JP4836297B2 - 多層多孔膜 - Google Patents

多層多孔膜 Download PDF

Info

Publication number
JP4836297B2
JP4836297B2 JP2011514452A JP2011514452A JP4836297B2 JP 4836297 B2 JP4836297 B2 JP 4836297B2 JP 2011514452 A JP2011514452 A JP 2011514452A JP 2011514452 A JP2011514452 A JP 2011514452A JP 4836297 B2 JP4836297 B2 JP 4836297B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
porous membrane
porous
multilayer
multilayer porous
inorganic particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011514452A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2010134585A1 (ja
Inventor
博 村田
英徳 岩澤
大助 稲垣
真己 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei E Materials Corp
Original Assignee
Asahi Kasei E Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei E Materials Corp filed Critical Asahi Kasei E Materials Corp
Priority to JP2011514452A priority Critical patent/JP4836297B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4836297B2 publication Critical patent/JP4836297B2/ja
Publication of JPWO2010134585A1 publication Critical patent/JPWO2010134585A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/32Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed at least two layers being foamed and next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/446Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/451Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising layers of only organic material and layers containing inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/457Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249991Synthetic resin or natural rubbers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、各種物質の分離や浄化等及び電池の中で正極と負極の間に配置される膜に好適に用いられる多層多孔膜に関する。さらに、それを用いた非水系電解液電池用セパレータおよび非水電解液電池に関する。
ポリオレフィン多孔膜は優れた電気絶縁性、イオン透過性を示すことから、電池やコンデンサー等におけるセパレータとして広く利用されている。特に近年では、携帯機器の多機能化、軽量化に伴い、その電源として高出力密度、高容量密度のリチウムイオン二次電池が使用されており、このような電池用セパレータにも主としてポリオレフィン多孔膜が用いられている。
リチウムイオン二次電池は高い出力密度、容量密度を持つ反面、電解液に有機溶媒を用いているために短絡や過充電などの異常事態に伴う発熱によって電解液が分解し、最悪の場合には発火に至ることがある。このような事態を防ぐため、リチウムイオン二次電池にはいくつかの安全機能が組み込まれており、その中の一つに、セパレータのシャットダウン機能がある。シャットダウン機能とは電池が異常発熱を起こした際、セパレータの微多孔が熱溶融等により閉塞して電解液内のイオン伝導を抑制し、電気化学反応の進行をストップさせる機能のことである。一般にシャットダウン温度が低いほど安全性が高いとされ、ポリエチレンがセパレータの成分として用いられている理由の一つに適度なシャットダウン温度を持つという点が挙げられる。しかし、高いエネルギーを有する電池においては、シャットダウンにより電気化学反応の進行をストップさせても電池内の温度が上昇し続け、その結果、セパレータが熱収縮して破膜し、両極が短絡(ショート)するという問題がある。
安全性の高い電池を製造することを目的として、特許文献1には、熱可塑性樹脂を主成分とする第一の多孔層に、耐熱層を積層してセパレータを形成する技術が記載されている。
特許第3756815号公報
しかし、近年、電池の高容量化がさらに進んでおり、このような高容量電池においては異常発熱時の発熱量が大きく、より高温環境となり易い。特許文献1に記載されたセパレータは、耐熱層を有しない通常のセパレータに比して安全性が向上すると考えられるものの、セパレータの熱収縮を高温環境下においても抑制し、セパレータの破膜によって両極が短絡(ショート)するおそれを低減する観点からは、なお改良の余地を有するものである。
また、使用する無機粒子によっては、無機粒子含有層自体の重量増加が無視できなくなる。特に、車載用途などの大型電池ではセパレータ使用量が格段に増加するため、その影響は大きくなる傾向にある。
本発明は、高温環境下においても熱収縮の抑制された多層多孔膜を提供することを目的とする。
また、本発明は、高温環境下においても熱収縮が抑制され、且つ軽量である多層多孔膜を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、無機粒子含有層を積層したポリオレフィン多孔膜において、ケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする無機粒子を用いることにより、高温での熱収縮が抑制された多層多孔膜を実現しえることを見出した。
また、無機粒子含有層を積層したポリオレフィン多孔膜においては、焼成カオリンを主成分とする粒子で無機粒子層を構成することにより、非常に軽量であり、しかも高温での熱収縮率が抑制された多層多孔膜を実現し得ることを見出した。
さらに、無機粒子含有層を積層したポリオレフィン多孔膜においては、ロウ石クレイを主成分とする粒子で無機粒子層を構成することにより、非常に軽量であり、しかも非常に薄い無機粒子層厚でも耐熱性が格段に向上し、高温での熱収縮率が著しく抑制されて、良好なシャットダウン機能を有しながらも200℃以上の高温においても短絡しないことを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]
ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜の少なくとも片面に、無機粒子と樹脂性バインダとを含む多孔層を備え、前記無機粒子がケイ酸アルミニウム化合物を主成分として含む多層多孔膜。
[2]
前記ケイ酸アルミニウム化合物が焼成カオリンである上記[1]記載の多層多孔膜。
[3]
前記ケイ酸アルミニウム化合物がロウ石クレイである上記[1]記載の多層多孔膜。
[4]
前記無機粒子の平均粒径が0.1μmを超え4.0μm以下である上記[1]〜[3]のいずれか記載の多層多孔膜。
[5]
前記無機粒子において、0.2μmより大きく1.4μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合が2体積%以上である上記[1]〜[4]のいずれか記載の多層多孔膜。
[6]
前記無機粒子において、0.2μmより大きく1.0μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合が1体積%以上である上記[5]記載の多層多孔膜。
[7]
前記無機粒子において、0.5μmより大きく2.0μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合が8体積%以上である上記[5]又は[6]記載の多層多孔膜。
[8]
前記無機粒子において、0.6μmより大きく1.4μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合が1体積%以上である上記[5]〜[7]のいずれか記載の多層多孔膜。
[9]
前記無機粒子の前記多孔層中に占める割合(質量%)が、90%以上99%以下である上記[1]〜[8]のいずれか記載の多層多孔膜。
[10]
前記樹脂性バインダがポリビニルアルコールである上記[1]〜[9]のいずれか記載の多層多孔膜。
[11]
前記多孔膜が、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を含む樹脂組成物からなる上記[1]〜[10]のいずれか記載の多層多孔膜。
[12]
前記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が、1〜35質量%である上記[11]記載の多層多孔膜。
[13]
上記[1]〜[12]のいずれか記載の多層多孔膜からなる非水電解液電池用セパレータ。
[14]
上記[13]記載の非水電解液電池用セパレータと、正極と、負極と、電解液とを有する非水電解液電池。
本発明によれば、高温環境下においても熱収縮が抑制された多層多孔膜、それを用いた非水電解液電池用セパレータおよび非水電解液電池を提供することができる。
実施例3−1で用いた焼成カオリン1のX線回折パターンである。 実施例3−2で用いた焼成カオリン1のX線回折パターンである。 実施例3−3で用いたカオリン1のX線回折パターンである。 実施例3−4で用いたカオリン2のX線回折パターンである。 実施例3−5で用いた合成ケイ酸アルミニウムのX線回折パターンである。 実施例4−1で用いたロウ石クレイのX線回折パターンである。 実施例4−2で用いたカオリン1のX線回折パターンである。 実施例4−3で用いたカオリン2のX線回折パターンである。 実施例4−4で用いた合成ケイ酸アルミニウムのX線回折パターンである。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施の形態」と略記する。)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本発明の第1の実施形態の多層多孔層は、ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜の少なくとも片面に、無機粒子と樹脂性バインダとを含む多孔層を備え、前記無機粒子が、ケイ酸アルミニウム化合物を主成分として含む。
本発明の第2の実施形態の多層多孔層は、ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜と、該多孔膜の少なくとも片面に積層された、焼成カオリンを主成分とする無機粒子と樹脂性バインダとを含む多孔層を有している。
本発明の第3の実施形態の多層多孔層は、ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜と、該多孔膜の少なくとも片面に積層された、ロウ石クレイを主成分とする無機粒子と樹脂性バインダとを含む多孔層を有している。
ケイ酸アルミニウム化合物を主成分として含む無機粒子とは、無機粒子全体の質量分率の50%以上100%以下をケイ酸アルミニウム化合物が占める無機粒子のことである。ケイ酸アルミニウム化合物が占める前記割合は、70%以上100%以下であることがより好ましく、80%以上100%以下であることが更に好ましい。
前記無機粒子において、0.2μmより大きく1.4μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合としては、好ましくは2体積%以上、より好ましくは3体積%以上、さらに好ましくは5体積%以上であり、好ましくは90体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。このような割合とすることで、より薄い多孔層厚(例えば、7μm以下)の場合でも多孔膜の高温での熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。該多孔層は、多孔膜の片面にのみ積層しても、両面に積層してもよい。
前記無機粒子において、0.2μmより大きく1.0μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合としては、好ましくは1体積%以上、より好ましくは2体積%以上であり、好ましくは80体積%以下、より好ましくは70体積%以下である。
また、前記無機粒子において、0.5μmより大きく2.0μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合としては、好ましくは8体積%以上、より好ましくは10体積以上であり、好ましくは60体積%以下、より好ましくは50体積%以下である。
更に、前記無機粒子において、0.6μmより大きく1.4μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合としては、好ましくは1体積%以上、より好ましくは3体積%以上であり、好ましくは40体積%以下、より好ましくは30体積%以下である。
このような割合とすることは、より薄い多孔層厚の場合でも多孔膜の高温での熱収縮を抑制し、より優れた耐熱性を実現させる観点から好ましい。
なお、このような粒径の割合を調整する方法としては、ボールミル・ビーズミル・ジェットミル等を用いて無機粒子を粉砕し、粒径を小さくする方法等を挙げることができる。
前記無機粒子の平均粒径としては、好ましくは0.1μm〜15μm、より好ましくは0.1μm〜5μm、さらに好ましくは0,1μmより大きく4.0μm以下、さらにより好ましくは0.14μmより大きく3.9μm以下、特に好ましくは0.14μmより大きく3.0μm以下である。無機粒子の平均粒径が上記範囲であると、より薄い多孔層厚(例えば、7μm以下)でも多孔膜の高温での熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する。該多孔層は、多孔膜の片面にのみ積層しても、両面に積層してもよい。
前記無機粒子としては、合成品および天然産物のいずれでも、特に限定なく用いることができる。天然産物としては、例えば、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、オーディナイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、ボルコンスコアイト、サポナイト、ソーコナイト、スインホルダイト、バーミキュライト、バーチェリン、アメサイト、ケリアイト、フレイポナイト、ブリンドリアイト、黒雲母、金雲母、鉄雲母、イーストナイト、シデロフィライトテトラフェリ鉄雲母、鱗雲母、ポリリシオナイト、白雲母、セラドン石、鉄セラドン石、鉄アルミノセラドン石、アルミノセラドン石、砥部雲母、ソーダ雲母、クリントナイト、木下、ビテ雲母 、アナンダ石、真珠雲母、クリノクロア、シャモサイト、ペナンタイト、ニマイト、ベイリクロア、ドンバサイト、クッケアイト、スドーアイトなどが挙げられる。
カオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライトなどの、イオン交換能を持たないアルミノケイ酸塩鉱物は、リチウムイオンの移動を阻害する可能性が低いので好ましく、また電気化学的安定性の点でも好ましい。カオリナイト等のカオリン鉱物で主に構成されているカオリン、およびパイロフィライトで主に構成されている蝋石は、安価で入手も容易なため、好ましく用いることができる。カオリンには、湿式カオリンおよびこれを焼成処理した焼成カオリンがあるが、いずれも好ましく用いることができる。焼成カオリンは、焼成処理の際に結晶水が放出されるのに加え、不純物が除去されるので、電気化学的安定性の点で特に好ましい。
また、本実施の形態においては、多孔層を構成する無機粒子として、焼成カオリンを主成分とする粒子を採用することで、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる上に、より薄い多孔層厚でも多孔膜の高温での熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。さらには、無機粒子の中でも特に焼成カオリンを用いることで、軽量性に優れ、且つ透気度上昇率が抑制されたセパレータを実現することができる。該多孔層は、多孔膜の片面にのみ積層しても、両面に積層してもよい。
焼成カオリンとは、カオリナイト等のカオリン鉱物で主に構成されているカオリンまたはパイロフィライトで主に構成されている蝋石を焼成処理したものである。焼成処理の際に結晶水が放出されるのに加え、不純物が除去されるので、カオリンなどと比較して、電池内での化学安定性、特に電気化学的安定性の点で好ましい。
前記焼成カオリンの平均粒径は、0.1μmより大きく4.0μm以下であることが好ましく、0.2μmより大きく3.5μm以下であることがより好ましく、0.4μmより大きく3.0μm以下であることが特に好ましい。このような平均粒径とすることは、多孔層の厚さが薄い場合(例えば、7μm以下)であっても、高温での熱収縮を抑制する観点から好ましい。
さらに、本実施の形態においては、多孔層を構成する無機粒子として、ロウ石クレイを主成分とする粒子を採用することで、高い透過性を維持しながら、非常に軽量な多孔層を実現できる上に、より薄い多孔層厚でも多孔膜の高温での熱収縮が抑制され、優れた耐熱性を発現する傾向にある。該多孔層は、多孔膜の片面にのみ積層しても、両面に積層してもよい。
本実施の形態においては、ロウ石クレイを主成分とする粒子の平均粒径は、0.1μmより大きく4.0μm以下であることが好ましく、0.2μmより大きく3.5μm以下であることがより好ましく、0.4μmより大きく3.0μm以下であることが特に好ましい。このような平均粒径とすることは、多孔層の厚さが薄い場合(例えば、7μm以下)であっても、高温での熱収縮を抑制する観点から好ましい。
前記樹脂バインダは、前記無機粒子を多孔膜上に結着するための樹脂性バインダを含む。樹脂性バインダの種類に限定はないが、本実施の形態の多層多孔膜をリチウムイオン二次電池用セパレータとして使用する場合には、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で電気化学的に安定なものを用いることが好ましい。
このような樹脂性バインダの具体例としては、例えば、ポリエチレンや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。
前記樹脂性バインダとしてポリビニルアルコールを使用する場合、そのケン化度としては、85%以上100%以下であることが好ましい。ケン化度が85%以上であると、多層多孔膜を電池用セパレータとして使用した際に、短絡する温度(ショート温度)が向上し、良好な安全性能が得られる傾向にあるため好ましい。ケン化度としては、より好ましくは90%以上100%以下、さらに好ましくは95%以上100%以下、特に好ましくは99%以上100%以下である。
また、ポリビニルアルコールの重合度は、200以上5000以下であることが好ましく、より好ましくは300以上4000以下、特に好ましくは500以上3500以下である。重合度が200以上であると、少量のポリビニルアルコールでケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子を強固に結着でき、多孔層の力学的強度を維持しながら多孔層形成による多層多孔膜の透気度増加を抑えることが傾向にあるので好ましい。また、重合度が5000以下であると、塗布液を調製する際のゲル化等を防止できる傾向にあるので好ましい。
前記無機粒子が、前記多孔層中に占める割合(質量%)としては、無機粒子の結着性、多層多孔膜の透過性・耐熱性等の観点から、50%以上100%未満であることが好ましく、より好ましくは70%以上99.99%以下、さらに好ましくは90%以上99.9%以下、特に好ましくは95%以上99%以下である。
多孔層の層厚は、多層多孔膜の耐熱性の観点から1μm以上であることが好ましく、電池の高容量化と透過性の観点から50μm以下であることが好ましい。より好ましくは1.5μm以上10μm以下、さらに好ましくは2μm以上7μm以下、特に好ましくは3μm以上7μm以下である。
無機粒子として焼成カオリンを用いた多孔層は、同等の比重を有する無機粒子からなる多孔層に比べても、多孔層の密度が小さくても優れた耐熱特性を発現するため、非常に軽量で高透過性の多層多孔膜を実現することができる。形成した多孔層の層密度は、0.6〜1.2cmであることが好ましく、0.6〜1.1cmであることがより好ましく、0.7〜1.1cmであることが特に好ましい。
無機粒子としてロウ石クレイを用いた多孔層は、同等の比重を有する無機粒子からなる多孔層に比べても、多孔層の密度が小さくても優れた耐熱特性を発現するため、非常に軽量で高透過性の多層多孔膜を実現することができる。形成した多孔層の層密度は、0.5〜1.1cmであることが好ましく、0.6〜1.0cmであることがより好ましく、0.7〜0.95cmであることが特に好ましい。
多孔層の形成方法としては、例えば、ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜の少なくとも片面に、無機粒子と樹脂性バインダとを含む塗布液を塗布して多孔層を形成する方法を挙げることができる。
塗布液の溶媒としては、前記無機粒子、及び前記樹脂性バインダを均一かつ安定に分散又は溶解できるものが好ましく、例えば、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、水、エタノール、トルエン、熱キシレン、塩化メチレン、ヘキサン等が挙げられる。
塗布液には、分散安定化や塗工性の向上のために、界面活性剤等の分散剤;増粘剤;湿潤剤;消泡剤;酸、アルカリを含むPH調製剤等の各種添加剤を加えてもよい。これらの添加剤は、溶媒除去の際に除去できるものが好ましいが、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で、電池反応を阻害せず、かつ200℃程度まで安定なものであれば多孔層内に残存してもよい。
前記無機粒子と前記樹脂性バインダとを塗布液の溶媒に溶解又は分散させる方法については、塗布工程に必要な塗布液の溶解又は分散特性を実現できる方法であれば特に限定はない。例えば、ボールミル、ビーズミル、遊星ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、コロイドミル、アトライター、ロールミル、高速インペラー分散、ディスパーザー、ホモジナイザー、高速衝撃ミル、超音波分散、撹拌羽根等による機械撹拌等が挙げられる。
塗布液を多孔膜に塗布する方法については、必要とする層厚や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、スプレー塗布法等が挙げられる。
さらに、塗布に先立ち、多孔膜表面に表面処理をすると、塗布液を塗布し易くなると共に、多孔層と多孔膜表面との接着性が向上するため好ましい。表面処理の方法は、多孔膜の多孔質構造を著しく損なわない方法であれば特に限定はなく、例えば、コロナ放電処理法、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。
塗布後に塗布膜から溶媒を除去する方法については、多孔膜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、多孔膜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、樹脂性バインダに対する貧溶媒に浸漬して樹脂性バインダを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。
次に、ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜について説明する。
ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜は、電池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点から、多孔膜を構成する樹脂成分の質量分率の50%以上100%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な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%以上100%以下がより好ましく、70%以上100%以下であることが更に好ましい。
ポリオレフィン樹脂とは、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をいい、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−オクテン等のホモ重合体及び共重合体、多段重合体等を使用することができる。また、これらのホモ重合体及び共重合体、多段重合体からなる群から選ばれるポリオレフィンを単独、もしくは混合して使用することもできる。
前記重合体の代表例としては、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共重合体、ポリブテン、エチレンプロピレンラバー等が挙げられる。
多層多孔膜を電池セパレータとして使用する場合には、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。
また、多孔膜の耐熱性向上、多層多孔膜の耐熱性向上の観点からは、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を含む樹脂組成物からな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に限定はなく、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、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%、さらに好ましくは4〜10質量%である。
この場合、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂に限定はなく、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単独重合体又は共重合体が挙げられる。具体的には、ポリエチレン、ポリブテン、エチレン−プロピレンランダム共重合体等が挙げられる。
多層多孔膜を電池用セパレータとして使用する場合等、孔が熱溶融により閉塞してシャットダウンすることが要求される場合には、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。
ポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量は、3万以上1200万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、さらに好ましくは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、重合体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1200万以下であると、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。さらに、本実施の形態の多層多孔膜を電池用セパレータとして使用する場合、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やす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。なお、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。
ポリオレフィン樹脂組成物には、任意の添加剤を含有させることができる。このような添加剤としては、例えば、ポリオレフィン以外の重合体;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。
これらの添加剤の総添加量は、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、さらに好ましくは5質量部以下である。
多孔膜の平均孔径に限定はなく、用途に応じて適宜決定できるが、多層多孔膜を電池用セパレータとして使用する場合、平均孔径は、0.001μm〜10μmが好ましく、より好ましくは0.01μm〜1μmである。
前記多孔膜を製造する方法に制限はなく、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。
以下、多孔膜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。
まず、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およ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。このようにすることにより、可塑剤の分散性を高め、後の工程で樹脂組成物と可塑剤の溶融混練合物のシート状成形体を延伸する際に、破膜することなく高倍率で延伸することができる。
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、流動パラフィンは、ポリエチレンやポリプロピレンとの相溶性が高く、溶融混練物を延伸しても樹脂と可塑剤の界面剥離が起こりにくいので、均一な延伸が実施しやすくなる傾向にあるため好ましい。
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。可塑剤の質量分率が80質量%以下であると、溶融成形時のメルトテンションが不足しにくく成形性が向上する傾向にある。一方、質量分率が30質量%以上であると、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤の混合物を高倍率で延伸してもポリオレフィン鎖の切断が起こらず、均一かつ微細な孔構造を形成し強度も増加しやすい。
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、あるいは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、熱伝導の効率がさらに高まると共に、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3000μm以下であることが好ましく、500μm以上2500μm以下であることがさらに好ましい。ダイリップ間隔が400μm以上であると、メヤニ等が低減され、スジや欠点など膜品位への影響が少なく、その後の延伸工程において膜破断などを防ぐことができる傾向にある。一方、ダイリップ間隔が3000μm以下であると、冷却速度が速く冷却ムラを防げると共に、シートの厚み安定性を維持できる傾向にある。
このようにして得たシート状成形体を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が、得られる多孔膜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膜が裂けにく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、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。
なお、ここで、同時二軸延伸とは、MD方向(微多孔膜の機械方向)の延伸とTD方向(微多孔膜のMDを90°の角度で横切る方向)の延伸が同時に施される延伸方法をいい、各方向の延伸倍率は異なってもよい。逐次二軸延伸とは、MD方向、又はTD方向の延伸が独立して施される延伸方法をいい、MD方向又はTD方向に延伸がなされている際は、他方向は非拘束状態又は定長に固定されている状態とする。
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さらに好ましい。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さらに好ましい。総面積倍率が20倍以上であると、得られる多孔膜に十分な強度を付与できる傾向にあり、一方、総面積倍率が100倍以下であると延伸工程における膜破断を防ぎ、高い生産性が得られる傾向にある。
また、シート状成形体を圧延してもよい。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。圧延倍率が1倍より大きいと、面配向が増加し最終的に得られる多孔膜の膜強度が増加する傾向にある。一方、圧延倍率が3倍以下であると、表層部分と中心内部の配向差が小さく、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傾向にあるため好ましい。
次いで、シート状成形体から可塑剤を除去して多孔膜とする。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。多孔膜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、多孔膜中の可塑剤残存量は1質量%未満にすることが好ましい。
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。
多孔膜の収縮を抑制するために、延伸工程後、又は、多孔膜形成後に熱固定や熱緩和等の熱処理を行うこともできる。また、多孔膜に、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。
次に、本実施の形態の多層多孔膜を電池用セパレータとして用いる場合について説明する。
本実施の形態の多層多孔膜は、耐熱性に優れ、シャットダウン機能を有しているので電池の中で正極と負極を隔離する電池用セパレータに適している。
特に、本実施の形態の多層多孔膜は高温においても短絡し難く、高起電力電池用のセパレータとしても安全に使用できる。
このような高起電力電池としては、例えば、非水電解液電池が挙げられ、本実施の形態の多層多孔膜を正極と負極の間に配置し、非水電解液を保持させることにより、非水電解液電池を製造することができる。
正極、負極、非水電解液に限定はなく、公知のものを用いることができる。
正極材料としては、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が、負極材料としては、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、各種合金材料等が挙げられる。
また、非水電解液としては、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、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、電解質としては、例えば、LiClO4、LiBF4、LiPF6等のリチウム塩が挙げられる。
多層多孔膜を電池用セパレータとして使用する場合、多層多孔膜の透気度は、10秒/100cc以上650秒/100cc以下であることが好ましく、より好ましくは20秒/100cc以上500秒/100cc以下、さらに好ましくは30秒/100cc以上450秒/100cc以下、特に好ましくは50秒/100cc以上400秒/100cc以下である。透気度が10秒/100cc以上であると電池用セパレータとして使用した際の自己放電が少なくなる傾向にあり、650秒/100cc以下であると良好な充放電特性が得られる傾向にある。
また、多孔層を形成したことによる多層多孔膜の透気度の増加率は0%以上200%以下であることが好ましく、0%以上100%以下であることがより好ましく、0%以上75%以下であることが更に好ましく、0%以上50%以下であることが特に好ましい。ただし、多孔膜の透気度が100秒/100cc未満の場合は、多孔層を形成した後の多層多孔膜の透気度増加率は0%以上500%以下であれば好ましく用いることができる。
多層多孔膜の最終的な膜厚は、2μm以上200μm以下であることが好ましく、より好ましくは5μm以上100μm以下、さらに好ましくは7μm以上30μm以下である。膜厚が2μm以上であると機械強度が十分となる傾向にあり、また、200μm以下であると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にある。
多層多孔膜の150℃での熱収縮率は、MD方向、TD方向ともに0%以上15%以下であることが好ましく、より好ましくは0%以上10%以下、さらに好ましくは0%以上5%以下である。熱収縮率がMD方向、TD方向ともに15%以下であると、電池の異常発熱時の多層多孔膜の破膜が抑制され、短絡が起こりにくくなる傾向にあるので好ましい。
多層多孔膜のシャットダウン温度は、120℃以上160℃以下であることが好ましく、より好ましくは120℃以上150℃以下の範囲である。シャットダウン温度が160℃以下であると、電池が発熱した場合等においても、電流遮断を速やかに促進し、より良好な安全性能が得られる傾向にあるので好ましい。一方、シャットダウン温度が120℃以上であると、電池を100℃前後で使用することができるので好ましい。
多層多孔膜のショート温度は、180℃以上1000℃以下であることが好ましく、より好ましくは200℃以上1000℃以下である。ショート温度が180℃以上であると、電池に異常発熱が発生しても、すぐには短絡が起こらないため、その間に放熱することができ、より良好な安全性能が得られる。
ショート温度は、ポリプロピレンの含有量や、ポリプロピレン以外のポリオレフィンの種類、無機粒子の種類、無機粒子含有層の厚さ等を調整することにより所望の値に制御することができる。
なお、上述した各種パラメータについては、特に断りのない限り、後述する実施例における測定法に準じて測定される。
次に、実施例及び比較例を挙げて本実施の形態をより具体的に説明するが、本実施の形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の物性は以下の方法により測定した。
(1)ポリオレフィンの粘度平均分子量(Mv)
ASTM-D4020に基づき、デカリン溶媒における135℃での極限粘度[η](dl/g)を求めた。
ポリエチレンについては、次式により算出した。
[η]=6.77×10-4Mv0.67
ポリプロピレンについては、次式によりMvを算出した。
[η]=1.10×10-4Mv0.80
(2)多孔膜の膜厚、多孔層の層厚
多孔膜、多層多孔膜からMD10mm×TD10mmのサンプルを切り出し、格子状に9箇所(3点×3点)を選んで、膜厚をダイヤルゲージ(尾崎製作所製PEACOCK No.25(登録商標))を用いて測定し、9箇所の測定値の平均値を多孔膜、多層多孔膜の膜厚(μm)とした。また、このように測定された多層多孔膜と多孔膜の膜厚の差を多孔層の多孔層の層厚(μm)とした。
(3)無機粒子の粒径分布、平均粒径(μm)
無機粒子を蒸留水に加え、ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を少量添加してから超音波ホモジナイザで1分間分散させた後、レーザー式粒度分布測定装置(日機装(株)製マイクロトラックMT3300EX)を用いて粒径分布を測定した。累積頻度が50%となる粒径を平均粒径とした。
(4)多孔膜透気度(秒/100cc)、多孔層の形成による透気度増加(上昇)率(%)
JIS P−8117準拠のガーレー式透気度計(東洋精機製G−B2(商標)、内筒質量:567g)を用い、645mmの面積(直径28.6mmの円)の多孔膜、多層多孔膜を空気100ccが通過する時間(秒)を測定し、これを多孔膜、多層多孔膜の透気度とした。
多孔層の形成による透気度増加率は、以下の式にて算出した。
透気度増加率(%)={(多層多孔膜の透気度−多孔膜の透気度)/多孔膜の透気度}×100
(5)150℃熱収縮率(%)
セパレータをMD方向に100mm、TD方向に100mmに切り取り、150℃のオーブン中に1時間静置する。このとき、温風が直接サンプルにあたらないよう、サンプルを2枚の紙にはさむ。サンプルをオーブンから取り出し冷却した後、長さ(mm)を測定し、以下の式にてMDおよびTDの熱収縮率を算出した。
MD熱収縮率(%)=(100―加熱後のMDの長さ)/100×100
TD熱収縮率(%)=(100―加熱後のTDの長さ)/100×100
(6)多層多孔膜のシャットダウン温度、ショート温度
a.正極の作製
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物(LiCoO)を92.2質量部、導電材としてリン片状グラファイトとアセチレンブラックをそれぞれ2.3質量部、樹脂性バインダとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)を3.2質量部用意し、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、正極活物質塗布量が250g/mとなるように塗布した。130℃で3分間乾燥後、ロールプレス機を用いて、正極活物質かさ密度が3.00g/cmとなるように圧縮成形し、正極とした。
b.負極の作製
負極活物質として人造グラファイトを96.6質量部、樹脂性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質量部とスチレン-ブタジエン共重合体ラテックス1.7質量部を用意し、これら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を用いて負極活物質塗布量が106g/mとなるように塗布した。120℃で3分間乾燥後、ロールプレス機を用いて、負極活物質かさ密度が1.35g/cmとなるように圧縮成形し、負極とした。
c.非水電解液の調製
プロピレンカーボネート:エチレンカーボネート:γ-ブチルラクトン=1:1:2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiBFを濃度1.0mol/Lとなるように溶解させ、非水電解液を調製した。
d.シャットダウン温度、ショート温度の測定
65mm×20mmに切り出して非水電解液に1分以上浸漬した負極、中央部に直径16mmの穴をあけた9μm(厚さ)×50mm×50mmのアラミドフィルム、65mm×20mmに切り出して非水電解液に1時間以上浸漬した多層多孔膜または多孔膜、65mm×20mmに切り出して非水電解液に1分以上浸漬した正極、カプトンフィルム、厚さ約4mmのシリコンゴムを用意し、熱電対を接続したセラミックプレート上に、この順で積層した。この積層体をホットプレート上にセットし、油圧プレス機にて4.1MPaの圧力をかけた状態で15℃/minの速度で昇温し、正負極間のインピーダンス変化を交流1V、1kHzの条件下で200℃まで測定した。
インピーダンスが1000Ωに達した時点の温度をシャットダウン温度とし、シャットダウン後、再びインピーダンスが1000Ωを下回った時点の温度をショート温度とした。
(7)電池用セパレータ適性の評価
a.正極の作製
(6)のaと同様にして作製した正極を面積2.00cmの円形に打ち抜いた。
b.負極の作製
(6)のbと同様にして作製した負極を面積2.05cmの円形に打ち抜いた。
c.非水電解液
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1.0ml/Lとなるように溶解させて調製した。
d.電池組立
正極と負極の活物質面が対向するように、下から負極、多層多孔膜、正極の順に重ねた。この積層体を、容器本体と蓋が絶縁されている蓋付きステンレス金属製容器に、負極の銅箔、正極のアルミ箔が、それぞれ、容器本体、蓋と接するように収納した。この容器内に、非水電解液を注入して密閉した。
e.評価
(レート特性)
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、さらに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で、合計約6時間、電池作成後の最初の充電を行い、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、さらに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で、合計約3時間充電を行い、その後電流値6mAで電池電圧3.0Vまで放電して、その時の放電容量を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、さらに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で、合計約3時間充電を行い、その後電流値12mA(約2.0C)で電池電圧3.0Vまで放電して、その時の放電容量を2C放電容量(mAh)とした。
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
(サイクル特性)
レート特性を評価した簡易電池を、60℃において、電流値6mA(約1.0C)で電池電圧4.2Vまで充電し、さらに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で、合計約3時間充電を行い、そして電流値6mAで電池電圧3.0Vまで放電するというサイクルを100回繰り返し、1サイクル目と100サイクル目の放電容量(mAh)を測定した。
1回目の放電容量に対する100サイクル目の放電容量の割合を算出し、この値をサイクル特性とした。
サイクル特性(%)=(100回目の放電容量/1回目の放電容量)×100
(8)気孔率(%)
10cm×10cm角の試料を微多孔膜から切り取り、その体積(cm)と質量(g)を求め、膜密度を0.95(g/cm)として次式を用いて計算した。
気孔率=(1−質量/体積/0.95)×100
(9)多孔層の層密度
多孔膜、多層多孔膜からMD100mm×TD100mmのサンプルを各3箇所ずつ切り出し、電子天秤を用いてそれぞれの重量を測定し、各々3枚の平均値を多孔膜、多層多孔膜の目付(g/100cm)とした。また、このように測定された多層多孔膜と多孔膜の目付の差を多孔層の目付(g/100cm)とした。多孔層の層密度は、以下の式にて算出した。
多孔層の層密度(g/cm)=多孔層の目付(g/100cm)/多孔層の層厚(μm)×100
(10)無機粒子の電解液との反応性(反応熱ピーク)
測定用アルミパンに、無機粒子5mgと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1.0ml/Lとなるように溶解させて調製した非水電解液5mgを加え、ふたをしてから、かしめ機にて密閉する。これを示唆熱分析測定装置(SIIナノテクノロジー社製DSC210)に設置し、10℃/分で室温から200℃まで昇温し、反応熱ピークの有無を測定した。
(11)無機粒子の組成解析
無機粒子を20mmφアルミリングに詰めて錠剤成型した後、蛍光X線測定装置(リガク製ZSX−100e(Rh管球))を用いて、全元素定性分析を行い、ピーク強度から各元素の含有率を半定量的に算出し、組成を求めた。
(12)無機粒子の構造解析
無機粒子を深さ2mmのアルミ製ホルダに充填後、X線回折測定装置(リガク製Rint−2500(Cu管球))を用いて、測定範囲5〜80度、スキャンスピード4度/分でX線回折パターンを測定した。
実施例1−1〜1−19、比較例1−1〜1−4において使用したケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子は次の通りである。
カオリン1、2、3、5:カオリナイト(AlSi(OH))を主成分とするアルミノケイ酸塩鉱物。
カオリン4:パイロフィライト(AlSi10(OH))を主成分とするアルミノケイ酸塩鉱物。
カオリン6、7:カオリン4をビーズミルにて湿式粉砕したもの。
焼成カオリン1:カオリナイトを主成分とするカオリンを高温焼成処理したもの。
焼成カオリン2:焼成カオリン1をビーズミルにて湿式粉砕したもの。
合成ケイ酸アルミニウム1:化学合成したケイ酸アルミニウム。
合成ケイ酸アルミニウム2、3:合成ケイ酸アルミニウム1をビーズミルにて湿式粉砕したもの。
なお、各粒子の粒径分布および平均粒径を表1に示す。
[実施例1−1]
Mv70万のホモポリマーのポリエチレン47質量部とMv25万のホモポリマーのポリエチレン46質量部とMv40万のホモポリマーのポリプロピレン7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。得られた純ポリマー混合物99質量%に、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]を1質量%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、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また、可塑剤として流動パラフィン(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。溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が65質量%となるように、フィーダーおよびポンプを調整した。溶融混練条件は、設定温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12kg/hで行った。
続いて、溶融混練物を、Tダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ2000μmのシート状のポリオレフィン組成物を得た。
次に同時二軸テンター延伸機へ導き、MD方向に7倍、TD方向に7倍に同時二軸延伸を行った。この時、同時二軸テンターの設定温度は125℃であった。次にメチルエチルケトン槽に導き、流動パラフィンを抽出除去した後、メチルエチルケトンを乾燥除去した。
さらにTDテンター熱固定機に導き、熱固定を行った。熱固定温度は133℃、TD緩和率0.80とした。その結果、膜厚16μm、気孔率40%、透気度160秒/100ccのポリオレフィン樹脂多孔膜を得た。
次に、表1のカオリン1を98.2質量部とポリビニルアルコール(以下、「PVA」と略記することがある。平均重合度1700、ケン化度99%以上)1.8質量部とを150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、上記ポリオレフィン樹脂多孔膜の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。60℃にて乾燥して水を除去し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ4μmの多孔層を形成した多層多孔膜を得た。
[実施例1−2]
表1のカオリン2を用い、多孔層の厚さを3μmとした以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−3]
表1のカオリン3を用いた以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−4]
表1のカオリン7を97.5重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.5重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ5μmの多孔層を形成した以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−5]
表1の焼成カオリン1を97.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製した以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−6]
表1の焼成カオリン2を用いた以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−7]
表1の焼成カオリン2を95.0質量部とアクリルラテックス(AclLTX,固形分濃度40%、平均粒径90nm、最低成膜温度0℃以下)5.0質量部、ポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ製SNディスパーサント5468)1重量部、ポリオキシアルキレン系界面活性剤(サンノプコ製SNウェット980)1重量部を150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−8]
Mv70万のホモポリマーのポリエチレン47.5質量部とMv25万のホモポリマーのポリエチレン47.5質量部とMv40万の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。得られた純ポリマー混合物99質量%に、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]を1質量%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、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また、可塑剤として流動パラフィン(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。溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が65質量%となるように、フィーダーおよびポンプを調整した。溶融混練条件は、設定温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12kg/hで行った。
続いて、溶融混練物を、Tダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ1300μmのシート状のポリオレフィン組成物を得た。
次に同時二軸テンター延伸機へ導き、MD方向に7倍、TD方向に6.4倍に同時二軸延伸を行った。この時、同時二軸テンターの設定温度は118℃であった。次にメチルエチルケトン槽に導き、流動パラフィンを抽出除去した後、メチルエチルケトンを乾燥除去した。
さらにTDテンター熱固定機に導き、熱固定を行った。熱固定温度は122℃、TD緩和率0.80とした。その結果、膜厚16μm、気孔率49%、透気度155秒/100ccのポリオレフィン樹脂多孔膜を得た。
表1の焼成カオリン2を98.2質量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)1.8質量部とを150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、上記ポリオレフィン樹脂多孔膜の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。60℃にて乾燥して水を除去し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ5μmの多孔層を形成した多層多孔膜を得た。
[実施例1−9]
多孔膜の膜厚を12μm、気孔率を40%、透気度を120秒/100ccとしたこと以外は、実施例1−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−10]
表1の焼成カオリン2を97.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製した以外は、実施例1−9と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−11]
多孔膜の膜厚を20μm、気孔率を40%、透気度を280秒/100ccとしたことと、多孔層の厚さを7μmとした以外は、実施例1−10と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−12]
表1の合成ケイ酸アルミニウム2を97.5重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.5重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−13]
表1の合成ケイ酸アルミニウム3を用いた以外は、実施例1−12と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−14]
表1のカオリン7を95.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)5.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ5μmの多孔層を形成した以外は、実施例1−9と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−15]
表1のカオリン4を97.5重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.5重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−16]
表1のカオリン5を用いて、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例1−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−17]
表1のカオリン6を用いた以外は、実施例1−15と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−18]
表1の合成ケイ酸アルミニウム1を用いて、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ10μmの多孔層を形成した以外は、実施例1−15と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例1−19]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上の片面に厚さ3μmの多孔層を形成してから、さらに同じポリオレフィン樹脂多孔膜上の他方の面に厚さ3μmの多孔層を形成することで、ポリオレフィン樹脂多孔膜の両面に各3μm、合計6μmの多孔層を形成した以外は、実施例1−7と同様にして多層多孔膜を得た。
[比較例1−1]
多孔層を形成しなかった以外は実施例1−1と同様にして多孔膜を得た。
[比較例1−2]
多孔層を形成しなかった以外は実施例1−8と同様にして多孔膜を得た。
[比較例1−3]
多孔層を形成しなかった以外は実施例1−9と同様にして多孔膜を得た。
[比較例1−4]
多孔層を形成しなかった以外は実施例1−11と同様にして多孔膜を得た。
実施例1−1〜1−19および比較例1−1〜1−4で作成した多層多孔膜の透気度および透気度上昇率、150℃熱収縮率、シャットダウン温度およびショート温度を表2に示す。
多孔層を形成しなかった比較例1−1〜1−4の多孔膜は、150℃での熱収縮率が50%を超える非常に大きな値を示した。
一方、粒径0.2μmより大きく1.4μm以下の粒子が粒子全体の2%未満であるケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例1−15〜1−18の多層多孔膜は、多孔層を形成しなかった比較例1−1〜1−4の多孔膜と比較すると150℃での熱収縮率は抑制されたが、多孔層の厚さが7μm以上あっても、MD方向で15%以上、TD方向でも15%以上の値であった。
これに対し、粒子全体の2%以上が粒径0.2μmより大きく1.4μm以下であるケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例1−1〜1−14、実施例1−19の多層多孔膜は、アルミナ多孔層の厚さが3〜7μmと薄いにもかかわらず、150℃での熱収縮率がMD方向、TD方向のいずれも5%以下と非常に小さく、良好な耐熱収縮特性を示した。
実施例1−1〜1−19、比較例1−1〜1−4の多層多孔膜又は多孔膜のシャットダウン温度は145〜148℃であり、良好なシャットダウン機能を有するものであった。多孔層を形成しなかった比較例1−1〜1−4の多孔膜は、シャットダウン温度+数℃まで加熱しただけで短絡したが、ケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子からなる多孔層を形成した実施例1−1〜1−19の多層多孔膜は全て200℃以上まで加熱しても短絡せず、耐熱性に非常に優れていた。
実施例1−1〜1−14、1−19の多層多孔膜の透気度はいずれも300秒/100CC以下と小さかった。特に、多孔層を形成しなかった比較例1−1〜1−4の多孔膜と比較しても、透気度上昇率を100%以下に抑えることができた。
実施例1−1〜1−19、比較例1−1〜1−4の多層多孔膜又は多孔膜をセパレータとして用いた簡易電池は、いずれも、90%以上のレート特性、サイクル特性を示した。このことから、実施例1−1〜1−19、比較例1−1〜1−4で製造した多層多孔膜又は多孔膜は、電池用セパレータとして使用可能なものであることが確認できた。
実施例2−1〜2−20、比較例2−1〜2−4において使用したケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子は次の通りである。
カオリン1、2、3、5、8:カオリナイト(AlSi(OH))を主成分とするアルミノケイ酸塩鉱物。
カオリン4、6、7:パイロフィライト(AlSi10(OH))を主成分とするアルミノケイ酸塩鉱物。なお、カオリン4、6はカオリン7をビーズミルにて湿式粉砕したものである。
焼成カオリン1、2:カオリナイトを主成分とするカオリンを高温焼成処理したもの。なお、焼成カオリン1は焼成カオリン2をビーズミルにて湿式粉砕したものである。
合成ケイ酸アルミニウム1、2、3:化学合成したケイ酸アルミニウム。なお、合成ケイ酸アルミニウム1、2は合成ケイ酸アルミニウム3をビーズミルにて湿式粉砕したものである。
なお、各粒子の平均粒径を表3に示す。
[実施例2−1]
Mv70万のホモポリマーのポリエチレン47質量部とMv25万のホモポリマーのポリエチレン46質量部とMv40万のホモポリマーのポリプロピレン7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。得られた純ポリマー混合物99質量%に、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]を1質量%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、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また、可塑剤として流動パラフィン(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。溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が65質量%となるように、フィーダーおよびポンプを調整した。溶融混練条件は、設定温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12kg/hで行った。
続いて、溶融混練物を、Tダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ2000μmのシート状のポリオレフィン組成物を得た。
次に同時二軸テンター延伸機へ導き、MD方向に7倍、TD方向に7倍に同時二軸延伸を行った。この時、同時二軸テンターの設定温度は125℃であった。次にメチルエチルケトン槽に導き、流動パラフィンを抽出除去した後、メチルエチルケトンを乾燥除去した。
さらにTDテンター熱固定機に導き、熱固定を行った。熱固定温度は133℃、TD緩和率0.80とした。その結果、膜厚16μm、気孔率40%、透気度160秒/100ccのポリオレフィン樹脂多孔膜を得た。
次に、カオリン1を98.2質量部とポリビニルアルコール(以下、「PVA」と略記することがある。平均重合度1700、ケン化度99%以上)1.8質量部とを150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、上記ポリオレフィン樹脂多孔膜の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。60℃にて乾燥して水を除去し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ3μmの多孔層を形成した多層多孔膜を得た。
[実施例2−2]
カオリン2を用い、多孔層の厚さを4μmとした以外は、実施例2−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−3]
合成ケイ酸アルミニウム1を97.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−4]
焼成カオリン1を97.5重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.5重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製した以外は、実施例2−2と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−5]
カオリン3を用いた以外は、実施例2−2と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−6]
焼成カオリン2を用い、多孔層の厚さを5μmとした以外は、実施例2−3と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−7]
カオリン4を用い、多孔層の厚さを6μmとした以外は、実施例2−4と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−8]
カオリン5を用いた以外は、実施例2−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−9]
焼成カオリン1を95.0質量部とアクリルラテックス(以下、「Acl」と略記することがある。固形分濃度40%、平均粒径90nm、最低成膜温度0℃以下)5.0質量部、ポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ製SNディスパーサント5468)1重量部、ポリオキシアルキレン系界面活性剤(サンノプコ製SNウェット980)1重量部を150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−10]
Mv70万のホモポリマーのポリエチレン47.5質量部とMv25万のホモポリマーのポリエチレン47.5質量部とMv40万の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。得られた純ポリマー混合物99質量%に、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]を1質量%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、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また、可塑剤として流動パラフィン(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。溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が65質量%となるように、フィーダーおよびポンプを調整した。溶融混練条件は、設定温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12kg/hで行った。
続いて、溶融混練物を、Tダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ1300μmのシート状のポリオレフィン組成物を得た。
次に同時二軸テンター延伸機へ導き、MD方向に7倍、TD方向に6.4倍に同時二軸延伸を行った。この時、同時二軸テンターの設定温度は118℃であった。次にメチルエチルケトン槽に導き、流動パラフィンを抽出除去した後、メチルエチルケトンを乾燥除去した。
さらにTDテンター熱固定機に導き、熱固定を行った。熱固定温度は122℃、TD緩和率0.80とした。その結果、膜厚16μm、気孔率49%、透気度155秒/100ccのポリオレフィン樹脂多孔膜を得た。
次に、焼成カオリン1を97.5質量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.5質量部とを150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、上記ポリオレフィン樹脂多孔膜の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。60℃にて乾燥して水を除去し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ5μmの多孔層を形成した多層多孔膜を得た。
[実施例2−11]
多孔膜の膜厚を12μm、気孔率を40%、透気度を120秒/100ccとしたこと以外は、実施例2−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−12]
焼成カオリン1を97.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製した以外は、実施例2−11と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−13]
多孔膜の膜厚を20μm、気孔率を40%、透気度を280秒/100ccとしたことと、焼成カオリン1を96.5重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.5重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−14]
カオリン4を96.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)4.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ4μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−11と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−15]
カオリン6を用いて、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−4と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−16]
カオリン7を用いた以外は、実施例2−15と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−17]
カオリン8を用いて、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−1と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−18]
合成ケイ酸アルミニウム2を用いて、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−3と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−19]
合成ケイ酸アルミニウム3を用いて、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ10μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−4と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例2−20]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上の片面に厚さ3μmの多孔層を形成してから、さらに同じポリオレフィン樹脂多孔膜上の他方の面に厚さ4μmの多孔層を形成することで、ポリオレフィン樹脂多孔膜の両面に合計7μmの多孔層を形成した以外は、実施例2−9と同様にして多層多孔膜を得た。
[比較例2−1]
多孔層を形成しなかった以外は実施例2−1と同様にして多孔膜を得た。
[比較例2−2]
多孔層を形成しなかった以外は実施例2−10と同様にして多孔膜を得た。
[比較例2−3]
多孔層を形成しなかった以外は実施例2−11と同様にして多孔膜を得た。
[比較例2−4]
多孔層を形成しなかった以外は実施例2−13と同様にして多孔膜を得た。
実施例2−1〜2−20および比較例2−1〜2−4で作成した多層多孔膜の透気度および透気度上昇率、150℃熱収縮率、シャットダウン温度およびショート温度を表3に示す。
多孔層を形成しなかった比較例2−1〜2−4の多孔膜は、150℃での熱収縮率が50%を超える非常に大きな値を示した。
一方、平均粒径0.1μm未満または4.0μmより大きいケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例2−15〜2−19の多層多孔膜は、多孔層を形成しなかった比較例2−1〜2−4の多孔膜と比較すると150℃での熱収縮率は抑制されたが、多孔層の厚さが7μm以上あっても、MD方向で10%以上、TD方向でも10%以上の値であった。
これに対し、平均粒径0.1μmより大きく4.0μm以下のケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例2−1〜2−14、実施例2−20の多層多孔膜は、アルミナ多孔層の厚さが3〜7μmと薄いにもかかわらず、150℃での熱収縮率がMD方向、TD方向のいずれも5%以下と非常に小さく、良好な耐熱収縮特性を示した。
実施例2−1〜2−20、比較例2−1〜2−4の多層多孔膜又は多孔膜のシャットダウン温度は145〜148℃であり、良好なシャットダウン機能を有するものであった。多孔層を形成しなかった比較例2−1〜2−4の多孔膜は、シャットダウン温度+数℃まで加熱しただけで短絡したが、ケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子からなる多孔層を形成した実施例2−1〜2−20の多層多孔膜は全て200℃以上まで加熱しても短絡せず、耐熱性に非常に優れていた。
実施例2−1〜2−14、実施例2−20の多層多孔膜の透気度はいずれも300秒/100CC以下と小さかった。特に、多孔層を形成しなかった比較例2−1〜2−4の多孔膜と比較しても、透気度上昇率を60%以下に抑えることができた。
実施例2−1〜2−20、比較例2−1〜2−4の多層多孔膜又は多孔膜をセパレータとして用いた簡易電池は、いずれも、90%以上のレート特性、サイクル特性を示した。このことから、実施例2−1〜2−20、比較例2−1〜2−4で製造した多層多孔膜又は多孔膜は、電池用セパレータとして使用可能なものであることが確認できた。
[実施例3−1〜3−5、比較例3−1〜3−2]
実施例3−6〜3−21、比較例3−3〜3−8において使用した無機粒子は、下記のケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子とシリカ、アルミナである。
焼成カオリン1、2:カオリナイト(AlSi(OH))を主成分とするカオリンを高温焼成処理したもの。
カオリン1、2:カオリナイト(AlSi(OH))を主成分とするアルミノケイ酸塩鉱物。
合成ケイ酸アルミニウム:化学合成したケイ酸アルミニウム。
今回使用した無機粒子の平均粒径、組成、X線回折パターンと共に、電解液との反応熱の有無を表4に示す。
ケイ酸アルミニウム化合物の中で、焼成カオリンは電解液との反応熱によるピークが確認されず、化学的に非常に安定であることが知られている、アルミナと同等の結果が得られた。
[実施例3−6]
Mv70万のホモポリマーのポリエチレン47質量部とMv25万のホモポリマーのポリエチレン46質量部とMv40万のホモポリマーのポリプロピレン7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。得られた純ポリマー混合物99質量%に、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]を1質量%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、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また、可塑剤として流動パラフィン(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。溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が65質量%となるように、フィーダーおよびポンプを調整した。溶融混練条件は、設定温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12kg/hで行った。
続いて、溶融混練物を、Tダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ2000μmのシート状のポリオレフィン組成物を得た。
次に同時二軸テンター延伸機へ導き、MD方向に7倍、TD方向に7倍に同時二軸延伸を行った。この時、同時二軸テンターの設定温度は125℃であった。次にメチルエチルケトン槽に導き、流動パラフィンを抽出除去した後、メチルエチルケトンを乾燥除去した。
さらにTDテンター熱固定機に導き、熱固定を行った。熱固定温度は133℃、TD緩和率0.80とした。その結果、膜厚16μm、気孔率40%、透気度160秒/100ccのポリオレフィン樹脂多孔膜を得た。
次に、焼成カオリン1を98.0質量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.0質量部とを150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、上記ポリオレフィン樹脂多孔膜の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。60℃にて乾燥して水を除去し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ4μmの多孔層を形成した多層多孔膜を得た。
[実施例3−7]
焼成カオリン1を96.5重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.5重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ5μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−8]
焼成カオリン1をビーズミルにて湿式粉砕した焼成カオリン3を用いた以外は、実施例3−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−9]
焼成カオリン3を97.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ5μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−10]
焼成カオリン3を94.0質量部とアクリルラテックス(固形分濃度40%、平均粒径90nm、最低成膜温度0℃以下)6.0質量部、ポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ製SNディスパーサント5468)1重量部、ポリオキシアルキレン系界面活性剤(サンノプコ製SNウェット980)1重量部を150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−11]
焼成カオリン3を98.2重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)1.8重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−12]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ8μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−9と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−13]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ10μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−8と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−14]
(多孔膜の製造)
Mv70万のホモポリマーのポリエチレン47.5質量部とMv25万のホモポリマーのポリエチレン47.5質量部とMv40万の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。得られた純ポリマー混合物99質量%に、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]を1質量%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、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また、可塑剤として流動パラフィン(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。溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が65質量%となるように、フィーダーおよびポンプを調整した。溶融混練条件は、設定温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12kg/hで行った。
続いて、溶融混練物を、Tダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ1300μmのシート状のポリオレフィン組成物を得た。
次に同時二軸テンター延伸機へ導き、MD方向に7倍、TD方向に6.4倍に同時二軸延伸を行った。この時、同時二軸テンターの設定温度は118℃であった。次にメチルエチルケトン槽に導き、流動パラフィンを抽出除去した後、メチルエチルケトンを乾燥除去した。
さらにTDテンター熱固定機に導き、熱固定を行った。熱固定温度は122℃、TD緩和率0.80とした。その結果、膜厚16μm、気孔率49%、透気度155秒/100ccのポリオレフィン樹脂多孔膜を得た。
次に、焼成カオリン3を98.0質量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.0質量部とを150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、上記ポリオレフィン樹脂多孔膜の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。60℃にて乾燥して水を除去し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ5μmの多孔層を形成した多層多孔膜を得た。
[実施例3−15]
多孔膜の膜厚を12μm、気孔率を40%、透気度を120秒/100ccとしたことと、焼成カオリン3を97.5重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.5重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ3μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−16]
多孔膜の膜厚を12μm、気孔率を40%、透気度を120秒/100ccとした以外は、実施例3−9と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−17]
多孔膜の膜厚を20μm、気孔率を40%、透気度を280秒/100ccとしたことと、焼成カオリン3を96.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)4.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−18]
カオリン1を用いて、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ4μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−11と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−19]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−18と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−20]
カオリン2を用いて、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−18と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例3−21]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上の片面に厚さ4μmの多孔層を形成してから、さらに同じポリオレフィン樹脂多孔膜上の他方の面に厚さ4μmの多孔層を形成することで、ポリオレフィン樹脂多孔膜の両面に各4μm、合計8μmの多孔層を形成した以外は、実施例3−10と同様にして多層多孔膜を得た。
[比較例3−3]
アルミナを用いた以外は、実施例3−18と同様にして多層多孔膜を得た。
[比較例3−4]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、比較例3−3と同様にして多層多孔膜を得た。
[比較例3−5]
多孔層を形成しなかった以外は実施例3−6と同様にして多孔膜を得た。
[比較例3−6]
多孔層を形成しなかった以外は実施例3−14と同様にして多孔膜を得た。
[比較例3−7]
多孔層を形成しなかった以外は実施例3−15と同様にして多孔膜を得た。
[比較例3−8]
多孔層を形成しなかった以外は実施例3−17と同様にして多孔膜を得た。
実施例3−6〜3−21および比較例3−3〜3−8で作成した多層多孔膜の多孔層密度、透気度および透気度上昇率、150℃熱収縮率、シャットダウン温度およびショート温度を表5に示す。
多孔層を形成しなかった比較例3−5〜3−8の多孔膜は、150℃での熱収縮率が50%を超える非常に大きな値を示した。
一方、カオリンあるいはアルミナを主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した比較例3−3〜3−4の多層多孔膜は、多孔層の厚さが4〜7μmと薄いにもかかわらず、150℃での熱収縮率がMD方向、TD方向のいずれも5%以下と非常に小さく、良好な耐熱収縮特性を示した。しかし、多孔層の密度は、カオリンを主成分とする粒子を使用した場合、1.3〜1.5g/cm、比重が大きいアルミナを主成分とする粒子を使用した場合は1.7g/cmと、多孔膜の密度(0.8g/cm)の1.6〜2倍の値を示した。
これに対し、焼成カオリンを主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例3−6〜3−17、実施例3−21の多層多孔膜は、実施例3−18〜3−20、比較例3−3〜3−4と同様に、多孔層の厚さが3〜7μmと薄くとも150℃での熱収縮率がMD方向、TD方向のいずれも5%以下と非常に小さく、良好な耐熱収縮特性を示した。しかも、多孔層の密度は0.8〜1.1cmと、同比重であるカオリンを主成分とする粒子を用いた多層多孔膜より大幅に小さく、多孔膜の密度(0.8g/cm)と同等〜1.4倍程度の非常に小さい値を示した。この値は、多孔層の厚さが10μm程度と厚くなっても変わらなかった。
実施例3−6〜3−17、実施例3−21の多層多孔膜の透気度はいずれも300秒/100CC以下と小さかった。特に、多孔層を形成しなかった比較例3−5〜3−8の多孔膜と比較すると、透気度上昇率は非常に小さく、多孔層の厚さが7μm以下だと30%以下、10μm程度と厚くなっても40%以下に抑えることができた。これは、カオリンを主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例3−18〜3−21の多層多孔膜が50%前後の値を示すのと比べると、大幅に抑制されていることがわかる。
実施例3−6〜3−21、比較例3−3〜3−8の多層多孔膜又は多孔膜のシャットダウン温度は145〜148℃であり、良好なシャットダウン機能を有するものであった。多孔層を形成しなかった比較例3−5〜3−8の多孔膜は、シャットダウン温度+数℃まで加熱しただけで短絡したが、焼成カオリンを主成分とする粒子からなる多孔層を形成した実施例3−6〜3−17、実施例3−21、カオリンあるいはアルミナを主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例3−18〜3−20、比較例3−3〜3−4の多層多孔膜は全て200℃以上まで加熱しても短絡せず、耐熱性に非常に優れていた。
実施例3−6〜3−21、比較例3−3〜3−8の多層多孔膜または多孔膜をセパレータとして用いた簡易電池は、いずれも、90%以上のレート特性、サイクル特性を示した。このことから、実施例3−6〜3−21、比較例3−3〜3−8で製造した多層多孔膜又は多孔膜は、電池用セパレータとして使用可能なものであることが確認できた。
[実施例4−1〜実施例4−4、比較例4−1〜4−2]
実施例4−5〜4−18、比較例4−3〜4−6において使用した無機粒子は、下記のケイ酸アルミニウム化合物を主成分とする粒子とシリカ、アルミナである。
ロウ石クレイ:パイロフィライト(AlSi10(OH))を主成分とするアルミノケイ酸塩鉱物。今回は局方グレード品を用いた。
カオリン1、2:カオリナイト(AlSi(OH))を主成分とするアルミノケイ酸塩鉱物。
合成ケイ酸アルミニウム:化学合成したケイ酸アルミニウム。
今回使用した無機粒子の平均粒径、組成、X線回折パターンと共に、電解液との反応熱の有無を表6に示す。ロウ石クレイのSi、Oの含有率が多いが、X線回折パターンからは石英を不純物として含んでいることが確認された。
ケイ酸アルミニウム化合物の中で、ロウ石クレイは電解液との反応熱によるピークが確認されず、化学的に非常に安定であることが知られている、アルミナと同等の結果が得られた。
[実施例4−5]
(多孔膜の製造)
Mv70万のホモポリマーのポリエチレン47質量部とMv25万のホモポリマーのポリエチレン46質量部とMv40万のホモポリマーのポリプロピレン7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。得られた純ポリマー混合物99質量%に、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]を1質量%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、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また、可塑剤として流動パラフィン(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。溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が65質量%となるように、フィーダーおよびポンプを調整した。溶融混練条件は、設定温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12kg/hで行った。
続いて、溶融混練物を、Tダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ2000μmのシート状のポリオレフィン組成物を得た。
次に同時二軸テンター延伸機へ導き、MD方向に7倍、TD方向に7倍に同時二軸延伸を行った。この時、同時二軸テンターの設定温度は125℃であった。次にメチルエチルケトン槽に導き、流動パラフィンを抽出除去した後、メチルエチルケトンを乾燥除去した。
さらにTDテンター熱固定機に導き、熱固定を行った。熱固定温度は133℃、TD緩和率0.80とした。その結果、膜厚16μm、気孔率40%、透気度160秒/100ccのポリオレフィン樹脂多孔膜を得た。
次に、ロウ石クレイを97.0質量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.0質量部とを150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、上記ポリオレフィン樹脂多孔膜の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。60℃にて乾燥して水を除去し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ4μmの多孔層を形成した多層多孔膜を得た。
[実施例4−6]
ロウ石クレイを95.0重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)5.0重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ5μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−5と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−7]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−5と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−8]
ロウ石クレイを97.5重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)2.5重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−5と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−9]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ8μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−8と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−10]
ロウ石クレイを94.0質量部とアクリルラテックス(固形分濃度40%、平均粒径90nm、最低成膜温度0℃以下)6.0質量部、ポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ製SNディスパーサント5468)1重量部、ポリオキシアルキレン系界面活性剤(サンノプコ製SNウェット980)1重量部を150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−5と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−11]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ10μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−7と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−12]
(多孔膜の製造)
Mv70万のホモポリマーのポリエチレン47.5質量部とMv25万のホモポリマーのポリエチレン47.5質量部とMv40万の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。得られた純ポリマー混合物99質量%に、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]を1質量%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、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また、可塑剤として流動パラフィン(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。溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が65質量%となるように、フィーダーおよびポンプを調整した。溶融混練条件は、設定温度200℃、スクリュー回転数240rpm、吐出量12kg/hで行った。
続いて、溶融混練物を、Tダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ1300μmのシート状のポリオレフィン組成物を得た。
次に同時二軸テンター延伸機へ導き、MD方向に7倍、TD方向に6.4倍に同時二軸延伸を行った。この時、同時二軸テンターの設定温度は118℃であった。次にメチルエチルケトン槽に導き、流動パラフィンを抽出除去した後、メチルエチルケトンを乾燥除去した。
さらにTDテンター熱固定機に導き、熱固定を行った。熱固定温度は122℃、TD緩和率0.80とした。その結果、膜厚16μm、気孔率49%、透気度155秒/100ccのポリオレフィン樹脂多孔膜を得た。
次に、ロウ石クレイを97.0質量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)3.0質量部とを150質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、上記ポリオレフィン樹脂多孔膜の表面にグラビアコーターを用いて塗布した。60℃にて乾燥して水を除去し、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した多層多孔膜を得た。
[実施例4−13]
多孔膜の膜厚を12μm、気孔率を40%、透気度を120秒/100ccとしたこと以外は、実施例4−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−14]
多孔膜の膜厚を20μm、気孔率を40%、透気度を280秒/100ccとしたことと、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−6と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−15]
カオリン1を98.2重量部とポリビニルアルコール(平均重合度1700、ケン化度99%以上)1.8重量部とを150重量部の水に均一に分散させて塗布液を調製した以外は、実施例4−5と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−16]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ7μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−15と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−17]
カオリン2を用いたことと、ポリオレフィン樹脂多孔膜上に厚さ6μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−15と同様にして多層多孔膜を得た。
[実施例4−18]
ポリオレフィン樹脂多孔膜上の片面に厚さ4μmの多孔層を形成してから、さらに同じポリオレフィン樹脂多孔膜上の他方の面に厚さ4μmの多孔層を形成することで、ポリオレフィン樹脂多孔膜の両面に各4μm、合計8μmの多孔層を形成した以外は、実施例4−10と同様にして多層多孔膜を得た。
[比較例4−3]
多孔層を形成しなかった以外は実施例4−5と同様にして多孔膜を得た。
[比較例4−4]
多孔層を形成しなかった以外は実施例4−12と同様にして多孔膜を得た。
[比較例4−5]
多孔層を形成しなかった以外は実施例4−13と同様にして多孔膜を得た。
[比較例4−6]
多孔層を形成しなかった以外は実施例4−14と同様にして多孔膜を得た。
実施例4−5〜4−18および比較例4−3〜4−6で作成した多層多孔膜の多孔層密度、透気度および透気度上昇率、150℃熱収縮率、シャットダウン温度およびショート温度を表7に示す。
多孔層を形成しなかった比較例4−3〜4−6の多孔膜は、150℃での熱収縮率が50%を超える非常に大きな値を示した。
一方、カオリンを主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例4−15〜4−17の多層多孔膜は、多孔層の厚さが4〜7μmと薄いにもかかわらず、150℃での熱収縮率がMD方向、TD方向のいずれも5%以下と非常に小さく、良好な耐熱収縮特性を示した。しかし、多孔層の密度は、カオリンを主成分とする粒子を使用した場合、1.3〜1.5g/cmと、多孔膜の密度(0.8g/cm)よりも非常に大きな値を示した。
これに対し、ロウ石クレイを主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例4−5〜4−14、実施例4−18の多層多孔膜は、実施例4−15〜4−17と同様に、多孔層の厚さが3〜7μmと薄くとも150℃での熱収縮率がMD方向、TD方向のいずれも5%以下と非常に小さく、良好な耐熱収縮特性を示した。しかも、多孔層の密度は0.7〜0.95cmと、同比重であるカオリンを主成分とする粒子を用いた多層多孔膜より大幅に小さく、多孔膜の密度(0.8g/cm)と同等〜1.2倍程度の非常に小さい値を示した。この値は、多孔層の厚さが10μm程度と厚くなっても変わらなかった。
実施例4−5〜4−14、実施例4−18の多層多孔膜の透気度はいずれも300秒/100CC以下と小さかった。特に、多孔層を形成しなかった比較例4−3〜4−6の多孔膜と比較すると、透気度上昇率は非常に小さく、10μm程度と厚くなっても40%程度に抑えることができた。
実施例4−5〜4−18、比較例4−3〜4−6の多層多孔膜又は多孔膜のシャットダウン温度は145〜148℃であり、良好なシャットダウン機能を有するものであった。多孔層を形成しなかった比較例4−3〜4−6の多孔膜は、シャットダウン温度+数℃まで加熱しただけで短絡したが、ロウ石クレイを主成分とする粒子からなる多孔層を形成した実施例4−5〜4−14、実施例4−18、カオリンを主成分とする粒子を使用した多孔層を形成した実施例4−15〜4−17の多層多孔膜は全て200℃以上まで加熱しても短絡せず、耐熱性に非常に優れていた。
実施例4−5〜4−18、比較例4−3〜4−6の多層多孔膜または多孔膜をセパレータとして用いた簡易電池は、いずれも、90%以上のレート特性、サイクル特性を示した。このことから、実施例4−5〜4−18、比較例4−3〜4−6で製造した多層多孔膜又は多孔膜は、電池用セパレータとして使用可能なものであることが確認できた。
本出願は、2009年5月21日に日本国特許庁へ出願された日本特許出願(特願2009−123625、特願2009−123626)、2009年5月22日に日本国特許庁へ出願された日本特許出願(特願2009−124117、特願2009−124118)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本実施の形態の多層多孔膜は耐熱性に優れているので、高温下での各種物質の分離や浄化等に好適に用いることができる。
また、本実施の形態の多層多孔膜は、シャットダウン機能を有するので、特に、電池用セパレータに好適に用いることができる。とりわけ、リチウムイオン二次電池用の電池用セパレータに適している。

Claims (12)

  1. ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜の少なくとも片面に、無機粒子と樹脂性バインダとを含む多孔層を備え、前記無機粒子が焼成カオリンを主成分として含む多層多孔膜。
  2. 前記無機粒子の平均粒径が0.1μmを超え4.0μm以下である請求項1記載の多層多孔膜。
  3. 前記無機粒子において、0.2μmより大きく1.4μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合が2体積%以上である請求項1又は2記載の多層多孔膜。
  4. 前記無機粒子において、0.2μmより大きく1.0μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合が1体積%以上である請求項記載の多層多孔膜。
  5. 前記無機粒子において、0.5μmより大きく2.0μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合が8体積%以上である請求項又は記載の多層多孔膜。
  6. 前記無機粒子において、0.6μmより大きく1.4μm以下の粒径を有する粒子が無機粒子全体に占める割合が1体積%以上である請求項のいずれか1項記載の多層多孔膜。
  7. 前記無機粒子の前記多孔層中に占める割合(質量%)が、90%以上99%以下である請求項1〜のいずれか1項記載の多層多孔膜。
  8. 前記樹脂性バインダがポリビニルアルコールである請求項1〜のいずれか1項記載の多層多孔膜。
  9. 前記多孔膜が、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を含む樹脂組成物からなる請求項1〜のいずれか1項記載の多層多孔膜。
  10. 前記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が、1〜35質量%である請求項記載の多層多孔膜。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項記載の多層多孔膜からなる非水電解液電池用セパレータ。
  12. 請求項11記載の非水電解液電池用セパレータと、正極と、負極と、電解液とを有する非水電解液電池。
JP2011514452A 2009-05-21 2010-05-21 多層多孔膜 Active JP4836297B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011514452A JP4836297B2 (ja) 2009-05-21 2010-05-21 多層多孔膜

Applications Claiming Priority (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009123626 2009-05-21
JP2009123625 2009-05-21
JP2009123625 2009-05-21
JP2009123626 2009-05-21
JP2009124117 2009-05-22
JP2009124117 2009-05-22
JP2009124118 2009-05-22
JP2009124118 2009-05-22
JP2011514452A JP4836297B2 (ja) 2009-05-21 2010-05-21 多層多孔膜
PCT/JP2010/058592 WO2010134585A1 (ja) 2009-05-21 2010-05-21 多層多孔膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4836297B2 true JP4836297B2 (ja) 2011-12-14
JPWO2010134585A1 JPWO2010134585A1 (ja) 2012-11-12

Family

ID=43126262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011514452A Active JP4836297B2 (ja) 2009-05-21 2010-05-21 多層多孔膜

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8900740B2 (ja)
EP (1) EP2433795B1 (ja)
JP (1) JP4836297B2 (ja)
KR (1) KR101361400B1 (ja)
CN (1) CN102341238B (ja)
WO (1) WO2010134585A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015009440A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 積水化学工業株式会社 積層微多孔フィルム、非水電解液二次電池用セパレータ、非水電解液二次電池、及び積層微多孔フィルムの製造方法
JP2015053237A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5568023B2 (ja) * 2011-01-12 2014-08-06 株式会社日立製作所 非水電解液電池
JP5865672B2 (ja) * 2011-10-28 2016-02-17 京セラ株式会社 二次電池
JP6082699B2 (ja) * 2011-11-28 2017-02-15 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 多孔質フィルム、蓄電デバイス用セパレータおよび蓄電デバイス
KR101840616B1 (ko) 2012-03-28 2018-03-20 아사히 가세이 이-매터리얼즈 가부시키가이샤 다공막 및 다층 다공막
KR101858968B1 (ko) * 2012-03-30 2018-05-17 도레이 카부시키가이샤 폴리올레핀 다층 미다공막
TWI618279B (zh) 2012-04-04 2018-03-11 Asahi Kasei Fibers Corp 分隔件材料
KR102341300B1 (ko) * 2012-08-07 2021-12-21 셀가드 엘엘씨 리튬 이온 배터리용의 개선된 세퍼레이터 막 및 관련 방법
JP6367713B2 (ja) 2012-09-19 2018-08-01 旭化成株式会社 セパレータ及びその製造方法、並びに、リチウムイオン二次電池
JP6105989B2 (ja) * 2013-03-19 2017-03-29 積水化学工業株式会社 積層フィルム並びにこれを用いてなる電池用セパレータ及び電池
KR101932317B1 (ko) * 2013-06-27 2018-12-24 아사히 가세이 이-매터리얼즈 가부시키가이샤 비수계 전해액 전지용 세퍼레이터 및 비수전해액 전지
JP5792914B1 (ja) * 2013-12-03 2015-10-14 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 積層多孔質膜及びその製造方法
TWI575014B (zh) * 2014-04-08 2017-03-21 奇美實業股份有限公司 鋰電池負極用樹脂、樹脂組成物、漿料、負極以及鋰電池
JP6094542B2 (ja) * 2014-07-29 2017-03-15 住友化学株式会社 多孔質膜
JP2016060061A (ja) * 2014-09-16 2016-04-25 旭化成イーマテリアルズ株式会社 積層微多孔フィルム及びその製造方法、並びに電池用セパレータ
CN108352483B (zh) * 2015-09-18 2022-05-24 赛尔格有限责任公司 改进的膜、压延微孔膜、电池隔板和相关方法
CN108886148B (zh) 2016-03-30 2022-06-17 住友精化株式会社 非水电解质二次电池电极用黏结剂、以及使用它的电极和非水电解质二次电池
US20190386341A1 (en) * 2017-01-30 2019-12-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP7230810B2 (ja) * 2017-08-31 2023-03-01 日本ゼオン株式会社 電気化学素子機能層用組成物、電気化学素子用機能層、及び電気化学素子
US20180043656A1 (en) * 2017-09-18 2018-02-15 LiSo Plastics, L.L.C. Oriented Multilayer Porous Film
CN111448683B (zh) * 2017-10-13 2023-05-26 株式会社Lg新能源 多层纳米多孔分隔物
US20210273295A1 (en) * 2018-06-08 2021-09-02 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Multilayer Separator
WO2020075866A1 (ja) 2018-10-11 2020-04-16 旭化成株式会社 架橋セパレータを用いたリチウムイオン電池
CN111602265B (zh) 2018-10-11 2022-11-01 旭化成株式会社 锂离子电池用分隔件
CN109411679A (zh) * 2018-10-22 2019-03-01 乐凯胶片股份有限公司 陶瓷浆料、陶瓷隔膜和锂离子电池
JP7058803B2 (ja) 2019-07-10 2022-04-22 旭化成株式会社 多層多孔膜
EP4008837A1 (en) 2020-12-03 2022-06-08 Robert Murray-Smith Paper based materials for the storage of electrical energy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007083537A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 多孔積層体の製造方法および多孔積層体
JP2007083549A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 多孔積層体の製造方法および多孔積層体
JP2008186721A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Asahi Kasei Chemicals Corp 高耐熱性と高透過性を兼ね備えた多孔膜およびその製法
WO2008149986A1 (ja) * 2007-06-06 2008-12-11 Asahi Kasei E-Materials Corporation 多層多孔膜
JP2010036355A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Asahi Kasei E-Materials Corp 多層微多孔膜の製造方法および非水電解液二次電池用セパレータ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5514494A (en) * 1995-06-19 1996-05-07 Corning Incorporated Battery separator
US6511774B1 (en) 1997-01-16 2003-01-28 Mitsubishi Paper Mills Limited Separator for nonaqueous electrolyte batteries, nonaqueous electrolyte battery using it, and method for manufacturing separator for nonaqueous electrolyte batteries
WO2000079618A1 (en) 1999-06-22 2000-12-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Separator for cell, cell, and method for producing separator
TWI315591B (en) * 2000-06-14 2009-10-01 Sumitomo Chemical Co Porous film and separator for battery using the same
DE102005063355B4 (de) 2005-09-21 2015-08-20 Carl Freudenberg Kg Kautschukcompound, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendungen
KR101067628B1 (ko) 2006-08-21 2011-09-26 주식회사 엘지화학 점토 광물이 코팅되어 있는 시트형 분리막 및 이를 사용한전기화학 셀
US9293752B2 (en) 2007-01-30 2016-03-22 Asahi Kasei E-Materials Corporation Multilayer porous membrane and production method thereof
US8304113B2 (en) * 2007-03-05 2012-11-06 Advanced Membrane Systems, Inc. Polyolefin and ceramic battery separator for non-aqueous battery applications
CN101276895B (zh) * 2007-03-27 2013-05-29 比亚迪股份有限公司 锂离子二次电池多孔隔膜层用组合物及锂离子二次电池
US7799658B2 (en) 2007-10-10 2010-09-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing semiconductor substrate and method for manufacturing semiconductor device
US20090123874A1 (en) 2007-11-14 2009-05-14 Tadashi Nagayama Exposure method, exposure apparatus, and method for manufacturing device
JP2009123625A (ja) 2007-11-16 2009-06-04 Towa Tsusho Kk 面状発熱体及び該面状発熱体を用いた給湯装置
JP4480185B2 (ja) 2007-11-16 2010-06-16 日本航空電子工業株式会社 コネクタ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007083537A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 多孔積層体の製造方法および多孔積層体
JP2007083549A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 多孔積層体の製造方法および多孔積層体
JP2008186721A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Asahi Kasei Chemicals Corp 高耐熱性と高透過性を兼ね備えた多孔膜およびその製法
WO2008149986A1 (ja) * 2007-06-06 2008-12-11 Asahi Kasei E-Materials Corporation 多層多孔膜
JP2010036355A (ja) * 2008-07-31 2010-02-18 Asahi Kasei E-Materials Corp 多層微多孔膜の製造方法および非水電解液二次電池用セパレータ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015009440A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 積水化学工業株式会社 積層微多孔フィルム、非水電解液二次電池用セパレータ、非水電解液二次電池、及び積層微多孔フィルムの製造方法
JP2015053237A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010134585A1 (ja) 2010-11-25
JPWO2010134585A1 (ja) 2012-11-12
CN102341238B (zh) 2015-09-16
US20120141859A1 (en) 2012-06-07
CN102341238A (zh) 2012-02-01
EP2433795A1 (en) 2012-03-28
EP2433795A4 (en) 2013-04-24
EP2433795B1 (en) 2014-02-26
KR20110114713A (ko) 2011-10-19
KR101361400B1 (ko) 2014-02-10
US8900740B2 (en) 2014-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4836297B2 (ja) 多層多孔膜
JP6309661B2 (ja) 多孔膜及び多層多孔膜
JP4789274B2 (ja) 多層多孔膜
JP4931083B2 (ja) 多層多孔膜及びその製造方法
JP5448345B2 (ja) 多層多孔膜及びその製造方法
JP5196969B2 (ja) 多層多孔膜
JP5196780B2 (ja) 多層多孔膜およびその製造方法
KR101479822B1 (ko) 다층 다공막 및 그의 제조 방법
JP5511214B2 (ja) 多層多孔膜
JP2008186721A (ja) 高耐熱性と高透過性を兼ね備えた多孔膜およびその製法
JP2009143060A (ja) 多層多孔膜
JP5645342B2 (ja) 高耐熱性と高透過性を兼ね備えた多孔膜およびその製法
JP2013144442A (ja) 高耐熱性と高透過性を兼ね備えた多孔膜およびその製法
JP2014078515A (ja) 高耐熱性と高透過性を兼ね備えた多孔膜およびその製法

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110922

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110926

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141007

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4836297

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350