本发明涉及一种用于锂离子二次电池等电池的间隔件的清洗方法及制造方法。
背景技术:
在锂离子二次电池的内部,正极和负极由膜状且多孔的间隔件来分离。该间隔件等膜的制造方法包括清洗处理,该清洗处理用于之后从暂且形成的膜除去不需要的物质。
作为对片或膜进行清洗的技术,如果不限定间隔件的话,则已知例如在专利文献1、2公开的技术。专利文献1公开了对热熔接性多层片按顺序进行粗清洗/主清洗的双槽清洗槽。专利文献2公开了对光学用塑料薄膜按顺序进行浸渍清洗/喷淋清洗的多段的清洗单元。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报“特开2001-170933号公报(2001年6月26日公开)”
专利文献2:日本公开专利公报“特开2007-105662号公报(2007年4月26日公开)”
技术实现要素:
多孔的间隔件及其中间产品的膜的机械强度低于单纯的无孔膜的机械强度。因此,在对它们的清洗中产生折断或破损较多。如果清洗不充分,则多孔的间隔件的透气度下降。利用多个清洗槽对这样多孔的间隔件或其中间产品的膜的清洗在上述的专利文献1、2中并未被研究。
本发明的目的鉴于间隔件的上述特性,提供一种适于间隔件及其中间产品的膜的清洗方法,以及使用该清洗方法的间隔件的制造方法。
为了解决上述的问题,本发明的间隔件清洗方法是用于清洗长尺寸且多孔的电池用间隔件的间隔件清洗方法,其包括:将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的上述电池用间隔件依次通过第一和第二清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序。
此外,本发明的间隔件制造方法包括:成形长尺寸且多孔的电池用间隔件的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述间隔件清洗方法的各工序。
此外,本发明的膜清洗方法是用于得到长尺寸且多孔的电池用间隔件的膜清洗方法,其包括:将作为上述电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的上述膜依次通过第一和第二清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序。
此外,本发明的其他间隔件制造方法包括:成形作为长尺寸且多孔的电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述膜清洗方法所包含的各工序。
发明效果
本发明是用于清洗长尺寸且多孔的电池用间隔件的间隔件清洗方法,其包括:将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的上述电池用间隔件依次通过第一和第二清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序,由此获得如下效果:对与无孔膜相比机械强度低的多孔的间隔件,可以在抑制产生折断或破损的同时进行清洗,并能够进行充分地清洗,由此可得到透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本发明包括:成形长尺寸且多孔的电池用间隔件的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述间隔件清洗方法的各工序,由此获得如下效果:可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本发明是用于得到长尺寸且多孔的电池用间隔件的膜清洗方法,其包括:将作为上述电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的上述膜依次通过第一和第二清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序,由此获得如下效果:对与无孔膜相比机械强度低的作为多孔膜的电池用间隔件的中间产品的膜,可以在抑制其产生 折断或破损的同时进行清洗,并能够进行充分地清洗,由此可得到透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本发明包括:成形作为长尺寸且多孔的电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述膜清洗方法所包含的各工序,由此获得如下效果:可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的电池用间隔件。
附图说明
图1是表示锂离子二次电池的剖面构成的示意图。
图2是表示图1所示的锂离子二次电池的详细构成的示意图。
图3是表示图1所示的锂离子二次电池的其他构成的示意图。
图4是表示在实施方式1的清洗方法中使用的清洗装置的构成的剖面图。
图5是表示在实施方式2的清洗方法中使用的导辊的周边构成的剖面图。
图6是表示在实施方式3的清洗方法中使用的辊的周边构成的剖面图。
图7是表示将图4所示的清洗装置的驱动辊的位置与辅助辊的位置改变的例子的剖面图。
图8是示意性表示实施方式5的偏振膜的制造方法及其使用的偏振膜制造装置的一例的剖面图。
图9是示意性表示图8所示的除液部件的斜视图。
图10是与磨边后的玻璃板的长度方向正交的剖面图。
图11是与磨边后的玻璃板的长度方向正交的剖面图。
图12是表示图8所示的除液部件与膜的夹角角度的剖面图。
图13是表示其他形状的除液部件与膜的夹角角度的剖面图。
具体实施方式
〔基本构成〕
对锂离子二次电池、间隔件、耐热间隔件、耐热间隔件的制造方法依 次进行说明。
(锂离子二次电池)
以锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池的能量密度高,因此现在广泛用作个人电脑、移动电话、移动信息终端等设备,汽车、飞机等移动体使用的电池,此外也广泛用作有助于稳定供电的固定电池。
图1是表示锂离子二次电池1的剖面构成的示意图。
如图1所示,锂离子二次电池1具备阴极11、间隔件12和阳极13。在锂离子二次电池1的外部在阴极11与阳极13之间连接外部设备2。于是,在锂离子二次电池1的充电时电子向方向A移动,放电时电子向方向B移动。
(间隔件)
间隔件12在作为锂离子二次电池1的正极的阴极11与作为其负极的阳极13之间,配置为被它们夹持。间隔件12是一边分隔阴极11与阳极13,一边可以使它们之间的锂离子进行移动的多孔膜。作为间隔件12的材料,例如包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃。
图2是表示图1所示的锂离子二次电池1的详细构成的示意图,(a)表示通常的构成,(b)表示锂离子二次电池1在升温时的情形,(c)表示锂离子二次电池1在急剧升温时的情形。
如图2的(a)所示,间隔件12中设置有多个孔P。通常,锂离子二次电池1的锂离子3通过孔P移动。
这里例如,锂离子二次电池1的过充电或者外部设备的短路引发的强电流等有时会导致锂离子二次电池1升温。这种情况下,如图2的(b)所示,间隔件12熔解或软化,孔P闭合。于是,间隔件12收缩。由此,锂离子3的移动停止,因此上述的升温也停止。
但是,锂离子二次电池1在急剧升温的情况下,间隔件12急剧收缩。这种情况下,如图2的(c)所示,间隔件12有时会破损。于是,锂离子3从破损的间隔件12漏出,因此锂离子3的移动不停止。所以持续升温。
(耐热间隔件)
图3是表示图1所示的锂离子二次电池1的其他构成的示意图,(a)表示通常的构成,(b)表示锂离子二次电池1在急剧升温时的情形。
如图3的(a)所示,间隔件12可以是具备多孔膜5、耐热层4的耐热间隔件。耐热层4层叠于多孔膜5的阴极11侧的单面。予以说明,耐热层4也可以层叠于多孔膜5的阳极13侧的单面,也可以层叠于多孔膜5的双面。于是,耐热层4中也可以设置与孔P同样的孔。通常,锂离子3经由孔P和耐热层4的孔进行移动。作为耐热层4的材料,例如包括全芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺树脂)。
如图3的(b)所示,锂离子二次电池1急剧升温,即使多孔膜5熔解或软化,由于耐热层4辅助多孔膜5,因此多孔膜5的形状得到维持。所以,多孔膜5熔解或软化,孔P保持为闭合。由此,锂离子3的移动停止,因此上述的过放电或过充电也停止。如此,间隔件12的破损被抑制。
(间隔件/耐热间隔件的制造工序)
锂离子二次电池1的间隔件和耐热间隔件的制造并不进行特别限定,可利用公知的方法进行制造。下面,假设多孔膜5作为其材料主要包含聚乙烯的情况进行说明。但是,即使多孔膜5包含其他材料的情况下,也可以由同样的制造工序来制造间隔件12(耐热间隔件)。
例如,可列举在向热塑性树脂加入无机填充剂或增塑剂进行膜成形后,用适当的溶剂清洗并除去该无机填充剂和该增塑剂方法。例如,在多孔膜5是由包含超高分子量聚乙烯的聚乙烯树脂形成的聚烯烃间隔件的情况下,可由如下所述的方法来制造。
该方法包括:(1)将超高分子量聚乙烯、无机填充剂(例如,碳酸钙、二氧化硅)、或者增塑剂(例如,低分子量聚烯烃、液体石蜡)进行混炼而得到聚乙烯树脂组合物的混炼工序;(2)使用聚乙烯树脂组合物成形膜的轧制工序;(3)从在工序(2)得到的膜中除去无机填充剂或增塑剂的除去工序;以及(4)拉伸在工序(3)得到的膜而得到多孔膜5的拉伸工序。予以说明,也可在上述工序(2)与(3)之间进行上述工序(4)。
经除去工序,在膜中设置多个微细孔。经拉伸工序拉伸而成的膜的微细孔成为上述的孔P。由此,得到作为具有规定的厚度与透气度的聚乙烯微多孔膜的多孔膜5(不具有耐热层的间隔件12)。
予以说明,在混炼工序中,也可以混炼超高分子量聚乙烯100重量份、重均分子量为1万以下的低分子量聚烯烃5~200重量份、无机填充剂100~400重量份。
之后,在涂布工序中,在多孔膜5的表面形成耐热层4。例如,在多孔膜5上涂布芳族聚酰胺/NMP(N-甲基-吡咯烷酮)溶液(涂布液)(涂布工序)并使其凝固(凝固工序),由此形成作为芳族聚酰胺耐热层的耐热层4。耐热层4可以只设置在多孔膜5的单面,也可以设置在双面。
此外,在涂布工序中,也可以在多孔膜5的表面涂布聚偏二氟乙烯/二甲基乙酰胺溶液(涂布液)(涂布工序)并使其凝固(凝固工序)而在多孔膜5的表面形成粘接层。粘接层可以只设置在多孔膜5的单面,也可以设置在双面。
本说明书中,将发挥与电极的粘接性或聚烯烃融点以上的耐热性等功能的层称为功能层。
将涂布液涂布在多孔膜5的方法,只要是可以均匀地进行湿涂的方法就没有特别限制,可采用现有公知的方法。例如,毛细管涂布法、狭缝式涂布法、喷雾涂布法、浸渍涂布法、辊涂布法、丝网印刷法、柔性版印刷法、刮棒涂布机法、凹版涂布机法、模具式涂布机法等。耐热层4的厚度可根据涂布湿膜的厚度、涂布液中的固体成分浓度进行控制。
予以说明,在涂布时作为固定或输送多孔膜5的支承体,可使用树脂制的膜;金属制的带、桶等。
如上所示,可制造在多孔膜5上层叠有耐热层4的间隔件12(耐热间隔件)。制造的间隔件卷绕成圆筒形状的芯。予以说明,在上面的制造方法中制造的对象并不限定为耐热间隔件。该制造方法可以不包括涂布工序。这种情况下,制造的对象是不具有耐热层的间隔件。
〔实施方式1〕
根据图4对本发明的第一实施方式进行说明。
下面的实施方式中对作为长尺寸且多孔的电池用间隔件的耐热间隔件的清洗方法进行说明。耐热间隔件的耐热层是在多孔膜上涂布芳族聚酰胺/NMP(N-甲基-吡咯烷酮)溶液(涂布液)而形成。此时,作为溶剂的NMP(除去对象物质)也含浸于多孔膜的孔中。
孔中残留有NMP的耐热间隔件的透气度会低于孔中未残留有NMP的耐热间隔件的透气度。透气度越低,越抑制利用耐热间隔件的锂离子二次电池的锂离子的移动,因此锂离子二次电池的输出降低。所以,优选能以使耐热间隔件的孔中不残留NMP的方式进行清洗。
《用于清洗耐热间隔件的构成》
(清洗槽)
图4是表示在本实施方式的清洗方法中使用的清洗装置6构成的剖面图。
如图4所示,清洗装置6具备清洗槽15~19(液槽)。清洗槽15~19分别充满清洗水W(清洗液、液体)。
此外,清洗装置6进一步具备输送耐热间隔件S的可旋转的多个辊。这些辊中,辊a~m是输送在清洗槽15清洗的耐热间隔件S的辊。
从清洗工序的上游工序(例如涂布工序)输送而来的耐热间隔件S经辊a~m并通过清洗槽15中充满的清洗水W中(以下称为“水中”)。辊a~m(输送辊)规定了在清洗槽15的耐热间隔件S的输送路径。在清洗槽16~19也与清洗槽15同样地清洗耐热间隔件S。
(驱动辊)
清洗装置6在清洗槽间进一步具备对耐热间隔件S施加驱动力的驱动辊R和辅助辊P/q。辅助辊P/q规定了耐热间隔件S与驱动辊R接触的角度(称为“接触角度”)。虽然可以将该驱动辊R和辅助辊P/q配置于清洗水W中,但为了不必进行防水处置,如图4所示,优选配置于清洗槽间。
如上所示,在清洗槽15(第一清洗槽)的辊a的位置与相当于辊m的清洗槽19(第二清洗槽)的辊的位置之间,对耐热间隔件S施加用于输送的驱动力。此处,“清洗槽15的辊a的位置”是将耐热间隔件S送入至清洗槽15的位置。“相当于辊m的清洗槽19的辊的位置”是将耐热间隔件S从清洗槽19送出的位置。
于是,优选在相当于辊1的清洗槽16(第一清洗槽)的辊的清洗槽17侧的位置与相当于辊b的清洗槽17(第二清洗槽)的辊的清洗槽16侧的位置之间,将上述的驱动力施加到耐热间隔件S。此处,“相当于辊 1的清洗槽16的辊的清洗槽17侧的位置”是将耐热间隔件S从清洗槽16的清洗水W中送出的位置。“相当于辊b的清洗槽17的辊的清洗槽16侧的位置”是将耐热间隔件S送入至清洗槽17的清洗水W中的位置。
《用于清洗耐热间隔件的操作》
本实施方式的清洗方法包括将间隔件S沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的间隔件S依次通过清洗槽15~19内充满的清洗水W中来进行清洗的工序。如此,耐热间隔件S依次从上游的清洗槽(第一清洗槽)输送至下游的清洗槽(第二清洗槽)。在此处,只要没有特别说明,“上游”和“下游”是指在间隔件的输送方向的上游和下游。
在清洗槽15~19的清洗完成后,耐热间隔件S输送至清洗工序的下游工序(例如干燥工序)。
《本实施方式的效果》
(利用扩散的清洗)
使耐热间隔件S通过清洗水W中,由此NMP从耐热间隔件S的孔扩散至水中。此处,清洗水W的NMP浓度越低,NMP的扩散量越大。
耐热间隔件S由于按顺序在清洗槽15~19中进行清洗,因此在下游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度低于上游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度。即,逐步地进行NMP的扩散,因此能可靠地除去堵塞在孔中的NMP。
(清洗水的流动方向)
如图4所示,可以从在间隔件输送方向的下游的清洗槽19到上游的清洗槽15使清洗水W流向方向D。为此,例如可使清洗槽15~19之间的隔板在从间隔件输送方向的下游向着上游越来越低。此时,本实施方式的清洗方法进一步包括在向下游的清洗槽供给清洗水W的同时,向上游的清洗槽供给下游的清洗槽内的清洗水W,由此对各清洗槽内的清洗液进行更新的工序。从上游的清洗槽15排出一部分的清洗水W。据此,可以在有效利用清洗水W的同时,使在间隔件输送方向的下游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度更低于上游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度。
(有效的清洗)
逐步地进行NMP的扩散,由此与只有单槽的清洗槽的清洗相比可有 效的除去NMP。因此,可以缩短清洗中的耐热间隔件S的输送距离。所以,可对与无孔膜相比机械强度低的耐热间隔件S在抑制折断或破损的同时进行清洗。
《其他构成》
(清洗水的循环)
耐热间隔件S的宽度越大其生产率越高。因此,耐热间隔件S的宽度(图4中纸面垂直方向的宽度)多为大到接近清洗槽15~19的宽度。此外,清洗槽15~19的宽度可配合耐热间隔件S的宽度进行设计。
如果耐热间隔件S的宽度扩大,耐热间隔件S的端部与清洗槽15~19之间隙变窄,则清洗槽15~19内充满的清洗水W分隔为耐热间隔件S的一面侧(清洗槽的中心侧)与另一面侧(清洗槽的两端(图4中左右端)侧)的状态。
在利用清洗槽15~19的清洗中多通过在清洗槽间的溢出而供给/排出清洗水W。此时,虽然分隔在耐热间隔件S的一面侧的清洗水W得到供给/排出,但是分隔在耐热间隔件S的另一面侧的清洗水W有时会滞留。
因此,本实施方式的清洗方法也可以包括在清洗槽15~19中的至少一个中为了促进耐热间隔件S的一面侧与另一面侧之间的清洗水W的更换而使清洗水W循环的工序。此时,清洗装置6也可以进一步具备在清洗槽15~19中的至少一个中,具有清洗水W的供给/排出口的循环装置。
由此,可以使1个清洗槽内的清洗水W的NMP浓度更加均匀化,能够促进NMP的有效的除去。
(清洗水)
清洗水W并不限定于水,只要是可以从耐热间隔件S除去NMP的清洗液即可。
此外,清洗水W也可以含有表面活性剂等清洗剂、酸(例如盐酸)或碱。而且,清洗水W的温度优选为120℃以下。在该温度下,耐热间隔件S发生热收缩的可能性减少。此外,清洗水W的温度更优选为20℃以上且100℃以下。
(聚烯烃间隔件的制造方法)
上面的耐热间隔件S的清洗方法可适用于不具有耐热层的间隔件(聚 烯烃间隔件)的清洗方法。
上述间隔件是将超高分子量聚乙烯等高分子量聚烯烃、无机填充剂或增塑剂进行混炼来得到聚烯烃树脂组合物,再使该聚烯烃树脂组合物成形为膜状并拉伸而形成的。于是,洗掉无机填充剂或增塑剂等除去对象物质来形成间隔件的孔。
未洗掉而在孔中残留上述除去对象物质的间隔件的透气度会低于孔中未残留上述除去对象物质的间隔件的透气度。透气度越低越抑制利用间隔件的锂离子二次电池的锂离子的移动,因此锂离子二次电池的输出降低。因此,优选以能使耐热间隔件的孔中不残留上述除去对象物质的方式进行清洗。
用于清洗含有无机填充剂的间隔件的清洗液只要是能从间隔件除去无机填充剂的清洗液即可。优选为含有酸或碱的水溶液。
用于清洗含有增塑剂的间隔件的清洗液只要是能从间隔件除去增塑剂的清洗液即可。优选为二氯甲烷等有机溶剂。
综上所述,成形为膜状的聚烯烃树脂组合物(膜)的清洗方法包括:将作为间隔件的中间产品的长尺寸膜沿其长度方向进行输送工序;使输送中的该膜依次通过上述的清洗槽15~19内充满的清洗液中来进行清洗的工序。
如此,图4中可以将耐热间隔件S设置为作为间隔件的中间产品的膜。此外,也可以将清洗水W作为含有酸或碱的水溶液。
于是,聚烯烃间隔件的制造方法包括:成形作为长尺寸且多孔的间隔件的中间产品的且以聚烯烃为主要成分的长尺寸膜的成形工序;在该成形工序之后进行的上述的膜清洗方法所包括的各工序。
(层叠间隔件的制造方法)
本发明也包括利用作为层叠间隔件的耐热间隔件S的清洗方法的耐热间隔件S的制造方法。此处,耐热间隔件S是包含图3所示的多孔膜5(基材,第1层)、层叠于多孔膜5上的耐热层4(功能层,第2层)的层叠间隔件。予以说明,耐热层4薄于基材层。于是,该制造方法包括:成形长尺寸且多孔的耐热间隔件S的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述的间隔件清洗方法的各工序。
“成形工序”包括:为了层叠耐热层4而将包含构成耐热层4的芳族聚酰胺树脂(物质)的NMP(液状物质)涂布于多孔膜5的涂布工序;在该涂布工序之后使芳族聚酰胺树脂凝固的凝固工序。
“各工序”是指将耐热间隔件S沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的耐热间隔件S依次通过清洗槽15~19内充满的清洗水W中来进行清洗的工序。
根据上述,可以制造NMP少且可抑制折断或破损的层叠间隔件。予以说明,耐热层可以是上述的粘接层。
〔实施方式2〕
根据图5对本发明的第二实施方式进行说明。为了便于说明,对于与在上述的实施方式中说明的部件具有相同功能的部件,附注相同符号并省略其说明。在后述的实施方式中也同样。
《用于清洗耐热间隔件的其他构成》
图5是表示在本实施方式的清洗方法中使用的导辊G的周边构成的剖面图。
如图5所示,清洗装置6进一步具备导辊G、特富龙棒s和特富龙管t。予以说明,“特富龙”为注册商标。
导辊G相对于耐热间隔件S的输送路径为固定,不旋转,配置于清洗槽15的辊1与m之间。此外,导辊G的轴向图5的进深方向延伸。该轴与耐热间隔件S平行。
特富龙棒s(棒状部件)向导辊G的轴方向延伸,设置在导辊G的表面。于是,特富龙棒s沿着导辊G的表面由特富龙管t固定在耐热间隔件S侧。
特富龙管t(片状部件)限制为包裹导辊G和特富龙棒s,且覆盖它们的外周。特富龙管t以合成树脂(例如氟树脂)为主要成分。
予以说明,导辊G也可以配置于清洗槽16~19。此外,清洗装置6也可以具备多个导辊G、特富龙棒s和特富龙管t的组。
《用于清洗耐热间隔件的操作》
本实施方式的清洗方法除了包括实施方式1的清洗方法所包括的各工序,还包括在上游的清洗槽与下游的清洗槽之间从耐热间隔件S除去 清洗水W的工序。
在上游的清洗槽与下游的清洗槽之间,在耐热间隔件S从水中拉起时,一部分清洗水W沿着耐热间隔件S的表面被带到下游的清洗槽。于是,从耐热间隔件S将带向下游的清洗槽的清洗水W刮掉。
设置在固定的导辊G的表面的特富龙棒s在特富龙管t的表面形成突起(第1部件)。该突起以轻轻擦拭耐热间隔件S的方式压到耐热间隔件S,相对于耐热间隔件S进行滑动,从耐热间隔件S刮掉清洗水W。
《本实施方式的效果》
从上游的清洗槽带到下游的清洗槽的清洗水W减少。因此,能够使下游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度确实地低于上游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度。所以,可以确实地除去堵塞在耐热间隔件S的孔中的NMP。
(其他)
特富龙管t不吸取清洗水W,即为非吸水性的部件。此处,如果相对于耐热间隔件S滑动的部件为吸水性的话,则该部件持续吸收清洗水W。因此,需要吸收的清洗水W的除去机构。例如在使用海绵辊作为该部件的同时,使用吸引泵作为除去机构。
但是,海绵辊的耐久性欠佳。此外,吸引泵持续消耗能量。如此,吸水性的部件不适合持续的耐热间隔件S的除水。
另一方面,根据本实施方式的膜制造方法,并不需要这样的机构。因而,能够持续地从耐热间隔件S除去清洗水W。因此,可以制造使清洗处理中使用的清洗水W充分除去的耐热间隔件S。
耐热间隔件S与压到耐热间隔件S的部件(上述的例子中的特富龙管t的表面突起)可以具体相对速度差。即使在导辊G旋转的情况下,不论其旋转方向,耐热间隔件S与压到耐热间隔件S的部件只要是不是相同速度即可。
具备导辊G、特富龙棒s和特富龙管t的除水部件(第1部件)中,可以将特富龙棒s换为不同形状的棒,由此使该除水部件相对于耐热间隔件S的滑动部分的形状改变。由此,在从耐热间隔件S除去清洗水W时,可以使施加于耐热间隔件S的力发生变化。
予以说明,如后所述可以使板状的除液部件相对于耐热间隔件S滑动,由此除去耐热间隔件S上的液体。
耐热间隔件S是在聚乙烯的多孔膜的单面涂布芳族聚酰胺的耐热层而成的膜时,优选在未涂布多孔膜的耐热层的面上,形成的突起压到特富龙管t的表面。即,耐热间隔件S的耐热层优选在相反侧配置突起,在耐热间隔件S的耐热层侧不配置突起。由此,可以不损伤耐热层而从耐热间隔件S除去清洗水W。所以,可以抑制耐热层的剥离。
换言之,当耐热间隔件S是具备第1层和薄于该第1层(或者比第1层容易磨损/比第1层脆/在第1层之后形成的)的第2层的膜时,优选在耐热间隔件S的第1层侧配置特富龙管t等,在耐热间隔件S的第2层侧未配置相对于耐热间隔件S滑动的部件。
〔实施方式3〕
根据图6对本发明的第三实施方式进行说明。
《用于清洗耐热间隔件的其他构成》
图6是表示在本实施方式的清洗方法使用的辊m(输送辊)的周边构成的剖面图。如图6所示,清洗装置6进一步具备刮除棒BL(第2部件)。
刮除棒BL是将沿着辊m输送的清洗水W刮除的刮片。
在辊m与刮除棒BL之间设置有少许间隙。由此,使附着于辊m的清洗水W传递到刮除棒BL,由此可以防止损伤辊m的表面,或磨损刮除棒BL。
《用于清洗耐热间隔件的操作》
本实施方式的清洗方法除了包括实施方式1的清洗方法所包括的各工序,还包括在上游的清洗槽与下游的清洗槽之间从输送耐热间隔件S的辊m除去清洗水W的工序。
在输送耐热间隔件S时,一部分清洗水W沿着耐热间隔件S的表面被带到下游的清洗槽。被带到该下游的清洗槽的一部分清洗水沿着辊m输送。于是,从辊m刮除沿着辊m输送的清洗水W。
《本实施方式的效果》
从上游的清洗槽带到下游的清洗槽的清洗水W减少。因此,能够使 下游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度确实地低于上游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度。所以,可以确实地除去堵塞在耐热间隔件S的孔中的NMP。
(其他)
设置在辊m与刮除棒BL之间的间隙的大小为1mm左右。但在辊m的表面累积有更多的清洗水W时,即使该间隙的大小大于1mm,也可以得到上述的效果。于是,该间隙的大小依赖于清洗水W的粘度和辊m的旋转速度等。
在辊m与刮除棒BL之间无间隙时,优选辊m和刮除棒BL中的至少一个是以合成树脂作为主要成分。予以说明,辊m和刮除棒BL更优选同时以合成树脂作为主要成分。
刮除棒BL相对于辊m的角度在上述的例中为90°,但对此并无限定。例如,该角度可以是锐角。
〔变形例1〕
清洗装置6可以具备全部的导辊G、特富龙棒s和特富龙管t(图5)和刮除棒BL(图6)。
于是,本变形例的清洗方法除了包括实施方式1的清洗方法所包括的各工序,还包括在上游的清洗槽与下游的清洗槽之间从耐热间隔件S除去清洗水W的工序;在上游的清洗槽与下游的清洗槽之间从输送耐热间隔件S的辊m除去清洗水W的工序。
由此,从上游的清洗槽带到下游的清洗槽的清洗水W进一步减少。因此,可以使下游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度更确定地低于上游的清洗槽的清洗水W的NMP浓度。所以,能够更加确实地除去堵塞在耐热间隔件S的孔中的NMP。
〔变形例2〕
清洗装置6所具备的清洗槽也可以是1个。于是,本发明包括以下的方式。
本发明的方式1的间隔件清洗方法是用于清洗长尺寸且多孔的电池用间隔件的间隔件清洗方法,其包括:
将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序;
使输送中的上述电池用间隔件通过清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序;
在将上述电池用间隔件送入上述清洗槽的位置与从上述清洗槽送出的位置之间从上述电池用间隔件除去清洗液的工序。
方式1例如在图4所示的清洗槽15~19中的至少一个中,如图5所示通过导辊G、特富龙棒s和特富龙管t从耐热间隔件S(电池用间隔件)除去清洗水W。根据方式1,可以使从清洗工序带到其他工序的清洗液减少。
本发明的方式2的间隔件清洗方法是用于清洗长尺寸且多孔的电池用间隔件的间隔件清洗方法,其包括:
将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序;
使输送中的上述电池用间隔件通过清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序;
在将上述电池用间隔件送入上述清洗槽的位置与从上述清洗槽送出的位置之间从输送上述电池用间隔件的输送辊除去清洗液的工序。
方式2例如在图4所示的清洗槽15~19中的至少一个中,如图6所示从输送耐热间隔件S(电池用间隔件)的辊m(输送辊)通过刮除棒BL来除去清洗水W。根据方式2,可以使从清洗工序带到其他工序的清洗液减少。
本发明的方式3的间隔件清洗方法是用于清洗长尺寸且多孔的电池用间隔件的间隔件清洗方法,其包括:
将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序;
使输送中的上述电池用间隔件通过清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序;
上述清洗槽中,为了促进上述电池用间隔件的一面侧与另一面侧之间的清洗液的更换而使清洗液循环的工序。
方式3例如在图4所示的清洗槽15~19中的至少一个中,为了促进在耐热间隔件S(电池用间隔件)的一面侧与另一面侧之间的清洗水W(清洗液)的更换而使清洗水W循环。根据方式3,可以使清洗槽内的清洗液的除去对象物质的浓度更加均匀化,能够促进除去对象物质的有效 的除去。
本发明的方式4的间隔件清洗方法是用于清洗长尺寸且多孔的电池用间隔件的间隔件清洗方法,其包括:
将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送工序;
使输送中的上述电池用间隔件通过清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序;
在将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序中,在将上述电池用间隔件送入上述清洗槽的位置与从上述清洗槽送出的位置之间,对上述电池用间隔件施加用于输送的驱动力。
方式4例如在图4所示的清洗槽15~19中的至少一个中,在将耐热间隔件S(电池用间隔件)送入清洗槽的位置与从清洗槽送出的位置之间,由驱动辊R对耐热间隔件S施加用于输送的驱动力。根据方式4,与只从清洗工序的后续工序才牵拉电池用间隔件对其进行输送的情况相比较,施加于电池用间隔件的力分散。其结果是可以抑制电池用间隔件的切断等不良情况的出现。
予以说明,在将用于对电池用间隔件施加驱动力的机构配置于清洗液中时,将电池用间隔件送入清洗槽的位置可以是将电池用间隔件送入清洗槽的清洗水中的位置,同时将电池用间隔件从清洗槽送出的位置也可以是将电池用间隔件从清洗槽的清洗水中送出的位置。
本发明的方式5的间隔件制造方法包括:
成形长尺寸且多孔的电池用间隔件的成形工序;
在上述成形工序之后进行的上述方式1至4中任意一个方式的间隔件清洗方法的各工序。
方式5例如在使包含图3所示的多孔膜5和层叠于多孔膜5的耐热层4成形为耐热间隔件S(电池用间隔件)后,在图4所示的清洗槽15~19中的至少一个中清洗耐热间隔件S。根据方式5,可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的电池用间隔件。
本发明的方式6的间隔件制造方法是在上述的方式5中,
上述电池用间隔件是包含基材和层叠在该基材上的功能层的层叠间隔件,
上述成形工序可以包括:
为了层叠上述功能层而将液状物质涂布于上述基材的涂布工序,其中,所述液状物质包含构成该功能层的物质;
在上述涂布工序之后使上述物质凝固的凝固工序。
方式6例如为了在图3所示的多孔膜5(基材)上层叠耐热层4(功能层),而将NMP(液状物质)涂布于多孔膜5,所述NMP(液状物质)包含构成耐热层4的芳族聚酰胺树脂(物质),并使芳族聚酰胺树脂凝固,在图4所示的清洗槽15~19中的至少一个中清洗耐热间隔件S。根据方式6,可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的层叠间隔件。
本发明的方式7的间隔件清洗方法是用于得到长尺寸且多孔的电池用间隔件的膜清洗方法,其包括:
将作为上述电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜沿其长度方向进行输送的工序;
使输送中的上述膜通过清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序,
且上述膜以聚烯烃作为主要成分。
方式7例如将聚烯烃与无机填充剂或增塑剂混炼而得到聚烯烃树脂组合物,再使该聚烯烃树脂组合物成形为膜状并拉伸而形成耐热间隔件S(电池用间隔件)的中间产品,将该中间产品在图4所示的清洗槽15~19中的至少一个中清洗,洗掉无机填充剂或增塑剂。根据方式7,可以得到能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的聚烯烃间隔件。
本发明的方式8的间隔件清洗方法包括:
成形作为长尺寸且多孔的电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜的成形工序;
在上述成形工序之后进行的将作为上述电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜沿其长度方向进行输送的工序;
使输送中的上述膜通过清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序。
方式8例如将聚烯烃与无机填充剂或增塑剂混炼而得到聚烯烃树脂组合物,在使该聚烯烃树脂组合物成形为膜状并拉伸而得到耐热间隔件S(电池用间隔件)的中间产品后,在图4所示的清洗槽15~19中的至少一个中清洗该中间产品。根据方式8,可以制造能抑制折断或破损且透气 度高于现有产品的电池用间隔件。
〔变形例3〕
图7表示在图4所示的清洗装置6中,将驱动辊R的位置和辅助辊P/q的位置变更的例子的剖面图,(a)表示驱动辊R配置于比辅助辊P/q更靠下侧的构成,(b)表示驱动辊R配置于比辅助辊q更靠下侧且比辅助辊p更靠上侧的构成,(c)表示组合多个除去工序的构成。箭头V表示垂直向下。
图7的(a)中,中心Pc表示从驱动辊R的旋转轴通过的点。点Pa表示由辅助辊p输送而来的耐热间隔件S与驱动辊R开始接触的位置。点Pb表示输送至辅助辊q的耐热间隔件S从驱动辊R开始离开的位置。
驱动辊R压到耐热间隔件S上以对耐热间隔件S施加输送力。于是,驱动辊R的剖面上,包含驱动辊R的与耐热间隔件S接触的表面部位的圆弧AR的通过中心Pc的以驱动辊R的旋转轴为中心扩展的角度即接触角度θ为180°以上。
如图4所示,耐热间隔件S在从清洗槽16的清洗水W拉起后,输送到辅助辊p。此时,耐热间隔件S的表面附着有清洗水W。附着于耐热间隔件S的辅助辊p侧的表面的一部分清洗水W通过与辅助辊p接触而除去。另一方面,附着于与耐热间隔件S的辅助辊p的相反侧表面的清洗水W直接输送到驱动辊R。
附着于耐热间隔件S的驱动辊R侧的面上的一部分清洗水W经与驱动辊R的接触而除去。具体而言,附着于驱动辊R的一部分清洗水W向作为驱动辊R的旋转轴方向的图7的(a)的进深方向挤出。于是,移动至耐热间隔件S的端部的清洗水W垂直向下落下。此外,附着于驱动辊R的其他一部分清洗水W渗入并通过耐热间隔件S而垂直向下落下。另外,附着于驱动辊R的清洗水的另外一部分渗入耐热间隔件S而通过并垂直向下落下
此时,接触角度θ越增大,驱动辊R与耐热间隔件S的接触面积也约增大。因而,驱动辊R与附着于耐热间隔件S的表面的清洗水W的接触面积也增大,因此接触角度θ越增大,从耐热间隔件S的表面除去的清洗水W增多。
驱动辊R相对于耐热间隔件S的接触角度θ优选为120°以上,更优选为150°以上,进一步优选为180°以上。
可以将驱动辊R相对于耐热间隔件S的接触角度θ设为120°以上,由此使耐热间隔件S与驱动辊R之间的摩擦力增加,可以防止在驱动辊R上的耐热间隔件S的滑动。于是,驱动辊R与耐热间隔件S紧密地接触,从它们之间除去清洗水W。
特别是,如果上述接触角度θ为180°以上,则方向转换的耐热间隔件S夹持驱动辊R,因此可以使耐热间隔件S与驱动辊R之间的摩擦力更加增加。如上所示,可以在对耐热间隔件S施加输送力的同时从耐热间隔件S除去清洗水W。
耐热间隔件S是在聚乙烯的多孔膜的单面涂布芳族聚酰胺的耐热层而成的耐热间隔件时,优选在与耐热间隔件S的耐热层的相反侧配置有驱动辊R,在耐热间隔件S的耐热层侧不配置驱动辊R。由此,可以不损伤耐热层而从耐热间隔件S除去清洗水W。
如图7的(b)所示,可以将驱动辊R配置于比辅助辊q更靠下侧且比辅助辊p更靠上侧。这种情况下,也可以在对耐热间隔件S施加输送力的同时,从耐热间隔件S除去清洗水W。如此,配置驱动辊R与辅助辊p/q的方向并不限定于图7的(a)所示的方向,此外也不限定于图7的(b)所示的方向。
(除去工序的组合)
如图7的(c)所示,也可以组合图5所示的第1除去工序、图6所示的第2除去工序和图7的(a)所示的驱动工序中的至少二个除去工序。
第1除去工序是相对于从清洗水W送出后的耐热间隔件S,使具备导辊G、特富龙棒s和特富龙管t的除水部件(第1部件)滑动,从耐热间隔件S除去清洗水W的工序。
第2除去工序是通过使耐热间隔件S通过清洗槽16中的清洗水W进行清洗处理的清洗工序,从输送从清洗水W送出后的耐热间隔件S的辊m(输送辊)除去清洗水W的工序。
驱动工序是在清洗工序之后的干燥处理或其他清洗处理之前,使驱动辊R压到从清洗水W送出后的耐热间隔件S的工序,所述清洗工序是使 耐热间隔件S通过清洗槽16中的清洗水W进行清洗处理的工序。该驱动工序中,驱动辊R相对于耐热间隔件S的接触角度θ为180°以上。
(实施除去工序的位置)
如图4所示,在清洗槽16经清洗处理的耐热间隔件S输送到清洗槽17。此时,第1除去工序、第2除去工序和驱动工序在从耐热间隔件S从清洗槽16的清洗水W中送出的位置至耐热间隔件S送入清洗槽17的清洗水W中的位置的输送路径进行实施。
此外,第1除去工序、第2除去工序和驱动工序也可以在清洗槽15、17~19进行实施。特别是第1除去工序、第2除去工序和驱动工序在清洗槽19进行实施时,从耐热间隔件S从清洗槽19的清洗水W中送出的位置至耐热间隔件S输送到清洗处理的下游的处理(例如干燥处理)的位置的输送路径进行实施。即这些工序在对耐热间隔件S进行加工(对耐热间隔件S加以改变)的其他处理之前进行实施。
〔实施方式4〕
(问题)
与单纯无孔膜相比,多孔的间隔件及其中间产品的膜的机械强度低。因此,在对它们的清洗中产生折断或破损较多。如果清洗不充分,则多孔的间隔件的透气度下降。利用多个清洗槽对这样多孔的间隔件或其中间产品的膜的清洗在上述的专利文献1、2中并未被研究。
本实施方式的目的鉴于间隔件的上述特性,提供一种适于间隔件及其中间产品的膜的清洗方法,以及使用该清洗方法的间隔件的制造方法。
(方法)
本发明的间隔件清洗方法是用于清洗长尺寸且多孔的电池用间隔件的间隔件清洗方法,其包括:将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的上述电池用间隔件依次通过第一和第二清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序。
将间隔件依次通过多段的清洗液中,由此在各步中除去对象物质从间隔件扩散至清洗液中。清洗液中的除去对象物质的浓度越低,该除去对象物质的扩散量越大。
根据上述方法,可以使第二清洗槽的清洗液的除去对象物质的浓度低 于第一清洗槽的清洗液的除去对象物质的浓度。因此,可以进行分步的除去对象物质的扩散。
其结果是与只利用单槽的清洗槽的清洗相比,可以有效地从间隔件将除去对象物质除去。因此,可以缩短清洗中的间隔件的输送距离。所以,可以对与无孔膜相比机械强度低的多孔的间隔件在抑制产生折断或破损的同时进行清洗。因而,能进行充分的清洗,因此可得到透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本发明的间隔件清洗方法也可以进一步包括:在向所述第二清洗槽供给清洗液的同时,向所述第一清洗槽供给所述第二清洗槽内的清洗液,由此对所述第一和第二清洗槽内的清洗液进行更新的工序。
根据上述方法,在有效利用清洗液的同时,使第二清洗槽的清洗液的除去对象物质的浓度更低于第一清洗槽的清洗液的除去对象物质的浓度。
此外,本发明的间隔件清洗方法中优选由所述电池用间隔件扩散至所述第二清洗槽内充满的清洗液中的除去对象物质的浓度小于由所述电池用间隔件扩散至所述第一清洗槽内充满的清洗液中的除去对象物质的浓度。
专利文献1~2的清洗方法没有考虑清洗液的除去对象物质的浓度,并不能进行逐步地除去对象物质的扩散。
根据上述方法,可以确实地进行分步的除去对象物质的扩散。
此外,本发明的间隔件清洗方法也可以进一步包括在上述第一清洗槽与上述第二清洗槽之间从上述电池用间隔件除去清洗液的工序。
此外,本发明的间隔件清洗方法也可以进一步包括在上述第一清洗槽与上述第二清洗槽之间从输送上述电池用间隔件的输送辊除去清洗液的工序。
根据上述方法,从第一清洗槽带到第二清洗槽的清洗液减少。因此,可以使第二清洗槽的清洗液的除去对象物质的浓度更低于第一清洗槽的清洗液的除去对象物质的浓度。所以,可以更有效地从电池用间隔件将除去对象物质除去。
此外,本发明的间隔件清洗方法也可以包括在上述第一和第二清洗槽中的至少一个中,为了促进上述电池用间隔件的一面侧与另一面侧之间的 清洗液的更换而使清洗液循环的工序。
在第一和第二清洗槽内,通过的电池用间隔件成为障壁使在其一面侧与另一面侧之间难以更换清洗液。这样做的话,清洗液中的除去对象物质的浓度在电池用间隔件的一面侧或另一面侧会高于其相反侧,结果有可能阻碍除去对象物质的有效的除去。
根据上述方法,为了促进电池用间隔件的一面侧与另一面侧之间的清洗液的更换而使清洗液循环,由此能使清洗液中的除去对象物质的浓度更加均匀化,可以促进除去对象物质的有效的除去。
此外,本发明的间隔件清洗方法中在将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序中,在将上述电池用间隔件送入上述第一清洗槽的位置与从上述第二清洗槽送出的位置之间,也可以对上述电池用间隔件施加用于输送的驱动力。
根据上述方法,与只从第二清洗槽的后段牵拉电池用间隔件对其输送的情况相比较,施加于电池用间隔件的力分散。其结果是可以抑制电池用间隔件的切断等不良情况的出现。
此外,本发明的间隔件清洗方法中上述驱动力也可以在将所述电池用间隔件从所述第一清洗槽的清洗液中送出的位置与送入至所述第二清洗槽的清洗液中的位置之间施加于所述电池用间隔件。
根据上述方法,将对电池用间隔件施加驱动力的机构配置于第一清洗槽与第二清洗槽之间,由此无需对该机构实施防水处置。
此外,本发明的间隔件制造方法包括:成形长尺寸且多孔的电池用间隔件的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述间隔件清洗方法的各工序。
根据上述方法,可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本发明的间隔件制造方法中上述电池用间隔件是包含基材和层叠于该基材的功能层的层叠间隔件,上述成形工序也可以为了层叠上述功能层而包括将液状物质涂布于上述基材上的涂布工序,该液状物质包含构成该功能层的物质;在上述涂布工序之后使上述物质凝固的凝固工序。
根据上述方法,可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的 层叠间隔件。
此外,本发明的膜清洗方法是用于得到长尺寸且多孔的电池用间隔件的膜清洗方法,其包括:将作为上述电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的上述膜依次通过第一和第二清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序。
根据上述方法,与只利用单槽的清洗槽的清洗相比,能有效地从膜将除去对象物质洗掉。因此,可以缩短清洗中的膜的输送距离。所以,对比无孔膜的机械强度低的作为多孔的膜的电池用间隔件的中间产品的膜,可以在抑制产生折断或破损的同时进行清洗。因而,能够充分地进行清洗。于是,在膜的除去对象物质被洗掉的部分形成孔。所以,可以得到透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本发明的膜清洗方法中上述膜可以将聚烯烃作为主要成分。
根据上述方法,可以得到能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的聚烯烃间隔件。
此外,本发明的其他间隔件制造方法包括:成形作为长尺寸且多孔的电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述膜清洗方法所包含的各工序。
根据上述方法,可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的电池用间隔件。
(效果)
本实施方式是用于清洗长尺寸且多孔的电池用间隔件的间隔件清洗方法,其包括:将上述电池用间隔件沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的上述电池用间隔件依次通过第一和第二清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序,由此获得如下效果:对与无孔膜相比机械强度低的多孔的间隔件,可以在抑制产生折断或破损的同时进行清洗,并能够进行充分地清洗,由此可得到透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本实施方式包括:成形长尺寸且多孔的电池用间隔件的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述间隔件清洗方法的各工序,由此获得如下效果:可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本实施方式是用于得到长尺寸且多孔的电池用间隔件的膜清洗方法,其包括:将作为上述电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜沿其长度方向进行输送的工序;使输送中的上述膜依次通过第一和第二清洗槽内充满的清洗液中来进行清洗的工序,由此获得如下效果:对与无孔膜相比机械强度低的作为多孔膜的电池用间隔件的中间产品的膜,可以在抑制其产生折断或破损的同时进行清洗,并能够进行充分地清洗,由此可得到透气度高于现有产品的电池用间隔件。
此外,本实施方式包括:成形作为长尺寸且多孔的电池用间隔件的中间产品的长尺寸膜的成形工序;在上述成形工序之后进行的上述膜清洗方法所包含的各工序,由此获得如下效果:可以制造能抑制折断或破损且透气度高于现有产品的电池用间隔件。
〔实施方式5〕
[技术领域]
本实施方式涉及可以用作偏振板的构成部件的偏振膜的制造方法。
[背景技术]
对于偏振膜一直使用在经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜上吸附并取向有碘或二色性染料这样的二色性色素而成的偏振膜。偏振膜通常使用粘接剂在其单面或双面贴合保护膜制成偏振板,用于以液晶电视、个人电脑用显示器和移动电话等液晶显示装置为代表的图像显示装置。
一般的偏振膜是对连续输送的长尺寸的聚乙烯醇系树脂膜实施溶胀处理、染色处理、拉伸处理、交联处理和清洗处理,最后干燥,由此进行制造。日本公开特许公报“特开2014-109740号公报”(参考文献1)中记载有对清洗处理后的聚乙烯醇系树脂膜进行喷吹空气来除水,可以抑制在偏振膜的表面出现因晶体异物等导致的缺陷。
[现有技术文献]
[参考文献]
[参考文献1]日本公开特许公报“特开2014-109740号公报”
[实施方式的概要]
[实施方式要解决的问题]
偏振膜和偏振板需要比现有产品进一步薄壁化。参考文献1中记载有 可以调整喷吹空气时的聚乙烯醇系树脂膜的张力、空气风量、从空气排出口前端至膜表面的距离,由此使薄膜的聚乙烯醇系树脂膜不断裂并除水(参照参考文献1的表1)。
用喷吹空气进行除水的方法如上所述很繁琐。本实施方式的目的在于,提供一种可以用简便的方法有效地进行除水的偏振膜的制造方法。
[解决问题的手段]
本实施方式提供如下所示的偏振膜的制造方法。
〔1〕一种偏振膜的制造方法,是由聚乙烯醇系树脂膜制作偏振膜的偏振膜的制造方法,其按顺序包括:
使处理液与上述聚乙烯醇系树脂膜接触进行处理的处理工序;
使除液部件与上述处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜接触,将附着于上述聚乙烯醇系树脂膜表面的上述处理液除去的处理液除去工序,
且上述除液部件与上述聚乙烯醇系树脂膜接触的面的表面粗糙度Ra为0.5μm以下。
〔2〕如〔1〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述除液部件与上述聚乙烯醇系树脂膜接触的面的水接触角为60°以下。
〔3〕如〔1〕或〔2〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述除液部件为板状,
上述处理液除去工序中,上述聚乙烯醇系树脂膜与上述除液部件的夹角角度是在上述聚乙烯醇系树脂膜的输送方向上游侧使上述除液部件接触为锐角。
〔4〕如〔3〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述处理液除去工序中,上述聚乙烯醇系树脂膜与上述除液部件的夹角角度是在上述聚乙烯醇系树脂膜的输送方向上游侧使上述除液部件接触为45°以下。
〔5〕如〔1〕~〔4〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述处理液除去工序中,在上述聚乙烯醇系树脂膜与上述除液部件之间,以上述聚乙烯醇系树脂膜与上述除液部件接触的位置为界,在上述聚乙烯醇系树脂膜的输送方向上游侧形成的上游侧空间窄于在上述聚乙烯醇系树脂膜的输送方向下游侧形成的下游侧空间。
〔6〕如〔1〕~〔5〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述处理液 除去工序中,使上述除液部件与上述聚乙烯醇系树脂膜的双面接触,将附着于上述聚乙烯醇系树脂膜的双面的上述处理液除去。
〔7〕如〔1〕~〔6〕所述的偏振膜的制造方法,其中,上述处理工序是使用溶胀液作为上述处理液的溶胀处理工序、使用染色液作为上述处理液的染色处理工序、使用交联液作为上述处理液的交联处理工序或使用清洗液作为上述处理液的清洗处理工序。
〔8〕如〔1〕~〔7〕所述的偏振膜的制造方法,其进一步包括使聚乙烯醇系树脂膜干燥的干燥工序,
上述处理液除去工序是在紧接着上述干燥工序之前的上述处理工序结束后,并在上述干燥工序之前进行。
[实施方式的效果]
根据本实施方式的方法,可以制造能用简便的方法有效地进行除水,并抑制缺陷出现的偏振膜。
[附图说明]
图8是示意性表示本实施方式涉及的偏振膜的制造方法及用于该制造方法的偏振膜制造装置的一例的剖面图。
图9是示意性表示图8所示的除液部件的斜视图。
图10是与磨边后的玻璃板的长度方向正交的剖面图。
图11是与磨边后的玻璃板的长度方向正交的剖面图。
图12是表示图8所示的除液部件与膜的夹角角度的剖面图。
图13是表示其他形状的除液部件与膜的夹角角度的剖面图。
[具体实施方式]
<偏振膜的制造方法>
本实施方式中的偏振膜是在经单轴拉伸的聚乙烯醇系树脂膜上吸附并取向有二色性色素(碘或二色性染料)的偏振膜。构成聚乙烯醇系树脂膜的聚乙烯醇系树脂通常由聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化而得到。其皂化度通常约为85摩尔%以上,优选约为90摩尔%以上,更优选约为99摩尔%以上。聚乙酸乙烯酯系树脂例如除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,可以是乙酸乙烯酯和可与其共聚的其他单体的共聚体等。作为可共聚的其他单体,例如可列举:不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚 类、不饱和磺酸类等。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常约为1000~10000,优选约为1500~5000左右。
这些聚乙烯醇系树脂也可以改性,例如可使用用醛类改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。
本实施方式中作为偏振膜制造的起始材料,使用厚度为65μm以下(例如60μm以下)未拉伸的聚乙烯醇系树脂膜(原材膜),厚度优选为50μm以下,更优选为35μm以下,进一步优选为30μm以下。
由此可以得到市场需求日益增长的薄膜的偏振膜。原材膜的宽度并没有特别限制,例如可以是400~6000mm左右。原材膜例如准备为长尺寸的未拉伸聚乙烯醇系树脂膜的辊(原材辊)。
偏振膜是在将上述的长尺寸的原材膜从原材辊卷出的同时,沿着偏振膜制造装置的膜输送路径连续输送,在实施浸渍于处理槽所容纳的处理液(下面也可称为“处理浴”)后拉出的规定的处理工序后实施干燥工序,由此可以连续制造为长尺寸的偏振膜。予以说明,处理工序只要是使处理液与膜接触的处理方法即可,并不限定于将膜浸渍于处理浴中的方法,也可以是用喷雾、流下、滴加等使处理液附着于膜表面来处理膜的方法。
作为上述处理液,可例示出溶胀液、染色液、交联液、清洗液等。于是,作为上述处理工序,可例示出使溶胀液与原材膜接触进行溶胀处理的溶胀处理工序、使染色液与溶胀处理后的膜接触进行染色处理的染色处理工序、使交联液与染色处理后的膜接触进行交联处理的交联处理工序、使清洗液与交联处理后的膜接触进行清洗处理的清洗处理工序。此外,在这些一系列的处理工序之间(即任意一个以上的处理工序的前后和/或任意一个以上的处理工序中),以湿式或干式实施单轴拉伸处理。根据需要也可以附加其他处理工序。
本实施方式中在上述处理工序内、在一个处理工序结束后、在将膜输送至后续处理工序的输送路径中、或者在使处理液与膜接触进行处理的全部处理工序结束后、在将膜输送至干燥工序的输送路径中进行处理液除去工序。处理液除去工序是使除液部件与利用处理液的处理结束后的膜接触,将紧接着在附着于膜表面的之前的处理工序中使用的处理液除去的工序。干燥工序中膜表面残留处理液情况时容易出现晶体异物等缺陷,因此 从抑制偏振膜出现缺陷的角度出发,优选在使处理液与膜接触进行处理的全部处理工序结束后,膜导入干燥工序前的输送路径中进行处理液除去工序。处理液除去工序并不限定为一次也可以进行多次。也可以在使用处理液的全部处理工序后进行处理液除去工序。
本实施方式的处理液除去工序中,作为除液部件,使用与聚乙烯醇系树脂膜接触的表面的表面粗糙度Ra为0.5μm以下、优选为0.3μm以下的除液部件。如果除液部件的与聚乙烯醇系树脂膜接触的表面的表面粗糙度Ra大于0.5μm时,则附着于膜表面的处理液有不能充分除去的情况。可考虑为如下原因:如果表面粗糙度Ra大于0.5μm时,则附着于膜的处理液进入除液部件的表面的凹凸,除液性下降。此外,使用表面粗糙度为0.5μm以下的除液部件,由此可以抑制因接触而在膜表面产生损伤。此处,除液部件的接触表面是在以聚乙烯醇系树脂膜与除液部件接触的位置为界在聚乙烯醇系树脂膜的输送方向下游侧,距离聚乙烯醇系树脂膜表面最近的除液部件的表面。作为除液部件,优选使用具有膜的宽度方向的长度以上的长度的除液部件,除液部件与膜接触的状态中,优选膜的宽度方向整体与除液部件接触。关于除液部件的详细情况如后所述。
在进行处理液除去工序的输送路径配置夹持辊时,除液部件优选配置于比夹持辊更靠上游侧。附着于聚乙烯醇系树脂膜的表面的处理液有时或从夹持辊通过而更为扩展、或转移到聚乙烯醇系树脂膜的内部,因此在从夹持辊通过前进行处理液除去工序,由此能有效的除去处理液,可以更加抑制因附着的处理液而导致出现缺陷。
下面,一边参照图8,一边对本实施方式涉及的偏振膜的制造方法的一例进行详细说明。图8是示意性表示本实施方式涉及的偏振膜的制造方法及用于该制造方法的偏振膜制造装置的一例的剖面图。图8所示的偏振膜制造装置的构成如下:将包含聚乙烯醇系树脂的原材(未拉伸)膜10一边从原材辊111连续卷出,一边沿着膜输送路径输送,由此依次通过设置在膜输送路径上的溶胀浴(溶胀槽内容纳的溶胀液)113、染色浴(染色槽内容纳的染色液)115、交联浴(交联槽内容纳的交联液)117和清洗浴(清洗槽内容纳的清洗液)119(液槽),最后通过干燥炉21。得到的偏振膜23(膜)例如可直接输送到后续的偏振板制作工序(在偏振膜 23的单面或双面贴合保护膜的工序)。图8中的箭头表示膜的输送方向。
予以说明,图8是表示将溶胀浴113、染色浴115、交联浴117和清洗浴119分别设为每一个单槽的例子,根据需要也可以将任意一个以上的处理浴设为双槽以上。图8的说明中“处理槽”是包括溶胀槽、染色槽、交联槽和清洗槽的总称,“处理液”是包括溶胀液、染色液、交联液和清洗液的总称,“处理浴”是包括溶胀浴、染色浴、交联浴和清洗浴的总称。
偏振膜制造装置的膜输送路径除了上述处理浴之外,可以在适当位置进行如下配置来构建:支承输送的膜或者可以进一步改变膜输送方向的导辊30~41,60,61、推压/夹持输送的膜、可以对膜施加利用其旋转的驱动力或者进一步改变膜输送方向的夹持辊50~55。导辊或夹持辊可以配置于各处理浴的前后或处理浴中,由此可以进行向处理浴的膜的导入/浸渍和从处理浴的拉出〔参照图8〕。例如,在各处理浴中设置一个以上的导辊,沿着这些导辊输送膜,由此可以使膜浸渍于各处理浴中。
图8所示的偏振膜制造装置在各处理浴的前后配置夹持辊(夹持辊50~54),由此,可以在任意一个以上的处理浴中,在配置于其前后的夹持辊间产生圆周速度差,而实施进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸。
图8所示的偏振膜制造装置中,在清洗浴119的下游的输送路径上将一对除液部件71、72(第1部件)配置为与膜接触,在清洗处理工序后且干燥工序前进行处理液除去工序。下面,对各工序进行说明。
(溶胀处理工序)
进行溶胀处理工序的目的在于原材膜10表面的异物除去、原材膜10中的增塑剂除去、易染色性的赋予、原材膜10的可塑化等。处理条件在可实现该目的的范围且不发生原材膜10极端的溶解或失透等不良情况的范围内确定。
参照图8,溶胀处理工序可以在一边由原材辊111连续卷出原材膜10,一边沿着膜输送路径输送,将原材膜10以规定时间浸渍于溶胀浴113中,接着拉出而实施。图8的例子中,从将原材膜10卷出到浸渍于溶胀浴113之间,原材膜10沿着由导辊60,61和夹持辊50构建的膜输送路径进行输送。溶胀处理中沿着由导辊30~32构建的膜输送路径进行输送。
作为溶胀浴113的溶胀液,除了纯水之外,可以使用在约为0.01~10 重量%的范围添加了硼酸(日本公开特许公报“特开平10-153709号公报”)、氯化物(日本公开特许公报“特开平06-281816号公报”)、无机酸、无机盐、水溶性有机溶剂、醇类等的水溶液。
溶胀浴113的温度例如为10~50℃左右,优选为10~40℃左右,更优选为15~30℃左右。原材膜10的浸渍时间优选为10~300秒左右,更优选为20~200秒左右。此外,原材膜10为预先在气体中拉伸的聚乙烯醇系树脂膜时,溶胀浴113的温度例如为20~70℃左右,优选为30~60℃左右。原材膜10的浸渍时间优选为30~300秒左右,更优选为60~240秒左右。
溶胀处理中容易出现原材膜10在宽度方向溶胀而在膜上出现起皱的问题。作为为了在去除该起皱的同时输送膜的一个方法,可列举:导辊30,31和/或32或使用舒展辊、螺旋辊、中高辊这样的具有扩宽功能的辊、或使用导布器、弯棒、拉幅器夹具这样的其他扩宽装置。为了抑制出现起皱的另外一个方法是实施拉伸处理。例如,可利用夹持辊50与夹持辊51的圆周速度差在溶胀浴113中实施单轴拉伸处理。
溶胀处理中在膜的输送方向膜也溶胀扩大,因此在未对膜进行积极地拉伸的情况下,为了消除输送方向的膜的松弛,例如,优选采用对配置于溶胀浴113前后的夹持辊50,51的速度进行控制等的装置。此外,为了使溶胀浴113中的膜输送稳定,或用水中喷淋控制溶胀浴113中的水流、或同时使用EPC装置(Edge Position Control装置:检测膜的端部,防止膜偏移的装置)等是有用的。
图8所示的例子中,从溶胀浴113拉出的膜按顺序通过导辊32、夹持辊51并导入染色浴115。
(染色处理工序)
进行染色处理工序的目的在于在溶胀处理后的聚乙烯醇系树脂膜上吸附、取向二色性色素等。处理条件在可实现该目的的范围且不发生膜的极端的溶解或失透等不良情况的范围内确定。参照图8,染色处理工序可以沿着由导辊33~35和夹持辊51构建的膜输送路径输送,将溶胀处理后的膜以规定时间浸渍于染色浴115(染色槽容纳的处理液)中,接着拉出而实施。为了提高二色性色素的染色性,供应至染色处理工序的膜优选为 至少实施一定程度的单轴拉伸处理的膜,或者优选替代染色处理前的单轴拉伸处理、或者除了染色处理前的单轴拉伸处理,还在染色处理时进行单轴拉伸处理。
作为二色性色素使用碘时,染色浴115的染色液中例如可使用浓度以重量比为碘/碘化钾/水=约0.003~0.3/约0.1~10/100的水溶液。替换碘化钾,也可以使用碘化锌等其他碘化物,也可以同时使用碘化钾与其他碘化物。此外,除了碘化物之外的化合物,例如也可以共存有硼酸、氯化锌、氯化钴等。在添加硼酸时,为在包含碘的方面与后述的交联处理区别开,水溶液只要相对于水100重量份含有碘约为0.003重量份以上即可认为是染色浴115。浸渍膜时的染色浴115的温度通常为10~45℃左右,优选为10~40℃,更优选为20~35℃;膜的浸渍时间通常为30~600秒左右,优选为60~300秒。
使用水溶性二色性染料作为二色性色素时,染色浴115的染色液例如可使用浓度以重量比为二色性染料/水=约0.001~0.1/100的水溶液。该染色浴115中也可以共存有染色助剂等,例如也可以含有硫酸钠等无机盐、表面活性剂等。二色性染料可以单独使用一种,也可以同时使用两种以上的二色性染料。浸渍膜时的染色浴115的温度例如为20~80℃左右,优选为30~70℃;膜的浸渍时间通常为30~600秒左右,优选为60~300秒左右。
如上述的染色处理工序中,可以在染色浴115中进行膜的单轴拉伸。膜的单轴拉伸可以利用配置于染色浴115的前后的夹持辊51与夹持辊52之间产生圆周速度差等方法来进行。
染色处理中为了也与溶胀处理同样地在去除膜起皱的同时输送聚乙烯醇系树脂膜,可以在导辊33,34和/或35中或使用舒展辊、螺旋辊、中高辊这样的具有扩宽功能的辊,或使用导布器、弯棒、拉幅器夹具这样的其他扩宽装置。为了抑制出现起皱的另外一个的方法是与溶胀处理同样地实施拉伸处理。
图8所示的例子中,从染色浴115拉出的膜按顺序通过导辊35、夹持辊52并导入交联浴117。
(交联处理工序)
进行交联处理工序处理的目的在于利用交联的耐水化、色调调节(防止膜发蓝等)等。参照图8,交联处理可以沿着由导辊36~38和夹持辊52构建的膜输送路径输送,将染色处理后的膜以规定时间浸渍于交联浴117(交联槽容纳的交联液),接着拉出而实施。
作为交联浴117的交联液,可以是相对于水100重量份含有硼酸例如约为1~10重量份的水溶液。交联液在染色处理中使用的二色性色素是碘的情况下,优选除了硼酸之外还含有碘化物,其量可以是相对于水100重量份例如为1~30重量份。作为碘化物,可列举:碘化钾、碘化锌等。此外,除了碘化物之外的化合物,例如也可以共存有氯化锌、氯化钴、氯化锆、硫代硫酸钠、亚硫酸钾、硫酸钠等。
交联处理中根据其目的,可以适当变更硼酸和碘化物的浓度、以及交联浴117的温度。例如,交联处理的目的在于利用交联的耐水化,对于聚乙烯醇系树脂膜,在按顺序实施溶胀处理、染色处理和交联处理的情况下,交联浴的交联剂含有液的浓度可以是以重量比为硼酸/碘化物/水=3~10/1~20/100的水溶液。根据需要,替代硼酸也可以使用乙二醛或戊二醛等其他交联剂,也可以同时使用硼酸与其他交联剂。浸渍膜时的交联浴的温度通常为50~70℃左右,优选为53~65℃;膜的浸渍时间通常为10~600秒左右,优选为20~300秒,更优选为20~200秒。此外,在溶胀处理前对于预先拉伸的聚乙烯醇系树脂膜按顺序实施染色处理和交联处理的情况下,交联浴117的温度通常为50~85℃左右,优选为55~80℃。
以色调调节作为目的的交联处理中,例如使用碘作为二色性色素的情况下,可以使用浓度以重量比为硼酸/碘化物/水=1~5/3~30/100的交联剂含有液。浸渍膜时的交联浴的温度通常为10~45℃左右,膜的浸渍时间通常为1~300秒左右,优选为2~100秒。
交联处理也可以多次进行,通常进行2~5次。这种情况下,使用的各交联浴的组成和温度可以与上述的范围内相同,也可以不同。为了利用交联的耐水化的交联处理和为了色调调节的交联处理也可以分别在多个的工序中进行。
也可以利用夹持辊52与夹持辊53的圆周速度差在交联浴117中实施单轴拉伸处理。
交联处理中为了也与溶胀处理同样地在除去膜的起皱的同时输送聚乙烯醇系树脂膜,可以在导辊36,37和/或38中或使用舒展辊、螺旋辊、中高辊这样的具有扩宽功能的辊,或使用导布器、弯棒、拉幅器夹具这样的其他扩宽装置。为了抑制出现起皱的另外一个方法是与溶胀处理同样地实施拉伸处理。
图8所示的例子在从交联浴117拉出的膜按顺序通过导辊38、夹持辊53并导入清洗浴119。
(清洗处理工序)
图8所示的例子中,包括交联处理工序后的清洗处理工序。进行清洗处理的目的在于将附着于聚乙烯醇系树脂膜的多余硼酸、碘等试剂除去。清洗处理工序例如将交联处理后的聚乙烯醇系树脂膜浸渍于清洗浴119而进行。予以说明,清洗处理工序也可以替代使膜浸渍于清洗浴119的工序,通过对膜以喷淋的方式喷雾清洗液、或者通过将向清洗浴119的浸渍与清洗液的喷雾同时进行来进行。
图8中示出了将聚乙烯醇系树脂膜浸渍于清洗浴119进行清洗处理的情况的例子。清洗处理中的清洗浴119的温度通常为2~40℃左右,膜的浸渍时间通常为2~120秒左右。
予以说明,清洗处理中也为了在除去起皱的同时输送聚乙烯醇系树脂膜,导辊39,40和/或41可以在也可以使用舒展辊、螺旋辊、中高辊这样的具有扩宽功能的辊,或使用导布器、弯棒、拉幅器夹具这样的其他扩宽装置。
此外,膜清洗处理中为了抑制出现起皱也可以实施拉伸处理。
(拉伸处理工序)
像上述那样,原材膜10在上述一系列的处理工序之间(即任意一个以上的处理工序的前后和/或任意一个以上的处理工序中),以湿式或干式进行单轴拉伸处理。单轴拉伸处理的具体的方法可以是例如在构成膜输送路径的两个夹持辊(例如配置于处理浴的前后的两个夹持辊)间产生圆周速度差而进行纵向单轴拉伸的辊间拉伸、日本公开专利公报“专利第2731813号公报”中记载的热辊拉伸、拉幅器拉伸等,优选为辊间拉伸。单轴拉伸处理工序可以在从原材膜10至得到偏振膜23之间多次实施。像 上述那样,拉伸处理也有利于抑制膜出现起皱。
以原材膜10为基准,偏振膜23的最终累积拉伸倍率通常为4.5~7倍左右,优选为5~6.5倍。拉伸处理工序可以在任意的处理工序中进行,在两个以上的处理工序中进行拉伸处理的情况下,拉伸处理也可以在任意的处理工序中进行。
(处理液除去工序)
图8所示的例子中,在清洗处理工序之后进行除去清洗液的处理液除去工序。图8中示出了使用配置于膜的表面与背面的一对除液部件71,72进行处理液除去工序时的例子。处理液除去工序中,将除液部件71,72配置为分别接触输送的膜表面,由此通过除液部件71,72将通过该处的附着于膜表面的清洗液从膜表面除去。一对除液部件71,72配置为如图8所示的在输送方向上略微偏离,优选两个除液部件71,72在该位置配置为与膜不接触。通过这样进行配置,可以抑制由除液部件71,72的接触而对膜产生的负担。
处理液除去工序优选以利用除液部件71,72从膜表面除去清洗液,除去的清洗液处理为回收到清洗浴119内。例如,如图8所示的例子中,将除液部件71,72配置于清洗浴119的开放部的上方,由此可以将除去的清洗液回收到清洗浴119内。予以说明,在除了清洗处理工序之外的其他处理工序后设置除液部件时,同样地优选构成为处理液回收到之前的处理槽内。通过处理液回收到处理槽内,由此可以抑制处理槽内的处理液的减少。
图9是示意性表示图8所示的除液部件71的斜视图。除液部件71是板状的形状,其具有膜10的宽度方向的长度以上的长度。除液部件71优选配置为其长度方向与膜的宽度方向基本一致并与膜接触,通过这样进行配置而使膜的宽度方向整体与除液部件71接触。除液部件71配置为其长度方向的侧面71a与膜接触。侧面71a的表面粗糙度Ra为0.5μm以下,更优选为0.3μm以下。表面粗糙度Ra大于0.5μm时,有不能充分地除去附着于膜表面的处理液的情况。除液部件71的侧面71a的表面粗糙度Ra,例如可由侧面71a的研磨程度进行调整。侧面71a优选在实施角磨边或圆磨边等磨边处理后进行研磨处理。作为研磨方法,可以使用磨石研磨、镜 面磨削、抛光研磨(ラツピング研磨)、磨光研磨(バフ研磨)、火焰研磨等公知的方法。由通常研磨处理可达到的表面粗糙度Ra为0.001μm。
此外,除液部件71优选与膜接触的侧面71a的水接触角为60°以下,更优选为45°以下。在水接触角大于60°时,在除液部件与膜之间空间的保持的处理液的量下降,因此有除液性降低的情况。除液部件71的水接触角例如可由除液部件71使用的材质来进行调整。作为可以调整水接触角为60°以下的除液部件的材料,可列举:玻璃、陶瓷、金属(不锈钢、铝、铁等)、树脂等。予以说明,为了使水接触角为上述期望值,也可以对这些材料实施亲水化处理。从具有良好的研磨性与耐腐蚀性出发,优选使用玻璃、亲水化处理的陶瓷,从亲水性的持续性良好出发,优选使用玻璃。作为玻璃为通常使用的即可,可列举:石英玻璃、钠钙玻璃、钾玻璃、硼硅酸玻璃等。此外,为了提高强度,也可以层叠有多个玻璃板。一般而言,玻璃的水接触角为3~45°的范围。
予以说明,除液部件中的上述水接触角只限定于与除液部件中的膜接触的面,因此在与以存在耐腐蚀性的材料形成的除液部件的膜接触的面的表面,也可以形成具有期望水接触角的材料的薄膜。除液部件71的厚度并没有特别限定,例如为1~20mm。
除液部件71,例如可使用玻璃板,将长度方向的侧面71a进行磨边而制作。此外,与侧面71a相对的侧面71b也可以一同进行磨边。图10,11表示与磨边后的玻璃板的长度方向正交的剖面图。磨边的方法并没有限定,例如如图10所示,能以与长度方向正交的剖面上的顶点成为钝角的方式实施角磨边的磨边处理来制作。角磨边时的磨边尺寸r1,例如为0.5~2mm。此外,例如如图11所示,能以与长度方向正交的剖面上的顶点成为圆形形状的方式实施圆磨边的磨边处理来制作。圆磨边的曲率半径r2例如为0.5~2mm。
如图8所示的装置中,聚乙烯醇系树脂膜10与除液部件71的夹角角度,优选在聚乙烯醇系树脂膜10的输送方向上游侧为锐角,更优选为45°以下,进一步优选为30°以下。图12中表示聚乙烯醇系树脂膜10与除液部件71的夹角角度。在聚乙烯醇系树脂膜10的输送方向上游侧的夹角角度以角度θ1来表示,在输送方向下游侧的夹角角度以角度θ2来表示。即 角度θ1优选为锐角,更优选为45°以下,进一步优选为30°以下。
如此,通过角度θ1为锐角,即角度θ1<角度θ2,可以使除液性更加提高。其理由可认为是:在膜10与除液部件71之间形成的空间以膜与除液部件接触的位置为界,在膜的输送方向上游侧形成的上游侧空间窄于在膜的输送方向下游侧形成的下游侧空间,因此在除液部件71相对于膜表面移动时,处理液与移动到除液部件71的下游侧空间相比,通过毛细管力而容易停留在上游侧空间内。图9~图12中,对于除液部件71进行了说明,对于配置于膜的另一个表面侧的除液部件72也如对于除液部件71的上述说明所述。予以说明,处理液除去工序中,使如图8所示的两个除液部件71,72相向配置的方法并没有限定,可以只在膜的一个表面配置除液部件,此外在膜的一个表面配置除液部件也可以为多个。例如,膜的输送路径相对于垂直方向为倾斜时,只在膜的上表面容易附着处理液的装置中,也可以为只在膜的上表面配置有除液部件的构成。从提高除液性的角度出发,优选为在膜的双面配置有除液部件的构成。
图8~图12中表示了板状的除液部件71,但处理液除去工序中使用的除液部件只要是由接触而能除去附着于膜表面的处理液就不限定为板状,例如可以是三棱柱状、四棱柱状等棱柱状的除液部件,也可以是圆柱状的除液部件。即使是板状之外的形状的除液部件,对于与膜接触的面的期望表面粗糙度、期望水接触角、材料如对于板状的除液部件71的上述说明所述。图13是表示在使用三棱柱状的除液部件73(第1部件)时的膜10与除液部件73关系的剖面图。除液部件73以接触位置为界,与膜10接触为在输送方向上游侧形成的空间窄于在输送方向下游侧形成的空间,这从可提高除液性的角度出发优选。即除液部件73的表面与膜10的夹角角度优选在上游侧的角度θ1小于在下游侧的角度θ2。
也可以将与上述处理液部件同样的部件配置于溶胀浴113的下游侧上方、染色浴115的下游侧上方、或者交联浴117的下游侧上方,作为处理液除去工序,也可以进行如下工序:在溶胀处理工序后除去附着于膜表面的溶胀液的工序、在染色处理工序后除去附着于膜表面的染色液的工序、在交联处理工序后除去附着于膜表面的交联液的工序。
(干燥处理工序)
在清洗处理工序之后,优选对聚乙烯醇系树脂膜进行干燥的处理。膜的干燥并没有特别限制,可以使用如图8所示例子的干燥炉21进行。干燥温度例如为30~100℃左右,干燥时间例如为30~600秒左右。如上操作而得到的偏振膜23的厚度例如约为5~30μm左右。
(对聚乙烯醇系树脂膜的其他处理工序)
也可以附加上述处理之外的处理。能追加的处理的例子包括在交联处理工序之后进行的在不含硼酸的碘化物水溶液中的浸渍处理(补色处理)、在不含硼酸但含有氯化锌等的水溶液中的浸渍处理(锌处理)。
<偏振板>
可以在如上所述制造的偏振膜的至少单面经由粘接剂贴合保护膜而得到偏振板。作为保护膜,例如可列举:包含三乙酸纤维素或二乙酸纤维素这样的乙酸纤维素系树脂的膜;包含聚对苯二甲酸乙二醇酯酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯这样的聚酯系树脂的膜;聚碳酸酯系树脂膜、环烯烃系树脂膜;丙烯酸系树脂膜;包含聚丙烯系树脂的链状烯烃系树脂的膜。
为了提高偏振膜与保护膜的粘接性,可以对偏振膜和/或保护膜的贴合面实施电晕处理、火焰处理、等离子体处理、紫外线照射、底漆涂布处理、皂化处理等表面处理。作为用于偏振膜与保护膜的贴合的粘接剂,可列举:紫外线固化性粘接剂这样的活性能量射线固化性粘接剂、聚乙烯醇系树脂的水溶液、或者在其中配合有交联剂的水溶液、氨基甲酸酯系乳液粘接剂这样的水系粘接剂。紫外线固化型粘接剂可以是丙烯酸系化合物与光自由基聚合引发剂的混合物、环氧化合物与光阳离子聚合引发剂的混合物等。此外,也可以同时使用阳离子聚合性的环氧化合物与自由基聚合性的丙烯酸系化合物,同时使用作为引发剂的光阳离子聚合引发剂与光自由基聚合引发剂。
实施例
下面,使用与图9所示的除液部件同样的板状的各种除液部件进行除液性的评价。予以说明,本实施方式并不限定于这些例子。在下面的例子中,除液部件的与聚乙烯醇系树脂膜接触的面的表面粗糙度和水接触角根据如下方法进行测定。
<表面粗糙度的测定>
采用依据JIS B 0601的方法,使用表面粗糙度测定机(HANDYSURF E-35A、株式会社东京精密制),对除液部件的与膜接触的面的表面粗糙度Ra进行测定。测定Ra时的测定条件(截止长度,评价长度)根据JIS B 0633求出的表面粗糙度Ra来进行适当设定。即,表面粗糙度Ra大于0.006μm且0.02μm以下时,截止长度0.08mm、评价长度0.4mm:表面粗糙度Ra大于0.02μm且0.1μm以下时,截止长度0.25mm、评价长度1.25mm:表面粗糙度Ra大于0.1μm且2μm以下时,截止长度0.8mm、评价长度4mm:表面粗糙度Ra大于2μm且10μm以下时,截止长度2.5mm、评价长度12.5mm。
<水接触角的测定>
使用图像处理式接触角仪(FACE CA-X、协和界面科学株式会社制),在除液部件的表面滴加1μL的纯水,测定水接触角。
<除液性评价试验1>
准备材质和与膜接触的面的研磨度不同的实施例1~8和比较例1~3的板状的除液部件并进行以下的评价。各除液部件的材质如表1所示,按照上述方法对各除液部件的与膜接触的面的表面粗糙度和水接触角测定的测定值如表1所示。
以张力35N/m保持为水平的偏振膜(宽度30mm、厚度22μm)的表面滴加40μL的纯水。接着,使除液部件以表1所示的角度(在相对于偏振膜的相对移动方向在上游侧偏振膜与除液部件所成的夹角角度)接触到滴加有纯水的偏振膜表面上,并以6m/分的速度使除液部件移动进行除液。目测观察除液后的偏振膜表面的状态,对除液性进行评价。除液性依据如下标准以“1”至“3”的3级进行评价。评价结果如表1所示。予以说明,本评价试验状态中使除液部件相对于偏振膜移动来进行评价,但即使在固定除液部件的状态下使偏振膜移动(即使实施图8所示的装置中的关系),也可以视为同样的评价结果。
1:除液后,偏振膜上未观察到水;
2:除液后,偏振膜上观察到水的薄膜;
3:除液后,偏振膜上观察到水滴。
[表1]
<除液性评价试验2>
作为实施例9,10,准备与在除液性评价试验1的实施例2中准备的除液部件同样的除液部件,进行如下评价。在图8所示的连续地制造偏振膜的工序中,使除液部件以表2所示的角度(在相对于偏振膜的输送方向的上游侧中偏振膜与除液部件所成的夹角角度)接触到从清洗浴取出并输送的膜上进行除液。予以说明,膜的输送速度设为10m/分。目测观察除液后的膜表面的状态,对除液性进行评价。除液性依据如下标准以“1”至“3”的3级进行评价。评价结果如表2所示。
1:除液后,偏振膜上未观察到水;
2:除液后,偏振膜上观察到水的薄膜;
3:除液后,偏振膜上观察到水滴。
[表2]
也如实施例所示,本实施方式可以适用于由聚乙烯醇系树脂制造的偏振膜的制造。予以说明,与偏振膜的制造方法中的聚乙烯醇系树脂膜的处理液除去工序同样,本实施方式涉及的除液部件也可以适用于包括使高分子树脂膜与处理液接触进行处理的工序的功能性树脂膜的制造,例如锂二 次电池用的间隔件膜的制造的处理液除去工序。
[符号说明]
10包含聚乙烯醇系树脂的原材膜、111原材辊、113溶胀浴、115染色浴、117交联浴、119清洗浴、21干燥炉、23偏振膜、30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,60,61导辊、50,51,52,53,54,55夹持辊、71,72,73除液部件。
[实施方式5的总结]
本发明的偏振膜的制造方法是由聚乙烯醇系树脂膜制作偏振膜(膜)的偏振膜的制造方法,其按顺序包括:
使处理液(液体)与上述聚乙烯醇系树脂膜接触进行处理的处理工序;使除液部件(第1部件)与上述处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜接触,将附着于上述聚乙烯醇系树脂膜的表面的上述处理液除去的处理液除去工序,
且上述除液部件与上述聚乙烯醇系树脂膜接触的面的表面粗糙度Ra为0.5μm以下。
此外,本发明的偏振膜的制造方法中优选上述除液部件与上述聚乙烯醇系树脂膜接触的面的水接触角为60°以下。
此外,本发明的偏振膜的制造方法中优选上述除液部件为板状,
上述处理液除去工序中,上述聚乙烯醇系树脂膜与上述除液部件的夹角角度优选在上述聚乙烯醇系树脂膜的输送方向上游侧使上述除液部件接触为锐角。
此外,本发明的偏振膜的制造方法中优选在上述处理液除去工序中,上述聚乙烯醇系树脂膜与上述除液部件的夹角角度是在上述聚乙烯醇系树脂膜的输送方向上游侧使上述除液部件接触为45°以下。
此外,本发明的偏振膜的制造方法中优选在上述处理液除去工序中,在上述聚乙烯醇系树脂膜与上述除液部件之间,以上述聚乙烯醇系树脂膜与上述除液部件接触的位置为界,在上述聚乙烯醇系树脂膜的输送方向上游侧形成的上游侧空间窄于在上述聚乙烯醇系树脂膜的输送方向下游侧形成的下游侧空间。
此外,本发明的偏振膜的制造方法中优选在上述处理液除去工序中, 使上述除液部件与上述聚乙烯醇系树脂膜的双面接触,将附着于上述聚乙烯醇系树脂膜的双面的上述处理液除去。
此外,本发明的偏振膜的制造方法中优选上述处理工序为作为上述处理液使用溶胀液的溶胀处理工序、作为上述处理液使用染色液的染色处理工序、作为上述处理液使用交联液的交联处理工序、或作为上述处理液使用清洗液的清洗处理工序。
此外,本发明的偏振膜的制造方法中优选进一步包括使聚乙烯醇系树脂膜干燥的干燥工序,
上述处理液除去工序优选在紧接着上述干燥工序之前的上述处理工序结束后,并在上述干燥工序之前进行。
〔参考〕
本发明也可以表述为如下的参考发明。
(问题)
专利文献1中,从清洗液中送出的热熔接性多层片未经除水输送到加热装置。另一方面,专利文献2中从清洗液中送出的光学用塑料膜从利用夹持辊和气刀的除水部通过而输送到干燥部。
此处,夹持辊对膜施加压力而从膜除去液体,因此有时难以利用于机械强度低的膜的除水。特别是,夹持辊不适合比单纯的无孔膜机械强度低的多孔的间隔件及其中间产品的膜的除水。
此外,气刀对膜喷吹空气而从膜除去液体,因此需要空气供给机构。于是,由于制造工序的空间上的制约等,有时不能利用支承机构/空气供给机构这样的比较复杂的机构。
本参考发明的目的在于在一种包括长尺寸膜的清洗处理的膜制造方法中,制造将清洗处理中使用的液体除去后的膜
(方法)
为了解决上述的问题,本参考发明的膜制造方法是包括长尺寸膜的清洗处理的膜制造方法,其包括:将上述膜通过液槽中的液体进行上述清洗处理的清洗工序;使非吸水性的第1部件相对于从上述液体送出后的上述膜滑动,从上述膜除去上述液体的第1除去工序。
根据上述制造方法,第1部件相对于膜进行滑动,因此可以从膜将附 着于膜的液体除去。
此处,如果第1部件为吸水性的话,则液体被第1部件持续吸收。因此,需要被吸收的液体的除去机构。例如,在使用海绵辊作为第1部件的同时,使用吸引泵作为除去机构。
但是,海绵辊的耐久性欠佳。此外,吸引泵持续消耗能量。如此,吸水性的第1部件不适合持续的膜的除水。
另一方面,根据上述制造方法,不需要这样的机构。因而,能持续地从膜除去液体。因此,可以制造使清洗处理中使用的液体充分除去的膜。
予以说明,“相对于膜…滑动”是指第1部件与膜接触的部分和膜与第1部件接触的部分以不同的速度移动。例如,第1部件不移动而膜移动的构成包括在第1部件相对于膜滑动的构成中。
本参考发明的膜制造方法中优选为上述膜具备第1层和薄于上述第1层的第2层,上述第1除去工序中,将上述第1部件配置于上述膜的上述第1层侧,将相对于上述膜滑动的部件不配置于上述膜的上述第2层侧。
根据上述制造方法,可以不损伤第2层而从膜除去液体。第2层例如可作为膜的耐热层等功能层。
本参考发明的膜制造方法中优选上述第1部件具备相对于上述膜滑动的片状部件。
根据上述制造方法,例如将其他部件配置于片状部件的内部,由此可以规定片状部件的形状。由此,在从膜除去液体时,可以使施加于膜的力变化。所以,可以根据膜的种类调整该力。
本参考发明的膜制造方法中上述第1部件优选具备导辊的轴与上述膜平行的上述导辊和沿着上述导辊的表面固定在上述膜侧的棒状部件,上述棒状部件经由上述片状部件压到上述膜。
根据上述制造方法,棒状部件由于轴沿着与膜平行的导辊的表面固定在膜侧,因此相对于膜平行固定。在片状部件的配置棒状部件一侧,形成相对于膜的平行形状的突起。该突起相对于膜滑动,由此可以从膜均匀地除去液体。
本参考发明的膜制造方法中优选通过交换上述棒状部件,由此改变上述第1部件的相对于上述膜滑动部分的形状。
根据上述制造方法,通过交换棒状部件而可以规定片状部件的形状。由此,可以根据膜的种类调整在从膜除去液体时施加于膜的力。
本参考发明的膜制造方法中优选上述片状部件以合成树脂作为主要成分。
根据上述制造方法,例如为了不损伤以合成树脂作为主要成分的膜,可以使片状部件相对于膜滑动。
本参考发明的膜制造方法优选进一步包括对于从上述液体送出后的上述膜进行输送的输送辊除去上述液体的第2除去工序。
在从液体中送出后的膜上附着有液体。因而,在输送该膜的输送辊也附着远离膜的液体。附着于输送辊的液体保持在输送辊的表面。因此,远离输送辊的液体有时会再次附着于膜上。
根据上述制造方法,可以从输送辊除去液体。由此,可以抑制液体再次附着于膜上。
本参考发明的膜制造方法优选进一步包括在上述清洗工序之后的干燥处理或其他清洗处理之前,将驱动辊压到从上述液体送出后的上述膜的驱动工序,
且上述驱动辊相对于上述膜的接触角度为180°以上。
根据上述制造方法,将驱动辊相对于膜的接触角度设为180°以上,由此方向转换的膜夹住驱动辊。因此,可以增加膜与驱动辊之间的摩擦力,能够防止驱动辊上的膜的滑动。于是,驱动辊与膜紧密接触,从它们之间除去液体。根据上述,可以对膜施加输送力的同时从膜除去液体。
本参考发明的膜制造方法是包括长尺寸膜的清洗处理的膜制造方法,其包括:将上述膜通过液槽中的液体进行上述清洗处理的清洗工序;从输送辊除去上述液体的第2除去工序,该输送辊输送从上述液体送出后的上述膜。
根据上述制造方法,可以抑制液体再次附着于膜上。因此,可以制造使清洗处理中使用的液体充分除去的膜。
本参考发明的膜制造方法中优选在上述第2除去工序中,将附着于上述输送辊的上述液体传递到第2部件,由此从上述输送辊除去上述液体。
根据上述制造方法,例如可在输送辊与第2部件之间设置间隙,直接 将附着于输送辊的液体传递到第2部件。所以,可以在从膜除去液体的同时,防止输送辊的表面损伤,或第2部件磨损。
本参考发明的膜制造方法中优选在从上述输送辊和上述输送辊除去上述液体的第2部件中的至少一个以合成树脂作为主要成分。
根据上述制造方法,输送辊和第2部件中至少一个的主要成分为合成树脂,因此该部件磨损而出现的异物的主要成分也为合成树脂。于是,包含合成树脂的异物与例如金属异物相比对膜产生不良影响小。
本参考发明的膜制造方法优选进一步包括在上述清洗工序之后的干燥处理或其他清洗处理之前,将驱动辊压到从上述液体送出后的上述膜的驱动工序,
且上述驱动辊相对于上述膜的接触角度为180°以上。
根据上述制造方法,可以对膜施加输送力的同时从膜除去液体。
一种包括长尺寸膜的清洗处理的膜制造方法,其包括:
将上述膜通过液槽中的液体进行上述清洗处理的清洗工序;
在上述清洗工序之后的干燥处理或其他清洗处理之前,将驱动辊压到从上述液体送出后的上述膜的驱动工序,
且上述驱动辊相对于上述膜的接触角度为180°以上。
根据上述制造方法,可以对膜施加输送力的同时从膜除去液体。因此,可以制造使清洗处理中使用的液体充分除去的膜。
上述膜优选具备第1层和薄于上述第1层的第2层,在上述驱动工序中,将上述驱动辊配置于上述膜的上述第1层侧,不将对上述膜施加输送力的驱动辊配置于上述膜的上述第2层侧。
根据上述制造方法,可以不损伤第2层地从膜除去液体。第2层可以设为例如膜的耐热层等功能层。
本参考发明的膜制造方法中优选从上述膜除去的液体返回到上述液槽内。
根据上述制造方法,可以在液槽再次利用从膜除去的液体。
特别是,膜制造方法在包括上述的第1除去工序、第2除去工序和驱动工序的至少二个时,可以在同一的液槽内再次利用不同工序中除去的液体。因此,各不同工序中除去的液体不需要分别回收。因而,可以简化用 于清洗处理的清洗装置。
(膜制造方法的技术的范围)
上述的膜制造方法包括偏振膜的制造方法。具体而言,上述的膜制造方法中的“膜”也可以是聚乙烯醇系树脂膜或由聚乙烯醇系树脂膜制作的偏振膜。
此外,上述的膜制造方法中的“清洗工序”也可以是使处理液接触聚乙烯醇系树脂膜进行处理的处理工序。
此外,上述的膜制造方法中的“液体”在该处理工序中也可以是接触聚乙烯醇系树脂膜的处理液。
此外,上述的膜制造方法中的“第1部件”也可以是接触该处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜的除液部件。
此外,上述的膜制造方法中的“第1除去工序”也可以是使除液部件接触该处理工序后的聚乙烯醇系树脂膜,将附着于聚乙烯醇系树脂膜的表面的处理液除去的处理液除去工序。
(效果)
本参考发明的膜制造方法是包括长尺寸膜的清洗处理的膜制造方法,其可以获得制造使清洗处理中使用的液体充分除去的膜的效果。
〔附加事项〕
本发明并不限定于上述各实施方式,在权利要求表示的范围中可以进行各种变化,将不同的实施方式中各自公开的技术手段适当组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
工业上的可利用性
本发明也可以利用于间隔件之外的膜的清洗中。
符号说明
4 耐热层(第2层)
5 多孔膜(第1层)
6 清洗装置
15~19 清洗槽(液槽)
23 偏振膜(膜)
71~73 除液部件(第1部件)
119 清洗浴(液槽)
BL 刮除棒(第2部件)
G 导辊
R 驱动辊
S 耐热间隔件(电池用间隔件、层叠间隔件、膜)
W 清洗水(清洗液、液体、处理液)
a~m 辊(输送辊)
p/q 辅助辊
s 特富龙棒(棒状部件)
t 特富龙管(片状部件、第1部件)
θ 接触角度。