间歇涂敷方法以及间歇涂敷装置制造方法及图纸

技术编号:12100394 阅读:70 留言:0更新日期:2015-09-23 18:19
本发明专利技术提供一种间歇涂敷方法及间歇涂敷装置,即使在涂敷开始时也能够得到均匀的涂敷形状。一边以辊至辊方式使电解质膜以恒定速度连续移动,一边从涂敷喷嘴在该电解质膜的上表面间歇涂敷催化剂油墨。在涂敷间歇,在涂敷喷嘴的顶端形成催化剂油墨的积液。当涂敷开始时,使涂敷喷嘴移动,以使涂敷喷嘴的顶端与电解质膜的上表面之间的间隔变为与涂敷间隙不同的接触间隙,来使积液与涂敷区域的涂敷起始端接触,由此在催化剂油墨既不过量也不会不足的情况下在涂敷区域涂敷催化剂油墨。形成于电解质膜的上表面的涂敷膜的膜厚越厚,接触间隙越大,在膜厚大于预定值时,接触间隙大于涂敷间隙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种一边以辊至辊方式使基材连续移动,一边在该基材的上表面间歇地涂敷涂敷液的间歇涂敷方法以及间歇涂敷装置
技术介绍
近年来,燃料电池作为汽车、家用、移动电话等的驱动电源而引起了关注。燃料电池是通过燃料中所含有的氢(H2)和空气中的氧(O2)的电化学反应而产生电力的发电系统,具有发电效率高,对环境的负荷轻的优点。在燃料电池中,根据使用的电解质的不同而存在着若干种类,其中有一种使用离子交换膜(电解质膜)作为电解质的固体高分子型燃料电池(PEFC:Polymer electrolytefuel cell) ο由于固体高分子型燃料电池能够在常温下工作以及小型轻量化,所以期待应用于汽车、便携设备。固体高分子型燃料电池一般是层叠多个单电池而构成的。一个单电池是用一对隔离板夹持膜电极接合体(MEA:Membrane-Electrode-Assembly)的两侧而构成的。膜电极接合体是在膜催化剂层接合体(CCM:Catalyst-coated membrane)的两侧再配置气体扩散层而成的,该膜催化剂层接合体是在电解质的薄膜(高分子电解质膜)的两个表面上形成催化剂层而成的。利用隔着高分子电解质膜配置于两侧的催化剂层和气体扩散层构成一对电极层,其中的一者是阳极,另一者是阴极。含有氢的燃料气体与阳极接触,且空气与阴极接触,从而借助电化学反应而产生电力。如这样的膜催化剂层接合体通常是以如下的方式制造的,即,一边以辊至辊方式连续运送电解质膜,一边在该电解质膜的上表面涂敷使含有白金(Pt)的催化剂粒子分散于乙醇等溶剂中的催化剂油墨(电极膏),再使该催化剂油墨干燥。当涂敷固体高分子型燃料电池的催化剂油墨时,为了消除高价的白金催化剂的损耗,要求进行在电解质膜的上表面上间歇地涂敷催化剂油墨的间歇涂敷。另外,当进行间歇涂敷时,需要在应该涂敷油墨的涂敷区域没有过量且不会不足地涂敷催化剂油墨,即需要将催化剂油墨涂敷得既覆盖整个涂敷区域又不从涂敷区域溢出。在专利文献I中披露了,一边用支撑辊支撑基材并使基材连续移动,一边将涂料从狭缝喷嘴间歇地涂敷到该基材上的技术。在专利文献I所披露的技术中,以当涂敷间歇时使狭缝喷嘴向远离支撑辊的方向移动且当涂敷时使狭缝喷嘴靠近支撑辊的方式移动,使得涂敷起始端以及末端是直线的。另外,在专利文献2、3中提出了如下的技术方案,虽然不是辊至辊的连续运送,但是一边使基板相对于喷嘴移动,一边从喷嘴向基板供给处理液以进行涂敷处理,在涂敷的最后阶段调整喷嘴与基板的间隙以改善涂敷品质。专利文献1:JP特开平7-275786号公报专利文献2:JP特开2007-190483号公报专利文献3:JP特开2007-208140号公报但是,如专利文献I所披露的技术那样,仅简单地当涂敷间歇时使喷嘴远离支撑辊,当涂敷时使喷嘴靠近支撑辊,即使能够使涂敷起始端以及末端是直线的,涂敷起始端以及末端的宽度也会变得不均匀。即,有时涂敷起始端以及末端的宽度会从涂敷区域溢出或者出现不足。另外,在专利文献2、3中,虽然披露了在涂敷的最后阶段涂敷品质改善,但是对涂敷开始时的涂敷品质改善却没有提出任何方案。这是因为,在专利文献2、3所披露的技术中,当涂敷开始时基板相对于喷嘴是停止的(即相对速度是零),不需要特别的处理也能够得到足够的涂敷品质。然而,如在制造膜催化剂层接合体的情况那样,在以辊至辊方式使基材连续移动的情况下,即使当涂敷开始时基材就以恒定速度相对于喷嘴移动,因此仅简单地使喷嘴靠近基材并喷出涂敷液是难以得到均匀的涂敷形状的。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种在涂敷开始时也能够得到均匀的涂敷形状的间歇涂敷方法以及间歇涂敷装置。为了解决上述问题,技术方案I的专利技术为一种间歇涂敷方法,一边利用第二辊卷取从第一辊送出的基材,来使该基材连续移动,一边在该基材上间歇地涂敷涂敷液,其特征在于,包括:接触工序,使在顶端形成有涂敷液的积液的狭缝喷嘴接近被支撑辊支撑的所述基材,使所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔变为能够使所述积液与所述基材的上表面接触的第一间隔,移动工序,在所述积液与所述基材的上表面接触之后,使所述狭缝喷嘴移动,以使所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔变为与第一间隔不同的第二间隔,涂敷工序,一边将所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔维持第二间隔,一边从所述狭缝喷嘴向所述基材的上表面涂敷涂敷液。另外,技术方案2的专利技术的特征在于,在技术方案I的专利技术的间歇涂敷方法中,在所述涂敷工序中形成于所述基材的上表面的涂敷膜的膜厚越厚,在所述接触工序中,第一间隔越大。另外,技术方案3的专利技术的特征在于,在技术方案2的专利技术的间歇涂敷方法中,在所述涂敷工序中形成于所述基材的上表面的涂敷膜的膜厚大于预定值的情况下,第一间隔大于第二间隔。另外,技术方案4的专利技术的特征在于,在技术方案I的专利技术的间歇涂敷方法中,涂敷液的表面张力越小,在所述接触工序中,第一间隔越大。另外,技术方案5的专利技术的特征在于,在技术方案4的专利技术的间歇涂敷方法中,在涂敷液的表面张力小于预定值的情况下,第一间隔大于第二间隔。另外,在技术方案6的专利技术的特征在于,在技术方案I?5中任一项专利技术的间歇涂敷方法中,在所述涂敷工序结束时,使所述狭缝喷嘴移动,以使所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔变为小于第二间隔的第三间隔。另外,技术方案7的专利技术的特征在于,在技术方案I?6中任一项专利技术的间歇涂敷方法中,所述基材是燃料电池的电解质膜,所述涂敷液是含有白金或者白金合金的催化剂粒子的催化剂油墨。另外,技术方案8的专利技术为一种间歇涂敷装置,一边利用第二辊卷取从第一辊送出的基材,来使该基材连续移动,一边在该基材上间歇地涂敷涂敷液,其特征在于,具有:支撑辊,支撑进行移动的所述基材,狭缝喷嘴,在被所述支撑辊支撑的所述基材上涂敷涂敷液,驱动单元,使所述狭缝喷嘴移动,以使所述狭缝喷嘴接近或者远离所述支撑辊,控制单元,控制所述驱动单元;所述控制单元控制所述驱动单元,使得在顶端形成有涂敷液的积液的所述狭缝喷嘴接近被所述支撑辊支撑的所述基材,使所述狭缝喷嘴进行移动,使得所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔变为能够使所述积液与所述基材的上表面接触的第一间隔,并且在所述积液与所述基材的上表面接触之后,使所述狭缝喷嘴进行移动,使得所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面的间隔变为与第一间隔不同的第二间隔,来在基材的上表面上涂敷涂敷液。另外,技术方案9的专利技术的特征在于,在技术方案8的专利技术的间歇涂敷装置中,一边将所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔维持第二间隔,一边从所述狭缝喷嘴涂敷涂敷液,要形成于所述基材的上表面涂敷膜的膜厚越厚,第一间隔越大。另外,技术方案10的专利技术的特征在于,在技术方案9的专利技术的间歇涂敷装置中,在形成于所述基材的上表面的涂敷膜的膜厚大于预定值的情况下,第一间隔大于第二间隔。另外,技术方案11的专利技术的特征在于,在技术方案8的专利技术的间歇涂敷装置中,涂敷液的表面张力越小,第一间隔越大。另外,技术方案12的专利技术的特征在于,在技术方案11的专利技术的间歇涂敷装置中,在涂敷液的表面张力小于预定值的情况下,第一间隔大于第本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种间歇涂敷方法,一边利用第二辊卷取从第一辊送出的基材,来使该基材连续移动,一边在该基材上间歇地涂敷涂敷液,其特征在于,包括:接触工序,使在顶端形成有涂敷液的积液的狭缝喷嘴接近被支撑辊支撑的所述基材,使所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔变为能够使所述积液与所述基材的上表面接触的第一间隔,移动工序,在所述积液与所述基材的上表面接触之后,使所述狭缝喷嘴移动,以使所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔变为与第一间隔不同的第二间隔,涂敷工序,一边将所述狭缝喷嘴的所述顶端与所述基材的上表面之间的间隔维持第二间隔,一边从所述狭缝喷嘴向所述基材的上表面涂敷涂敷液。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:高木善则
申请(专利权)人:斯克林集团公司
类型:发明
国别省市:日本;JP

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