JP5664022B2 - Aromatic polyamide porous membrane, porous film and battery separator - Google Patents

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Description

本発明は、フィルター、分離膜、電池用セパレーター、プリント基板などに好適に使用できる芳香族ポリアミド多孔質膜、多孔性フィルムおよびそれらを用いた電池用セパレーターに関する。   The present invention relates to an aromatic polyamide porous membrane, a porous film, and a battery separator using them, which can be suitably used for filters, separation membranes, battery separators, printed boards and the like.

従来、芳香族ポリアミド多孔質膜としては、例えば特許文献1〜3に記載されるように、全芳香族ポリアミド繊維からなる不織布または紙状シートを電池用セパレーターに使用することが開示されている。しかし、不織布または紙状シートでは、実質的に50μm以下の薄い厚みで、なおかつ十分な強度を有するもので、しかも繊維などの有無などによる局部的な不均一部が無く、加工時に繊維の離脱が無いものを工業的に製造することは困難である。   Conventionally, as an aromatic polyamide porous membrane, as described in Patent Documents 1 to 3, for example, it is disclosed that a nonwoven fabric or a paper-like sheet made of wholly aromatic polyamide fibers is used for a battery separator. However, a non-woven fabric or a paper-like sheet has a thin thickness of substantially 50 μm or less and has sufficient strength, and there is no local non-uniformity due to the presence or absence of fibers, etc., and fibers are not detached during processing. It is difficult to industrially manufacture what is not.

さらに、特許文献4では、ポリマー溶液に金属酸化物微粒子を分散させたものをキャストし膜を得た後、金属酸化物微粒子を溶解除去することを特徴とする芳香族ポリアミド多孔質フィルムが開示されている。しかし、この技術は、金属酸化物微粒子を完全に除去するに至っておらず、緻密な連続孔構造を形成することは困難である。   Furthermore, Patent Document 4 discloses an aromatic polyamide porous film characterized in that after a metal oxide fine particle dispersed in a polymer solution is cast to obtain a film, the metal oxide fine particle is dissolved and removed. ing. However, this technique has not completely removed the metal oxide fine particles, and it is difficult to form a dense continuous pore structure.

リチウムイオン二次電池用のセパレーターとして用いる場合、特に携帯電話やノートパソコン等のモバイル用途では、安全対策として130℃付近で透過性が喪失する、所謂シャットダウン性が要求されることがある。芳香族ポリアミドの多孔質フィルムは、実質的に融点を持たないため、シャットダウン機能を発現しないという課題があった。   When used as a separator for a lithium ion secondary battery, in particular for mobile applications such as mobile phones and notebook computers, so-called shut-down property, in which permeability is lost at around 130 ° C., may be required as a safety measure. Since the porous film of aromatic polyamide has substantially no melting point, there is a problem that the shutdown function is not exhibited.

このようなシャットダウン性を有しない多孔質膜については、低融点の樹脂と複合化する様々な方法が提案されている(例えば、特許文献5〜15参照)。これらの中で、特に、低融点の粒子をフィルム表面に塗布することでシャットダウン性を付与する方法が、フィルムの厚みを薄く保てるために好ましく用いられている。このような粒子として多くの場合、ポリエチレン製の粒子が使用されるが、ポリエチレンと芳香族ポリアミドでは分子構造が大きく異なり、密着性が低いことが問題となっていた。   For such a porous film having no shutdown property, various methods for combining with a low melting point resin have been proposed (see, for example, Patent Documents 5 to 15). Among these, a method of imparting shutdown property by applying particles having a low melting point to the film surface is particularly preferably used in order to keep the thickness of the film thin. In many cases, polyethylene particles are used as such particles. However, polyethylene and aromatic polyamides have different molecular structures and have a problem of low adhesion.

また、リチウムイオン電池の容量、出力が向上するにつれて、シャットダウン動作速度が上昇してきているが、電池の劣化が起こりやすくなることがある。劣化の原因は様々あり得るが、セパレーターの絶縁性に起因する短絡が生じることにより劣化することもある。   Further, as the capacity and output of the lithium ion battery improve, the shutdown operation speed increases, but the battery may be easily deteriorated. The cause of deterioration can be various, but it may be deteriorated by a short circuit caused by the insulating properties of the separator.

特開平5−335005号公報JP-A-5-335005 特開平7−78608号公報JP-A-7-78608 特開平7−37571号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-37571 特開2001−98106号公報JP 2001-98106 A 特開平10−6453号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-6453 特開2000−100408号公報JP 2000-100408 A 特開2000−223107号公報JP 2000-223107 A 特開2006−164761号公報JP 2006-164661 A 特開2006−164873号公報JP 2006-164873 A 特開2006−289657号公報JP 2006-289657 A 特開2007−149507号公報JP 2007-149507 A 特開2007−275580号公報JP 2007-275580 A 特開2007−299612号公報JP 2007-299612 A 特開2007−324073号公報JP 2007-324073 A 特開2008−41606号公報JP 2008-41606 A

本発明は、上記した従来の問題を解決し、薄膜化が可能で、耐熱性に優れかつ、高温時の動作が安定で、シャットダウン性付与が可能な芳香族ポリアミド多孔質膜、多孔性フィルムおよびそれらを用いた電池用セパレーターを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, can be thinned, has excellent heat resistance, is stable in operation at high temperatures, and can be provided with shutdown properties. It aims at providing the separator for batteries using them.

上記目的を達成するための本発明は、連続孔を有する三次元網目構造を備え、少なくとも片面の開口密度が5個〜1,000個/10μmであり、かつ60°入射における光沢度が20〜120%の芳香族ポリアミド多孔質膜であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has a three-dimensional network structure having continuous holes, has an opening density of at least one surface of 5 to 1,000 / 10 μm 2 , and has a glossiness of 20 at 60 ° incidence. It is characterized by being -120% aromatic polyamide porous membrane.

本発明によれば、以下に説明するとおり、所望の空孔率、ガーレ値を有しつつ、薄膜化が可能で、耐熱性に優れかつ、高温時の動作が安定で、シャットダウン性付与が可能な芳香族ポリアミド多孔質膜が得られ、フィルター、分離膜、電池用セパレーター、プリント基板などに好適に使用できる。   According to the present invention, as described below, the film can be thinned while having a desired porosity and Gurley value, excellent in heat resistance, stable in operation at high temperatures, and can be provided with a shutdown property. A porous porous polyamide membrane can be obtained, and can be suitably used for filters, separation membranes, battery separators, printed boards and the like.

本発明の一実施態様に係る三次元網目構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the three-dimensional network structure which concerns on one embodiment of this invention. ストレートホールを有する構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure which has a straight hole. ストレートホールが湾曲あるいは分岐した貫通孔を有する構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure which has the through-hole which the straight hole curved or branched. 球状あるいは円盤状の空孔がごく狭い経路でつながっている構造を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a structure in which spherical or disk-like holes are connected by a very narrow path.

本発明において用いることができる芳香族ポリアミドとしては、次の化学式(1)および/または化学式(2)で表される繰り返し単位を有するものが好適である。
化学式(1):
As the aromatic polyamide that can be used in the present invention, those having a repeating unit represented by the following chemical formula (1) and / or chemical formula (2) are preferable.
Chemical formula (1):

化学式(2): Chemical formula (2):

ここで、Ar、Ar、Arの基としては、例えば、次の化学式(3)〜(7)
化学式(3)〜(7):
Here, examples of the groups Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 include the following chemical formulas (3) to (7):
Chemical formulas (3) to (7):

などが挙げられ、X、Yの基は、
A群: −O−、−CO−、−CO−、−SO−、
B群: −CH−、−S−、−C(CH
などから選択することができる。
The group of X and Y is
Group A: -O -, - CO -, - CO 2 -, - SO 2 -,
Group B: —CH 2 —, —S—, —C (CH 3 ) 2
Etc. can be selected.

さらに、これら芳香環上の水素原子の一部が、フッ素や臭素、塩素などのハロゲン基(特に塩素)、ニトロ基、メチルやエチル、プロピルなどのアルキル基(特にメチル基)、メトキシやエトキシ、プロポキシなどのアルコキシ基等の置換基で置換されているものが、吸湿率を低下させ湿度変化による寸法変化が小さくなるため好ましい。また、重合体を構成するアミド結合中の水素が他の置換基によって置換されていてもよい。   Furthermore, some of the hydrogen atoms on these aromatic rings are halogen groups such as fluorine, bromine and chlorine (especially chlorine), nitro groups, alkyl groups such as methyl, ethyl and propyl (especially methyl groups), methoxy and ethoxy, Those substituted with a substituent such as an alkoxy group such as propoxy are preferred because the moisture absorption rate is reduced and the dimensional change due to humidity change is reduced. In addition, hydrogen in the amide bond constituting the polymer may be substituted with another substituent.

本発明に用いられる芳香族ポリアミドは、上記の芳香環がパラ配向性を有しているものが、全芳香環の80モル%以上を占めていることが好ましく、より好ましくは90モル%以上を占めていることである。ここでいうパラ配向性とは、芳香核上主鎖を構成する2価の結合手が互いに同軸または平行にある状態をいう。このパラ配向性が80モル%未満の場合、多孔質膜の剛性および耐熱性が不十分となる場合がある。さらに、芳香族ポリアミドが下記化学式(8)で表される繰り返し単位を60モル%以上含有する場合、延伸性及び多孔質特性が特に優れることから好ましい。
化学式(8):
In the aromatic polyamide used in the present invention, the above aromatic ring having para-orientation preferably accounts for 80 mol% or more of the total aromatic ring, more preferably 90 mol% or more. Is to occupy. Para-orientation here means a state in which the divalent bonds constituting the main chain on the aromatic nucleus are coaxial or parallel to each other. When this para orientation is less than 80 mol%, the rigidity and heat resistance of the porous membrane may be insufficient. Furthermore, when the aromatic polyamide contains 60 mol% or more of a repeating unit represented by the following chemical formula (8), it is preferable because stretchability and porous properties are particularly excellent.
Chemical formula (8):

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜(以下、単に多孔質膜ということがある)は、連続孔を有する3次元網目構造を有している。三次元網目構造が連続孔を形成すると、多孔質膜の剛性や耐熱性を保ちつつ、空孔率を上げることができ、かつ、得られた空間全体に速やかに電解液や空気を送ることができることから好ましい。本発明でいう3次元網目構造とは、多孔質膜を構成するポリマーからなる繊維体が、三つ又以上に分岐する交点を持って接合している網目構造が3次元に広がっている構造をいう(図1参照)。他方、3次元網目構造に属さない孔構造としてストレートホールを有する構造(図2参照)、ストレートホールが湾曲あるいは分岐した貫通孔を有する構造(図3参照)及び球状あるいは円盤状の空孔がごく細い経路でつながっている構造(図4参照)が挙げられるが、これらの孔構造は、片面に存在する1個の開口部から、もう一方の面までをつなぐ経路の数があまりにも少なく、開口部や、経路中に存在する最も細い部分が、変形や、異物によって閉塞した場合、透気性やイオン伝導度が著しく低下する。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a porous membrane) has a three-dimensional network structure having continuous pores. When the three-dimensional network structure forms continuous pores, the porosity can be increased while maintaining the rigidity and heat resistance of the porous membrane, and the electrolyte and air can be sent quickly to the entire obtained space. It is preferable because it is possible. The three-dimensional network structure referred to in the present invention refers to a structure in which a fibrous structure made of a polymer constituting a porous film is joined in three or more branches and has a three-dimensional network structure. (See FIG. 1). On the other hand, a structure having a straight hole (see FIG. 2) as a hole structure not belonging to the three-dimensional network structure (see FIG. 2), a structure having a through hole in which the straight hole is curved or branched (see FIG. 3), and a spherical or discoidal hole There are structures that are connected by narrow paths (see Fig. 4), but these hole structures have too few paths to connect from one opening on one side to the other side. When the thinnest part or the thinnest part existing in the path is blocked by deformation or foreign matter, the air permeability and ionic conductivity are significantly reduced.

また、本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、少なくとも片側の表面の開口密度が5個〜1,000個/10μm、好ましくは10個〜800個/10μmであり、かつこのような開口密度を有する面について60°入射における光沢度が20〜120%、好ましくは40〜120%である。表面の開口密度が5個/10μm未満であると、片面に存在する1個の開口部から、もう一方の面までをつなぐ経路の長さが長く複雑になってしまい、透気性やイオン伝導度が低下したりすることがある。また、開口部が少ないために、表面に加工を行う際、開口部が塞がれてしまう傾向があり、その場合、透気性やイオン伝導度が変動するおそれが強い。一方、表面の開口密度が1,000個/10μmを超えると、開口面積は大きいものの個々の開口部の径が小さくなる傾向があり、その場合、透液性が著しく低下することがある。 The aromatic polyamide porous membrane of the present invention has an opening density of at least one surface of 5 to 1,000 / 10 μm 2 , preferably 10 to 800/10 μm 2 , and such an opening. The glossiness at 60 ° incidence on the surface having density is 20 to 120%, preferably 40 to 120%. If the opening density of the surface is less than 5/10 μm 2 , the length of the path from one opening on one side to the other side becomes long and complicated, and air permeability and ion conduction The degree may decrease. Moreover, since there are few opening parts, when processing the surface, there exists a tendency for an opening part to be obstruct | occluded, and there exists a strong possibility that air permeability and ion conductivity may fluctuate in that case. On the other hand, when the opening density on the surface exceeds 1,000 pieces / 10 μm 2 , the opening area tends to be small although the opening area is large. In this case, the liquid permeability may be remarkably lowered.

60°入射における光沢度は20〜120%であると、デンドライト状結晶の発生抑制効果によると思われる電池保存特性の向上、また、熱可塑性樹脂の積層によるシャットダウン性付与が好適にできるため好ましい。20%未満であると、表面が不均質で、ほかの物と重ねたり、貼り合わせて用いるときに、突き刺したり、引っかかりがおきてしまい、電池特性が低下することがある。光沢度の上限は特に定めることはないが、測定法上120%を超えることは多孔質膜では難しいため、120%とする。   The glossiness at 60 ° incidence is preferably 20 to 120%, since it is possible to suitably improve battery storage characteristics that are considered to be due to the effect of suppressing the generation of dendritic crystals and to impart shutdown properties by lamination of thermoplastic resins. If it is less than 20%, the surface is inhomogeneous, and when it is used by being overlapped or bonded to another object, it may be stabbed or caught, resulting in deterioration of battery characteristics. The upper limit of the glossiness is not particularly defined, but it is 120% because it is difficult for the porous film to exceed 120% in the measurement method.

本発明に用いる芳香族ポリアミドは、屈折率が1.55以上であると好ましい。屈折率を1.55以上に高めることで、多孔質膜としたときの表面の光沢度を高くすることができ、また延伸を行っても光沢度の低下を抑えることが可能となる。   The aromatic polyamide used in the present invention preferably has a refractive index of 1.55 or more. By increasing the refractive index to 1.55 or more, it is possible to increase the glossiness of the surface when a porous film is formed, and it is possible to suppress a decrease in glossiness even if stretching is performed.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、三次元網目構造を持つ内部と、開口と所定の光沢度とを持つ表面とが、連続して形成された単層膜(単一膜)であることが好ましい。三次元網目構造を有する多孔質膜に、開口部を設けたフィルムを貼り合わせた場合、多孔質膜、フィルム共に開口部が塞がってしまったり、透気性に斑ができたり、貼合部から剥がれが生じることがある。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention is a single-layer membrane (single membrane) in which an interior having a three-dimensional network structure and a surface having an opening and a predetermined glossiness are continuously formed. Is preferred. When a film with an opening is bonded to a porous film having a three-dimensional network structure, the opening of both the porous film and the film is blocked, air permeability is uneven, or the film is peeled off from the bonding part. May occur.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、ガーレ透気度が0.5〜1,000秒/100mlであることが好ましい。ガーレ透気度が0.5秒/100mlより小さいと、強度が著しく低下し、ガーレ透気度が1,000秒/100mlより大きいと、通気、通液の抵抗が大きく、フィルターやセパレーター等に現実的に使用することが困難となる。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a Gurley permeability of 0.5 to 1,000 seconds / 100 ml. If the Gurley air permeability is less than 0.5 seconds / 100 ml, the strength will be significantly reduced. If the Gurley air permeability is greater than 1,000 seconds / 100 ml, the resistance to ventilation and liquid passage will be large, and it will be useful for filters and separators. It becomes difficult to use realistically.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜の厚みは、0.1〜50μmであることが好ましく、より好ましくは1〜25μmである。0.1μm未満であると、強度が不足し加工時に膜切れが起きやすくなる。50μmを超えると、電池セパレーターとして用いる場合、電池内に組み込める電極、電解液の容量がその分少なくなり、結果として電池の容量が小さくなってしまう。   The thickness of the aromatic polyamide porous membrane of the present invention is preferably 0.1 to 50 μm, more preferably 1 to 25 μm. If it is less than 0.1 μm, the strength is insufficient and film breakage tends to occur during processing. When it exceeds 50 μm, when used as a battery separator, the capacity of the electrode and the electrolyte solution that can be incorporated in the battery is reduced accordingly, and as a result, the capacity of the battery is reduced.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、長さ方向、幅方向とも、破断伸度が5%以上であることが好ましい。破断伸度が5%未満であると、局部的に圧縮や変形があった場合、隣接する多孔質膜が追従して変形することなく、界面にて裂け、割れが生じることがある。上限は特に定めることはないが、多孔質膜であれば一般的に100%程度が限界である。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a breaking elongation of 5% or more in both the length direction and the width direction. If the elongation at break is less than 5%, when there is local compression or deformation, the adjacent porous membrane may not follow and deform, but may tear and crack at the interface. The upper limit is not particularly defined, but generally about 100% is the limit for porous membranes.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、少なくとも1方向の破断強度が20MPa以上であることが好ましい。更に好ましくは50MPa以上である。破断強度が20MPa未満であると、加工する場合、工程中での突起や張力の変動により容易に破断してしまうことがある。上限は特に定めることはないが、多孔質膜であれば一般的に1GPa程度が限界である。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a breaking strength in at least one direction of 20 MPa or more. More preferably, it is 50 MPa or more. When the breaking strength is less than 20 MPa, the workpiece may be easily broken due to variations in protrusions and tension during the process. The upper limit is not particularly defined, but generally about 1 GPa is the limit if it is a porous film.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、少なくとも1方向のヤング率が300MPa以上であることが好ましい。更に好ましくは500MPa以上である。ヤング率が300MPa未満であると、ガスや液体を透過させる時の圧力変動で変形してしまうことがある。上限は特に定めることはないが、多孔質膜であれば一般的に10GPa程度が限界である。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention preferably has a Young's modulus in at least one direction of 300 MPa or more. More preferably, it is 500 MPa or more. If the Young's modulus is less than 300 MPa, deformation may occur due to pressure fluctuations when gas or liquid is permeated. The upper limit is not particularly defined, but generally about 10 GPa is the limit if it is a porous film.

なお、破断伸度、破断強度、ヤング率の測定は、JIS−K7127(1999年)に規定された方法に従って、ロボットテンシロンRTA(オリエンテック社製)を用いて25℃、相対湿度65%において測定した。試験片は幅10mm、長さ100mmで引っ張り速度は300mm/分である。   The elongation at break, strength at break, and Young's modulus were measured at 25 ° C. and 65% relative humidity using Robot Tensilon RTA (Orientec) according to the method defined in JIS-K7127 (1999). did. The test piece has a width of 10 mm, a length of 100 mm, and a pulling speed of 300 mm / min.

次に本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜の製造方法について、代表例として、以下説明するが、これに限定されるものではない。   Next, although the manufacturing method of the aromatic polyamide porous membrane of this invention is demonstrated below as a representative example, it is not limited to this.

まず芳香族ポリアミドであるが、酸クロリドとジアミンから得る場合には、N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルホルムアミド(DMF)などの非プロトン性有機極性溶媒中で、溶液重合したり、水系媒体を使用する界面重合などで合成される。この時、低分子量物の生成を抑制するため、反応を阻害するような水、その他の物質の混入は避けるべきであり、効率的な撹拌手段をとることが好ましい。また、原料の当量性は重要であるが、製膜性を損なう恐れのある時は、適当に調整することができる。また、溶解助剤として塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化リチウム、臭化リチウム、硝酸リチウムなどを添加してもよい。   First, aromatic polyamide, but when it is obtained from acid chloride and diamine, solution polymerization in aprotic organic polar solvent such as N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF), etc. Or by interfacial polymerization using an aqueous medium. At this time, in order to suppress the formation of low molecular weight substances, mixing of water and other substances that inhibit the reaction should be avoided, and it is preferable to take efficient stirring means. In addition, the equivalence of the raw materials is important, but can be appropriately adjusted when there is a possibility that the film forming property may be impaired. Further, calcium chloride, magnesium chloride, lithium chloride, lithium bromide, lithium nitrate or the like may be added as a dissolution aid.

単量体として芳香族ジ酸クロリドと芳香族ジアミンを用いると塩化水素が副生するが、これを中和する場合には、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸リチウムなどの周期律表I族かII族のカチオンと水酸化物イオン、炭酸イオンなどのアニオンからなる塩に代表される無機の中和剤、またエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アンモニア、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノールアミンなどの有機の中和剤が使用される。また、多孔質膜の湿度特性を改善する目的で、塩化ベンゾイル、無水フタル酸、酢酸クロリド、アニリンなどを重合の完了した系に添加し、ポリマーの末端を封鎖してもよい。また、イソシアネートとカルボン酸との反応は、非プロトン性有機極性溶媒中、触媒の存在下で行なわれる。   When aromatic diacid chloride and aromatic diamine are used as monomers, hydrogen chloride is produced as a by-product, but when neutralizing this, is it possible to use a group I of the periodic table such as calcium hydroxide, calcium carbonate or lithium carbonate? Inorganic neutralizing agents represented by salts consisting of Group II cations and hydroxide ions, carbonate ions and other anions, and organic neutralizations such as ethylene oxide, propylene oxide, ammonia, triethylamine, triethanolamine, and diethanolamine Agent is used. Further, for the purpose of improving the humidity characteristics of the porous membrane, benzoyl chloride, phthalic anhydride, acetic chloride, aniline, etc. may be added to the polymerized system to block the end of the polymer. The reaction between isocyanate and carboxylic acid is carried out in an aprotic organic polar solvent in the presence of a catalyst.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜を得るためには、ポリマーの固有粘度ηinh(重合体0.5gを98質量%硫酸中で100mlの溶液として30℃で測定した値)は、0.5(dl/g)以上であることが多孔質膜にしたときのハンドリング性が良くなるので好ましい。 In order to obtain the aromatic polyamide porous membrane of the present invention, the intrinsic viscosity η inh of the polymer (value measured at 30 ° C. as a 100 ml solution in 98 mass% sulfuric acid in 0.5 g of polymer) is 0.5 It is preferable that it is (dl / g) or more because the handling property when a porous film is formed is improved.

これらポリマー溶液は、そのまま製膜原液として使用してもよく、あるいはポリマーを一度単離してから上記の有機溶媒や、硫酸などの無機溶剤に再溶解して製膜原液を調製してもよい。製膜原液中のポリマー濃度は2〜30質量%程度が好ましい。薄く、安定した多孔質特性の多孔質膜を効率良く得られることから、より好ましくは5〜25質量%、さらに好ましくは8〜20質量%である。また、水を吸収させた際、速やかにポリマーが析出され、表面の開口密度を制御できることから、親水性ポリマーを混合してもよく、混合される親水性ポリマーは2〜40質量%が好ましい。より好ましくは5〜30質量%、さらに好ましくは、8〜25質量%である。ポリマー濃度や、後述する製膜条件によってもコントロールが可能ではあるが、混合される親水性ポリマーが少ないと、開口密度は低く、多いと開口密度は高くなる傾向がある。親水性ポリマーとしてはポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸およびポリビニル硫酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の親水性ポリマーが好ましい。   These polymer solutions may be used as a film-forming stock solution as they are, or a film-forming stock solution may be prepared by isolating the polymer once and then re-dissolving it in an organic solvent or an inorganic solvent such as sulfuric acid. The polymer concentration in the film-forming stock solution is preferably about 2 to 30% by mass. The thickness is more preferably 5 to 25% by mass, and still more preferably 8 to 20% by mass because a thin and stable porous film having a stable porous property can be obtained efficiently. In addition, when water is absorbed, the polymer is rapidly deposited and the opening density of the surface can be controlled. Therefore, a hydrophilic polymer may be mixed. The hydrophilic polymer to be mixed is preferably 2 to 40% by mass. More preferably, it is 5-30 mass%, More preferably, it is 8-25 mass%. Although control is possible depending on the polymer concentration and film forming conditions described later, the opening density is low when the hydrophilic polymer to be mixed is small, and the opening density tends to be high when the amount is large. The hydrophilic polymer is preferably at least one hydrophilic polymer selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polyethyleneimine, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polyallylamine, polyacrylic acid and polyvinyl sulfate.

上記のようにして調製された製膜原液は、いわゆる溶液製膜法により多孔質膜化が行われる。溶液製膜法には乾湿式法、湿式法、析出法などがあり、いずれの方法で製膜しても差し支えないが、多孔質膜の内部構造を任意に制御しやすいことから析出法がより好ましい。   The film-forming stock solution prepared as described above is made into a porous film by a so-called solution film-forming method. Solution casting methods include dry and wet methods, wet methods, and deposition methods, and any method can be used. However, since the internal structure of the porous membrane can be easily controlled arbitrarily, the deposition method is more suitable. preferable.

析出法で多孔質膜を製造する場合、溶液をガラス板や、ドラム、エンドレスベルト等の支持体上に流延することによって、膜形状とした後、水を吸収させることにより、ポリマーを析出させる。この時、水を吸収させる方法は、霧状の水を付着させる方法、水中に導入する方法、調湿空気中に導入する方法、いずれの方法でも差し支えないが、水の吸収速度、量を細かくコントロール可能である調湿空気中へ導入する方法が好適に用いられる。   When producing a porous membrane by a precipitation method, the polymer is precipitated by absorbing the water after forming the membrane shape by casting the solution on a support such as a glass plate, drum, or endless belt. . At this time, the method of absorbing water may be any of the method of adhering mist-like water, the method of introducing into water, or the method of introducing into humidity-controlled air. A method of introducing into the conditioned air that can be controlled is preferably used.

調湿雰囲気下で吸湿させて多孔質膜を製造する方法では、雰囲気の温度を20〜90℃、相対湿度を55〜95%RHとすることが好ましい。温度が20℃未満では、絶対湿度が低いため吸湿がゆっくりと進行し、ポリマーの溶解性が溶液膜内すべて均一に変化することから、光沢を持つ表面が形成されないことがあり、90℃を超えるとポリマー溶液に用いた溶媒によっては乾燥してしまうことがあり、表面に緻密な層ができ、光沢をもつ表面は形成されるものの、内部の多孔質構造が形成されないことがある。また、相対湿度が55%RH未満では、吸湿が進まず、ポリマーの溶解性が低下しないことから、孔構造が形成されないことがあり、95%RHを超えると表層のポリマーの溶解性が急激に低下して、表面に緻密な層ができ、多孔質構造が形成されないことがある。本発明の多孔質構造がより速やかに形成されることから、温度は30〜80℃、相対湿度は60〜95%RHであることがより好ましく、温度は40〜70℃、相対湿度は65〜90%RHであることがさらに好ましい。   In the method for producing a porous film by absorbing moisture in a humidity-controlled atmosphere, it is preferable that the temperature of the atmosphere is 20 to 90 ° C. and the relative humidity is 55 to 95% RH. When the temperature is lower than 20 ° C, the absolute humidity is low, so moisture absorption proceeds slowly, and the solubility of the polymer changes uniformly throughout the solution film, so that a glossy surface may not be formed, and the temperature exceeds 90 ° C. Depending on the solvent used in the polymer solution, it may dry out, forming a dense layer on the surface and forming a glossy surface, but the internal porous structure may not be formed. In addition, when the relative humidity is less than 55% RH, moisture absorption does not proceed and the solubility of the polymer does not decrease, so that a pore structure may not be formed. When the relative humidity exceeds 95% RH, the solubility of the surface polymer rapidly increases. It may be reduced to form a dense layer on the surface, and a porous structure may not be formed. Since the porous structure of the present invention is formed more quickly, it is more preferable that the temperature is 30 to 80 ° C. and the relative humidity is 60 to 95% RH, the temperature is 40 to 70 ° C., and the relative humidity is 65 to 65%. More preferably, it is 90% RH.

高温高湿下においては、空孔率は小さく、個々の空孔径が大きい三次元網目構造有し、高い光沢度の表面を持つ多孔質膜が得られ、低温低湿下においては、空孔率が大きく、空孔径の小さい三次元網目構造を有し、両表面が同等の光沢度を有する多孔質膜が得られる。   Under high temperature and high humidity, a porous film with a small three-dimensional network structure with a large individual pore diameter and a high gloss surface can be obtained. Under low temperature and low humidity, the porosity is low. A porous film having a large three-dimensional network structure with a small pore diameter and having the same glossiness on both surfaces can be obtained.

また、調湿雰囲気下で吸湿させて多孔質膜を製造する方法では、支持体上に流延されてからポリマーが析出を終えるまでの時間は、0.1〜30分が好ましい。0.1分未満であると、厚み方向に空孔率が大きく変化することがあり、多孔質膜がカールしたり、折り曲げに弱い脆いものになることがあり、30分を超えると、両面ともに光沢度が低下することがある。   Further, in the method for producing a porous film by absorbing moisture in a humidity-controlled atmosphere, the time from casting on a support to the completion of precipitation of the polymer is preferably 0.1 to 30 minutes. If it is less than 0.1 minutes, the porosity may change greatly in the thickness direction, and the porous film may curl or become weak and vulnerable to bending. Glossiness may decrease.

ポリマー析出を終えた溶液(高分子膜)は、湿式浴に導入され、脱溶媒が行われる。浴組成は、ポリマーの溶解度が低ければ特に限定されないが、水、あるいは有機溶媒/水の混合系を用いるのが、経済性、取扱いの容易さから好ましい。また、湿式浴中には無機塩が含まれていてもよい。この時同時に延伸を行ってもよく、延伸倍率は1.02〜3倍が好ましい。更に好ましくは1.05〜2倍である。   The solution (polymer film) after the polymer deposition is introduced into a wet bath, and the solvent is removed. The bath composition is not particularly limited as long as the solubility of the polymer is low, but it is preferable to use water or an organic solvent / water mixed system in view of economy and ease of handling. Further, the wet bath may contain an inorganic salt. At this time, stretching may be performed simultaneously, and the stretching ratio is preferably 1.02 to 3 times. More preferably, it is 1.05 to 2 times.

この際、多孔質膜中の不純物を減少させるために、浴組成は有機媒/水=70/30〜5/95、浴温度40℃以上であることが好ましい。さらに、最後に溶媒を完全に除去するために、水浴を通すことが有効である。水浴は、残存溶媒等を効率的に除去できることから、30℃以上であることが好ましい。30℃未満では、溶媒や添加した水溶性ポリマーが残存し、その後の乾燥熱処理時に、蒸発や分解することにより表面の光沢度を低下させることがある。浴温度の上限は特に定めることはないが、水の蒸発や沸騰による気泡の発生の影響を考えると、80℃までに抑えることが効率的である。導入時間は、1〜20分にすることが好ましい。   At this time, in order to reduce impurities in the porous film, the bath composition is preferably organic medium / water = 70/30 to 5/95 and a bath temperature of 40 ° C. or higher. Furthermore, in order to finally remove the solvent completely, it is effective to pass through a water bath. The water bath preferably has a temperature of 30 ° C. or higher because the residual solvent and the like can be efficiently removed. If it is less than 30 degreeC, a solvent and the added water-soluble polymer remain | survive, and the glossiness of a surface may be reduced by evaporating or decomposing | disassembling at the time of subsequent drying heat processing. Although the upper limit of the bath temperature is not particularly defined, it is efficient to suppress the temperature to 80 ° C. in view of the influence of bubble generation due to water evaporation or boiling. The introduction time is preferably 1 to 20 minutes.

脱溶媒を終えた多孔質膜は、テンター内で乾燥、熱処理が行われる。この時の温度は、高温時の寸法安定性が向上するため、より高温にて行われることが好ましいが、用いたポリマーの熱分解温度以下で行う必要がある。芳香族ポリアミドにおいては、350〜400℃において熱分解が生じるため、それ以下の温度で熱処理を行うことが好ましい。好ましくは150〜320℃である。更に好ましくは180〜300℃である。また、この時幅方向への延伸、リラックスが施されてもよい。   After the removal of the solvent, the porous membrane is dried and heat-treated in a tenter. The temperature at this time is preferably higher because the dimensional stability at high temperature is improved, but it is necessary to be lower than the thermal decomposition temperature of the polymer used. In an aromatic polyamide, thermal decomposition occurs at 350 to 400 ° C., and therefore it is preferable to perform heat treatment at a temperature lower than that. Preferably it is 150-320 degreeC. More preferably, it is 180-300 degreeC. At this time, stretching in the width direction and relaxation may be performed.

本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、フィルター、分離膜、電池用セパレーター、プリント基板などに好適に使用できる。   The aromatic polyamide porous membrane of the present invention can be suitably used for filters, separation membranes, battery separators, printed boards and the like.

上記した本発明の芳香族ポリアミド多孔質膜は、開口密度と光沢度が上記した範囲(開口密度:5〜1,000個/10μm、60°光沢度:20〜120%)にある表面に熱可塑性樹脂層を設けて多孔性フィルムとすることが好ましい。開口密度が5個/10μm未満である表面に設けた場合、熱可塑性樹脂層中に含まれるバインダーや粒子によって、開口部が封止される可能性が高く避けた方がよい。一方、開口密度が1,000個/10μmを超える表面に設けた場合、開口の径が小さいために、熱可塑性樹脂層をバインダーを用いて設けた場合、バインダーによって開口部が封止される可能性がある。 The aromatic polyamide porous membrane of the present invention described above has a surface having an opening density and a glossiness in the above-described ranges (opening density: 5 to 1,000 pieces / 10 μm 2 , 60 ° glossiness: 20 to 120%). It is preferable to provide a thermoplastic resin layer to form a porous film. When it is provided on the surface where the opening density is less than 5/10 μm 2 , the opening is likely to be sealed by the binder or particles contained in the thermoplastic resin layer and should be avoided. On the other hand, when the opening density is provided on the surface exceeding 1,000 pieces / 10 μm 2 , since the diameter of the opening is small, when the thermoplastic resin layer is provided using a binder, the opening is sealed by the binder. there is a possibility.

また、60°入射における光沢度が20%未満である表面に設けた場合、表面に突起やうねりが多く、熱可塑性樹脂層を均一に形成することが困難であったり、層間の接触面積が著しく少なくなるため、接着強度の低下が起こる場合がある。   Further, when it is provided on the surface where the glossiness at 60 ° incidence is less than 20%, there are many protrusions and undulations on the surface, and it is difficult to form a thermoplastic resin layer uniformly, or the contact area between layers is remarkably large. Therefore, the adhesive strength may decrease.

また、上記熱可塑性樹脂層は、融点が100〜150℃であると好ましい。これにより、多孔性フィルムにシャットダウン性を具備させることができる。熱可塑性樹脂層の融点が100℃未満であると、リチウムイオン二次電池用セパレーターとして用いた際に、使用環境が電池の他の素材には問題のない、100℃程度の低温でフィルムの貫通孔を遮蔽し、シャットダウンしてしまい誤作動が発生してしまう。一方、融点が150℃を超えるとセパレーターとした場合にシャットダウンする前に電池内で自己発熱反応が開始してしまうことがある。セパレーターとして用いる場合、シャットダウンが130〜150℃で機能することが好ましいので、熱可塑性樹脂層の融点は120〜150℃であることが好ましく、125〜150℃であればより好ましい。なお、熱可塑性樹脂層が複数の融点を有する場合には、最も高温の融点が上記範囲内であればよい。   Further, the thermoplastic resin layer preferably has a melting point of 100 to 150 ° C. Thereby, the porous film can be provided with a shutdown property. When the melting point of the thermoplastic resin layer is less than 100 ° C., when used as a separator for a lithium ion secondary battery, the use environment is not problematic for other materials of the battery, and the film penetrates at a low temperature of about 100 ° C. The hole is shielded and shut down, resulting in malfunction. On the other hand, when the melting point exceeds 150 ° C., when a separator is used, a self-heating reaction may start in the battery before shutting down. When used as a separator, it is preferable that the shutdown functions at 130 to 150 ° C, so the melting point of the thermoplastic resin layer is preferably 120 to 150 ° C, more preferably 125 to 150 ° C. When the thermoplastic resin layer has a plurality of melting points, the highest temperature melting point may be within the above range.

芳香族ポリアミド多孔質膜上に形成される熱可塑性樹脂層は、融点が100〜150℃の粒子および融点が100〜150℃のバインダーを含んでいることが好ましい。熱可塑性樹脂層が粒子だけの場合、粒子の脱落が起こり、製造工程を汚染する場合があり、逆に熱可塑性樹脂層がバインダーだけの場合、シャットダウン性は発揮できるものの、芳香族ポリアミド多孔質膜の孔内にバインダーが侵入してしまい、透過性を阻害してしまう場合がある。なお、粒子、バインダー共に融点を複数示す場合には、最も高温の融点が上記範囲内であればよい。   The thermoplastic resin layer formed on the aromatic polyamide porous film preferably contains particles having a melting point of 100 to 150 ° C. and a binder having a melting point of 100 to 150 ° C. When the thermoplastic resin layer is only particles, the particles may fall off and contaminate the production process. Conversely, when the thermoplastic resin layer is only a binder, the shutdown property can be exhibited, but the aromatic polyamide porous membrane In some cases, the binder penetrates into the pores, impairing permeability. In addition, when both particle | grains and a binder show multiple melting | fusing point, the highest temperature melting | fusing point should just be in the said range.

熱可塑性樹脂層に用いる粒子としては、融点が100〜150℃の範囲内であれば特に限定されないが、非水電解液二次電池であるリチウムイオン電池に用いる場合、水分の系内への持ち込みを著しく嫌うことから、ポリオレフィン類を好ましく用いることができ、特に高密度ポリエチレン、低分子量ポリエチレンなどからなる粒子を好ましく用いることができる。   The particles used for the thermoplastic resin layer are not particularly limited as long as the melting point is in the range of 100 to 150 ° C., but when used in a lithium ion battery which is a non-aqueous electrolyte secondary battery, moisture is brought into the system. Polyolefins can be preferably used, and in particular, particles made of high-density polyethylene, low-molecular-weight polyethylene, or the like can be preferably used.

熱可塑性樹脂層に用いるバインダーとしては、融点が100〜150℃の範囲内であり、なおかつ芳香族ポリアミド多孔質膜表面と粒子とを保持し、粒子の脱落が容易に発生しないものであれば特に限定されないが、粒子と同様に、非水電解液二次電池であるリチウムイオン電池に用いる場合、水分の系内への持ち込みを著しく嫌うことから、親水性官能基を多数有することなく、基材であるポリプロピレンとの親和性に優れるプロピレン共重合体を用いることが好ましい。   Especially as a binder used for a thermoplastic resin layer, if melting | fusing point exists in the range of 100-150 degreeC, and also hold | maintains the aromatic polyamide porous membrane surface and particle | grains, and particle | grains do not generate | occur | produce easily. Although it is not limited, when used for a lithium ion battery that is a non-aqueous electrolyte secondary battery, as in the case of particles, since it is extremely disliked to bring moisture into the system, the base material does not have many hydrophilic functional groups. It is preferable to use a propylene copolymer having excellent affinity with polypropylene.

本発明の熱可塑性樹脂層を構成する粒子とバインダーはその質量組成比が95:5〜60:40であることが好ましい。バインダーの質量組成比が5未満であると、芳香族ポリアミド多孔質膜と粒子の密着が悪く、粒子が容易に脱落してしまう場合がある。一方、バインダーの質量組成比が40を超えると、芳香族ポリアミド多孔質膜の孔内にバインダーが侵入してしまい、透過性を阻害してしまう場合がある。粒子とバインダーの質量組成比は、より好ましくは90:10〜65:35であり、90:10〜70:30であれば特に好ましい。   The particles constituting the thermoplastic resin layer of the present invention and the binder preferably have a mass composition ratio of 95: 5 to 60:40. When the mass composition ratio of the binder is less than 5, the adhesion between the aromatic polyamide porous membrane and the particles is poor, and the particles may easily fall off. On the other hand, if the mass composition ratio of the binder exceeds 40, the binder may enter the pores of the aromatic polyamide porous membrane, thereby impairing permeability. The mass composition ratio of the particles and the binder is more preferably 90:10 to 65:35, and particularly preferably 90:10 to 70:30.

本発明の多孔性フィルムは電池のセパレーターなどに用いるために、透気性を有していることが好ましく、ガーレ透気度が10〜500秒/100mlの範囲内であることが、電池の内部抵抗低減、さらには出力密度向上の観点から好ましい。ガーレ透気度が10秒/100ml未満であるとリチウムイオン二次電池内で負極に析出した金属リチウムが多孔性フィルムを突き抜け短絡してしまい、問題となる場合がある。一方ガーレ透気度が500秒/100mlを超えると透気性が悪いために電池の内部抵抗が高く、高い出力密度を得られない場合がある。   In order to use the porous film of the present invention for a battery separator or the like, the porous film preferably has air permeability, and the Gurley air permeability is in the range of 10 to 500 seconds / 100 ml. It is preferable from the viewpoint of reduction and further improvement of output density. If the Gurley air permeability is less than 10 seconds / 100 ml, metallic lithium deposited on the negative electrode in the lithium ion secondary battery may penetrate through the porous film and cause a short circuit. On the other hand, if the Gurley air permeability exceeds 500 seconds / 100 ml, the air resistance is poor, so the internal resistance of the battery is high, and a high output density may not be obtained.

本発明の多孔性フィルムはリチウムイオン二次電池のセパレーターとして用いた際に、シャットダウン性を有することが好ましいことから、130℃、30秒間の熱処理後のガーレ透気度が120分/100ml以上であることが好ましい。シャットダウン性とは、透気性が喪失されることを意味し、ガーレ透気度が120分以上ということは実質的に透気性を喪失し、透気度が無限大になっていることを示している。   Since the porous film of the present invention preferably has shutdown properties when used as a separator of a lithium ion secondary battery, the Gurley air permeability after heat treatment at 130 ° C. for 30 seconds is 120 minutes / 100 ml or more. Preferably there is. Shut-down means that the air permeability is lost, and that the Gurley air permeability is 120 minutes or more indicates that the air permeability is substantially lost and the air permeability is infinite. Yes.

なお、ガーレ透気度の測定は、JIS−P8117(1998年)に規定された方法に従って空気100ccが通過する時間を測定した。測定は、一方向に5cm以上の間隔で3カ所、その直角方向に5cm以上の間隔で3カ所、合計6カ所について行い、平均値を求めた。また、上記方法で測定を行えない場合は、多孔性フィルムの一方向に5cm以上の間隔で10カ所測定を行い、平均値を求めた。   In addition, the measurement of the Gurley air permeability measured the time which 100cc of air passes according to the method prescribed | regulated to JIS-P8117 (1998). The measurement was performed at three places at intervals of 5 cm or more in one direction, and at three places at intervals of 5 cm or more in the perpendicular direction, and a total value was obtained. Moreover, when the measurement could not be performed by the above method, measurement was performed at 10 points at intervals of 5 cm or more in one direction of the porous film, and an average value was obtained.

本発明の多孔性フィルムは熱可塑性樹脂層含めて、全体の厚みが1〜100μmであることが好ましい。全体の厚みが1μm未満ではフィルムの強度不足により、電池内で短絡が発生しやすくなる場合がある。一方、フィルム全体の厚みが100μmを超えると電極間の距離が遠く、抵抗が大きくなってしまう。フィルム全体の厚みは2〜25μmであればより好ましい。   The total thickness of the porous film of the present invention including the thermoplastic resin layer is preferably 1 to 100 μm. If the total thickness is less than 1 μm, a short circuit may easily occur in the battery due to insufficient strength of the film. On the other hand, when the thickness of the whole film exceeds 100 μm, the distance between the electrodes is long and the resistance becomes large. The thickness of the entire film is more preferably 2 to 25 μm.

本発明の多孔性フィルムは、少なくとも一方向の200℃における熱収縮率が2%以下であることが好ましい。2%を超える場合、電池を高温で使用する場合や長時間使用して蓄熱した場合、セパレーターの収縮によって短絡が起こることがある。下限は0%である。耐熱性がより高くなり、安全性も向上することから、200℃における熱収縮率が1.5%以下であることがより好ましくは、1.0%以下であることが更に好ましい。   The porous film of the present invention preferably has a thermal shrinkage rate at 200 ° C. in at least one direction of 2% or less. If it exceeds 2%, a short circuit may occur due to the shrinkage of the separator when the battery is used at a high temperature or stored for a long time. The lower limit is 0%. Since heat resistance becomes higher and safety is improved, the heat shrinkage rate at 200 ° C. is more preferably 1.5% or less, still more preferably 1.0% or less.

なお、熱収縮率の測定は以下のように行うことができる。多孔性フィルムを、幅1cm、長さ22cmの短冊状に、長辺が測定方向になるように切り取る。長辺の両端から1cmの部分に印をつけ、200℃の熱風オーブン中で30分間、実質的に張力を掛けない状態で熱処理を行った後、常温に戻し、印の間隔を測定し、下記の式で計算する。   The measurement of the heat shrinkage rate can be performed as follows. The porous film is cut into a strip shape having a width of 1 cm and a length of 22 cm so that the long side is in the measurement direction. Mark 1 cm from both ends of the long side, heat-treat in a hot air oven at 200 ° C. for 30 minutes under substantially no tension, return to room temperature, measure the distance between the marks, Calculate with the following formula.

熱収縮率(%)=((熱処理前の間隔−熱処理し冷却後の間隔)/熱処理前の間隔)×100
芳香族ポリアミド多孔質膜上に熱可塑性樹脂層を設けて、本発明の多孔性フィルムとする方法として特に限定されるものではないが、たとえば、芳香族ポリアミド多孔質膜にマイヤーバー法やグラビアコート法、ダイコート法などにより、溶媒に分散させた塗剤を表面に塗布し、その後乾燥させることにより熱可塑性樹脂層を造膜する方法を採ることができる。ここで、塗剤は所定の組成比となるように粒子とバインダーを計量して混合する。また、溶媒としては、芳香族ポリアミドを侵さないものであれば自由に選択できる。安全性、環境への揮発溶媒の飛散防止の観点から水系液体を用いることが好ましい。
Thermal shrinkage rate (%) = ((interval before heat treatment−interval after heat treatment and cooling) / interval before heat treatment) × 100
The method of providing the thermoplastic resin layer on the aromatic polyamide porous film to obtain the porous film of the present invention is not particularly limited. For example, the aromatic polyamide porous film may be applied to the Mayer bar method or gravure coating. A method of forming a thermoplastic resin layer by applying a coating agent dispersed in a solvent to the surface by a method, a die coating method, or the like, and then drying it can be employed. Here, the particles and the binder are weighed and mixed so that the coating composition has a predetermined composition ratio. Further, the solvent can be freely selected as long as it does not attack the aromatic polyamide. It is preferable to use an aqueous liquid from the viewpoint of safety and prevention of scattering of the volatile solvent to the environment.

本発明の多孔性フィルムは、優れた耐熱性、機械特性を有するだけでなく、シャットダウン性を有していることから、特にリチウムイオン二次電池などの非水電解液二次電池のセパレーターとして好ましく用いることができる。リチウムイオン二次電池以外の蓄電デバイスとしては、リチウムイオンキャパシタ等の電気二重層キャパシタを挙げることができる。このような蓄電デバイスは充放電することで繰り返し使用することができるので、産業装置や生活機器、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源装置として使用することができる。   The porous film of the present invention not only has excellent heat resistance and mechanical properties, but also has a shutdown property, and thus is particularly preferable as a separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion secondary batteries. Can be used. Examples of the electricity storage device other than the lithium ion secondary battery include an electric double layer capacitor such as a lithium ion capacitor. Since such an electricity storage device can be repeatedly used by charging and discharging, it can be used as a power supply device for industrial devices, household equipment, electric vehicles, hybrid vehicles, and the like.

[物性の測定方法ならびに効果の評価方法]
本発明における物性の測定方法、効果の評価方法は次の方法に従って行った。
[Methods for measuring physical properties and methods for evaluating effects]
The measurement method of physical properties and the evaluation method of effects in the present invention were performed according to the following methods.

(1)表面の開口密度
電界放射型走査型顕微鏡(UHR−FE−SEM)を用いて、下記条件で芳香族ポリアミド多孔質膜の任意の場所で5×2μmの範囲を10点(回)観察した。
(1) Surface Opening Density Using a Field Emission Scanning Microscope (UHR-FE-SEM), observe 10 points (times) in a 5 × 2 μm range at any location on the aromatic polyamide porous membrane under the following conditions. did.

装置 :日立(株)製S−900H
加速電圧 :5kV
試料調製 :直接法
倍率 :10,000倍
得られた写真を観察し、開口部の個数を数え10点(回)の平均値を10μmあたりの個数とした。また、開口部であるかどうか判定が難しい場合は、傾斜法により観察し、その影の状態から判定してもよい。
Apparatus: Hitachi S-900H
Acceleration voltage: 5 kV
Sample preparation: Direct method Magnification: 10,000 times The obtained photograph was observed, the number of openings was counted, and the average value of 10 points (times) was taken as the number per 10 μm 2 . In addition, when it is difficult to determine whether or not it is an opening, it may be determined by observing by an inclination method and the state of the shadow.

(2)光沢度
JIS−Z8741(1997年)に規定された方法(Gs(60°))に従って測定を行った。測定装置として、スガ試験機(株)製ハンディーグロスメーターを使用した。
(2) Glossiness Measurement was performed according to a method (Gs (60 °)) defined in JIS-Z8741 (1997). A handy gloss meter manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd. was used as a measuring device.

(3)熱可塑性樹脂層(コート層)および熱可塑性樹脂層を構成する粒子、バインダーの融点
熱可塑性樹脂層が粒子およびバインダーを含む場合は、粒子およびバインダーを次の方法で個別に測定し、最も高温の融点を熱可塑性樹脂層の融点とした。
(3) Thermoplastic resin layer (coat layer) and particles constituting thermoplastic resin layer, melting point of binder When thermoplastic resin layer contains particles and binder, particles and binder are individually measured by the following method, The highest melting point was taken as the melting point of the thermoplastic resin layer.

粒子またはバインダーが分散した塗剤を適量採取し、熱風オーブンにて70℃で乾燥させ、固形分のみを採取する。固形分5mgを試料としてアルミニウム製のパンに採取し、示差走査熱量計(セイコー電子工業製RDC220)を用いて測定した。窒素雰囲気下で室温から200℃まで20℃/分で昇温したときに観察される融解ピークについて、最も高温側のピーク温度をその粒子またはバインダーの融点とし、中でも、最も高温の融点を熱可塑性樹脂層の融点とした。   An appropriate amount of the coating material in which the particles or binder are dispersed is collected, dried in a hot air oven at 70 ° C., and only the solid content is collected. A solid content of 5 mg was taken as a sample in an aluminum pan and measured using a differential scanning calorimeter (RDC220 manufactured by Seiko Denshi Kogyo). Regarding the melting peak observed when the temperature is increased from room temperature to 200 ° C. at a rate of 20 ° C./minute in a nitrogen atmosphere, the peak temperature on the highest temperature side is the melting point of the particle or binder, and among these, the melting temperature at the highest temperature is thermoplastic. The melting point of the resin layer was used.

また、熱可塑性樹脂層が混合物でない場合や、粒子、バインダー以外の第3成分を含む場合、さらには、粒子とバインダーを所定の組成比で混合した後であっても、上記方法と同様に塗剤を乾燥させて固形分のみを採取し、示差走査熱量計で測定を行い、最も高温側のピーク温度を熱可塑性樹脂層の融点とした。なお、熱可塑性樹脂層を有するフィルムの表面から熱可塑性樹脂層のみを削り取ることで試料を採取し、同様の条件で測定することで熱可塑性樹脂層の融点を決定することもできる。   In addition, when the thermoplastic resin layer is not a mixture, or when a third component other than the particles and the binder is included, the coating is performed in the same manner as described above even after the particles and the binder are mixed at a predetermined composition ratio. The agent was dried and only the solid content was collected and measured with a differential scanning calorimeter, and the peak temperature on the highest temperature side was taken as the melting point of the thermoplastic resin layer. Note that the melting point of the thermoplastic resin layer can also be determined by taking a sample by scraping only the thermoplastic resin layer from the surface of the film having the thermoplastic resin layer and measuring under the same conditions.

(4)コート層の密着性
コート層面にセロハンテープ(ニチバン製18mm幅)を貼り、その後勢いよくテープをはがし,テープはく離時の破壊モードでコート層とフィルムの密着性を以下の基準で評価した。
(4) Coat layer adhesion Cellophane tape (Nichiban 18mm width) was applied to the coat layer surface, then the tape was peeled off vigorously. .

○:コート層、多孔質フィルムともに変化なし。   ○: No change in both coating layer and porous film.

△:多孔質フィルム内での材料破壊であった。   Δ: Material destruction in the porous film.

×:コート層とフィルムの界面剥離であった。   X: Interfacial peeling between the coat layer and the film.

(5)熱処理前のガーレ透気度
JIS−P8117(1998年)に規定された方法に従って測定を行った。
(5) Gurley air permeability before heat treatment Measured according to the method defined in JIS-P8117 (1998).

まず、試料の多孔質膜を直径28.6cm、面積645mmの円孔に締め付け、内筒により(内筒質量567g)、筒内の空気を試験円孔部から筒外へ通過させる。空気100ccが通過する時間を測定し、ガーレ透気度とした。測定装置として、B型ガーレデンソメーター(安田精機製作所製)を使用した。 First, the porous membrane of the sample is fastened to a circular hole having a diameter of 28.6 cm and an area of 645 mm 2 , and the air in the cylinder is passed from the test hole to the outside of the cylinder by the inner cylinder (inner cylinder mass 567 g). The time required for 100 cc of air to pass through was measured and used as the Gurley permeability. As a measuring device, a B-type Garredenometer (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho) was used.

(6)熱処理後のガーレ透気度
内辺100mm四方のステンレス製金属枠にフィルムを固定し、130℃、30秒間の熱処理を熱風オーブンの中で行った。熱処理後、金属枠からフィルムを採取し、上記(5)と同様に測定することで、熱処理後のガーレ透気度を求めた。
(6) Gurley air permeability after heat treatment The film was fixed to a stainless steel metal frame with an inner side of 100 mm square, and heat treatment was performed at 130 ° C. for 30 seconds in a hot air oven. After heat treatment, a film was collected from the metal frame and measured in the same manner as in (5) above to determine the Gurley air permeability after heat treatment.

(7)シャットダウン作動温度、内部電気抵抗比
フィルムを一辺の長さ25mmの正方形に切り取り、LiBFの1Nプロピレンカーボネート溶液の電解液を含浸させる。これを厚み0.5mm、直径18mmの2枚の白金製円盤の電極の間にはさみ、この電極間に1KHzで1ボルトの電圧をかけて、平板電池の内部電気抵抗を測定し、25℃での内部電気抵抗をセパレーターの電気抵抗とした。本平板電池を熱板上に置き、25℃から260℃まで、10℃/分で昇温した。この過程で内部電気抵抗が増大する温度をシャットダウン作動温度とした。
(7) Shutdown operating temperature, internal electrical resistance ratio The film is cut into a square with a side length of 25 mm, and impregnated with an electrolytic solution of a 1N propylene carbonate solution of LiBF 4 . This was sandwiched between two platinum disk electrodes with a thickness of 0.5 mm and a diameter of 18 mm, a voltage of 1 volt was applied between the electrodes at 1 KHz, and the internal electrical resistance of the flat battery was measured. Was used as the separator electrical resistance. The flat battery was placed on a hot plate and heated from 25 ° C. to 260 ° C. at 10 ° C./min. The temperature at which the internal electrical resistance increases during this process was taken as the shutdown operating temperature.

また、260℃から25℃まで10℃/分で降温した。降温後の25℃での内部電気抵抗を加熱前の内部電気抵抗で割ることで、シャットダウン後の内部電気抵抗比を求めた。なお、計算の結果、300以上の値となった場合は、実質的に意味のない数値となるため「∞」と表記した。   The temperature was decreased from 260 ° C. to 25 ° C. at 10 ° C./min. The internal electrical resistance ratio after shutdown was determined by dividing the internal electrical resistance at 25 ° C. after the temperature drop by the internal electrical resistance before heating. In addition, when it became a value of 300 or more as a result of the calculation, it becomes a numerical value that is substantially meaningless, and is expressed as “∞”.

(8)熱収縮率
多孔性フィルムを、幅1cm、長さ22cmの短冊状に、長辺が測定方向になるように切り取った。長辺の両端から1cmの部分に印をつけ、200℃の熱風オーブン中で30分間、実質的に張力を掛けない状態で熱処理を行った後、常温に戻し、印の間隔を測定して、下記の式で計算した。フィルムの長手方向(MD)および幅方向(TD)にそれぞれ5回測定し、平均値を求めた。
(8) Heat Shrinkage The porous film was cut into a strip shape having a width of 1 cm and a length of 22 cm so that the long side was in the measurement direction. Mark 1 cm from both ends of the long side, heat-treat in a hot air oven at 200 ° C. for 30 minutes with substantially no tension, return to room temperature, measure the distance between the marks, The following formula was used for calculation. The film was measured five times in the longitudinal direction (MD) and the width direction (TD), and the average value was obtained.

熱収縮率(%)=((熱処理前の間隔−熱処理し冷却後の間隔)/熱処理前の間隔)×100。   Thermal shrinkage (%) = ((interval before heat treatment−interval after heat treatment and cooling) / interval before heat treatment) × 100.

(9)高温保存試験
以下の通りリチウムイオン電池を作成し、評価を行った。
(9) High-temperature storage test A lithium ion battery was prepared and evaluated as follows.

・正極材料
LiCoO(セイミケミカル製C−012):89.5質量部
アセチレンブラック(電気化学工業製75%プレス品):4.5質量部
ポリフッ化ビニリデン(呉羽化学工業製):6質量部
N−メチル−2−ピロリドン:40質量部
上記物質を混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーを集電体であるアルミニウム箔上に塗着、乾燥後、打抜き加工を行った。
· Cathode material LiCoO 2 (Seimi Chemical Co. C-012): 89.5 parts by mass of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo 75% pressed product): 4.5 parts by mass of polyvinylidene fluoride (manufactured by Kureha Chemical Industry): 6 parts by weight N-methyl-2-pyrrolidone: 40 parts by mass The above substances were mixed to prepare a slurry. The obtained slurry was applied onto an aluminum foil as a current collector, dried, and then punched.

・負極材料
メソカーボンマイクロビーズ(MCMB:大阪ガスケミカル製25−28):93質量部
アセチレンブラック:2質量部
ポリフッ化ビニリデン:5質量部
N−メチル−2−ピロリドン:50質量部
上記物質を混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーを集電体である銅箔上に塗着、乾燥後、打抜き加工を行った。
・ Negative electrode material Mesocarbon microbeads (MCMB: Osaka Gas Chemical 25-28): 93 parts by mass Acetylene black: 2 parts by mass Polyvinylidene fluoride: 5 parts by mass N-methyl-2-pyrrolidone: 50 parts by mass To prepare a slurry. The obtained slurry was applied onto a copper foil as a current collector, dried, and then punched.

プロピレンカーボネートとメチルカーボネートを質量比3:7で混合した溶媒に、LiPFを濃度が1mol/Lとなるように溶解させ、これを電解液として用いた。正極と負極の間に、フィルムをセパレーターとして挟み、打ち抜き加工後、正極、負極各端子を取り出し、アルミラミネートタイプの外装体に挿入した。当該外装体の3方をシール後、120℃で1時間乾燥を行い、電解液を注入し、減圧下で4方目をシールした。このようにして、各フィルム10個ずつリチウムイオン電池を作成し、1Cにて充放電を3回繰り返した後、1Cにて満充電を行い、45℃雰囲気化に電流をかけない状態で100時間放置し、以下の基準で評価を行った。 LiPF 6 was dissolved in a solvent in which propylene carbonate and methyl carbonate were mixed at a mass ratio of 3: 7 so as to have a concentration of 1 mol / L, and this was used as an electrolytic solution. The film was sandwiched between the positive electrode and the negative electrode as a separator, and after punching, each terminal of the positive electrode and the negative electrode was taken out and inserted into an aluminum laminate type outer package. After sealing three sides of the outer package, drying was performed at 120 ° C. for 1 hour, an electrolyte was injected, and the fourth side was sealed under reduced pressure. In this way, 10 lithium-ion batteries were prepared for each film, and charging / discharging was repeated 3 times at 1C, then fully charged at 1C, and 100 hours without applying current to the atmosphere at 45 ° C. It was allowed to stand and evaluated according to the following criteria.

◎:短絡なく、全て正常に作動した。   A: All operated normally without short circuit.

○:正負極が短絡した電池が1個であった。   ○: There was one battery whose positive and negative electrodes were short-circuited.

△:正負極が短絡した電池が2〜3個であった。   (Triangle | delta): There were 2-3 batteries which the positive and negative electrodes short-circuited.

×:正負極が短絡した電池が4個以上であった。   X: Four or more batteries with positive and negative electrodes short-circuited.

以下に実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでないことは言うまでもない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples, but it goes without saying that the present invention is not limited thereto.

(実施例1)
脱水したN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと記す)に、ジアミン全量に対して80モル%に相当する2−クロルパラフェニレンジアミンと、ジアミン全量に対して20モル%に相当する4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとを溶解させ、これにジアミン全量に対して98.5モル%に相当する2−クロルテレフタル酸クロリド(以下、CTPCと記す)を添加し、2時間撹拌により重合し、芳香族ポリアミドの溶液を得た。重合開始時の溶液温度は4℃で、CTPCを10等分し、10分間隔で添加することにより、重合中の温度上昇を28℃までに抑えた。この溶液を水とともにミキサーに投入し、攪拌しながらポリマーを沈殿させて、取り出した。
Example 1
In dehydrated N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP), 2-chloroparaphenylenediamine corresponding to 80 mol% with respect to the total amount of diamine, and 20 mol% with respect to the total amount of diamine4, 4'-Diaminodiphenyl ether was dissolved, and 2-chloroterephthalic acid chloride (hereinafter referred to as CTPC) corresponding to 98.5 mol% with respect to the total amount of the diamine was added thereto, and polymerized by stirring for 2 hours. A solution of a group polyamide was obtained. The solution temperature at the start of the polymerization was 4 ° C., CTPC was divided into 10 equal parts and added at 10 minute intervals to suppress the temperature rise during the polymerization to 28 ° C. This solution was put into a mixer together with water, and the polymer was precipitated while stirring, and then taken out.

このポリマーを、N−メチル−2−ピロリドンに溶解させた後、重量平均分子量が10,000のポリビニルピロリドン(以下、PVPと記す)を加え、均一に完全相溶した製膜原液を得た。それぞれの添加量は、ポリマー10質量%、NMP70質量%、PVP20質量%となるように調製した。   After this polymer was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone (hereinafter referred to as PVP) having a weight average molecular weight of 10,000 was added to obtain a uniform film forming stock solution. Each addition amount was prepared to be 10% by mass of polymer, 70% by mass of NMP, and 20% by mass of PVP.

この製膜原液を、ダイコーターで100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み約120μmの膜状に塗布し、温度30℃、相対湿度85%RHの調湿空気中で2分間処理した。次に、失透した多孔質層を剥離後、60℃の水浴に2分間導入し、溶媒の抽出を行った。続いて、テンター中で最初は90℃で1分乾燥を行った。最後に、幅方向はそのままで、250℃で2分間の熱処理を行い、多孔質膜を得た。   This film-forming stock solution was coated on a 100 μm polyethylene terephthalate film in a film shape with a thickness of about 120 μm with a die coater and treated for 2 minutes in humidity-conditioned air at a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 85% RH. Next, the devitrified porous layer was peeled off, and then introduced into a 60 ° C. water bath for 2 minutes to extract the solvent. Subsequently, drying was performed at 90 ° C. for 1 minute in the tenter. Finally, heat treatment was performed at 250 ° C. for 2 minutes while maintaining the width direction, and a porous film was obtained.

ついで、塗剤として、三井化学(株)製ケミパール“W100”(融点128℃)を80質量部と、同じくケミパール“EP150H”(融点115℃)を20質量部、イオン交換水80質量部、エタノール(特級)20質量部を混合した懸濁液を準備した。塗剤をマイヤーバーにてポリエチレンテレフタレートフィルムと接している面にコーティングし、その後70℃の熱風オーブン中で1分間乾燥させることで、トータル厚み25μm、コート層厚み3μmの多孔性フィルムを得た。   Next, as a coating agent, 80 parts by mass of Chemipearl “W100” (melting point: 128 ° C.) manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd., 20 parts by mass of Chemipearl “EP150H” (melting point: 115 ° C.), 80 parts by mass of ion-exchanged water, ethanol (Special grade) A suspension mixed with 20 parts by mass was prepared. The coating agent was coated on the surface in contact with the polyethylene terephthalate film with a Mayer bar, and then dried in a hot air oven at 70 ° C. for 1 minute to obtain a porous film having a total thickness of 25 μm and a coating layer thickness of 3 μm.

主な製造条件を表1に、評価結果を表2、3に示した。特性はすべて優れたものであった。   The main production conditions are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Tables 2 and 3. All the characteristics were excellent.

(実施例2〜3)
実施例1と同様にして得たポリマー溶液を、表1に示す条件にて流延、析出、延伸、乾燥、熱処理を行い多孔質膜とした。
(Examples 2-3)
A polymer solution obtained in the same manner as in Example 1 was cast, precipitated, stretched, dried, and heat treated under the conditions shown in Table 1 to obtain a porous film.

以下、実施例1と同様にコート層を形成した。   Thereafter, a coat layer was formed in the same manner as in Example 1.

(実施例4)
実施例1と同様にして得たポリマーを、N−メチル−2−ピロリドンに溶解させた後、重量平均分子量が10,000のPVPを加え、均一に完全相溶した製膜原液を得た。それぞれの添加量は、ポリマー10質量%、NMP65質量%、PVP25質量%となるように調製した。このポリマー溶液を、表1に示す条件にて流延、析出、延伸、乾燥、熱処理を行い多孔質膜とした。
Example 4
After the polymer obtained in the same manner as in Example 1 was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, PVP having a weight average molecular weight of 10,000 was added to obtain a uniform film forming stock solution. Each addition amount was prepared to be 10% by mass of polymer, 65% by mass of NMP, and 25% by mass of PVP. This polymer solution was cast, precipitated, stretched, dried, and heat treated under the conditions shown in Table 1 to obtain a porous film.

以下、実施例1と同様にコート層を形成した。   Thereafter, a coat layer was formed in the same manner as in Example 1.

(比較例1)
実施例1と同様にして得たポリマーを、N−メチル−2−ピロリドンに溶解させた後、重量平均分子量が10,000のPVPを加え、均一に完全相溶した製膜原液を得た。それぞれの添加量は、ポリマー10質量%、NMP75質量%、PVP15質量%となるように調製した。このポリマー溶液を、表1に示す条件にて流延、析出、延伸、乾燥、熱処理を行い多孔質膜とした。
(Comparative Example 1)
After the polymer obtained in the same manner as in Example 1 was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, PVP having a weight average molecular weight of 10,000 was added to obtain a uniform film forming stock solution. Each addition amount was prepared to be 10% by mass of polymer, 75% by mass of NMP, and 15% by mass of PVP. This polymer solution was cast, precipitated, stretched, dried, and heat treated under the conditions shown in Table 1 to obtain a porous film.

以下、実施例1と同様にコート層を形成した。   Thereafter, a coat layer was formed in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
実施例1と同様にして得たポリマーを、N−メチル−2−ピロリドンに溶解させた後、重量平均分子量が300のポリエチレングリコール(以下、PEGと記す)を加え、均一に完全相溶した製膜原液を得た。それぞれの添加量は、ポリマー10質量%、NMP70質量%、PEG20質量%となるように調製した。このポリマー溶液を、表1に示す条件にて流延、析出、延伸、乾燥、熱処理を行い多孔質膜とした。
(Comparative Example 2)
A polymer obtained in the same manner as in Example 1 was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, and then a polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 300 (hereinafter referred to as PEG) was added to make the polymer completely and completely compatible. A membrane stock solution was obtained. Each addition amount was prepared to be 10% by mass of polymer, 70% by mass of NMP, and 20% by mass of PEG. This polymer solution was cast, precipitated, stretched, dried, and heat treated under the conditions shown in Table 1 to obtain a porous film.

以下、実施例1と同様にコート層を形成した。   Thereafter, a coat layer was formed in the same manner as in Example 1.

(比較例3)
実施例4と同様にして得たポリマー溶液を、表1に示す条件にて流延、析出、延伸、乾燥、熱処理を行い多孔質膜とした。
(Comparative Example 3)
The polymer solution obtained in the same manner as in Example 4 was cast, precipitated, stretched, dried, and heat treated under the conditions shown in Table 1 to obtain a porous membrane.

以下、実施例1と同様にコート層を形成した。
シャットダウン作動温度測定において、130℃で内部電気抵抗が極大化したが、その後低下、シャットダウンは得られなかった。
Thereafter, a coat layer was formed in the same manner as in Example 1.
In the shutdown operation temperature measurement, the internal electric resistance was maximized at 130 ° C., but thereafter it was lowered and shutdown was not obtained.

(比較例4)
脱水したN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPと記す)に、ジアミン全量に対して80モル%に相当するメタパラフェニレンジアミンと、ジアミン全量に対して20モル%に相当する4,4’−ジアミノジフェニルエーテルとを溶解させ、これにジアミン全量に対して98.5モル%に相当する2−クロルテレフタル酸クロリドを添加し、2時間撹拌により重合し、芳香族ポリアミドの溶液を得た。重合開始時の溶液温度は4℃で、CTPCを10等分し、10分間隔で添加することにより、重合中の温度上昇を28℃までに抑えた。この溶液を水とともにミキサーに投入し、攪拌しながらポリマーを沈殿させて、取り出した。
(Comparative Example 4)
To dehydrated N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP), metaparaphenylenediamine corresponding to 80 mol% with respect to the total amount of diamine and 4,4 ′ corresponding to 20 mol% with respect to the total amount of diamine. -Diaminodiphenyl ether was dissolved, 2-chloro terephthalic acid chloride corresponding to 98.5 mol% with respect to the total amount of diamine was added thereto, and polymerized by stirring for 2 hours to obtain an aromatic polyamide solution. The solution temperature at the start of the polymerization was 4 ° C., CTPC was divided into 10 equal parts and added at 10 minute intervals to suppress the temperature rise during the polymerization to 28 ° C. This solution was put into a mixer together with water, and the polymer was precipitated while stirring, and then taken out.

このポリマーを、N−メチル−2−ピロリドンに溶解させた後、重量平均分子量が60,000のポリビニルピロリドン(以下、PVPと記す)を加え、均一に完全相溶した製膜原液を得た。それぞれの添加量は、ポリマー10質量%、NMP88質量%、PVP2質量%となるように調製した。   After this polymer was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, polyvinylpyrrolidone (hereinafter referred to as PVP) having a weight average molecular weight of 60,000 was added to obtain a uniform film forming stock solution. Each addition amount was prepared to be 10% by mass of the polymer, 88% by mass of NMP, and 2% by mass of PVP.

この製膜原液を、ダイコーターで100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み約120μmの膜状に塗布し、温度30℃、相対湿度85%RHの調湿空気中で2分間処理した。次に、失透した多孔質層を剥離後、60℃の水浴に2分間導入し、溶媒の抽出を行った。続いて、テンター中で最初は90℃で1分乾燥を行った。最後に、幅方向はそのままで、250℃で2分間の熱処理を行い、多孔質膜を得た。   This film-forming stock solution was coated on a 100 μm polyethylene terephthalate film in a film shape with a thickness of about 120 μm with a die coater and treated for 2 minutes in humidity-conditioned air at a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 85% RH. Next, the devitrified porous layer was peeled off, and then introduced into a 60 ° C. water bath for 2 minutes to extract the solvent. Subsequently, drying was performed at 90 ° C. for 1 minute in the tenter. Finally, heat treatment was performed at 250 ° C. for 2 minutes while maintaining the width direction, and a porous film was obtained.

ついで、塗剤として、三井化学(株)製ケミパール“W100”(融点128℃)を80質量部と、同じくケミパール“EP150H”(融点115℃)を20質量部、イオン交換水80質量部、エタノール(特級)20質量部を混合した懸濁液を準備した。塗剤をマイヤーバーにてポリエチレンテレフタレートフィルムと接していない面にコーティングし、その後70℃の熱風オーブン中で1分間乾燥させることで、トータル厚み22μm、コート層厚み3μmの多孔性フィルムを得た。   Next, as a coating agent, 80 parts by mass of Chemipearl “W100” (melting point: 128 ° C.) manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd., 20 parts by mass of Chemipearl “EP150H” (melting point: 115 ° C.), 80 parts by mass of ion-exchanged water, ethanol (Special grade) A suspension mixed with 20 parts by mass was prepared. The coating was coated on the surface not in contact with the polyethylene terephthalate film with a Mayer bar, and then dried in a hot air oven at 70 ° C. for 1 minute to obtain a porous film having a total thickness of 22 μm and a coating layer thickness of 3 μm.

主な製造条件を表1に、評価結果を表2、3に示した。   The main production conditions are shown in Table 1, and the evaluation results are shown in Tables 2 and 3.

本発明は、フィルター、分離膜、電池用セパレーター、プリント基板などに好適に使用できる芳香族ポリアミド多孔質膜に関するが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。   The present invention relates to an aromatic polyamide porous membrane that can be suitably used for filters, separation membranes, battery separators, printed circuit boards, and the like, but the application range is not limited thereto.

1:樹脂組成物
2:連続孔
3:樹脂組成物
4:ストレートホール
5:樹脂組成物
6:ストレートホールが湾曲あるいは分岐した貫通孔
7:樹脂組成物
8:ごく細い経路でつながっている球状あるいは円盤状の空孔
1: Resin composition 2: Continuous hole 3: Resin composition 4: Straight hole 5: Resin composition 6: Through hole in which straight hole is curved or branched 7: Resin composition 8: Spherical shape connected by a very thin path or Disk-shaped holes

Claims (7)

連続孔を有する三次元網目構造を備え、少なくとも片面の開口密度が5個〜1,000個/10μmであり、かつ60°入射における光沢度が20〜120%である芳香族ポリアミド多孔質膜。 Aromatic polyamide porous membrane having a three-dimensional network structure having continuous pores, an opening density of at least one surface of 5 to 1,000 / 10 μm 2 , and a glossiness of 20 to 120% at 60 ° incidence . 単層膜である、請求項1に記載の芳香族ポリアミド多孔質膜。 The aromatic polyamide porous membrane according to claim 1, which is a single layer membrane. ガーレ透気度が0.5〜1,000秒/100mlである、請求項1または2に記載の芳香族ポリアミド多孔質膜。 The aromatic polyamide porous membrane according to claim 1 or 2, wherein the Gurley air permeability is 0.5 to 1,000 seconds / 100 ml. 請求項1〜3のいずれかに記載の芳香族ポリアミド多孔質膜を用いてなる電池用セパレーター。 The separator for batteries which uses the aromatic polyamide porous membrane in any one of Claims 1-3. 請求項1〜3のいずれかに記載の芳香族ポリアミド多孔質膜の、開口密度が5個〜1,000個/10μmであり、かつ60°入射における光沢度が20〜120%である表面に熱可塑性樹脂層を設けた多孔性フィルム。 The surface of the aromatic polyamide porous membrane according to any one of claims 1 to 3, having an opening density of 5 to 1,000 pieces / 10 μm 2 and a glossiness of 20 to 120% at 60 ° incidence. A porous film provided with a thermoplastic resin layer. ガーレ透気度が10〜500秒/100mlである、請求項5に記載の多孔性フィルム。 The porous film according to claim 5, wherein the Gurley air permeability is 10 to 500 seconds / 100 ml. 請求項5または6に記載の多孔性フィルムを用いてなる電池用セパレーター。 A battery separator comprising the porous film according to claim 5.
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