form the porous resin film F having good electrical properties.
상기 2 종류의 도포액은, 예를 들면 미립자를 미리 분산한 용제와, 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드를 임의의 비율로 혼합함으로써 조제된다. 또, 미립자를 미리 분산한 용제 중에서 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드를 중합해 조제되어도 된다. 예를 들면, 미립자를 미리 분산한 유기용제 중에서 테트라카르복시산 2무수물 및 디아민을 중합해 폴리아미드산으로 하거나, 더욱 이미드화해 폴리이미드로 함으로써 제조할 수 있다.The two types of coating liquids are prepared by mixing, for example, a solvent in which fine particles are dispersed in advance, and polyamic acid, polyimide, polyamideimide, or polyamide in an arbitrary ratio. Further, it may be prepared by polymerizing polyamic acid, polyimide, polyamideimide or polyamide in a solvent in which fine particles are previously dispersed. For example, it can be produced by polymerizing tetracarboxylic dianhydride and diamine in an organic solvent in which fine particles are previously dispersed to obtain polyamic acid, or further imidizing to obtain polyimide.
도포액의 점도는 최종적으로 300~2000 cP로 하는 것이 바람직하고, 400~1500 cP의 범위가 보다 바람직하며, 600~1200 cP의 범위가 더욱 바람직하다. 도포액의 점도가 이 범위 내이면, 균일하게 성막을 하는 것이 가능하다.It is preferable that the viscosity of the coating liquid is finally set to 300 to 2000 cP, more preferably in the range of 400 to 1500 cP, and even more preferably in the range of 600 to 1200 cP. When the viscosity of the coating liquid is within this range, it is possible to uniformly form a film.
상기 도포액에는 미립자와 폴리아미드산 또는 폴리이미드를 건조해 미소성막(FA)으로 한 경우에서, 미립자의 재질이 후술하는 무기 재료의 경우에는 미립자/폴리이미드의 비율이 2~6(질량비)이 되도록 미립자와 폴리아미드산 또는 폴리이미드를 혼합하면 된다. 3~5(질량비)로 하는 것이, 더욱 바람직하다. 미립자의 재질이 후술하는 유기 재료의 경우에는 미립자/폴리이미드의 비율이 1~3.5(질량비)가 되도록 미립자와 폴리아미드산 또는 폴리이미드를 혼합하면 된다. 1.2~3(질량비)으로 하는 것이, 더욱 바람직하다. 또, 미소성막(FA)으로 했을 때에 미립자/폴리이미드의 체적 비율이 1.5~4.5가 되도록 미립자와 폴리아미드산 또는 폴리이미드를 혼합하면 된다. 1.8~3(체적비)으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 미소성막(FA)으로 했을 때에 미립자/폴리이미드의 질량비 또는 체적비가 하한값 이상이면, 세퍼레이터로서 적절한 밀도의 구멍을 얻을 수 있고, 상한값 이하이면, 점도의 증가나 막 중의 균열 등의 문제를 일으키는 경우 없이 안정적으로 성막할 수 있다. 폴리아미드산 또는 폴리이미드대신에 수지 재료가 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드가 되는 경우에도, 질량비는 상기와 동일하다.In the case of drying fine particles and polyamic acid or polyimide in the coating solution to form an unfired film (FA), when the material of the fine particles is an inorganic material described later, the ratio of fine particles/polyimide is 2 to 6 (mass ratio). As much as possible, fine particles and polyamic acid or polyimide may be mixed. It is more preferable to set it as 3-5 (mass ratio). When the material of the fine particles is an organic material to be described later, the fine particles and polyamic acid or polyimide may be mixed so that the ratio of the fine particles/polyimide is 1 to 3.5 (mass ratio). It is more preferable to set it as 1.2-3 (mass ratio). Moreover, when it is set as the unbaked film (FA), it is good just to mix the microparticles|fine-particles and polyamic acid or polyimide so that the volume ratio of microparticles|fine-particles/polyimide may become 1.5-4.5. It is more preferable to set it as 1.8-3 (volume ratio). When the mass ratio or volume ratio of the fine particles/polyimide is more than the lower limit when the un-formed film (FA) is used, pores of an appropriate density can be obtained as a separator, and if it is less than the upper limit, problems such as an increase in viscosity or cracks in the film may not occur. It can form a film stably. Even when the resin material is made of polyamideimide or polyamide instead of polyamic acid or polyimide, the mass ratio is the same as above.
이하, 각 수지 재료에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each resin material will be described in detail.
<폴리아미드산><Polyamic acid>
본 실시 형태에서 이용하는 폴리아미드산은 임의의 테트라카르복시산 2무수물과 디아민을 중합해 얻어지는 것이, 특별히 한정되는 경우 없이 사용할 수 있다. 테트라카르복시산 2무수물 및 디아민의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 테트라카르복시산 2무수물 1 몰에 대해서, 디아민을 0.50~1.50 몰 이용하는 것이 바람직하고, 0.60~1.30 몰 이용하는 것이 보다 바람직하고, 0.70~1.20 몰 이용하는 것이 특히 바람직하다.The polyamic acid used in this embodiment can be used without any particular limitation, obtained by polymerizing any tetracarboxylic dianhydride and diamine. Although the amount of tetracarboxylic dianhydride and diamine used is not particularly limited, it is preferable to use 0.50 to 1.50 moles of diamine, more preferably 0.60 to 1.30 moles, and more preferably 0.70 to 1.20 moles of diamine with respect to 1 mole of tetracarboxylic acid dianhydride. It is particularly preferred.
테트라카르복시산 2무수물은 종래부터 폴리아미드산의 합성 원료로서 사용되고 있는 테트라카르복시산 2무수물로부터 적절히 선택할 수 있다. 테트라카르복시산 2무수물은 방향족 테트라카르복시산 2무수물이어도, 지방족 테트라카르복시산 2무수물이어도 되지만, 얻어지는 폴리이미드 수지의 내열성의 점에서, 방향족 테트라카르복시산 2무수물을 사용하는 것이 바람직하다. 테트라카르복시산 2무수물은 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.Tetracarboxylic dianhydride can be appropriately selected from tetracarboxylic dianhydrides that have been conventionally used as raw materials for synthesis of polyamic acids. The tetracarboxylic dianhydride may be an aromatic tetracarboxylic dianhydride or an aliphatic tetracarboxylic dianhydride, but from the viewpoint of heat resistance of the resulting polyimide resin, it is preferable to use an aromatic tetracarboxylic dianhydride. Tetracarboxylic dianhydride may be used in combination of two or more.
방향족 테트라카르복시산 2무수물의 적합한 구체예로서는 피로멜리트산 2무수물, 1,1-비스(2,3-디카르복시페닐)에탄 2무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐)메탄 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)메탄 2무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복시산 2무수물, 2,3,3',4'-비페닐테트라카르복시산 2무수물, 2,2,6,6-비페닐테트라카르복시산 2무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)프로판 2무수물, 2,2-비스(2,3-디카르복시페닐)프로판 2무수물, 2,2-비스(3,4-디카르복시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 2무수물, 2,2-비스(2,3-디카르복시페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 2무수물, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복시산 2무수물, 비스(3,4-디카르복시페닐)에테르 2무수물, 비스(2,3-디카르복시페닐)에테르 2무수물, 2,2',3,3'-벤조페논테트라카르복시산 2무수물, 4,4-(p-페닐렌디옥시)디프탈산 2무수물, 4,4-(m-페닐렌디옥시)디프탈산 2무수물, 1,2,5,6-나프탈렌테트라카르복시 2무수물, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복시산 2무수물, 2,3,6,7-나프탈렌테트라카르복시산 2무수물, 1,2,3,4-벤젠테트라카르복시산 2무수물, 3,4,9,10 -페릴렌테트라카르복시산 2무수물, 2,3,6,7-안트라센테트라카르복시산 2무수물, 1,2,7,8-페난트렌테트라카르복시산 2무수물, 9,9-비스 무수 프탈산 플루오렌, 3,3',4,4'-디페닐설폰테트라카르복시산 2무수물 등을 들 수 있다. 지방족 테트라카르복시산 2무수물로서는, 예를 들면 에틸렌테트라카르복시산 2무수물, 부탄테트라카르복시산 2무수물, 시클로펜탄테트라카르복시산 2무수물, 시클로헥산테트라카르복시산 2무수물, 1,2,4,5-시클로헥산테트라카르복시산 2무수물, 1,2,3,4-시클로헥산테트라카르복시산 2무수물 등을 들 수 있다. 이들 중에서는 가격, 입수 용이성 등으로부터, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복시산 2무수물 및 피로멜리트산 2무수물이 바람직하다. 또, 이들 테트라카르복시산 2무수물은 단독 혹은 2종 이상 혼합해 이용할 수도 있다.Suitable specific examples of aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 1,1-bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethane dianhydride, bis(2,3-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, and bis(3). ,4-dicarboxyphenyl)methane dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2,6 ,6-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2-bis(2,3-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2- Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis(2,3-dicarboxyphenyl)-1,1,1 ,3,3,3-hexafluoropropane dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, bis(3,4-dicarboxyphenyl)ether dianhydride, bis(2,3) -Dicarboxyphenyl)ether dianhydride, 2,2',3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4,4-(p-phenylenedioxy)diphthalic dianhydride, 4,4-(m-phenyl Rendioxy)diphthalic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-anthracene tetracarboxylic dianhydride, 1,2,7,8 -Phenanthrene tetracarboxylic dianhydride, 9,9-bis phthalic anhydride fluorene, 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, etc. are mentioned. As aliphatic tetracarboxylic dianhydride, for example, ethylene tetracarboxylic dianhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane tetracarboxylic dianhydride, cyclohexane tetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride , 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and the like. Among these, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and pyromellitic dianhydride are preferable from the viewpoint of price and availability. In addition, these tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.
디아민은 종래부터 폴리아미드산의 합성 원료로서 사용되고 있는 디아민으로부터 적절히 선택할 수 있다. 디아민은 방향족 디아민이어도, 지방족 디아민이어도 되지만, 얻어지는 폴리이미드 수지의 내열성의 점에서, 방향족 디아민이 바람직하다. 이들 디아민은 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.The diamine can be appropriately selected from diamines conventionally used as a raw material for synthesis of polyamic acid. Although the diamine may be an aromatic diamine or an aliphatic diamine, an aromatic diamine is preferable from the heat resistance point of the polyimide resin obtained. These diamines may be used in combination of two or more.
방향족 디아민으로서는 페닐기가 1개 혹은 2~10개 정도가 결합한 디아미노 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는 페닐렌디아민 및 그 유도체, 디아미노비페닐 화합물 및 그 유도체, 디아미노디페닐 화합물 및 그 유도체, 디아미노트리페닐 화합물 및 그 유도체, 디아미노나프탈렌 및 그 유도체, 아미노페닐아미노인단 및 그 유도체, 디아미노테트라페닐 화합물 및 그 유도체, 디아미노헥사페닐 화합물 및 그 유도체, 카르도형 플루오렌디아민 유도체이다.Examples of the aromatic diamine include diamino compounds in which one or about 2 to 10 phenyl groups are bonded. Specifically, phenylenediamine and its derivatives, diaminobiphenyl compound and its derivatives, diaminodiphenyl compound and its derivatives, diaminotriphenyl compound and its derivatives, diaminonaphthalene and its derivatives, aminophenylaminoindan and its Derivatives, diaminotetraphenyl compounds and derivatives thereof, diaminohexaphenyl compounds and derivatives thereof, and cardo-type fluorenediamine derivatives.
페닐렌디아민은 m-페닐렌디아민, p-페닐렌디아민 등이며, 페닐렌디아민 유도체로서는 메틸기, 에틸기 등의 알킬기가 결합한 디아민, 예를 들면 2,4-디아미노톨루엔, 2,4-트리페닐렌디아민 등이다.Phenylenediamine is m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, and the like, and the phenylenediamine derivative is a diamine bonded with an alkyl group such as methyl group and ethyl group, such as 2,4-diaminotoluene, 2,4-triphenyl Rendiamine and the like.
디아미노비페닐 화합물은 2개의 아미노페닐기가 페닐기끼리 결합한 것이다. 예를 들면, 4,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)비페닐 등이다.In the diaminobiphenyl compound, two aminophenyl groups are bonded to phenyl groups. For example, 4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis(trifluoromethyl)biphenyl, and the like.
디아미노디페닐 화합물은 2개의 아미노페닐기가 다른 기를 통해서 페닐기끼리 결합한 것이다. 결합은 에테르 결합, 설포닐 결합, 티오에테르 결합, 알킬렌 또는 그 유도체기에 의한 결합, 이미노 결합, 아조 결합, 포스핀옥시드 결합, 아미드 결합, 우레일렌 결합 등이다. 알킬렌 결합은 탄소수가 1~6 정도인 것이며, 그 유도체기는 알킬렌기의 수소 원자의 1 이상이 할로겐 원자 등으로 치환된 것이다.In the diaminodiphenyl compound, two aminophenyl groups are bonded to each other through different groups. Bonds are ether bonds, sulfonyl bonds, thioether bonds, bonds by alkylene or derivatives thereof, imino bonds, azo bonds, phosphine oxide bonds, amide bonds, ureylene bonds, and the like. The alkylene bond is one having about 1 to 6 carbon atoms, and the derivative group is one in which at least one of the hydrogen atoms of the alkylene group is substituted with a halogen atom or the like.
디아미노디페닐 화합물의 예로서는 3,3'-디아미노디페닐에테르, 3,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디아미노디페닐설폰, 3,4'-디아미노디페닐설폰, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 3,3'-디아미노디페닐메탄, 3,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐설피드, 3,3'-디아미노디페닐케톤, 3,4'-디아미노디페닐케톤, 2,2-비스(p-아미노페닐)프로판, 2,2'-비스(p-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 4-메틸-2,4-비스(p-아미노페닐)-1-펜텐, 4-메틸-2,4-비스(p-아미노페닐)-2-펜텐, 이미노디아닐린, 4-메틸-2,4-비스(p-아미노페닐)펜탄, 비스(p-아미노페닐)포스핀옥시드, 4,4'-디아미노아조벤젠, 4,4'-디아미노디페닐 요소, 4,4'-디아미노디페닐아미드, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]설폰, 비스[4-(3-아미노페녹시)페닐]설폰, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판 등을 들 수 있다.Examples of diaminodiphenyl compounds include 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenylsulfone , 3,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'- Diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 3,3'-diaminodiphenylketone, 3,4'-diaminodiphenylketone, 2,2-bis(p-aminophenyl )Propane, 2,2'-bis(p-aminophenyl)hexafluoropropane, 4-methyl-2,4-bis(p-aminophenyl)-1-pentene, 4-methyl-2,4-bis( p-aminophenyl)-2-pentene, iminodianiline, 4-methyl-2,4-bis(p-aminophenyl)pentane, bis(p-aminophenyl)phosphine oxide, 4,4'-diaminoazobenzene , 4,4'-diaminodiphenylurea, 4,4'-diaminodiphenylamide, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene , 1,3-bis(3-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]sulfone, bis[4- (3-aminophenoxy)phenyl]sulfone, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]hexafluoro Propane and the like.
이들 중에서는 가격, 입수 용이성 등으로부터, p-페닐렌디아민, m-페닐렌디아민, 2,4-디아미노톨루엔, 및 4,4'-디아미노디페닐에테르가 바람직하다.Among these, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, and 4,4'-diaminodiphenyl ether are preferable from the viewpoint of price and availability.
디아미노트리페닐 화합물은 2개의 아미노페닐기와 1개의 페닐렌기가 모두 다른 기를 통해서 결합한 것이며, 다른 기는 디아미노디페닐 화합물과 동일한 것이 선택된다. 디아미노트리페닐 화합물의 예로서는 1,3-비스(m-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(p-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(p-아미노페녹시)벤젠 등을 들 수 있다.In the diaminotriphenyl compound, two aminophenyl groups and one phenylene group are all bonded through different groups, and the other groups are selected the same as those of the diaminodiphenyl compound. Examples of diaminotriphenyl compounds include 1,3-bis(m-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(p-aminophenoxy)benzene, and 1,4-bis(p-aminophenoxy)benzene. Can be lifted.
디아미노나프탈렌의 예로서는 1,5-디아미노나프탈렌 및 2,6-디아미노나프탈렌을 들 수 있다.Examples of diaminonaphthalene include 1,5-diaminonaphthalene and 2,6-diaminonaphthalene.
아미노페닐아미노인단의 예로서는 5 또는 6-아미노-1-(p-아미노페닐)-1,3,3-트리메틸인단을 둘 수 있다.Examples of the aminophenylaminoindan include 5 or 6-amino-1-(p-aminophenyl)-1,3,3-trimethylindan.
디아미노테트라페닐 화합물의 예로서는 4,4'-비스(p-아미노페녹시)비페닐, 2,2'-비스[p-(p'-아미노페녹시)페닐]프로판, 2,2'-비스[p-(p'-아미노페녹시)비페닐]프로판, 2,2'-비스[p-(m-아미노페녹시)페닐]벤조페논 등을 들 수 있다.Examples of diaminotetraphenyl compounds include 4,4'-bis(p-aminophenoxy)biphenyl, 2,2'-bis[p-(p'-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2'-bis [p-(p'-aminophenoxy)biphenyl]propane, 2,2'-bis[p-(m-aminophenoxy)phenyl]benzophenone, etc. are mentioned.
카르도형 플루오렌디아민 유도체는 9,9-비스아닐린플루오렌 등을 들 수 있다.Examples of the cardo-type fluorenediamine derivative include 9,9-bisanilinefluorene.
지방족 디아민은, 예를 들면 탄소수가 2~15 정도의 것이 좋고, 구체적으로는 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 헵타메틸렌디아민 등을 들 수 있다.The aliphatic diamine is preferably, for example, about 2 to 15 carbon atoms, and specifically, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, and the like.
또한 이들 디아민의 수소 원자가 할로겐 원자, 메틸기, 메톡시기, 시아노기, 페닐기 등의 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 치환기에 의해 치환된 화합물이어도 된다.Further, the hydrogen atom of these diamines may be a compound substituted with at least one substituent selected from the group such as a halogen atom, a methyl group, a methoxy group, a cyano group, and a phenyl group.
본 실시 형태에서 이용되는 폴리아미드산을 제조하는 수단에 특별히 제한은 없고, 예를 들면 유기용제 중에서 산, 디아민 성분을 반응시키는 방법 등의 공지된 수법을 이용할 수 있다.The means for producing the polyamic acid used in the present embodiment is not particularly limited, and for example, a known method such as a method of reacting an acid or a diamine component in an organic solvent can be used.
테트라카르복시산 2무수물과 디아민의 반응은 통상 유기용제 중에서 실시된다. 테트라카르복시산 2무수물과 디아민의 반응에 사용되는 유기용제는 테트라카르복시산 2무수물 및 디아민을 용해시킬 수 있고, 테트라카르복시산 2무수물 및 디아민과 반응하지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 유기용제는 단독으로 또는 2종 이상을 혼합해 이용할 수 있다.The reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine is usually carried out in an organic solvent. The organic solvent used for the reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine is not particularly limited as long as it can dissolve tetracarboxylic dianhydride and diamine, and does not react with tetracarboxylic dianhydride and diamine. Organic solvents can be used alone or in combination of two or more.
테트라카르복시산 2무수물과 디아민의 반응에 이용하는 유기용제의 예로서는 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N-메틸카프로락탐, N,N,N',N'-테트라메틸우레아 등의 함질소 극성 용제; β-프로피오락톤, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, δ-발레로락톤, γ-카프로락톤, ε-카프로락톤 등의 락톤계 극성 용제; 디메틸설폭사이드; 아세토니트릴; 락트산에틸, 락트산부틸 등의 지방산 에스테르류; 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에테르류; 크레졸류 등의 페놀계 용제를 들 수 있다. 이들 유기용제는 단독 혹은 2종 이상을 혼합해 이용할 수 있다. 유기용제의 사용량에 특별히 제한은 없지만, 생성하는 폴리아미드산의 함유량을 5~50 질량%로 하는 것이 바람직하다.Examples of organic solvents used in the reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine include N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N Nitrogen-containing polar solvents such as ,N-diethylformamide, N-methylcaprolactam, and N,N,N',N'-tetramethylurea; lactone-based polar solvents such as β-propiolactone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, and ε-caprolactone; Dimethyl sulfoxide; Acetonitrile; Fatty acid esters such as ethyl lactate and butyl lactate; Ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, methyl cellosolve acetate, and ethyl cellosolve acetate; Phenolic solvents, such as cresols, are mentioned. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Although there is no particular limitation on the amount of the organic solvent used, it is preferable that the content of the resulting polyamic acid is 5 to 50% by mass.
이들 유기용제 중에서는 생성하는 폴리아미드산의 용해성으로부터, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N-메틸카프로락탐, N,N,N',N'-테트라메틸우레아 등의 함질소 극성 용제가 바람직하다.In these organic solvents, from the solubility of the resulting polyamic acid, N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylacetamide, N,N-dimethylformamide, N Nitrogen-containing polar solvents, such as N-diethylformamide, N-methylcaprolactam, and N,N,N',N'-tetramethylurea, are preferable.
중합 온도는 일반적으로는 -10~120℃, 바람직하게는 5~30℃이다. 중합 시간은 사용하는 원료 조성에 따라 상이하지만, 통상은 3~24 Hr(시간)이다. 또, 이와 같은 조건 하에서 얻어지는 폴리아미드산의 유기용제 용액의 고유 점도는 바람직하게는 1000~10만 cP(센티 포아즈), 보다 한층 바람직하게는 5000~7만 cP의 범위이다.The polymerization temperature is generally -10 to 120°C, preferably 5 to 30°C. The polymerization time varies depending on the composition of the raw material to be used, but is usually 3 to 24 Hr (hours). In addition, the intrinsic viscosity of the organic solvent solution of polyamic acid obtained under such conditions is preferably in the range of 10 to 100,000 cP (centipoise), and even more preferably in the range of 5000 to 70,000 cP.
<폴리이미드><Polyimide>
본 실시 형태에 이용하는 폴리이미드는 도포액에 사용하는 유기용제에 용해 가능한 가용성 폴리이미드라면, 그 구조나 분자량으로 한정되는 경우 없이, 공지된 것을 사용할 수 있다. 폴리이미드에 대해서, 측쇄에 카르복시기 등의 축합 가능한 관능기 또는 소성시에 가교 반응 등을 촉진시키는 관능기를 가지고 있어도 된다.As long as the polyimide used in this embodiment is a soluble polyimide soluble in the organic solvent used in the coating liquid, a known polyimide can be used without being limited to its structure or molecular weight. The polyimide may have a functional group capable of condensation such as a carboxyl group in the side chain or a functional group that promotes a crosslinking reaction or the like during firing.
유기용제에 가용인 폴리이미드로 하기 위해서, 주쇄에 유연한 굴곡 구조를 도입하기 위한 모노머의 사용, 예를 들면 에틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 1,4-디아미노시클로헥산, 1,3-디아미노시클로헥산, 4,4'-디아미노디시클로헥실메탄 등의 지방족 디아민; 2-메틸-1,4-페닐렌디아민, o-트리진, m-트리진, 3,3'-디메톡시벤지딘, 4,4'-디아미노벤즈아닐리드 등의 방향족 디아민; 폴리옥시에틸렌디아민, 폴리옥시프로필렌디아민, 폴리옥시부틸렌디아민 등의 폴리옥시알킬렌디아민; 폴리실록산디아민; 2,3,3',4'-옥시디프탈산 무수물, 3,4,3',4'-옥시디프탈산 무수물, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판디벤조에이토-3,3',4,4'-테트라카르복시산 2무수물 등의 사용이 유효하다. 또, 유기용제에 대한 용해성을 향상하는 관능기를 가지는 모노머의 사용, 예를 들면 2,2'-비스(트리플루오로메틸)-4,4'-디아미노비페닐, 2-트리플루오로메틸-1,4-페닐렌디아민 등의 불소화 디아민을 사용하는 것도 유효하다. 또한, 상기 폴리이미드의 용해성을 향상하기 위한 모노머에 더하여, 용해성을 저해하지 않는 범위에서, 상기 폴리아미드산의 란에 적은 것과 같은 모노머를 병용할 수도 있다.In order to obtain a polyimide soluble in an organic solvent, the use of a monomer to introduce a flexible bent structure into the main chain, for example, ethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclo Aliphatic diamines such as hexane and 4,4'-diaminodicyclohexylmethane; Aromatic diamines such as 2-methyl-1,4-phenylenediamine, o-triazine, m-triazine, 3,3'-dimethoxybenzidine, and 4,4'-diaminobenzanilide; Polyoxyalkylenediamines such as polyoxyethylenediamine, polyoxypropylenediamine, and polyoxybutylenediamine; Polysiloxane diamine; 2,3,3',4'-oxydiphthalic anhydride, 3,4,3',4'-oxydiphthalic anhydride, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propanedibenzoate-3, Use of 3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride, etc. is effective. In addition, the use of a monomer having a functional group that improves solubility in an organic solvent, for example 2,2'-bis(trifluoromethyl)-4,4'-diaminobiphenyl, 2-trifluoromethyl- It is also effective to use a fluorinated diamine such as 1,4-phenylenediamine. Further, in addition to the monomer for improving the solubility of the polyimide, a monomer similar to that in the column of the polyamic acid may be used in combination as long as the solubility is not impaired.
본 발명에서 이용되는 유기용제에 용해 가능한 폴리이미드를 제조하는 수단에 특별히 제한은 없고, 예를 들면 폴리아미드산을 화학 이미드화 또는 가열 이미드화시켜, 유기용제에 용해시키는 방법 등의 공지된 수법을 이용할 수 있다. 그와 같은 폴리이미드로서는 지방족 폴리이미드(전체 지방족 폴리이미드), 방향족 폴리이미드 등을 들 수 있고, 방향족 폴리이미드가 바람직하다. 방향족 폴리이미드로서는 식(1)로 나타내는 반복 단위를 가지는 폴리아미드산을 열 또는 화학적으로 폐환 반응에 의해서 취득한 것, 혹은 식(2)로 나타내는 반복 단위를 가지는 폴리이미드를 용매에 용해한 것이어도 된다. 식 중 Ar은 아릴기를 나타낸다.There is no particular limitation on the means for producing the polyimide soluble in the organic solvent used in the present invention, and for example, a known method such as a method of chemically imidating polyamic acid or heat imidization to dissolve it in an organic solvent is used. Can be used. Examples of such polyimide include aliphatic polyimide (all aliphatic polyimide), aromatic polyimide, and the like, and aromatic polyimide is preferable. The aromatic polyimide may be one obtained by thermally or chemically cyclization reaction of a polyamic acid having a repeating unit represented by formula (1), or a polyimide having a repeating unit represented by formula (2) dissolved in a solvent. In the formula, Ar represents an aryl group.
[화 1][Tue 1]
[화 2][Tue 2]
<폴리아미드이미드><Polyamideimide>
본 실시 형태에 이용하는 폴리아미드이미드는 도포액에 사용하는 유기용제에 용해 가능한 가용성 폴리아미드이미드라면, 그 구조나 분자량으로 한정되는 경우 없이, 공지된 것을 사용할 수 있다. 폴리아미드이미드에 대해서, 측쇄에 카르복시기 등의 축합 가능한 관능기 또는 소성시에 가교 반응 등을 촉진시키는 관능기를 가지고 있어도 된다.The polyamideimide used in the present embodiment can be any known polyamideimide, as long as it is a soluble polyamideimide soluble in the organic solvent used in the coating liquid, without being limited by its structure or molecular weight. The polyamideimide may have a functional group capable of condensation such as a carboxyl group in the side chain or a functional group that promotes a crosslinking reaction or the like during firing.
본 실시 형태에서 이용하는 폴리아미드이미드는 임의의 무수 트리멜리트산과 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 것이나, 임의의 무수 트리멜리트산의 반응성 유도체와 디아민의 반응에 의해 얻어지는 전구체 폴리머를 이미드화해 얻어지는 것을 특별히 한정되는 경우 없이 사용할 수 있다.The polyamideimide used in this embodiment is specifically limited to one obtained by reacting any trimellitic anhydride and diisocyanate, or one obtained by imidizing a precursor polymer obtained by reaction of any reactive derivative of trimellitic anhydride and diamine. Can be used without the case.
상기 임의의 무수 트리멕과 산 또는 그 반응성 유도체로서는, 예를 들면 무수 트리멜리트산, 무수 트리멜리트산클로라이드 등의 무수 트리멜리트산할로겐화물, 무수 트리멜리트산에스테르 등을 들 수 있다.Examples of any of the above arbitrary trimex anhydrides and acids or their reactive derivatives include trimellitic anhydride halides such as trimellitic anhydride and trimellitic anhydride chloride, trimellitic anhydride ester, and the like.
디이소시아네이트로서는, 예를 들면 메타페닐렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 4,4'-디이소시아네이트디페닐메탄, 비스[4-(4-이소시아네이트페녹시)페닐]설폰, 2,2'-비스[4-(4-이소시아네이트페녹시)페닐]프로판 등을 들 수 있다.As diisocyanate, for example, metaphenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-oxybis (phenyl isocyanate), 4,4'-diisocyanate diphenylmethane, bis[4-(4-isocyanate phenoxy) Si)phenyl]sulfone, 2,2'-bis[4-(4-isocyanate phenoxy)phenyl]propane, and the like.
디아민으로서는 상기 폴리아미드산의 설명에서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.As the diamine, the same ones as those exemplified in the description of the polyamic acid can be mentioned.
<폴리아미드><Polyamide>
폴리아미드로서는 디카르복시산과 디아민으로부터 얻어지는 폴리아미드가 바람직하고, 특히 방향족 폴리아미드가 바람직하다.As the polyamide, a polyamide obtained from a dicarboxylic acid and a diamine is preferable, and an aromatic polyamide is particularly preferable.
디카르복시산으로서는 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 메틸말레산, 디메틸말레산, 페닐말레산, 클로로말레산, 디클로로말레산, 플루오로말레산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 및 디펜산 등을 들 수 있다.Examples of dicarboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, methylmaleic acid, dimethylmaleic acid, phenylmaleic acid, chloromaleic acid, dichloromaleic acid, fluoromaleic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and diphenic acid. have.
디아민으로서는 상기 폴리아미드산의 설명에서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.As the diamine, the same ones as those exemplified in the description of the polyamic acid can be mentioned.
<미립자><fine particles>
이어서, 미립자에 대해 설명한다. 미립자는, 예를 들면 진구율이 높고, 입경 분포 지수가 작은 것이 이용된다. 이와 같은 미립자는 액체 중에서의 분산성이 뛰어나 서로 응집하지 않는 상태가 된다. 미립자의 입경(평균 직경)으로서는, 예를 들면 100~2000 nm 정도로 설정할 수 있다. 상기와 같은 미립자를 이용함으로써, 후의 공정에서 미립자를 제거함으로써 얻어지는 다공성 수지막(F)의 공경을 같게 할 수 있다. 이 때문에, 다공성 수지막(F)에 의해서 형성되는 세퍼레이터에 인가되는 전계를 균일화할 수 있다.Next, the fine particles will be described. As for the fine particles, those having a high sphericity ratio and a small particle size distribution index are used, for example. Such fine particles are excellent in dispersibility in a liquid, so that they do not aggregate with each other. As the particle diameter (average diameter) of the fine particles, it can be set to about 100 to 2000 nm, for example. By using such fine particles, the pore diameter of the porous resin film F obtained by removing the fine particles in a later step can be made the same. For this reason, the electric field applied to the separator formed by the porous resin film F can be made uniform.
또한 미립자의 재질로서는 도포액에 포함되는 용제에 불용이고, 후의 공정에서 다공성 수지막(F)로부터 제거 가능한 재질이면, 특별히 한정되지 않고 공지된 것을 채용할 수 있다. 예를 들면, 무기 재료로는 실리카(이산화규소), 산화 티탄, 알루미나(Al2O3) 등의 금속 산화물을 들 수 있다. 또, 유기 재료로는 고분자량 올레핀(폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등), 폴리스티렌, 에폭시 수지, 셀룰로오스, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에테르 등의 유기 고분자 미립자를 들 수 있다. 또, 미립자의 일례로서, (단분산) 구상 실리카 입자 등의 콜로이달 실리카, 탄산칼슘 등을 들 수 있다. 이 경우, 다공성 수지막(F)의 공경을 보다 균일하게 할 수 있다.Further, as the material of the fine particles, as long as it is insoluble in the solvent contained in the coating liquid and can be removed from the porous resin film F in a subsequent step, it is not particularly limited and a known material can be employed. Examples of the inorganic material include metal oxides such as silica (silicon dioxide), titanium oxide, and alumina (Al 2 O 3 ). In addition, organic polymer fine particles such as high molecular weight olefin (polypropylene, polyethylene, etc.), polystyrene, epoxy resin, cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyester, polymethyl methacrylate, polyether, etc. Can be lifted. Moreover, as an example of a fine particle, colloidal silica, such as a (monodisperse) spherical silica particle, calcium carbonate, etc. are mentioned. In this case, the pore diameter of the porous resin film F can be made more uniform.
또, 제1 도포액에 포함되는 미립자와 제2 도포액에 포함되는 미립자는 진구율, 입경, 재료 등의 제원(諸元)이 동일해도 되고, 서로 상이해도 된다. 제1 도포액에 포함되는 미립자는 제2 도포액에 포함되는 미립자보다도 입경 분포 지수가 작거나 동일한 것이 바람직하다. 혹은 제1 도포액에 포함되는 미립자는 제2 도포액에 포함되는 미립자보다도 진구율이 작거나 동일한 것이 바람직하다. 또, 제1 도포액에 포함되는 미립자는 제2 도포액에 포함되는 미립자보다도 미립자의 입경(평균 직경)이 작은 것이 바람직하고, 특히, 제1 도포액에 포함되는 미립자가 100~1000 nm(보다 바람직하게는 100~600 nm)이며, 제2 도포액에 포함되는 미립자가 500~2000 nm(보다 바람직하게는 700~2000 nm)인 것이 바람직하다. 제1 도포막에 포함되는 미립자의 입경에 제2 도포액에 포함되는 미립자의 입경보다 작은 것을 이용함으로써, 다공성 수지막(F) 표면의 구멍의 개구 비율을 높고 균일하게 할 수 있다. 또, 다공성 수지막(F) 전체를 제1 도포액에 포함되는 미립자의 입경으로 한 경우보다도 막의 강도를 높일 수 있다.In addition, the microparticles contained in the first coating liquid and the microparticles contained in the second coating liquid may have the same sphericity rate, particle diameter, material, and the like, or may be different from each other. It is preferable that the fine particles contained in the first coating liquid have a particle size distribution index smaller than or equal to the fine particles contained in the second coating liquid. Alternatively, it is preferable that the fine particles contained in the first coating liquid have a smaller or equal sphericity rate than the fine particles contained in the second coating liquid. In addition, it is preferable that the fine particles contained in the first coating liquid have a smaller particle diameter (average diameter) than the fine particles contained in the second coating liquid, and in particular, the fine particles contained in the first coating liquid are 100 to 1000 nm (more It is preferably 100 to 600 nm), and it is preferable that the fine particles contained in the second coating liquid are 500 to 2000 nm (more preferably 700 to 2000 nm). By using a particle diameter of the fine particles contained in the first coating film smaller than the particle diameter of the fine particles contained in the second coating liquid, the ratio of openings of the pores on the surface of the porous resin film F can be made high and uniform. Further, the strength of the film can be increased compared to the case where the entire porous resin film F is made the particle size of the fine particles contained in the first coating liquid.
또한 상기 도포액은 소정의 수지 재료와, 미립자와, 용제 외에, 필요에 따라 이형제, 분산제, 축합제, 이미드화제, 계면활성제 등 여러 가지의 첨가제를 포함하고 있어도 된다.In addition, the coating liquid may contain various additives such as a releasing agent, a dispersant, a condensing agent, an imidizing agent, and a surfactant, as needed, in addition to a predetermined resin material, fine particles, and a solvent.
[도포 유닛][Application unit]
도포 유닛(10)은 반송부(11)와, 제1 노즐(12)과, 제2 노즐(13)과, 건조부(14)와, 박리부(15)를 갖는다.The
반송부(11)는 반송 기재(기재)(S)와, 기재 송출 롤러(11a)와, 지지 롤러(11b~11d)와, 기재 권취 롤러(11e)와, 반출 롤러(11f)를 갖는다.The
반송 기재(S)는 띠 모양으로 형성되어 있다. 반송 기재(S)는 기재 송출 롤러(11a)로부터 송출되고 텐션을 가지도록 지지 롤러(11b~11d)에 걸쳐지고, 기재 권취 롤러(11e)에 의해서 권취된다. 반송 기재(S)의 재질로서는, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정하는 것이 아니고, 스테인리스철 등의 금속 재료여도 된다.The conveyance base material S is formed in a strip shape. The conveying base material S is sent out from the base
각 롤러(11a~11f)는, 예를 들면 원통 모양으로 형성되고, 각각 X 방향에 평행하게 배치되어 있다. 또한 각 롤러(11a~11f)는 X 방향에 평행한 배치에 한정되지 않고, 적어도 1개가 X 방향에 대해서 기울어서 배치되어도 된다. 예를 들면, 각 롤러(11a~11f)가 Z 방향에 평행하게 배치되어 Z 방향의 높이 위치가 동일해지도록 배치되어도 된다. 이 경우, 반송 기재(S)는 수평면(XY 평면)에 대해서 선 상태로 수평면을 따라서 이동하게 된다.Each of the
기재 송출 롤러(11a)는 반송 기재(S)가 감겨진 상태로 배치된다. 지지 롤러(11b)는 기재 송출 롤러(11a)의 +Z측에 배치되면서, 기재 송출 롤러(11a)보다도 -Y측에 배치된다. 또, 지지 롤러(11c)는 지지 롤러(11b)의 +Z측에 배치되면서, 지지 롤러(11b)보다도 +Y측에 배치된다. 이 3개의 롤러(기재 송출 롤러(11a), 지지 롤러(11b, 11c)의 배치에 의해, 반송 기재(S)는 지지 롤러(11b)의 -Y측 단부를 포함하는 면으로 지지된다.The
또, 지지 롤러(11d)는 지지 롤러(11c)의 +Y측에 배치되면서, 지지 롤러(11c)의 -Z측에 배치된다. 이 경우, 지지 롤러(11b~11d)의 3개의 롤러의 배치에 의해, 반송 기재(S)는 지지 롤러(11c)의 +Z측 단부를 포함하는 면으로 지지된다.In addition, the
또한 지지 롤러(11d)가, 지지 롤러(11c)의 높이 위치(Z 방향의 위치)와 거의 동일한 높이 위치에 배치되어도 된다. 이 경우, 반송 기재(S)는 지지 롤러(11c)로부터 지지 롤러(11d)를 향해서 XY 평면에 거의 평행한 상태로 +Y 방향으로 보내진다.Further, the
기재 권취 롤러(11e)는 지지 롤러(11d)의 -Z측에 배치된다. 지지 롤러(11d)로부터 기재 권취 롤러(11e)를 향해서, 반송 기재(S)는, -Z 방향으로 보내진다. 반출 롤러(11f)는 지지 롤러(11d)의 +Y측 또한 -Z측에 배치된다. 반출 롤러(11f)는 건조부(14)에서 형성되는 미소성막(FA)을 +Y 방향으로 보낸다. 이 미소성막(FA)은 반출 롤러(11f)에 의해, 도포 유닛(10)의 외부로 반출된다.The base material take-up
또한 상기의 롤러(11a~11f)는 원통형에 한정되지 않고, 테이퍼형의 크라운이 형성되어도 된다. 이 경우, 롤러(11a~11f)의 굴곡 보정에 유효하고, 반송 기재(S) 또는 후술하는 미소성막(FA)이 롤러(11a~11f)에 균등하게 접촉 가능해진다. 또, 롤러(11a~11f)에 레이디얼형의 크라운이 형성되어도 된다. 이 경우, 반송 기재(S) 또는 미소성막(FA)의 사행(蛇行) 방지에 유효하다. 또, 롤러(11a~11f)에 콘케이브형의 크라운(X 방향의 중앙부가 오목형으로 만곡한 부분)이 형성되어도 된다. 이 경우, X 방향으로 장력을 부여하면서 반송 기재(S) 또는 미소성막(FA)을 반송하는 것이 가능해지기 때문에, 주름의 발생 방지에 유효해진다. 이하의 롤러에 대해서도, 상기와 같이 테이퍼형, 레이디얼형, 콘케이브형 등의 크라운을 가지는 구성이어도 된다.Further, the
도 2의 (a)는 제1 노즐(12)의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 1 및 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 노즐(12)은 반송 기재(S)에 제1 도포액(Q1)의 도포막(이하, 제1 도포막(F1)로 함)을 형성한다. 제1 노즐(12)은 제1 도포액(Q1)을 토출하는 토출구(12a)를 갖는다. 토출구(12a)는, 예를 들면 길이 방향이 반송 기재(S)의 X 방향의 치수와 거의 동일해지도록 형성된다.2A is a perspective view showing an example of the
제1 노즐(12)은 토출 위치(P1)에 배치된다. 토출 위치(P1)는 지지 롤러(11b)에 대해서 -Y 방향상의 위치이다. 제1 노즐(12)은 토출구(12a)가 +Y 방향을 향하도록 기울어서 배치된다. 따라서, 토출구(12a)는 반송 기재(S) 중 지지 롤러(11b)의 -Y측 단부로 지지되는 부분으로 향하게 된다. 제1 노즐(12)은 이 반송 기재(S)에 대해서, 토출구(12a)로부터 수평 방향에 따라 제1 도포액(Q1)을 토출한다.The
도 2의 (b)는 제2 노즐(13)의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 1 및 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 노즐(13)은 반송 기재(S) 위에 제1 도포막(F1)을 포개어 제2 도포액(Q2)의 도포막(이하, 제2 도포막(F2)으로 함)을 형성한다. 제2 노즐(13)은 제2 도포액(Q2)을 토출하는 토출구(13a)를 갖는다. 토출구(13a)는, 예를 들면 길이 방향이 반송 기재(S)의 X 방향의 치수와 거의 동일해지도록 형성된다.2B is a perspective view showing an example of the
제2 노즐(13)은 토출 위치(P2)에 배치된다. 토출 위치(P2)는 지지 롤러(11c)에 대해서 +Z 방향상의 위치이다. 제2 노즐(13)은 토출구(13a)가 -Z 방향을 향하도록 배치된다. 따라서, 토출구(13a)는 반송 기재(S) 중 지지 롤러(11c)의 +Z측 단부로 지지되는 부분으로 향하게 된다. 제2 노즐(13)은 이 반송 기재(S)에 대해서, 토출구(13a)로부터 중력 방향에 따라 제2 도포액(Q2)을 토출한다.The
또한 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13)은 X 방향, Y 방향 및 Z 방향 중 적어도 한 방향으로 이동 가능해도 된다. 또, 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13)은 X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어도 된다. 또, 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13)은 도포액을 토출하지 않을 때에는 도시하지 않은 대기 위치에 배치되어 도포액을 토출할 때에 대기 위치로부터 상기의 토출 위치(P1, P2)로 각각 이동하도록 해도 된다. 또, 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13)의 예비 토출 동작을 실시하는 부분이 마련되어도 된다.Further, the
제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13)은 각각 접속 배관(도시하지 않음) 등을 통해서, 도포액 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13)은, 예를 들면 내부에 소정량의 도포액을 유지하는 유지부(도시하지 않음)가 마련된다. 이 경우, 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13)은 상기 유지부에 유지된 액상체의 온도를 조정하는 온도 조절부를 가져도 된다.The
제1 노즐(12) 또는 제2 노즐(13)로부터 도출되는 각 도포액의 도출량이나, 제1 도포막(F1) 또는 제2 도포막(F2)의 막 두께는 각 노즐, 각 접속 배관(도시하지 않음), 혹은 도포액 공급원(도시하지 않음)에 접속되는 펌프(도시하지 않음)의 압력, 반송 속도, 각 노즐 위치 또는 반송 기재(S)와 노즐과의 거리 등에 의해, 조정 가능하다. 제1 도포막(F1) 또는 제2 도포막(F2)의 막 두께는, 예를 들면 각각, 0.5μm~500μm이다.The amount of the respective coating liquids derived from the
본 실시 형태와 같이, 2 종류의 도포액(제1 도포액(Q1) 및 제2 도포액(Q2))을 이용하는 경우에는 제1 도포액(Q1)에 의한 제1 도포막(F1)의 막 두께를, 예를 들면 0.5μm~10μm의 범위로 조정하고, 제2 도포액(Q2)에 의한 제2 도포막(F2)의 막 두께를, 예를 들면 1μm~50μm의 범위로 조정하는 것이 바람직하다.In the case of using two types of coating liquids (first coating liquid Q1 and second coating liquid Q2) as in the present embodiment, the film of the first coating film F1 by the first coating liquid Q1 It is preferable to adjust the thickness, for example, in the range of 0.5 μm to 10 μm, and the film thickness of the second coating film F2 by the second coating liquid Q2, for example, in the range of 1 μm to 50 μm. Do.
또한 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13)의 사이에, 제1 도포막(F1)을 건조시키기 위한 건조부(도시하지 않음)를 배치해도 된다. 이 건조부는 가열 건조부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 가열 건조부로서는 온풍 송풍부나 적외선 히터를 이용하는 것이 바람직하다. 가열 온도는, 예를 들면 50℃~150℃, 바람직하게는 50℃~100℃의 범위이다. 제1 도포막(F1)을 건조시킨 후에 제2 도포막(F2)을 형성함으로써, 제1 도포막(F1)의 줄무늬 자국의 발생을 억제할 수 있다.Further, a drying unit (not shown) for drying the first coating film F1 may be disposed between the
도 1에 나타내는 바와 같이, 건조부(14)는 제2 노즐(13)의 +Y측으로서, 지지 롤러(11c)와 지지 롤러(11d) 사이에 배치되어 있다. 건조부(14)는 반송 기재(S) 위에 도포된 2층의 도포막(제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2))을 건조시켜, 미소성막(FA)을 형성한다.As shown in FIG. 1, the drying
건조부(14)는 챔버(14a)와, 가열부(14b)를 갖는다. 챔버(14a)는 반송 기재(S) 및 가열부(14b)를 수용한다. 가열부(14b)는 반송 기재(S) 위에 형성되는 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)을 가열한다. 가열부(14b)로서는, 예를 들면 적외선 히터 등이 이용된다. 가열부(14b)는 50℃~100℃ 정도의 온도에서 도포막을 가열한다.The drying
박리부(15)는 미소성막(FA)이 반송 기재(S)로부터 박리되는 부분이다. 본 실시 형태에서는 작업자의 수작업에 의해서 미소성막(FA)의 박리를 하지만, 이것으로 한정하는 것이 아니고, 매니퓰레이터 등을 이용해 자동적으로 실시해도 된다. 반송 기재(S)로부터 박리된 미소성막(FA)은 반출 롤러(11f)에 의해서 도포 유닛(10)의 외부로 반출되어 권취부(50)로 보내진다. 또, 미소성막(FA)이 박리된 반송 기재(S)는 기재 권취 롤러(11e)에 의해서 권취된다.The peeling
[권취부(1)][Rewind (1)]
도 3은 도포 유닛(10)의 +Y측의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the
도 3에 나타내는 바와 같이, 도포 유닛(10)의 +Y측에는 미소성막(FA)을 반출하는 반출구(10b)가 마련되어 있다. 반출구(10b)로부터 반출된 미소성막(FA)은 권취부(50)에 의해서 권취된다. As shown in FIG. 3, on the +Y side of the
권취부(50)는 베어링(51)에 축 부재(SF)가 장착된 구성으로 되어 있다. 축 부재(SF)는 반출구(10b)로부터 반출된 미소성막(FA)을 권취하여 롤체(R)를 형성한다. 축 부재(SF)는 베어링(51)에 대해서 착탈 가능하게 마련된다. 축 부재(SF)는 베어링(51)에 장착되는 경우, X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능해지도록 지지된다. 권취부(50)는 베어링(51)에 장착되는 축 부재(SF)를 회전시키는 도시하지 않은 구동 기구를 갖는다.The winding
또한 권취부(50)에서는 미소성막(FA) 중 제1 도포막(F1)측의 면이 외측에 배치되도록 미소성막(FA)을 권취하도록 한다. 예를 들면 구동 기구에 의해서 축 부재(SF)를 도 1의 반시계 회전으로 회전시킴으로써, 미소성막(FA)이 권취되도록 되어 있다. 롤체(R)가 형성된 상태로 축 부재(SF)를 베어링(51)으로부터 분리함으로써, 롤체(R)를 다른 유닛으로 이동시키는 것이 가능해진다.In addition, in the winding
또한 도 1 및 도 3에서는 권취부(50)가 도포 유닛(10)으로부터 독립해서 배치되어 있지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 권취부(50)는 도포 유닛(10)의 내부에 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 도포 유닛(10)에 반출구(10b)를 배치하지 않고, 반출 롤러(11f)로부터, (또는 지지 롤러(11d)로부터) 미소성막(FA)을 권취하여 롤체(R)를 형성해도 된다.In addition, although the winding
[송출부][Sending Department]
도 4는 소성 유닛(20)의 -Y측의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view schematically showing the configuration of the
도 4에 나타내는 바와 같이, 소성 유닛(20)의 -Y측에는 미소성막(FA)을 반입하는 반입구(20a)가 마련되어 있다. 송출부(60)는 반입구(20a)에 대해서 미소성막(FA)을 송출한다.As shown in FIG. 4, on the -Y side of the
송출부(60)는 베어링(61)에 축 부재(SF)가 장착 가능한 구성으로 되어 있다. 축 부재(SF)는 권취부(50)의 베어링(51)에 장착하는 것과 공통으로 사용 가능하다. 따라서, 권취부(50)으로부터 떼어낸 축 부재(SF)를 송출부(60)의 베어링(61)에 장착 가능하다. 이것에 의해, 권취부(50)에서 형성된 롤체(R)를 송출부(60)에 배치하는 것이 가능하다. 또한 베어링(61) 및 권취부(50)의 베어링(51)에 대해서는 각각 바닥면으로부터의 높이가 동일해지도록 설정 가능하지만, 다른 높이 위치로 설정되어도 된다.The
축 부재(SF)는 베어링(61)에 장착되는 경우, X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능해지도록 지지된다. 송출부(60)는 베어링(61)에 장착되는 축 부재(SF)를 회전시키는 도시하지 않은 구동 기구를 갖는다. 구동 기구에 의해서 축 부재(SF)를 도 1의 시계 회전으로 회전시킴으로써, 롤체(R)를 구성하는 미소성막(FA)이 반입구(20a)를 향하여 송출되게 되어 있다. 또한 상기의 권취부(50)에서, 미소성막(FA) 중 제1 도포막(F1)측의 면이 외측에 배치되도록 미소성막(FA)이 권취되기 때문에, 롤체(R)로부터 미소성막(FA)이 꺼내지는 경우에는 제1 도포막(F1)측이 윗쪽에 배치되게 된다.When the shaft member SF is mounted on the
[소성 유닛][Firing unit]
소성 유닛(20)은 본 실시 형태에서, 미소성막(FA)에 대한 고온 처리를 실시하는 유닛이다. 소성 유닛(20)은 미소성막(FA)을 소성하여, 미립자를 포함한 소성막(FB)을 형성한다. 소성 유닛(20)은 챔버(21)와, 가열부(22)와, 반송부(23)를 갖는다. 챔버(21)는 미소성막(FA)을 반입하는 반입구(20a)와, 소성막(FB)을 반출하는 반출구(20b)를 갖는다. 챔버(21)는 가열부(22) 및 반송부(23)를 수용한다.The
가열부(22)는 챔버(31) 내에 반입된 미소성막(FA)을 가열한다. 가열부(22)는 Y 방향으로 나란히 배치되는 복수의 히터(22a)를 갖는다. 이 히터(22a)로서는, 예를 들면 적외선 히터 등이 이용된다. 가열부(22)는 챔버(21)의 내부의 -Y측 단부로부터 +Y측 단부에 걸쳐 배치되어 있다. 가열부(22)는 Y 방향의 거의 전체에서 미소성막(FA)을 가열하는 것이 가능하게 이루어져 있다. 가열부(22)는, 예를 들면 미소성막(FA)을 120℃~450℃ 정도에서 가열하는 것이 가능하다. 가열부(22)에 의한 가열 온도는 미소성막(FA)의 반송 속도나 미소성막(FA)의 구성 성분 등에 따라 적절히 조정한다.The
반송부(23)는 반송 벨트(23a)와, 구동 롤러(23b)와, 종동(從動) 롤러(23c)와, 텐션 롤러(23d, 23e)를 갖는다. 반송 벨트(23a)는 무단상(無端狀)으로 형성되어 있고, Y 방향에 따라 배치되어 있다. 반송 벨트(23a)는 미소성막(FA)의 소성 온도에 내구성을 가지는 재료를 이용해 형성된다. 반송 벨트(23a)는 텐션을 가지는 상태로, XY 평면에 거의 평행이 되도록, 구동 롤러(23b)와 종동 롤러(23c) 사이에 걸쳐져 있다. 미소성막(FA) 및 소성막(FB)은 반송 벨트(23a)에 재치된 상태로 +Y 방향으로 반송된다.The
구동 롤러(23b)는 챔버(21)의 내부의 +Y측 단부에 배치된다. 구동 롤러(23b)는, 예를 들면 원통 모양으로 형성되고, X 방향에 평행하게 배치되어 있다. 구동 롤러(23b)에는, 예를 들면 모터 등의 회전 구동 장치가 마련되어 있다. 구동 롤러(23b)는 이 회전 구동 장치에 의해, X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어 있다. 구동 롤러(23b)가 회전함으로써, 반송 벨트(23a)가 도 1의 시계 회전으로 회전하게 되어 있다. 반송 벨트(23a)가 회전함으로써, 반송 벨트(23a) 위에 재치된 미소성막(FA) 및 소성막(FB)이 +Y 방향으로 반송된다.The drive roller 23b is disposed at an end of the
종동 롤러(23c)는 챔버(21)의 내부의 -Y측 단부에 배치된다. 종동 롤러(23c)는, 예를 들면 원통 모양으로 형성되고, X 방향에 평행하게 배치되어 있다. 종동 롤러(23c)는 구동 롤러(23b)와 동일한 지름으로 형성되고 Z 방향의 위치(높이 위치)가 구동 롤러(23b)와 거의 동일해지도록 배치되어 있다. 종동 롤러(23c)는 X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어 있다. 종동 롤러(23c)는 반송 벨트(23a)의 회전에 추종해 회전한다.The driven
텐션 롤러(23d)는 종동 롤러(23c)의 +Z측에 배치되어 있다. 텐션 롤러(23d)는 X 방향에 평행하게 배치되어 있고, X축 주위로 회전 가능하게 마련되어 있다. 텐션 롤러(23d)는 Z 방향으로 승강 이동 가능하게 마련된다. 텐션 롤러(23d)는 종동 롤러(23c)와의 사이에 미소성막(FA)을 끼우는 것이 가능하다. 텐션 롤러(23d)는 미소성막(FA)을 끼운 상태로 회전 가능하다.The
텐션 롤러(23e)는 구동 롤러(23b)의 +Z측에 배치되어 있다. 텐션 롤러(23e)는 X 방향에 평행하게 배치되어 있고, X축 주위로 회전 가능하게 마련되어 있다. 텐션 롤러(23e)는 Z 방향으로 승강 이동 가능하게 마련된다. 텐션 롤러(23e)는 구동 롤러(23b)와의 사이에 소성막(FB)을 끼우는 것이 가능하다. 텐션 롤러(23e)는 소성막(FB)을 끼운 상태로 회전 가능하다.The
텐션 롤러(23d, 23e)가 각각 종동 롤러(23c) 및 구동 롤러(23b)와의 사이에 미소성막(FA) 및 소성막(FB)을 각각 끼운 상태로 함으로써, 일련의 미소성막(FA) 및 소성막(FB) 중 끼워진 2개소의 사이의 부분은 외부로부터의 텐션이 컷되게 된다. 이것에 의해, 미소성막(FA) 및 소성막(FB)에 대해서 과잉인 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있다. 텐션 롤러(23d, 23e)는 챔버(21) 내에 배치되는 미소성막(FA) 및 소성막(FB)에 텐션이 걸리지 않게 조정 가능하다.The
[제거 유닛][Removal unit]
제거 유닛(30)은 챔버(31)와, 에칭부(32)와, 세정부(33)와, 액체 제거부(34)와, 반송부(35)를 갖는다. 챔버(31)는 소성막(FB)을 반입하는 반입구(30a)와, 다공성 수지막(F)을 반출하는 반출구(30b)를 갖는다. 챔버(31)는 에칭부(32), 세정부(33), 액체 제거부(34) 및 반송부(35)를 수용한다.The
에칭부(32)는 소성막(FB)에 대해서 에칭을 실시해, 소성막(FB)에 포함되는 미립자를 제거하여 다공성 수지막(F)을 형성한다. 에칭부(32)에서는 미립자를 용해 또는 분해 가능한 에칭액에 소성막(FB)을 침지함으로써 미립자를 제거한다. 에칭부(32)에는 이와 같은 에칭액을 공급하는 공급부(도시하지 않음)나, 에칭액을 저장 가능한 저장부가 마련된다. 에칭부(32)와 세정부(33)는 내부에 포함하는 액체가 상이하므로, 에칭부(32)로부터 반출되는 직전의 위치에 후술하는 급수 롤러를 마련해도 된다. 흡수 롤러는 다공성 수지막(F)에 대해 +Z측 및 -Z측의 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽 모두에 배치된다.The
세정부(33)는 에칭 후의 다공성 수지막(F)을 세정한다. 세정부(33)는 에칭부(32)의 +Y측(다공성 수지막(F)의 반송 방향의 전방)에 배치된다. 세정부(33)는 세정액을 공급하는 공급부(도시하지 않음)를 갖는다. 또, 다공성 수지막(F)을 세정한 후의 폐수를 회수하는 회수부(도시하지 않음) 등을 가져도 된다.The
액체 제거부(34)는 세정 후의 다공성 수지막(F)에 부착한 액체를 제거한다. 예비 건조 등을 실시해도 된다. 액체 제거부(34)는 세정부(33)의 +Y측(다공성 수지막(F)의 반송 방향의 전방)에 배치된다. 액체 제거부(34)에는 흡수 롤러 등이 마련되어 있다. 흡수 롤러를 다공성 수지막(F)에 접촉시킴으로써, 다공성 수지막(F)을 반송하면서, 다공성 수지막(F)에 부착하고 있는 액체를 흡수 가능하다. 흡수 롤러의 반송 방향에 대한 배치는 액체 제거부(34)로부터 반출되는 직전이면 특별히 제한되지 않는다. 또 흡수 롤러는 다공성 수지막(F)에 대해 +Z측 및 -Z측의 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽 모두에 배치된다.The
반송부(35)는 에칭부(32), 세정부(33) 및 액체 제거부(34)에 걸쳐 소성막(FB) 및 다공성 수지막(F)을 반송한다. 반송부(35)는 반송 벨트(35a)와, 구동 롤러(35b)와, 종동 롤러(35c)를 갖는다. 또한 구동 롤러(35b) 및 종동 롤러(35c) 외에, 에칭부(32), 세정부(33), 액체 제거부(34)의 내부에, 반송 벨트(35a)를 지지하는 지지 롤러가 배치되어도 된다. The
반송 벨트(35a)는 무단상으로 형성되어 있고, Y 방향에 따라 배치되어 있다. 반송 벨트(35a)는 상기 에칭액에 내구성을 가지는 재료를 이용해 형성된다. 반송 벨트(35a)는 텐션을 가지는 상태로, XY 평면에 거의 평행이 되도록, 구동 롤러(35b)와 종동 롤러(35c) 사이에 걸쳐져 있다. 소성막(FB) 및 다공성 수지막(F)은 반송 벨트(35a)에 재치된다.The
구동 롤러(35b)는 챔버(31)의 내부의 +Y측 단부에 배치된다. 구동 롤러(35b)는, 예를 들면 원통 모양으로 형성되고 X 방향에 평행하게 배치되어 있다. 구동 롤러(35b)에는, 예를 들면 모터 등의 회전 구동 장치가 마련되어 있다. 구동 롤러(35b)는 이 회전 구동 장치에 의해, X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어 있다. 구동 롤러(35b)가 회전함으로써, 반송 벨트(35a)가 도 1의 시계 회전으로 회전하게 되어 있다. 반송 벨트(35a)가 회전함으로써, 반송 벨트(35a) 위에 재치된 소성막(FB) 및 다공성 수지막(F)이 +Y 방향으로 반송된다.The
종동 롤러(35c)는 챔버(31)의 내부의 -Y측 단부에 배치된다. 종동 롤러(35c)는, 예를 들면 원통 모양으로 형성되고, X 방향에 평행하게 배치되어 있다. 종동 롤러(35c)는 구동 롤러(35b)와 동일한 지름으로 형성되고 Z 방향의 위치(높이 위치)가 구동 롤러(35b)와 거의 동일해지도록 배치되어 있다. 종동 롤러(35c)는 X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어 있다. 종동 롤러(35c)는 반송 벨트(35a)의 회전에 추종해 회전한다.The driven
또한 제거 유닛(30)에서는 미립자를 에칭에 의해서 제거하는 경우로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 미립자의 재질로서 폴리이미드보다도 저온에서 분해되는 유기 재료가 이용되는 경우, 소성막(FB)을 가열함으로써 미립자를 분해시킬 수 있다. 이와 같은 유기 재료로서는 폴리이미드보다도 저온에서 분해되는 것이면, 특별히 한정되는 경우 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 선상(線狀) 폴리머나 공지된 해(解)중합성 폴리머로 이루어지는 수지 미립자를 들 수 있다. 통상의 선상 폴리머는 열분해시에 폴리머의 분자쇄가 랜덤으로 절단되고, 해중합성 폴리머는 열분해시에 폴리머가 단량체로 분해되는 폴리머이다. 모두, 저분자량체, 혹은 CO2까지 분해됨으로써, 소성막(FB)으로부터 소실된다. 이 경우의 미립자의 분해 온도는 200~320℃인 것이 바람직하고, 230~260℃인 것이 더욱 바람직하다. 분해 온도가 200℃ 이상이면, 도포액에 고비점 용제를 사용한 경우에도 성막을 실시할 수 있고, 소성 유닛(20)에서의 소성 조건의 선택의 폭이 넓어진다. 또, 분해 온도가 320℃ 미만이면, 소성막(FB)에 열적인 데미지를 부여하는 경우 없이 미립자만을 소실시킬 수 있다.In addition, the
[케미컬 에칭 유닛] [Chemical Etching Unit]
케미컬 에칭 유닛(40)은 제거 유닛(30)의 +Y측에 배치된다. 도 6은 케미컬 에칭 유닛(40) 및 권취부(80)의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 케미컬 에칭 유닛(40)은 챔버(41)와, 반송부(42)와, 케미컬 에칭부(43)와, 세정부(44)와, 액체 제거부(45)와, 가열부(46)를 갖는다. 챔버(41)는 다공성 수지막(F)을 반입하는 반입구(40a)와, 다공성 수지막(F)을 반출하는 반출구(40b)를 갖는다. 챔버(41)는 반송부(42), 케미컬 에칭부(43), 세정부(44) 및 액체 제거부(45)를 수용한다.The
반송부(42)는 케미컬 에칭부(43), 세정부(44) 및 액체 제거부(45)에 걸쳐 다공성 수지막(F)을 +Y 방향으로 반송한다. 반송부(42)는 반송 벨트(42a)와, 구동 롤러(42b)와, 종동 롤러(42c~42e)를 갖는다. 또한 구동 롤러(42b) 및 종동 롤러(42c~42e) 외에, 케미컬 에칭부(43), 세정부(44), 액체 제거부(45)의 내부에, 반송 벨트(42a)를 지지하는 지지 롤러가 배치되어도 된다.The
반송 벨트(42a)는 무단상으로 형성되어 있고, Y 방향에 따라 배치되어 있다. 반송 벨트(42a)는 후술하는 에칭액(EQ)에 내구성을 가지는 재료를 이용해 형성된다. 반송 벨트(42a)는, 예를 들면 전면이 메쉬 형상으로 형성되어 있고, 에칭액이 반송 벨트(42a)를 통과 가능하게 이루어져 있다. 반송 벨트(42a)는 XY 평면에 거의 평행이 되도록, 텐션을 가지는 상태로 구동 롤러(42b)와 종동 롤러(42c) 사이에 걸쳐져 있다. 다공성 수지막(F)은 반송 벨트(42a)에 재치되어 반송된다.The
구동 롤러(42b)는 챔버(41)의 내부의 +Y측 단부에 배치된다. 구동 롤러(42b)는, 예를 들면 원통 모양으로 형성되고, X 방향에 평행하게 배치되어 있다. 구동 롤러(42b)에는, 예를 들면 모터 등의 회전 구동 장치가 마련되어 있다. 구동 롤러(42b)는 이 회전 구동 장치에 의해, X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어 있다. 구동 롤러(42b)가 회전함으로써, 반송 벨트(42a)가 도 6의 시계 회전으로 회전하게 되어 있다. 반송 벨트(42a)가 회전함으로써, 반송 벨트(42a) 위에 재치된 다공성 수지막(F)이 +Y 방향으로 반송된다.The
종동 롤러(42c)는 챔버(41)의 내부의 -Y측 단부에 배치된다. 종동 롤러(42d 및 42e)는 각각 종동 롤러(42c) 및 구동 롤러(42b)의 -Z측에 배치된다. 종동 롤러(42c~42e)는, 예를 들면 원통 모양으로 형성되고, X 방향에 평행하게 배치되어 있다. 종동 롤러(42c)는 구동 롤러(42b)와 동일한 지름으로 형성되고, Z 방향의 위치(높이 위치)가 구동 롤러(42b)와 거의 동일해지도록 배치되어 있다. 종동 롤러(42d)는 구동 롤러(42e)와 동일한 지름으로 형성되고, Z 방향의 위치(높이 위치)가 구동 롤러(42e)와 거의 동일해지도록 배치되어 있다. 종동 롤러(42c~42e)는 X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어 있다. 종동 롤러(42c~42e)는 반송 벨트(42a)의 회전에 추종해 회전한다.The driven
케미컬 에칭부(43)는 다공성 수지막(F)에 대해서 케미컬 에칭을 실시해, 다공성 수지막(F)의 일부를 용해한다. 도 7은 케미컬 에칭부(43)의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 케미컬 에칭부(43)는 위쪽 노즐(43a)과, 아래쪽 노즐(43b)과, 롤러(43c)를 갖는다. The
위쪽 노즐(43a)은 반송 벨트(42a)의 +Z측에 배치된다. 위쪽 노즐(43a)은, 예를 들면 Y 방향으로 복수 나란히 배치되어 있다. 각 위쪽 노즐(43a)은 X 방향으로 복수의 토출구(43d)를 갖는다. 각 토출구(43d)는, -Z측을 향하고 있다. 각 토출구(43d)에서는 스프레이상의 에칭액(EQ)이 -Z 방향으로 토출되게 되어 있다. 각 위쪽 노즐(43a)에는 에칭액(EQ)의 공급원(도시하지 않음)이 접속되어 있다.The
아래쪽 노즐(43b)은 반송 벨트(42a)의 -Z측에 배치된다. 아래쪽 노즐(43b)은, 예를 들면 Y 방향으로 복수 나란히 배치되어 있다. 또한 도 7에서는 위쪽 노즐(43a) 및 아래쪽 노즐(43b)이 Y 방향으로 교호로 나란한 상태가 나타나고 있지만, 이 배치로 한정하는 것은 아니다. 각 아래쪽 노즐(43b)은 X 방향으로 복수의 토출구(43e)를 갖는다. 각 토출구(43e)에서는 스프레이상의 에칭액(EQ)이 +Z 방향으로 토출되게 되어 있다. 각 아래쪽 노즐(43b)에는 에칭액(EQ)의 공급원(도시하지 않음)이 접속되어 있다.The
롤러(43c)는, 예를 들면 케미컬 에칭부(43)의 +Y측 단부 및 -Y측 단부에 각각 1개씩 배치되어 있다. 롤러(43c)는 반송 벨트(42a)와의 사이에 다공성 수지막(F)을 협지 가능하다. 또한 롤러(43c)는 반송 벨트(42a)의 회전에 따라 회전 가능하다.Each of the
또한 케미컬 에칭부(43)는 에칭액(EQ)의 폐수를 회수하는 회수부(도시하지 않음) 등을 가져도 된다. 또, 케미컬 에칭부(43)는 내부를 배기하는 배기부(도시하지 않음) 등을 가져도 된다.Further, the
케미컬 에칭부(43)에서는 2개의 롤러(43c)가 함께 다공성 수지막(F)에 접촉하는 경우에서, 위쪽 노즐(43a)로부터 에칭액(EQ)을 토출하면, 에칭액(EQ)은 Y 방향에 대해 2개의 롤러(43c)의 사이의 구간에 모이기 쉬워진다. 위쪽 노즐(43a)로부터 계속해 에칭액(EQ)을 토출함으로써, 이 구간에는 에칭액(EQ)이 저장하는 저장부(47)가 형성된다. 또, 아래쪽 노즐(43b)로부터 분출된 에칭액(EQ)은 반송 벨트(42a)의 메쉬를 통과해 다공성 수지막(F)의 -Z측의 면에 도달한다. 다공성 수지막(F)의 -Z측에 도달한 에칭액(EQ)은 다공성 수지막(F)을 +Z 방향으로 밀어 올린다. 이 경우, 밀어 올려진 다공성 수지막(F)과 반송 벨트(42a) 사이에는 아래쪽 노즐(43b)로부터 분출되는 에칭액(EQ)이 배치된다. 따라서, 다공성 수지막(F)은 저장부(47)에 저장된 에칭액(EQ)에 외관상 뜬 상태로 침지되고 이 상태로 케미컬 에칭 처리를 한다. 이와 같이, 반송부(42)는 다공성 수지막(F)을 저장부(47) 내의 에칭액(EQ)에 침지시킨다.In the
또한 에칭액(EQ)으로서는, 예를 들면 무기 알칼리 용액 또는 유기 알칼리 용액 등이 이용된다. 무기 알칼리 용액으로서는, 예를 들면 히드라진하이드레이트와 에틸렌디아민을 포함하는 히드라진 용액, 수산화 칼륨, 수산화 나트륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨 등의 알칼리 금속 수산화물의 용액, 암모니아 용액, 수산화 알칼리와, 히드라진과, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논을 주성분으로 하는 에칭액 등을 들 수 있다. 유기 알칼리 용액으로서는 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1급 아민류; 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제2급 아민류; 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제3급 아민류; 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알코올 아민류; 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 등의 제4급 암모늄염; 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류 등의 알칼리성 용액을 들 수 있다. 또한 상기의 각 용액의 용매에 대해서는 순수, 알코올류를 적절히 선택할 수 있다. 또 계면활성제를 적당량 첨가한 것을 사용할 수도 있다. 알칼리 농도는, 예를 들면 0.01~20 질량%이다.In addition, as the etching solution (EQ), for example, an inorganic alkali solution or an organic alkali solution is used. Examples of the inorganic alkali solution include a hydrazine solution containing hydrazine hydrate and ethylenediamine, a solution of alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, and sodium metasilicate, ammonia solution, alkali hydroxide, and hydrazine. , An etching solution containing 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone as a main component, and the like. Examples of the organic alkali solution include primary amines such as ethylamine and n-propylamine; Secondary amines such as diethylamine and di-n-butylamine; Tertiary amines such as triethylamine and methyldiethylamine; Alcohol amines such as dimethylethanolamine and triethanolamine; Quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium hydroxide and tetraethylammonium hydroxide; And alkaline solutions such as cyclic amines such as pyrrole and piperidine. Further, for the solvent of each of the above solutions, pure water and alcohols can be appropriately selected. Moreover, what added a surfactant in an appropriate amount can also be used. The alkali concentration is, for example, 0.01 to 20% by mass.
또, 케미컬 에칭부(43)의 다른 양태로서 위쪽 노즐(43a)과, 롤러(43c)와 바닥 부재(도시하지 않음)를 가지는 구성이어도 된다. 또한 이 양태에서는 위쪽 노즐(43a)과 롤러(43c)의 각부의 구성은 상기 실시 형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 이 양태에 관한 케미컬 에칭부(43)의 바닥 부재는 반송 벨트(42a)의 메쉬의 -Z측에 마련되어 XY 평면을 따라서 형성된다. 이 바닥 부재는 반송 벨트(42a)에 대향해서 배치된다. 바닥 부재는 반송 벨트(42a)에 접하고 있어도 되고, 접하지 않아도 된다. 바닥 부재가 반송 벨트(42a)에 접하도록 배치되는 경우, 2개의 롤러(43c)의 사이의 구간에는 에칭액(EQ)을 저장 가능한 상기 저장부(47)가 형성된다. 또, 바닥 부재가 반송 벨트(42a)에 접하지 않게 배치되는 경우에도, 상기 저장부(47)를 형성할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 2개의 롤러(43c)의 하부와 바닥 부재에 반송 벨트(42a)의 메쉬를 끼운 상태로 함으로써, 반송 벨트(42a)가 2개의 롤러(43c) 및 바닥 부재에 접촉한다. 이 때문에, 2개의 롤러(43c)의 사이의 구간에 에칭액(EQ)을 저장 가능하며, 저장부(47)가 형성된다. 이와 같은 바닥 부재에 의해, Y 방향에 대해 2개의 롤러(43c)의 사이의 구간에 에칭액(EQ)의 저장부(47)를 보다 형성하기 쉬워진다. 이 때문에, 저장부(47)에 저장된 에칭액(EQ)에 다공성 수지막(F)을 침지시킨 상태를 유지하기 쉬워진다. 바닥 부재의 재료로서는 반송 벨트(42a)와 같이, 에칭액(EQ)의 종류 또는 농도에 따라, 내구성을 가지는 재료를 적절히 선택하면 되고, 예를 들면 염화 비닐 등을 이용해 형성된다. 또, 바닥 부재에는 Z 방향으로 관통된 복수의 구멍을 마련해도 된다. 이것에 의해, 에칭액(EQ)의 공급원으로부터, 바닥 부재의 구멍을 통해서, 에칭액(EQ)을 저장부(47)에 공급할 수 있다. 바닥 부재의 구멍을 마련하는 경우, 위쪽 노즐(43a)를 마련하지 않아도 된다.Moreover, as another aspect of the
이어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 세정부(44)는 케미컬 에칭 후의 다공성 수지막(F)을 세정한다. 세정부(44)는 케미컬 에칭부(43)의 +Y측(다공성 수지막(F)의 반송 방향의 전방)에 배치된다. 세정부(44)는 세정액을 공급하는 공급부(도시하지 않음)를 갖는다. 또, 다공성 수지막(F)을 세정한 후의 폐수를 회수하는 회수부(도시하지 않음) 등을 가져도 된다. 케미컬 에칭부(43)와 세정부(44)에서는 내부에 포함하는 액체가 상이하므로, 케미컬 에칭부(43)로부터 반출되는 직전의 위치에 전술한 급수 롤러를 마련해도 된다. 흡수 롤러는 다공성 수지막(F)에 대해 +Z측 및 -Z측의 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽 모두에 배치된다.Next, as shown in FIG. 6, the
액체 제거부(45)는 세정 후의 다공성 수지막(F)에 부착한 액체를 제거한다. 예비 건조 등을 실시해도 된다. 액체 제거부(45)는 세정부(44)의 +Y측(다공성 수지막(F)의 반송 방향의 전방)에 배치된다. 액체 제거부(45)에는 흡수 롤러 등이 마련되어 있다. 흡수 롤러를 다공성 수지막(F)에 접촉시킴으로써, 다공성 수지막(F)을 반송하면서, 다공성 수지막(F)에 부착하고 있는 액체를 흡수 가능하다. 흡수 롤러의 반송 방향에 대한 배치는 액체 제거부(34)로부터 반출되는 직전이면 특별히 제한되지 않는다.The
가열부(46)는 챔버(41)의 +Y측(다공성 수지막(F)의 반송 방향의 전방)에 배치된다. 가열부(46)는 액체 제거부(45)에 의해서 액체 제거를 한 후의 다공성 수지막(F)을 100℃~300℃ 정도에서 가열해, 건조 공정 또는 포스트베이크 처리 공정을 실시한다. 가열부(46)에는 다공성 수지막(F)을 가열하는 가열부 등이 마련되어 있다. 가열부(46)의 +Y측에는 다공성 수지막(F)을 반출하는 반출구(46b)가 마련되어 있다.The
[권취부(2)][Winding part (2)]
도 8은 케미컬 에칭 유닛(40)의 +Y측의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 8 is a perspective view schematically showing the configuration of the
도 8에 나타내는 바와 같이, 케미컬 에칭 유닛(40)의 +Y측에는 다공성 수지막(F)을 반출하는 반출구(46b)가 마련되어 있다. 반출구(46b)로부터 반출된 다공성 수지막(F)은 권취부(80)에 의해서 권취된다.As shown in FIG. 8, on the +Y side of the
권취부(80)는 베어링(81)에 축 부재(SF)가 장착된 구성으로 되어 있다. 축 부재(SF)는 반출구(40b)로부터 반출된 다공성 수지막(F)을 권취하여 롤체(RF)를 형성한다. 축 부재(SF)는 베어링(81)에 대해서 착탈 가능하게 마련된다. 축 부재(SF)는 베어링(81)에 장착되는 경우, X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능해지도록 지지된다. 권취부(80)는 베어링(81)에 장착되는 축 부재(SF)를 회전시키는 도시하지 않은 구동 기구를 갖는다. 구동 기구에 의해서 축 부재(SF)를 회전시킴으로써, 다공성 수지막(F)이 권취되도록 되어 있다. 롤체(RF)가 형성된 상태로 축 부재(SF)를 베어링(81)으로부터 분리함으로써, 롤체(RF)를 회수하는 것이 가능해진다.The winding
[제조 방법][Manufacturing method]
다음에, 상기와 같이 구성된 제조 시스템(SYS)을 이용해 다공성 수지막(F)을 제조하는 동작의 일례를 설명한다. 도 9의 (a)~(f)는 다공성 수지막(F)의 제조 과정의 일례를 나타내는 도면이다.Next, an example of an operation of manufacturing the porous resin film F using the manufacturing system SYS configured as described above will be described. 9A to 9F are views showing an example of a manufacturing process of the porous resin film F.
우선, 도포 유닛(10)에서, 미소성막(FA)을 형성한다. 도포 유닛(10)에서는 기재 송출 롤러(11a)를 회전시켜 반송 기재(S)를 송출해, 반송 기재(S)를 지지 롤러(11b~11d)에 건 후, 기재 권취 롤러(11e)로 권취시킨다. 그 후, 기재 송출 롤러(11a)로부터 반송 기재(S)를 차례로 송출하면서, 기재 권취 롤러(11e)로 권취를 실시한다.First, in the
이 상태로, 제1 노즐(12)을 제1 위치(P1)에 배치시켜, 토출구(12a)를 +Y 방향으로 향하게 한다. 이것에 의해, 반송 기재(S) 중 지지 롤러(11b)에 의해서 지지되는 부분에 토출구(12a)가 향하게 된다. 그 후, 토출구(12a)로부터 제1 도포액(Q1)을 토출시킨다. 제1 도포액(Q1)은 토출구(12a)로부터 +Y 방향을 향해서 토출되어 반송 기재(S)에 도달한 후, 반송 기재(S)의 이동에 따라 반송 기재(S) 위에 도포된다. 이것에 의해, 반송 기재(S) 위에 제1 도포액(Q1)에 의한 제1 도포막(F1)이 형성된다.In this state, the
이어서, 제2 노즐(12)을 제2 위치(P2)에 배치시켜, 토출구(13a)를 -Z 방향으로 향하게 한다. 이것에 의해, 반송 기재(S) 중 지지 롤러(11c)에 의해서 지지되는 부분에 토출구(13a)가 향하게 된다. 그 후, 토출구(13a)로부터 제2 도포액(Q2)을 토출시킨다. 제2 도포액(Q2)은 토출구(13a)로부터 -Z 방향을 향해서 토출되어 반송 기재(S)에 형성된 제1 도포막(F1) 위에 도달한 후, 반송 기재(S)의 이동에 따라 제1 도포막(F1) 위에 도포된다. 이것에 의해, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 도포막(F1) 위에 제2 도포액에 의한 제2 도포막(F2)이 형성된다. 또한 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)에는 수지 재료(A1)에 미립자(A2)가 서로 상이한 체적비로 포함된다. 또한 미립자의 함유율은 제1 도포막(F1)의 쪽이 제2 도포막(F2)보다도 크게 설정된다.Next, the
또한 반송 기재(S) 중 지지 롤러(11b, 11c)에 의해서 지지되는 부분에 토출구(12a), (13a)를 향하게 한 상태로 제1 도포액(Q1) 및 제2 도포액(Q2)이 도포되기 때문에, 제1 도포액(Q1) 및 제2 도포액(Q2)이 반송 기재(S)에 도달할 때에 반송 기재(S)에 작용하는 힘을 지지 롤러(11b, 11c)에 의해서 받게 된다. 이 때문에, 반송 기재(S)의 휨이나 진동 등의 발생이 억제되어 반송 기재(S) 위에 균일한 두께로 안정하게 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)이 형성된다.In addition, the first coating liquid (Q1) and the second coating liquid (Q2) are applied to the portion of the conveying substrate (S) supported by the support rollers (11b, 11c) with the discharge ports (12a) and (13a) facing. Therefore, when the 1st coating liquid Q1 and the 2nd coating liquid Q2 reach the conveyance base material S, the force acting on the conveyance base material S is received by the
이어서, 반송 기재(S)가 이동해, 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)의 적층 부분이 건조부(14)의 챔버(14a) 내에 반입된 경우, 건조부(14)에서 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)의 건조를 실시한다. 건조부(14)에서는 가열부(14b)를 이용하고, 예를 들면 50℃~100℃ 정도의 온도에서 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)을 가열한다. 이 온도 범위이면, 반송 기재(S)에 뒤틀림이나 변형 등이 발생하는 경우 없이, 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)을 가열할 수 있다. 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)의 적층체를 건조함으로써, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 미소성막(FA)이 형성된다.Subsequently, when the conveying base material S moves and the laminated part of the 1st coating film F1 and the 2nd coating film F2 is carried into the
또한 본 명세서에서, 적층체란 상기 제1 도포막(F1) 및 상기 제2 도포막(F2)으로 이루어지는 미소성막을 말한다. 본 발명에 관한 다공성의 이미드계 수지막을 형성할 때, 제1 액체 및 제2 액체에서, 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드 중, 각각 동종의 수지를 사용한 경우, 형성된 상기 제1 도포막(F1) 및 상기 제2 도포막(F2)으로 이루어지는 미소성막(또는 다공성의 이미드계 수지막)은 실질 1층이 되지만, 미립자의 함유율이 상이한 미소성막(또는 공공율이 상이한 영역을 가지는 다공성의 이미드계 수지막)이 형성되기 때문에, 제1 액체 및 제2 액체에 동종의 수지를 사용한 경우도 포함해 본 명세서에 대해서는 적층체라고 한다.In addition, in the present specification, the layered product refers to an unbaked film formed of the first coating film F1 and the second coating film F2. When forming the porous imide-based resin film according to the present invention, in the first liquid and the second liquid, when the same type of resin is used among polyamic acid, polyimide, polyamideimide, or polyamide, the first formed The unbaked film (or porous imide resin film) composed of the coating film (F1) and the second coating film (F2) becomes substantially one layer, but the unfired film (or regions having different porosities) with a different content of fine particles. Since a porous imide resin film) is formed, the present specification is referred to as a laminated body including the case where the same type of resin is used for the first liquid and the second liquid.
이어서, 반송 기재(S)가 이동해, 미소성막(FA)의 선단(先端) 부분이 지지 롤러(11d)(박리부(15))에 도달한 경우에는, 예를 들면 작업자의 수작업에 의해, 이 선단 부분을 반송 기재(S)로부터 박리한다. 본 실시 형태에서는 반송 기재(S)의 재료로서, 예를 들면 PET가 이용되고 있기 때문에, 제1 도포막(F1) 및 제2 도포막(F2)을 건조시켜 미소성막(FA)을 형성한 경우, 반송 기재(S)로부터 벗겨지기 쉬워지기 때문에, 작업자는 용이하게 박리를 실시할 수 있다.Subsequently, when the conveying base material S moves and the tip part of the unbaked film FA reaches the
미소성막(FA)의 선단 부분을 박리한 후, 계속 반송 기재(S)가 이동해, 제1 노즐(12)에 의해서 제1 도포막(F1)이 형성된다. 또, 계속 제2 노즐(13)에 의해서 제2 도포막(F2)이 형성되어 건조부(14)에 의해서 미소성막(FA)이 형성된다. 이것에 의해, 미소성막(FA)이 띠 모양으로 형성되어 건조부(14)로부터 +Y측에 반출되는 미소성막(FA)의 길이가 서서히 길어진다. 작업자는 박리부(15)에서 미소성막(FA)을 계속해서 박리한다. 그리고, 박리된 미소성막(FA)의 선단이 권취부(50)의 축 부재(SF)에 도달하는 길이가 된 경우, 작업자는 수작업에 의해서 미소성막(FA)을 반출 롤러(11f)에 걸면서, 미소성막(FA)의 선단 부분을 축 부재(SF)에 장착한다. 그 후, 미소성막(FA)이 차례로 형성되어 박리되어감에 따라, 권취부(50)에서 축 부재(SF)를 회전시킨다. 이것에 의해, 박리된 미소성막(FA)이 차례로 도포 유닛(10)으로부터 반출되어 권취부(50)의 축 부재(SF)에 의해서 권취되어 롤체(R)가 형성된다. 롤체(R)를 구성하는 미소성막(FA)은 도 9의 (c)에 나타내는 바와 같이, 반송 기재(S)로부터 박리된 상태가 되어, 표면 및 이면이 함께 노출된다.After peeling off the tip portion of the unbaked film FA, the conveying substrate S continues to move, and the first coating film F1 is formed by the
또한 미소성막(FA)의 선단 부분을 박리하는 작업, 및 박리한 선단 부분을 축 부재(SF)에 장착하는 작업 등에 대해서는 작업자가 수작업으로 실시하는 양태에 한정되지 않고, 예를 들면 매니퓰레이터 등을 이용하여 자동으로 실시해도 된다. 또, 미소성막(FA)의 박리성을 높이기 위해, 반송 기재(S)의 표면에 이형층을 형성해 두어도 된다.In addition, the operation of peeling off the tip portion of the unformed film FA, and attaching the peeled tip portion to the shaft member SF are not limited to the manner performed by the operator by hand, for example, a manipulator or the like is used. It may be carried out automatically. Moreover, in order to improve the peelability of the unbaked film FA, a release layer may be formed on the surface of the conveying substrate S.
소정의 길이의 미소성막(FA)이 축 부재(SF)에 권취된 후, 미소성막(FA)을 컷하면서, 축 부재(SF)를 롤체(R)마다 베어링(51)으로부터 분리한다. 그리고, 새로운 축 부재(SF)를 권취부(50)의 베어링(51)에 장착해, 미소성막(FA)의 절취 단부를 이 축 부재(SF)에 장착하여 회전시켜, 미소성막(FA)을 계속해 형성함으로써, 새로운 롤체(R)가 제조 가능하다.After the green film FA of a predetermined length is wound around the shaft member SF, the shaft member SF is separated from the bearing 51 for each roll body R while cutting the green film FA. Then, a new shaft member SF is attached to the bearing 51 of the winding
한편, 예를 들면 작업자는 베어링(51)으로부터 롤체(R)마다 분리한 축 부재(SF)를 송출부(60)에 반송해, 베어링(61)에 장착한다. 이 축 부재(SF)의 반송 동작 및 장착 동작은 매니퓰레이터나 반송 장치 등을 이용하여 자동으로 실시해도 된다. 축 부재(SF)를 베어링(61)에 장착한 후, 축 부재(SF)를 회전시킴으로써 롤체(R)로부터 미소성막(FA)이 차례로 꺼내지고 미소성막(FA)이 소성 유닛(20)의 챔버(21) 내에 반입된다. 또한 미소성막(FA)의 선단을 챔버(21)에 반입하는 경우에는 작업자가 수작업으로 실시해도 되고, 매니퓰레이터 등을 이용해 자동적으로 실시해도 된다.On the other hand, for example, an operator conveys the shaft member SF separated for each roll body R from the bearing 51 to the
챔버(21) 내에 반입된 미소성막(FA)은 반송 벨트(23a) 위에 재치되어 반송 벨트(23a)의 회전에 따라 +Y 방향으로 반송된다. 또한 텐션 롤러(23d, 23e)를 이용해 텐션의 조정을 실시해도 된다. 그리고, 미소성막(FA)을 반송시키면서, 가열부(22)를 이용해 미소성막(FA)의 소성이 실시된다.The unbaked film FA carried into the
소성시의 온도는 미소성막(FA)의 구조에 따라 상이하지만, 120℃~375℃ 정도인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 150℃~350℃이다. 또, 미립자에 유기 재료가 포함되는 경우에는 그 열분해 온도보다도 낮은 온도로 설정할 필요가 있다. 또한 도포액이 폴리아미드산을 포함하는 경우, 이 소성에서는 이미드화를 완결시키는 것이 바람직하지만, 미소성막(FA)이 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드로부터 구성되고 소성 유닛(20)에 의해 미소성막(FA)에 대해 고온 처리를 실시하는 경우에는 그러하지 않다.The temperature at the time of firing varies depending on the structure of the unbaked film FA, but is preferably about 120°C to 375°C, and more preferably 150°C to 350°C. In addition, when the fine particles contain an organic material, it is necessary to set it to a temperature lower than the thermal decomposition temperature. In addition, when the coating liquid contains polyamic acid, it is preferable to complete the imidation in this firing, but the unfired film (FA) is composed of polyimide, polyamideimide or polyamide, and is micronized by the
또, 소성 조건은, 예를 들면 도포액이 폴리아미드산 및/또는 폴리이미드를 포함하는 경우, 실온으로부터 375℃까지를 3시간에 승온시킨 후, 375℃에서 20분간 유지시키는 방법이나, 실온으로부터 50℃씩으로 단계적으로 375℃까지 승온(각 스텝 20분 유지)해, 최종적으로 375℃에서 20분 유지시키는 등의 단계적인 가열을 실시해도 된다. 또, 미소성막(FA)의 단부를 SUS제의 거푸집 등에 고정해 변형을 막도록 해도 된다.In addition, firing conditions are, for example, when the coating liquid contains polyamic acid and/or polyimide, a method of raising the temperature from room temperature to 375°C in 3 hours, and then holding it at 375°C for 20 minutes, or from room temperature. Stepwise heating such as heating up to 375°C in steps of 50°C (holding for 20 minutes each step) and finally holding at 375°C for 20 minutes may be performed. In addition, the end of the unsaturated film FA may be fixed to a mold made of SUS or the like to prevent deformation.
이와 같은 소성에 의해, 도 9의 (d)에 나타내는 바와 같이, 소성막(FB)이 형성된다. 소성막(FB)에서는 이미드화 또는 고온 처리된 수지층(A3)의 내부에 미립자(A2)가 포함되어 있다. 소성막(FB)의 막 두께는, 예를 들면 마이크로 미터 등으로 복수의 개소의 두께를 측정해 평균함으로써 요구할 수 있다. 바람직한 평균 막 두께로서는 세퍼레이터 등에 이용되는 경우에는 3μm~500μm인 것이 바람직하고, 5μm~100μm인 것이 보다 바람직하고, 10μm~30μm인 것이 더욱 바람직하다.By such firing, as shown in Fig. 9D, a fired film FB is formed. In the fired film FB, the fine particles A2 are contained in the imidized or high-temperature-treated resin layer A3. The film thickness of the fired film FB can be requested by measuring and averaging the thickness of a plurality of locations with, for example, a micrometer or the like. As a preferable average film thickness, when used for a separator or the like, it is preferably 3 µm to 500 µm, more preferably 5 µm to 100 µm, and still more preferably 10 µm to 30 µm.
소성 유닛(20)에서 형성된 소성막(FB)은 소성 유닛(20)으로부터 반출되면, 권취되는 경우 없이, 제거 유닛(30)에 반입된다. 또한 소성막(FB)의 선단 부분을 제거 유닛(30)에 반입하는 경우에는 작업자가 수작업으로 실시해도 되고, 매니퓰레이터 등을 이용해 자동적으로 실시해도 된다.When the fired film FB formed in the
제거 유닛(30)에 반입된 소성막(FB)은 반송 벨트(35a) 위에 재치되어 반송 벨트(35a)의 회전에 따라 +Y 방향으로 반송된다. 제거 유닛(30)에서는 소성막(FB)의 반송에 따라, 우선은 에칭부(32)에서 미립자(A2)의 제거를 실시한다. 미립자(A2)의 재질로서, 예를 들면 실리카가 이용되는 경우, 에칭부(32)에서는 저농도의 불화 수소수 등의 에칭액에 소성막(FB)이 침지된다. 이것에 의해, 미립자(A2)가 에칭액에 용해되어 제거되고 도 9의 (e)에 나타내는 바와 같이, 수지층(A3)의 내부에 다공부(A4)가 포함된 다공성 수지막(F)이 형성된다.The fired film FB carried into the
그 후, 반송 벨트(35a)의 회전에 따라, 다공성 수지막(F)이 세정부(33) 및 액체 제거부(34)에 순서대로 반입된다. 세정부(33)에서는 세정액에 의해서 다공성 수지막(F)이 세정된다. 또, 액체 제거부(34)에서는 다공성 수지막(F)의 액체 제거를 하여 세정액이 제거된다. 그리고, 다공성 수지막(F)이 제거 유닛(30)으로부터 반출되어 케미컬 에칭 유닛(40)에 반입된다.After that, as the
케미컬 에칭 유닛(40)에 반입된 다공성 수지막(F)은 반송 벨트(42a) 위에 재치되어 반송 벨트(42a)의 회전에 따라 +Y 방향으로 반송된다. 케미컬 에칭 유닛(40)에서는 다공성 수지막(F)의 반송에 따라, 우선은 케미컬 에칭부(43)에서 다공부(A4)의 내부에서 케미컬 에칭 처리가 실시된다. 케미컬 에칭부(43)에서는 다공성 수지막(F)이 에칭액(EQ)의 저장부(47)에 침지되어 도 9의 (f)에 나타내는 바와 같이, 다공부(A4)의 내부가 제거된다. 이 경우, 다공부(A4)의 버(bur)가 떨어지면서, 연통성이 확보되게 된다.The porous resin film F carried in the
그 후, 반송 벨트(42a)의 회전에 따라, 다공성 수지막(F)이 세정부(44) 및 액체 제거부(45)에 순서대로 반입된다. 세정부(44)에서는 세정액에 의해서 다공성 수지막(F)이 세정되어 액체 제거부(45)에서 액체 제거를 실시한다. 또, 액체 제거부(45)에서는 다공성 수지막(F)의 액체 제거가 실시된다. 그리고, 가열부(46)에서, 액체 제거 후의 다공성 수지막(F)이 100℃~300℃ 정도에서 가열되어 세정액이 제거된다. 다공성 수지막(F)이 케미컬 에칭 유닛(40)으로부터 반출되어 권취부(80)의 축 부재(SF)에 의해서 권취된다.After that, as the
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 제조 시스템(SYS)은 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드의 수지 재료(A1) 및 미립자(A2)를 포함하는 미소성막(FA)을 소성하여 얻어지는 소성막(FB)으로부터 미립자(A2)를 제거하여서 다공성 수지막(F)을 형성하는 막 형성 유닛(70)과, 다공성 수지막(F)의 일부를 용해하는 케미컬 에칭 유닛(40)을 구비하기 때문에 미소성막(FA)의 형성, 미소성막(FA)의 소성(소성막(FB)의 형성), 및 미립자(A2)의 제거(다공성 수지막(F)의 형성)의 3개의 공정을 일련의 흐름으로 실시할 수 있다. 이것에 의해, 다공성 수지막(F)을 효율적으로 제조할 수 있다. 또, 케미컬 에칭 유닛(40)에 의해 다공부(A4)의 내부가 제거되기 때문에, 다공부(A4)의 개공율을 향상시킬 수 있어 다공부(A4)의 연통성을 확보할 수 있다. 이와 같은 다공성 수지막(F)을 리튬 이온 전지 등의 세퍼레이터로서 이용하는 경우, 이온이 원활하게 이동하기 때문에, 전지의 전기적 특성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 개공율이 뛰어난 고품질인 다공성 수지막(F)이 얻어진다.As described above, the production system (SYS) according to the present embodiment fires the unbaked film FA containing the resin material (A1) and fine particles (A2) of polyamic acid, polyimide, polyamideimide or polyamide. A
또, 케미컬 에칭 유닛(40)이, 에칭액(EQ)을 저장하는 저장부(47)와, 이미드계 수지막(다공성 수지막(F))을 저장부 내의 에칭액에 침지시키는 막 반송부(반송부(42))를 구비하기 때문에 이미드계 수지막에 대해서 효율적으로 케미컬 에칭 처리를 실시할 수 있다.In addition, the
또, 이미드계 수지막(다공성 수지막(F))이 띠 모양으로 형성되어 케미컬 에칭 유닛(49)이, 막 형성 유닛(70)으로부터 송출된 이미드계 수지막(다공성 수지막(F))을 차례로 도입하기 때문에, 롤·투·롤 방식 등의 제조 공정에 적용 가능하고, 효율적으로 이미드계 수지막(다공성 수지막(F))을 형성할 수 있다.In addition, the imide-based resin film (porous resin film (F)) is formed in a strip shape, and the chemical etching unit 49 removes the imide-based resin film (porous resin film (F)) sent out from the
또, 케미컬 에칭 유닛(40)으로부터 배출되는 띠 모양의 이미드계 수지막(다공성 수지막(F))을 권취하는 권취부(80)를 구비하기 때문에 케미컬 에칭 처리를 실시한 이미드계 수지막을 권취하여 효율적으로 회수할 수 있다.In addition, since it is provided with a winding
또, 본 실시 형태에 관한 다공성 수지막(F)의 제조 방법에서는 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드, 및 미립자(A2)를 포함하는 막(소성막(FB))으로부터 미립자를 제거하여서 다공성의 이미드계 수지막(다공성 수지막(F))을 형성하는 것과, 이미드계 수지막의 일부를 용해하는 케미컬 에칭 처리를 실시하는 것을 포함하기 때문에, 미소성막(FA)의 형성, 미소성막(FA)의 소성(소성막(FB)의 형성), 및 미립자(A2)의 제거(다공성 수지막(F)의 형성)의 3개의 공정을 일련의 흐름으로 실시할 수 있다. 이것에 의해, 다공성 수지막(F)의 제조 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 케미컬 에칭 유닛(40)에 의해 다공부(A4)의 내부가 제거되기 때문에, 다공부(A4)의 개공율을 향상시킬 수 있어 다공부(A4)의 연통성을 확보할 수 있다.In the method for producing the porous resin film (F) according to the present embodiment, fine particles are removed from a film (fired film (FB)) containing polyamic acid, polyimide, polyamideimide or polyamide, and fine particles (A2). It includes forming a porous imide resin film (porous resin film (F)) by removing and performing a chemical etching treatment to dissolve a part of the imide resin film. Three processes of firing (FA) (formation of the fired film FB) and removal of the fine particles A2 (formation of the porous resin film F) can be performed in a series of flows. Thereby, the manufacturing efficiency of the porous resin film F can be improved. Moreover, since the inside of the porous part A4 is removed by the
[변형예][Modified example]
상기 실시 형태에서는 제거 유닛(30)과 케미컬 에칭 유닛(40)이 별개의 유닛으로서 Y 방향으로 떨어져 나란하도록 마련된 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 도 10은 변형예에 관한 제조 시스템(SYS2)의 일부의 예를 나타내는 도면이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 제조 시스템(SYS2)은 제거 유닛(230)과 케미컬 에칭 유닛(240)이 Y 방향으로 접속된 구성으로 되어 있다.In the above embodiment, a configuration in which the
제거 유닛(230)은 에칭부(32)와, 세정부(33)와, 액체 제거부(34)를 갖는다. 에칭부(32), 세정부(33) 및 액체 제거부(34)는 Y 방향으로 나란히 배치된다. 또한 에칭부(32), 세정부(33) 및 액체 제거부(34)의 각부의 구성은 상기 실시 형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.The
케미컬 에칭 유닛(240)은 케미컬 에칭부(43)와, 세정부(44)와, 액체 제거부(45)를 갖는다. 케미컬 에칭부(43), 세정부(44) 및 액체 제거부(45)는 Y 방향으로 나란히 배치된다. 또한 케미컬 에칭부(43), 세정부(44) 및 액체 제거부(45)의 각부의 구성은 상기 실시 형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.The
제거 유닛(230) 및 케미컬 에칭 유닛(240)은 공통의 챔버(241)과 공통의 반송부(242)를 갖는다. 챔버(241)는 제거 유닛(230)의 각 구성(에칭부(32), 세정부(33) 및 액체 제거부(34))과, 케미컬 에칭 유닛(240)의 각 구성(케미컬 에칭부(43), 세정부(44) 및 액체 제거부(45))을 수용한다. 챔버(241)에는 소성막(FB)을 반입하는 반입구(241a)와, 다공성 수지막(F)을 반출하는 반출구(241b)를 갖는다.The
반송부(242)는 제거 유닛(230)과 케미컬 에칭 유닛(240)에 걸쳐 소성막(FB) 및 다공성 수지막(F)을 +Y 방향으로 반송한다. 반송부(242)는 반송 벨트(242a)와, 구동 롤러(242b)와, 종동 롤러(242c~42e)를 갖는다. 또한 구동 롤러(242b) 및 종동 롤러(242c~242e) 외에, 제거 유닛(230) 또는 케미컬 에칭 유닛(240)의 내부에, 반송 벨트(242a)를 지지하는 지지 롤러가 배치되어도 된다.The
반송 벨트(242a)는 무단상으로 형성되어 있고, Y 방향에 따라 배치되어 있다. 반송 벨트(242a)는 에칭부(32)에서 이용되는 에칭액 및 케미컬 에칭부(43)에서 이용되는 케미컬 에칭액의 각각에 내구성을 가지는 재료를 이용해 형성된다. 반송 벨트(242a)는, 예를 들면 메쉬 형상으로 형성되어 있다. 반송 벨트(242a)는 텐션을 가지는 상태로, XY 평면에 거의 평행이 되도록, 구동 롤러(242b)와 종동 롤러(242c~242e) 사이에 걸쳐져 있다. 다공성 수지막(F)은 반송 벨트(242a)에 재치되어 반송된다.The
또한 반송 벨트(242a)는 제거 유닛(230)과 케미컬 에칭 유닛(240)에 걸쳐 일련으로 되어 있어도 되지만, 각 유닛에서 이용되는 에칭액 및 케미컬 에칭액에 따라, 또는 각 유닛의 반송 거리에 따라, 적절히 분할해 형성되어도 된다.In addition, the
구동 롤러(242b)는 챔버(241)의 내부의 +Y측 단부에 배치된다. 구동 롤러(242b)는 X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어 있다. 구동 롤러(242b)가 회전함으로써, 반송 벨트(242a)가 도 10의 시계 회전으로 회전하게 되어 있다. 반송 벨트(242a)가 회전함으로써, 반송 벨트(242a) 위에 재치된 다공성 수지막(F)이 +Y 방향으로 반송된다.The driving
종동 롤러(242c)는 챔버(241)의 내부의 -Y측 단부에 배치된다. 종동 롤러(242d 및 242e)는 각각 종동 롤러(242c) 및 구동 롤러(242b)의 -Z측에 배치된다. 종동 롤러(242c~242e)는 X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능하게 마련되어 있다. 종동 롤러(242c~242e)는 반송 벨트(42a)의 회전에 추종해 회전한다.The driven
이와 같이, 막 형성 유닛(70)이 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드, 및 미립자를 포함하는 액체(제1 도포액(Q1), 제2 도포액(Q2))를 기재(반송 기재(S))에 도포하여서 미소성막(FA)을 형성하는 도포 유닛(10)과, 도포 유닛 내 또는 도포 유닛 외에서 기재로부터 박리한 미소성막을 소성하여, 미립자를 포함한 소성막(FB)을 형성하는 소성 유닛(20)과, 소성막으로부터 미립자를 제거하여서 다공성의 이미드계 수지막(다공성 수지막(F))을 형성하는 제거 유닛(30)을 포함하고, 케미컬 에칭 유닛(40)이 제거 유닛에 접속되기 때문에, 이미드계 수지막에 대해서 케미컬 에칭을 효율적으로 실시할 수 있다.In this way, the
또, 상기 반송부(242)에 의해, 다공성 수지막(F)은 제거 유닛(230)으로부터 케미컬 에칭 유닛(240)까지 1개의 반송 벨트(242a)에 의해서 반송된다. 이 때문에, 제거 유닛(230)과 케미컬 에칭 유닛(240) 사이에 다공성 수지막(F)의 전송을 실시하지 않아도 끝난다. 이것에 의해, 다공성 수지막(F)에 대해서 외력이 작용하는 것을 최대한 억제할 수 있다.Moreover, by the said
또, 상기 실시 형태에서는 권취부(50, 80)으로서 축 부재(SF)를 베어링(51, 81)에 착탈시키는 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정하는 것이 아니며, 예를 들면 도 12에 나타내는 바와 같은 권취 장치(90)가 이용되어도 된다. 이하, 권취부(50)를 대신해 권취 장치(90)가 이용되는 경우를 예로 들어 설명한다.In addition, in the above embodiment, the configuration in which the shaft member SF is attached and detached from the
도 11에 나타내는 바와 같이, 권취 장치(90)는 프레임(91)과, 축 부재(SF)와, 베어링(92)과, 구동부(93)와, 중계(中繼) 롤러(94a~94e)와, 롤러 지지부(95)를 갖는다. 프레임(91)은 축 부재(SF), 베어링(92), 구동부(93), 중계 롤러(94a~94e), 롤러 지지부(95)의 각부를 지지한다.As shown in Fig. 11, the take-up
축 부재(SF)는 도포 유닛(10)으로부터 반출된 미소성막(FA)을 권취하여 롤체(R)를 형성한다. 축 부재(SF)는 베어링(92)에 대해서 착탈 가능하게 마련되어 있다. 축 부재(SF)는 베어링(92)에 장착되는 경우, X 방향에 평행한 축선의 주위에 회전 가능해지도록 베어링(92)에 지지된다. 롤체(R)가 형성된 상태로 축 부재(SF)를 베어링(92)으로부터 분리함으로써, 롤체(R)를 다른 유닛으로 이동 또는 회수할 수 있다.The shaft member SF winds up the unbaked film FA carried out from the
중계 롤러(94a~94e)는 미소성막(FA)의 텐션을 조정하면서, 미소성막(FA)을 축 부재(SF)로 보낸다. 중계 롤러(94a~94e)는, 예를 들면 원통 모양으로 형성되고, 각각 X 방향에 평행하게 배치되어 있다. 본 실시 형태에서는 미소성막(FA)은 중계 롤러 94a, 94b, 94c, 94d, 94e의 순서대로 걸쳐지지만, 이것으로 한정되는 것이 아니며, 일부의 중계 롤러를 이용하지 않아도 된다. 또한 중계 롤러(94a~94e) 중 적어도 하나는 롤러 지지부(95)에 의해서 이동 가능해도 된다. 예를 들면, 롤러 지지부(95)가 중계 롤러(94b)를 Z 방향 또는 Y 방향으로 이동 가능해도 된다. 또, 롤러 지지부(95)에 의해서, X축에 평행한 축선(AX)의 주위에 중계 롤러(94b)를 회동(回動)시키는 구성이어도 된다. 이 경우, 중계 롤러(94b)가 이동(회동)하는 양(거리)을 베어링(92)의 권취 속도에 피드백시킴으로써, 미소성막(FA)의 텐션을 일정하게 유지하는 것이 가능해진다. 또, 중계 롤러(94b)의 -Y측에 있고, 지점축을 통해서 배치되는 이동 가능한 추(도시하지 않음)를 이동시켜 중계 롤러(94b)에 대한 부하를 변경하는 구성이어도 된다. 이 경우, 중계 롤러(94b)에 걸리는 부하를 상기 추에 의해 조정함으로써, 미소성막(FA)의 텐션을 조정하는 것이 가능해진다.The
중계 롤러(94a~94e)는 X 방향에 평행한 배치에 한정되지 않고, X 방향에 대해서 기울어서 배치되어도 된다. 또, 중계 롤러(R21~R25)는 원통형에 한정되지 않고, 테이퍼형, 레이디얼형, 콘케이브형 등의 크라운이 형성된 것이 이용되어도 된다.The
또한 상기의 권취 장치(90)는 권취부(80)를 대신해 이용해도 된다. 또, 미소성막(FA) 등의 막을 권취하는 경우와는 반대의 방향으로 축 부재(SF)를 회전시킴으로써, 미소성막(FA) 등의 막을 송출할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 상기의 송출부(60)를 대신해 권취 장치(90)를 이용하는 것도 가능하다.Further, the winding
[세퍼레이터][Separator]
다음에, 실시 형태에 관한 세퍼레이터(100)를 설명한다. 도 12는 리튬 이온 전지(200)의 일례를 나타내는 모식도이며, 일부가 절개된 상태를 나타내고 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 리튬 이온 전지(200)는 정극 단자를 겸한 금속 케이스(201)와 부극 단자(202)를 갖는다. 금속 케이스(201)의 내부에는 정극(201a)과, 부극(202a)과, 세퍼레이터(100)가 마련되어 있고 도시하지 않은 전해액에 침지되어 있다. 세퍼레이터(100)는 정극(201a)과 부극(202a) 사이에 배치되어 정극(201a)과 부극(202a) 사이의 전기적 접촉을 막고 있다. 정극(201a)으로서는 리튬 천이 금속 산화물이 이용되고, 부극(202a)으로서는, 예를 들면 리튬이나 카본(그래파이트) 등이 이용되고 있다.Next, the
상기 실시 형태에 기재된 다공성 수지막(F)은 이 리튬 이온 전지(200)의 세퍼레이터(100)로서 이용된다. 이 경우, 예를 들면 제1 도포막(F1)이 형성되는 면을 리튬 이온 전지의 부극(202a)측으로 함으로써, 전지 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 도 12에서는 각형의 리튬 이온 전지(200)의 세퍼레이터(100)를 예로 들어 설명하고 있지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 상기의 다공성 수지막(F)은 원통형이나 라미네이트형 등의 임의의 타입의 리튬 이온 전지의 세퍼레이터로서도 이용할 수 있다. 또한 리튬 이온 전지의 세퍼레이터 외에, 상기의 다공성 수지막(F)은 연료 전지 전해질막, 가스 또는 액체의 분리용막, 저유전율 재료로서 사용하는 것이 가능하다.The porous resin film F described in the above embodiment is used as the
이상, 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상술한 설명으로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다. As described above, embodiments have been described, but the present invention is not limited to the above description, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
예를 들면, 상기 실시 형태 및 변형예에서, 다공성 수지막(F)의 일부를 제거하는 경우, 케미컬 에칭법만을 실시하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 케미컬 에칭법과 물리적 제거 방법을 조합한 방법에 의해 다공성 수지막(F)의 일부를 제거하도록 해도 된다. 물리적인 방법으로서는, 예를 들면 플라즈마(산소, 아르곤 등), 코로나 방전 등에 의한 드라이 에칭, 연마제(예를 들면, 알루미나(경도 9) 등)을 액체에 분산하고, 이것을 방향족 폴리이미드 필름의 표면에 30 m/s~100 m/s의 속도로 조사함으로써 폴리이미드 필름 표면을 처리하는 방법 등을 사용할 수 있다. 이들 수법은 제거 유닛(30)에서 소성막(FB)으로부터 미립자를 제거하기 전 및 미립자의 제거 후의 어느 경우에도 적용 가능하다. 또, 미립자를 제거한 후에 실시하는 경우에만 적용 가능한 물리적 방법으로서 대상 표면을 액체로 적신 대지(臺紙) 필름(예를 들면 PET 필름 등의 폴리에스테르 필름)에 압착 후, 건조하지 않고 또는 건조한 후, 다공성 수지막(F)을 대지 필름으로부터 떼는 방법을 채용할 수도 있다. 액체의 표면 장력 혹은 정전 부착력에 기인하고, 다공성 수지막(F)의 표면층만이 대지 필름 위에 남겨진 상태로, 다공성 수지막(F)이 대지 필름으로부터 떼어진다.For example, in the above-described embodiments and modifications, a case where a part of the porous resin film F is removed and a case where only a chemical etching method is performed has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, a part of the porous resin film F may be removed by a method combining a chemical etching method and a physical removal method. As a physical method, for example, plasma (oxygen, argon, etc.), dry etching by corona discharge, etc., an abrasive (e.g., alumina (hardness 9), etc.) is dispersed in a liquid, and this is applied to the surface of the aromatic polyimide film. By irradiating at a speed of 30 m/s to 100 m/s, a method of treating the surface of a polyimide film, etc. can be used. These techniques are applicable both before removing the fine particles from the fired film FB in the
예를 들면, 상기 실시 형태 및 변형예에서는 미립자의 함유율이 상이한 2 종류의 도포액을 이용해 미소성막(FA)을 형성하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정하는 것이 아니고, 1 종류의 도포액으로 미소성막을 형성하는 것이어도 된다. 이 경우, 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(13) 중 어느 한쪽이 이용되지 않아도 되고, 한쪽의 노즐을 생략해도 된다. 한쪽의 노즐을 생략하는 경우에는 제1 노즐(12)을 생략하고, 제2 노즐(13)을 사용하는 것이 바람직하다.For example, in the above-described embodiment and modified example, the case of forming an unfired film (FA) using two types of coating liquids having different content rates of fine particles was described as an example, but it is not limited to this, but one type of coating liquid It may be to form a non-film formation. In this case, either of the
또, 상기 실시 형태 및 변형예에서는 도포 유닛(10), 소성 유닛(20), 제거 유닛(30) 및 케미컬 에칭 유닛(40)이 1대씩 배치된 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 유닛의 적어도 1개가 복수대 마련되어도 된다. 이 경우, 예를 들면 단위 시간당 처리 가능한 미소성막(FA), 소성막(FB) 또는 다공성 수지막(F)의 분량(예, 길이, 등)이 적은 유닛을 많이 배치함으로써, 제조 시스템(SYS) 전체의 제조 효율을 높일 수 있다.In addition, in the above-described embodiment and modified example, the configuration in which the
또, 상기 실시 형태 및 변형예에서는 도포 유닛(10), 소성 유닛(20), 제거 유닛(30), 및 케미컬 에칭 유닛(40)의 각 유닛이, 미소성막(FA), 소성막(FB) 또는 다공성 수지막(F)의 각 막을 Y 방향에 따라 반송하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 몇 개의 유닛이 막을 X 방향, Y 방향, Z 방향 또는 이들 합성 방향으로 반송해도 되고, 1개의 유닛 내에서 반송 방향을 적절히 변경해도 된다.In addition, in the above-described embodiments and modifications, each unit of the
또, 상기 실시 형태의 구성에 더하여, 케미컬 에칭 유닛(40)으로 일부가 제거된 다공성 수지막(F)에 대해서 후처리를 실시하는 후처리 유닛이 마련되어도 된다. 이 후처리 유닛으로서는, 예를 들면 다공성 수지막(F)에 대해서 제전(除電) 처리를 실시하는 대전 방지 유닛 등을 들 수 있다. 대전 방지 유닛에는, 예를 들면 이오나이저 등의 제전 장치가 탑재된다.Further, in addition to the configuration of the above embodiment, a post-treatment unit for performing post-treatment on the porous resin film F partially removed by the
또, 상기 실시 형태 및 변형예에서는 도포 유닛(10)에서의 도포, 소성 유닛(20)에서의 소성, 제거 유닛(30)에서의 제거의 3개의 공정을 실시하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 도포막의 재료로서 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 또는 폴리아미드가 이용되는 경우, 소성을 실시하지 않아도 된다. 이 때문에, 소성을 실시하지 않는 경우, 예를 들면 소성 유닛(20)과 제거 유닛(30) 사이에 권취 장치 및 송출 장치 등을 마련함으로써, 도포 유닛(10)에서 형성된 미소성막(FA)을, 소성 유닛(20)을 개입시키는 경우 없이, 제거 유닛(30)에 반입시키는 것이 가능해진다. 또, 소성을 실시하지 않는 경우, 다공성의 이미드계 수지막을 제조하는 제조 시스템은 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 또는 폴리아미드 및 미립자를 포함하는 액체를 기재에 도포하여서 미소성막을 형성하는 도포 유닛과, 상기 도포 유닛 내 또는 상기 도포 유닛 외에서 상기 기재로부터 박리한 상기 미소성막으로부터 상기 미립자를 제거하는 제거 유닛을 포함하는 제조 시스템으로 할 수 있다. 또한 소성을 실시하지 않는 경우, 미립자를 제거하는 제거 유닛(30)으로부터 다공성 수지막(F)을 반출시킨 후, 전술한 포스트베이크 처리 공정을 실시해도 된다. 또, 포스트베이크 처리 공정 전에, 케미컬 에칭 유닛(40)을 거쳐도 된다. 이 경우, 포스트베이크 처리 공정은 가열부(46)에 의해 실시해도 된다.In addition, in the above-described embodiment and modified example, the case where three steps of application in the
또, 상기 실시 형태 및 변형예에서는 이른바 롤·투·롤 방식에 의해서 다공성 수지막(F)을 형성하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것으로 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 케미컬 에칭 유닛(40)에서의 처리가 종료한 후, 다공성 수지막(F)이 케미컬 에칭 유닛(40)으로부터 반출된 경우에, 권취부(80)에서 권취시키는 경우 없이 소정의 길이로 절단하고, 절단한 것을 회수해도 된다.In addition, in the above-described embodiments and modifications, a configuration for forming the porous resin film F by a so-called roll-to-roll system has been described as an example, but is not limited thereto. For example, after the processing in the
SYS, SYS2…제조 시스템 F…다공성 수지막(이미드계 수지막) FA…미소성막 FB…소성막 S…반송 기재(기재) Q1…제1 도포액(액체) Q2…제2 도포액(액체) EQ…에칭액 A1…수지 재료 A2…미립자 A4…다공부 10…도포 유닛 20…소성 유닛 30, 230…제거 유닛 40, 240…케미컬 에칭 유닛 42…반송부 43…케미컬 에칭부 47…저장부 70…막 형성 유닛 100…세퍼레이터 200…리튬 이온 전지SYS, SYS2... Manufacturing system F… Porous resin film (imide resin film) FA... Small film formation FB... Firing film S… Equipment to be conveyed (substrate) Q1... 1st coating liquid (liquid) Q2... 2nd coating liquid (liquid) EQ... Etching solution A1... Resin material A2... Particulate A4...
Claims (6)
폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종, 및 미립자를 포함하는 막으로부터 상기 미립자를 제거하여서 상기 다공성의 이미드계 수지막을 형성하는 막 형성 유닛과,
상기 이미드계 수지막을 재치하여 반송하는 막 반송부와, 상기 이미드계 수지막의 위쪽으로부터 에칭액을 토출하는 위쪽 노즐 및 상기 이미드계 수지막의 아래쪽으로부터 에칭액을 토출하는 아래쪽 노즐의 적어도 하나의 노즐과, 상기 적어도 하나의 노즐로부터 토출된 에칭액을 저장하는 저장부를 구비하며, 상기 저장부 내의 에칭액에 의해서 상기 이미드계 수지막의 일부를 용해하는 케미컬 에칭 유닛을 구비하는 이미드계 수지막 제조 시스템.As a manufacturing system for manufacturing a porous imide-based resin film,
A film forming unit for forming the porous imide-based resin film by removing the fine particles from a film containing at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyamideimide and polyamide, and fine particles,
At least one nozzle of a film conveying unit for mounting and conveying the imide-based resin film, an upper nozzle for discharging an etchant from above the imide-based resin film, and a lower nozzle for discharging an etchant from a lower side of the imide-based resin film, and the at least An imide-based resin film production system comprising a storage unit for storing an etchant discharged from one nozzle, and a chemical etching unit for dissolving a part of the imide-based resin film by the etchant in the storage unit.
상기 케미컬 에칭 유닛의 상기 막 반송부는, 상기 아래쪽 노즐로부터 토출되는 에칭액에 의해 상기 이미드계 수지막이 밀어 올려진 상태로, 상기 저장부 내의 에칭액에 의해서 상기 이미드계 수지막의 일부를 용해시키는 이미드계 수지막 제조 시스템.The method according to claim 1,
The film conveying part of the chemical etching unit is an imide-based resin film for dissolving a part of the imide-based resin film by an etchant in the storage part while the imide-based resin film is pushed up by an etchant discharged from the lower nozzle. Manufacturing system.
상기 이미드계 수지막은 띠 모양으로 형성되고,
상기 케미컬 에칭 유닛은 상기 막 형성 유닛으로부터 송출된 상기 이미드계 수지막을 차례로 도입하는 이미드계 수지막 제조 시스템.The method according to claim 1,
The imide-based resin film is formed in a strip shape,
The chemical etching unit sequentially introduces the imide resin film sent out from the film forming unit.
상기 케미컬 에칭 유닛으로부터 배출되는 띠 모양의 이미드계 수지막을 권취하는 권취부를 구비하는 이미드계 수지막 제조 시스템.The method according to claim 1,
An imide-based resin film production system comprising a winding portion for winding up the band-shaped imide-based resin film discharged from the chemical etching unit.
상기 막 형성 유닛은 폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종, 및 미립자를 포함하는 액체를 기재에 도포하여서 미소성막을 형성하는 도포 유닛과, 상기 도포 유닛 내 또는 상기 도포 유닛 외에서 상기 기재로부터 박리한 상기 미소성막을 소성하고, 상기 미립자를 포함한 소성막을 형성하는 소성 유닛과, 상기 소성막으로부터 상기 미립자를 제거하여서 다공성의 상기 이미드계 수지막을 형성하는 제거 유닛을 포함하고,
상기 케미컬 에칭 유닛은 상기 제거 유닛에 접속되는 이미드계 수지막 제조 시스템.The method according to any one of claims 1 to 4,
The film forming unit includes a coating unit for forming a green film by applying a liquid containing at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyamideimide, and polyamide, and fine particles to a substrate, and the application A firing unit for firing the unfired film peeled off from the substrate in the unit or outside the coating unit to form a fired film containing the microparticles, and removing the microparticles from the fired film to form the porous imide resin film Includes a unit,
The chemical etching unit is an imide resin film production system connected to the removal unit.
폴리아미드산, 폴리이미드, 폴리아미드이미드 및 폴리아미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종, 및 미립자를 포함하는 막으로부터 상기 미립자를 제거하여서 상기 다공성의 이미드계 수지막을 형성하는 것과,
상기 이미드계 수지막을 반송하면서 상기 이미드계 수지막의 위쪽 및 아래쪽의 적어도 하나의 쪽으로부터 토출되는 에칭액에 의해서 상기 이미드계 수지막의 일부를 용해하는 케미컬 에칭 처리를 실시하는 것을 포함하는 이미드계 수지막 제조 방법.As a method for producing a porous imide-based resin film,
Forming the porous imide-based resin film by removing the fine particles from a film containing at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyamideimide, and polyamide, and fine particles,
A method for producing an imide-based resin film comprising carrying out a chemical etching treatment of dissolving a part of the imide-based resin film with an etching solution discharged from at least one of the upper and lower sides of the imide-based resin film while transporting the imide-based resin film. .
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