JP2002231207A - 多孔質フィルム - Google Patents
多孔質フィルムInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】通気性能及び機械的強度に優れるとともに低温
でのＳＤ機能と保液性に優れた多孔質フィルム、該多孔
質フィルムからなる非水電解液電池用セパレーター、及
び該セパレーターを有する非水電解液電池を提供するこ
と。 【解決手段】ポリオレフィン樹脂５０〜９９重量％と、
式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｘは−ＯＣＯＮＨ−、ｎは１１以上の整数を示
す）で表される繰り返し単位を有する櫛形ポリマー１〜
５０重量％とからなる多孔質フィルム、該多孔質フィル
ムからなる非水電解液電池用セパレーターならびに該非
水電解液電池用セパレーターを有する非水電解液電池。
でのＳＤ機能と保液性に優れた多孔質フィルム、該多孔
質フィルムからなる非水電解液電池用セパレーター、及
び該セパレーターを有する非水電解液電池を提供するこ
と。 【解決手段】ポリオレフィン樹脂５０〜９９重量％と、
式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｘは−ＯＣＯＮＨ−、ｎは１１以上の整数を示
す）で表される繰り返し単位を有する櫛形ポリマー１〜
５０重量％とからなる多孔質フィルム、該多孔質フィル
ムからなる非水電解液電池用セパレーターならびに該非
水電解液電池用セパレーターを有する非水電解液電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質フィルム、
該多孔質フィルムからなる非水電解液電池用セパレータ
ー、及び該セパレーターを有する非水電解液電池に関す
る。さらに詳しくは、電池の正極負極間に配置されてこ
れらを隔離させる電池用セパレーター等として好適に用
いられる多孔質フィルム、該多孔質フィルムからなる非
水電解液電池用セパレーター、及び該セパレーターを有
する非水電解液電池に関する。
該多孔質フィルムからなる非水電解液電池用セパレータ
ー、及び該セパレーターを有する非水電解液電池に関す
る。さらに詳しくは、電池の正極負極間に配置されてこ
れらを隔離させる電池用セパレーター等として好適に用
いられる多孔質フィルム、該多孔質フィルムからなる非
水電解液電池用セパレーター、及び該セパレーターを有
する非水電解液電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウム等の軽金属を電極とする非水電
解液電池は、エネルギー密度が高く自己放電も少ないた
め、電子機器の高性能化、小型化等を背景として利用範
囲を大きく広げてきている。このような非水電解液電池
の電極としては帯状の正極、負極、及びセパレーターを
積層し捲回して構成することにより、広い有効電極面積
を確保した渦巻状捲回体が用いられている。セパレータ
ーは、基本的には両極の短絡を防止するとともに、その
多孔質構造によりイオンを透過させて電池反応を可能と
するものであるが、電池外部での誤接続等により異常電
流が発生した場合に電池内部温度の上昇に伴い樹脂が熱
変形して多孔質を防ぎ電池反応を停止させる、いわゆる
シャットダウン（ＳＤ）機能を有するものが安全性向上
の観点から採用されている。
解液電池は、エネルギー密度が高く自己放電も少ないた
め、電子機器の高性能化、小型化等を背景として利用範
囲を大きく広げてきている。このような非水電解液電池
の電極としては帯状の正極、負極、及びセパレーターを
積層し捲回して構成することにより、広い有効電極面積
を確保した渦巻状捲回体が用いられている。セパレータ
ーは、基本的には両極の短絡を防止するとともに、その
多孔質構造によりイオンを透過させて電池反応を可能と
するものであるが、電池外部での誤接続等により異常電
流が発生した場合に電池内部温度の上昇に伴い樹脂が熱
変形して多孔質を防ぎ電池反応を停止させる、いわゆる
シャットダウン（ＳＤ）機能を有するものが安全性向上
の観点から採用されている。
【０００３】このようなＳＤ機能を有するセパレーター
としては、例えば、ポリエチレン製多孔質膜やポリエチ
レンとポリプロピレンとからなる多層構造の多孔質膜等
が知られている。
としては、例えば、ポリエチレン製多孔質膜やポリエチ
レンとポリプロピレンとからなる多層構造の多孔質膜等
が知られている。
【０００４】しかしながら、昨今のリチウムイオン二次
電池等の進歩により、上記ＳＤ機能のみならず、高容量
化や低コスト化に伴い、内部圧力による電解液の浸出
（液がれ現象）や電解液量の減少に対応可能な高い保液
性を有するセパレーターが望まれている。
電池等の進歩により、上記ＳＤ機能のみならず、高容量
化や低コスト化に伴い、内部圧力による電解液の浸出
（液がれ現象）や電解液量の減少に対応可能な高い保液
性を有するセパレーターが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、通気
性能及び機械的強度に優れるとともに低温でのＳＤ機能
と保液性に優れた多孔質フィルム、該多孔質フィルムか
らなる非水電解液電池用セパレーター、及び該セパレー
ターを有する非水電解液電池を提供することにある。
性能及び機械的強度に優れるとともに低温でのＳＤ機能
と保液性に優れた多孔質フィルム、該多孔質フィルムか
らなる非水電解液電池用セパレーター、及び該セパレー
ターを有する非水電解液電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、（１）
ポリオレフィン樹脂５０〜９９重量％と、式（Ｉ）：
ポリオレフィン樹脂５０〜９９重量％と、式（Ｉ）：
【０００７】
【化２】
【０００８】（式中、Ｘは−ＯＣＯＮＨ−、ｎは１１以
上の整数を示す）で表される繰り返し単位を有する櫛形
ポリマー１〜５０重量％とからなる多孔質フィルム、
（２）前記１記載の多孔質フィルムからなる非水電解液
電池用セパレーター、並びに（３）前記２記載の非水電
解液電池用セパレーターを有する非水電解液電池、に関
する。
上の整数を示す）で表される繰り返し単位を有する櫛形
ポリマー１〜５０重量％とからなる多孔質フィルム、
（２）前記１記載の多孔質フィルムからなる非水電解液
電池用セパレーター、並びに（３）前記２記載の非水電
解液電池用セパレーターを有する非水電解液電池、に関
する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の多孔質フィルムは、マト
リックスとなるポリオレフィン樹脂に加えて、櫛形ポリ
マーを含有しており、低温ＳＤ効果と保液性に優れてい
る。櫛形ポリマーを含有した多孔質フィルムが低温ＳＤ
効果と保液性に優れる理由は明らかではないが、櫛形ポ
リマーの側鎖は部分的に弱い結晶構造をとりやすく、か
つ、ポリオレフィン類の樹脂と相溶性がよいために櫛形
ポリマーがポリオレフィン樹脂中に広く分散されてお
り、この弱い結晶構造部分は低温で易動しやすいため、
マトリックス全体の孔閉塞効果が現れるためと考えられ
る。また、櫛形ポリマーの内部に極性の高いウレタン結
合を多く有するため、ポリオレフィン樹脂単体からなる
多孔質フィルムより電解液との親和性が高まるために、
液を保ちやすいと考えられる。
リックスとなるポリオレフィン樹脂に加えて、櫛形ポリ
マーを含有しており、低温ＳＤ効果と保液性に優れてい
る。櫛形ポリマーを含有した多孔質フィルムが低温ＳＤ
効果と保液性に優れる理由は明らかではないが、櫛形ポ
リマーの側鎖は部分的に弱い結晶構造をとりやすく、か
つ、ポリオレフィン類の樹脂と相溶性がよいために櫛形
ポリマーがポリオレフィン樹脂中に広く分散されてお
り、この弱い結晶構造部分は低温で易動しやすいため、
マトリックス全体の孔閉塞効果が現れるためと考えられ
る。また、櫛形ポリマーの内部に極性の高いウレタン結
合を多く有するため、ポリオレフィン樹脂単体からなる
多孔質フィルムより電解液との親和性が高まるために、
液を保ちやすいと考えられる。
【００１０】前記櫛形ポリマーは、式（Ｉ）：
【００１１】
【化３】
【００１２】（式中、Ｘは−ＯＣＯＮＨ−、ｎは１１以
上の整数を示す）で表される繰り返し単位を有する。式
（Ｉ）で表される繰り返し単位は、側鎖間の規則的配列
が起こりやすいという観点からｎが１１以上、好ましく
は１５以上であり、他の樹脂との相溶性や合成上の観点
から、３２以下が好ましく、より好ましくは２６以下で
ある。式（Ｉ）で表される繰り返し単位は、櫛形ポリマ
ー中２５〜９５ｍｏｌ％が好ましく、３０〜９０ｍｏｌ
％がより好ましい。残りの成分としては、−ＣＨ2 −、
−ＣＨ（−ＯＨ）−など未反応部分の主骨格である。式
（Ｉ）で表される繰り返し単位が２５ｍｏｌ％以上で
は、ポリエチレンのように主鎖骨格の剛直な構造をとら
ないため、柔軟性を高める観点から好ましく、９５ｍｏ
ｌ％以下では、長鎖アルキル側鎖に基づく結晶構造によ
り固い構造とならない観点から好ましい。このような櫛
形ポリマーは、例えば、ポリビニルアルコール又はエチ
レンビニルアルコールと、式（II）： ＣＨ3 （ＣＨ2 ）n −ＮＣＯ （II） （式中、ｎは１１以上の整数を示す）で表される長鎖ア
ルキルイソシアナートを反応させることにより得ること
ができる。ここでｎは１１以上、好ましくは１５以上で
あり、３２以下が好ましく、より好ましくは２６以下で
ある。反応方法としては、ポリビニルアルコール又はエ
チレンビニルアルコール１００重量部に対して１００〜
２５０重量部の長鎖アルキルイソシアナート、例えばオ
クタデシルイソシアネートを１００〜１５０℃で１〜１
５時間反応させる。櫛形ポリマーの重量平均分子量は、
１万〜３００万が好ましく、１０万〜２５０万がより好
ましい。
上の整数を示す）で表される繰り返し単位を有する。式
（Ｉ）で表される繰り返し単位は、側鎖間の規則的配列
が起こりやすいという観点からｎが１１以上、好ましく
は１５以上であり、他の樹脂との相溶性や合成上の観点
から、３２以下が好ましく、より好ましくは２６以下で
ある。式（Ｉ）で表される繰り返し単位は、櫛形ポリマ
ー中２５〜９５ｍｏｌ％が好ましく、３０〜９０ｍｏｌ
％がより好ましい。残りの成分としては、−ＣＨ2 −、
−ＣＨ（−ＯＨ）−など未反応部分の主骨格である。式
（Ｉ）で表される繰り返し単位が２５ｍｏｌ％以上で
は、ポリエチレンのように主鎖骨格の剛直な構造をとら
ないため、柔軟性を高める観点から好ましく、９５ｍｏ
ｌ％以下では、長鎖アルキル側鎖に基づく結晶構造によ
り固い構造とならない観点から好ましい。このような櫛
形ポリマーは、例えば、ポリビニルアルコール又はエチ
レンビニルアルコールと、式（II）： ＣＨ3 （ＣＨ2 ）n −ＮＣＯ （II） （式中、ｎは１１以上の整数を示す）で表される長鎖ア
ルキルイソシアナートを反応させることにより得ること
ができる。ここでｎは１１以上、好ましくは１５以上で
あり、３２以下が好ましく、より好ましくは２６以下で
ある。反応方法としては、ポリビニルアルコール又はエ
チレンビニルアルコール１００重量部に対して１００〜
２５０重量部の長鎖アルキルイソシアナート、例えばオ
クタデシルイソシアネートを１００〜１５０℃で１〜１
５時間反応させる。櫛形ポリマーの重量平均分子量は、
１万〜３００万が好ましく、１０万〜２５０万がより好
ましい。
【００１３】本発明で用いられるポリオレフィン樹脂と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン樹脂、エチレン−アクリルモノマー共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体等の変性ポリオレフィン樹脂
が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、
２種類以上を併用してもよい。
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフ
ィン樹脂、エチレン−アクリルモノマー共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体等の変性ポリオレフィン樹脂
が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、
２種類以上を併用してもよい。
【００１４】また、多孔質フィルムの強度を高くするた
めに、ポリオレフィン樹脂として好ましくは重量平均分
子量が５×１０5 以上、好ましくは５×１０5 〜２０×
１０ 6 、より好ましくは１×１０6 〜１５×１０6 の超
高分子量ポリエチレン等の超高分子量ポリオレフィン樹
脂を使用することが好ましい。
めに、ポリオレフィン樹脂として好ましくは重量平均分
子量が５×１０5 以上、好ましくは５×１０5 〜２０×
１０ 6 、より好ましくは１×１０6 〜１５×１０6 の超
高分子量ポリエチレン等の超高分子量ポリオレフィン樹
脂を使用することが好ましい。
【００１５】本発明において、櫛形ポリマーの含有量は
樹脂組成物中１〜５０重量％の範囲であり、１〜４５重
量％がより好ましい。櫛形ポリマーの含有量は、十分な
ＳＤ性能を得る観点から、１重量％以上であり、電池用
セパレーターとしての多孔質フィルムの特性を維持する
観点から、５０重量％以下である。
樹脂組成物中１〜５０重量％の範囲であり、１〜４５重
量％がより好ましい。櫛形ポリマーの含有量は、十分な
ＳＤ性能を得る観点から、１重量％以上であり、電池用
セパレーターとしての多孔質フィルムの特性を維持する
観点から、５０重量％以下である。
【００１６】また、ポリオレフィン樹脂の含有量は、樹
脂組成物中５０〜９９重量％であり、５５〜９５重量％
が好ましく、５５〜９０重量％がより好ましい。
脂組成物中５０〜９９重量％であり、５５〜９５重量％
が好ましく、５５〜９０重量％がより好ましい。
【００１７】なお、本発明の多孔質フィルムには、必要
に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、造核剤、
顔料、帯電防止剤等の添加剤が、本発明の目的を損なわ
ない範囲で含有されていてもよい。
に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、染料、造核剤、
顔料、帯電防止剤等の添加剤が、本発明の目的を損なわ
ない範囲で含有されていてもよい。
【００１８】本発明の多孔質フィルムの空孔率は、５０
〜８０％が好ましい。針突刺強度は、５〜８Ｎ（０．７
５φ）が好ましい。保液率は、７０〜９０％が好まし
い。
〜８０％が好ましい。針突刺強度は、５〜８Ｎ（０．７
５φ）が好ましい。保液率は、７０〜９０％が好まし
い。
【００１９】本発明の多孔質フィルムの厚みは、１〜６
０μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましい。その
通気度は１００〜１０００秒／１００ｃｃが好ましく、
１００〜９００秒／１００ｃｃがより好ましい。そのＳ
Ｄ温度は１４０℃以下が好ましく、１３５℃以下がより
好ましい。
０μｍが好ましく、５〜５０μｍがより好ましい。その
通気度は１００〜１０００秒／１００ｃｃが好ましく、
１００〜９００秒／１００ｃｃがより好ましい。そのＳ
Ｄ温度は１４０℃以下が好ましく、１３５℃以下がより
好ましい。
【００２０】本発明の多孔質フィルムは、乾式成膜法、
湿式成膜法等公知の方法を利用して製造することがで
き、例えば、ポリオレフィン樹脂及び櫛形ポリマーから
なる樹脂成分と溶媒とを含有する樹脂組成物を溶融混練
し、得られた溶融混練物をシート状に成形し、該シート
状成形物を圧延処理した後、延伸及び脱溶媒処理を行う
ことにより得られる。
湿式成膜法等公知の方法を利用して製造することがで
き、例えば、ポリオレフィン樹脂及び櫛形ポリマーから
なる樹脂成分と溶媒とを含有する樹脂組成物を溶融混練
し、得られた溶融混練物をシート状に成形し、該シート
状成形物を圧延処理した後、延伸及び脱溶媒処理を行う
ことにより得られる。
【００２１】溶媒としては、例えば、ノナン、デカン、
ウンデカン、ドデカン、デカリン、流動パラフィン等の
脂肪族又は環式の炭化水素、沸点がこれらに対応する鉱
油留分等が挙げられ、流動パラフィン等の脂環式炭化水
素を多く含む不揮発性溶媒が好ましい。また、溶媒の配
合量としては、樹脂組成物中の６０〜９５重量％である
ことが好ましい。樹脂組成物と溶媒の混合物を溶融混練
し、シート状に成形する工程は、公知の方法により行う
ことができ、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いて
バッチ式で溶融混練し、ついで、冷却された金属板に挟
み込み急冷して急冷結晶化によりシート状成形物にして
もよく、Ｔダイ等を取り付けた押出機等を用いてシート
状成形物を得てもよい。なお、溶融混練は、適当な温度
条件下であればよく、特に限定されないが、好ましくは
１００〜２００℃である。
ウンデカン、ドデカン、デカリン、流動パラフィン等の
脂肪族又は環式の炭化水素、沸点がこれらに対応する鉱
油留分等が挙げられ、流動パラフィン等の脂環式炭化水
素を多く含む不揮発性溶媒が好ましい。また、溶媒の配
合量としては、樹脂組成物中の６０〜９５重量％である
ことが好ましい。樹脂組成物と溶媒の混合物を溶融混練
し、シート状に成形する工程は、公知の方法により行う
ことができ、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いて
バッチ式で溶融混練し、ついで、冷却された金属板に挟
み込み急冷して急冷結晶化によりシート状成形物にして
もよく、Ｔダイ等を取り付けた押出機等を用いてシート
状成形物を得てもよい。なお、溶融混練は、適当な温度
条件下であればよく、特に限定されないが、好ましくは
１００〜２００℃である。
【００２２】このようにして得られるシート状成形物の
厚みとしては、特に限定されないが、３〜２０ｍｍが好
ましい。
厚みとしては、特に限定されないが、３〜２０ｍｍが好
ましい。
【００２３】圧延処理は、例えば、ヒートプレスを用い
て行うことができる。圧延により、シート状成形物の厚
みを均一にして、より高強度を有する多孔質フィルムを
得ることができる。圧延処理後のシート状成形物の厚み
は、０．５〜３ｍｍが好ましい。また、圧延処理の温度
は１００〜１４０℃が好ましい。
て行うことができる。圧延により、シート状成形物の厚
みを均一にして、より高強度を有する多孔質フィルムを
得ることができる。圧延処理後のシート状成形物の厚み
は、０．５〜３ｍｍが好ましい。また、圧延処理の温度
は１００〜１４０℃が好ましい。
【００２４】前記シート状成形物の延伸処理の方式とし
ては、特に限定されるものではなく、通常のテンター
法、ロール法、インフレーション法又はこれらの方法の
組み合わせであってもよく、また、一軸延伸、二軸延伸
等のいずれの方式をも適用することができる。また、二
軸延伸の場合は、縦横同時延伸又は逐次延伸のいずれか
でもよい。延伸処理の温度は、１００〜１４０℃である
ことが好ましい。
ては、特に限定されるものではなく、通常のテンター
法、ロール法、インフレーション法又はこれらの方法の
組み合わせであってもよく、また、一軸延伸、二軸延伸
等のいずれの方式をも適用することができる。また、二
軸延伸の場合は、縦横同時延伸又は逐次延伸のいずれか
でもよい。延伸処理の温度は、１００〜１４０℃である
ことが好ましい。
【００２５】脱溶媒処理は、シート状成形物から溶媒を
除去して多孔質構造を形成させる工程であり、例えば、
シート状成形物を溶媒で洗浄して残留する溶媒を除去す
ることにより行うことができる。溶媒としては、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の炭化水素、塩化メ
チレン、四塩化炭素等の塩素炭化水素、三フッ化エタン
等のフッ化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサン等
のエーテル類、メタノール、エタノール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等の易
揮発性溶剤が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を
混合して用いることができる。かかる溶剤を用いた洗浄
方法は特に限定されず、例えば、シート状成形物を溶剤
中に浸漬して溶媒を抽出する方法、溶剤をシート状成形
物にシャワーする方法等が挙げられる。
除去して多孔質構造を形成させる工程であり、例えば、
シート状成形物を溶媒で洗浄して残留する溶媒を除去す
ることにより行うことができる。溶媒としては、ペンタ
ン、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の炭化水素、塩化メ
チレン、四塩化炭素等の塩素炭化水素、三フッ化エタン
等のフッ化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサン等
のエーテル類、メタノール、エタノール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等の易
揮発性溶剤が挙げられ、これらは単独で又は２種以上を
混合して用いることができる。かかる溶剤を用いた洗浄
方法は特に限定されず、例えば、シート状成形物を溶剤
中に浸漬して溶媒を抽出する方法、溶剤をシート状成形
物にシャワーする方法等が挙げられる。
【００２６】これらの公知の方法によって前記樹脂組成
物を成膜して多孔質フィルムを得た後、続いて、熱収縮
の防止のため、多孔質フィルムをヒートセット（熱固
定）してもよい。該ヒートセットする際の温度は、例え
ば、１１０〜１４０℃で０．１〜２時間程度行えばよ
い。
物を成膜して多孔質フィルムを得た後、続いて、熱収縮
の防止のため、多孔質フィルムをヒートセット（熱固
定）してもよい。該ヒートセットする際の温度は、例え
ば、１１０〜１４０℃で０．１〜２時間程度行えばよ
い。
【００２７】本発明の多孔質フィルムは低温ＳＤ効果及
び保液性に優れる非水電解液電池用セパレーターとして
使用することで、電池の様々な大きさや用途に対してよ
り安全性を向上させることが期待できる。
び保液性に優れる非水電解液電池用セパレーターとして
使用することで、電池の様々な大きさや用途に対してよ
り安全性を向上させることが期待できる。
【００２８】本発明の非水電解液電池は、前記多孔質フ
ィルムをセパレーターとして有するものであればよく、
その構造、構成物質、及び製造方法等については通常の
非水電解液電池及びその製造方法に用いられているもの
であれば特に限定はない。該非水電解液電池は、本発明
の多孔質フィルムを用いるので安全性に優れたものであ
る。
ィルムをセパレーターとして有するものであればよく、
その構造、構成物質、及び製造方法等については通常の
非水電解液電池及びその製造方法に用いられているもの
であれば特に限定はない。該非水電解液電池は、本発明
の多孔質フィルムを用いるので安全性に優れたものであ
る。
【００２９】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。なお、実施例における試験方法は次の通りである。
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。なお、実施例における試験方法は次の通りである。
【００３０】（フィルムの膜厚）１／１００００シック
ネスゲージ及び多孔質フィルムの断面の走査型電子顕微
鏡により測定する。
ネスゲージ及び多孔質フィルムの断面の走査型電子顕微
鏡により測定する。
【００３１】（空孔率）フィルムの単位面積Ｓ（ｃ
ｍ2 ）あたりの重量Ｗ（ｇ）、平均厚みｔ（μｍ）およ
び密度ｄ（ｇ／ｃｍ3 ）から下式にて算出した。 空孔率（％）＝（１−（１０4 ×Ｗ／Ｓ／ｔ／ｄ））×
１００
ｍ2 ）あたりの重量Ｗ（ｇ）、平均厚みｔ（μｍ）およ
び密度ｄ（ｇ／ｃｍ3 ）から下式にて算出した。 空孔率（％）＝（１−（１０4 ×Ｗ／Ｓ／ｔ／ｄ））×
１００
【００３２】（通気度）ＪＩＳ Ｐ８１１７に準拠して
測定する。
測定する。
【００３３】（針突刺強度）カトーテック（株）製の圧
縮試験機ＫＥＳ−Ｇ５を用いて測定し、測定により得ら
れた荷重変位曲線より最大荷重を読みとり、針突刺強度
値とする。針は、直径１．０ｍｍ、先端の曲率半径０．
７５ｍｍを用い、２ｃｍ／秒の速度で行う。
縮試験機ＫＥＳ−Ｇ５を用いて測定し、測定により得ら
れた荷重変位曲線より最大荷重を読みとり、針突刺強度
値とする。針は、直径１．０ｍｍ、先端の曲率半径０．
７５ｍｍを用い、２ｃｍ／秒の速度で行う。
【００３４】（ＳＤ温度）２５ｍｍφの筒状の試験室を
有し、試験室が密閉可能なステンレス鋼製のセルを使用
し、下部電極は２０ｍｍφ、上部電極は１０ｍｍφの白
金板（厚さ１．０ｍｍ）を使用する。２４ｍｍφに打ち
抜いた測定試料を電解液に浸漬させ電解液を含浸し、電
極間に挟み、セルにセットする。電極はセルに設けられ
たばねにて一定の面圧がかかるようにする。電解液はプ
ロピレンカーボネートとジメトキシエタンを容量比で
１：１の割合で混合した溶媒に、ホウフッ化リチウムを
１．０ｍｏｌ／１の濃度になるように溶解したものを使
用する。
有し、試験室が密閉可能なステンレス鋼製のセルを使用
し、下部電極は２０ｍｍφ、上部電極は１０ｍｍφの白
金板（厚さ１．０ｍｍ）を使用する。２４ｍｍφに打ち
抜いた測定試料を電解液に浸漬させ電解液を含浸し、電
極間に挟み、セルにセットする。電極はセルに設けられ
たばねにて一定の面圧がかかるようにする。電解液はプ
ロピレンカーボネートとジメトキシエタンを容量比で
１：１の割合で混合した溶媒に、ホウフッ化リチウムを
１．０ｍｏｌ／１の濃度になるように溶解したものを使
用する。
【００３５】このセルに熱伝対温度計と抵抗計を接続し
て、温度と抵抗を測定できるようにし、１８０℃恒温器
中へ投入し、温度と抵抗を測定する。１００〜１５０℃
の平均昇速温度は１０℃／分である。この測定により、
抵抗が１００Ω・ｃｍ2 に達した時の温度をＳＤ温度と
する。
て、温度と抵抗を測定できるようにし、１８０℃恒温器
中へ投入し、温度と抵抗を測定する。１００〜１５０℃
の平均昇速温度は１０℃／分である。この測定により、
抵抗が１００Ω・ｃｍ2 に達した時の温度をＳＤ温度と
する。
【００３６】（保液率）５ｃｍ×５ｃｍサイズの多孔質
フィルムを用意し、その表面にｎ−ヘキサデカンを滴下
する。ｎ−ヘキサデカンの含浸後、上面に吸液シートを
置き、さらに多孔質フィルムの上下をアルミ板で挟んで
２．５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で３０秒間加圧する。保液率
を下記式から求める。 保液率（％）＝（セパレーターに残っていた液量）／
（加えた液量）×１００
フィルムを用意し、その表面にｎ−ヘキサデカンを滴下
する。ｎ−ヘキサデカンの含浸後、上面に吸液シートを
置き、さらに多孔質フィルムの上下をアルミ板で挟んで
２．５ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で３０秒間加圧する。保液率
を下記式から求める。 保液率（％）＝（セパレーターに残っていた液量）／
（加えた液量）×１００
【００３７】実施例１ 超高分子量ポリエチレン（重量平均分子量：３×ｌ
０6 ）１１重量部、エチレンビニルアルコールとオクタ
デシルイソシアナートとの重合物である「Ｐｅｅｌｏｉ
ｌ１０１０」（一方社油脂工業製）４重量部及び流動パ
ラフィン８５重量部をスラリー状に均一混合し、１６０
℃の温度で小型ニーダーを用いて約６０分間溶融混練を
行った。得られた溶融混練物を０℃に冷却された金属板
に挟み込み、シート状に急冷した。これらの急冷結晶化
させたシート状成形物を、約１２０℃でシート厚が０．
５ｍｍになるまでヒートプレスした。次に、約１２０℃
で同時に縦横３．５×３．５倍に二軸延伸し、ヘプタン
を使用して脱溶媒処理を行って、多孔質フィルムを得
た。
０6 ）１１重量部、エチレンビニルアルコールとオクタ
デシルイソシアナートとの重合物である「Ｐｅｅｌｏｉ
ｌ１０１０」（一方社油脂工業製）４重量部及び流動パ
ラフィン８５重量部をスラリー状に均一混合し、１６０
℃の温度で小型ニーダーを用いて約６０分間溶融混練を
行った。得られた溶融混練物を０℃に冷却された金属板
に挟み込み、シート状に急冷した。これらの急冷結晶化
させたシート状成形物を、約１２０℃でシート厚が０．
５ｍｍになるまでヒートプレスした。次に、約１２０℃
で同時に縦横３．５×３．５倍に二軸延伸し、ヘプタン
を使用して脱溶媒処理を行って、多孔質フィルムを得
た。
【００３８】実施例２ 超高分子量ポリエチレン（重量平均分子量：３×ｌ
０6 ）１２重量部、ポリビニルアルコールとオクタデシ
ルイソシアナートとの重合物である下記の調製例１で得
られたポリマー３重量部及び流動パラフィン８５重量部
を用いてスラリー状に均一混合した以外は、実施例１と
同様にして、多孔質フィルムを得た。
０6 ）１２重量部、ポリビニルアルコールとオクタデシ
ルイソシアナートとの重合物である下記の調製例１で得
られたポリマー３重量部及び流動パラフィン８５重量部
を用いてスラリー状に均一混合した以外は、実施例１と
同様にして、多孔質フィルムを得た。
【００３９】調製例１ ポリビニルアルコール１００重量部およびオクタデシル
イソシアネート１５０重量部、ジブチルチンジラウレー
ト２重量部をキシレン７５０重量部に溶解させ、１００
℃で２時間ついで１３０℃で２時間、さらに１４５℃で
６時間反応させた。得られた生成物を脱溶媒して固形状
の櫛形ポリマーを得た。このポリマーの重量平均分子量
は４０万であった。
イソシアネート１５０重量部、ジブチルチンジラウレー
ト２重量部をキシレン７５０重量部に溶解させ、１００
℃で２時間ついで１３０℃で２時間、さらに１４５℃で
６時間反応させた。得られた生成物を脱溶媒して固形状
の櫛形ポリマーを得た。このポリマーの重量平均分子量
は４０万であった。
【００４０】比較例１ 超高分子量ポリエチレン（重量平均分子量：３×１
０6 ）１１重量部、高密度ポリエチレン（重量平均分子
量：２０万）４重量部及び流動パラフィン８５重量部を
用いてスラリー状に均一混合した以外は、実施例１と同
様にして、多孔質フィルムを得た。
０6 ）１１重量部、高密度ポリエチレン（重量平均分子
量：２０万）４重量部及び流動パラフィン８５重量部を
用いてスラリー状に均一混合した以外は、実施例１と同
様にして、多孔質フィルムを得た。
【００４１】実施例、比較例で得られた多孔質フィルム
の膜厚、空孔率、通気度、針突刺強度、ＳＤ温度及び保
液率を表１に示す。
の膜厚、空孔率、通気度、針突刺強度、ＳＤ温度及び保
液率を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【発明の効果】本発明の多孔質フィルムは、透過性能、
突刺強度に優れるとともに低温でのＳＤ機能と保液性に
優れたものであり、該多孔質フィルムを非水電解液電池
用セパレーターとして用いることで、安全性に優れた、
様々な大きさや用途の非水電解液電池を提供することが
できる。
突刺強度に優れるとともに低温でのＳＤ機能と保液性に
優れたものであり、該多孔質フィルムを非水電解液電池
用セパレーターとして用いることで、安全性に優れた、
様々な大きさや用途の非水電解液電池を提供することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｃ Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ Ｆターム(参考） 4F074 AA16A AA42E AA43E CB34 CC02X CC03X CC04Y DA02 DA08 DA23 DA49 4J002 BB031 BB061 BB071 BB121 BE022 4J100 AA02Q AD02P AH39P BA38H CA01 CA31 HA61 HC51 5H021 CC08 EE04 EE05 EE16 HH01 5H029 AJ03 AJ12 AL12 AM03 AM04 AM05 BJ14
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリオレフィン樹脂５０〜９９重量％
と、式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｘは−ＯＣＯＮＨ−、ｎは１１以上の整数を示
す）で表される繰り返し単位を有する櫛形ポリマー１〜
５０重量％とからなる多孔質フィルム。 - 【請求項２】 櫛形ポリマーが、ポリビニルアルコール
又はエチレンビニルアルコールと、式（II）： ＣＨ3 （ＣＨ2 ）n −ＮＣＯ （II） （式中、ｎは１１以上の整数を示す）で表される長鎖ア
ルキルイソシアナートとから得られる重合体である請求
項１記載の多孔質フィルム。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の多孔質フィルムか
らなる非水電解液電池用セパレーター。 - 【請求項４】 請求項３記載の非水電解液電池用セパレ
ーターを有する非水電解液電池。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027277A JP4758552B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 多孔質フィルム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001027277A JP4758552B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 多孔質フィルム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002231207A true JP2002231207A (ja) | 2002-08-16 |
| JP4758552B2 JP4758552B2 (ja) | 2011-08-31 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001027277A Expired - Fee Related JP4758552B2 (ja) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | 多孔質フィルム |
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| JP (1) | JP4758552B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014220079A (ja) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| JP2016102135A (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 三菱樹脂株式会社 | 多孔体及びその製造方法 |
| CN114665227A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-24 | 哈尔滨工业大学无锡新材料研究院 | 一种高浸润性的锂离子电池隔膜及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5287433A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-21 | Hitachi Chem Co Ltd | Backing treatment agent |
| JPS6281475A (ja) * | 1985-10-05 | 1987-04-14 | Nitto Electric Ind Co Ltd | 剥離性処理剤及びその製造法 |
| JPH09153354A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-06-10 | Showa Denko Kk | 電気化学装置のセパレーター用フィルム、その製造方法及び用途 |
| JPH1140132A (ja) * | 1997-05-21 | 1999-02-12 | Showa Denko Kk | 電気化学素子用セパレータ及びその用途 |
-
2001
- 2001-02-02 JP JP2001027277A patent/JP4758552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114665227A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-24 | 哈尔滨工业大学无锡新材料研究院 | 一种高浸润性的锂离子电池隔膜及其制备方法 |
| CN114665227B (zh) * | 2022-03-23 | 2024-04-09 | 哈尔滨工业大学无锡新材料研究院 | 一种高浸润性的锂离子电池隔膜及其制备方法 |
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| JP4758552B2 (ja) | 2011-08-31 |
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