JP2017027852A - Separator for power storage element - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator material excellent in both adhesion to an electrode and ion permeability, and capable of manufacturing a battery having excellent battery characteristics in a short process time.SOLUTION: In a separator for a power storage element including a polyolefin porous base material, and a thermoplastic polymer layer placed on at least one side of the porous base material, the peel strength between the separator for a power storage element and an electrode is 0.147 N/cm or more, when the separator for a power storage element and the electrode are superposed and roll pressed at a press speed of 2 m/min., and the value obtained by subtracting the air permeability of the porous base material from that of the separator for a power storage element is 100 seconds or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は蓄電素子用セパレータに関する。   The present invention relates to a separator for a storage element.

近年、リチウムイオン二次電池に代表される蓄電素子の開発が、活発に行われていた。通常、蓄電素子には、微多孔膜(セパレータ)が正負極間に設けられている。このようなセパレータは、正負極間の直接的な接触を防ぎ、かつ微多孔中に保持した電解液を通じイオンを透過させる機能を有する。
非水電解液電池のサイクル特性又は安全性を向上するために、セパレータの改良が検討されている。
In recent years, development of power storage elements represented by lithium ion secondary batteries has been actively conducted. Usually, a power storage element is provided with a microporous film (separator) between positive and negative electrodes. Such a separator has a function of preventing direct contact between the positive and negative electrodes and allowing ions to permeate through the electrolytic solution held in the micropores.
In order to improve the cycle characteristics or safety of the nonaqueous electrolyte battery, improvement of the separator has been studied.

例えば、特許文献1は、セパレータの密着性を高め、膜剥れを防止することにより、電池の安全性を向上し、性能低下を抑制することを目的とする。該特許公報には、スチレン−ブタジエン系ゴムを接着層として用いるセパレータが開示されており、該セパレータが電極及び他の部材との密着性に優れると説明されている。
特許文献2には、電池抵抗を低減して電池パワーを向上するためのセパレータとして、ゲル状ポリマーを部分コートしたセパレータが開示されている。
特許文献3は、セパレータの接着性を高めることによって、電池製造の効率化と高温においても熱収縮率の小さいセパレータを提供することを目的とする。そして、基材多孔質フィルムに部分架橋接着剤を担持させて成るセパレータが、上記目的を達成すると説明している。
For example, Patent Document 1 aims to improve battery safety and suppress performance degradation by improving separator adhesion and preventing film peeling. The patent publication discloses a separator using styrene-butadiene rubber as an adhesive layer, and it is described that the separator is excellent in adhesion to electrodes and other members.
Patent Document 2 discloses a separator partially coated with a gel polymer as a separator for reducing battery resistance and improving battery power.
Patent Document 3 aims to provide a separator with a low thermal shrinkage rate even at high temperatures by increasing the efficiency of battery manufacture by increasing the adhesion of the separator. It is described that a separator formed by supporting a partially crosslinked adhesive on a substrate porous film achieves the above object.

特許文献4は、強度が高く、割れの生じ難いセパレータに関し、コアシェル構造を有するポリマー粒子バインダと、非導電性粒子と、を含む二次電池用多孔膜(セパレータ)を開示している。
特許文献5は、耐熱性に優れて電池の安全性が改善されたリチウム2次電池用セパレータに関し、特定のガラス転移温度を有するバインダと有機粒子とを含む塗工層を具備するセパレータを開示する。
特許文献6には、特定のコアシェル構造を有するポリマー粒子を含有する接着層を有するセパレータが開示されている。
Patent Document 4 discloses a porous membrane (separator) for a secondary battery that includes a polymer particle binder having a core-shell structure and non-conductive particles with respect to a separator that has high strength and is less likely to crack.
Patent Document 5 discloses a separator for a lithium secondary battery that has excellent heat resistance and improved battery safety, and includes a separator having a coating layer containing a binder having a specific glass transition temperature and organic particles. .
Patent Document 6 discloses a separator having an adhesive layer containing polymer particles having a specific core-shell structure.

特許文献7〜10は、高温貯蔵特性及び充放電サイクル特性に優れるリチウム二次電池の提供を目的とし、特定の融点を有する樹脂を主成分とする樹脂多孔質層(I)と、耐熱温度が高いフィラー及び樹脂バインダを含む樹脂多孔質層(II)と、を有するセパレータが開示されている。
特許文献11は、電解液存在下でも密着性が損なわれないセパレータに関し、ゲル化度の異なる2種類の接着性樹脂を含有する絶縁性樹脂から成る多孔質層を有するセパレータが開示されている。該セパレータは、広い温度範囲でイオン伝導性が高いと説明されている。
特許文献12〜14は、短い工程時間で接着性の高いセパレータを与える技術に関する。これらの特許文献には、それぞれ、特定のコアシェル構造を有するポリマー粒子バインダを含有する接着層を具備するセパレータが開示されている。
Patent Documents 7 to 10 are intended to provide a lithium secondary battery excellent in high-temperature storage characteristics and charge / discharge cycle characteristics, and have a resin porous layer (I) mainly composed of a resin having a specific melting point, and a heat resistant temperature. A separator having a resin porous layer (II) containing a high filler and a resin binder is disclosed.
Patent document 11 relates to a separator whose adhesion is not impaired even in the presence of an electrolytic solution, and discloses a separator having a porous layer made of an insulating resin containing two types of adhesive resins having different gelation degrees. The separator is described as having high ionic conductivity over a wide temperature range.
Patent Documents 12 to 14 relate to a technique for providing a separator having high adhesiveness in a short process time. Each of these patent documents discloses a separator having an adhesive layer containing a polymer particle binder having a specific core-shell structure.

特表2008−521964号公報Special table 2008-521964 特表2006−525624号公報JP-T-2006-525624 特開2004−342572号公報JP 2004-342572 A 国際公開第2011/040474号International Publication No. 2011/040474 特開2013−251259号公報JP2013-251259A 国際公開第2013/047853号International Publication No. 2013/047853 特開2014−170752号公報JP 2014-170752 A 特開2014−026986号公報JP 2014-026986 A 特開2011−054502号公報JP 2011-0504502 A 特開2011−023186号公報JP 2011-023186 A 特開2005−056800号公報JP 2005-056800 A 国際公開第2013/141140号International Publication No. 2013/141140 国際公開第2013/146515号International Publication No. 2013/146515 国際公開第2013/151144号International Publication No. 2013/151144

特許文献1では、その実施例においてセパレータの密着性のみが評価されており、サイクル特性等の電池性能は一切検証されていない。特許文献2〜4の実施例においては、電池の実使用に即した検証は行われていない。
近年、電池の製造工程におけるコスト削減及び製品歩留まりの向上が以前に増して強く叫ばれている。そのため、セパレータの分野においては、上記のような実際的な特性が十分に検証されていることの他、工程時間の短縮と、セパレータの接着性の向上と、を高いレベルで両立すべき要請が高まっている。
しかしながら、特許文献5及び6は、セパレータの接着性については考慮していない。
In Patent Document 1, only the adhesion of the separator is evaluated in the example, and battery performance such as cycle characteristics is not verified at all. In Examples of Patent Documents 2 to 4, verification according to actual use of the battery is not performed.
In recent years, cost reduction and improvement in product yield in the battery manufacturing process have been screamed more strongly than ever before. Therefore, in the field of separators, in addition to the fact that the above-mentioned practical characteristics have been sufficiently verified, there is a demand to achieve both a reduction in process time and an improvement in separator adhesion at a high level. It is growing.
However, Patent Documents 5 and 6 do not consider the adhesiveness of the separator.

特許文献6〜12は、接着性の高いセパレータの提供を目的の1つとしている。しかしながら、特許文献6では、実施例において、電池の実使用に即した検証は行われていない。特許文献7〜10では、樹脂多孔質層(I)上に樹脂多孔質層(II)を形成した後、80℃において1分間のプレスを行ったうえで、セパレータの接着性を評価しており;
特許文献11では、絶縁性樹脂から成る多孔質層の形成を恒温槽内で1時間静置する手法によっており;
セパレータの製造において工程時間短縮の要請があることを、全く認識していない。
Patent Documents 6 to 12 are intended to provide a separator with high adhesiveness. However, in patent document 6, in the Examples, verification based on actual use of the battery is not performed. In patent documents 7-10, after forming resin porous layer (II) on resin porous layer (I), after performing press for 1 minute at 80 ° C, adhesiveness of a separator is evaluated. ;
In Patent Document 11, the formation of a porous layer made of an insulating resin is performed by a method of standing for 1 hour in a thermostatic chamber;
There is no recognition that there is a need to shorten the process time in the manufacture of separators.

特許文献12〜14は、短い工程時間で接着性の高いセパレータを提供することを目的の1つとしている点で、本発明と類似の視野を有するものである。しかしながらこれらの特許文献の実施例においては、電池の製造におけるプレス時間として10秒の時間を採用しており、工程時間短縮の効果は不十分である。
本発明は、上記のような現状に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、短い工程時間で電池特性に優れる電池を製造することができ、電極との接着性乃至密着性、及びイオン透過性の双方に優れる、蓄電素子用のセパレータ材料を提供することを目的とする。
Patent Documents 12 to 14 have a field of view similar to the present invention in that one of the purposes is to provide a separator having high adhesiveness in a short process time. However, in the examples of these patent documents, a time of 10 seconds is adopted as the press time in the production of the battery, and the effect of shortening the process time is insufficient.
The present invention has been made in view of the above situation. An object of the present invention is to provide a separator material for a storage element that can produce a battery having excellent battery characteristics in a short process time, and is excellent in both adhesion and adhesion to an electrode and ion permeability. With the goal.

上記の目的を達成する本発明は、以下のとおりである。
[1]
ポリオレフィン多孔性基材、及び該多孔性基材の少なくとも片面に配置された熱可塑性ポリマー層を含む蓄電素子用セパレータであって、
前記蓄電素子用セパレータと電極とを重ね合わせてプレス速度2m/分でロールプレスを行ったときの前記蓄電素子用セパレータと前記電極との間の剥離強度が0.147N/cm以上であり、そして
前記蓄電素子用セパレータの透気度から前記多孔性基材の透気度を引いた値が100秒/100cc以下であることを特徴とする、前記蓄電素子用セパレータ。
[2]
前記熱可塑性ポリマー層に含有される熱可塑性ポリマーが、粒子状熱可塑性ポリマーであり、かつ
該粒子状熱可塑性ポリマーについてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(Si)を用いて下記数式:
{式中、Siは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である}によって定義される分散(σ)が、0.01以上0.7以下である、[1]に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
[3]
前記熱可塑性ポリマー層の表面被覆率が、前記ポリオレフィン多孔性基材のうちの前記熱可塑性ポリマー層が配置された面の面積に対して、5〜80%である、[1]又は[2]に記載の蓄電素子用セパレータ。
[4]
[1]〜[3]のいずれか一項に記載の蓄電素子用セパレータと、
正極と、
負極と、
から構成されて成ることを特徴とする、積層体。
[5]
[4]に記載の積層体を捲回して成ることを特徴とする、捲回体。
[6]
[1]〜[3]のいずれか一項に記載の蓄電素子用セパレータと、
正極と、
負極と、
電解液と、
から構成されて成ることを特徴とする、二次電池。
[7]
[1]〜[3]のいずれか一項に記載の蓄電素子用セパレータと、
集電体及び該集電体の少なくとも片面上に形成された活物質層を有する電極と、
を重ね合わせて1秒以下のプレスを行う工程を含むことを特徴とする、蓄電素子の製造方法。
The present invention for achieving the above object is as follows.
[1]
A separator for an electricity storage device comprising a polyolefin porous substrate, and a thermoplastic polymer layer disposed on at least one surface of the porous substrate,
The peel strength between the electricity storage element separator and the electrode when the electricity storage element separator and the electrode are overlapped and roll pressed at a pressing speed of 2 m / min is 0.147 N / cm or more, and The value obtained by subtracting the air permeability of the porous substrate from the air permeability of the electricity storage element separator is 100 seconds / 100 cc or less.
[2]
The thermoplastic polymer contained in the thermoplastic polymer layer is a particulate thermoplastic polymer, and using the Voronoi polygonal area (Si) obtained by Voronoi division of the particulate thermoplastic polymer, :
{Wherein Si is the actual value of the area of the Voronoi polygon, m is the average value of the area of the Voronoi polygon, and n is the total number of Voronoi polygons}. The storage device separator according to [1], wherein the dispersion (σ 2 ) is 0.01 or more and 0.7 or less.
[3]
[1] or [2], wherein the surface coverage of the thermoplastic polymer layer is 5 to 80% with respect to the area of the surface of the polyolefin porous substrate on which the thermoplastic polymer layer is disposed. The separator for electrical storage elements described in 1.
[4]
[1] to [3] A storage element separator according to any one of
A positive electrode;
A negative electrode,
It is comprised from these, The laminated body characterized by the above-mentioned.
[5]
A wound body obtained by winding the laminated body according to [4].
[6]
[1] to [3] A storage element separator according to any one of
A positive electrode;
A negative electrode,
An electrolyte,
A secondary battery comprising:
[7]
[1] to [3] A storage element separator according to any one of
An electrode having an active material layer formed on at least one surface of the current collector and the current collector;
A method for manufacturing a power storage element, comprising a step of pressing for 1 second or less by superimposing the two.

本発明によれば、短い工程時間で電池特性に優れる蓄電素子を製造することができ、電極との接着性、及びイオン透過性の双方に優れる蓄電素子用セパレータが提供される。該蓄電素子用セパレータは、例えばリチウムイオン二次電池のセパレータとして好適に使用することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrical storage element which is excellent in a battery characteristic can be manufactured in a short process time, and the separator for electrical storage elements which is excellent in both the adhesiveness with an electrode and ion permeability is provided. The electrical storage element separator can be suitably used as a separator of a lithium ion secondary battery, for example.

図1は、ポリマー層の表面を観察した写真の一例を示す。FIG. 1 shows an example of a photograph observing the surface of the polymer layer. 図2は、図1の観察視野に含まれる熱可塑性ポリマーを、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に特定した結果の一例を示す。FIG. 2 shows an example of a result of automatically specifying a thermoplastic polymer included in the observation visual field of FIG. 1 using image processing software. 図3は、図2で特定された複数の粒子にボロノイ分割を行なってボロノイ多角形を得た結果の一例を示す。FIG. 3 shows an example of a result obtained by performing Voronoi division on the plurality of particles identified in FIG. 2 to obtain a Voronoi polygon. 図4は、図3で得られたボロノイ多角形の面積を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に算出した結果の一例を示す。FIG. 4 shows an example of a result of automatically calculating the area of the Voronoi polygon obtained in FIG. 3 using image processing software. 図5は、セパレータ上に配置された熱可塑性ポリマー粒子を観察する95視野のうちの19視野から成る1区画を設定する方法の一例を示す。FIG. 5 shows an example of a method for setting one section composed of 19 views out of 95 views for observing the thermoplastic polymer particles arranged on the separator. 図6は、セパレータ上に配置された熱可塑性ポリマー粒子を観察する95視野を包含する5区画を設定する方法の一例を示す。FIG. 6 shows an example of a method for setting five sections including 95 visual fields for observing thermoplastic polymer particles arranged on a separator.

<蓄電素子用セパレータ>
本発明の蓄電素子用セパレータは、ポリオレフィン多孔性基材、及び該多孔性基材の少なくとも片面に配置された熱可塑性ポリマー層を含む。この蓄電素子用セパレータは、ポリオレフィン多孔性基材及び熱可塑性ポリマー層のみから成っていてもよいし、これら以外にフィラー多孔層を更に有していてもよい。本発明の蓄電素子用セパレータがフィラー多孔層を有する場合、該フィラー多孔層は、ポリオレフィン多孔性基材の片面又は両面に配置される。フィラー多孔層を有する面に熱可塑性ポリマー層を配置する場合、これらの相互位置関係は任意であるが、ポリオレフィン多孔性基材上に、フィラー多孔層及び熱可塑性ポリマー層をこの順に積層することが好ましい。
本発明の蓄電素子用セパレータを構成する各部材、及び蓄電素子用セパレータの製造方法の好ましい実施形態について、以下に詳細に説明する。
<Separator for power storage element>
The separator for an electricity storage device of the present invention includes a polyolefin porous substrate and a thermoplastic polymer layer disposed on at least one surface of the porous substrate. This electricity storage element separator may consist of only a polyolefin porous substrate and a thermoplastic polymer layer, or may further include a filler porous layer. When the separator for electrical storage elements of this invention has a filler porous layer, this filler porous layer is arrange | positioned at the single side | surface or both surfaces of a polyolefin porous base material. When the thermoplastic polymer layer is disposed on the surface having the filler porous layer, the mutual positional relationship between these is arbitrary, but the filler porous layer and the thermoplastic polymer layer may be laminated in this order on the polyolefin porous substrate. preferable.
Preferred embodiments of each member constituting the electricity storage element separator of the present invention and a method for producing the electricity storage element separator will be described in detail below.

[ポリオレフィン多孔性基材]
本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材としては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィンを含有するポリオレフィン樹脂組成物から構成される多孔膜が挙げられ、ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜であることが好ましい。本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材におけるポリオレフィン樹脂の含有量は特に限定されないが、蓄電素子用セパレータとして用いた場合のシャットダウン性能などの観点から、該多孔性基材を構成する全成分の50質量%以上100質量%以下をポリオレフィン樹脂が占めるポリオレフィン樹脂組成物から成る多孔膜であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂が占める割合は60質量%以上100質量%以下がより好ましく、70質量%以上100質量%以下であることが更に好ましい。
[Polyolefin porous substrate]
Although it does not specifically limit as a polyolefin porous substrate in this embodiment, For example, the porous membrane comprised from the polyolefin resin composition containing polyolefin is mentioned, It is a porous membrane which has polyolefin resin as a main component. preferable. The content of the polyolefin resin in the polyolefin porous substrate in the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of shutdown performance when used as a separator for a power storage element, 50 mass of all components constituting the porous substrate. It is preferable that it is a porous film which consists of a polyolefin resin composition which polyolefin resin occupies% -100 mass%. The proportion of the polyolefin resin is more preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, and further preferably 70% by mass or more and 100% by mass or less.

ポリオレフィン樹脂は、特に限定されないが、通常の押出、射出、インフレーション、及びブロー成形等に使用するポリオレフィン樹脂でよく、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン等のホモポリマー及びコポリマー、多段ポリマー等を使用することができる。また、これらのホモポリマー及びコポリマー、多段ポリマーから成る群から選ばれるポリオレフィンを単独で、又は混合して使用することもできる。
ポリオレフィン樹脂の代表例としては、特に限定されないが、例えば、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、アタクティックポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダムコポリマー、ポリブテン、エチレンプロピレンラバー等が挙げられる。
蓄電デバイス用セパレータとして使用するポリオレフィン多孔性基材の材料としては、低融点であり、かつ高強度であることから、特に高密度ポリエチレンを主成分とする樹脂を使用することが好ましい。
The polyolefin resin is not particularly limited, and may be a polyolefin resin used for normal extrusion, injection, inflation, blow molding, and the like, and includes ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, and Homopolymers and copolymers such as 1-octene, multistage polymers and the like can be used. In addition, polyolefins selected from the group consisting of these homopolymers and copolymers and multistage polymers can be used alone or in admixture.
Representative examples of the polyolefin resin are not particularly limited, but for example, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, isotactic polypropylene, atactic polypropylene, ethylene-propylene Random copolymer, polybutene, ethylene propylene rubber and the like can be mentioned.
As a material for the polyolefin porous substrate used as a separator for an electricity storage device, it is preferable to use a resin mainly composed of high-density polyethylene because it has a low melting point and a high strength.

ポリオレフィン多孔性基材の耐熱性を向上させるために、ポリプロピレンと、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂とを含む樹脂組成物から成る多孔膜を用いることがより好ましい。
ここで、ポリプロピレンの立体構造は、限定されるものではなく、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン及びアタクティックポリプロピレンのいずれでもよい。
ポリオレフィン樹脂組成物中の総ポリオレフィンに対するポリプロピレンの割合は、特に限定されないが、耐熱性と良好なシャットダウン機能の両立の観点から、1〜35質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜20質量%、更に好ましくは4〜10質量%である。
In order to improve the heat resistance of the polyolefin porous substrate, it is more preferable to use a porous film made of a resin composition containing polypropylene and a polyolefin resin other than polypropylene.
Here, the three-dimensional structure of polypropylene is not limited, and any of isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene, and atactic polypropylene may be used.
The ratio of polypropylene to the total polyolefin in the polyolefin resin composition is not particularly limited, but is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 3 to 20% by mass from the viewpoint of achieving both heat resistance and a good shutdown function. %, More preferably 4 to 10% by mass.

この場合、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂としては、限定されるものではなく、例えば、エチレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン等のオレフィン炭化水素のホモポリマー又はコポリマーが挙げられる。具体的には、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリブテン、エチレン−プロピレンランダムコポリマー等が挙げられる。   In this case, the polyolefin resin other than polypropylene is not limited. For example, homopolymers of olefin hydrocarbons such as ethylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene or the like Mention may be made of copolymers. Specifically, examples of the polyolefin resin other than polypropylene include polyethylene, polybutene, and ethylene-propylene random copolymer.

ポリオレフィン多孔性基材の孔が熱溶融により閉塞するシャットダウン特性の観点から、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂として、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等のポリエチレンを用いることが好ましい。これらの中でも、強度の観点から、JIS K 7112に従って測定した密度が0.93g/cm以上であるポリエチレンを使用することがより好ましい。 From the viewpoint of shutdown characteristics in which the pores of the polyolefin porous substrate are blocked by heat melting, polyolefin resins other than polypropylene include low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, etc. It is preferable to use polyethylene. Among these, from the viewpoint of strength, it is more preferable to use polyethylene having a density measured according to JIS K 7112 of 0.93 g / cm 3 or more.

ポリオレフィン多孔性基材を構成するポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量は、特に限定されないが、3万以上1,200万以下であることが好ましく、より好ましくは5万以上200万未満、更に好ましくは10万以上100万未満である。粘度平均分子量が3万以上であると、溶融成形の際のメルトテンションが大きくなり成形性が良好になると共に、ポリマー同士の絡み合いにより高強度となる傾向にあるため好ましい。一方、粘度平均分子量が1,200万以下であると、均一に溶融混練をすることが容易となり、シートの成形性、特に厚み安定性に優れる傾向にあるため好ましい。更に、粘度平均分子量が100万未満であると、温度上昇時に孔を閉塞し易く、良好なシャットダウン機能が得られる傾向にあるため好ましい。   The viscosity average molecular weight of the polyolefin resin constituting the polyolefin porous substrate is not particularly limited, but is preferably 30,000 or more and 12 million or less, more preferably 50,000 or more and less than 2 million, and still more preferably 100,000. More than 1 million. A viscosity average molecular weight of 30,000 or more is preferable because the melt tension during melt molding increases, moldability is improved, and the strength tends to increase due to entanglement between polymers. On the other hand, when the viscosity average molecular weight is 12 million or less, it is easy to uniformly melt and knead, and it tends to be excellent in sheet formability, particularly thickness stability, which is preferable. Furthermore, when the viscosity average molecular weight is less than 1,000,000, it is preferable because pores are likely to be blocked when the temperature rises and a good shutdown function tends to be obtained.

例えば、粘度平均分子量100万未満のポリオレフィンを単独で使用する代わりに、粘度平均分子量200万のポリオレフィンと粘度平均分子量27万のポリオレフィンの混合物であって、その粘度平均分子量が100万未満の混合物を用いてもよい。
本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材は、任意の添加剤を含有することができる。このような添加剤は、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン以外のポリマー;無機粒子;フェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類;紫外線吸収剤;光安定剤;帯電防止剤;防曇剤;着色顔料等が挙げられる。
これらの添加剤の合計含有量は、ポリオレフィン樹脂組成物100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
For example, instead of using a polyolefin having a viscosity average molecular weight of less than 1 million alone, a mixture of a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 2 million and a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 270,000, the mixture having a viscosity average molecular weight of less than 1 million It may be used.
The polyolefin porous substrate in the present embodiment can contain any additive. Such additives are not particularly limited, and include, for example, polymers other than polyolefins; inorganic particles; antioxidants such as phenols, phosphoruss, and sulfurs; metal soaps such as calcium stearate and zinc stearate; Agents; light stabilizers; antistatic agents; antifogging agents; colored pigments and the like.
The total content of these additives is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin composition.

本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材の気孔率は、特に限定されないが、好ましくは20%以上、より好ましくは35%以上であり、好ましくは90%以下、好ましくは80%以下である。気孔率を20%以上とすることは、セパレータの透過性を確保する観点から好ましい。一方、気孔率を90%以下とすることは、突刺強度を確保する観点から好ましい。ここで、気孔率は、例えば、ポリオレフィン多孔性基材試料の体積(cm)、質量(g)、膜密度(g/cm)から、下記数式:
気孔率=(体積−質量/膜密度)/体積×100
により求めることができる。ここで、例えばポリエチレンから成るポリオレフィン多孔性基材の場合には、膜密度を0.95(g/cm)と仮定して計算することができる。気孔率は、ポリオレフィン多孔性基材の延伸倍率の変更等により調節可能である。
The porosity of the polyolefin porous substrate in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 20% or more, more preferably 35% or more, preferably 90% or less, preferably 80% or less. Setting the porosity to 20% or more is preferable from the viewpoint of securing the permeability of the separator. On the other hand, setting the porosity to 90% or less is preferable from the viewpoint of securing the puncture strength. Here, the porosity is calculated, for example, from the volume (cm 3 ), mass (g), and membrane density (g / cm 3 ) of the polyolefin porous substrate sample:
Porosity = (volume−mass / film density) / volume × 100
It can ask for. Here, in the case of a polyolefin porous substrate made of, for example, polyethylene, the film density can be calculated assuming 0.95 (g / cm 3 ). The porosity can be adjusted by changing the draw ratio of the polyolefin porous substrate.

本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材の透気度は、特に限定されないが、好ましくは10秒/100cc以上、より好ましくは50秒/100cc以上であり、好ましくは1,000秒/100cc以下、より好ましくは500秒/100cc以下である。透気度を10秒/100cc以上とすることは、蓄電デバイスの自己放電を抑制する観点から好ましい。一方、透気度を1,000秒/100cc以下とすることは、良好な充放電特性を得る観点から好ましい。ここで、透気度は、JIS P−8117に準拠して測定される透気抵抗度である。透気度は、多孔性基材の延伸温度及び/又は延伸倍率の変更等により調節可能である。   The air permeability of the polyolefin porous substrate in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 10 seconds / 100 cc or more, more preferably 50 seconds / 100 cc or more, preferably 1,000 seconds / 100 cc or less, more Preferably, it is 500 seconds / 100 cc or less. The air permeability is preferably 10 seconds / 100 cc or more from the viewpoint of suppressing self-discharge of the electricity storage device. On the other hand, setting the air permeability to 1,000 seconds / 100 cc or less is preferable from the viewpoint of obtaining good charge / discharge characteristics. Here, the air permeability is an air resistance measured in accordance with JIS P-8117. The air permeability can be adjusted by changing the stretching temperature and / or stretching ratio of the porous substrate.

本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材の平均孔径は、好ましくは0.15μm以下、より好ましくは0.1μm以下であり、下限として好ましくは0.01μm以上である。平均孔径を0.15μm以下とすることは、蓄電デバイスの自己放電を抑制し、容量低下を抑制する観点から好適である。平均孔径は、ポリオレフィン多孔性基材を製造する際の延伸倍率の変更等により調節可能である。   The average pore diameter of the polyolefin porous substrate in the present embodiment is preferably 0.15 μm or less, more preferably 0.1 μm or less, and the lower limit is preferably 0.01 μm or more. Setting the average pore size to 0.15 μm or less is preferable from the viewpoint of suppressing self-discharge of the electricity storage device and suppressing capacity reduction. The average pore diameter can be adjusted by changing the draw ratio when producing a polyolefin porous substrate.

本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材の突刺強度は、特に限定されないが、好ましくは200g/20μm以上、より好ましくは300g/20μm以上であり、好ましくは2,000g/20μm以下、より好ましくは1,000g/20μm以下である。突刺強度が200g/20μm以上であることは、電池捲回時における脱落した活物質等による破膜を抑制する観点、及び充放電に伴う電極の膨張収縮によって短絡する懸念を抑制する観点からも好ましい。一方、突刺強度が2,000g/20μm以下であることは、加熱時の配向緩和による幅収縮を低減できる観点から好ましい。突刺強度は、後記の実施例の記載の方法により測定される。
上記突刺強度は、ポリオレフィン多孔性基材の延伸倍率及び/又は延伸温度等を調整することにより調節可能である。
The puncture strength of the polyolefin porous substrate in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 200 g / 20 μm or more, more preferably 300 g / 20 μm or more, preferably 2,000 g / 20 μm or less, more preferably 1, 000 g / 20 μm or less. It is preferable that the puncture strength is 200 g / 20 μm or more from the viewpoint of suppressing film breakage due to the dropped active material or the like during battery winding, and from the viewpoint of suppressing the concern of short-circuiting due to expansion and contraction of the electrode accompanying charge / discharge. . On the other hand, a puncture strength of 2,000 g / 20 μm or less is preferable from the viewpoint of reducing width shrinkage due to orientation relaxation during heating. The puncture strength is measured by the method described in Examples below.
The puncture strength can be adjusted by adjusting the draw ratio and / or the draw temperature of the polyolefin porous substrate.

本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材の膜厚は、特に限定されないが、好ましくは2μm以上、より好ましくは5μm以上であり、好ましくは100μm以下、より好ましくは60μm以下、更に好ましくは50μm以下である。この膜厚を2μm以上とすることは、機械強度を向上させる観点から好ましい。一方、この膜厚を100μm以下とすることは、電池におけるセパレータの占有体積が減るため、電池の高容量化の点において有利となる傾向があるので好ましい。   The film thickness of the polyolefin porous substrate in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 2 μm or more, more preferably 5 μm or more, preferably 100 μm or less, more preferably 60 μm or less, and even more preferably 50 μm or less. . The film thickness of 2 μm or more is preferable from the viewpoint of improving mechanical strength. On the other hand, it is preferable to set the film thickness to 100 μm or less because the occupied volume of the separator in the battery is reduced, which tends to be advantageous in increasing the capacity of the battery.

[フィラー多孔層]
フィラー多孔層は、無機フィラー及び樹脂バインダを含む。
(無機フィラー)
フィラー多孔層に使用する無機フィラーとしては、特に限定されないが、200℃以上の融点を持ち、電気絶縁性が高く、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲で電気化学的に安定であるものが好ましい。
無機フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄等の酸化物系セラミックス;窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物系セラミックス;シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂等のセラミックス;ガラス繊維等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。
[Filler porous layer]
The filler porous layer includes an inorganic filler and a resin binder.
(Inorganic filler)
The inorganic filler used in the filler porous layer is not particularly limited, but preferably has a melting point of 200 ° C. or higher, high electrical insulation, and electrochemically stable in the range of use of the lithium ion secondary battery. .
The inorganic filler is not particularly limited. For example, oxide ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide and iron oxide; nitrides such as silicon nitride, titanium nitride and boron nitride Ceramics: silicon carbide, calcium carbonate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, potassium titanate, talc, kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite, mica, Acerite, bentonite, asbestos, zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, silica sand and other ceramics; glass fiber and the like. These may be used alone or in combination.

これらの中でも、電気化学的安定性及びセパレータの耐熱特性を向上させる観点から、アルミナ、水酸化酸化アルミニウム等の酸化アルミニウム化合物;及び
カオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト等の、イオン交換能を持たないケイ酸アルミニウム化合物が好ましい。酸化アルミニウム化合物としては、水酸化酸化アルミニウム(AlO(OH))が特に好ましい。イオン交換能を持たないケイ酸アルミニウム化合物としては、安価で入手も容易なため、主としてカオリン鉱物から構成されているカオリンがより好ましい。カオリンには、湿式カオリン及びこれを焼成処理して成る焼成カオリンが知られている。本発明においては、焼成カオリンが特に好ましい。焼成カオリンは、焼成処理の際に、結晶水が放出されており、更に不純物も除去されていることから、電気化学的安定性の点で特に好ましい。
Among these, from the viewpoint of improving the electrochemical stability and the heat resistance of the separator, aluminum oxide compounds such as alumina and aluminum hydroxide oxide; and ion exchange such as kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, and pyrophyllite. An aluminum silicate compound having no function is preferred. As the aluminum oxide compound, aluminum hydroxide oxide (AlO (OH)) is particularly preferable. As the aluminum silicate compound having no ion exchange ability, kaolin mainly composed of kaolin mineral is more preferable because it is inexpensive and easily available. Known kaolins include wet kaolin and calcined kaolin obtained by calcining this. In the present invention, calcined kaolin is particularly preferred. The calcined kaolin is particularly preferable from the viewpoint of electrochemical stability because crystal water is released during the calcining process and impurities are also removed.

無機フィラーの平均粒径は、0.01μmを超えて4.0μm以下であることが好ましく、0.2μmを超えて3.5μm以下であることがより好ましく、0.4μmを超えて3.0μm以下であることが更に好ましい。無機フィラーの平均粒径を上記範囲に調整することは、フィラー多孔層の厚さが薄い場合(例えば、7μm以下)であっても、高温における熱収縮を抑制する観点から好ましい。無機フィラーの粒径及びその分布を調整する方法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等の適宜の粉砕装置を用いて無機フィラーを粉砕して粒径を小さくする方法等を挙げることができる。   The average particle size of the inorganic filler is preferably more than 0.01 μm and not more than 4.0 μm, more preferably more than 0.2 μm and not more than 3.5 μm, more than 0.4 μm and 3.0 μm. More preferably, it is as follows. Adjusting the average particle size of the inorganic filler to the above range is preferable from the viewpoint of suppressing thermal shrinkage at high temperature even when the filler porous layer is thin (for example, 7 μm or less). Examples of the method for adjusting the particle size and distribution of the inorganic filler include a method of reducing the particle size by pulverizing the inorganic filler using an appropriate pulverizer such as a ball mill, a bead mill, or a jet mill. .

無機フィラーの形状としては、例えば、板状、鱗片状、針状、柱状、球状、多面体状、塊状等が挙げられる。これらの形状を有する無機フィラーの複数種を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the shape of the inorganic filler include a plate shape, a scale shape, a needle shape, a columnar shape, a spherical shape, a polyhedral shape, and a lump shape. A plurality of inorganic fillers having these shapes may be used in combination.

無機フィラーが、フィラー多孔層中に占める割合は、無機フィラーの結着性、セパレータの透過性、及び耐熱性等の観点から適宜決定されることができる。フィラー多孔層中の無機フィラーの割合は、20質量%以上100質量%未満であることが好ましく、より好ましくは50質量%以上99.99質量%以下、更に好ましくは80質量%以上99.9質量%以下、特に好ましくは90質量%以上99質量%以下である。   The proportion of the inorganic filler in the filler porous layer can be appropriately determined from the viewpoints of the binding properties of the inorganic filler, the permeability of the separator, and the heat resistance. The proportion of the inorganic filler in the filler porous layer is preferably 20% by mass or more and less than 100% by mass, more preferably 50% by mass or more and 99.99% by mass or less, and further preferably 80% by mass or more and 99.9% by mass. % Or less, particularly preferably 90% by mass or more and 99% by mass or less.

(樹脂バインダ)
フィラー多孔層に含有される樹脂バインダの種類としては、特に限定されないが、リチウムイオン二次電池の電解液に対して不溶であり、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲において電気化学的に安定な樹脂バインダを用いることが好ましい。
このような樹脂バインダの具体例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等の含フッ素樹脂;フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等の含フッ素ゴム;スチレン−ブタジエン共重合体及びその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びその水素化物、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体及びその水素化物、メタクリル酸エステル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体;ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエステル等の、融点及び/又はガラス転移温度が180℃以上の樹脂等が挙げられる。
(Resin binder)
The type of resin binder contained in the filler porous layer is not particularly limited, but is insoluble in the electrolyte solution of the lithium ion secondary battery and is electrochemically stable in the usage range of the lithium ion secondary battery. It is preferable to use a resin binder.
Specific examples of such a resin binder include, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene; fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene -Fluorine-containing rubber such as tetrafluoroethylene copolymer; styrene-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene copolymer and its hydride, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and its hydride, methacrylic acid Rubbers such as ester-acrylic acid ester copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, ethylene propylene rubber, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate Cellulose derivatives such as ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose; polyphenylene ether, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyamideimide, polyamide, polyester, etc., melting point and / or glass transition temperature of 180 ° C. or higher And the like.

樹脂バインダとしては、樹脂ラテックスバインダを用いることが好ましい。樹脂バインダとして樹脂ラテックスバインダを用いた場合、該バインダと無機フィラーとを含むフィラー多孔層を具備するセパレータは、樹脂バインダ溶液を基材上に塗布する工程を経て樹脂バインダを多孔膜上に結着させたセパレータと比較して、イオン透過性が低下し難く、出力特性の高い蓄電素子を与える傾向にある。更に、該セパレータを有する蓄電素子は、異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い傾向にある。   A resin latex binder is preferably used as the resin binder. When a resin latex binder is used as the resin binder, the separator having the filler porous layer containing the binder and the inorganic filler binds the resin binder onto the porous film through a step of applying the resin binder solution onto the substrate. Compared with the separator made to make it, it has the tendency for ion permeability to fall easily and to provide an electrical storage element with a high output characteristic. Furthermore, the power storage element having the separator has a smooth shutdown characteristic even when the temperature rise during abnormal heat generation is fast, and tends to provide high safety.

樹脂ラテックスバインダとしては、電気化学的安定性及び結着性を向上させる観点から、脂肪族共役ジエン系単量体及び不飽和カルボン酸単量体、並びにこれらと共重合可能な他の単量体を共重合して得られるものが好ましい。この場合の重合方法に特に制限はない。乳化重合が好ましい。乳化重合の方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。単量体及びその他の成分の添加方法については、特に制限されるものではなく、一括添加方法、分割添加方法、及び連続添加方法の何れも採用することができ、重合方法は、一段重合、二段重合、又は三段階以上の多段階重合の何れも採用することができる。   As the resin latex binder, from the viewpoint of improving electrochemical stability and binding properties, aliphatic conjugated diene monomers and unsaturated carboxylic acid monomers, and other monomers copolymerizable therewith Those obtained by copolymerizing are preferred. There is no particular limitation on the polymerization method in this case. Emulsion polymerization is preferred. There is no restriction | limiting in particular as a method of emulsion polymerization, A conventionally well-known method can be used. The method for adding the monomer and other components is not particularly limited, and any one of a batch addition method, a divided addition method, and a continuous addition method can be adopted. Either step polymerization or multistage polymerization of three or more steps can be employed.

樹脂バインダの平均粒径は、50〜500nmであることが好ましく、より好ましくは60〜460nm、更に好ましくは80〜250nmである。樹脂バインダの平均粒径が50nm以上である場合、該バインダと無機フィラーとを含むフィラー多孔層を具備するセパレータは、イオン透過性が低下し難く、高い出力特性の蓄電素子を与え易い。更に、異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性を有する蓄電素子が得られ易い。樹脂バインダの平均粒径が500nm以下である場合、良好な結着性を発現し、多層多孔膜とした場合に熱収縮が良好となり、安全性に優れる傾向にある。
樹脂バインダの平均粒径は、重合時間、重合温度、原料組成比、原料投入順序、pHなどを調整することで制御することが可能である。
The average particle size of the resin binder is preferably 50 to 500 nm, more preferably 60 to 460 nm, and still more preferably 80 to 250 nm. When the average particle size of the resin binder is 50 nm or more, the separator including the filler porous layer containing the binder and the inorganic filler is less likely to have low ion permeability and easily provides a storage element with high output characteristics. Furthermore, even when the temperature rises rapidly during abnormal heat generation, it is easy to obtain a power storage element that exhibits smooth shutdown characteristics and has high safety. When the average particle size of the resin binder is 500 nm or less, good binding properties are exhibited, and when a multilayer porous film is formed, heat shrinkage is good and the safety tends to be excellent.
The average particle diameter of the resin binder can be controlled by adjusting the polymerization time, polymerization temperature, raw material composition ratio, raw material charging order, pH, and the like.

フィラー多孔層の層厚は、耐熱性及び絶縁性を向上させる観点から、1μm以上であることが好ましく、電池の高容量化と透過性を向上させる観点から50μm以下であることが好ましい。
フィラー多孔層の層密度は、0.5〜2.0g/cmであることが好ましく、0.7〜1.5cmであることがより好ましい。フィラー多孔層の層密度が0.5g/cm以上であると、高温での熱収縮率が良好となる傾向にあり、2.0g/cm以下であると、透気度が低下する傾向にある。
The layer thickness of the filler porous layer is preferably 1 μm or more from the viewpoint of improving heat resistance and insulation, and is preferably 50 μm or less from the viewpoint of increasing the capacity and permeability of the battery.
Layer density of the filler porous layer is preferably from 0.5 to 2.0 g / cm 3, more preferably 0.7~1.5cm 3. When the layer density of the filler porous layer is 0.5 g / cm 3 or more, the thermal contraction rate at high temperature tends to be good, and when it is 2.0 g / cm 3 or less, the air permeability tends to decrease. It is in.

フィラー多孔層の形成方法としては、例えば、基材の少なくとも片面に、無機フィラーと樹脂バインダとを含む塗工液を塗工する方法を挙げることができる。この場合の塗工液は、分散安定性及び塗工性の向上のために、溶剤、分散剤等を含んでいてもよい。
塗工液を基材に塗工する方法は、必要とする層厚及び塗工面積を実現できる限り特に限定されない。樹脂バインダを含んだフィラー原料と、ポリマー基材原料と、を共押出法により積層して押出してもよいし、基材とフィラー多孔膜とを個別に作製した後に貼り合せてもよい。
Examples of the method for forming the porous filler layer include a method of applying a coating liquid containing an inorganic filler and a resin binder on at least one surface of a substrate. In this case, the coating liquid may contain a solvent, a dispersant, and the like in order to improve dispersion stability and coating property.
The method for applying the coating liquid to the substrate is not particularly limited as long as the required layer thickness and coating area can be realized. The filler raw material containing the resin binder and the polymer base material may be laminated and extruded by a co-extrusion method, or may be bonded after the base material and the filler porous film are individually produced.

[熱可塑性ポリマー層]
本実施形態における熱可塑性ポリマー層は、上記のようなポリオレフィン多孔性基材の少なくとも片面に配置される。
熱可塑性ポリマー層は、ポリオレフィン多孔性基材の全面に配置してもよいし、該基材の面の一部にのみ配置してもよい。得られる電池において高いイオン透過性を示すためには、熱可塑性ポリマー層をポリオレフィン多孔性基材の面の一部にのみ配置することが好ましい。
本実施形態において、ポリオレフィン多孔性基材の面のうちの、熱可塑性ポリマー層が配置される面の全面積に対する熱可塑性ポリマー層の面積割合は、特に限定されないが、80%以下、75%以下、又は70%であることが好ましく、また、この面積割合は、5%以上、10%以上、又は15%以上であることが好ましい。より好ましくは、この面積割合は、20%以上60%以下である。この面積割合は、得られるセパレータの熱可塑性ポリマー層形成面をSEMで観察することによって測定される。
[Thermoplastic polymer layer]
The thermoplastic polymer layer in the present embodiment is disposed on at least one side of the polyolefin porous substrate as described above.
The thermoplastic polymer layer may be disposed on the entire surface of the polyolefin porous substrate, or may be disposed only on a part of the surface of the substrate. In order to show high ion permeability in the obtained battery, it is preferable to dispose the thermoplastic polymer layer only on a part of the surface of the polyolefin porous substrate.
In this embodiment, the area ratio of the thermoplastic polymer layer to the total area of the surface on which the thermoplastic polymer layer is disposed in the surface of the polyolefin porous substrate is not particularly limited, but is 80% or less, 75% or less. Or 70%, and the area ratio is preferably 5% or more, 10% or more, or 15% or more. More preferably, the area ratio is 20% or more and 60% or less. This area ratio is measured by observing the thermoplastic polymer layer forming surface of the obtained separator with an SEM.

熱可塑性ポリマー層をポリオレフィン多孔性基材の面の一部にのみ配置する場合、該配置パターンとしては、例えばドット状、ストライプ状、格子状、縞状、亀甲状、ランダム状等、及びこれらの組み合わせ等の、任意のパターンとすることができる。
ポリオレフィン多孔性基材上に配置される熱可塑性ポリマー層の厚さは、片面当たり、0.01〜5μmであることが好ましく、0.1〜3μmであることがより好ましく、0.1〜1μmであることが更に好ましい。
When the thermoplastic polymer layer is arranged only on a part of the surface of the polyolefin porous substrate, the arrangement pattern includes, for example, a dot shape, a stripe shape, a lattice shape, a stripe shape, a turtle shell shape, a random shape, and the like. Arbitrary patterns such as combinations can be used.
The thickness of the thermoplastic polymer layer disposed on the polyolefin porous substrate is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.1 to 3 μm, more preferably 0.1 to 1 μm per side. More preferably.

〔ボロノイ分割〕
蓄電デバイスの剛性に加えて高温保存特性も向上させるために、セパレータ基材上に配置された粒子状熱可塑性ポリマー(以下、「熱可塑性ポリマー粒子」ともいう)についてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)が、0.01以上0.7以下であることが好ましい。
[Voronoi division]
Voronoi obtained by Voronoi division of particulate thermoplastic polymer (hereinafter also referred to as "thermoplastic polymer particles") placed on the separator substrate to improve the high-temperature storage characteristics in addition to the rigidity of the electricity storage device The dispersion (σ 2 ) of the polygonal area (s i ) is preferably 0.01 or more and 0.7 or less.

ボロノイ分割とは、ある距離空間上の任意の位置に配置された複数個の点(母点)に対して、同一空間上の他の点がどの母点に近いかによって領域分けすることをいう。このようにして得られた領域を含む図は、ボロノイ図と呼ばれる。一般に、ボロノイ図において、複数の領域の境界線は、各母点の二等分線の一部になり、かつ各領域は多角形(ボロノイ多角形)を形成する。   Voronoi division refers to dividing a plurality of points (mother points) arranged at arbitrary positions in a certain distance space according to which mother point is closer to other points in the same space. . A diagram including the region thus obtained is called a Voronoi diagram. In general, in the Voronoi diagram, the boundary lines of a plurality of regions become a part of the bisector of each generating point, and each region forms a polygon (Voronoi polygon).

セパレータ表面を特定の視野で観察するときに、その観察視野において、1つの熱可塑性ポリマー粒子を、平均直径(l)を有する1つの円と見做す。そして、隣接する複数の熱可塑性ポリマー粒子の間に、それぞれ垂直二等分線を引き、各粒子について前記垂直二等分線によって囲まれた多角形を「ボロノイ多角形」と称する。
ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)とは、下記式:
{式中、sは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である}
により算出される値である。観察視野においてボロノイ分割を行なった時に、閉じられていない領域は、上記式の計算対象としないものとする。閉じられていない領域としては、例えば、観察視野の境界に粒子が存在し、その粒子の全体が観察されていない時に、その粒子に対してボロノイ分割を行なうことによって得られる領域が挙げられる。
従って、セパレータ表面の少なくとも一部の領域を撮影して得られた画像において、その画像の端に位置する粒子については、その粒子全体が観察されているか否かを確認することが好ましい。
When observing the separator surface with a specific visual field, one thermoplastic polymer particle is regarded as one circle having an average diameter (l) in the observation visual field. A perpendicular bisector is drawn between a plurality of adjacent thermoplastic polymer particles, and a polygon surrounded by the perpendicular bisector for each particle is referred to as a “Voronoi polygon”.
The variance (σ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon is:
{Wherein s i is the actual value of the area of the Voronoi polygon, m is the average value of the actual area of the Voronoi polygon, and n is the total number of Voronoi polygons}
Is a value calculated by. It is assumed that a region that is not closed when Voronoi division is performed in the observation field is not subject to calculation of the above formula. Examples of the non-closed region include a region obtained by performing Voronoi division on the particle when the particle is present at the boundary of the observation field and the entire particle is not observed.
Therefore, in an image obtained by photographing at least a part of the separator surface, it is preferable to confirm whether or not the entire particle is observed at the edge of the image.

本実施形態では、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)は、基材上における熱可塑性ポリマー粒子の配置のばらつきの水準を示す指標となる。この分散(σ)は、該熱可塑性ポリマー粒子の塗工面における分布又は凝集状態を表していると考えられる。ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)が0.01以上であると、熱可塑性ポリマー粒子が適度に凝集してセパレータ表面に配置されていると評価できる。従って、この場合には、電極とセパレータとの間の接着性が十分である傾向にある。この分散(σ)が0.7以下であると、熱可塑性ポリマー粒子がセパレータ表面において、過度に凝集していないと評価できる。従って、この場合には、セパレータ表面におけるイオン抵抗が均一化されており、表面の特定領域にリチウムイオンが集中せず、金属リチウムの発生が抑制されるので、蓄電デバイスの高温保存特性に優れる傾向にある。この分散(σ)の値は、0.01以上0.6以下であることが好ましく、0.01以上0.5以下であることがより好ましく、0.1以上0.4以下であることが更に好ましく、0.1以上0.35以下であることが特に好ましい。 In this embodiment, the dispersion (σ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon is an index indicating the level of variation in the arrangement of the thermoplastic polymer particles on the substrate. This dispersion (σ 2 ) is considered to represent the distribution or aggregation state on the coated surface of the thermoplastic polymer particles. When the dispersion (σ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon is 0.01 or more, it can be evaluated that the thermoplastic polymer particles are appropriately aggregated and disposed on the separator surface. Therefore, in this case, the adhesiveness between the electrode and the separator tends to be sufficient. If the dispersion (σ 2 ) is 0.7 or less, it can be evaluated that the thermoplastic polymer particles are not excessively aggregated on the separator surface. Therefore, in this case, the ion resistance on the separator surface is uniform, lithium ions do not concentrate on a specific region of the surface, and the generation of metallic lithium is suppressed, so the high-temperature storage characteristics of the electricity storage device tend to be excellent It is in. The value of this dispersion (σ 2 ) is preferably 0.01 or more and 0.6 or less, more preferably 0.01 or more and 0.5 or less, and 0.1 or more and 0.4 or less. Is more preferable, and 0.1 to 0.35 is particularly preferable.

熱可塑性ポリマー粒子の面積密度、及び熱可塑性ポリマー粒子についてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)を知るためには、セパレータ表面を観察する。その観察手段は、セパレータ上に塗工された熱可塑性ポリマー粒子の寸法又は分布状態によって適宜選定され、任意の方法を採用することが可能である。例えば、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、光学顕微鏡、微分干渉顕微鏡等を用いることが可能である。これらの中でも、本実施形態のような分散粒子の分布状態を扱う場合には、電子顕微鏡又は原子間力顕微鏡を用いるのが好適である。 In order to know the area density of the thermoplastic polymer particles and the dispersion (σ 2 ) of the area (s i ) of the Voronoi polygon obtained by performing Voronoi division on the thermoplastic polymer particles, the surface of the separator is observed. The observation means is appropriately selected depending on the size or distribution state of the thermoplastic polymer particles coated on the separator, and any method can be adopted. For example, an electron microscope, an atomic force microscope, an optical microscope, a differential interference microscope, or the like can be used. Among these, when dealing with the distribution state of the dispersed particles as in the present embodiment, it is preferable to use an electron microscope or an atomic force microscope.

観察視野内には、セパレータ表面に塗工されたポリマー層の平均的な観察視野が確保されるべきである。また、当該観察視野における投影面積は、分散粒子の平均的な分布状態が把握されるように適宜調整されるべきである。例えば、計算対象として採用される分散粒子は、約80個から200個/1視野であることが好ましい。この観察視野は、予め設定された観測手段及び倍率によってポリマー層を観察することにより、得ることができる。例えば、図1は、観測手段を走査型電子顕微鏡とし、倍率を1万倍として、ポリマー層の表面を観察した写真の一例である。図1は、粒子径約500nmの熱可塑性ポリマー粒子がポリマー層の表面に分散して存在している状態を明確に捉えている。このように、熱可塑性ポリマー粒子がポリマー層の表面に分散した状態を捉えることにより熱可塑性ポリマー粒子の分散状態を、ボロノイ分割によって分析することができる。   Within the observation field, an average observation field of the polymer layer coated on the separator surface should be ensured. Further, the projected area in the observation field should be adjusted as appropriate so that the average distribution state of the dispersed particles can be grasped. For example, the number of dispersed particles employed as a calculation target is preferably about 80 to 200 / field of view. This observation visual field can be obtained by observing the polymer layer with a preset observation means and magnification. For example, FIG. 1 is an example of a photograph in which the surface of the polymer layer is observed with a scanning electron microscope as the observation means and a magnification of 10,000. FIG. 1 clearly captures the state in which thermoplastic polymer particles having a particle diameter of about 500 nm are dispersed on the surface of the polymer layer. Thus, by grasping the state in which the thermoplastic polymer particles are dispersed on the surface of the polymer layer, the dispersion state of the thermoplastic polymer particles can be analyzed by Voronoi division.

走査型電子顕微鏡を用いる観察においては、熱可塑性ポリマー粒子の粒子径に応じて、ボロノイ分割による分析に適切な倍率を設定する。具体的には、1視野に観察される熱可塑性ポリマー粒子の数が、好ましくは40個〜300個、より好ましくは60個〜240個、更に好ましくは80個〜200個となる倍率に設定する。このことにより、ボロノイ分割による分析を適切に行うことができる。例えば、粒子径が500nm程度であれば倍率は1万倍とすることが適切であり、粒子径が200nm程度であれば倍率は3万倍程度の倍率設定とすることが、ボロノイ分割による分析に適切である。   In observation using a scanning electron microscope, an appropriate magnification is set for analysis by Voronoi division according to the particle size of the thermoplastic polymer particles. Specifically, the magnification is set such that the number of thermoplastic polymer particles observed in one visual field is preferably 40 to 300, more preferably 60 to 240, and still more preferably 80 to 200. . Thus, analysis by Voronoi division can be performed appropriately. For example, if the particle size is about 500 nm, it is appropriate to set the magnification to 10,000 times. If the particle size is about 200 nm, setting the magnification to about 30,000 times is suitable for analysis by Voronoi division. Is appropriate.

上記観察方法により得られた観察視野に含まれる熱可塑性ポリマー粒子を特定する。例えば、肉眼で、又は画像処理ソフトウェアを用いて、観察視野から熱可塑性ポリマー粒子を特定する。図2は、図1の観察視野に含まれる熱可塑性ポリマー粒子を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に特定した結果を示す一例である。予め設定された方法及び倍率の観察視野において熱可塑性ポリマー粒子を特定することにより、粒子の総数、各粒子の直径、及び各粒子の投影面積が計算される(後述、図3も参照)。その場合、観察視野内に全体が含まれている粒子のみを特定することが好ましい。   The thermoplastic polymer particles included in the observation field obtained by the above observation method are specified. For example, the thermoplastic polymer particles are identified from the observation field with the naked eye or using image processing software. FIG. 2 is an example showing a result of automatically specifying the thermoplastic polymer particles included in the observation visual field of FIG. 1 using image processing software. By identifying the thermoplastic polymer particles in a preset method and magnification field of view, the total number of particles, the diameter of each particle, and the projected area of each particle are calculated (see also FIG. 3 below). In that case, it is preferable to specify only particles that are entirely contained within the observation field.

セパレータ表面の特定の観察視野において特定された熱可塑性ポリマー粒子について、上記で定義されたボロノイ分割を行なうことができる。具体的には、セパレータ表面に熱可塑性ポリマーを塗工した後の塗工膜表面を撮影して、画像を得る。得られた画像中で特定された熱可塑性ポリマー粒子を平均直径(l(エル))の円と見なして、ボロノイ分割を行なうことにより、ボロノイ多角形を描画することができる。例えば、手動で、又は画像処理ソフトウェアを用いて、ボロノイ多角形を描画してよい。そして、描画されたボロノイ多角形の面積を算出する。   The above-defined Voronoi division can be performed on the thermoplastic polymer particles specified in a specific field of view on the separator surface. Specifically, the surface of the coated film after the thermoplastic polymer is coated on the separator surface is photographed to obtain an image. A Voronoi polygon can be drawn by performing the Voronoi division by regarding the thermoplastic polymer particles specified in the obtained image as a circle having an average diameter (l). For example, Voronoi polygons may be drawn manually or using image processing software. Then, the area of the drawn Voronoi polygon is calculated.

例えば、図3は、図2で特定された複数の熱可塑性ポリマー粒子にボロノイ分割を行なってボロノイ多角形を得た結果の一例である。図3に示されるボロノイ多角形の中で、閉じられた領域と対応しているボロノイ多角形の数及び面積を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に算出した結果を図4に示す。   For example, FIG. 3 is an example of a result obtained by performing Voronoi division on the plurality of thermoplastic polymer particles specified in FIG. 2 to obtain a Voronoi polygon. FIG. 4 shows the result of automatically calculating the number and area of Voronoi polygons corresponding to the closed region in the Voronoi polygon shown in FIG. 3 using image processing software.

上記の観察方法及び画像処理方法により、観察視野における投影面積が決定され、かつ該視野における熱可塑性ポリマー粒子の総数、投影面積、及びボロノイ多角形の面積が得られる。そして、上記の定義に従って、該視野における熱可塑性ポリマー粒子について、面積密度、及びボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)を算出することができる。
但し、熱可塑性ポリマー粒子の分布は、観測視野によって変化することがある。従って、面積密度及び分散(σ)としては、好ましくは複数の観察視野についてそれぞれ算出された値の平均値を採用することが好ましい。この視野数としては、3以上とすることが好ましい。
By the above observation method and image processing method, the projected area in the viewing field is determined, and the total number of thermoplastic polymer particles, the projected area, and the Voronoi polygonal area in the viewing field are obtained. Then, according to the above definition, it can be calculated for the thermoplastic polymer particles in the visual field, the area density, and Voronoi dispersion polygonal area (s i) a (sigma 2).
However, the distribution of the thermoplastic polymer particles may vary depending on the observation field. Therefore, as the area density and the variance (σ 2 ), it is preferable to employ an average value of values calculated for a plurality of observation fields. The number of fields of view is preferably 3 or more.

特に好ましくは、次のように決定された95視野について算出された値の平均値を採用することである。
i)各測定視野:走査電子顕微鏡で撮像した画像
ii)視野の設定方法:
a)起点の視野を設定し、
b)前記起点の視野に対して横方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、縦方向に順次に隣接する領域からなる視野の9個と、前記起点の視野と、からなる19視野を設定し、
c)前記19視野によって規定される領域を起点の区画として設定し、
d)前記起点の区画に対して10mm間隔で一軸方向に順次に隣接する領域からなる区画を4個設定し、
e)前記4個の区画について、前記起点の区画における19視野と相似の位置に各19視野を設定し、そして
f)前記4個の区画及び前記起点の区画における全95視野(19視野×5区画)を測定視野として設定する。
前記各測定視野は、1視野に観察される熱可塑性ポリマー粒子の数が80〜200個となる倍率に設定して撮像された撮像画像であることが好ましい。
It is particularly preferable to employ an average value of values calculated for 95 visual fields determined as follows.
i) Each measurement field: an image taken with a scanning electron microscope ii) Field setting method:
a) Set the field of view of the starting point,
b) Nine visual fields consisting of regions sequentially adjacent in the horizontal direction with respect to the visual field of the starting point, nine visual fields consisting of regions adjacent in the vertical direction, and the visual field of the starting point 19 Set the field of view,
c) setting the area defined by the 19 fields of view as the starting section;
d) Set four sections consisting of regions that are sequentially adjacent to each other in the uniaxial direction at intervals of 10 mm with respect to the starting section.
e) For each of the four sections, set 19 fields of view at positions similar to 19 fields in the starting section, and f) All 95 fields in the four sections and the starting section (19 fields × 5 Section) is set as the measurement field of view.
Each of the measurement visual fields is preferably a captured image that is captured by setting the magnification so that the number of thermoplastic polymer particles observed in one visual field is 80 to 200.

以下、図を参照しつつ、本実施形態における95視野の好ましい設定方法を説明する。
i)撮像画像としては、上記のとおり、倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像を採用することが好ましい。例えば図5に示す画像である。図5は、倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した、基材上の熱可塑性ポリマー粒子の画像の一部をモデル的に示した図である。
図5の画像において、先ず、起点の視野(10)を設定する。1視野は倍率1万倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像により構成されるため、その1視野のスケールは10μm×10μm程度であり、熱可塑性ポリマー粒子を基準としたボロノイ分割評価に適した視野を構成する。次に、前記起点の視野(10)に対して横方向(X軸方向)に順次に隣接する9個の視野(1〜9)を設定する。これらの視野(1〜9)は、それぞれ、起点の視野(10)と同じ倍率の撮像画像からなり、隣接する領域と一辺を共通にして一方向に順次に設定される。次に、前記起点の視野(10)に対して縦方向に順次に隣接する9個の視野(11〜19)を設定する。これらの視野(11〜19)は、それぞれ起点の視野(10)と同じ領域からなり、隣接する領域と一辺を共通にして一方向に順次に設定される。
Hereinafter, a preferred method for setting 95 fields of view according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
i) As described above, it is preferable to employ an image captured by a scanning electron microscope with a magnification of 10,000 times as described above. For example, the image shown in FIG. FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of an image of thermoplastic polymer particles on a base material, which is imaged with a scanning electron microscope with a magnification of 10,000 times.
In the image of FIG. 5, first, the visual field (10) of the starting point is set. Since one field of view is composed of images taken with a scanning electron microscope with a magnification of 10,000 times, the scale of one field of view is about 10 μm × 10 μm, and a field of view suitable for Voronoi division evaluation based on thermoplastic polymer particles is provided. Configure. Next, nine visual fields (1 to 9) that are sequentially adjacent to the starting visual field (10) in the lateral direction (X-axis direction) are set. Each of these visual fields (1 to 9) is made up of captured images having the same magnification as that of the starting visual field (10), and is sequentially set in one direction with a common side and one side. Next, nine visual fields (11 to 19) which are sequentially adjacent to the starting visual field (10) in the vertical direction are set. Each of these visual fields (11 to 19) is composed of the same area as the starting visual field (10), and is sequentially set in one direction with one side shared by an adjacent area.

続いて、前記の19視野によって規定される領域を起点の区画(I)として設定する。該起点の区画(I)は、図5における視野1〜10の上辺と、視野10〜19の右辺とを2辺とする正方形の領域からなるため、1区画のスケールは100μm×100μm程度であり、倍率1,000倍の走査電子顕微鏡で撮像した画像に相当し、区画(I)を構成する19視野から算出した分散はセパレータ表面の状態をより正確に代表した値として評価できる。
本実施態様においては、更にセパレータ表面の状態を正確に評価すべく、上記1区画と同等の区画を5区画設けて評価を実施する。具体的には、図6を参照する。図6は、図5に示した基材上の熱可塑性ポリマー粒子の画像の全体像である。該図6において、前記起点の区画(I)に対して、10mm間隔で一軸方向に順次に隣接する4個の区画(II〜V)を設定する。これら4個の区画は、それぞれ起点の区画(I)と同じ領域から成る。
次いで、これら4個の区画(II〜V)について、前記起点の区画(I)における19視野と相似の位置に各19視野を設定する。そして、前記4個の区画(II〜V)及び前記起点の視野(I)における全95視野(19視野×5区画)を、基材上における熱可塑性ポリマー粒子の観察視野として設定する。
Subsequently, the region defined by the 19 fields of view is set as the starting section (I). Since the starting section (I) is composed of a square area having two sides, the upper side of the visual fields 1 to 10 and the right side of the visual fields 10 to 19 in FIG. 5, the scale of one section is about 100 μm × 100 μm. The dispersion calculated from the 19 fields of view constituting the section (I) can be evaluated as a value more accurately representing the state of the separator surface.
In this embodiment, in order to further accurately evaluate the state of the separator surface, the evaluation is performed by providing five sections equivalent to the above-described one section. Specifically, refer to FIG. FIG. 6 is an overall image of an image of the thermoplastic polymer particles on the substrate shown in FIG. In FIG. 6, four sections (II to V) that are sequentially adjacent to each other in the uniaxial direction at intervals of 10 mm are set with respect to the section (I) of the starting point. Each of these four sections consists of the same area as the starting section (I).
Next, for each of these four sections (II to V), 19 fields of view are set at positions similar to the 19 fields of view in the starting section (I). Then, all 95 fields (19 fields × 5 fields) in the four sections (II to V) and the field (I) of the starting point are set as observation fields of the thermoplastic polymer particles on the substrate.

上記のセパレータ表面の観察は、セパレータ表面のうちの、イオン伝導に関与していない領域について行われることが好ましい。例えば、製造直後のセパレータであって未だ蓄電素子に組み込まれていない状態のセパレータについて観察することができる。蓄電素子が使用中又は使用後である場合には、セパレータのうちの、所謂「耳」と呼ばれる部分(セパレータの外縁部近傍であって、イオン伝導に関与していない領域)について観察することも、本実施形態における好ましい態様である。
上記評価方法から理解されるとおり、95視野を観察対象とする場合、長さ約40mmのセパレータ片を測定対象とするため、セパレータ表面における熱可塑性ポリマーの分散状態を正確に評価することができる。
The observation of the separator surface is preferably performed on a region of the separator surface that is not involved in ion conduction. For example, it is possible to observe a separator that has just been manufactured and is not yet incorporated into a storage element. When the electricity storage element is in use or after use, the so-called “ear” portion of the separator (a region near the outer edge of the separator and not involved in ion conduction) may be observed. This is a preferred aspect in the present embodiment.
As understood from the above evaluation method, when 95 visual fields are to be observed, a separator piece having a length of about 40 mm is to be measured, and therefore, the dispersion state of the thermoplastic polymer on the separator surface can be accurately evaluated.

熱可塑性ポリマー粒子について、上記のようなボロノイ分割ができるということは、基材上に形成されたポリマー層において、該熱可塑性ポリマー粒子が実質的に重なり合うことなく、単層の粒子として存在していることを示している。例えばポリマー層中で熱可塑性ポリマー同士が幾重にも重なり合う場合には、単一の粒子が占有する面積という概念が成立しないため、ボロノイ分割を行うことができない。
本実施形態におけるセパレータは、基材上に形成されたポリマー層中の熱可塑性ポリマー粒子が、実質的に重なり合うことがないように配置されたうえで、上記の面積密度、及び分散(σ)が、それぞれ、上記した範囲に調整されることが好ましい。
The fact that thermoplastic polymer particles can be subjected to Voronoi division as described above means that in the polymer layer formed on the substrate, the thermoplastic polymer particles do not substantially overlap and exist as single layer particles. It shows that. For example, when thermoplastic polymers overlap in a polymer layer several times, the concept of area occupied by a single particle cannot be established, and Voronoi division cannot be performed.
The separator in the present embodiment is arranged such that the thermoplastic polymer particles in the polymer layer formed on the substrate do not substantially overlap, and the above-described area density and dispersion (σ 2 ) However, it is preferable that each is adjusted to the above-mentioned range.

熱可塑性ポリマーの面積密度及び分散(σ)を上記の範囲に調整する手段としては、限定されるものではないが、例えば、基材に塗工する塗工液における熱可塑性ポリマー含有量、塗工液の塗工量、並びに塗工方法及び塗工条件を変更することにより、調整することができる。より具体的には、熱可塑性ポリマー溶液の粘度を高く調整し、多孔膜の被塗工面に対してせん断力をかけながら塗工することにより、熱可塑性ポリマーを上記の範囲に分散して配置させることができる。 The means for adjusting the area density and dispersion (σ 2 ) of the thermoplastic polymer to the above range is not limited, but for example, the thermoplastic polymer content in the coating liquid applied to the substrate, the coating It can be adjusted by changing the coating amount of the working liquid, the coating method, and the coating conditions. More specifically, the viscosity of the thermoplastic polymer solution is adjusted to be high, and the thermoplastic polymer is dispersed and arranged in the above range by applying a shearing force to the coated surface of the porous film. be able to.

ポリマー層の基材上での存在形態(パターン)は、特に限定されるものではないが、上記分散を満たすように基材の全面にわたって熱可塑性ポリマー粒子が相互に分散して存在することが好ましい。熱可塑性ポリマー粒子が一部の領域においてクラスターを形成していてもよいが、全体として上記分散の範囲を満たす程度に各粒子が分散していることが必要となる。また、その一部の領域においてポリマー粒子同士が積み重なっていてもよいが、全体として上記分散の範囲を満たす程度に各粒子が分散していることが必要となる。
基材上でポリマー層がパターン状に存在する場合には、上記の面積密度及び分散(σ)は、それぞれ、ポリマー層が存在する領域を撮影した画像を用いて評価されることが好ましい。
The presence form (pattern) of the polymer layer on the base material is not particularly limited, but it is preferable that the thermoplastic polymer particles exist in a mutually dispersed state over the entire surface of the base material so as to satisfy the above dispersion. . The thermoplastic polymer particles may form clusters in a part of the region, but it is necessary that the particles are dispersed to the extent that the dispersion range is satisfied as a whole. The polymer particles may be stacked in a part of the region, but it is necessary that the particles are dispersed to the extent that the dispersion range is satisfied as a whole.
When the polymer layer is present in a pattern on the substrate, the above-described area density and dispersion (σ 2 ) are preferably evaluated using an image obtained by photographing a region where the polymer layer is present.

〔熱可塑性ポリマー〕
本実施形態で使用される熱可塑性ポリマーの構造は、特に限定されない。粒子状であることが好ましい。該粒子状熱可塑性ポリマーは、例えば、単層構造;
粒子状熱可塑性ポリマーと、該粒子状熱可塑性ポリマーの少なくとも一部を囲むポリマーと、から構成される構造;
積層構造
等が挙げられる。
熱可塑性ポリマー層において、蓄電デバイス用セパレータの最表面に存在する熱可塑性ポリマーの少なくとも一部が粒子状熱可塑性ポリマーであることが好ましい。このような構造を有することにより、セパレータと電極との接着性、及びイオン透過性に優れ、電池作成時の工程時間短縮、電池特性の向上に効果がある。
粒子状熱可塑性ポリマーは、単一の組成から成る粒子であってもよいし、複数の組成の混合物から成る粒子であってもよいし、コアシェル構造を有する粒子であってもよいし、2種類以上の熱可塑性ポリマーがブレンドされた状態であってもよい。
ここで、粒子状とは、走査型電子顕微鏡(SEM)の測定において、個々の熱可塑性ポリマーが輪郭を持つ状態を指す。該粒子は、細長形状、球状、多角形状等の任意の形状であってよい。
[Thermoplastic polymer]
The structure of the thermoplastic polymer used in the present embodiment is not particularly limited. It is preferably in the form of particles. The particulate thermoplastic polymer has, for example, a single layer structure;
A structure composed of a particulate thermoplastic polymer and a polymer surrounding at least a portion of the particulate thermoplastic polymer;
A laminated structure and the like can be mentioned.
In the thermoplastic polymer layer, at least a part of the thermoplastic polymer present on the outermost surface of the electricity storage device separator is preferably a particulate thermoplastic polymer. By having such a structure, it is excellent in the adhesiveness of a separator and an electrode, and ion permeability, and it is effective in shortening the process time at the time of battery preparation, and improving a battery characteristic.
The particulate thermoplastic polymer may be a particle having a single composition, a particle having a mixture of a plurality of compositions, a particle having a core-shell structure, or two types. A state where the above thermoplastic polymers are blended may be used.
Here, the particulate form refers to a state in which each thermoplastic polymer has a contour in measurement with a scanning electron microscope (SEM). The particles may have an arbitrary shape such as an elongated shape, a spherical shape, or a polygonal shape.

熱可塑性ポリマーとしては、複数のポリマーがブレンドされている状態が好ましい。特に、ポリオレフィン微多孔膜への濡れ性、ポリオレフィン微多孔膜と熱可塑性ポリマー層との結着性、及び電極との接着性の観点から、ガラス転移温度が20℃未満のポリマーがブレンドされていることが好ましく;
耐ブロッキング性及びイオン透過性の観点から、ガラス転移温度が20℃以上のポリマーもブレンドされていることが好ましい。ブレンドする場合の混合比としては、ガラス転移温度を20℃以上の領域に持つポリマーと、ガラス転移温度を20℃未満の領域に持つポリマーとの比が、0.1:99.9〜99.9:0.1の範囲であることが好ましく、より好ましくは、5:95〜95:5であり、更に好ましくは50:50〜95:5であり、特に好ましくは60:40〜95:5である。
The thermoplastic polymer is preferably in a state where a plurality of polymers are blended. In particular, a polymer having a glass transition temperature of less than 20 ° C. is blended from the viewpoints of wettability to the polyolefin microporous membrane, binding property between the polyolefin microporous membrane and the thermoplastic polymer layer, and adhesion to the electrode. Preferably;
From the viewpoint of blocking resistance and ion permeability, it is preferable that a polymer having a glass transition temperature of 20 ° C. or higher is also blended. As a mixing ratio in the case of blending, a ratio of a polymer having a glass transition temperature in a region of 20 ° C. or more and a polymer having a glass transition temperature in a region of less than 20 ° C. is 0.1: 99.9 to 99.99. The range is preferably 9: 0.1, more preferably 5:95 to 95: 5, still more preferably 50:50 to 95: 5, and particularly preferably 60:40 to 95: 5. It is.

粒子状熱可塑性ポリマーは、コアシェル構造を有することが好ましい。コアシェル構造とは、中心部分に属するコアポリマーと、外殻部分に属するシェルポリマーとを有する、二重構造の形態を有するポリマーである。コアポリマーとシェルポリマーとは、同じ組成であってもよいし、異なる組成から成るものであってもよい。しかしながら、本発明の効果を最大限に発揮するためには、両者の組成を異なるものとすることが、好ましい。
コアシェル構造の場合、シェルポリマーを変えることによって、電極、ポリオレフィン微多孔膜等の他材料に対する接着性及び相溶性の調整ができ、かつコアポリマーを調整することによって、例えば熱プレス時の電極に対する接着性を高めることができる。更には、コアポリマーの存在によって、熱プレス後のポリマー粒子形状の崩れが抑制される。その結果、熱可塑性ポリマーによるポリオレフィン基材の孔の閉塞が最小限に抑えられ、イオン透過性を落とすことがない。
The particulate thermoplastic polymer preferably has a core-shell structure. The core-shell structure is a polymer having a dual structure with a core polymer belonging to the central portion and a shell polymer belonging to the outer shell portion. The core polymer and the shell polymer may have the same composition or different compositions. However, in order to maximize the effects of the present invention, it is preferable to make the two compositions different.
In the case of the core-shell structure, the adhesiveness and compatibility with other materials such as electrodes and polyolefin microporous membranes can be adjusted by changing the shell polymer, and by adjusting the core polymer, for example, adhesion to the electrode during hot pressing Can increase the sex. Furthermore, the presence of the core polymer suppresses the collapse of the polymer particle shape after hot pressing. As a result, the blockage of the pores of the polyolefin substrate by the thermoplastic polymer is minimized, and the ion permeability is not deteriorated.

本実施形態で使用される熱可塑性ポリマーのガラス転移温度Tgは、電極との接着性及びイオン透過性の観点から、−10℃〜100℃の範囲にあることが好ましく、0℃〜40℃の範囲にあることがより好ましい。
本実施形態におけるガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)で得られるDSC曲線から決定される。具体的には、DSC曲線における低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の変曲点における接線との交点の温度を、ガラス転移温度として採用することができる。より詳細には、実施例に記載の方法を参照することができる。
The glass transition temperature Tg of the thermoplastic polymer used in the present embodiment is preferably in the range of −10 ° C. to 100 ° C. from the viewpoint of adhesion to the electrode and ion permeability, and is 0 ° C. to 40 ° C. More preferably, it is in the range.
The glass transition temperature in this embodiment is determined from a DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC). Specifically, the temperature at the intersection of a straight line obtained by extending the baseline on the low temperature side in the DSC curve to the high temperature side and the tangent at the inflection point of the stepwise change portion of the glass transition may be adopted as the glass transition temperature. it can. In more detail, the method described in an Example can be referred.

本実施形態で使用される熱可塑性ポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、
ポリエチレン、ポリプロピレン、α−ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;
ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマー又はこれらを含むコポリマー;
ブタジエン、イソプレン等の共役ジエンをモノマー単位として含むジエン系ポリマー若しくはこれらを含むコポリマー、又はこれらの水素化物;
アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステル等をモノマー単位として含むアクリル系ポリマー若しくはこれらを含むコポリマー、又はその水素化物;
エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;
エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体;
ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエステル等の樹脂:並びに
これらのうちの複数から成る混合物
等から成る粒子が挙げられる。
Although it does not specifically limit as a thermoplastic polymer used by this embodiment, For example,
Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and α-polyolefin;
Fluoropolymers such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene or copolymers containing these;
Diene polymers containing conjugated dienes such as butadiene and isoprene as monomer units, copolymers containing them, or hydrides thereof;
An acrylic polymer containing acrylic acid ester, methacrylic acid ester or the like as a monomer unit, a copolymer containing these, or a hydride thereof;
Rubbers such as ethylene propylene rubber, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate;
Cellulose derivatives such as ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose;
Examples thereof include particles made of resins such as polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyamideimide, polyamide, and polyester: and a mixture of a plurality of these.

上記熱可塑性ポリマーのうち、ジエン系ポリマー、アクリル系ポリマー又はフッ素系ポリマーは、電極活物質との結着性、強度、及び柔軟性に優れるので好ましい。
ジエン系ポリマーは、特に限定されないが、例えば、ブタジエン、イソプレン等の、共役の二重結合を2つ有する共役ジエンモノマーを重合することにより得られるモノマー単位を含むポリマーである。ジエン系ポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、共役ジエンのホモポリマー、及び共役ジエンと共重合可能なモノマーとのコポリマーが挙げられる。共役ジエンモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエン等が挙げられる。共役ジエンと共重合可能なモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリレートモノマー、α,β−不飽和ニトリル化合物、不飽和カルボン酸化合物、スチレン系モノマー、ハロゲン原子含有モノマー、ビニルエステル化合物、ビニルエーテル化合物、ビニルケトン化合物、複素環含有ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、ヒドロキシアルキル基含有化合物、アミド系モノマー等が挙げられる。
Of the thermoplastic polymers, diene polymers, acrylic polymers, or fluorine polymers are preferable because they are excellent in binding properties, strength, and flexibility with the electrode active material.
Although a diene polymer is not specifically limited, For example, it is a polymer containing the monomer unit obtained by superposing | polymerizing the conjugated diene monomer which has two conjugated double bonds, such as butadiene and isoprene. Although it does not specifically limit as a diene polymer, For example, the copolymer of the homopolymer of a conjugated diene and the monomer copolymerizable with a conjugated diene is mentioned. The conjugated diene monomer is not particularly limited. For example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2 -Methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 4,5-diethyl-1,3-octadiene, 3-butyl-1,3-octadiene and the like. The monomer copolymerizable with the conjugated diene is not particularly limited. For example, (meth) acrylate monomer, α, β-unsaturated nitrile compound, unsaturated carboxylic acid compound, styrene monomer, halogen atom-containing monomer, vinyl ester Examples include compounds, vinyl ether compounds, vinyl ketone compounds, heterocyclic ring-containing vinyl compounds, (meth) acrylic acid ester compounds, hydroxyalkyl group-containing compounds, amide monomers, and the like.

アクリル系ポリマーは、特に限定されないが、好ましくは(メタ)アクリル酸エステルモノマーを重合することにより得られるモノマー単位を含むポリマーである。(メタ)アクリル酸エステルモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アルキル(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート、アミノ基含有(メタ)アクリレート、エポキシ基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルモノマーを重合することにより得られるモノマー単位の割合は、特に限定されないが、アクリル系ポリマーの全質量を基準として、例えば40質量%以上、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。   The acrylic polymer is not particularly limited, but is preferably a polymer containing a monomer unit obtained by polymerizing a (meth) acrylic acid ester monomer. Although it does not specifically limit as (meth) acrylic acid ester monomer, For example, alkyl (meth) acrylic acid alkyl ester, hydroxy group containing (meth) acrylate, amino group containing (meth) acrylate, epoxy group containing (meth) acrylate, etc. Is mentioned. The ratio of the monomer units obtained by polymerizing the (meth) acrylic acid ester monomer is not particularly limited, but is, for example, 40% by mass or more, preferably 50% by mass or more, more preferably, based on the total mass of the acrylic polymer. Is 60% by mass or more.

アクリル系ポリマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルモノマーのホモポリマー、又は(メタ)アクリル酸エステルモノマーと、該(メタ)アクリル酸エステルモノマーと共重合可能なモノマーとのコポリマーが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、ジエン系モノマーと共重合可能なモノマーとして上に列挙した化合物群が挙げられる。   Examples of the acrylic polymer include a homopolymer of a (meth) acrylic acid ester monomer or a copolymer of a (meth) acrylic acid ester monomer and a monomer copolymerizable with the (meth) acrylic acid ester monomer. Examples of the monomer copolymerizable with the (meth) acrylic acid ester monomer include the compounds listed above as monomers copolymerizable with the diene monomer.

フッ素系ポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、フッ化ビニリデンのホモポリマー、及びフッ化ビニリデンと共重合可能なモノマーとのコポリマーが挙げられる。フッ素系ポリマーは、電気化学的安定性の観点から好ましい。フッ化ビニリデンと共重合可能なモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、フッ素含有エチレン性不飽和化合物、フッ素非含有エチレン性不飽和化合物、フッ素非含有ジエン化合物等が挙げられる。フッ素系ポリマーのうち、フッ化ビニリデンのホモポリマー、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレンコポリマー、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレンコポリマー等が好ましい。   Although it does not specifically limit as a fluorine-type polymer, For example, the homopolymer of vinylidene fluoride and the copolymer with the monomer copolymerizable with vinylidene fluoride are mentioned. Fluoropolymers are preferred from the viewpoint of electrochemical stability. Although it does not specifically limit as a monomer copolymerizable with vinylidene fluoride, For example, a fluorine-containing ethylenically unsaturated compound, a fluorine-free ethylenically unsaturated compound, a fluorine-free diene compound, etc. are mentioned. Among the fluorine-based polymers, a homopolymer of vinylidene fluoride, a vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene copolymer, a vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, and the like are preferable.

本実施形態で使用される熱可塑性ポリマーとしては、アクリル系ポリマーを使用することが、電極活物質との結着性、強度、及び柔軟性に優れることの他、得られるセパレータのイオン透過性が優れることとなるので、特に好ましい。
このアクリル系ポリマーとしては、
(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、
酸モノマーと、
官能基含有モノマーと、
任意的に芳香環含有モノマーと、
任意的に架橋性モノマーと、
のコポリマーであることが、電極との密着性及びイオン透過性のバランスに特に優れるセパレータを製造できる点で、特に好ましい。
As the thermoplastic polymer used in the present embodiment, the use of an acrylic polymer has excellent binding properties, strength, and flexibility with the electrode active material, and the resulting separator has ion permeability. Since it will be excellent, it is especially preferable.
As this acrylic polymer,
(Meth) acrylic acid alkyl ester,
An acid monomer;
A functional group-containing monomer;
Optionally an aromatic ring-containing monomer;
Optionally a crosslinkable monomer;
It is particularly preferable that a copolymer of the above can be produced because it is possible to produce a separator that is particularly excellent in the balance between adhesion to an electrode and ion permeability.

上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸鎖状アルキルエステル;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸環状アルキルエステル;
等を挙げることができる。
As the (meth) acrylic acid alkyl ester, for example,
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl ( (Meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, n-tetradecyl (meth) acrylate, (Meth) acrylic acid chain alkyl esters such as stearyl (meth) acrylate;
(Meth) acrylic acid cyclic alkyl esters such as cyclohexyl (meth) acrylate;
Etc.

上記酸モノマーとしては、例えば、
(メタ)アクリル酸、ペンテン酸等の不飽和モノカルボン酸;
イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和ジカルボン酸;
等を挙げることができる。
Examples of the acid monomer include:
Unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid and pentenoic acid;
Unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid, maleic acid, fumaric acid;
Etc.

上記官能基含有モノマーとしては、例えば、
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンテンオール等のヒドロキシ基含有モノマー;
メタクリル酸2−アミノエチル等のアミノ基含有モノマー;
(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有モノマー;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−シアノエチルアクリレート等のシアノ基含有モノマー;
グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシル等のエポキシ基含有モノマー;
等を挙げることができる。
As the functional group-containing monomer, for example,
Hydroxy group-containing monomers such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, pentenol;
Amino group-containing monomers such as 2-aminoethyl methacrylate;
Amide group-containing monomers such as (meth) acrylamide and N-methylol (meth) acrylamide;
Cyano group-containing monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-cyanoethyl acrylate;
Epoxy group-containing monomers such as glycidyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid 3,4-epoxycyclohexyl;
Etc.

上記芳香環含有モノマーとしては、例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン等の芳香族ビニル化合物;
(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等の芳香族環含有(メタ)アクリル酸エステル化合物;
等を挙げることができる。
As the aromatic ring-containing monomer, for example,
Aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, vinylnaphthalene;
Aromatic ring-containing (meth) acrylic acid ester compounds such as phenyl (meth) acrylate and benzyl (meth) acrylate;
Etc.

上記架橋性モノマーとしては、例えば
トリメチロールプロパントリアクリレート等を挙げることができる。
本実施形態における熱可塑性ポリマーとしてのアクリル系ポリマーは、好ましくは、以下のモノマー組成を有するものである。以下は、アクリル系ポリマーの全質量を基準とする各モノマー単位の好ましい含有割合である。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル:好ましくは50〜99.9質量%、より好ましくは60〜99.9質量%、特に好ましくは80〜99.9質量%
酸モノマー:好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは0.1〜10質量%、特に好ましくは0.1〜5質量%
官能基含有モノマー:好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは1〜20質量%、特に好ましくは1〜10質量%
芳香環含有モノマー:好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、特に好ましくは芳香環含有モノマーを使用しないことである。
架橋性モノマー:好ましくは10質量%以下、より好ましくは0.01〜5質量%、特に好ましくは0.1〜3質量%
Examples of the crosslinkable monomer include trimethylolpropane triacrylate.
The acrylic polymer as the thermoplastic polymer in the present embodiment preferably has the following monomer composition. The following is a preferable content ratio of each monomer unit based on the total mass of the acrylic polymer.
(Meth) acrylic acid alkyl ester: preferably 50 to 99.9% by mass, more preferably 60 to 99.9% by mass, particularly preferably 80 to 99.9% by mass
Acid monomer: preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, particularly preferably 0.1 to 5% by mass
Functional group-containing monomer: preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, particularly preferably 1 to 10% by mass
Aromatic ring-containing monomer: Preferably it is 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably no aromatic ring-containing monomer is used.
Crosslinkable monomer: Preferably it is 10 mass% or less, More preferably, it is 0.01-5 mass%, Most preferably, it is 0.1-3 mass%

本実施形態における熱可塑性ポリマーは、コアシェル構造を有する粒子であることが好ましい。
より好ましくは、コアのガラス転移温度Tg(core)がシェルのガラス転移温度Tg(shell)よりも高いコアシェル構造を有する粒子の場合である。Tg(core)とTg(shell)との差(Tg(core)−Tg(shell)の値)は、好ましくは10℃以上であり、より好ましくは20〜150℃であり、更に好ましくは30〜100℃である。
コアシェル構造を有する粒子におけるTg(core)及びTg(shell)の好ましい範囲は、Tg(core)>Tg(shell)の関係を満たすことを条件に、それぞれ、以下のとおりである。
Tg(core):好ましくは0〜200℃、より好ましくは20〜150℃、更に好ましくは30〜120℃
Tg(shell):好ましくは−50〜100℃、より好ましくは−10〜60℃、更に好ましくは0〜40℃
後述の蓄電素子を製造する方法において、セパレータと電極との積層体又は該積層体の巻回体に対してプレスを行う場合、上記Tg(shell)は、該プレス温度よりも低いことが好ましい。この場合、プレス温度とTg(shell)との差(プレス温度−Tg(shell)は、30℃以上であることが好ましく、50℃以上であることがより好ましい。
The thermoplastic polymer in this embodiment is preferably particles having a core-shell structure.
More preferably, the core has a core-shell structure in which the glass transition temperature Tg (core) of the core is higher than the glass transition temperature Tg (shell) of the shell. The difference between Tg (core) and Tg (shell) (Tg (core) −Tg (shell) value) is preferably 10 ° C. or more, more preferably 20 to 150 ° C., and even more preferably 30 to 30 ° C. 100 ° C.
The preferable ranges of Tg (core) and Tg (shell) in the particles having a core-shell structure are as follows, provided that the relationship of Tg (core)> Tg (shell) is satisfied.
Tg (core): preferably 0 to 200 ° C, more preferably 20 to 150 ° C, still more preferably 30 to 120 ° C
Tg (shell): Preferably it is -50-100 degreeC, More preferably, it is -10-60 degreeC, More preferably, it is 0-40 degreeC
In the method for producing an electricity storage element described later, when pressing is performed on a laminate of separators and electrodes or a wound body of the laminate, the Tg (shell) is preferably lower than the press temperature. In this case, the difference between the press temperature and Tg (shell) (press temperature−Tg (shell) is preferably 30 ° C. or higher, and more preferably 50 ° C. or higher.

本実施形態における熱可塑性ポリマーとしては、コア及びシェルのうちの少なくとも一方、好ましくはこれらの双方がアクリル系ポリマーから成るコアシェル構造を有する粒子であることが好ましい。特に好ましい形態においては、コア及びシェルの双方が、(メタ)アクリル酸アルキルエステルと、
酸モノマーと、
官能基含有モノマーと、
任意的に芳香環含有モノマーと、
任意的に架橋性モノマーと、
のコポリマーである、コアシェル構造を有する粒子の場合である。これらのモノマーとしては、それぞれ、上記に例示した化合物と同じものを使用することができる。
The thermoplastic polymer in the present embodiment is preferably a particle having a core-shell structure in which at least one of the core and the shell, preferably both of them are made of an acrylic polymer. In a particularly preferred form, both the core and the shell are (meth) acrylic acid alkyl esters,
An acid monomer;
A functional group-containing monomer;
Optionally an aromatic ring-containing monomer;
Optionally a crosslinkable monomer;
In the case of particles having a core-shell structure, which is a copolymer of As these monomers, the same compounds as those exemplified above can be used.

この場合のコアにおける各モノマーの構成割合は、コアの全質量を基準とする各モノマー単位の好ましい含有割合として、以下のとおりである。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル:好ましくは50〜99.9質量%、より好ましくは60〜99.9質量%、特に好ましくは80〜99.9質量%
酸モノマー:好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは1〜15質量%、特に好ましくは3〜10質量%
官能基含有モノマー:好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは1〜15質量%、特に好ましくは1〜10質量%
芳香環含有モノマー:好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、特に好ましくは芳香環含有モノマーを使用しないことである。
架橋性モノマー:好ましくは10質量%以下、より好ましくは0.01〜5質量%、特に好ましくは0.1〜3質量%
The composition ratio of each monomer in the core in this case is as follows as a preferable content ratio of each monomer unit based on the total mass of the core.
(Meth) acrylic acid alkyl ester: preferably 50 to 99.9% by mass, more preferably 60 to 99.9% by mass, particularly preferably 80 to 99.9% by mass
Acid monomer: preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, particularly preferably 3 to 10% by mass
Functional group-containing monomer: preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, particularly preferably 1 to 10% by mass
Aromatic ring-containing monomer: Preferably it is 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably no aromatic ring-containing monomer is used.
Crosslinkable monomer: Preferably it is 10 mass% or less, More preferably, it is 0.01-5 mass%, Most preferably, it is 0.1-3 mass%

シェルにおける各モノマーの構成割合は、シェルの全質量を基準とする各モノマー単位の好ましい含有割合として、以下のとおりである。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル:好ましくは50〜99.99質量%、より好ましくは60〜99.95質量%、特に好ましくは80〜99.9質量%
酸モノマー:好ましくは0.01〜20質量%、より好ましくは0.05〜10質量%、特に好ましくは0.1〜5質量%
官能基含有モノマー:好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは1〜20質量%、特に好ましくは1〜10質量%
芳香環含有モノマー:好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下、特に好ましくは芳香環含有モノマーを使用しないことである。
架橋性モノマー:好ましくは10質量%以下、より好ましくは0.01〜5質量%、特に好ましくは0.1〜3質量%
The constituent ratio of each monomer in the shell is as follows as a preferable content ratio of each monomer unit based on the total mass of the shell.
(Meth) acrylic acid alkyl ester: preferably 50 to 99.99% by mass, more preferably 60 to 99.95% by mass, particularly preferably 80 to 99.9% by mass
Acid monomer: preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.05 to 10% by weight, particularly preferably 0.1 to 5% by weight
Functional group-containing monomer: preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, particularly preferably 1 to 10% by mass
Aromatic ring-containing monomer: Preferably it is 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably no aromatic ring-containing monomer is used.
Crosslinkable monomer: Preferably it is 10 mass% or less, More preferably, it is 0.01-5 mass%, Most preferably, it is 0.1-3 mass%

本実施の形態において、熱可塑性ポリマーのガラス転移温度Tgは、例えば、熱可塑性ポリマーを製造する際に用いるモノマー成分及び各モノマーの投入比を変更することにより、適宜調整できる。すなわち、熱可塑性ポリマーの製造に用いられる各モノマーについて、一般に示されているそのホモポリマーのTg(例えば、「ポリマーハンドブック」(A WILEY−INTERSCIENCE PUBLICATION)に記載)と、モノマーの配合割合とから、ガラス転移温度の概略を推定することができる。例えば、約100℃のTgのホモポリマーを与えるメチルメタクリレ−ト、アクリルニトリル、メタクリル酸等のモノマーを高い比率で共重合したコポリマーのTgは高くなり;
例えば、約−50℃のTgのホモポリマーを与えるn−ブチルアクリレ−ト、2−エチルヘキシルアクリレ−ト等のモノマーを高い比率で共重合したコポリマーのTgは低くなる。
また、コポリマーのTgは、下記数式(1):
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・・・・+Wi/Tgi+・・・・・・Wn/Tgn (1)
{数式(1)中、Tg(K)はコポリマーのTgであり、Tgi(K)は各モノマーiのホモポリマーのTgであり、Wiは各モノマーの質量分率である。}で表されるFOXの式によっても、概算することができる。
ただし、本実施形態における熱可塑性ポリマーのガラス転移温度Tgとしては、上記DSCを用いる方法により測定した値を採用する。
In this Embodiment, the glass transition temperature Tg of a thermoplastic polymer can be suitably adjusted by changing the monomer component used when manufacturing a thermoplastic polymer and the input ratio of each monomer, for example. That is, for each monomer used in the production of the thermoplastic polymer, from the generally indicated Tg of the homopolymer (for example, described in “A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION”) and the blending ratio of the monomers, An outline of the glass transition temperature can be estimated. For example, a copolymer with a high proportion of monomers such as methyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylic acid, etc., that gives a homopolymer with a Tg of about 100 ° C. has a high Tg;
For example, a copolymer having a high ratio of monomers such as n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, which give a homopolymer having a Tg of about -50 ° C., has a low Tg.
Moreover, Tg of a copolymer is following numerical formula (1):
1 / Tg = W1 / Tg1 + W2 / Tg2 +... + Wi / Tgi +... Wn / Tgn (1)
{In Formula (1), Tg (K) is the Tg of the copolymer, Tgi (K) is the Tg of the homopolymer of each monomer i, and Wi is the mass fraction of each monomer. } Can also be approximated by the formula of FOX represented by:
However, as the glass transition temperature Tg of the thermoplastic polymer in this embodiment, a value measured by the method using the DSC is adopted.

本実施形態における熱可塑性ポリマーがコアシェル構造を有する粒子である場合、該コアと該シェルとの比率は、粒子全体に対するコアの質量割合として、1〜50質量%であることが好ましく、5〜20質量%であることがより好ましい。
コアとシェルとの比率が上記の範囲にあることにより、電極への接着に際してTgがより低いシェルポリマーの有する接着性が効果的に機能する。また、Tgがより高いコアポリマーの存在によって、熱プレス後のポリマー粒子形状の崩れが抑制されるから、熱可塑性ポリマーによるポリオレフィン基材の孔の閉塞が最小限に抑えられ、イオン透過性を落とすことがない。
When the thermoplastic polymer in the present embodiment is a particle having a core-shell structure, the ratio of the core to the shell is preferably 1 to 50% by mass as the mass ratio of the core to the whole particle, and 5 to 20 More preferably, it is mass%.
When the ratio of the core to the shell is in the above range, the adhesion of the shell polymer having a lower Tg effectively functions when adhering to the electrode. In addition, the presence of the core polymer having a higher Tg suppresses the collapse of the polymer particle shape after hot pressing, so that blockage of the pores of the polyolefin substrate by the thermoplastic polymer is minimized, and ion permeability is reduced. There is nothing.

粒子状の熱可塑性ポリマーの平均粒径は、好ましくは10nm〜2,000nm、より好ましくは50nm〜1,500nm、更に好ましくは100nm〜1,000nm、特に好ましくは130nm〜800nmであり、とりわけ好ましくは150〜800nmであり、最も好ましくは200〜750nmである。この平均粒径を10nm以上とすることは、少なくとも多孔膜を含む基材に粒子状の熱可塑性ポリマーを塗工したときに、基材の孔に入り込まない程度の粒子状の熱可塑性ポリマーの寸法が確保されることを意味する。従って、この場合、電極とセパレータとの間の接着性、及び蓄電デバイスのサイクル特性を向上させるという観点から好ましい。また、この平均粒径を2,000nm以下とすることは、電極とセパレータとの接着性、及び蓄電デバイスのサイクル特性を両立させるために必要な量の粒子状の熱可塑性ポリマーを基材上に塗工するという観点から好ましい。粒子状の熱可塑性ポリマーの平均粒径は、下記実施例に記載の方法に準じて測定することができる。   The average particle size of the particulate thermoplastic polymer is preferably 10 nm to 2,000 nm, more preferably 50 nm to 1,500 nm, still more preferably 100 nm to 1,000 nm, particularly preferably 130 nm to 800 nm, and particularly preferably. It is 150-800 nm, Most preferably, it is 200-750 nm. Setting the average particle size to 10 nm or more means that the size of the particulate thermoplastic polymer is such that it does not enter the pores of the substrate when the particulate thermoplastic polymer is applied to the substrate including at least the porous film. Means to be secured. Therefore, in this case, it is preferable from the viewpoint of improving the adhesion between the electrode and the separator and the cycle characteristics of the electricity storage device. In addition, when the average particle diameter is 2,000 nm or less, an amount of the particulate thermoplastic polymer necessary for achieving both the adhesion between the electrode and the separator and the cycle characteristics of the electricity storage device is formed on the substrate. It is preferable from the viewpoint of coating. The average particle size of the particulate thermoplastic polymer can be measured according to the method described in the following examples.

上記のような粒子状熱可塑性ポリマーは、上記のようなモノマーを使用する他は、公知の重合方法によって製造することができる。重合方法としては、例えば、溶液重合、乳化重合、塊状重合等の適宜の方法を採用することができる。しかしながら、本実施形態における熱可塑性ポリマー層を塗布法によって容易に形成することができる点で、乳化重合によることが好ましい、乳化重合によって得られる熱可塑性ポリマーエマルジョンを、そのまま塗布液として使用することが可能だからである。   The particulate thermoplastic polymer as described above can be produced by a known polymerization method except that the monomer as described above is used. As a polymerization method, for example, an appropriate method such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization or the like can be employed. However, the thermoplastic polymer emulsion obtained by emulsion polymerization is preferably used as the coating solution as it is, preferably by emulsion polymerization in that the thermoplastic polymer layer in this embodiment can be easily formed by a coating method. Because it is possible.

〔任意成分〕
本実施形態における熱可塑性ポリマー層は、上記のような熱可塑性ポリマーのみを含有していてもよいし、これ以外の任意成分を併有していてもよい。
ここで使用できる任意成分としては、例えば、バインダ、無機フィラー、水溶性高分子等を挙げることができる。
[Optional ingredients]
The thermoplastic polymer layer in the present embodiment may contain only the thermoplastic polymer as described above, or may contain other optional components.
Examples of the optional component that can be used here include a binder, an inorganic filler, and a water-soluble polymer.

<蓄電素子用セパレータの製造方法>
[ポリオレフィン多孔性基材の製造方法]
本実施形態におけるポリオレフィン多孔性基材を製造する方法は、特に限定されず、公知の製造方法を採用することができる。例えば、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とを溶融混練してシート状に成形後、場合により延伸した後、可塑剤を抽出することにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物を溶融混練して高ドロー比で押出した後、熱処理と延伸によってポリオレフィン結晶界面を剥離させることにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物と無機充填材とを溶融混練してシート上に成形後、延伸によってポリオレフィンと無機充填材との界面を剥離させることにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物を溶解後、ポリオレフィンに対する貧溶媒に浸漬させポリオレフィンを凝固させると同時に溶剤を除去することにより多孔化させる方法等が挙げられる。
<Method for producing separator for power storage element>
[Method for producing polyolefin porous substrate]
The method for producing the polyolefin porous substrate in the present embodiment is not particularly limited, and a known production method can be adopted. For example, a method in which a polyolefin resin composition and a plasticizer are melt-kneaded and formed into a sheet shape, optionally stretched and then made porous by extracting the plasticizer, and a polyolefin resin composition is melt-kneaded to obtain a high draw rate. After extruding at a ratio, the polyolefin crystal interface is peeled off by heat treatment and stretching, the polyolefin resin composition and the inorganic filler are melt-kneaded and molded on a sheet, and then the polyolefin and inorganic filler are stretched And a method of making the structure porous by removing the solvent at the same time as solidifying the polyolefin by dissolving it in a poor solvent for the polyolefin after dissolving the polyolefin resin composition.

以下、ポリオレフィン多孔性基材を製造する方法の一例として、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とを溶融混練してシート状に成形後、可塑剤を抽出する方法について説明する。
先ず、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤を溶融混練する。溶融混練方法としては、例えば、ポリオレフィン樹脂及び必要によりその他の添加剤を、押出機、ニーダー、ラボプラストミル、混練ロール、バンバリーミキサー等の樹脂混練装置に投入し、樹脂成分を加熱溶融させながら任意の比率で可塑剤を導入して混練する方法が挙げられる。この際、ポリオレフィン樹脂、その他の添加剤及び可塑剤を樹脂混練装置に投入する前に、予めヘンシェルミキサー等を用い所定の割合で事前混練しておくことが好ましい。より好ましくは、事前混練において可塑剤の一部のみを投入し、残りの可塑剤を樹脂混練装置サイドフィードしながら混練することである。
Hereinafter, as an example of a method for producing a polyolefin porous substrate, a method for melt-kneading a polyolefin resin composition and a plasticizer to form a sheet and then extracting the plasticizer will be described.
First, a polyolefin resin composition and a plasticizer are melt-kneaded. As the melt-kneading method, for example, polyolefin resin and other additives as required may be added to a resin kneading apparatus such as an extruder, kneader, lab plast mill, kneading roll, Banbury mixer, etc. A method of introducing a plasticizer at a ratio of kneading and kneading. At this time, it is preferable that the polyolefin resin, other additives, and the plasticizer are pre-kneaded in advance at a predetermined ratio using a Henschel mixer or the like before being added to the resin kneading apparatus. More preferably, only a part of the plasticizer is added in the pre-kneading, and the remaining plasticizer is kneaded while side-feeding the resin kneading apparatus.

可塑剤としては、ポリオレフィンの融点以上において均一溶液を形成しうる不揮発性溶媒を用いることができる。このような不揮発性溶媒の具体例として、例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス等の炭化水素類;フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル等のエステル類;オレイルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール等が挙げられる。これらの中で、流動パラフィンが好ましい。   As the plasticizer, a non-volatile solvent capable of forming a uniform solution at a melting point or higher of the polyolefin can be used. Specific examples of such a non-volatile solvent include hydrocarbons such as liquid paraffin and paraffin wax; esters such as dioctyl phthalate and dibutyl phthalate; higher alcohols such as oleyl alcohol and stearyl alcohol. Of these, liquid paraffin is preferred.

ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤の比率は、これらを均一に溶融混練して、シート状に成形できる範囲であれば特に限定はない。例えば、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とからなる組成物中に占める可塑剤の質量分率は、好ましくは30〜80質量%、より好ましくは40〜70質量%である。可塑剤の質量分率をこの範囲とすることにより、溶融成形時のメルトテンションと、均一かつ微細な孔構造の形成性と、が両立する観点で、好ましい。   The ratio of the polyolefin resin composition and the plasticizer is not particularly limited as long as they can be uniformly melt-kneaded and formed into a sheet shape. For example, the mass fraction of the plasticizer in the composition comprising the polyolefin resin composition and the plasticizer is preferably 30 to 80 mass%, more preferably 40 to 70 mass%. By setting the mass fraction of the plasticizer within this range, it is preferable from the viewpoint of achieving both melt tension during melt molding and formability of a uniform and fine pore structure.

次に、溶融混練物をシート状に成形する。シート状成形体を製造する方法としては、例えば、溶融混練物を、Tダイ等を介してシート状に押出し、熱伝導体に接触させて樹脂成分の結晶化温度より充分に低い温度まで冷却して固化する方法が挙げられる。冷却固化に用いられる熱伝導体としては、金属、水、空気、可塑剤自身等が使用できるが、金属製のロールが熱伝導の効率が高いため好ましい。この際、金属製のロールに接触させる際に、ロール間で挟み込むと、熱伝導の効率が更に高まると共に、シートが配向して膜強度が増し、シートの表面平滑性も向上するためより好ましい。Tダイよりシート状に押出す際のダイリップ間隔は400μm以上3,000μm以下であることが好ましく、500μm以上2,500μm以下であることが更に好ましい。   Next, the melt-kneaded product is formed into a sheet shape. As a method for producing a sheet-like molded product, for example, a melt-kneaded product is extruded into a sheet shape via a T-die or the like, and brought into contact with a heat conductor to cool to a temperature sufficiently lower than the crystallization temperature of the resin component. And then solidify. As the heat conductor used for cooling and solidification, metal, water, air, plasticizer itself, and the like can be used, but a metal roll is preferable because of high heat conduction efficiency. In this case, it is more preferable that the metal roll is sandwiched between the rolls, since the efficiency of heat conduction is further increased, the sheet is oriented and the film strength is increased, and the surface smoothness of the sheet is also improved. The die lip interval when extruding from a T-die into a sheet is preferably from 400 μm to 3,000 μm, and more preferably from 500 μm to 2,500 μm.

このようにして得たシート状成形体を、次いで延伸することが好ましい。延伸処理としては、一軸延伸又は二軸延伸のいずれも好適に用いることができる。得られる多孔性基材の強度等の観点から二軸延伸が好ましい。シート状成形体を二軸方向に高倍率延伸すると、分子が面方向に配向し、最終的に得られる多孔性基材が裂け難くなり、高い突刺強度を有するものとなる。延伸方法としては、例えば、同時二軸延伸、逐次二軸延、多段延伸、多数回延伸等の方法を挙げることができる。突刺強度の向上、延伸の均一性、シャットダウン性の観点から同時二軸延伸が好ましい。   It is preferable to subsequently stretch the sheet-like molded body thus obtained. As the stretching treatment, either uniaxial stretching or biaxial stretching can be suitably used. Biaxial stretching is preferred from the viewpoint of the strength of the resulting porous substrate. When the sheet-like molded body is stretched at a high magnification in the biaxial direction, the molecules are oriented in the plane direction, and the porous substrate finally obtained is difficult to tear and has high puncture strength. Examples of the stretching method include simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, multistage stretching, and multiple stretching. Simultaneous biaxial stretching is preferred from the viewpoints of improvement of puncture strength, uniformity of stretching, and shutdown property.

延伸倍率は、面倍率で20倍以上100倍以下の範囲であることが好ましく、25倍以上50倍以下の範囲であることが更に好ましい。各軸方向の延伸倍率は、MD方向に4倍以上10倍以下、TD方向に4倍以上10倍以下の範囲であることが好ましく、MD方向に5倍以上8倍以下、TD方向に5倍以上8倍以下の範囲であることが更に好ましい。この範囲の総面積倍率とすることにより、十分な強度を付与することができるとともに、延伸工程における膜破断を防ぎ、高い生産性が得られる点で、好ましい。   The draw ratio is preferably in the range of 20 times to 100 times, more preferably in the range of 25 times to 50 times in terms of surface magnification. The stretching ratio in each axial direction is preferably in the range of 4 to 10 times in the MD direction, preferably in the range of 4 to 10 times in the TD direction, 5 to 8 times in the MD direction, and 5 times in the TD direction. More preferably, it is in the range of 8 times or less. By setting the total area magnification within this range, it is preferable in that sufficient strength can be imparted, film breakage in the stretching step can be prevented, and high productivity can be obtained.

上記のようにして得られたシート状成形体を、更に圧延してもよい。圧延は、例えば、ダブルベルトプレス機等を使用したプレス法にて実施することができる。圧延は特に表層部分の配向を増すことができる。圧延面倍率は1倍より大きく3倍以下であることが好ましく、1倍より大きく2倍以下であることがより好ましい。この範囲の圧延倍率とすることにより、最終的に得られる多孔性基材の膜強度が増加し、且つ、膜の厚さ方向に均一な多孔構造を形成することができる点で、好ましい。   The sheet-like molded body obtained as described above may be further rolled. Rolling can be performed, for example, by a pressing method using a double belt press or the like. Rolling can particularly increase the orientation of the surface layer portion. The rolling surface magnification is preferably greater than 1 and 3 or less, more preferably greater than 1 and 2 or less. By setting the rolling magnification within this range, it is preferable in that the film strength of the porous substrate finally obtained can be increased and a uniform porous structure can be formed in the film thickness direction.

次いで、シート状成形体から可塑剤を除去して多孔性基材とする。可塑剤を除去する方法としては、例えば、抽出溶剤にシート状成形体を浸漬して可塑剤を抽出し、充分に乾燥させる方法が挙げられる。可塑剤を抽出する方法はバッチ式、連続式のいずれであってもよい。多孔性基材の収縮を抑えるために、浸漬、乾燥の一連の工程中にシート状成形体の端部を拘束することが好ましい。また、多孔性基材中の可塑剤残存量は1質量%未満にすることが好ましい。   Next, the plasticizer is removed from the sheet-like molded body to obtain a porous substrate. As a method for removing the plasticizer, for example, a method of extracting the plasticizer by immersing the sheet-like molded body in an extraction solvent and sufficiently drying it can be mentioned. The method for extracting the plasticizer may be either a batch type or a continuous type. In order to suppress the shrinkage of the porous substrate, it is preferable to constrain the end of the sheet-like molded body during a series of steps of immersion and drying. Further, the residual amount of plasticizer in the porous substrate is preferably less than 1% by mass.

抽出溶剤としては、ポリオレフィン樹脂に対して貧溶媒で、かつ可塑剤に対して良溶媒であり、沸点がポリオレフィン樹脂の融点より低いものを用いることが好ましい。このような抽出溶剤としては、例えば、n−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;塩化メチレン、1,1,1−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロカーボン等の非塩素系ハロゲン化溶剤;エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類が挙げられる。なお、これらの抽出溶剤は、蒸留等の操作により回収して再利用してよい。   As the extraction solvent, it is preferable to use a solvent that is a poor solvent for the polyolefin resin and a good solvent for the plasticizer and has a boiling point lower than the melting point of the polyolefin resin. Examples of such an extraction solvent include hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and 1,1,1-trichloroethane; non-chlorine such as hydrofluoroether and hydrofluorocarbon. Halogenated solvents; alcohols such as ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. These extraction solvents may be recovered and reused by an operation such as distillation.

多孔性基材の収縮を抑制するために、延伸工程後、又は、多孔性基材形成後に熱固定や熱緩和等の熱処理を行ってもよい。多孔性基材に、界面活性剤等による親水化処理、電離性放射線等による架橋処理等の後処理を行ってもよい。   In order to suppress the shrinkage of the porous substrate, a heat treatment such as heat fixation or heat relaxation may be performed after the stretching step or after the formation of the porous substrate. The porous substrate may be subjected to a post-treatment such as a hydrophilic treatment with a surfactant or the like, or a crosslinking treatment with ionizing radiation or the like.

[熱可塑性ポリマー層の配置方法]
上記のようにして製造されたポリオレフィン多孔性基材の少なくとも片面上に、熱可塑性ポリマー層を配置する。ポリオレフィン多孔性基材上に、熱可塑性ポリマーを配置する方法としては、特に限定されず、例えば、該熱可塑性ポリマーを含有する塗布液をポリオレフィン多孔性基材に塗布する方法が挙げられる。
[Method of arranging thermoplastic polymer layer]
A thermoplastic polymer layer is disposed on at least one surface of the polyolefin porous substrate produced as described above. The method for disposing the thermoplastic polymer on the polyolefin porous substrate is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying a coating liquid containing the thermoplastic polymer to the polyolefin porous substrate.

塗布液としては、熱可塑性ポリマーを、該ポリマーを溶解しない溶媒中に分散させた分散体を好ましく用いることができる。特に好ましくは、熱可塑性ポリマーを乳化重合によって合成し、該乳化重合によって得られるエマルジョンをそのまま塗布液として使用する場合である。
塗布液中の熱可塑性ポリマーの含有量としては、該塗布液の全量に対する熱可塑性ポリマーの質量割合として、1〜40質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましく、5〜20質量%が更に好ましい。
As the coating solution, a dispersion in which a thermoplastic polymer is dispersed in a solvent that does not dissolve the polymer can be preferably used. Particularly preferred is a case where a thermoplastic polymer is synthesized by emulsion polymerization, and an emulsion obtained by the emulsion polymerization is used as it is as a coating solution.
As content of the thermoplastic polymer in a coating liquid, as a mass ratio of the thermoplastic polymer with respect to the whole quantity of this coating liquid, 1-40 mass% is preferable, 5-30 mass% is more preferable, 5-20 mass% is Further preferred.

ポリオレフィン多孔性基材上に、熱可塑性ポリマーを含有する塗布液を塗布する方法については、所望の塗布パターン、塗布膜厚、及び塗布面積を実現できる方法であれば特に限定はない。例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法、インクジェット塗布法等が挙げられる。これらのうち、熱可塑性ポリマーの塗工形状の自由度が高く、かつ好ましい面積割合を容易に得られるという観点から、グラビアコーター法又はスプレー塗布法が好ましい。   The method for applying a coating solution containing a thermoplastic polymer on a polyolefin porous substrate is not particularly limited as long as a desired coating pattern, coating film thickness, and coating area can be realized. For example, gravure coater method, small diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, squeeze coater method, cast Examples thereof include a coater method, a die coater method, a screen printing method, a spray coating method, and an ink jet coating method. Among these, the gravure coater method or the spray coating method is preferable from the viewpoint that the degree of freedom of the coating shape of the thermoplastic polymer is high and a preferable area ratio can be easily obtained.

塗布液の媒体としては、熱可塑性ポリマーの貧溶媒を使用することが好ましい。このような媒体としては、水、又は水及び水溶性有機媒体からなる混合溶媒が好ましい。水溶性有機媒体としては、特に限定されないが、例えば、エタノール、メタノール等を挙げることができる。   As a medium for the coating solution, it is preferable to use a poor solvent for a thermoplastic polymer. As such a medium, water or a mixed solvent composed of water and a water-soluble organic medium is preferable. Although it does not specifically limit as a water-soluble organic medium, For example, ethanol, methanol, etc. can be mentioned.

塗布に先立ち、ポリオレフィン多孔性基材表面に表面処理を施しておくと、塗布液を塗布し易くなると共に、ポリオレフィン多孔性基材と熱可塑性ポリマーとの接着性が向上するため好ましい。表面処理の方法としては、例えば、コロナ放電処理法、プラズマ処理法、機械的粗面化法、溶剤処理法、酸処理法、紫外線酸化法等が挙げられる。   Prior to coating, it is preferable to perform a surface treatment on the surface of the polyolefin porous substrate because the coating solution can be easily applied and the adhesion between the polyolefin porous substrate and the thermoplastic polymer is improved. Examples of the surface treatment method include a corona discharge treatment method, a plasma treatment method, a mechanical surface roughening method, a solvent treatment method, an acid treatment method, and an ultraviolet oxidation method.

塗布後に塗布膜から溶媒を除去する方法については、多孔性基材及びポリマー層に悪影響を及ぼさない方法であれば特に限定はない。例えば、ポリオレフィン多孔性基材を固定しながらその融点以下の温度にて乾燥する方法、低温で減圧乾燥する方法、熱可塑性ポリマーに対する貧溶媒に浸漬して該熱可塑性ポリマーを粒子状に凝固させると同時に溶媒を抽出する方法等が挙げられる。   The method for removing the solvent from the coating film after coating is not particularly limited as long as it does not adversely affect the porous substrate and the polymer layer. For example, a method of drying at a temperature below its melting point while fixing a polyolefin porous substrate, a method of drying under reduced pressure at a low temperature, and dipping in a poor solvent for a thermoplastic polymer to solidify the thermoplastic polymer into particles The method of extracting a solvent simultaneously is mentioned.

<蓄電素子用セパレータの物性>
本実施形態の蓄電素子用セパレータは、これを電極と重ね合わせてプレス速度2m/分でロールプレスを行ったときの、蓄電素子用セパレータと電極との間の剥離強度が0.147N/cm以上である。この剥離強度は、0.196N/cm以上であることが好ましく、0.294N/cm以上であることがより好ましい。剥離強度をこの範囲に設定することにより、電極及びセパレータからなる捲回体をプレス成形した際のプレスバックを抑制できる。また、シート状電極及びシート状セパレータからなる積層体をプレス成形した後の、剥がれ及び位置ズレを防ぐことができる。従って、電池組立工程における歩留まり低下を抑制し、生産工程時間を短縮することができ、好ましい。
この剥離強度は、蓄電素子用セパレータを電極と重ね合わせ、線圧22.6N/cm、及び70℃の条件下で、プレス速度2m/分にてロールプレスした後に、市販の引張試験機によって測定される180°剥離強度の値である。引張試験の試料は15mm幅とし、引張速度は300mm/分として測定することが適切である。
<Physical properties of separator for power storage element>
The separator for an electricity storage device of this embodiment has a peel strength of 0.147 N / cm or more between the separator for the electricity storage device and the electrode when roll pressing is performed at a press speed of 2 m / min with the electrode overlapped with the electrode. It is. The peel strength is preferably 0.196 N / cm or more, and more preferably 0.294 N / cm or more. By setting the peel strength within this range, it is possible to suppress press back when a wound body composed of an electrode and a separator is press molded. In addition, it is possible to prevent peeling and positional deviation after press-molding a laminated body composed of a sheet-like electrode and a sheet-like separator. Therefore, it is preferable because the yield reduction in the battery assembly process can be suppressed and the production process time can be shortened.
The peel strength is measured by a commercially available tensile tester after a separator for a power storage element is overlapped with an electrode and roll-pressed at a press speed of 2 m / min under conditions of a linear pressure of 22.6 N / cm and 70 ° C. 180 ° peel strength value. It is appropriate to measure the tensile test sample with a width of 15 mm and a tensile speed of 300 mm / min.

上記の剥離強度の測定に用いる電極は、正極及び負極のどちらであってもよいが、本実施形態の蓄電素子用セパレータの効果を適切に把握するためには、正極を用いることが適切である。特に、正極集電体上に、正極活物質を含む正極活物質層が形成されたリチウムイオン二次電池用正極を、前記正極活物質層がセパレータの熱可塑性ポリマー層形成面と相対するように重ね合わせ、上記のようにロールプレスしたうえで測定されることが適切である。
このリチウムイオン二次電池用正極については後述される。
The electrode used for the measurement of the peel strength may be either a positive electrode or a negative electrode, but it is appropriate to use a positive electrode in order to properly grasp the effect of the separator for an electricity storage device of this embodiment. . In particular, a positive electrode for a lithium ion secondary battery in which a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material is formed on a positive electrode current collector is disposed so that the positive electrode active material layer faces the thermoplastic polymer layer forming surface of the separator. It is appropriate to measure after overlapping and roll pressing as described above.
This positive electrode for a lithium ion secondary battery will be described later.

本実施形態の蓄電素子用セパレータの透気度は、好ましくは10〜10,000秒/100ccであり、より好ましくは10〜1,000秒/100ccであり、更に好ましくは50〜500秒/100ccである。
本実施形態の蓄電素子用セパレータは、このように非常に大きな透気度を示す。このことにより、該セパレータをリチウムイオン二次電池に適用したときには、大きなイオン透過性を示すこととなる。
本実施形態の蓄電素子用セパレータは、前述のとおり、ポリオレフィン多孔性基材と、該多孔性基材上に配置された熱可塑性ポリマー層を含む。ここで、原料として用いたポリオレフィン多孔性基材が本来有していた透気度が、熱可塑性ポリマー層の配置によって損なわれる程度が少ないことが特徴的である。具体的には、本実施形態のセパレータの透気度から、その原料として用いた多孔性基材の透気度を引いた値が、100秒/100cc以下であることが好ましい。この値は、より好ましくは70秒/100cc以下であり、更に好ましくは50/100cc以下である。一方で、原料の多孔性基材上には、得られるセパレータが高い接着性を発現するために適正な量の熱可塑性ポリマー層が配置されるため、上記の値は、5秒/100cc以上であることが好ましい。
この透気度は、ポリオレフィン多孔性基材の透気度と同じく、JIS P−8117に準拠して測定される透気抵抗度である。
The air permeability of the electricity storage device separator of the present embodiment is preferably 10 to 10,000 seconds / 100 cc, more preferably 10 to 1,000 seconds / 100 cc, and further preferably 50 to 500 seconds / 100 cc. It is.
Thus, the separator for electrical storage elements of this embodiment shows very large air permeability. Accordingly, when the separator is applied to a lithium ion secondary battery, a large ion permeability is exhibited.
As described above, the separator for an electricity storage device of the present embodiment includes a polyolefin porous substrate and a thermoplastic polymer layer disposed on the porous substrate. Here, it is characteristic that the air permeability originally possessed by the polyolefin porous substrate used as a raw material is less damaged by the arrangement of the thermoplastic polymer layer. Specifically, it is preferable that the value obtained by subtracting the air permeability of the porous base material used as the raw material from the air permeability of the separator of the present embodiment is 100 seconds / 100 cc or less. This value is more preferably 70 seconds / 100 cc or less, and still more preferably 50/100 cc or less. On the other hand, since an appropriate amount of the thermoplastic polymer layer is disposed on the raw porous substrate so that the obtained separator exhibits high adhesiveness, the above value is 5 seconds / 100 cc or more. Preferably there is.
This air permeability is the air resistance measured according to JIS P-8117, similar to the air permeability of the polyolefin porous substrate.

<蓄電素子>
本実施形態の蓄電素子用セパレータは、これを正極、負極、及び非水電解液を組み合わせることにより、蓄電素子のセパレータとして好適に適用することができる。この蓄電素子としては、例えばリチウムイオン二次電池を挙げることができる。
本実施形態のセパレータをリチウムイオン二次電池を製造する場合、正極、負極、非水電解液に限定はなく、それぞれ公知のものを用いることができる。
正極としては、正極集電体上に正極活物質を含む正極活物質層が形成されて成る正極を好適に用いることができる。正極集電体としては、例えばアルミニウム箔等を;
正極活物質としては、例えば、LiCoO、LiNiO、スピネル型LiMnO、オリビン型LiFePO等のリチウム含有複合酸化物等を;
それぞれ挙げることができる。正極活物質層には、正極活物質の他、バインダ、導電材等を含んでいてもよい。
<Storage element>
The separator for an electricity storage device of this embodiment can be suitably applied as a separator for an electricity storage device by combining this with a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte. An example of the electricity storage element is a lithium ion secondary battery.
When manufacturing a lithium ion secondary battery using the separator of this embodiment, there is no limitation in a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolyte, Each can use a well-known thing.
As the positive electrode, a positive electrode in which a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material is formed on a positive electrode current collector can be suitably used. As the positive electrode current collector, for example, an aluminum foil or the like;
Examples of the positive electrode active material include lithium-containing composite oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , spinel type LiMnO 4 , and olivine type LiFePO 4 ;
Each can be mentioned. In addition to the positive electrode active material, the positive electrode active material layer may include a binder, a conductive material, and the like.

負極としては、負極集電体上に負極活物質を含む負極活物質層が形成されて成る正極を好適に用いることができる。負極集電体としては、例えば銅箔等を;
負極活物質としては、例えば、黒鉛質、難黒鉛化炭素質、易黒鉛化炭素質、複合炭素体等の炭素材料;シリコン、スズ、金属リチウム、各種合金材料等を;
それぞれ挙げることができる。
As the negative electrode, a positive electrode in which a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material is formed on a negative electrode current collector can be suitably used. As the negative electrode current collector, for example, copper foil or the like;
Examples of the negative electrode active material include carbon materials such as graphite, non-graphitizable carbonaceous, graphitizable carbonaceous, and composite carbon bodies; silicon, tin, metallic lithium, various alloy materials, and the like;
Each can be mentioned.

非水電解液としては、特に限定されないが、電解質を有機溶媒に溶解した電解液を用いることができる。有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等が挙げられる。電解質としては、例えば、LiClO、LiBF、LiPF等のリチウム塩が挙げられる。 The nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but an electrolytic solution in which an electrolyte is dissolved in an organic solvent can be used. Examples of the organic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate. Examples of the electrolyte include lithium salts such as LiClO 4 , LiBF 4 , and LiPF 6 .

本実施形態の蓄電素子用セパレータを用いて蓄電素子を製造する方法は、特に限定されない。例えば以下の方法を例示することができる。
本実施形態のセパレータを、幅10〜500mm(好ましくは80〜500mm)、長さ200〜4,000m(好ましくは1,000〜4,000m)の縦長形状のセパレータとして製造し、当該セパレータを、正極−セパレータ−負極−セパレータ、又は負極−セパレータ−正極−セパレータの順で積層し、円又は扁平な渦巻状に巻回して巻回体を得、当該巻回体を電池缶内に収納し、更に電解液を注入することにより、製造することができる。或いは、シート状のセパレータ及び電極からなる積層体、又は電極及びセパレータを折り畳んで巻回体としたものを、電池容器(例えばアルミニウム製のフィルム)に入れて、電解液を注液する方法によって製造してもよい。
The method for producing the electricity storage device using the electricity storage device separator of the present embodiment is not particularly limited. For example, the following method can be illustrated.
The separator of this embodiment is manufactured as a vertically long separator having a width of 10 to 500 mm (preferably 80 to 500 mm) and a length of 200 to 4,000 m (preferably 1,000 to 4,000 m). Laminated in the order of positive electrode-separator-negative electrode-separator, or negative electrode-separator-positive electrode-separator, wound into a circular or flat spiral shape to obtain a wound body, and the wound body is housed in a battery can, Furthermore, it can manufacture by inject | pouring electrolyte solution. Alternatively, it is manufactured by a method in which a laminate composed of a sheet-like separator and an electrode, or a wound body obtained by folding an electrode and a separator is placed in a battery container (for example, an aluminum film) and an electrolyte is injected. May be.

この時、前記積層体又は巻回体に対して、プレスを行うことが好ましい。具体的には、
本実施形態の蓄電素子用セパレータと、
集電体及び該集電体の少なくとも片面上に形成された活物質層を有する電極と、
を、前者の熱可塑性ポリマー層と活物質層とが対向するように重ね合わせて1秒以下のプレスを行う方法を例示することができる。プレス温度は、効果的に接着性を発現できる温度として例えば50℃以上が好ましい。また熱プレスによるセパレータ孔の目詰まりや熱収縮を抑える点で、プレス温度はポリオレフィン多孔性基材の融点よりも低いことが好ましく、100℃以下がさらに好ましい。さらには60〜80℃とすることが好ましい。プレス時間は0.01〜1秒とすることが好ましく、0.01〜0.5秒とすることがより好ましい。プレス時間を上記の範囲に設定することにより、電池の生産に要する時間が従来技術における方法と比べて有意に短くなるため、電池の生産性を顕著に高めることができる。
At this time, it is preferable to press the laminated body or the wound body. In particular,
A separator for a storage element of the present embodiment;
An electrode having an active material layer formed on at least one surface of the current collector and the current collector;
Can be exemplified by a method in which the former thermoplastic polymer layer and the active material layer are overlapped and pressed for 1 second or less. The pressing temperature is preferably, for example, 50 ° C. or higher as a temperature at which adhesiveness can be effectively expressed. Further, the press temperature is preferably lower than the melting point of the polyolefin porous substrate, and more preferably 100 ° C. or less, in order to suppress clogging of the separator holes and heat shrinkage due to hot pressing. Furthermore, it is preferable to set it as 60-80 degreeC. The pressing time is preferably 0.01 to 1 second, and more preferably 0.01 to 0.5 second. By setting the pressing time within the above range, the time required for battery production is significantly shortened compared with the method in the prior art, so that battery productivity can be significantly increased.

上記のプレスを行うには、公知のプレス装置を適宜選択して使用することができる。しかしながら、本実施形態の方法における、非常に短時間のプレスを効果的に実現するためには、ロールプレスによることが好ましい。
詳しくは、ロール温度を上記の好ましい温度に設定し、ロールスピードを好ましくは0.1〜20m/分、より好ましくは0.5〜10m/分に設定して、ロールプレスを行う方法である。
In order to perform the above press, a known press apparatus can be appropriately selected and used. However, in order to effectively realize a very short press in the method of the present embodiment, it is preferable to use a roll press.
Specifically, the roll temperature is set to the above preferable temperature, the roll speed is preferably set to 0.1 to 20 m / min, more preferably set to 0.5 to 10 m / min, and roll pressing is performed.

上記のようにして製造されたリチウムイオン二次電池は、強い接着性と、高いイオン伝導度とが両立されたセパレータを具備するから、優れた電池特性(特にレート特性)を示すとともに、高温における長期保存安定性、及び長期連続稼動耐性に優れる。   Since the lithium ion secondary battery manufactured as described above includes a separator that has both strong adhesiveness and high ionic conductivity, it exhibits excellent battery characteristics (particularly rate characteristics) and at high temperatures. Excellent long-term storage stability and long-term continuous operation resistance.

以下の実験例における物性評価は、以下の方法によった。
(1)気孔率
ポリオレフィン多孔性基材から10cm×10cm角のサンプルを切り取り、その体積(cm)及び質量(g)を求めた。これらの値を用い、該多孔性基材の密度を0.95(g/cm)として、気孔率を下記数式:
気孔率(%)=(1−質量/体積/0.95)×100
により計算した。
(2)透気度(秒/100cc)
JIS P−8117に準拠し、東洋精器(株)製のガーレー式透気度計G−B2(商標)により測定した透気抵抗度を透気度とした。
The physical properties in the following experimental examples were evaluated by the following methods.
(1) Porosity A 10 cm × 10 cm square sample was cut from a polyolefin porous substrate, and its volume (cm 3 ) and mass (g) were determined. Using these values, the density of the porous substrate was 0.95 (g / cm 3 ), and the porosity was expressed by the following formula:
Porosity (%) = (1−mass / volume / 0.95) × 100
Calculated by
(2) Air permeability (sec / 100cc)
Based on JIS P-8117, the air resistance measured by the Gurley type air permeability meter G-B2 (trademark) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. was defined as the air permeability.

(3)透気度の差
蓄電素子用セパレータと、その原料として用いたポリオレフィン多孔性基材について、上記(2)の方法によりそれぞれ透気度を測定し、蓄電素子用セパレータの透気度(AR(A)(秒/100cc))とポリオレフィン多孔性基材の透気度(AR(B)(秒/100cc))との差(AR(A)−AR(B)(秒/100cc))と求めた。この値を以下の基準により評価した。
◎(優良):AR(A)−AR(B)が50秒/100cc以下であった場合
○(良好):AR(A)−AR(B)が50秒/100ccを超え100秒/100cc以下であった場合
×(不良): AR(A)−AR(B)が100秒/100ccを超えた場合
(3) Difference in air permeability The air permeability of the electricity storage element separator and the polyolefin porous substrate used as the raw material were measured by the method of (2) above, and the air permeability of the electricity storage element separator ( AR (A) (second / 100 cc)) and the air permeability of the polyolefin porous substrate (AR (B) (second / 100 cc)) (AR (A) -AR (B) (second / 100 cc)) Asked. This value was evaluated according to the following criteria.
◎ (Excellent): When AR (A) -AR (B) is 50 seconds / 100 cc or less ○ (Good): AR (A) -AR (B) exceeds 50 seconds / 100 cc and 100 seconds / 100 cc or less X (defect): AR (A) -AR (B) exceeds 100 seconds / 100cc

(4)突刺強度(g)
カトーテック製のハンディー圧縮試験器KES−G5(商標)を用いて、開口部の直径11.3mmの試料ホルダーでポリオレフィン多孔性基材を固定した。次に、固定された多孔性基材の中央部を、先端の曲率半径0.5mmの針を用いて、突刺速度2mm/秒で、25℃雰囲気下において突刺試験を行うことにより、最大突刺荷重として突刺強度(g)を得た。
(4) Puncture strength (g)
Using a handy compression tester KES-G5 (trademark) manufactured by Kato Tech, a polyolefin porous substrate was fixed with a sample holder having a diameter of 11.3 mm at the opening. Next, a maximum piercing load is obtained by performing a piercing test in a 25 ° C. atmosphere at a piercing speed of 2 mm / sec. As a result, a puncture strength (g) was obtained.

(5)レート特性
a.正極の作製
正極活物質としてニッケル、マンガン、コバルト複合酸化物(NMC)(Ni:Mn:Co=1:1:1(元素比)、密度4.70g/cm)を90.4質量%、導電助材としてグラファイト粉末(KS6)(密度2.26g/cm、数平均粒子径6.5μm)を1.6質量%及びアセチレンブラック粉末(AB)(密度1.95g/cm、数平均粒子径48nm)を3.8質量%、並びにバインダとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)(密度1.75g/cm)を4.2質量%の比率で混合し、これらをN−メチルピロリドン(NMP)中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを、正極集電体となる厚さ20μmのアルミニウム箔の片面にダイコーターを用いて塗布し、130℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機を用いて圧縮成形することにより、正極を作製した。この時の正極活物質塗布量は109g/mであった。
(5) Rate characteristics a. Production of positive electrode 90.4% by mass of nickel, manganese, cobalt composite oxide (NMC) (Ni: Mn: Co = 1: 1: 1 (element ratio), density 4.70 g / cm 3 ) as a positive electrode active material, 1.6% by mass of graphite powder (KS6) (density 2.26 g / cm 3 , number average particle diameter 6.5 μm) and acetylene black powder (AB) (density 1.95 g / cm 3 , number average) as conductive aids 3.8% by mass of particle diameter 48 nm) and polyvinylidene fluoride (PVDF) (density 1.75 g / cm 3 ) as a binder at a ratio of 4.2% by mass, and these are mixed with N-methylpyrrolidone (NMP). A slurry was prepared by dispersing in the slurry. This slurry was applied to one side of a 20 μm-thick aluminum foil serving as a positive electrode current collector using a die coater, dried at 130 ° C. for 3 minutes, and then subjected to compression molding using a roll press to obtain a positive electrode. Produced. The coating amount of the positive electrode active material at this time was 109 g / m 2 .

b.負極の作製
負極活物質としてグラファイト粉末A(密度2.23g/cm、数平均粒子径12.7μm)を87.6質量%及びグラファイト粉末B(密度2.27g/cm、数平均粒子径6.5μm)を9.7質量%、並びにバインダとしてカルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩1.4質量%(固形分換算)(固形分濃度1.83質量%水溶液)及びジエンゴム系ラテックス1.7質量%(固形分換算)(固形分濃度40質量%水溶液)を精製水中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを負極集電体となる厚さ12μmの銅箔の片面にダイコーターで塗布し、120℃において3分間乾燥した後、ロールプレス機で圧縮成形することにより、負極を作製した。この時の負極活物質塗布量は5.2g/mであった。
b. Graphite powder A as prepared negative active material of the negative electrode (density 2.23 g / cm 3, number average particle diameter 12.7 [mu] m) 87.6% by weight and graphite powder B (density 2.27 g / cm 3, number average particle diameter 6.5 μm) is 9.7% by mass, and the ammonium salt of carboxymethyl cellulose as a binder is 1.4% by mass (in terms of solid content) (solid content concentration is 1.83% by mass aqueous solution) and the diene rubber latex is 1.7% by mass ( (Solid content conversion) (solid content concentration 40 mass% aqueous solution) was dispersed in purified water to prepare a slurry. This slurry was applied to one side of a 12 μm thick copper foil serving as a negative electrode current collector with a die coater, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and then compression molded with a roll press to produce a negative electrode. The coating amount of the negative electrode active material at this time was 5.2 g / m 2 .

c.非水電解液の調製
エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート=1:2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPFを濃度1.0mol/Lとなるように溶解させることにより、非水電解液を調製した。
d.電池組立
各実施例及び比較例で得られた蓄電素子用セパレータを24mmφ、正極及び負極をそれぞれ16mmφの円形に切り出した。正極と負極の活物質面とが対向するように、負極、セパレータ、正極の順に重ね、線圧2.3kg/cm、ロール速度2m/分、及び表5の記載のプレス温度にてロールプレスしたうえで、蓋付きステンレス金属製容器に収容した。容器と蓋とは絶縁されており、容器は負極の銅箔と、蓋は正極のアルミニウム箔と、それぞれ接していた。この容器内に前記非水電解液を0.4ml注入して密閉することにより、電池を組み立てた。
c. Preparation of non-aqueous electrolyte solution By dissolving LiPF 6 as a solute in a mixed solvent of ethylene carbonate: ethyl methyl carbonate = 1: 2 (volume ratio) to a concentration of 1.0 mol / L, a non-aqueous electrolyte solution was prepared. Prepared.
d. Battery assembly The separator for a storage element obtained in each Example and Comparative Example was cut into a circle of 24 mmφ, and the positive electrode and the negative electrode were each cut into a circle of 16 mmφ. The negative electrode, the separator, and the positive electrode were stacked in this order so that the positive electrode and the active material surface of the negative electrode face each other, and roll-pressed at a linear pressure of 2.3 kg / cm, a roll speed of 2 m / min, and a press temperature described in Table 5. Then, it was housed in a stainless steel container with a lid. The container and the lid were insulated, and the container was in contact with the negative electrode copper foil and the lid was in contact with the positive electrode aluminum foil. A battery was assembled by injecting 0.4 ml of the non-aqueous electrolyte into the container and sealing it.

e.レート特性の評価
d.で組み立てた簡易電池を、25℃において、電流値3mA(約0.5C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を3mAから絞り始めるという方法により、電池作成後の最初の充電を合計約6時間行った。その後、電流値3mAで電池電圧3.0Vまで放電した。
次に、25℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計約3時間充電を行った。その後、電流値6mAで電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量を1C放電容量(mAh)とした。
次に、25℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電した後、4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計約3時間充電を行った。その後、電流値12mA(約2.0C)で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量を2C放電容量(mAh)とした。
そして、1C放電容量に対する2C放電容量の割合を算出し、この値をレート特性とした。
レート特性(%)=(2C放電容量/1C放電容量)×100
レート特性(%)の評価基準は以下のとおりとした。
○(良好):レート特性が90%以上
×(不良):レート特性が90%未満
e. Evaluation of rate characteristics d. After charging the simple battery assembled in step 3 at 25 ° C. to a battery voltage of 4.2 V at a current value of 3 mA (about 0.5 C), the current value starts to be reduced from 3 mA so as to maintain 4.2 V. The first charge after the battery was made was performed for a total of about 6 hours. Thereafter, the battery was discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 3 mA.
Next, after charging to a battery voltage of 4.2 V at a current value of 6 mA (about 1.0 C) at 25 ° C., the current value starts to be reduced from 6 mA so as to hold 4.2 V, so that a total of about 3 Charged for hours. Thereafter, the discharge capacity when discharging to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA was defined as 1 C discharge capacity (mAh).
Next, after charging to a battery voltage of 4.2 V at a current value of 6 mA (about 1.0 C) at 25 ° C., the current value starts to be reduced from 6 mA so as to hold 4.2 V, so that a total of about 3 Charged for hours. Thereafter, the discharge capacity when discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 12 mA (about 2.0 C) was defined as 2 C discharge capacity (mAh).
Then, the ratio of the 2C discharge capacity to the 1C discharge capacity was calculated, and this value was used as the rate characteristic.
Rate characteristic (%) = (2C discharge capacity / 1C discharge capacity) × 100
The evaluation criteria for rate characteristics (%) were as follows.
○ (Good): Rate characteristic is 90% or more × (Bad): Rate characteristic is less than 90%

(6)剥離強度
各実施例及び比較例で得られた蓄電素子用セパレータと、
被着体としての正極(上記(5)aと同様にして製造したもの)と
をそれぞれ幅15mm及び長さ60mmの長方形状に切り取り、
セパレータの熱可塑性ポリマー粒子層と、正極の活物質層とが相対するように重ね合わせて積層体を得た後、その積層体を、以下の条件でロールプレスした。
線圧:22.6N/cm
温度:70℃
プレス速度:2m/分
(6) Peel strength The separator for electrical storage elements obtained in each Example and Comparative Example,
The positive electrode as the adherend (produced in the same manner as the above (5) a) was cut into a rectangular shape having a width of 15 mm and a length of 60 mm, respectively.
After superposing the separator so that the thermoplastic polymer particle layer of the separator and the active material layer of the positive electrode face each other to obtain a laminate, the laminate was roll-pressed under the following conditions.
Linear pressure: 22.6 N / cm
Temperature: 70 ° C
Press speed: 2m / min

プレス後の積層体について、(株)イマダ製のフォースゲージZP5N及びMX2−500N(製品名)を用いて、電極を固定し、セパレータを把持して引っ張る方式によって剥離速度300mm/分にて180°剥離試験を行い、剥離強度を調べた。このとき、上記の条件で行った長さ40mm分の剥離試験における剥離強度の平均値を剥離強度として採用し、以下の基準で評価した。
◎(優良):剥離強度0.196N/cm以上
○(良好):剥離強度0.147N/cm以上0.196N/cm未満
×(不良):剥離強度0.147N/cm未満
比較例1〜5については、上記条件下のロールプレス法による積層体の評価に加えて、
ロールプレスに代えて70℃及び60秒の熱プレスを行った積層体についての剥離強度も測定した。
About the laminated body after press, 180 ° at a peeling speed of 300 mm / min by a method in which an electrode is fixed, a separator is gripped and pulled by using force gauge ZP5N and MX2-500N (product name) manufactured by Imada Co., Ltd. A peel test was performed to examine the peel strength. At this time, the average value of the peel strength in a peel test for 40 mm in length performed under the above conditions was adopted as the peel strength, and evaluation was performed according to the following criteria.
◎ (excellent): peel strength 0.196 N / cm or more ○ (good): peel strength 0.147 N / cm or more and less than 0.196 N / cm x (defect): peel strength less than 0.147 N / cm Comparative Examples 1 to 5 In addition to the evaluation of the laminate by the roll press method under the above conditions,
The peel strength of the laminate subjected to hot pressing at 70 ° C. and 60 seconds instead of the roll press was also measured.

(7)電池の不具合率(生産性)
正極/セパレータ/負極/セパレータ/正極から成る5層積層体を作製し、上記(5)と同じ条件でロールプレスした。
プレス後の積層体の端をつまんで持ち上げたとき、積層体に剥がれが見られるかどうかを観察した。この試験を3回行い、積層体の剥がれが1個も見られなかった場合(不具合率0%の場合)を「○(生産性良好)」、積層体の剥がれが1個でも見られた場合(不具合率が33%以上であった場合)を「×(生産性不良)」として評価した。
(7) Battery failure rate (productivity)
A five-layer laminate comprising positive electrode / separator / negative electrode / separator / positive electrode was prepared and roll-pressed under the same conditions as in (5) above.
When the end of the laminate after pressing was picked up and lifted, it was observed whether or not the laminate was peeled off. When this test is performed three times and no layered product is peeled off (when the defect rate is 0%), “○ (productivity is good)” and when one layered product is peeled off (When the defect rate was 33% or more) was evaluated as “× (productivity failure)”.

(8)高温保存特性
上記(5)a〜dのように組み立てた簡易電池を用いて、高温保存特定の評価を行った。
上記の電池を、25℃気下、3mA(約0.5C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を3mAから絞り始めるという方法により、合計6時間の充電を行った。その後、3mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した。
次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。そして6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量をA(mAh)とした。
次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。充電状態に保持したセルを60℃雰囲気下で7日間保持した。その後セルを取り出し、25℃雰囲気下、6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した。次に25℃雰囲気下、6mA(約1.0C)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を6mAから絞り始めるという方法により、合計3時間充電を行った。更に6mAの電流値で電池電圧3.0Vまで放電した時の放電容量をB(mAh)とした。
そして、BのAに対する比率を用いて、以下の基準により高温保存特性を評価した。
A(良好):放電容量Bの放電容量Aに対する比率が70%以上であった場合
B(許容):放電容量Bの放電容量Aに対する比率が70%未満であった場合
(8) High-temperature storage characteristics The high-temperature storage specific evaluation was performed using the simple battery assembled as described in (5) ad above.
A method in which the battery is charged to a battery voltage of 4.2 V at a current value of 3 mA (about 0.5 C) at 25 ° C., and the current value starts to be reduced from 3 mA so as to maintain 4.2 V after reaching the battery voltage. The battery was charged for a total of 6 hours. Thereafter, the battery was discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 3 mA.
Next, in a 25 ° C. atmosphere, the battery voltage is charged to 4.2 V at a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching the voltage value, the current value starts to be reduced from 6 mA so as to maintain 4.2 V. The battery was charged for 3 hours. The discharge capacity when discharging to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA was defined as A (mAh).
Next, in a 25 ° C. atmosphere, the battery voltage is charged to 4.2 V at a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching the voltage value, the current value starts to be reduced from 6 mA so as to maintain 4.2 V. The battery was charged for 3 hours. The cell held in a charged state was held in a 60 ° C. atmosphere for 7 days. Thereafter, the cell was taken out and discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA in an atmosphere of 25 ° C. Next, in a 25 ° C. atmosphere, the battery voltage is charged to 4.2 V at a current value of 6 mA (about 1.0 C), and after reaching the voltage value, the current value starts to be reduced from 6 mA so as to maintain 4.2 V. The battery was charged for 3 hours. Furthermore, the discharge capacity when discharging to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 6 mA was defined as B (mAh).
Then, using the ratio of B to A, the high temperature storage characteristics were evaluated according to the following criteria.
A (good): When the ratio of the discharge capacity B to the discharge capacity A is 70% or more B (allowable): When the ratio of the discharge capacity B to the discharge capacity A is less than 70%

(9)粘度平均分子量Mv
ASRM−D4020に準拠して、デカリン溶剤中、135℃における極限粘度[η]を求めた。この[η]値を用いて、下記数式の関係から粘度平均分子量Mvを算出した。
ポリエチレンの場合:[η]=0.00068×Mv0.67
ポリプロピレンの場合:[η]=1.10×Mv0.80
(9) Viscosity average molecular weight Mv
Based on ASRM-D4020, the intrinsic viscosity [η] at 135 ° C. was determined in a decalin solvent. Using this [η] value, the viscosity average molecular weight Mv was calculated from the relationship of the following mathematical formula.
In the case of polyethylene: [η] = 0.00068 × Mv 0.67
In the case of polypropylene: [η] = 1.10 × Mv0.80

(10)ポリマー層の観察方法(ボロノイ分割)
i)3視野を用いる評価
走査型電子顕微鏡S−4800(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用い、ポリマー粒子の粒径に応じて倍率1万倍又は3万倍でセパレータ上のポリマー層表面を3つの視野で写真撮影した。これら3つの視野に含まれる粒状の熱可塑性ポリマーについての面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び投影面積(c)とボロノイ多角形の面積(s)との比(c/s)を、それぞれ3つの視野の平均値として得た。ここで、面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び比(c/s)は、画像処理ソフトウェア「A像くん」(登録商標;旭化成エンジニアリング株式会社製)を用いて自動的に算出された。また、観察視野においてボロノイ分割を行なった時に、閉じられていない領域は、ボロノイ多角形の面積を計算するための対象としなかった。
(10) Observation method of polymer layer (Voronoi division)
i) Evaluation using 3 fields of view Using a scanning electron microscope S-4800 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the surface of the polymer layer on the separator is 3 times at 10,000 or 30,000 times depending on the particle size of the polymer particles. I took a picture with two fields of view. Area density, dispersion (σ 2 ) of Voronoi polygon area (s i ), and projected area (c i ) and area of Voronoi polygon (s i ) for the granular thermoplastic polymer included in these three fields of view (C i / s i ) was obtained as an average value of three fields of view. Here, area density, Voronoi polygon area (s i ) variance (σ 2 ), and ratio (c i / s i ) are image processing software “A image kun” (registered trademark; manufactured by Asahi Kasei Engineering Corporation). ) Automatically calculated. Further, when Voronoi division was performed in the observation field of view, the region that was not closed was not considered as an object for calculating the area of the Voronoi polygon.

ii)95視野を用いる評価
走査型電子顕微鏡S−4800(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用い、ポリマー粒子の粒径に応じて倍率1万倍又は3万倍でセパレータ上のポリマー層表面を写真撮影した。得られた画像を用いて、上述したように5区画95視野を設定した。これら95個の視野に含まれる粒状の熱可塑性ポリマーについての面積密度、ボロノイ多角形の面積密度、ボロノイ多角形の面積(s)の分散(σ)、及び投影面積(c)とボロノイ多角形の面積(s)との比(c/s)を、上記i)と同様にして、それぞれ95視野の平均値として得た。
ii) Evaluation using 95 visual fields Using a scanning electron microscope S-4800 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the surface of the polymer layer on the separator is photographed at a magnification of 10,000 or 30,000, depending on the particle size of the polymer particles. I took a picture. Using the obtained image, a 5-compartment 95 visual field was set as described above. The area density, the Voronoi polygon area density, the Voronoi polygon area (s i ) variance (σ 2 ), and the projected area (c i ) and Voronoi for the granular thermoplastic polymer included in these 95 fields of view A ratio (c i / s i ) to the polygonal area (s i ) was obtained as an average value of 95 fields in the same manner as i).

<ポリオレフィン多孔性基材の製造>
製造例A
Mvが70万であるホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、
Mvが30万であるホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、
Mvが40万であるホモポリマーのポリプロピレン5質量部と、
を、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。
得られたポリオレフィン混合物99質量部に酸化防止剤としてテトラキス−[メチレン−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを1質量部添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、混合物を得た。
得られた混合物を、窒素雰囲気下で二軸押出機へフィーダーにより供給した。
また、流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
押し出される全混合物中の、流動パラフィンの割合が65質量部、及びポリマー濃度が35質量部となるように、フィーダー及びポンプの運転条件を調整した。
<Manufacture of polyolefin porous substrate>
Production example A
45 parts by mass of a homopolymer high-density polyethylene having an Mv of 700,000,
45 parts by mass of a homopolymer high-density polyethylene having an Mv of 300,000,
5 parts by mass of a homopolymer polypropylene having an Mv of 400,000,
Was dry blended using a tumbler blender.
1 part by mass of tetrakis- [methylene- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane as an antioxidant was added to 99 parts by mass of the obtained polyolefin mixture, and again a tumbler blender. Was used for dry blending to obtain a mixture.
The obtained mixture was supplied to the twin screw extruder by a feeder under a nitrogen atmosphere.
Further, liquid paraffin (kinematic viscosity at 37.78 ° C .: 7.59 × 10 −5 m 2 / s) was injected into the extruder cylinder by a plunger pump.
The operating conditions of the feeder and the pump were adjusted so that the ratio of liquid paraffin in the total mixture to be extruded was 65 parts by mass and the polymer concentration was 35 parts by mass.

次いで、それらを二軸押出機内で230℃に加熱しながら溶融混練し、得られた溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度80℃に制御された冷却ロール上に押し出し、その押出物を冷却ロールに接触させ成形(cast)して冷却固化することにより、シート状成形物を得た。
このシートを同時二軸延伸機にて、温度112℃において倍率7×6.4倍に延伸した。その後、延伸物を塩化メチレンに浸漬して、流動パラフィンを抽出除去後、乾燥し、更にテンター延伸機を用いて温度130℃において横方向に2倍延伸した。
その後、この延伸シートを幅方向に約10%緩和して熱処理を行い、ポリオレフィン多孔性基材Aを得た。
Next, they are melt-kneaded while being heated to 230 ° C. in a twin-screw extruder, and the obtained melt-kneaded product is extruded through a T-die onto a cooling roll controlled at a surface temperature of 80 ° C. A sheet-like molded product was obtained by bringing into contact with a cooling roll and molding by cooling.
This sheet was stretched by a simultaneous biaxial stretching machine at a temperature of 112 ° C. and a magnification of 7 × 6.4. Thereafter, the stretched product was immersed in methylene chloride, and the liquid paraffin was extracted and dried, and then dried, and further stretched twice in the transverse direction at a temperature of 130 ° C. using a tenter stretching machine.
Thereafter, the stretched sheet was relaxed by about 10% in the width direction and heat-treated to obtain a polyolefin porous substrate A.

製造例B
以下の材料:
SiO「DM10C」(商標、トクヤマ社製) 6.4質量部、
粘度平均分子量が70万の高密度ポリエチレン 12.2質量部、
粘度平均分子量が25万の高密度ポリエチレン 12.2質量部、
粘度平均分子量40万のホモポリプロピレン 1.3質量部、
可塑剤として、流動パラフィン 37.1質量部、及び
酸化防止剤として、ペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート] 0.3質量部添加
をスーパーミキサーにて予備混合することにより、ポリオレフィン第1微多孔層の原料を調製した。
以下の原料:
粘度平均分子量が70万の高密度ポリエチレン10.8質量部、粘度平均分子量が25万の高密度ポリエチレン 10.8質量部、
粘度平均分子量40万のホモポリプロピレン 1.1質量部、
可塑剤として、流動パラフィン 46.3質量部、及び
酸化防止剤として、ペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート] 0.3質量部
をスーパーミキサーにて予備混合することにより、ポリオレフィン第2微多孔層の原料を調製した。
Production example B
The following materials:
6.4 parts by mass of SiO 2 “DM10C” (trademark, manufactured by Tokuyama Corporation)
12.2 parts by mass of high density polyethylene having a viscosity average molecular weight of 700,000,
12.2 parts by mass of high-density polyethylene having a viscosity average molecular weight of 250,000,
1.3 parts by mass of homopolypropylene having a viscosity average molecular weight of 400,000
Liquid paraffin 37.1 parts by mass as a plasticizer, and pentaerythrityl-tetrakis- [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] 0.3 parts by mass as an antioxidant The raw material of the polyolefin 1st microporous layer was prepared by premixing addition with a super mixer.
The following ingredients:
10.8 parts by mass of high density polyethylene having a viscosity average molecular weight of 700,000, 10.8 parts by mass of high density polyethylene having a viscosity average molecular weight of 250,000,
1.1 parts by weight of homopolypropylene having a viscosity average molecular weight of 400,000
As plasticizer, liquid paraffin 46.3 parts by mass, and as antioxidant, pentaerythrityl-tetrakis- [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] 0.3 part by mass Were premixed with a super mixer to prepare a raw material for the polyolefin second microporous layer.

上記の各原料を、フィーダーにより2台の二軸同方向スクリュー式押出機フィード口へ供給した。このとき、各原料とともに、溶融混練して押し出される全混合物中に占める可塑剤の量比が60質量%となるように、流動パラフィンを二軸押出機シリンダーへサイドフィードした。
押出機における溶融混練条件は、以下のとおりである。
第1微多孔層の原料
設定温度:200℃
スクリュー回転数:100rpm
吐出量:5kg/h
第2微多孔層の原料
設定温度:200℃
スクリュー回転数:120rpm
吐出量:16kg/h
Each of the above raw materials was supplied to two twin-screw co-directional screw extruder feed ports by a feeder. At this time, liquid paraffin was side-fed to the twin screw extruder cylinder so that the amount ratio of the plasticizer in the total mixture extruded by melt kneading together with each raw material was 60% by mass.
The melt kneading conditions in the extruder are as follows.
Raw material for the first microporous layer Setting temperature: 200 ° C
Screw rotation speed: 100rpm
Discharge rate: 5kg / h
Raw material for the second microporous layer Setting temperature: 200 ° C
Screw rotation speed: 120rpm
Discharge rate: 16kg / h

続いて、溶融混練物をそれぞれ、220℃に温度設定されたギアポンプ、導管、及び2種3層の共押出しが可能なTダイを経て、表面温度30℃に制御された一対のロール間に押出し、前記第1微多孔層の原料からなる第1層を表層とするシート状の組成物を得た。その後、延伸温度と緩和率の調整をしたこと以外は、製造例Aと同様の操作を行うことにより、ポリオレフィン多孔性基材Bを得た。
得られたポリオレフィン多孔性基材Bを製造例Aと同様に上記方法により評価した。評価結果を表1に示す。
Subsequently, the melt-kneaded material was extruded between a pair of rolls controlled at a surface temperature of 30 ° C. through a gear pump set at a temperature of 220 ° C., a conduit, and a T-die capable of co-extrusion of two types and three layers. A sheet-like composition having a first layer made of the raw material of the first microporous layer as a surface layer was obtained. Thereafter, a polyolefin porous substrate B was obtained by performing the same operations as in Production Example A, except that the stretching temperature and the relaxation rate were adjusted.
The obtained polyolefin porous substrate B was evaluated in the same manner as in Production Example A by the above method. The evaluation results are shown in Table 1.

製造例C
以下の原料:
Mv2.5×10の高密度ポリエチレン 95質量部、
Mv4.0×10のポリプロピレン 5質量部、及び
酸化防止剤として、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン 0.1質量部
を混合することにより、第1微多孔層を構成する第1樹脂組成物を調製した。
以下の原料:
一次粒径が15nmであるSiO 44.8質量部(樹脂と無機粒子との総量中の割合として81質量%)、
Mv7.0×10の高密度ポリエチレン樹脂 10.4質量部(樹脂と無機粒子との総量中の割合として19質量%)、
可塑剤として、流動パラフィン 44.8質量部、
酸化防止剤として、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを0.1質量部、
をヘンシェルミキサーにて予備混合することにより、第2微多孔層を構成する第2樹脂組成物を調製した。
Production Example C
The following ingredients:
95 parts by mass of Mv2.5 × 10 5 high density polyethylene,
5 parts by mass of Mv 4.0 × 10 5 polypropylene, and tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane 0.1 mass as an antioxidant A first resin composition constituting the first microporous layer was prepared by mixing parts.
The following ingredients:
44.8 parts by mass of SiO 2 having a primary particle size of 15 nm (81% by mass as a proportion of the total amount of resin and inorganic particles),
Mv 7.0 × 10 5 high-density polyethylene resin 10.4 parts by mass (19% by mass as a proportion of the total amount of resin and inorganic particles),
As a plasticizer, 44.8 parts by mass of liquid paraffin,
As an antioxidant, 0.1 part by mass of tetrakis [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane,
Was premixed with a Henschel mixer to prepare a second resin composition constituting the second microporous layer.

上記の第1樹脂組成物と第2樹脂組成物とを、フィーダーにより2台の二軸同方向スクリュー式押出機フィード口へ供給した。また、溶融混練して押し出される第1微多孔層の全混合物中に占める可塑剤量比が65質量%となり、溶融混練して押し出される第2微多孔層の全混合物中に占める可塑剤量比が60質量%となるように、流動パラフィンを二軸押出機シリンダーへサイドフィードした。押出機における溶融混練条件は、以下のとおりである。
第1微多孔層の原料
設定温度:200℃
スクリュー回転数:20rpm
吐出量:8kg/h
第2微多孔層の原料
設定温度:200℃
スクリュー回転数:150rpm
吐出量:14kg/h
Said 1st resin composition and 2nd resin composition were supplied to the feed screw port of 2 units | sets of 2 axis | shafts same direction screws with the feeder. Moreover, the amount ratio of the plasticizer in the total mixture of the first microporous layer extruded by melt kneading is 65% by mass, and the ratio of the amount of plasticizer in the total mixture of the second microporous layer extruded by melt kneading The liquid paraffin was side-fed to a twin-screw extruder cylinder so that the ratio was 60% by mass. The melt kneading conditions in the extruder are as follows.
Raw material for the first microporous layer Setting temperature: 200 ° C
Screw rotation speed: 20rpm
Discharge rate: 8kg / h
Raw material for the second microporous layer Setting temperature: 200 ° C
Screw rotation speed: 150rpm
Discharge rate: 14kg / h

続いて、溶融混練物をそれぞれ、200℃に温度設定されたギアポンプ、導管、及び2種3層の共押出が可能なTダイを経て、表面温度30℃に制御された一対のロール上に押出し、表面温度80℃のロールにて冷却させて、第1樹脂組成物からなる第1微多孔層が表層となり、第2樹脂組成物からなる第2微多孔層が中間層となっているシート状の組成物を得た。次に連続して、該シート状組成物を同時二軸テンターへ導き、縦方向に7倍、及び横方向に6倍の条件で同時二軸延伸を行った。このとき、同時二軸テンターの設定温度は123℃とした。次に、延伸後のシートを抽出槽に導き、塩化メチレンに十分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去した後、塩化メチレンの乾燥を行った。更に、該シートを横テンターに導いて熱固定を行うことにより、ポリオレフィン多孔性基材Cを得た。
得られたポリオレフィン多孔性基材Cの特性を表1に示す。
Subsequently, the melt-kneaded material is extruded onto a pair of rolls controlled at a surface temperature of 30 ° C. through a gear pump set at a temperature of 200 ° C., a conduit, and a T-die capable of co-extrusion of two types and three layers. The sheet is cooled by a roll having a surface temperature of 80 ° C., and the first microporous layer made of the first resin composition becomes the surface layer, and the second microporous layer made of the second resin composition becomes the intermediate layer. A composition was obtained. Next, the sheet-like composition was continuously introduced into a simultaneous biaxial tenter and subjected to simultaneous biaxial stretching under the conditions of 7 times in the longitudinal direction and 6 times in the transverse direction. At this time, the set temperature of the simultaneous biaxial tenter was 123 ° C. Next, the stretched sheet was introduced into an extraction tank and sufficiently immersed in methylene chloride to extract and remove liquid paraffin, and then methylene chloride was dried. Furthermore, the polyolefin porous substrate C was obtained by conducting the heat setting by guiding the sheet to a horizontal tenter.
The properties of the resulting polyolefin porous substrate C are shown in Table 1.

製造例D
上記製造例Aと同様にしてポリオレフィン多孔性基材Aを製造した。
次に、水酸化酸化アルミニウム(平均粒径1.0μm)96.0質量部、アクリルラテックス(固形分濃度40%、平均粒径145nm、最低成膜温度0℃以下)4.0質量部、及びポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ社製 SNディスパーサント5468)1.0質量部を100質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製した。続いて、その塗布液を、ポリオレフィン多孔性基材Aの表面にグラビアコーターを用いて塗布した。その後、60℃において乾燥して水を除去した。このようにして、ポリオレフィン多孔性基材A上に水酸化酸化アルミニウム層(無機フィラーの多孔層)を厚さ2μmで形成することにより、ポリオレフィン多孔性基材Dを得た。
Production Example D
In the same manner as in Production Example A, a polyolefin porous substrate A was produced.
Next, aluminum hydroxide oxide (average particle size 1.0 μm) 96.0 parts by mass, acrylic latex (solid content concentration 40%, average particle size 145 nm, minimum film formation temperature 0 ° C. or less) 4.0 parts by mass, and A coating solution was prepared by uniformly dispersing 1.0 part by mass of an aqueous solution of ammonium polycarboxylate (SN Dispersant 5468 manufactured by San Nopco) in 100 parts by mass of water. Subsequently, the coating solution was applied to the surface of the polyolefin porous substrate A using a gravure coater. Then, it dried at 60 degreeC and removed water. Thus, a polyolefin porous substrate D was obtained by forming an aluminum hydroxide oxide layer (inorganic filler porous layer) with a thickness of 2 μm on the polyolefin porous substrate A.

製造例E
上記製造例Aと同様にしてポリオレフィン多孔性基材Aを製造した。
次に、水酸化酸化アルミニウム(平均粒径1.0μm)の配合量を80.0質量部、アクリルラテックスの配合量を20.0質量部とし、塗布厚みを3μmとした以外は、製造例Dと同様にしてポリオレフィン多孔性基材A上に水酸化酸化アルミニウムの層を形成することにより、ポリオレフィン多孔性基材Eを得た。
Production Example E
In the same manner as in Production Example A, a polyolefin porous substrate A was produced.
Next, Production Example D except that the amount of aluminum hydroxide oxide (average particle size 1.0 μm) was 80.0 parts by mass, the amount of acrylic latex was 20.0 parts by mass, and the coating thickness was 3 μm. A polyolefin porous substrate E was obtained by forming an aluminum hydroxide oxide layer on the polyolefin porous substrate A in the same manner as described above.

上記で得た基材A〜Eのそれぞれについて、上述の方法により測定した気孔率、透気度、及び突刺強度を表1に示した。   Table 1 shows the porosity, air permeability, and puncture strength measured by the above-described methods for each of the substrates A to E obtained above.

<熱可塑性ポリマー粒子の合成>
合成例A〜H
(コアの製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下槽及び温度計を装着した反応容器に、初期仕込みとして、イオン交換水70.4質量部と、「アクアロンKH1025」(登録商標、第一工業製薬株式会社製、25質量%水溶液)0.5質量部と、「アデカリアソープSR1025」(登録商標、株式会社ADEKA製、25質量%水溶液)0.5質量部と、を投入し、反応容器内部温度を80℃に昇温し、80℃の温度を保ったまま、過硫酸アンモニウム(2質量%水溶液)を7.5質量部添加した。
上記とは別に、表2の「乳化液1」欄に記載したモノマー及びその他の使用原料をホモミキサーにより5分間混合して乳化液1を調製した。
前記反応容器中に上記の乳化液1を滴下した。具体的には、前記反応容器に過硫酸アンモニウム水溶液を添加した5分後に、該反応容器への前記滴下槽からの乳化液1の滴下を開始し、150分かけて全量を滴下した。
乳化液1の滴下終了後、反応容器内部温度を90分間80℃に維持し、その後室温まで冷却し、エマルジョンを得た。得られたエマルジョンに水酸化アンモニウム水溶液(25質量%水溶液)を加えてpH=9.0に調整することにより、コア粒子を40質量%含有するエマルジョンを得た。
<Synthesis of thermoplastic polymer particles>
Synthesis examples A to H
(Manufacture of core)
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, dropping tank and thermometer, 70.4 parts by mass of ion-exchanged water and “AQUALON KH1025” (registered trademark, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 25) (Mass% aqueous solution) 0.5 part by mass and "Adekaria soap SR1025" (registered trademark, manufactured by ADEKA Corporation, 25 mass% aqueous solution) 0.5 part by mass are added, and the internal temperature of the reaction vessel is set to 80 ° C. The temperature was raised, and 7.5 parts by mass of ammonium persulfate (2% by mass aqueous solution) was added while maintaining the temperature at 80 ° C.
Separately from the above, the monomer described in the “Emulsion 1” column of Table 2 and other raw materials used were mixed for 5 minutes with a homomixer to prepare Emulsion 1.
The above emulsion 1 was dropped into the reaction vessel. Specifically, 5 minutes after adding the ammonium persulfate aqueous solution to the reaction vessel, dropping of the emulsion 1 from the dropping tank into the reaction vessel was started, and the entire amount was dropped over 150 minutes.
After completion of the dropwise addition of the emulsion 1, the reaction vessel internal temperature was maintained at 80 ° C. for 90 minutes, and then cooled to room temperature to obtain an emulsion. An aqueous solution of ammonium hydroxide (25% by mass aqueous solution) was added to the obtained emulsion to adjust the pH to 9.0, whereby an emulsion containing 40% by mass of core particles was obtained.

(シェルの製造(熱可塑性ポリマー粒子の製造))
上記で得たコア粒子を含有するエマルジョンをシードポリマーとして用い、該シードポリマーの存在下で以下のように2段目の重合を行ってシェル部を合成することにより、コア/シェル構造を有する熱可塑性ポリマー粒子を製造した。
攪拌機、還流冷却器、滴下槽、及び温度計を装着した反応容器に、初期仕込みとして、イオン交換水、シードポリマーエマルジョン、及び乳化剤を投入し、反応容器中の温度を30℃に保ち、更に開始剤の2質量%水溶液を添加した。
上記とは別に、表3の「乳化液2」欄に記載したモノマー及びその他の使用原料をホモミキサーにより5分間混合して乳化液2を調製した。
前記反応容器中に上記の乳化液2を滴下した。具体的には、前記反応容器に開始剤を添加した5分後に、該反応容器への前記滴下槽からの乳化液2の滴下を開始し、150分かけて全量を滴下した。この状態で更に30分撹拌を継続して、シードポリマーにモノマーを吸収させた。
次に、反応系のpHを4以下に維持した状態で、反応容器の温度を80℃に上昇し、120分間攪拌を続け、その後、室温まで冷却した。
冷却後、200メッシュの金網でろ過を行い、凝集物等を除去することにより、熱可塑性ポリマー粒子A〜Hをそれぞれ含有するエマルジョン得た。
得られたエマルジョンは、それぞれろ過した後、25質量%のアンモニア水及び水を加えて、pH=8、固形分含量=40質量%に調整したうえで、使用に供した。
合成例G及びHにおいては、それぞれ単層構造の粒子を含有するエマルジョンとして、pH=8、固形分含量=40質量%に調整したうえで、使用に供した。
(Manufacture of shell (manufacture of thermoplastic polymer particles))
The emulsion containing the core particles obtained above is used as a seed polymer, and in the presence of the seed polymer, the second stage polymerization is performed as follows to synthesize a shell portion, thereby producing a heat having a core / shell structure. Plastic polymer particles were produced.
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, reflux condenser, dripping tank, and thermometer, ion exchange water, seed polymer emulsion, and emulsifier are charged as an initial charge, and the temperature in the reaction vessel is kept at 30 ° C. A 2% by weight aqueous solution of the agent was added.
Separately from the above, the monomer described in the “Emulsion 2” column of Table 3 and other raw materials used were mixed for 5 minutes with a homomixer to prepare Emulsion 2.
The above emulsion 2 was dropped into the reaction vessel. Specifically, 5 minutes after adding the initiator to the reaction vessel, dropping of the emulsion 2 from the dropping tank into the reaction vessel was started, and the entire amount was dropped over 150 minutes. In this state, stirring was continued for another 30 minutes to allow the seed polymer to absorb the monomer.
Next, while maintaining the pH of the reaction system at 4 or less, the temperature of the reaction vessel was raised to 80 ° C., and stirring was continued for 120 minutes, and then cooled to room temperature.
After cooling, the mixture was filtered through a 200-mesh wire mesh to remove aggregates and the like, thereby obtaining emulsions containing thermoplastic polymer particles A to H, respectively.
The obtained emulsion was filtered, and 25% by mass of ammonia water and water were added to adjust the pH = 8 and the solid content = 40% by mass before use.
In Synthesis Examples G and H, the emulsions each containing single-layered particles were adjusted to pH = 8 and the solid content = 40% by mass before being used.

(ガラス転移温度の測定)
コア粒子及び熱可塑性ポリマー粒子のガラス転移温度は、上記のようにして得られたコア粒子及び熱可塑性ポリマー粒子のそれぞれを試料として、下記の方法によって測定した。シェル部のガラス転移温度は、シードポリマーを使用しない他は、上記「シェル部の製造(熱可塑性ポリマー粒子の製造)」と同様に操作して、シェル部と同一の組成を有するポリマー粒子を得て、該粒子を試料として、下記の方法によって測定した。測定結果は表4に示した。
(Measurement of glass transition temperature)
The glass transition temperatures of the core particles and the thermoplastic polymer particles were measured by the following method using the core particles and the thermoplastic polymer particles obtained as described above as samples. The glass transition temperature of the shell part is the same as that of the above-mentioned “Manufacture of shell part (manufacture of thermoplastic polymer particles)” except that no seed polymer is used to obtain polymer particles having the same composition as the shell part. Then, the measurement was performed by the following method using the particles as a sample. The measurement results are shown in Table 4.

試料約17mgを測定用アルミ容器に詰め、DSC測定装置(島津製作所社製、DSC6220)にて窒素雰囲気下におけるDSC曲線及びDDSC曲線を得た。測定条件は下記の通りとした。
1段目昇温プログラム:70℃スタート、毎分15℃の割合で昇温。110℃に到達後5分間維持。
2段目降温プログラム:110℃から毎分40℃の割合で降温。−50℃に到達後5分間維持。
3段目昇温プログラム:−50℃から毎分15℃の割合で130℃まで昇温。この3段目の昇温時にDSC及びDDSCのデータを取得。
ベースライン(得られたDSC曲線におけるベースラインを高温側に延長した直線)と、変曲点(上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点)における接線との交点をガラス転移温度(Tg)とした。
About 17 mg of the sample was packed in an aluminum container for measurement, and a DSC curve and a DDSC curve in a nitrogen atmosphere were obtained with a DSC measuring apparatus (manufactured by Shimadzu Corporation, DSC 6220). The measurement conditions were as follows.
First stage temperature increase program: Start at 70 ° C., increase temperature at a rate of 15 ° C. per minute. Maintained for 5 minutes after reaching 110 ° C.
Second stage temperature drop program: temperature drop from 110 ° C. at a rate of 40 ° C. per minute. Maintained for 5 minutes after reaching -50 ° C.
Third stage temperature increase program: Temperature is increased from -50 ° C to 130 ° C at a rate of 15 ° C per minute. DSC and DDSC data are acquired at the third stage of temperature rise.
The intersection of the base line (the straight line obtained by extending the base line in the obtained DSC curve to the high temperature side) and the tangent at the inflection point (the point where the upward convex curve changes to the downward convex curve) is defined as the glass transition temperature ( Tg).

(粒子径の測定)
熱可塑性ポリマー粒子の平均粒径は、粒子径測定装置(日機装株式会社製、Microtrac UPA150)を使用し、測定した。測定条件としては、ローディングインデックス=0.15〜0.3、測定時間300秒とし、得られたデータにおける50%粒子径の数値を粒子径として記載した。
(Measurement of particle diameter)
The average particle size of the thermoplastic polymer particles was measured using a particle size measuring device (Nikkiso Co., Ltd., Microtrac UPA150). As the measurement conditions, the loading index = 0.15 to 0.3, the measurement time was 300 seconds, and the numerical value of the 50% particle diameter in the obtained data was described as the particle diameter.

表2及び表3に記載の使用原料の略称は、それぞれ、以下の意味である。
(乳化剤)
KH1025:アクアロンKH1025、商品名、第一工業製薬株式会社製、25質量%水溶液
SR1025:アデカリアソープSR1025、商品名、株式会社ADEKA製、25質量%水溶液、
NaSS:p−スチレンスルホン酸ナトリウム
(開始剤)
APS:過硫酸アンモニウム(2質量%水溶液)
Abbreviations of used raw materials described in Table 2 and Table 3 have the following meanings, respectively.
(emulsifier)
KH1025: Aqualon KH1025, trade name, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., 25% by mass aqueous solution SR1025: Adekaria soap SR1025, trade name, manufactured by ADEKA Co., Ltd., 25% by mass aqueous solution,
NaSS: Sodium p-styrene sulfonate (initiator)
APS: ammonium persulfate (2% by weight aqueous solution)

(モノマー)
MMA:メタクリル酸メチル
BA:アクリル酸n−ブチル
CHMA:メタクリル酸シクロヘキシル
EHA:アクリル酸2−エチルヘキシル
MAA:メタクリル酸
AA:アクリル酸
HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
AM:アクリルアミド
(架橋剤)
A−TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレート
(monomer)
MMA: Methyl methacrylate BA: n-butyl acrylate CHMA: cyclohexyl methacrylate EHA: 2-ethylhexyl acrylate MAA: methacrylic acid AA: acrylic acid HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate AM: acrylamide (crosslinking agent)
A-TMPT: trimethylolpropane triacrylate

実施例1
上記合成例Aで得た熱可塑性ポリマー粒子Aを含有するエマルジョンと、
上記合成例Hで得た熱可塑性ポリマー粒子Hを含有するエマルジョンと、
を、ポリマー粒子A及びポリマー粒子Hの合計に対するポリマー粒子Hの配合量が10質量%となるように混合して混合液を得た。この混合液を水で4倍(質量基準)に希釈することにより、塗工液を得た。
上記塗工液を、上記製造例Aで得たポリオレフィン多孔性基材Aの片面上に、グラビアコーターにより塗工面積比率60%、塗工目付け0.5g/mとなるように全面に塗布した。次いで、50℃において1分間加熱して乾燥することにより、ポリオレフィン多孔性基材上に熱可塑性ポリマー粒子層を形成し、蓄電素子用セパレータを得た。
このセパレータを用いて上述のとおりにリチウムイオン二次電池を組み立て、評価した。
評価結果は表5に示した。
Example 1
An emulsion containing the thermoplastic polymer particles A obtained in Synthesis Example A above,
An emulsion containing the thermoplastic polymer particles H obtained in Synthesis Example H;
Were mixed so that the blending amount of the polymer particles H with respect to the total of the polymer particles A and the polymer particles H was 10% by mass to obtain a mixed solution. A coating solution was obtained by diluting this mixed solution 4 times (by mass) with water.
The coating solution is applied to the entire surface of the polyolefin porous substrate A obtained in Production Example A so that the coating area ratio is 60% and the coating weight is 0.5 g / m 2 by a gravure coater. did. Next, by heating at 50 ° C. for 1 minute and drying, a thermoplastic polymer particle layer was formed on the polyolefin porous substrate to obtain a separator for a storage element.
Using this separator, a lithium ion secondary battery was assembled and evaluated as described above.
The evaluation results are shown in Table 5.

実施例2〜10及び比較例1〜5
上記実施例1において、ポリオレフィン多孔性基材及び熱可塑性ポリマー粒子の種類、塗工液におけるポリマー粒子Hの配合量、塗工方法、塗工形状、塗工面積、及び塗工目付けを、それぞれ、表5又は6に記載のとおりとしたほかは実施例1と同様にしてセパレータを製造し、該セパレータを用いてリチウムイオン二次電池を組み立て、評価した。
評価結果は表5及び6に示した。
比較例5においては、熱可塑性ポリマー粒子層を形成しないポリオレフィン多孔性基材を、そのままセパレータとして用いた。
Examples 2 to 10 and Comparative Examples 1 to 5
In Example 1 above, the types of the polyolefin porous substrate and the thermoplastic polymer particles, the blending amount of the polymer particles H in the coating liquid, the coating method, the coating shape, the coating area, and the coating weight, A separator was produced in the same manner as in Example 1 except that it was as described in Table 5 or 6, and a lithium ion secondary battery was assembled and evaluated using the separator.
The evaluation results are shown in Tables 5 and 6.
In Comparative Example 5, a polyolefin porous substrate that does not form a thermoplastic polymer particle layer was used as a separator as it was.

Claims (7)

ポリオレフィン多孔性基材、及び該多孔性基材の少なくとも片面に配置された熱可塑性ポリマー層を含む蓄電素子用セパレータであって、
前記蓄電素子用セパレータと電極とを重ね合わせてプレス速度2m/分でロールプレスを行ったときの前記蓄電素子用セパレータと前記電極との間の剥離強度が0.147N/cm以上であり、そして
前記蓄電素子用セパレータの透気度から前記多孔性基材の透気度を引いた値が100秒/100cc以下であることを特徴とする、前記蓄電素子用セパレータ。
A separator for an electricity storage device comprising a polyolefin porous substrate, and a thermoplastic polymer layer disposed on at least one surface of the porous substrate,
The peel strength between the electricity storage element separator and the electrode when the electricity storage element separator and the electrode are overlapped and roll pressed at a pressing speed of 2 m / min is 0.147 N / cm or more, and The value obtained by subtracting the air permeability of the porous substrate from the air permeability of the electricity storage element separator is 100 seconds / 100 cc or less.
前記熱可塑性ポリマー層に含有される熱可塑性ポリマーが、粒子状熱可塑性ポリマーであり、かつ
該粒子状熱可塑性ポリマーについてボロノイ分割を行って得られるボロノイ多角形の面積(Si)を用いて下記数式:
{式中、Siは、ボロノイ多角形の面積の実測値であり、mは、ボロノイ多角形の面積の実測値の平均値であり、かつnは、ボロノイ多角形の総数である}によって定義される分散(σ)が、0.01以上0.7以下である、請求項1に記載の蓄電デバイス用セパレータ。
The thermoplastic polymer contained in the thermoplastic polymer layer is a particulate thermoplastic polymer, and using the Voronoi polygonal area (Si) obtained by Voronoi division of the particulate thermoplastic polymer, :
{Wherein Si is the actual value of the area of the Voronoi polygon, m is the average value of the area of the Voronoi polygon, and n is the total number of Voronoi polygons}. The electrical storage device separator according to claim 1, wherein the dispersion (σ 2 ) is 0.01 or more and 0.7 or less.
前記熱可塑性ポリマー層の表面被覆率が、前記ポリオレフィン多孔性基材のうちの前記熱可塑性ポリマー層が配置された面の面積に対して、5〜80%である、請求項1又は2に記載の蓄電素子用セパレータ。   The surface coverage of the said thermoplastic polymer layer is 5 to 80% with respect to the area of the surface where the said thermoplastic polymer layer is arrange | positioned among the said polyolefin porous base materials. The separator for electrical storage elements. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄電素子用セパレータと、
正極と、
負極と、
から構成されて成ることを特徴とする、積層体。
The separator for an electricity storage element according to any one of claims 1 to 3,
A positive electrode;
A negative electrode,
It is comprised from these, The laminated body characterized by the above-mentioned.
請求項4に記載の積層体を捲回して成ることを特徴とする、捲回体。   A wound body obtained by winding the laminate according to claim 4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄電素子用セパレータと、
正極と、
負極と、
電解液と、
から構成されて成ることを特徴とする、二次電池。
The separator for an electricity storage element according to any one of claims 1 to 3,
A positive electrode;
A negative electrode,
An electrolyte,
A secondary battery comprising:
請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄電素子用セパレータと、
集電体及び該集電体の少なくとも片面上に形成された活物質層を有する電極と、
を重ね合わせて1秒以下のプレスを行う工程を含むことを特徴とする、蓄電素子の製造方法。
The separator for an electricity storage element according to any one of claims 1 to 3,
An electrode having an active material layer formed on at least one surface of the current collector and the current collector;
A method for manufacturing a power storage element, comprising a step of pressing for 1 second or less by superimposing the two.
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