JP6698326B2 - Multilayer porous film and separator for electricity storage device - Google Patents

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Description

本発明は、多層多孔膜及びそれを用いた蓄電デバイス用セパレータに関する。   The present invention relates to a multilayer porous film and a power storage device separator using the same.

近年、リチウムイオン電池により代表される非水電解液電池の開発が、活発に行われていた。通常、非水電解液電池には、微多孔膜(セパレータ)が正負極間に設けられている。このようなセパレータは、正負極間の直接的な接触を防ぎ、かつ微多孔中に保持した電解液を通じイオンを透過させる機能を有する。   In recent years, non-aqueous electrolyte batteries represented by lithium-ion batteries have been actively developed. Usually, in a non-aqueous electrolyte battery, a microporous membrane (separator) is provided between the positive and negative electrodes. Such a separator has a function of preventing direct contact between the positive and negative electrodes and a function of allowing ions to permeate through the electrolytic solution held in the micropores.

非水電解液電池のサイクル特性又は安全性を向上するために、セパレータの改良が検討されている。例えば、特許文献1では、放電特性及び安全性に優れた二次電池を提供することを目的として、多孔質膜上に反応性ポリマーを塗布して乾燥することにより得られる接着剤担持多孔質フィルムが、提案されている。   In order to improve the cycle characteristics or safety of non-aqueous electrolyte batteries, improvement of separators has been studied. For example, in Patent Document 1, for the purpose of providing a secondary battery having excellent discharge characteristics and safety, an adhesive-carrying porous film obtained by coating a porous polymer with a reactive polymer and drying the polymer. Has been proposed.

近年、ポータブル機器の小型化及び薄型化により、リチウムイオン二次電池などの蓄電デバイスにも小型化及び薄型化が求められていた。一方で、ポータブル機器を長時間携帯することを可能にするために、体積エネルギー密度を向上させることによる蓄電デバイスの高容量化も図られている。   In recent years, as portable devices have become smaller and thinner, power storage devices such as lithium-ion secondary batteries have also been required to be smaller and thinner. On the other hand, in order to make it possible to carry a portable device for a long time, the capacity of an electricity storage device has been increased by improving the volume energy density.

ここで、セパレータには、異常加熱した場合には速やかに電池反応が停止される特性(ヒューズ特性)、高温になっても形状を維持して正極物質と負極物質が直接反応する危険な事態を防止する性能(ショート特性)等、従来から求められている安全性に関する性能に加え、充放電電流の均一化及びリチウムデンドライト抑制の観点から、電極との接着性の向上が求められている。   Here, in the separator, there is a characteristic that the battery reaction is quickly stopped when abnormally heated (fuse characteristic), and there is a dangerous situation that the positive electrode material and the negative electrode material directly react while maintaining the shape even at high temperature. In addition to performance related to safety that has been conventionally required such as prevention performance (short-circuit property), improvement in adhesiveness with electrodes is required from the viewpoint of uniform charging/discharging current and suppression of lithium dendrite.

セパレータと電池電極との密接性を良くすることにより、充放電電流の不均一化が起こり難くなり、また、リチウムデンドライトが析出し難くなるため、結果として充放電サイクル寿命を長くすることが可能となる。   By improving the close contact between the separator and the battery electrode, nonuniform charge/discharge current is less likely to occur, and lithium dendrite is less likely to deposit, resulting in a longer charge/discharge cycle life. Become.

このような事情のもと、セパレータに接着性を持たせる試みとして、ポリオレフィン微多孔膜に、接着性のポリマーを塗工する試みが行われている(例えば、特許文献1,2参照)。   Under these circumstances, attempts have been made to coat the polyolefin microporous film with an adhesive polymer as an attempt to impart adhesiveness to the separator (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平11−0260341号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-0260341 特開2007−059271号公報JP, 2007-059271, A 特開2011−054502号公報JP, 2011-054502, A 国際公開第03/012896号International Publication No. 03/012896 特表2006−525624号公報Japanese Patent Publication No. 2006-525624 特表2011−512005号公報Special table 2011-512005 gazette 国際公開第2014/017651号International Publication No. 2014/017651 国際公開第2011/040562号International Publication No. 2011/0405062

特許文献1のセパレータでは、多孔膜に架橋ポリマーを塗工して、電極との接着性を発現することを提案している。   In the separator of Patent Document 1, it is proposed that a porous film be coated with a crosslinked polymer to exhibit adhesiveness with an electrode.

しかしながら、接着性を向上させるためには接着層の厚みを上げるが、べたつき性が悪化してハンドリング時に不具合を生じてしまう。接着層の厚みを下げると、ハンドリング性は向上するが、必要な接着強度が得られない。   However, although the thickness of the adhesive layer is increased in order to improve the adhesiveness, the stickiness deteriorates and a problem occurs during handling. When the thickness of the adhesive layer is reduced, the handling property is improved, but the required adhesive strength cannot be obtained.

特許文献2のセパレータでは、セパレータ上に反応性の架橋ポリマーを塗工して、電極に貼付して、電池を組み立てた後、電解液中に架橋開始剤を添加してポリマーの架橋反応を進めて接着性を高めることが提案されている。   In the separator of Patent Document 2, after coating a reactive cross-linked polymer on the separator and attaching it to the electrode to assemble a battery, a cross-linking initiator is added to the electrolytic solution to advance the cross-linking reaction of the polymer. It has been proposed to increase the adhesiveness.

しかしながら、反応性ポリマーと多孔膜との接着性が十分ではなく、電池組立時に必要な接着性が不足して、組立に不具合を生じることがある。また、電解液に添加した架橋剤の反応を均一に行うことが困難であり、電池内で接着性の不足する部分が発生する可能性がある。   However, the adhesiveness between the reactive polymer and the porous film is not sufficient, and the adhesiveness required during battery assembly may be insufficient, causing a problem in assembly. Further, it is difficult to uniformly carry out the reaction of the cross-linking agent added to the electrolytic solution, and there is a possibility that a portion having insufficient adhesiveness may occur in the battery.

特許文献3のセパレータでは、感熱接着特性を有するポリマーを多孔膜に塗工して、貼付前の取扱時ではべたつきがなく、かつ加熱接着時に高接着性が得られることが記述されている。   In the separator of Patent Document 3, it is described that a polymer having a heat-sensitive adhesive property is applied to a porous film so that it is not sticky during handling before sticking, and high adhesiveness is obtained during heat bonding.

しかしながら、セパレータが異常加熱した場合には、セパレータの形状が変化して電池機能が停止するような特性を有しているので、組立工程内でセパレータを加熱することは品質を低下させる可能性がある。   However, when the separator is abnormally heated, it has a characteristic that the shape of the separator changes and the battery function is stopped, so heating the separator in the assembly process may deteriorate the quality. is there.

特許文献1〜3に記載された微多孔膜はいずれも、電池を捲回する際のハンドリング性又は接着性を両立できず、改善の余地を有する。   All of the microporous membranes described in Patent Documents 1 to 3 are not compatible with handling property or adhesiveness when winding a battery, and have room for improvement.

特許文献4では、ポリマーが溶解していないポリマー分散液を多孔膜上に塗工して、多孔膜上に部分的に接着層を存在させることが提案されている。特許文献5では、グラビア印刷ロールを用いて、規則的な形状で接着剤塗工部分と接着剤非塗工部分を存在させることが提案されている。特許文献6では、多孔膜上の無機膜の表面に、規定のドットパターンを持つ接着層を塗工することが提案されている。特許文献4〜6に記載の技術を用いることにより、電池を捲回する際のハンドリング性と接着性の両立が可能となる。   Patent Document 4 proposes that a polymer dispersion liquid in which a polymer is not dissolved is applied onto a porous film so that an adhesive layer partially exists on the porous film. Patent Document 5 proposes that a gravure printing roll be used to allow the adhesive-coated portion and the adhesive-uncoated portion to exist in a regular shape. Patent Document 6 proposes coating an adhesive layer having a prescribed dot pattern on the surface of an inorganic film on a porous film. By using the techniques described in Patent Documents 4 to 6, it is possible to achieve both handling properties and adhesiveness when winding the battery.

特許文献7では、多孔膜上の接着樹脂層が20℃以上と20℃未満の2つのガラス転移温度ピークを持ち、かつドットパターンの海島構造を取ることが提案されている。特許文献8では、数平均粒径が0.4μm以上10μm未満で、かつガラス転移点が65℃以上のポリマー粒子A、及び数平均粒径が0.04μm以上0.3μm未満で、かつガラス転移点が15℃以下のポリマー粒子Bを含む二次電池用多孔膜が開示されている。   Patent Document 7 proposes that the adhesive resin layer on the porous film has two glass transition temperature peaks of 20° C. or higher and lower than 20° C. and has a dot-pattern sea-island structure. In Patent Document 8, polymer particles A having a number average particle size of 0.4 μm or more and less than 10 μm and a glass transition point of 65° C. or more, and a number average particle size of 0.04 μm or more and less than 0.3 μm and a glass transition A porous film for a secondary battery containing polymer particles B having a point of 15° C. or lower is disclosed.

しかしながら、特許文献4〜8に記載の接着層を用いたセパレータでは、樹脂が塗工された部分のリチウムイオン透過性が著しく低下して、電池の充放電の性能が低下してしまう。   However, in the separator using the adhesive layer described in Patent Documents 4 to 8, the lithium ion permeability of the resin-coated portion is significantly reduced, and the charge/discharge performance of the battery is reduced.

そこで、本発明は、電池の捲回時のハンドリング性と接着性を両立しつつ、リチウムイオン透過性に優れた多層多孔膜、前記多層多孔膜から成る蓄電デバイス用セパレータ、及び前記蓄電デバイス用セパレータを用いた蓄電デバイスを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a multilayer porous film having excellent lithium ion permeability while achieving both handleability and adhesiveness during winding of a battery, a power storage device separator comprising the multilayer porous film, and the power storage device separator. An object of the present invention is to provide a power storage device using the.

本発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意検討を重ねた結果、ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも1つの最外表面に、平均粒径500nm以上2000nm以下の粒状熱可塑性ポリマーを分散して存在させて、海島構造を含む熱可塑性ポリマー被覆層を設けることにより、前記課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は以下の通りである。
[1] ポリオレフィン微多孔膜と、前記ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも1つの最外表面の少なくとも一部を被覆する熱可塑性ポリマー被覆層とを有する多層多孔膜であって、
前記熱可塑性ポリマー被覆層には、平均粒径が500nm以上2000nm以下の粒状熱可塑性ポリマーが分散して存在し、
前記最外表面には、前記粒状熱可塑性ポリマーを含む部分と前記粒状熱可塑性ポリマーを含まない部分とを含む海島構造が形成されている、
多層多孔膜。
[2] 前記粒状熱可塑性ポリマーが、シード粒子の製造後、さらにシード重合を行うことにより得られる、[1]に記載の多層多孔膜。
[3] 前記粒状熱可塑性ポリマーの平均粒径が、1000nm以上2000nm以下である、[1]又は[2]に記載の多層多孔膜。
[4] 前記粒状熱可塑性ポリマーのガラス転移温度(Tg)が、20℃以下である、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の多層多孔膜。
[5] 下記式(1):
{式中、「ボロノイ多角形面積」は、前記多層多孔膜の視野において、前記粒状熱可塑性ポリマーをボロノイ分割に供して得られる個々の多角形の面積であり、かつ「視野中のボロノイ多角形面積の平均値」は、前記視野において得られる全てのボロノイ多角形面積の平均値である。}
で表される規格化面積の最低値が、0.3以上である、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の多層多孔膜。
[6] 前記多層多孔膜の最表面に対して、アルミ箔を、温度25℃及び圧力5MPaで3分間加圧した後の剥離強度が、8gf/cm以下である、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の多層多孔膜。
[7] 前記多層多孔膜の最表面に対して、アルミ箔を、温度80℃及び圧力10MPaで3分間加圧した後の剥離強度が、10gf/cm以上である、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の多層多孔膜。
[8] 前記ポリオレフィン微多孔膜と前記熱可塑性ポリマー被覆層との90°剥離強度が、6gf/mm以上である、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の多層多孔膜。
[9] 前記熱可塑性ポリマー被覆層によって被覆される前記ポリオレフィン微多孔膜の面積割合が、前記ポリオレフィン微多孔膜の全表面積100%に対して、95%以下である、[1]〜[8]のいずれか1項に記載の多層多孔膜。
[10] 前記熱可塑性ポリマー被覆層によって被覆される前記ポリオレフィン微多孔膜の面積割合が、前記ポリオレフィン微多孔膜の全表面積100%に対して、50%以下である、[1]〜[9]のいずれか1項に記載の多層多孔膜。
[11] [1]〜[10]のいずれか1項に記載の多層多孔膜から成る蓄電デバイス用セパレータ。
[12] [11]に記載の蓄電デバイス用セパレータと電極とが積層した、積層体。
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have made a granular thermoplastic polymer having an average particle size of 500 nm or more and 2000 nm or less dispersed and present on at least one outermost surface of a polyolefin microporous film. Then, it was found that the above problem can be solved by providing a thermoplastic polymer coating layer having a sea-island structure.
That is, the present invention is as follows.
[1] A multilayer porous membrane having a polyolefin microporous membrane and a thermoplastic polymer coating layer coating at least a part of at least one outermost surface of the polyolefin microporous membrane,
In the thermoplastic polymer coating layer, a granular thermoplastic polymer having an average particle size of 500 nm or more and 2000 nm or less is dispersed and present,
On the outermost surface, a sea-island structure including a portion containing the granular thermoplastic polymer and a portion not containing the granular thermoplastic polymer is formed,
Multilayer porous membrane.
[2] The multilayer porous membrane according to [1], wherein the granular thermoplastic polymer is obtained by further carrying out seed polymerization after the production of seed particles.
[3] The multilayer porous membrane according to [1] or [2], wherein the average particle diameter of the granular thermoplastic polymer is 1000 nm or more and 2000 nm or less.
[4] The multilayer porous membrane according to any one of [1] to [3], wherein the glass transition temperature (Tg) of the granular thermoplastic polymer is 20°C or lower.
[5] The following formula (1):
{In the formula, "Voronoi polygon area" is the area of each polygon obtained by subjecting the granular thermoplastic polymer to Voronoi division in the visual field of the multilayer porous membrane, and "Voronoi polygon in visual field". "Average area value" is the average value of all Voronoi polygon areas obtained in the field of view. }
The minimum value of the standardized area represented by is 0.3 or more, The multilayer porous membrane as described in any one of [1]-[4].
[6] The peel strength after pressing the aluminum foil on the outermost surface of the multilayer porous film at a temperature of 25° C. and a pressure of 5 MPa for 3 minutes is 8 gf/cm or less, [1] to [5] The multilayer porous membrane according to any one of 1.
[7] The peel strength after pressing the aluminum foil on the outermost surface of the multilayer porous film at a temperature of 80° C. and a pressure of 10 MPa for 3 minutes is 10 gf/cm or more, [1] to [5] The multilayer porous membrane according to any one of 1.
[8] The multilayer porous film according to any one of [1] to [7], wherein the 90° peel strength between the polyolefin microporous film and the thermoplastic polymer coating layer is 6 gf/mm or more.
[9] The area ratio of the polyolefin microporous membrane covered with the thermoplastic polymer coating layer is 95% or less based on 100% of the total surface area of the polyolefin microporous membrane, [1] to [8]. The multilayer porous membrane according to any one of 1.
[10] The area ratio of the polyolefin microporous membrane covered with the thermoplastic polymer coating layer is 50% or less with respect to 100% of the total surface area of the polyolefin microporous membrane, [1] to [9]. The multilayer porous membrane according to any one of 1.
[11] A separator for an electricity storage device, which comprises the multilayer porous film according to any one of [1] to [10].
[12] A laminate in which the separator for an electricity storage device according to [11] and an electrode are laminated.

本発明によれば、電極との接着性とハンドリング性とを両立して、かつ蓄電デバイス用セパレータとして使用して蓄電デバイスを形成したときに蓄電デバイスのサイクル及び/又はレート特性が優れる多層多孔膜、前記多層多孔膜から成る蓄電デバイス用セパレータ、及び前記蓄電デバイス用セパレータを用いた蓄電デバイスを提供することができる。   According to the present invention, a multilayer porous film having both excellent adhesiveness with an electrode and handleability, and excellent cycle and/or rate characteristics of an electricity storage device when used as a separator for an electricity storage device to form an electricity storage device. It is possible to provide a power storage device separator comprising the multilayer porous film, and a power storage device using the power storage device separator.

図1は、ポリマー層の表面を観察した写真の一例を示す。FIG. 1 shows an example of a photograph of the surface of the polymer layer. 図2は、図1の観察視野に含まれる熱可塑性ポリマーを、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に特定した結果の一例を示す。FIG. 2 shows an example of the result of automatically specifying the thermoplastic polymer contained in the observation visual field of FIG. 1 by using image processing software. 図3は、図2で特定された複数の粒子をボロノイ分割に供してボロノイ多角形を得た結果の一例を示す。FIG. 3 shows an example of a result obtained by subjecting the plurality of particles specified in FIG. 2 to Voronoi division to obtain a Voronoi polygon.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と言う。)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施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。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified and implemented within the scope of the gist thereof.

[多層多孔膜]
本実施形態に係る多層多孔膜は、ポリオレフィン微多孔膜と、該ポリオレフィン多孔膜の少なくとも1つの最外表面の少なくとも一部を被覆する熱可塑性ポリマー被覆層とを有する。所望により、多層多孔膜は、フィラー多孔層をさらに有してよい。
[Multilayer porous film]
The multilayer porous membrane according to the present embodiment includes a polyolefin microporous membrane and a thermoplastic polymer coating layer that coats at least a part of at least one outermost surface of the polyolefin porous membrane. If desired, the multilayer porous membrane may further have a filler porous layer.

本実施形態に係る多層多孔膜では、熱可塑性ポリマー被覆層に、平均粒径が500nm以上2000nm以下の粒状熱可塑性ポリマーが分散して存在する。   In the multilayer porous membrane according to the present embodiment, the granular thermoplastic polymer having an average particle diameter of 500 nm or more and 2000 nm or less is dispersed and present in the thermoplastic polymer coating layer.

本実施形態に係る多層多孔膜では、ポリオレフィン多孔膜の少なくとも1つの最外表面に、粒状熱可塑性ポリマーを含む部分と粒状熱可塑性ポリマーを含まない部分とを含む海島構造が、形成されている。多層多孔膜は、少なくとも1つの最外表面に海島構造を有することにより、ハンドリング性、接着性又はリチウムイオン透過性に優れる傾向にある。   In the multilayer porous membrane according to this embodiment, a sea-island structure including a portion containing a granular thermoplastic polymer and a portion not containing a granular thermoplastic polymer is formed on at least one outermost surface of the polyolefin porous membrane. Since the multilayer porous membrane has a sea-island structure on at least one outermost surface, it tends to be excellent in handleability, adhesiveness or lithium ion permeability.

熱可塑性ポリマー被覆層、ポリオレフィン微多孔膜及びフィラー多孔層について以下に説明する。   The thermoplastic polymer coating layer, the polyolefin microporous membrane and the filler porous layer will be described below.

[熱可塑性ポリマー被覆層]
本実施形態に係る多層多孔膜は、ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも1つの最外表面の少なくとも一部、特に、ポリオレフィン微多孔膜の片面又は両面の少なくとも一部を被覆する熱可塑性ポリマー被覆層を有する。
[Thermoplastic polymer coating layer]
The multilayer porous membrane according to the present embodiment has a thermoplastic polymer coating layer that coats at least a part of at least one outermost surface of the polyolefin microporous membrane, particularly at least a portion of one side or both sides of the polyolefin microporous membrane. ..

(熱可塑性ポリマー被覆層の構造)
熱可塑性ポリマー被覆層は、ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも1つの最外表面の少なくとも一部に平均粒径500nm以上2000nm以下の粒状熱可塑性ポリマーが均一に分散して存在する層である。
(Structure of thermoplastic polymer coating layer)
The thermoplastic polymer coating layer is a layer in which a granular thermoplastic polymer having an average particle diameter of 500 nm or more and 2000 nm or less is uniformly dispersed and present on at least a part of at least one outermost surface of the polyolefin microporous film.

(熱可塑性ポリマーの含有量)
本実施形態における熱可塑性ポリマーの含有量は、ポリオレフィン微多孔膜との接着力を向上させる一方で、ポリオレフィン微多孔膜の孔の目詰まりによるサイクル特性(透過性)の低下を抑制する観点から、0.05g/m以上1.0g/m以下が好ましく、より好ましくは0.07g/m以上0.8g/m以下であり、さらに好ましくは0.1g/m以上0.7g/m以下である。熱可塑性ポリマーの含有量は、塗工液のポリマー濃度又はポリマー溶液の塗布量を変更することにより調整されることができる。
(Content of thermoplastic polymer)
The content of the thermoplastic polymer in the present embodiment, while improving the adhesive force with the polyolefin microporous membrane, from the viewpoint of suppressing the deterioration of cycle characteristics (permeability) due to the clogging of the pores of the polyolefin microporous membrane, 0.05 g / m 2 or more 1.0 g / m 2 or less, more preferably 0.07 g / m 2 or more 0.8 g / m 2 or less, more preferably 0.1 g / m 2 or more 0.7g /M 2 or less. The content of the thermoplastic polymer can be adjusted by changing the polymer concentration of the coating liquid or the coating amount of the polymer solution.

熱可塑性ポリマーは2つ以上のガラス転移温度を有することが好ましい。例えば、2種類以上の熱可塑性ポリマーをブレンドする方法や、コアシェル構造を備える熱可塑性ポリマーを使用する方法によって達成できるが、これらの方法に限定されない。コアシェル構造とは、中心部分に属するポリマーと、外殻部分に属するポリマーが異なる組成から成る、二重構造の形態をしたポリマーである。
特に、ポリマーブレンドやコアシェル構造は、ガラス転移温度の高いポリマーと低いポリマーを組み合せることにより、熱可塑性ポリマー全体のガラス転移温度を制御できる。また、熱可塑性ポリマー全体に複数の機能を付与できる。例えば、ブレンドの場合は、特にガラス転移温度を20℃以上の領域に持つポリマーと、ガラス転移温度を20℃未満の領域に持つポリマーを2種類以上ブレンドすることで、耐ベタツキ性とポリオレフィン微多孔膜への接着性を両立することができる。ブレンドする場合の混合比としてはガラス転移温度を20℃以上の領域に持つポリマーと、ガラス転移温度を20℃未満の領域に持つポリマーとの比が0.1:99.9〜99.9:0.1の範囲であることが好ましく、より好ましくは、5:95〜95:5であり、さらに好ましくは50:50〜95:5であり、よりさらに好ましくは60:40〜90:10である。コアシェル構造の場合は、外殻ポリマーを変えることによりポリオレフィン微多孔膜などの他の材料に対する接着性や相溶性の調整ができ、中心部分に属するポリマーを調整することで、例えば熱プレス後の電極への接着性を高めたポリマーに調整することができる。また、粘性の高いポリマーと弾性の高いポリマーとを組み合わせて粘弾性の制御をすることもできる。
The thermoplastic polymer preferably has two or more glass transition temperatures. For example, it can be achieved by a method of blending two or more kinds of thermoplastic polymers or a method of using a thermoplastic polymer having a core-shell structure, but is not limited to these methods. The core-shell structure is a polymer having a double structure in which the polymer belonging to the central part and the polymer belonging to the outer part have different compositions.
In particular, the polymer blend and the core-shell structure can control the glass transition temperature of the entire thermoplastic polymer by combining a polymer having a high glass transition temperature and a polymer having a low glass transition temperature. Moreover, a plurality of functions can be imparted to the whole thermoplastic polymer. For example, in the case of blending, in particular, by blending two or more kinds of polymers having a glass transition temperature in the range of 20°C or higher and a polymer having a glass transition temperature in the range of lower than 20°C, stickiness resistance and polyolefin microporosity The adhesion to the film can be compatible. As a mixing ratio in the case of blending, the ratio of the polymer having a glass transition temperature in the region of 20° C. or more to the polymer having a glass transition temperature in the region of less than 20° C. is 0.1:99.9 to 99.9: It is preferably in the range of 0.1, more preferably 5:95 to 95:5, still more preferably 50:50 to 95:5, and even more preferably 60:40 to 90:10. is there. In the case of the core-shell structure, the adhesiveness and compatibility with other materials such as the polyolefin microporous membrane can be adjusted by changing the outer shell polymer, and by adjusting the polymer belonging to the central part, for example, the electrode after hot pressing It is possible to adjust the polymer to have improved adhesiveness to. Further, viscoelasticity can be controlled by combining a polymer having high viscosity and a polymer having high elasticity.

本実施形態では、用いる熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうち少なくとも一つが20℃以上の領域に存在することにより、セパレータと電極との接着性及びハンドリング性に優れるという効果を奏する。用いる熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうち少なくとも一つが20℃以上120℃以下の領域に存在することが好ましく、より好ましくは50℃以上120℃以下である。上記範囲にガラス転移温度が存在することで、良好なハンドリング性を付与できる。さらに、電池作製時の加圧により発現する電極とセパレータ間の接着性を高めることができる。   In the present embodiment, at least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer used is in the region of 20° C. or higher, so that the adhesiveness and the handling property between the separator and the electrode are excellent. At least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer used is preferably in the range of 20°C or higher and 120°C or lower, and more preferably 50°C or higher and 120°C or lower. When the glass transition temperature is within the above range, good handleability can be imparted. Further, it is possible to enhance the adhesiveness between the electrode and the separator, which is manifested by the pressure applied during the production of the battery.

本実施形態では、用いる熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうち少なくとも一つが20℃未満の領域に存在することにより、微多孔膜との密着性に優れ、その結果、セパレータと電極との密着性に優れるという効果を奏する。用いる熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうち少なくとも一つが15℃以下の領域に存在することが好ましく、より好ましくは−30℃以上15℃以下の領域に存在する。   In the present embodiment, at least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer used is in the region of less than 20° C., so that the adhesiveness to the microporous film is excellent, and as a result, the adhesiveness to the separator and the electrode is improved. Has the effect of being excellent. At least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer used is preferably in the region of 15°C or lower, more preferably in the region of -30°C or higher and 15°C or lower.

(粒状熱可塑性ポリマー)
本実施形態における熱可塑性ポリマーの構造としては、多層多孔膜のハンドリング性、接着性及びリチウムイオン透過性の観点から、粒状が好ましい。
粒状熱可塑性ポリマーの中でも、コアシェル構造を備える粒状熱可塑性ポリマーがより好ましい。シェル側のポリマー及びコア側のポリマーは、特に限定されないが、シェル側のポリマーのガラス転移温度は、コア側のポリマーのガラス転移温度よりも低く、かつ20℃以下であることがより好ましい。シェル側のポリマーのガラス転移温度は、−30℃以上15℃以下であることが更に好ましい。
また、2種類以上の熱可塑性ポリマーをブレンドする場合は、シェル側のガラス転移温度が20℃以上の粒状熱可塑性ポリマーであってもよい。
ここで、熱可塑性ポリマーの「粒状」とは、走査型電子顕微鏡(SEM)の測定において、個々の熱可塑性ポリマーが輪郭を持った状態のことを指し、例えば、扁平形状であっても、球状であっても、多角形状等であってもよい。
(Granular thermoplastic polymer)
As the structure of the thermoplastic polymer in the present embodiment, granular particles are preferable from the viewpoint of handleability, adhesiveness and lithium ion permeability of the multilayer porous film.
Among the granular thermoplastic polymers, the granular thermoplastic polymer having a core-shell structure is more preferable. The shell-side polymer and the core-side polymer are not particularly limited, but the glass transition temperature of the shell-side polymer is lower than the glass transition temperature of the core-side polymer, and more preferably 20° C. or lower. The glass transition temperature of the shell-side polymer is more preferably -30°C or higher and 15°C or lower.
Further, when blending two or more kinds of thermoplastic polymers, a granular thermoplastic polymer having a shell-side glass transition temperature of 20° C. or higher may be used.
Here, the term “granular” of the thermoplastic polymer refers to a state in which each thermoplastic polymer has a contour in measurement by a scanning electron microscope (SEM), and for example, even if it is a flat shape, it is spherical. Or may be polygonal or the like.

(粒状熱可塑性ポリマーの平均粒子径)
粒状熱可塑性ポリマーの平均粒径は、多層多孔膜のハンドリング性、接着性及びリチウムイオン透過性の観点から、500nm以上2000nm以下であることが好ましく、1000nm以上2000nm以下であることがより好ましい。
粒状熱可塑性ポリマーの平均粒径を500nm以上に調整する方法、つまり、大粒径を有する粒状熱可塑性ポリマーの形成方法として、例えば、シード粒子の製造後、さらにシード重合を行うことによる粒径成長が挙げられる。具体的には、ラテックス粒子(シード粒子)を含む乳化液中にモノマーを滴下し、ラテックス粒子を核としたモノマーの重合を誘導する。シード重合では、重合反応を繰り返すことができる(多段階重合を行うことができる)ので、所望の大粒径のラテックス粒子を得ることができる。
(Average particle size of granular thermoplastic polymer)
The average particle size of the granular thermoplastic polymer is preferably 500 nm or more and 2000 nm or less, more preferably 1000 nm or more and 2000 nm or less, from the viewpoint of handling property, adhesiveness and lithium ion permeability of the multilayer porous film.
As a method of adjusting the average particle size of the granular thermoplastic polymer to 500 nm or more, that is, a method of forming a granular thermoplastic polymer having a large particle size, for example, after the production of seed particles, particle size growth by further performing seed polymerization Is mentioned. Specifically, a monomer is dropped into an emulsion containing latex particles (seed particles) to induce polymerization of the monomer with the latex particles as a nucleus. In the seed polymerization, the polymerization reaction can be repeated (multistep polymerization can be performed), and thus latex particles having a desired large particle size can be obtained.

(粒状熱可塑性ポリマーの面積割合)
本実施形態において、多層多孔膜の最表面に存在する熱可塑性ポリマーの全面積に対する粒状熱可塑性ポリマーの面積割合は、特に限定されないが、95%以下、90%以下、85%以下、80%以下、又は75%以下であることが好ましく、また、この面積割合は、10%以上、15%以上、又は20%以上であることが好ましい。より好ましくは、この面積割合は、10%以上95%以下である。多層多孔膜の最表面に存在する熱可塑性ポリマーの全面積に対する粒状熱可塑性ポリマーの面積割合Sは、以下の式:
S(%)=粒状熱可塑性ポリマーの面積÷多層多孔膜の最表面に存在する熱可塑性ポリマーの全面積
から算出される。
ここで、多層多孔膜の最表面に存在する熱可塑性ポリマーの全面積及び粒状熱可塑性ポリマーの面積は、実施例において後述する通り、多層多孔膜の最表面をSEM(倍率30000倍)で観察することによって測定される。
(Area ratio of granular thermoplastic polymer)
In the present embodiment, the area ratio of the granular thermoplastic polymer to the total area of the thermoplastic polymer present on the outermost surface of the multilayer porous film is not particularly limited, but is 95% or less, 90% or less, 85% or less, 80% or less. , Or 75% or less, and the area ratio is preferably 10% or more, 15% or more, or 20% or more. More preferably, the area ratio is 10% or more and 95% or less. The area ratio S of the granular thermoplastic polymer to the total area of the thermoplastic polymer existing on the outermost surface of the multilayer porous membrane is expressed by the following formula:
S (%)=area of granular thermoplastic polymer/total area of thermoplastic polymer present on the outermost surface of the multilayer porous membrane.
Here, the total area of the thermoplastic polymer existing on the outermost surface of the multilayer porous membrane and the area of the granular thermoplastic polymer are as described later in Examples, and the outermost surface of the multilayer porous membrane is observed by SEM (magnification: 30,000 times). It is measured by

(粒状熱可塑性ポリマーの規格化面積)
本実施形態では、粒状熱可塑性ポリマーの凝集度を評価するために、下記式(1):
{式中、「ボロノイ多角形面積」は、多層多孔膜の視野において、粒状熱可塑性ポリマーをボロノイ分割に供して得られる個々の多角形の面積であり、かつ「視野中のボロノイ多角形面積の平均値」は、前記視野において得られる全てのボロノイ多角形面積の平均値である。}
で表される規格化面積を算出することができる。
本実施形態に係る多層多孔膜では、多層多孔膜と電極との剥離強度、及び多孔膜を含む電池のサイクル特性の観点から、規格化面積の最低値が、0.3以上、0.4以上、又は0.5以上であることが好ましい。式(1)におけるボロノイ多角形面積、視野中のボロノイ多角形面積の平均値、及び規格化面積は、実施例において後述する通り、多層多孔膜の特定の視野をボロノイ分割に供することにより算出されることができる。
(Standardized area of granular thermoplastic polymer)
In this embodiment, in order to evaluate the degree of aggregation of the granular thermoplastic polymer, the following formula (1):
{In the formula, "Voronoi polygonal area" is the area of each polygon obtained by subjecting the granular thermoplastic polymer to Voronoi division in the field of view of the multilayer porous film, and "the Voronoi polygonal area in the field of view". "Average value" is the average value of all Voronoi polygonal areas obtained in the field of view. }
The normalized area represented by can be calculated.
In the multilayer porous membrane according to the present embodiment, the minimum normalized area is 0.3 or more, 0.4 or more from the viewpoint of peel strength between the multilayer porous membrane and the electrode and cycle characteristics of the battery including the porous membrane. , Or 0.5 or more is preferable. The Voronoi polygon area in Formula (1), the average value of the Voronoi polygon areas in the visual field, and the normalized area are calculated by subjecting a specific visual field of the multilayer porous membrane to Voronoi division, as described later in Examples. You can

〔熱可塑性ポリマー〕
本実施形態で使用される熱可塑性ポリマーは、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、α−ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂;ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマー又はこれらを含むコポリマー;ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエンをモノマー単位として含むジエン系ポリマー又はこれらを含むコポリマー及びその水素化物;アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステルなどをモノマー単位として含むアクリル系ポリマー又はこれらを含むコポリマー及びその水素化物;エチレンプロピレンラバー、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のゴム類;エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体;ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエステル等の融点及び/又はガラス転移温度が180℃以上の樹脂:並びにこれらの混合物等が挙げられる。
[Thermoplastic polymer]
The thermoplastic polymer used in the present embodiment is not particularly limited, but is, for example, a polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene or α-polyolefin; a fluoropolymer such as polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene, or a copolymer containing these; A diene polymer containing a conjugated diene such as butadiene or isoprene as a monomer unit, or a copolymer containing the same, and a hydride thereof; an acrylic polymer containing an acrylic ester, a methacrylic acid ester, or the like as a monomer unit, or a copolymer containing these and a hydrogen thereof Compounds; rubbers such as ethylene propylene rubber, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate; cellulose derivatives such as ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose; polyphenylene ether, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyamideimide, Examples thereof include resins having a melting point and/or glass transition temperature of 180° C. or higher such as polyamide and polyester: and mixtures thereof.

上記熱可塑性ポリマーのうち、ジエン系ポリマー、アクリル系ポリマー又はフッ素系ポリマーは、電極活物質との結着性、強度、及び柔軟性に優れるので好ましい。   Among the above-mentioned thermoplastic polymers, a diene-based polymer, an acrylic-based polymer or a fluorine-based polymer is preferable because it is excellent in binding property with an electrode active material, strength and flexibility.

(ジエン系ポリマー)
ジエン系ポリマーは、特に限定されないが、例えば、ブタジエン、イソプレン等の、共役の二重結合を2つ有する共役ジエンモノマーを重合することにより得られるモノマー単位を含むポリマーである。
(Diene polymer)
The diene polymer is not particularly limited, but is a polymer containing a monomer unit obtained by polymerizing a conjugated diene monomer having two conjugated double bonds, such as butadiene and isoprene.

共役ジエンモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、1,3−ブタジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−フェニル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン、4,5−ジエチル−1,3−オクタジエン、3−ブチル−1,3−オクタジエンなどが挙げられる。これらは単独で重合しても共重合してもよい。   The conjugated diene monomer is not particularly limited, but for example, 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 2-phenyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 2 -Methyl-1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, 4,5-diethyl-1,3-octadiene, 3-butyl-1,3-octadiene and the like. These may be polymerized alone or may be copolymerized.

ジエン系ポリマー中の共役ジエンを重合することにより得られるモノマー単位の割合は、特に限定されないが、例えば、全ジエン系ポリマーの質量を基準として、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、更に好ましくは60質量%以上である。   The proportion of monomer units obtained by polymerizing the conjugated diene in the diene-based polymer is not particularly limited, but for example, based on the weight of the total diene-based polymer, preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass. Or more, More preferably, it is 60 mass% or more.

上記ジエン系ポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリブタジエン、ポリイソプレンなどの共役ジエンのホモポリマー及び共役ジエンと共重合可能なモノマーとのコポリマーが挙げられる。   The diene-based polymer is not particularly limited, and examples thereof include homopolymers of conjugated dienes such as polybutadiene and polyisoprene, and copolymers of the conjugated diene and a copolymerizable monomer.

共役ジエンと共重合可能なモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、後述の(メタ)アクリレートモノマー、又は下記のモノマー(以下、「その他のモノマー」ともいう。)が挙げられる。   The monomer copolymerizable with the conjugated diene is not particularly limited, but examples thereof include the below-mentioned (meth)acrylate monomer, and the following monomers (hereinafter, also referred to as “other monomers”).

「その他のモノマー」
その他のモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのα,β−不飽和ニトリル化合物;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸などの不飽和カルボン酸類;スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、t−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルナフタレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等のスチレン系モノマー;エチレン、プロピレン等のオレフィン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン原子含有モノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビエルエーテル等のビニルエーテル類;メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ブチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、イソプロペニルビニルケトン等のビニルケトン類;N−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル化合物;メチルアクリレート、メチルメタクリレート等のアクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステル化合物;β−ヒドロキシエチルアクリレート、β−ヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキシアルキル基含有化合物;アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などのアミド系モノマーなどが挙げられる。
これらの内の1種を使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
"Other monomers"
Other monomers are not particularly limited, and examples thereof include α,β-unsaturated nitrile compounds such as acrylonitrile and methacrylonitrile; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, and fumaric acid; styrene and chloro. Styrene monomers such as styrene, vinyltoluene, t-butylstyrene, vinylbenzoic acid, methyl vinylbenzoate, vinylnaphthalene, chloromethylstyrene, hydroxymethylstyrene, α-methylstyrene and divinylbenzene; olefins such as ethylene and propylene. Halogen atom-containing monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride; Vinyl acetates such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate and vinyl benzoate; Vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, butyl beer ether; methyl vinyl ketone, Vinyl ketones such as ethyl vinyl ketone, butyl vinyl ketone, hexyl vinyl ketone, and isopropenyl vinyl ketone; heterocyclic ring-containing vinyl compounds such as N-vinylpyrrolidone, vinyl pyridine and vinyl imidazole; acrylic acid esters such as methyl acrylate and methyl methacrylate; / Or methacrylic acid ester compound; hydroxyalkyl group-containing compounds such as β-hydroxyethyl acrylate and β-hydroxyethyl methacrylate; amide monomers such as acrylamide, N-methylol acrylamide, and acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. ..
One of these may be used, or two or more thereof may be used in combination.

(アクリル系ポリマー)
アクリル系ポリマーは、特に限定されないが、好ましくは(メタ)アクリレートモノマーを重合することにより得られるモノマー単位を含むポリマーである。
なお、本明細書において「(メタ)アクリル酸」とは「アクリル酸又はメタクリル酸」を示し、「(メタ)アクリレート」とは「アクリレート又はメタクリレート」を示す。
(Acrylic polymer)
The acrylic polymer is not particularly limited, but is preferably a polymer containing a monomer unit obtained by polymerizing a (meth)acrylate monomer.
In addition, in this specification, "(meth)acrylic acid" shows "acrylic acid or methacrylic acid", and "(meth)acrylate" shows "acrylate or methacrylate."

(メタ)アクリレートモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート;アミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリレートが挙げられる。   The (meth)acrylate monomer is not particularly limited, and examples thereof include methyl(meth)acrylate, ethyl(meth)acrylate, n-propyl(meth)acrylate, isopropyl(meth)acrylate, n-butyl(meth)acrylate, t. -Butyl (meth)acrylate, pentyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate Alkyl (meth)acrylates such as lauryl (meth)acrylate, n-tetradecyl (meth)acrylate and stearyl (meth)acrylate; hydroxyethyl (meth)acrylate, hydroxypropyl (meth)acrylate, hydroxybutyl (meth)acrylate and the like. Examples thereof include hydroxy group-containing (meth)acrylates; amino group-containing (meth)acrylates such as aminoethyl (meth)acrylate; and epoxy group-containing (meth)acrylates such as glycidyl (meth)acrylate.

(メタ)アクリレートモノマーを重合することにより得られるモノマー単位の割合は、特に限定されないが、アクリル系ポリマーの全質量を基準として、例えば40質量%以上、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。   The ratio of the monomer units obtained by polymerizing the (meth)acrylate monomer is not particularly limited, but is, for example, 40 mass% or more, preferably 50 mass% or more, more preferably 60 mass% based on the total mass of the acrylic polymer. It is at least mass%.

アクリル系ポリマーとしては、(メタ)アクリレートモノマーのホモポリマー、又は(メタ)アクリレートモノマーと、該(メタ)アクリレートモノマーと共重合可能なモノマーとのコポリマーが挙げられる。   Examples of the acrylic polymer include homopolymers of (meth)acrylate monomers, and copolymers of (meth)acrylate monomers and monomers copolymerizable with the (meth)acrylate monomers.

(メタ)アクリレートモノマーと共重合可能なモノマーとしては、上記ジエン系ポリマーの項目で列挙した「その他のモノマー」が挙げられ、これらの1種又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Examples of the monomer copolymerizable with the (meth)acrylate monomer include the "other monomers" listed in the item of the diene polymer, and one kind or a combination of two or more kinds thereof may be used.

(フッ素系ポリマー)
フッ素系ポリマーとしては、特に限定されないが、例えば、フッ化ビニリデンのホモポリマー、及びフッ化ビニリデンと共重合可能なモノマーとのコポリマーが挙げられる。フッ素系ポリマーは、電気化学的安定性の観点から好ましい。
(Fluorine-based polymer)
The fluorine-based polymer is not particularly limited, but examples thereof include a homopolymer of vinylidene fluoride and a copolymer of vinylidene fluoride and a copolymerizable monomer. Fluorine-based polymers are preferable from the viewpoint of electrochemical stability.

フッ化ビニリデンを重合することにより得られるモノマー単位の割合は、特に限定されないが、フッ素系ポリマーの全質量を基準として、例えば、40質量%以上、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上である。   The proportion of the monomer units obtained by polymerizing vinylidene fluoride is not particularly limited, but is, for example, 40 mass% or more, preferably 50 mass% or more, more preferably 60 mass% based on the total mass of the fluoropolymer. % Or more.

フッ化ビニリデンと共重合可能なモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、フッ化ビニル、テトラフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ヘキサフルオロイソブチレン、パーフルオロアクリル酸、パーフルオロメタクリル酸、アクリル酸又はメタクリル酸のフルオロアルキルエステル等のフッ素含有エチレン性不飽和化合物;シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル等のフッ素非含有エチレン性不飽和化合物;ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のフッ素非含有ジエン化合物等が挙げられる。   The monomer copolymerizable with vinylidene fluoride is not particularly limited, for example, vinyl fluoride, tetrafluoroethylene, trifluorochloroethylene, hexafluoropropylene, hexafluoroisobutylene, perfluoroacrylic acid, perfluoromethacrylic acid, Fluorine-containing ethylenically unsaturated compounds such as fluoroalkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid; fluorine-free ethylenically unsaturated compounds such as cyclohexyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether; fluorine-free diene compounds such as butadiene, isoprene, chloroprene, etc. Can be mentioned.

フッ素系ポリマーのうち、フッ化ビニリデンのホモポリマー、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレンコポリマー、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレンコポリマー等が好ましい。より好ましいフッ素系ポリマーは、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレンコポリマーであり、そのモノマー組成は、通常、フッ化ビニリデン30〜90質量%、テトラフルオロエチレン50〜9質量%、及びヘキサフルオロプロピレン20〜1質量%である。   Among the fluorine-based polymers, vinylidene fluoride homopolymers, vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene copolymers, vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymers, and the like are preferable. A more preferable fluorine-based polymer is vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymer, and its monomer composition is usually 30 to 90% by mass of vinylidene fluoride, 50 to 9% by mass of tetrafluoroethylene, and hexafluoro. Propylene is 20 to 1 mass %.

フッ素系ポリマーは、粒子の形態でよい。その場合、フッ素樹脂粒子は、単独で又は2種以上を混合して使用してもよい。   The fluoropolymer may be in the form of particles. In that case, the fluororesin particles may be used alone or in combination of two or more kinds.

(熱可塑性ポリマーの合成)
熱可塑性ポリマーを合成する際に使用するモノマーとして、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、スルホン酸基、アミド基及びシアノ基から成る群から選択される少なくとも1つの基を有するモノマーを使用してもよい。
(Synthesis of thermoplastic polymer)
As a monomer used when synthesizing a thermoplastic polymer, a monomer having at least one group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a sulfonic acid group, an amide group and a cyano group can be used. Good.

ヒドロキシル基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、ペンテンオール等のビニル系モノマーを挙げることができる。   The hydroxyl group-containing monomer is not particularly limited, and examples thereof include vinyl monomers such as pentenol.

カルボキシル基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸等のエチレン性二重結合を有する不飽和カルボン酸、ペンテン酸等のビニル系モノマーが挙げられる。   The monomer having a carboxyl group is not particularly limited, and examples thereof include unsaturated carboxylic acids having an ethylenic double bond such as (meth)acrylic acid and itaconic acid, and vinyl monomers such as pentenoic acid.

アミノ基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、メタクリル酸2−アミノエチル等が挙げられる。   The monomer having an amino group is not particularly limited, and examples thereof include 2-aminoethyl methacrylate.

スルホン酸基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、ビニルスルホン酸、メチルビニルスルホン酸、(メタ)アリススルホン酸、スチレンスルホン酸、(メタ)アクリル酸−2−スルホン酸エチル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、3−アリロキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸等が挙げられる。   The monomer having a sulfonic acid group is not particularly limited, and examples thereof include vinyl sulfonic acid, methyl vinyl sulfonic acid, (meth) alice sulfonic acid, styrene sulfonic acid, (meth) acrylic acid-2-ethyl sulfonate, 2- Examples thereof include acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid.

アミド基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等が挙げられる。   The amide group-containing monomer is not particularly limited, and examples thereof include acrylamide, methacrylamide, N-methylol acrylamide, and N-methylol methacrylamide.

シアノ基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−シアノエチルアクリレート等が挙げられる。   The monomer having a cyano group is not particularly limited, and examples thereof include acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-cyanoethyl acrylate, and the like.

本実施形態で用いる熱可塑性ポリマーは、ポリマーを単独で又は2種類以上混合して使用してもよいが、ポリマーを2種類以上含むことが好ましい。   The thermoplastic polymer used in the present embodiment may be used alone or as a mixture of two or more kinds, but it is preferable to include two or more kinds of polymers.

(熱可塑性ポリマーのガラス転移点)
本実施形態で用いる熱可塑性ポリマーは、セパレータと電極との接着性の点から、少なくとも1つのガラス転移温度が、20℃未満の領域に存在するという熱特性を有することが好ましい。ここで、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)で得られるDSC曲線から決定される。なお、本明細書では、ガラス転移温度を「Tg」と表現する場合もある。
(Glass transition point of thermoplastic polymer)
The thermoplastic polymer used in the present embodiment preferably has the thermal property that at least one glass transition temperature is in the region of less than 20° C. from the viewpoint of adhesiveness between the separator and the electrode. Here, the glass transition temperature is determined from a DSC curve obtained by differential scanning calorimetry (DSC). In this specification, the glass transition temperature may be expressed as "Tg".

具体的には、Tgは、DSC曲線における低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の変曲点における接線との交点により決定される。より詳細には、実施例に記載の方法を参照することができる。   Specifically, Tg is determined by the intersection of a straight line obtained by extending the low temperature side baseline in the DSC curve to the high temperature side and a tangent line at the inflection point of the stepwise change portion of the glass transition. For more details, reference can be made to the methods described in the examples.

ここで、「ガラス転移」はDSCにおいて試験片であるポリマーの状態変化に伴う熱量変化が吸熱側に生じたものを指す。このような熱量変化はDSC曲線において階段状変化形状又は階段状変化とピークとが組み合わさった形状として観測される。   Here, the "glass transition" refers to a change in the amount of heat caused by a change in the state of a polymer, which is a test piece, on the endothermic side in DSC. Such a heat quantity change is observed in the DSC curve as a stepwise change shape or a shape in which a stepwise change and a peak are combined.

「階段状変化」とは、DSC曲線において、曲線がそれまでのベースラインから離れ、新たなベースラインに移行するまでの部分を示す。なお、階段状変化は、ピーク及び階段状変化の組み合わさった形状も含む。   The "step change" refers to a portion of the DSC curve from the baseline until the curve transitions to a new baseline. Note that the step change also includes a combination of a peak and a step change.

「変曲点」とは、階段状変化部分のDSC曲線のこう配が最大になるような点を示す。また、階段状変化部分において上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点と表現することもできる。   The "inflection point" refers to a point at which the gradient of the DSC curve of the stepwise change portion becomes maximum. It can also be expressed as a point at which a curve that is convex upward changes to a curve that is convex downward in the stepwise changing portion.

「ピーク」とは、DSC曲線において、曲線がベースラインから離れてから、再度ベースラインに戻るまでの部分を示す。   “Peak” refers to a portion of the DSC curve from the time when the curve leaves the baseline to the time when the curve returns to the baseline again.

「ベースライン」とは、試験片に転移及び反応を生じない温度領域のDSC曲線のことを示す。   The “baseline” refers to a DSC curve in a temperature range in which the test piece does not undergo transition and reaction.

本実施形態では、使用される熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうち少なくとも1つが20℃未満の領域に存在することにより、セパレータと電極との接着性に優れるという効果を奏する。使用される熱可塑性ポリマーのガラス転移温度のうち少なくとも1つが15℃以下の領域に存在することが好ましく、−30℃以上15℃以下の領域に存在することがより好ましい。   In the present embodiment, since at least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer used is in the region of less than 20° C., the effect of excellent adhesiveness between the separator and the electrode is exerted. At least one of the glass transition temperatures of the thermoplastic polymer used is preferably in the range of 15°C or lower, more preferably in the range of -30°C or higher and 15°C or lower.

本実施形態では、熱可塑性ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、例えば、熱可塑性ポリマーを製造するのに用いるモノマー成分及び各モノマーの投入比を変更することにより適宜調整できる。すなわち、熱可塑性ポリマーの製造に用いられる各モノマーについて、対応するホモポリマーの一般に示されているTg(例えば、「ポリマーハンドブック」(A WILEY−INTERSCIENCE PUBLICATION)に記載されているTg)及び各モノマーの配合割合から、熱可塑性ポリマーのTgを概ね推定することができる。   In the present embodiment, the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic polymer can be appropriately adjusted by, for example, changing the monomer component used for producing the thermoplastic polymer and the input ratio of each monomer. That is, for each monomer used in the production of the thermoplastic polymer, the Tg of the corresponding homopolymer generally shown (for example, the Tg described in "Polymer Handbook" (A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION)) and each monomer are described. The Tg of the thermoplastic polymer can be roughly estimated from the blending ratio.

例えば、約100℃のTgのポリマーを与えるスチレン、メチルメタクリレ−ト、及びアクリルニトリルなどのモノマーを高比率で配合したコポリマーは、高いTgを有することができる。例えば、約−80℃のTgのポリマーを与えるブタジエン、約−50℃のTgのポリマーを与えるn−ブチルアクリレ−ト及び2−エチルヘキシルアクリレ−ト等のモノマーを高い比率で配合したコポリマーは、低いTgを有することができる。   For example, a copolymer having a high proportion of monomers such as styrene, methyl methacrylate, and acrylonitrile that gives a polymer with a Tg of about 100° C. can have a high Tg. For example, copolymers in which a high proportion of monomers such as butadiene, which gives a polymer with a Tg of about -80°C, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, which gives a polymer with a Tg of about -50°C, are blended at a low ratio. It can have a Tg.

また、一般に、ポリマーのTgはFOXの式(下記式(2)):
1/Tg=W/Tg+W/Tg+‥‥+W/Tg+‥‥W/Tg (2)
{式中、Tg(K)は、コポリマーのガラス転移温度(Tg)であり、Tg(K)は、各モノマーiのホモポリマーのTgであり、かつWは、各モノマーの質量分率である}
より概算することもできる。ただし、FOXの式により得られるTgは、あくまでも概算値であるため、本願明細書では、特に言及しない限り、熱可塑性ポリマーのTgとしては、上記DSCを用いた方法により測定したTgを採用する。
Further, in general, the Tg of a polymer is expressed by the FOX formula (the following formula (2)):
1/Tg=W 1 /Tg 1 +W 2 /Tg 2 +... +W i /Tg i +... W n /Tg n (2)
Where Tg(K) is the glass transition temperature (Tg) of the copolymer, Tg i (K) is the Tg of the homopolymer of each monomer i, and W i is the mass fraction of each monomer. Is}
It can be estimated more. However, since the Tg obtained by the FOX equation is only an approximate value, the Tg of the thermoplastic polymer used herein is the Tg measured by the method using the DSC, unless otherwise specified.

(熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度)
本実施形態における熱可塑性ポリマーは、サイクル特性等の電池特性の点から、電解液に対する膨潤性を有することが好ましい。熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度は、5倍以下が好ましく、4.5倍以下がより好ましく、4倍以下がさらに好ましい。また、この膨潤度は、1倍以上が好ましく、2倍以上がより好ましい。熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度は、実施例において後述する方法により測定される。
(Swelling degree of thermoplastic polymer in electrolyte)
From the viewpoint of battery characteristics such as cycle characteristics, the thermoplastic polymer in the present embodiment preferably has a swelling property in an electrolytic solution. The degree of swelling of the thermoplastic polymer with respect to the electrolytic solution is preferably 5 times or less, more preferably 4.5 times or less, and further preferably 4 times or less. The degree of swelling is preferably 1 time or more, more preferably 2 times or more. The degree of swelling of the thermoplastic polymer with respect to the electrolytic solution is measured by the method described later in Examples.

本実施形態における熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度は、例えば、重合するモノマー成分及び各モノマーの投入比を変更することにより調整することができる。   The degree of swelling of the thermoplastic polymer in the present embodiment with respect to the electrolytic solution can be adjusted, for example, by changing the monomer component to be polymerized and the input ratio of each monomer.

(熱可塑性ポリマーのゲル分率)
本実施形態において、熱可塑性ポリマーのゲル分率は、特に限定されないが、電解液中への溶解の抑制や電池内部での熱可塑性ポリマーの強度維持の観点から80%以上が好ましく、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上である。ここで、ゲル分率は、実施例において後述する通り、トルエン不溶分の測定により求められる。
(Gel fraction of thermoplastic polymer)
In the present embodiment, the gel fraction of the thermoplastic polymer is not particularly limited, but is preferably 80% or more, more preferably from the viewpoint of suppressing dissolution in the electrolytic solution and maintaining the strength of the thermoplastic polymer inside the battery. It is 85% or more, more preferably 90% or more. Here, the gel fraction is obtained by measuring the toluene insoluble content, as described later in the examples.

ゲル分率は、重合するモノマー成分及び各モノマーの投入比、重合条件を変更することにより調整することができる。   The gel fraction can be adjusted by changing the monomer component to be polymerized, the input ratio of each monomer, and the polymerization conditions.

[ポリオレフィン微多孔膜]
本実施形態におけるポリオレフィン微多孔膜としては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィンを含有するポリオレフィン樹脂組成物から構成される多孔膜が挙げられ、ポリオレフィン樹脂を主成分とする多孔膜であることが好ましい。本実施形態におけるポリオレフィン微多孔膜は、ポリオレフィン樹脂の含有量は特に限定されないが、蓄電デバイス用セパレータとして用いた場合のシャットダウン性能などの観点から、多孔膜を構成する全成分の質量分率の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成る多孔膜であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂が占める割合は60%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。
[Polyolefin microporous membrane]
The microporous polyolefin membrane in the present embodiment is not particularly limited, but includes, for example, a porous membrane composed of a polyolefin resin composition containing a polyolefin, and a porous membrane containing a polyolefin resin as a main component is preferable. .. The content of the polyolefin resin in the polyolefin microporous membrane in the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of shutdown performance when used as a separator for an electricity storage device, the mass fraction of all components constituting the porous membrane is 50%. It is preferable that the porous film is made of a polyolefin resin composition in which the polyolefin resin occupies 100% or more and 100% or less. The proportion of the polyolefin resin is more preferably 60% or more and 100% or less, and further preferably 70% or more and 100% or less.

ポリオレフィン樹脂は、特に限定されないが、通常の押出、射出、インフレーション、及びブロー成形等に使用するポリオレフィン樹脂でよく、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセン、及び1−オクテン等のホモポリマー及びコポリマー、多段ポリマー等を使用することができる。また、これらのホモポリマー及びコポリマー、多段ポリマーから成る群から選ばれるポリオレフィンを単独で、又は混合して使用することもできる。   The polyolefin resin is not particularly limited, but may be a polyolefin resin used for ordinary extrusion, injection, inflation, blow molding, etc., such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, and Homopolymers and copolymers such as 1-octene, multistage polymers and the like can be used. Further, a polyolefin selected from the group consisting of these homopolymers and copolymers and multistage polymers can be used alone or in combination.

ポリオレフィン樹脂の代表例としては、特に限定されないが、例えば、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、アタクティックポリプロピレン、エチレン−プロピレンランダムコポリマー、ポリブテン、エチレンプロピレンラバー等が挙げられる。   Representative examples of the polyolefin resin are not particularly limited, but include, for example, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene, isotactic polypropylene, atactic polypropylene, ethylene-propylene. Random copolymers, polybutene, ethylene propylene rubber and the like can be mentioned.

本実施形態の多層多孔膜を蓄電デバイス用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。   When the multilayer porous membrane of this embodiment is used as a separator for an electricity storage device, it is particularly preferable to use a resin containing high-density polyethylene as a main component because it has a low melting point and high strength.

また、ポリオレフィン微多孔膜の耐熱性を向上させるために、ポリプロピレンと、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂とを含む樹脂組成物から成る多孔膜を用いることがより好ましい。   Further, in order to improve the heat resistance of the polyolefin microporous film, it is more preferable to use a porous film made of a resin composition containing polypropylene and a polyolefin resin other than polypropylene.

ここで、ポリプロピレンの立体構造は、限定されるものではなく、アイソタクティックポリプロピレン、シンジオタクティックポリプロピレン及びアタクティックポリプロピレンのいずれでもよい。   Here, the three-dimensional structure of polypropylene is not limited, and may be any of isotactic polypropylene, syndiotactic polypropylene and atactic polypropylene.

ポリオレフィン樹脂組成物中の総ポリオレフィンに対するポリプロピレンの割合は、特に限定されないが、耐熱性と良好なシャットダウン機能の両立の観点から、1〜35質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜20質量%、さらに好ましくは4〜10質量%である。   The ratio of polypropylene to the total polyolefin in the polyolefin resin composition is not particularly limited, but from the viewpoint of achieving both heat resistance and a good shutdown function, it is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 3 to 20% by mass. %, and more preferably 4 to 10% by mass.

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

ポリオレフィン微多孔膜の孔が熱溶融により閉塞するシャットダウン特性の観点から、ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂として、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン等のポリエチレンを用いることが好ましい。これらの中でも、強度の観点から、JIS K 7112に従って測定した密度が0.93g/cm以上であるポリエチレンを使用することがより好ましい。 From the viewpoint of the shutdown property in which the pores of the microporous polyolefin membrane are closed by heat melting, as the polyolefin resin other than polypropylene, polyethylene such as low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and ultra-high-molecular-weight polyethylene is used. Is preferably used. Among these, from the viewpoint of strength, it is more preferable to use polyethylene having a density of 0.93 g/cm 3 or more measured according to JIS K7112.

ポリオレフィン微多孔膜を構成するポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量は、特に限定されないが、3万以上1,200万以下であることが好ましく、より好ましくは5万以上200万未満、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、ポリマー同士の絡み合いにより高強度となる傾向にあるため好ましい。一方、粘度平均分子量が1,200万以下であると、均一に溶融混練をすることが容易となり、シートの成形性、特に厚み安定性に優れる傾向にあるため好ましい。さらに、粘度平均分子量が100万未満であると、温度上昇時に孔を閉塞し易く、良好なシャットダウン機能が得られる傾向にあるため好ましい。
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。
The viscosity average molecular weight of the polyolefin resin constituting the polyolefin microporous film is not particularly limited, but is preferably 30,000 or more and 12 million or less, more preferably 50,000 or more and less than 2 million, and further preferably 100,000 or more. It is less than one million. When the viscosity average molecular weight is 30,000 or more, the melt tension at the time of melt molding becomes large, the moldability becomes good, and the entanglement of the polymers tends to increase the strength, which is preferable. On the other hand, when the viscosity average molecular weight is 12 million or less, uniform melt-kneading becomes easy, and the moldability of the sheet, particularly the thickness stability tends to be excellent, which is preferable. Furthermore, when the viscosity average molecular weight is less than 1,000,000, the pores are likely to be clogged when the temperature rises, and a good shutdown function tends to be obtained, which is preferable.
For example, instead of using a polyolefin having a viscosity average molecular weight of less than 1,000,000 alone, a mixture of a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 2,000,000 and a polyolefin having a viscosity average molecular weight of 270,000, the mixture having a viscosity average molecular weight of less than 1,000,000 is used. You may use.

本実施形態におけるポリオレフィン微多孔膜は、任意の添加剤を含有することができる。このような添加剤は、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン以外のポリマー;無機粒子;フェノール系、リン系、イオウ系等の酸化防止剤;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類;紫外線吸収剤;光安定剤;帯電防止剤;防曇剤;着色顔料等が挙げられる。   The polyolefin microporous membrane in the present embodiment can contain any additive. Such additives are not particularly limited and include, for example, polymers other than polyolefin; inorganic particles; phenol-based, phosphorus-based, sulfur-based, etc. antioxidants; metal soaps such as calcium stearate and zinc stearate; ultraviolet absorption. Agents; light stabilizers; antistatic agents; antifogging agents; coloring pigments and the like.

これらの添加剤の合計含有量は、ポリオレフィン樹脂組成物100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、より好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。   The total content of these additives is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and further preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin composition.

(ポリオレフィン微多孔膜の物性)
本実施形態におけるポリオレフィン微多孔膜の突刺強度は、特に限定されないが、好ましくは200g/20μm以上、より好ましくは300g/20μm以上であり、好ましくは2000g/20μm以下、より好ましくは1000g/20μm以下である。突刺強度が200g/20μm以上であることは、電池捲回時における脱落した活物質等による破膜を抑制する観点、及び充放電に伴う電極の膨張収縮によって短絡する懸念を抑制する観点からも好ましい。一方、突刺強度が2000g/20μm以下であることは、加熱時の配向緩和による幅収縮を低減できる観点から好ましい。ここで、突刺強度は、後記の実施例の記載の方法により測定される。
なお、上記突刺強度は、ポリオレフィン微多孔膜の延伸倍率及び/又は延伸温度等を調整することにより調節可能である。
(Physical properties of polyolefin microporous membrane)
The puncture strength of the microporous polyolefin membrane in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 200 g/20 μm or more, more preferably 300 g/20 μm or more, preferably 2000 g/20 μm or less, more preferably 1000 g/20 μm or less. is there. It is preferable that the puncture strength is 200 g/20 μm or more from the viewpoints of suppressing the membrane rupture due to the active material that has fallen off during winding of the battery and suppressing the risk of short-circuiting due to expansion and contraction of the electrodes due to charge and discharge. .. On the other hand, the puncture strength of 2000 g/20 μm or less is preferable from the viewpoint of reducing the width shrinkage due to the orientation relaxation during heating. Here, the puncture strength is measured by the method described in Examples below.
The puncture strength can be adjusted by adjusting the stretching ratio and/or the stretching temperature of the polyolefin microporous membrane.

本実施形態におけるポリオレフィン微多孔膜の気孔率は、特に限定されないが、好ましくは20%以上、より好ましくは35%以上であり、好ましくは90%以下、好ましくは80%以下である。気孔率を20%以上とすることは、セパレータの透過性を確保する観点から好ましい。一方、気孔率を90%以下とすることは、突刺強度を確保する観点から好ましい。ここで、気孔率は後記の実施例の記載の方法により測定される。
なお、気孔率は、ポリオレフィン微多孔膜の延伸倍率の変更等により調節可能である。
The porosity of the microporous polyolefin membrane in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 20% or more, more preferably 35% or more, preferably 90% or less, preferably 80% or less. The porosity of 20% or more is preferable from the viewpoint of ensuring the permeability of the separator. On the other hand, the porosity of 90% or less is preferable from the viewpoint of ensuring the puncture strength. Here, the porosity is measured by the method described in Examples below.
The porosity can be adjusted by changing the stretching ratio of the microporous polyolefin membrane.

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

本実施形態におけるポリオレフィン微多孔膜の透気度は、特に限定されないが、好ましくは10sec/100cc以上、より好ましくは50sec/100cc以上であり、好ましくは1000sec/100cc以下、より好ましくは500sec/100cc以下である。透気度を10sec/100cc以上とすることは、蓄電デバイスの自己放電を抑制する観点から好ましい。一方、透気度を1000sec/100cc以下とすることは、良好な充放電特性を得る観点から好ましい。ここで、透気度は後記の実施例の記載の方法により測定される。
なお、上記透気度は、ポリオレフィン微多孔膜の延伸温度及び/又は延伸倍率の変更等により調節可能である。
The air permeability of the microporous polyolefin membrane in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 10 sec/100 cc or more, more preferably 50 sec/100 cc or more, preferably 1000 sec/100 cc or less, more preferably 500 sec/100 cc or less. Is. The air permeability of 10 sec/100 cc or more is preferable from the viewpoint of suppressing self-discharge of the electricity storage device. On the other hand, the air permeability of 1000 sec/100 cc or less is preferable from the viewpoint of obtaining good charge/discharge characteristics. Here, the air permeability is measured by the method described in Examples below.
The air permeability can be adjusted by changing the stretching temperature and/or the stretching ratio of the microporous polyolefin membrane.

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

本実施形態におけるポリオレフィン微多孔膜の耐熱性の指標であるショート温度は、好ましくは140℃以上であり、より好ましくは150℃以上であり、さらに好ましくは160℃以上である。ショート温度を140℃以上とすることは、蓄電デバイス用セパレータとする場合に、蓄電デバイスの安全性の観点から好ましい。   The short-circuit temperature, which is an index of heat resistance of the microporous polyolefin membrane in the present embodiment, is preferably 140°C or higher, more preferably 150°C or higher, and further preferably 160°C or higher. Setting the short-circuit temperature to 140° C. or higher is preferable from the viewpoint of the safety of the electricity storage device when it is used as an electricity storage device separator.

熱可塑性ポリマー被覆層によって被覆されるポリオレフィン微多孔膜の面積割合は、ポリオレフィン微多孔膜の全表面積100%に対して、95%以下、85%以下、80%以下、70%以下、60%以下、又は50%以下であることが好ましく、この面積割合は、2%以上、5%以上、10%以上、15%以上、又は20%以上であることが好ましい。この面積割合は、多層多孔膜の最表面をSEM(倍率30000倍)で観察することにより測定される。   The area ratio of the polyolefin microporous membrane covered with the thermoplastic polymer coating layer is 95% or less, 85% or less, 80% or less, 70% or less, 60% or less with respect to 100% of the total surface area of the polyolefin microporous membrane. Or 50% or less, and this area ratio is preferably 2% or more, 5% or more, 10% or more, 15% or more, or 20% or more. This area ratio is measured by observing the outermost surface of the multilayer porous membrane with SEM (magnification: 30,000 times).

(ポリオレフィン微多孔膜の製造方法)
本実施形態におけるポリオレフィン微多孔膜を製造する方法は、特に限定されず、公知の製造方法を採用することができる。例えば、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とを溶融混練してシート状に成形後、場合により延伸した後、可塑剤を抽出することにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物を溶融混練して高ドロー比で押出した後、熱処理と延伸によってポリオレフィン結晶界面を剥離させることにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物と無機充填材とを溶融混練してシート上に成形後、延伸によってポリオレフィンと無機充填材との界面を剥離させることにより多孔化させる方法、ポリオレフィン樹脂組成物を溶解後、ポリオレフィンに対する貧溶媒に浸漬させポリオレフィンを凝固させると同時に溶剤を除去することにより多孔化させる方法等が挙げられる。
(Production method of polyolefin microporous membrane)
The method for producing the polyolefin microporous membrane in the present embodiment is not particularly limited, and a known production method can be adopted. For example, a method in which a polyolefin resin composition and a plasticizer are melt-kneaded to form a sheet, and optionally stretched, and then the plasticizer is extracted to make it porous, and the polyolefin resin composition is melt-kneaded to form a high draw. After extruding in a ratio, a method of making porous by peeling the polyolefin crystal interface by heat treatment and stretching, a polyolefin resin composition and an inorganic filler are melt-kneaded and molded on a sheet, and then the polyolefin and the inorganic filler are stretched. And the like, and a method of dissolving the polyolefin resin composition and then immersing it in a poor solvent for the polyolefin to coagulate the polyolefin and at the same time remove the solvent to make it porous.

以下、微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。   Hereinafter, as an example of a method for producing a microporous membrane, a method of melting and kneading a polyolefin resin composition and a plasticizer to form a sheet and then extracting the plasticizer will be described.

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及び必要によりその他の添加剤を、押出機、ニーダー、ラボプラストミル、混練ロール、バンバリーミキサー等の樹脂混練装置に投入し、樹脂成分を加熱溶融させながら任意の比率で可塑剤を導入して混練する方法が挙げられる。この際、ポリオレフィン樹脂、その他の添加剤及び可塑剤を樹脂混練装置に投入する前に、予めヘンシェルミキサー等を用い所定の割合で事前混練しておくことが好ましい。より好ましくは、事前混練において可塑剤の一部のみを投入し、残りの可塑剤を樹脂混練装置サイドフィードしながら混練することである。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。   First, the polyolefin resin composition and the plasticizer are melt-kneaded. As the melt-kneading method, for example, a polyolefin resin and optionally other additives are charged into a resin kneading device such as an extruder, a kneader, a Labo Plastomill, a kneading roll, or a Banbury mixer, and the resin components are heated and melted optionally. A method of introducing a plasticizer at a ratio of and kneading. At this time, it is preferable to pre-knead the polyolefin resin, other additives and the plasticizer at a predetermined ratio using a Henschel mixer or the like before introducing them into the resin kneading device. More preferably, in the pre-kneading, only a part of the plasticizer is added and the remaining plasticizer is kneaded while side feeding the resin kneading device. By doing so, the dispersibility of the plasticizer is enhanced, and when the sheet-shaped molded product of the melt-kneaded mixture of the resin composition and the plasticizer is stretched in a later step, it is stretched at a high magnification without breaking the film. can do.

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易くなる傾向にあるため好ましい。   As the plasticizer, a non-volatile solvent capable of forming a uniform solution at a temperature equal to or higher than the melting point of polyolefin can be used. Specific examples of such a non-volatile solvent include hydrocarbons such as liquid paraffin and paraffin wax; esters such as dioctyl phthalate and dibutyl phthalate; and higher alcohols such as oleyl alcohol and stearyl alcohol. Among these, liquid paraffin has high compatibility with polyethylene and polypropylene, and even if the melt-kneaded product is stretched, interfacial peeling between the resin and the plasticizer is unlikely to occur, so that uniform stretching tends to be performed easily. Therefore, it is preferable.

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易い。   The ratio of the polyolefin resin composition and the plasticizer is not particularly limited as long as they can be uniformly melt-kneaded and molded into a sheet. For example, the mass fraction of the plasticizer in the composition comprising the polyolefin resin composition and the plasticizer is preferably 30 to 80 mass%, more preferably 40 to 70 mass%. When the mass fraction of the plasticizer is 80% by mass or less, melt tension during melt molding is less likely to be insufficient, and moldability tends to be improved. On the other hand, when the mass fraction is 30% by mass or more, the polyolefin chain is not broken even when the mixture of the polyolefin resin composition and the plasticizer is stretched at a high ratio, and a uniform and fine pore structure is formed and strength is also increased. Easy to increase.

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。   Next, the melt-kneaded product is formed into a sheet. As a method for producing a sheet-shaped molded product, for example, a melt-kneaded product is extruded into a sheet form through a T-die or the like, brought into contact with a heat conductor and cooled to a temperature sufficiently lower than the crystallization temperature of the resin component. There is a method of solidifying. As the heat conductor used for cooling and solidification, metal, water, air, or the plasticizer itself can be used, but a metal roll is preferable because of high heat conduction efficiency. At this time, it is more preferable that the rolls are sandwiched between the rolls when they are brought into contact with each other, because the heat conduction efficiency is further increased, the sheets are oriented and the film strength is increased, and the surface smoothness of the sheets is also improved. The die lip interval when extruded into a sheet from the T-die is preferably 400 μm or more and 3000 μm or less, and more preferably 500 μm or more and 2500 μm or less. When the die lip interval is 400 μm or more, dents and the like are reduced, the film quality such as streaks and defects is less affected, and film breakage or the like tends to be prevented in the subsequent stretching step. On the other hand, when the die lip interval is 3000 μm or less, the cooling rate is high and uneven cooling can be prevented, and the thickness stability of the sheet tends to be maintained.

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。
It is preferable to stretch the sheet-shaped molded product thus obtained. As the stretching treatment, either uniaxial stretching or biaxial stretching can be preferably used, but biaxial stretching is preferable from the viewpoint of the strength of the resulting porous membrane. When the sheet-shaped molded product is biaxially stretched at a high ratio, the molecules are oriented in the plane direction, the porous film finally obtained is less likely to tear, and has high puncture strength. Examples of the stretching method include simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, multi-stage stretching, and multi-stretching. Simultaneous biaxial stretching from the viewpoint of puncture strength improvement, stretching uniformity, and shutdown property. Stretching is preferred.
Here, the simultaneous biaxial stretching is a stretching in which the MD direction (machine direction of the microporous membrane) and the TD direction (direction crossing MD of the microporous membrane at an angle of 90°) are simultaneously performed. Method, and the draw ratio in each direction may be different. Sequential biaxial stretching refers to a stretching method in which stretching in the MD direction or the TD direction is performed independently, and when stretching is performed in the MD direction or the TD direction, the other direction is unrestrained or has a constant length. It is fixed to.

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。   The stretch ratio is preferably in the range of 20 times or more and 100 times or less, and more preferably in the range of 25 times or more and 50 times or less in terms of surface magnification. The draw ratio in each axial direction is preferably 4 times or more and 10 times or less in the MD direction, 4 times or more and 10 times or less in the TD direction, and 5 times or more and 8 times or less in the MD direction and 5 times in the TD direction. More preferably, the range is 8 times or less. When the total area ratio is 20 times or more, sufficient strength tends to be imparted to the obtained porous film, while when the total area ratio is 100 times or less, film breakage in the stretching step is prevented and high productivity is obtained. It tends to be obtained.

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。   Further, the sheet-shaped compact may be rolled. The rolling can be carried out by a pressing method using, for example, a double belt press. Rolling can especially increase the orientation of the surface layer portion. The rolling surface magnification is preferably more than 1 time and not more than 3 times, more preferably more than 1 time and not more than 2 times. If the rolling ratio is larger than 1, the plane orientation tends to increase and the film strength of the finally obtained porous film tends to increase. On the other hand, when the rolling ratio is 3 times or less, the difference in orientation between the surface layer portion and the center is small, and a uniform porous structure tends to be formed in the film thickness direction, which is preferable.

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。   Next, the plasticizer is removed from the sheet-shaped molded body to form a porous film. As a method of removing the plasticizer, for example, a method of immersing the sheet-shaped molded article in an extraction solvent to extract the plasticizer and sufficiently drying it can be mentioned. The method for extracting the plasticizer may be a batch method or a continuous method. In order to suppress the shrinkage of the porous film, it is preferable to restrain the end portion of the sheet-shaped molded product during a series of steps of immersion and drying. The residual amount of plasticizer in the porous film is preferably less than 1% by mass.

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

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。   In order to suppress the shrinkage of the porous film, heat treatment such as heat fixation or thermal relaxation can be performed after the stretching step or after the formation of the porous film. Further, the porous membrane may be subjected to a post-treatment such as a hydrophilic treatment with a surfactant or the like and a crosslinking treatment with an ionizing radiation or the like.

[フィラー多孔層]
また、本実施形態に係る多層多孔膜は、無機フィラー及び樹脂バインダを含むフィラー多孔層をさらに含んでもよい。多層多孔膜がフィラー多孔層を備える位置は、ポリオレフィン微多孔膜の片面であっても両面であってもよい。
[Filler porous layer]
The multilayer porous membrane according to this embodiment may further include a filler porous layer containing an inorganic filler and a resin binder. The position where the multilayer porous membrane is provided with the porous filler layer may be on one side or both sides of the polyolefin microporous membrane.

(無機フィラー)
前記フィラー多孔層に使用する無機フィラーとしては、特に限定されないが、200℃以上の融点を持ち、電気絶縁性が高く、かつリチウムイオン二次電池の使用範囲で電気化学的に安定であるものが好ましい。
(Inorganic filler)
The inorganic filler used for the filler porous layer is not particularly limited, but one having a melting point of 200° C. or higher, high electric insulation, and electrochemically stable in the range of use of the lithium ion secondary battery. preferable.

無機フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄などの酸化物系セラミックス;窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物系セラミックス;シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリナイト、ディカイト、ナクライト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂等のセラミックス、ガラス繊維などが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、複数を併用してもよい。   The inorganic filler is not particularly limited, but examples thereof include oxide ceramics such as alumina, silica, titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide, and iron oxide; nitrides such as silicon nitride, titanium nitride, and boron nitride. Ceramics; silicon carbide, calcium carbonate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide oxide, potassium titanate, talc, kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite, mica, Amesite, bentonite, asbestos, zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, ceramics such as silica sand, glass fibers and the like, these may be used alone or in combination. Good.

上記の中でも、電気化学的安定性及び多層多孔膜の耐熱特性を向上させる観点から、アルミナ、水酸化酸化アルミニウムなどの酸化アルミニウム化合物や、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ケイ酸アルミニウム化合物が好ましい。前記酸化アルミニウム化合物としては、水酸化酸化アルミニウムが特に好ましい。イオン交換能を持たないケイ酸アルミニウム化合物としては、安価で入手も容易なため、カオリン鉱物で主に構成されているカオリンがより好ましい。カオリンには湿式カオリン及びこれを焼成処理した焼成カオリンがあるが、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。   Among the above, from the viewpoint of improving the electrochemical stability and heat resistance of the multilayer porous film, alumina, aluminum oxide compounds such as aluminum hydroxide oxide, and kaolinite, dikite, nacrite, halloysite, pyrophyllite and other ions. Aluminum silicate compounds having no exchange ability are preferred. Aluminum hydroxide oxide is particularly preferable as the aluminum oxide compound. As the aluminum silicate compound having no ion exchange ability, kaolin mainly composed of kaolin minerals is more preferable because it is inexpensive and easily available. There are two types of kaolin, wet kaolin and calcined kaolin obtained by calcining it. Calcined kaolin not only releases crystal water during the calcining process but also removes impurities. Particularly preferred.

前記無機フィラーの平均粒径は、0.1μmを超えて4.0μm以下であることが好ましく、0.2μmを超えて3.5μm以下であることがより好ましく、0.4μmを超えて3.0μm以下であることが更に好ましい。無機フィラーの平均粒径を上記範囲に調整することは、フィラー多孔層の厚さが薄い場合(例えば、7μm以下)であっても、高温での熱収縮を抑制する観点から好ましい。   The average particle size of the inorganic filler is preferably more than 0.1 μm and 4.0 μm or less, more preferably more than 0.2 μm and 3.5 μm or less, and more than 0.4 μm and 3. It is more preferably 0 μm or less. It is preferable to adjust the average particle diameter of the inorganic filler within the above range from the viewpoint of suppressing thermal contraction at high temperature even when the thickness of the filler porous layer is thin (for example, 7 μm or less).

前記無機フィラーにおいて、0.2μmを超えて1.4μm以下の粒径を有する粒子が無機フィラー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、更に好ましくは5体積%以上であり、上限としては、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。   In the inorganic filler, the proportion of particles having a particle size of more than 0.2 μm and 1.4 μm or less in the whole inorganic filler is preferably 2% by volume or more, more preferably 3% by volume or more, and further preferably 5%. It is at least vol%, and the upper limit is preferably at most 90 vol%, more preferably at most 80 vol%.

前記無機フィラーにおいて、0.2μmを超えて1.0μm以下の粒径を有する粒子が無機フィラー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、上限としては、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。   In the inorganic filler, the proportion of particles having a particle size of more than 0.2 μm and 1.0 μm or less in the whole inorganic filler is preferably 1% by volume or more, more preferably 2% by volume or more, and as an upper limit, Is preferably 80% by volume or less, more preferably 70% by volume or less.

また、前記無機フィラーにおいて、0.5μmを超えて2.0μm以下の粒径を有する粒子が無機フィラー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、上限としては、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。   In the above inorganic filler, the proportion of particles having a particle size of more than 0.5 μm and not more than 2.0 μm in the whole inorganic filler is preferably 8% by volume or more, more preferably 10% by volume or more, and the upper limit. Is preferably 60% by volume or less, more preferably 50% by volume or less.

更に、前記無機フィラーにおいて、0.6μmを超えて1.4μm以下の粒径を有する粒子が無機フィラー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、上限としては、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。   Further, in the inorganic filler, the proportion of particles having a particle size of more than 0.6 μm and 1.4 μm or less in the whole inorganic filler is preferably 1% by volume or more, more preferably 3% by volume or more, The upper limit is preferably 40% by volume or less, more preferably 30% by volume or less.

無機フィラーの粒度分布を上記範囲に調整することは、フィラー多孔層の厚さが薄い場合(例えば、7μm以下)であっても、高温での熱収縮を抑制する観点から好ましい。なお、無機フィラーの粒径の割合を調整する方法としては、例えば、ボールミル・ビーズミル・ジェットミル等を用いて無機フィラーを粉砕し、粒径を小さくする方法等を挙げることができる。   It is preferable to adjust the particle size distribution of the inorganic filler within the above range from the viewpoint of suppressing thermal contraction at high temperature even when the thickness of the filler porous layer is thin (for example, 7 μm or less). As a method of adjusting the particle size ratio of the inorganic filler, for example, a method of reducing the particle size by pulverizing the inorganic filler using a ball mill, bead mill, jet mill or the like can be mentioned.

無機フィラーの形状としては、板状、鱗片状、針状、柱状、球状、多面体状、塊状等が挙げられ、上記形状を有する無機フィラーを複数種組み合わせて用いてもよい。多層多孔膜とした際に、後述の150℃熱収縮を10%以下に抑制することが可能であれば、無機フィラーの形状は特に限定されないが、透過性向上の観点からは複数の面からなる多面体状、柱状、紡錘状が好ましい。   Examples of the shape of the inorganic filler include a plate shape, a scale shape, a needle shape, a column shape, a spherical shape, a polyhedral shape, and a lump shape, and a plurality of types of the inorganic filler having the above shape may be used in combination. The shape of the inorganic filler is not particularly limited as long as the heat shrinkage at 150° C. described below can be suppressed to 10% or less in the case of a multilayer porous film, but it has a plurality of surfaces from the viewpoint of improving the permeability. Polyhedral shape, columnar shape, and spindle shape are preferable.

前記無機フィラーが、前記フィラー多孔層中に占める割合としては、無機フィラーの結着性、多層多孔膜の透過性及び耐熱性等の観点から適宜決定することができるが、50質量%以上100質量%未満であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上99.99質量%以下、さらに好ましくは80質量%以上99.9質量%以下、特に好ましくは90質量%以上99質量%以下である。   The ratio of the inorganic filler in the porous filler layer can be appropriately determined from the viewpoints of the binding property of the inorganic filler, the permeability of the multilayer porous membrane, the heat resistance, etc., but 50% by mass or more and 100% by mass or more. %, preferably 70% by mass to 99.99% by mass, more preferably 80% by mass to 99.9% by mass, and particularly preferably 90% by mass to 99% by mass.

(樹脂バインダ)
樹脂バインダの種類としては、特に限定されないが、本実施形態における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。
(Resin binder)
The type of the resin binder is not particularly limited, when the multilayer porous film in the present embodiment is used as a lithium ion secondary battery separator, it is insoluble in the electrolyte solution of the lithium ion secondary battery, and It is preferable to use a lithium ion secondary battery that is electrochemically stable in the range of use.

樹脂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。   Specific examples of the resin binder include polyolefins such as polyethylene and polypropylene; fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoro. Fluorine-containing rubber such as ethylene copolymer; styrene-butadiene copolymer and hydride thereof, acrylonitrile-butadiene copolymer and hydride thereof, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and hydride thereof, methacrylic acid ester-acryl Rubbers such as acid ester copolymers, styrene-acrylic acid ester copolymers, acrylonitrile-acrylic acid ester copolymers, ethylene propylene rubber, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, etc.; ethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, etc. Cellulose derivatives: Polyphenylene ethers, polysulfones, polyether sulfones, polyphenylene sulfides, polyetherimides, polyamideimides, polyamides, polyesters, and other resins having a melting point and/or a glass transition temperature of 180° C. or higher.

樹脂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、より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、さらに好ましくは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焼成カオリン等の無機フィラーを多孔膜に強固に結着でき、フィラー多孔層の力学的強度を維持しながらフィラー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できる傾向にあるため好ましい。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ため好ましい。   When polyvinyl alcohol is used as the resin binder, the saponification degree is preferably 85% or more and 100% or less. When the saponification degree is 85% or more, when the multilayer porous membrane is used as a battery separator, the temperature at which a short circuit occurs (short circuit temperature) is improved, and better safety performance tends to be obtained, which is preferable. The saponification degree is more preferably 90% or more and 100% or less, further preferably 95% or more and 100% or less, and particularly preferably 99% or more and 100% or less. The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 200 or more and 5000 or less, more preferably 300 or more and 4000 or less, and further preferably 500 or more and 3500 or less. When the degree of polymerization is 200 or more, the inorganic filler such as calcined kaolin can be firmly bound to the porous film with a small amount of polyvinyl alcohol, and the multilayer porous film formed by forming the filler porous layer while maintaining the mechanical strength of the filler porous layer. It is preferable because it tends to suppress an increase in air permeability. A degree of polymerization of 5000 or less is preferable because it tends to prevent gelation and the like when preparing a coating solution.

樹脂バインダとしては、樹脂ラテックスバインダが好ましい。樹脂ラテックスバインダを用いた場合、無機フィラーとバインダとを含むフィラー多孔層をポリオレフィン多孔膜の少なくとも片面に積層した場合は、樹脂バインダの一部又は全てを溶媒に溶解させた後に、得られた溶液をポリオレフィン多孔膜の少なくとも片面に積層し、貧溶媒への浸漬や乾燥による溶媒除去等により樹脂バインダを多孔膜に結着させた場合と比較して、イオン透過性が低下しにくく高出力特性が得られ易い傾向にある。加えて異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い傾向にある。   A resin latex binder is preferable as the resin binder. When using a resin latex binder, when a filler porous layer containing an inorganic filler and a binder is laminated on at least one side of a polyolefin porous film, after dissolving a part or all of the resin binder in a solvent, the obtained solution Is laminated on at least one side of a polyolefin porous membrane, and compared with the case where the resin binder is bound to the porous membrane by removing the solvent by dipping in a poor solvent or drying, the ion permeability is unlikely to decrease and high output characteristics are high. It tends to be easily obtained. In addition, even when the temperature rises rapidly during abnormal heat generation, smooth shutdown characteristics are exhibited, and high safety tends to be obtained.

樹脂ラテックスバインダとしては、電気化学的安定性と結着性を向上させる観点から、脂肪族共役ジエン系単量体や不飽和カルボン酸単量体、及びこれらと共重合可能な他の単量体を乳化重合して得られるものが好ましい。乳化重合の方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。単量体及びその他の成分の添加方法については特に制限されるものではなく、一括添加方法、分割添加方法、連続添加方法の何れも採用することができ、また、一段重合、二段重合又は多段階重合等の何れも採用することができる。   As the resin latex binder, from the viewpoint of improving electrochemical stability and binding property, an aliphatic conjugated diene-based monomer or an unsaturated carboxylic acid monomer, and another monomer copolymerizable therewith What is obtained by emulsion-polymerizing is preferable. The emulsion polymerization method is not particularly limited, and a conventionally known method can be used. The addition method of the monomer and other components is not particularly limited, and any one of a batch addition method, a divided addition method, and a continuous addition method can be adopted, and one-step polymerization, two-step polymerization or multi-step polymerization can be adopted. Any of step polymerization and the like can be adopted.

脂肪族共役ジエン系単量体としては、特に限定されず、例えば、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3ブタジエン、2−クロル−1,3−ブタジエン、置換直鎖共役ペンタジエン類、置換及び側鎖共役ヘキサジエン類などが挙げられ、これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。上記の中でも、特に1,3−ブタジエンが好ましい。   The aliphatic conjugated diene-based monomer is not particularly limited, and examples thereof include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3 butadiene and 2-chloro-1. , 3-butadiene, substituted linear conjugated pentadienes, substituted and side chain conjugated hexadienes, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. Among the above, 1,3-butadiene is particularly preferable.

不飽和カルボン酸単量体としては、特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのモノ又はジカルボン酸(無水物)等が挙げられ、これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。上記の中でも、特にアクリル酸、メタクリル酸が好ましい。   The unsaturated carboxylic acid monomer is not particularly limited, and examples thereof include mono- or dicarboxylic acids (anhydrides) such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid. May be used alone or in combination of two or more. Among the above, acrylic acid and methacrylic acid are particularly preferable.

これらと共重合可能な他の単量体としては、特に限定されず、例えば、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系単量体、不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体、ヒドロキシアルキル基を含有する不飽和単量体、不飽和カルボン酸アミド単量体等が挙げられ、これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。上記の中でも、特に不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体が好ましい。不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体としては、特に限定されないが、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルフマレート、ジエチルフマレート、ジメチルマレエート、ジエチルマレエート、ジメチルイタコネート、モノメチルフマレート、モノエチルフマレート、2−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられ、これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。上記の中でも、特にメチルメタクリレートが好ましい。
なお、これらの単量体に加えて様々な品質及び物性を改良するために、上記以外の単量体成分をさらに使用することもできる。
Other monomers copolymerizable with these are not particularly limited, and examples thereof include aromatic vinyl-based monomers, vinyl cyanide-based monomers, unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers, and hydroxyalkyl groups. Examples thereof include unsaturated monomers and unsaturated carboxylic acid amide monomers. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above, an unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomer is particularly preferable. The unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomer is not particularly limited, and examples thereof include methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, glycidyl methacrylate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dimethyl maleate, diethyl. Examples thereof include maleate, dimethyl itaconate, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, and 2-ethylhexyl acrylate. These may be used alone or in combination of two or more. Among the above, methyl methacrylate is particularly preferable.
In addition to these monomers, in order to improve various quality and physical properties, monomer components other than the above may be further used.

樹脂バインダの平均粒径は、50〜500nmであることが好ましく、より好ましくは60〜460nm、更に好ましくは80〜250nmである。樹脂バインダの平均粒径が50nm以上である場合、無機フィラーとバインダとを含むフィラー多孔層をポリオレフィン多孔膜の少なくとも片面に積層した際、イオン透過性が低下しにくく高出力特性が得られ易い。加えて異常発熱時の温度上昇が速い場合においても、円滑なシャットダウン特性を示し、高い安全性が得られ易い。樹脂バインダの平均粒径が500nm以下である場合、良好な結着性を発現し、多層多孔膜とした場合に熱収縮が良好となり安全性に優れる傾向にある。   The average particle size of the resin binder is preferably 50 to 500 nm, more preferably 60 to 460 nm, and further preferably 80 to 250 nm. When the average particle size of the resin binder is 50 nm or more, when a filler porous layer containing an inorganic filler and a binder is laminated on at least one surface of the polyolefin porous film, ion permeability is unlikely to decrease and high output characteristics are easily obtained. In addition, even when the temperature rises rapidly during abnormal heat generation, smooth shutdown characteristics are exhibited, and high safety is easily obtained. When the average particle size of the resin binder is 500 nm or less, good binding properties are exhibited, and when a multilayer porous film is formed, heat shrinkage tends to be good and safety tends to be excellent.

樹脂バインダの平均粒径は、重合時間、重合温度、原料組成比、原料投入順序、pHなどを調整することで制御することが可能である。   The average particle size of the resin binder can be controlled by adjusting the polymerization time, the polymerization temperature, the raw material composition ratio, the raw material charging order, the pH, and the like.

フィラー多孔層の層厚は、耐熱性、絶縁性を向上させる観点から1μm以上であることが好ましく、電池の高容量化と透過性を向上させる観点から50μm以下であることが好ましい。フィラー多孔層の層厚は、より好ましくは1.5μm以上20μm以下、さらに好ましくは2μm以上10μm以下、さらにより好ましくは3μm以上10μm以下、特に好ましくは3μm以上7μm以下である。   The layer thickness of the filler porous layer is preferably 1 μm or more from the viewpoint of improving heat resistance and insulating properties, and is preferably 50 μm or less from the viewpoint of improving battery capacity and permeability. The layer thickness of the filler porous layer is more preferably 1.5 μm or more and 20 μm or less, further preferably 2 μm or more and 10 μm or less, still more preferably 3 μm or more and 10 μm or less, and particularly preferably 3 μm or more and 7 μm or less.

フィラー多孔層の層密度は、0.5〜2.0g/cmであることが好ましく、0.7〜1.5cmであることがより好ましい。フィラー多孔層の層密度が0.5g/cm以上であると、高温での熱収縮率が良好となる傾向にあり、2.0g/cm以下であると、透気度が低下する傾向にある。 Layer density of the filler porous layer is preferably from 0.5 to 2.0 g / cm 3, more preferably 0.7~1.5cm 3. When the layer density of the filler porous layer is 0.5 g/cm 3 or more, the heat shrinkage ratio at high temperature tends to be good, and when it is 2.0 g/cm 3 or less, the air permeability tends to decrease. It is in.

フィラー多孔層の形成方法としては、例えば、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、無機フィラーと樹脂バインダとを含む塗布液を塗布してフィラー多孔層を形成する方法を挙げることができる。   Examples of the method for forming the filler porous layer include a method for forming a filler porous layer by applying a coating liquid containing an inorganic filler and a resin binder on at least one surface of a porous film containing a polyolefin resin as a main component. it can.

塗布液の溶媒としては、前記無機フィラー、及び前記樹脂バインダを均一かつ安定に分散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。   The solvent of the coating liquid is preferably one that can uniformly and stably disperse the inorganic filler and the resin binder, and examples thereof include N-methylpyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, water and ethanol. , Toluene, hot xylene, methylene chloride, hexane and the like.

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℃程度まで安定ならばフィラー多孔層内に残存してもよい。   In the coating liquid, various additives such as a dispersant such as a surfactant, a thickener, a wetting agent, an antifoaming agent, a pH adjusting agent containing an acid or an alkali, for the purpose of stabilizing dispersion and improving coatability. May be added. These additives are preferably those which can be removed at the time of removing the solvent, but if they are electrochemically stable in the range of use of the lithium ion secondary battery, do not hinder the battery reaction, and are stable up to about 200° C., they are fillers. It may remain in the porous layer.

前記無機フィラーと前記樹脂バインダとを、塗布液の溶媒に分散させる方法については、塗布工程に必要な塗布液の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。   The method of dispersing the inorganic filler and the resin binder in the solvent of the coating liquid is not particularly limited as long as it can realize the dispersion characteristics of the coating liquid necessary for the coating step. Examples thereof include ball mills, bead mills, planetary ball mills, vibrating ball mills, sand mills, colloid mills, attritors, roll mills, high speed impeller dispersions, dispersers, homogenizers, high speed impact mills, ultrasonic dispersions, mechanical stirring with stirring blades and the like.

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く、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。   The method of applying the coating liquid to the porous film is not particularly limited as long as it can realize the required layer thickness and coating area, and examples thereof include a gravure coater method, a small diameter gravure coater method, a reverse roll coater method, and a transfer roll. The coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, squeeze coater method, cast coater method, die coater method, screen printing method, spray coating method, etc. ..

さらに、塗布液の塗布に先立ち、多孔膜表面に表面処理を施すと、塗布液を塗布し易くなると共に、塗布後の無機フィラー含有フィラー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。   Further, it is preferable to perform a surface treatment on the surface of the porous membrane prior to coating the coating liquid, because the coating liquid can be easily coated and the adhesion between the inorganic filler-containing filler porous layer and the porous membrane surface after coating is improved. .. The method of surface treatment is not particularly limited as long as it does not significantly impair the porous structure of the porous film, and examples thereof include corona discharge treatment method, mechanical roughening method, solvent treatment method, acid treatment method, and ultraviolet oxidation method. Etc.

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く、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等が挙げられる。多孔膜及び多層多孔膜のMD方向の収縮応力を制御する観点から、乾燥温度、巻取り張力等は適宜調整することが好ましい。   The method of removing the solvent from the coating film after coating is not particularly limited as long as it does not adversely affect the porous film, for example, a method of drying at a temperature below its melting point while fixing the porous film, at low temperature. Examples thereof include a method of drying under reduced pressure. From the viewpoint of controlling the shrinkage stress in the MD direction of the porous film and the multilayer porous film, it is preferable to appropriately adjust the drying temperature, the winding tension, and the like.

[セパレータ]
本実施形態のセパレータは、上記多層多孔膜から成るか、又はポリオレフィン微多孔膜及びフィラー多孔層から成る多層微多孔膜の少なくとも一方の表面の少なくとも一部に特定の海島構造を有する熱可塑性ポリマー被覆層を有する。セパレータは、蓄電デバイスを形成するために使用されることが好ましい。
[Separator]
The separator of the present embodiment is a thermoplastic polymer coating having a specific sea-island structure on at least a part of at least one surface of the multilayer microporous film composed of the multilayer porous film or the polyolefin microporous film and the filler porous layer. With layers. The separator is preferably used to form an electricity storage device.

(多層多孔膜又はセパレータの剥離強度)
熱可塑性ポリマー被覆層が存在する多層多孔膜又は蓄電デバイス用セパレータの最表面に対して、アルミ箔(正極集電体など)を、温度25℃及び圧力5MPaで3分間加圧した後の剥離強度(以下、「常温剥離強度」ともいう。)は、8gf/cm以下が好ましく、より好ましくは7gf/cm以下、さらに好ましくは6gf/cm以下である。常温剥離強度が8gf/cmよりも大きいと、ベタツキ性が見られ、セパレータのスリット性又は捲回性に障害を生じる。なお、常温剥離強度は実施例に記載の方法により測定することができる。
(Peel strength of multilayer porous film or separator)
Peel strength after pressing aluminum foil (positive electrode current collector, etc.) for 3 minutes at a temperature of 25° C. and a pressure of 5 MPa on the outermost surface of the multilayer porous film or the separator for an electricity storage device on which the thermoplastic polymer coating layer is present. (Hereinafter, also referred to as “cold strength at room temperature”) is preferably 8 gf/cm or less, more preferably 7 gf/cm or less, and further preferably 6 gf/cm or less. When the room temperature peel strength is higher than 8 gf/cm, stickiness is observed, and the slit property or winding property of the separator is impaired. The room temperature peel strength can be measured by the method described in the examples.

熱可塑性ポリマー被覆層が存在する多層多孔膜又は蓄電デバイス用セパレータの最表面に対して、アルミ箔(正極集電体など)を、温度80℃及び圧力10MPaで3分間加圧した後の剥離強度(以下、「加熱剥離強度」ともいう。)は、10gf/cm以上が好ましく、15gf/cm以上がより好ましく、20gf/cm以上がさらに好ましい。加熱剥離強度は10gf/cmよりも小さいと、セパレータの組立工程又は使用時において、電極とセパレータの剥離が見られ、築電デバイスの能力を低下する原因となる。なお、加熱剥離強度は実施例に記載の方法により測定することができる。   Peel strength after pressing an aluminum foil (positive electrode current collector, etc.) for 3 minutes at a temperature of 80° C. and a pressure of 10 MPa for the outermost surface of the multilayer porous film having a thermoplastic polymer coating layer or the separator for an electricity storage device (Hereinafter, also referred to as “heat peel strength”) is preferably 10 gf/cm or more, more preferably 15 gf/cm or more, and further preferably 20 gf/cm or more. When the heat peeling strength is less than 10 gf/cm, peeling between the electrode and the separator is observed during the assembly process or use of the separator, which causes a decrease in the performance of the electric device. The heat peel strength can be measured by the method described in Examples.

加熱剥離強度が上記範囲であるセパレータは、後述の蓄電デバイスに適用される際に、電極とセパレータとの接着性に優れる点で好ましい。   A separator having a heat peeling strength within the above range is preferable because it is excellent in adhesiveness between an electrode and a separator when applied to an electric storage device described later.

また、電解液の存在下でセパレータと負極を積層し、80℃、10MPaの圧力で2分間加圧した後、セパレータと負極を剥離した場合に、セパレータ上に活物質が、セパレータの被積層面積を基準として、10%以上付着することが好ましい。   Further, when the separator and the negative electrode are laminated in the presence of the electrolytic solution and the separator and the negative electrode are peeled off after being pressed at 80° C. and a pressure of 10 MPa for 2 minutes, the active material on the separator is the laminated area of the separator. Based on the above, it is preferable that 10% or more is attached.

本実施形態に係る多層多孔膜又は蓄電デバイス用セパレータでは、ポリオレフィン微多孔膜と熱可塑性ポリマー被覆層との90°剥離強度は、6gf/mm以上が好ましく、7gf/mm以上がより好ましく、8gf/mm以上がさらに好ましい。ポリオレフィン微多孔膜と熱可塑性ポリマー被覆層との90°剥離強度が6gf/mm以上であることにより、熱可塑性ポリマーとポリオレフィン微多孔膜の接着性がより優れる傾向にあり、結果として熱可塑性ポリマー層の脱落が抑制されるか、又はセパレータと電極との接着性が優れる傾向にある。   In the multilayer porous film or the separator for an electricity storage device according to the present embodiment, the 90° peel strength between the polyolefin microporous film and the thermoplastic polymer coating layer is preferably 6 gf/mm or more, more preferably 7 gf/mm or more, and 8 gf/mm. mm or more is more preferable. When the 90° peel strength between the polyolefin microporous film and the thermoplastic polymer coating layer is 6 gf/mm or more, the adhesive property between the thermoplastic polymer and the polyolefin microporous film tends to be more excellent, and as a result, the thermoplastic polymer layer Of the separator is suppressed, or the adhesiveness between the separator and the electrode tends to be excellent.

(セパレータのその他の物性)
蓄電デバイス用セパレータの膜厚は、下限として好ましくは2μm以上、より好ましくは5μm以上であり、上限として好ましくは100μm以下、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは30μm以下である。膜厚を2μm以上とすることは、蓄電デバイス用セパレータの強度確保の観点から好適である。一方、膜厚を100μm以下とすることは、良好な充放電特性を得る観点から好ましい。
(Other physical properties of the separator)
The lower limit of the film thickness of the electricity storage device separator is preferably 2 μm or more, more preferably 5 μm or more, and the upper limit is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less, further preferably 30 μm or less. The film thickness of 2 μm or more is suitable from the viewpoint of ensuring the strength of the electricity storage device separator. On the other hand, setting the film thickness to 100 μm or less is preferable from the viewpoint of obtaining good charge and discharge characteristics.

本実施形態における蓄電デバイス用セパレータの透気度は、下限として好ましくは10sec/100cc以上、より好ましくは50sec/100cc以上であり、上限として好ましくは10,000sec/100cc以下、さらに好ましくは1,000sec/100cc以下である。この透気度を10sec/100cc以上とすることは、蓄電デバイス用セパレータとする場合に、蓄電デバイスの自己放電を一層抑制する観点から好適である。一方、この透気度を10,000sec/100cc以下とすることは、良好な充放電特性を得る観点から好ましい。蓄電デバイス用セパレータの透気度は、ポリオレフィン微多孔膜を製造する際の延伸温度、延伸倍率の変更、熱可塑性ポリマーの面積割合、存在形態等により調節可能である。   The air permeability of the electricity storage device separator according to the present embodiment has a lower limit of preferably 10 sec/100 cc or more, more preferably 50 sec/100 cc or more, and an upper limit of preferably 10,000 sec/100 cc or less, and further preferably 1,000 sec. /100 cc or less. The air permeability of 10 sec/100 cc or more is suitable from the viewpoint of further suppressing self-discharge of the electricity storage device when the electricity storage device separator is used. On the other hand, it is preferable that the air permeability is 10,000 sec/100 cc or less from the viewpoint of obtaining good charge/discharge characteristics. The air permeability of the separator for an electricity storage device can be adjusted by the stretching temperature, the stretching ratio, the area ratio of the thermoplastic polymer, the existing form, etc. during the production of the polyolefin microporous film.

蓄電デバイス用セパレータは、耐熱性の指標であるショート温度が、好ましくは140℃以上であり、より好ましくは150℃以上であり、さらに好ましくは160℃以上である。ショート温度を160℃以上とすることは、蓄電デバイス用セパレータとする場合に、蓄電デバイスの安全性の観点から好ましい。   The short-circuit temperature, which is an index of heat resistance, of the electricity storage device separator is preferably 140° C. or higher, more preferably 150° C. or higher, and further preferably 160° C. or higher. When the short-circuit temperature is 160° C. or higher, it is preferable from the viewpoint of safety of the electricity storage device when it is used as an electricity storage device separator.

(蓄電デバイス用セパレータの製造方法)
ポリオレフィン微多孔膜上に、又はポリオレフィン微多孔膜及びフィラー多孔層から成る多層微多孔膜上に、熱可塑性ポリマーを形成する方法としては、特に限定されず、例えば熱可塑性ポリマーを含有する塗布液をポリオレフィン微多孔膜又は多層微多孔膜に塗布する方法が挙げられる。
(Manufacturing method of separator for electricity storage device)
On the polyolefin microporous film, or on the multilayer microporous film consisting of the polyolefin microporous film and the filler porous layer, as a method for forming a thermoplastic polymer, is not particularly limited, for example, a coating solution containing a thermoplastic polymer Examples thereof include a method of applying to a polyolefin microporous film or a multi-layer microporous film.

熱可塑性ポリマーを含有する塗布液をポリオレフィン微多孔膜又は多層微多孔膜に塗布する方法については、必要とする海島構造、層厚と塗布面積を実現できる方法であれば特に限定はない。例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法、インクジェット塗布法等が挙げられる。これらのうち、熱可塑性ポリマーの塗工形状の自由度が高く、かつ好ましい面積割合を容易に得られるという観点から、グラビアコーター法又はスプレー塗布法が好ましい。   The method of applying the coating solution containing the thermoplastic polymer to the polyolefin microporous film or the multilayer microporous film is not particularly limited as long as it can achieve the required sea-island structure, layer thickness and application area. For example, gravure coater method, small diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, squeeze coater method, cast Examples thereof include a coater method, a die coater method, a screen printing method, a spray coating method, an inkjet coating method and the like. Among these, the gravure coater method or the spray coating method is preferable from the viewpoints that the degree of freedom of the coating shape of the thermoplastic polymer is high and a preferable area ratio can be easily obtained.

多層微多孔膜に熱可塑性ポリマーを塗工する場合、塗布液が多層微多孔膜の内部にまで入り込んでしまうと、接着性樹脂が孔の表面及び内部を埋めてしまい透過性が低下してしまう。そのため、塗布液の媒体としては、熱可塑性ポリマーの貧溶媒が好ましい。塗布液の媒体として熱可塑性ポリマーの貧溶媒を用いた場合には、多層微多孔膜の内部に塗工液は入り込まず、接着性ポリマーは主に多層微多孔膜の表面上に存在するため、透過性の低下を抑制する観点から好ましい。このような媒体としては水が好ましい。また、水と併用可能な媒体は、特に限定されないが、エタノール、メタノール等を挙げることができる。   When a thermoplastic polymer is applied to the multilayer microporous film, if the coating solution enters the inside of the multilayer microporous film, the adhesive resin fills the surface and the inside of the pores and the permeability decreases. .. Therefore, a poor solvent for the thermoplastic polymer is preferable as the medium for the coating liquid. When using a poor solvent of the thermoplastic polymer as the medium of the coating liquid, the coating liquid does not enter the inside of the multilayer microporous film, because the adhesive polymer is mainly present on the surface of the multilayer microporous film, It is preferable from the viewpoint of suppressing a decrease in permeability. Water is preferred as such a medium. The medium that can be used in combination with water is not particularly limited, and examples thereof include ethanol and methanol.

さらに、塗布に先立ち、多層微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、多層微多孔膜と接着性ポリマーとの接着性が向上するため好ましい。表面処理の方法は、多層微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、プラズマ処理法、機械的粗面化法、溶剤処理法、酸処理法、紫外線酸化法等が挙げられる。   Further, it is preferable to perform surface treatment on the surface of the multi-layer, microporous membrane prior to coating, because the coating solution can be easily coated and the adhesion between the multi-layer, microporous membrane and the adhesive polymer is improved. The surface treatment method is not particularly limited as long as it does not significantly impair the porous structure of the multi-layer, microporous membrane, and examples thereof include corona discharge treatment method, plasma treatment method, mechanical surface roughening method, solvent treatment method, and acid. Treatment methods, ultraviolet oxidation methods and the like can be mentioned.

塗布後に塗布膜から溶媒を除去する方法については、ポリオレフィン微多孔膜又は多層微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、多層微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、接着性ポリマーに対する貧溶媒に浸漬して接着性ポリマー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。   The method of removing the solvent from the coating film after coating is not particularly limited as long as it does not adversely affect the polyolefin microporous film or the multilayer microporous film. For example, a method of drying the multilayer microporous membrane at a temperature below its melting point while fixing it, a method of drying under reduced pressure at a low temperature, a method of immersing in a poor solvent for the adhesive polymer to coagulate the adhesive polymer and simultaneously extract the solvent Methods and the like.

蓄電デバイス用セパレータは、捲回時のハンドリング性及び蓄電デバイスのレート特性に優れ、さらには、熱可塑性ポリマーとポリオレフィン微多孔膜との接着性及び透過性にも優れる。そのため、蓄電デバイス用セパレータの用途としては、特に限定されないが、例えば、非水電解液二次電池等の電池、コンデンサー、キャパシタ等の蓄電デバイスの作製が挙げられる。本実施形態に係るセパレータは、物質の分離等にも好適に使用できる。   The electricity storage device separator is excellent in handleability during winding and rate characteristics of the electricity storage device, and is also excellent in adhesiveness and permeability between the thermoplastic polymer and the microporous polyolefin membrane. Therefore, the use of the electricity storage device separator is not particularly limited, but examples thereof include production of batteries such as non-aqueous electrolyte secondary batteries, and electricity storage devices such as capacitors and capacitors. The separator according to this embodiment can also be suitably used for separating substances and the like.

[積層体]
本実施形態に係るセパレータを電極と接着することにより、セパレータと電極とが積層している積層体を得ることができる。ここで、「電極と接着」とは、電極がアルミ箔であると仮定したときに、セパレータと電極との上記加熱剥離強度が、好ましくは10gf/cm以上、より好ましくは15gf/cm以上、さらに好ましくは20gf/cm以上であることをいう。
[Laminate]
By adhering the separator according to the present embodiment to the electrode, it is possible to obtain a laminated body in which the separator and the electrode are laminated. Here, "adhesion with electrodes" means that the heat peeling strength between the separator and the electrodes is preferably 10 gf/cm or more, more preferably 15 gf/cm or more, further assuming that the electrodes are aluminum foil. It is preferably 20 gf/cm or more.

積層体は、捲回時のハンドリング性及び蓄電デバイスのレート特性が優れ、さらには、熱可塑性ポリマーとポリオレフィン微多孔膜との接着性及び透過性にも優れる。そのため、積層体の用途としては、特に限定されないが、積層体は、例えば、非水電解液二次電池等の電池、コンデンサー、キャパシタ等の蓄電デバイス等に好適に使用できる。   The laminate has excellent handleability during winding and rate characteristics of the electricity storage device, and also has excellent adhesiveness and permeability between the thermoplastic polymer and the polyolefin microporous membrane. Therefore, the use of the laminated body is not particularly limited, but the laminated body can be suitably used for, for example, batteries such as non-aqueous electrolyte secondary batteries, and electricity storage devices such as capacitors and capacitors.

本実施形態の積層体に用いられる電極としては、後述の蓄電デバイスの項目に記載の電極を用いることができる。   As the electrode used in the laminated body of the present embodiment, the electrode described in the item of the electricity storage device described later can be used.

本実施形態のセパレータを用いて積層体を製造する方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態のセパレータと電極とを重ね、必要に応じて加熱および/またはプレスして製造することができる。上記加熱および/またはプレスは、電極とセパレータとを重ねる際に行うことができる。また、電極とセパレータとを重ねた後に円又は扁平な渦巻き状に巻回して得られる巻回体に対して、加熱及び/又はプレスを行うことで製造することもできる。   The method for producing a laminate using the separator of the present embodiment is not particularly limited, but for example, it can be produced by stacking the separator of the present embodiment and the electrode, and heating and/or pressing as necessary. . The heating and/or pressing can be performed when the electrode and the separator are stacked. It can also be manufactured by heating and/or pressing a wound body obtained by winding the electrode and the separator in a circular or flat spiral shape after stacking them.

また、積層体は、正極−セパレータ−負極−セパレータ、又は負極−セパレータ−正極−セパレータの順に平板状に積層し、加圧及び必要に応じて補助的に加熱して製造することもできる。   In addition, the laminated body can be manufactured by laminating a positive electrode-separator-negative electrode-separator or a negative electrode-separator-positive electrode-separator in the order of a flat plate, and pressurizing and auxiliary heating if necessary.

より具体的には、本実施形態のセパレータを、幅10〜500mm(好ましくは80〜500mm)、長さ200〜4000m(好ましくは1000〜4000m)の縦長形状のセパレータとして調製し、当該セパレータを、正極−セパレータ−負極−セパレータ、又は負極−セパレータ−正極−セパレータの順で重ね、加圧及び必要に応じて補助的に加熱して製造することもできる。   More specifically, the separator of the present embodiment is prepared as a vertically elongated separator having a width of 10 to 500 mm (preferably 80 to 500 mm) and a length of 200 to 4000 m (preferably 1000 to 4000 m), and the separator is It can also be manufactured by stacking in the order of positive electrode-separator-negative electrode-separator, or negative electrode-separator-positive electrode-separator, and pressurizing and optionally auxiliary heating.

上記加圧時の圧力としては、1MPa〜30MPaが好ましい。加圧時間は5秒〜30分が好ましい。加熱温度としては、40℃〜120℃が好ましい。加熱時間は5秒〜30分が好ましい。また、加圧と加熱の順序は、加熱をしてから加圧しても、加圧をしてから加熱をしても、加圧と加熱を同時に行ってもよい。これらのなかでも、加圧と加熱を同時に行うことが好ましい。   The pressure at the time of pressurization is preferably 1 MPa to 30 MPa. The pressing time is preferably 5 seconds to 30 minutes. The heating temperature is preferably 40°C to 120°C. The heating time is preferably 5 seconds to 30 minutes. Further, the order of pressurization and heating may be such that heating is followed by pressurization, pressurization and then heating, or pressurization and heating are carried out simultaneously. Among these, it is preferable to apply pressure and heat at the same time.

[蓄電デバイス]
本実施形態のセパレータは、電池、コンデンサー、キャパシタ等の作製、物質の分離等に用いることができる。特に、非水電解液電池用セパレータとして用いた場合に、電極への接着性と優れた電池性能を付与することが可能である。
以下、蓄電デバイスが非水電解液二次電池である場合についての好適な態様について説明する。
[Power storage device]
The separator of the present embodiment can be used for manufacturing batteries, capacitors, capacitors, etc., separating substances, and the like. In particular, when used as a separator for a non-aqueous electrolyte battery, it is possible to impart adhesiveness to an electrode and excellent battery performance.
Hereinafter, a preferred mode in which the electricity storage device is a non-aqueous electrolyte secondary battery will be described.

本実施形態のセパレータを用いて非水電解液二次電池を製造する場合、正極、負極、非水電解液に限定はなく、それぞれ公知のものを用いることができる。   When a non-aqueous electrolyte secondary battery is manufactured using the separator of this embodiment, the positive electrode, the negative electrode, and the non-aqueous electrolyte are not limited, and known ones can be used.

正極材料としては、特に限定されないが、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挙げられる。 The positive electrode material is not particularly limited, but examples thereof include lithium-containing composite oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , spinel type LiMnO 4 , and olivine type LiFePO 4 .

負極材料としては、特に限定されないが、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。   The negative electrode material is not particularly limited, but examples thereof include carbon materials such as graphite, non-graphitizable carbonaceous material, easily graphitizable carbonaceous material, and composite carbon body; silicon, tin, metallic lithium, various alloy materials, and the like.

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

本実施形態のセパレータを用いて蓄電デバイスを製造する方法は、特に限定されないが、蓄電デバイスが二次電池の場合、例えば、本実施形態のセパレータを、幅10〜500mm(好ましくは80〜500mm)、長さ200〜4000m(好ましくは1000〜4000m)の縦長形状のセパレータとして調製し、当該セパレータを、正極−セパレータ−負極−セパレータ、又は負極−セパレータ−正極−セパレータの順で重ね、円または扁平な渦巻状に巻回して巻回体を得、当該巻回体を電池缶内に収納し、更に電解液を注入することで製造することができる。この際、当該巻回体に対して加熱および/または加圧を行うことで上述の積層体を形成してもよい。また、上記巻回体として上述の積層体を円または扁平な渦巻き状に巻回したものを用いて製造することもできる。また、蓄電デバイスは、正極−セパレータ−負極−セパレータ、又は負極−セパレータ−正極−セパレータの順に平板状に積層したもの、または上述の積層体を袋状のフィルムでラミネートし、電解液を注入する工程と、所望により、加熱および/または加圧を行う工程とを経て製造することもできる。上記の加熱および/または加圧を行う工程は、前記電解液を注入する工程の前および/または後に行うことができる。   The method of manufacturing an electricity storage device using the separator of the present embodiment is not particularly limited, but when the electricity storage device is a secondary battery, for example, the separator of the present embodiment is provided with a width of 10 to 500 mm (preferably 80 to 500 mm). Prepared as a vertically long separator having a length of 200 to 4000 m (preferably 1000 to 4000 m), and the separators are stacked in the order of positive electrode-separator-negative electrode-separator or negative electrode-separator-positive electrode-separator to form a circle or a flat surface. It can be manufactured by winding in a spiral shape to obtain a wound body, housing the wound body in a battery can, and further injecting an electrolytic solution. At this time, the above-mentioned laminated body may be formed by heating and/or pressurizing the wound body. It is also possible to manufacture the above-mentioned wound body by using the above-mentioned laminated body wound in a circular or flat spiral shape. Further, the electricity storage device is obtained by laminating a positive electrode-separator-negative electrode-separator or a negative electrode-separator-positive electrode-separator in the order of a flat plate, or by laminating the above-mentioned laminate with a bag-shaped film and injecting an electrolytic solution. It can also be manufactured through steps and, if desired, steps of heating and/or pressurizing. The above heating and/or pressurizing step can be performed before and/or after the step of injecting the electrolytic solution.

なお、上述した各種物性の測定値は、特に断りの無い限り、後述する実施例における測定法に準じて測定される値である。   The above-mentioned measured values of various physical properties are values measured according to the measuring methods in Examples described later, unless otherwise specified.

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。以下の製造例、実施例及び比較例において使用された各種物性の測定方法及び評価方法は、以下のとおりである。なお、特に記載のない限り、各種測定および評価は、室温23℃、1気圧及び相対湿度50%の条件で行われた。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples, but the present invention is not limited to the examples. The methods for measuring and evaluating various physical properties used in the following Production Examples, Examples and Comparative Examples are as follows. Unless otherwise stated, various measurements and evaluations were performed under the conditions of room temperature of 23° C., 1 atmospheric pressure and relative humidity of 50%.

[測定方法]
(1)粘度平均分子量(以下、「Mv」ともいう。)
ASRM−D4020に基づき、デカリン溶剤における135℃での極限粘度[η]を求め、ポリエチレンのMvは次式により算出した。
[η]=0.00068×Mv0.67
また、ポリプロピレンのMvは次式より算出した。
[η]=1.10×10 −4 ×Mv0.80
[Measuring method]
(1) Viscosity average molecular weight (hereinafter, also referred to as “Mv”)
Based on ASRM-D4020, the intrinsic viscosity [η] at 135°C in a decalin solvent was determined, and the Mv of polyethylene was calculated by the following formula.
[Η]=0.00068×Mv 0.67
The Mv of polypropylene was calculated by the following formula.
[Η]=1.10× 10 −4 × Mv 0.80

(2)ポリオレフィン微多孔膜の目付
10cm×10cm角の試料をポリオレフィン微多孔膜から切り取り、(株)島津製作所製の電子天秤AEL−200を用いて重量を測定した。得られた重量を100倍することで1m当りの膜の目付け(g/m)を算出した。
(2) Unit weight of polyolefin microporous membrane A 10 cm×10 cm square sample was cut from the polyolefin microporous membrane, and the weight thereof was measured using an electronic balance AEL-200 manufactured by Shimadzu Corporation. Is multiplied by the obtained weight 100 at 1 m 2 per layer of basis weight (g / m 2) was calculated.

(3)ポリオレフィン微多孔膜、多層微多孔膜及び蓄電デバイス用セパレータの膜厚(μm)
ポリオレフィン微多孔膜、多層微多孔膜及び蓄電デバイス用セパレータから、各々、10cm×10cm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、膜厚を微小測厚器(東洋精機製作所(株) タイプKBM)を用いて室温23±2℃で測定した。各々、9箇所の測定値の平均値を、ポリオレフィン微多孔膜、多層多孔膜および蓄電デバイス用セパレータの膜厚(μm)とした。
(3) Film thickness (μm) of polyolefin microporous film, multilayer microporous film, and separator for electricity storage device
A 10 cm×10 cm sample was cut out from each of the polyolefin microporous film, the multilayer microporous film, and the electricity storage device separator, and nine locations (3 points×3 points) were selected in a grid pattern to measure the film thickness with a micro thickness gauge ( It was measured at room temperature of 23±2° C. using Toyo Seiki Seisakusho Ltd. type KBM. The average value of the measured values at 9 points was taken as the film thickness (μm) of the polyolefin microporous film, the multilayer porous film and the electricity storage device separator.

(4)ポリオレフィン微多孔膜の気孔率(%)
10cm×10cm角の試料をポリオレフィン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=(体積−質量/膜密度)/体積×100
(4) Porosity of polyolefin microporous membrane (%)
A 10 cm×10 cm square sample was cut out from the polyolefin microporous membrane, its volume (cm 3 ) and mass (g) were determined, and the membrane density was set to 0.95 (g/cm 3 ) and calculated using the following equation.
Porosity=(volume-mass/film density)/volume×100

(5)透気度(sec/100cc)
JIS P−8117に準拠し、東洋精器(株)製のガーレー式透気度計G−B2(商標)により測定した透気抵抗度を透気度とした。
(5) Air permeability (sec/100cc)
Based on JIS P-8117, the air permeability resistance was measured by a Gurley type air permeability meter G-B2 (trademark) manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.

(6)ポリオレフィン微多孔膜の突刺強度(g)
カトーテック製のハンディー圧縮試験器KES−G5(商標)を用いて、開口部の直径11.3mmの試料ホルダーでポリオレフィン微多孔膜を固定した。次に固定されたポリオレフィン微多孔膜の中央部を、針先端の曲率半径0.5mm、及び突刺速度2mm/secの条件下で、25℃雰囲気下にて突刺試験に供することにより、最大突刺荷重として突刺強度(g)を得た。
(6) Puncture strength of polyolefin microporous membrane (g)
Using a handy compression tester KES-G5 (trademark) manufactured by KATO TECH, the polyolefin microporous membrane was fixed by a sample holder having an opening with a diameter of 11.3 mm. Next, the center of the fixed microporous polyolefin membrane was subjected to a puncture test in an atmosphere of 25°C under a condition that the curvature radius of the needle tip was 0.5 mm and the puncture speed was 2 mm/sec. The puncture strength (g) was obtained as

(7)ポリオレフィン微多孔膜の平均孔径(μm)
キャピラリー内部の流体は、流体の平均自由工程がキャピラリーの孔径より大きいときはクヌーセンの流れに、小さい時はポアズイユの流れに従うことが知られている。そこで、微多孔膜の透気度測定における空気の流れがクヌーセンの流れに、また微多孔膜の透水度測定における水の流れがポアズイユの流れに従うと仮定する。
平均孔径d(μm)は、空気の透過速度定数Rgas(m/(m・sec・Pa))、水の透過速度定数Rliq(m/(m・sec・Pa))、空気の分子速度ν(m/sec)、水の粘度η(Pa・sec)、標準圧力Ps(=101325Pa)、気孔率ε(%)、膜厚L(μm)から、次式を用いて求めた。
d=2ν×(Rliq/Rgas)×(16η/3Ps)×10
ここで、Rgasは透気度(sec)から次式を用いて求められる。
gas=0.0001/(透気度×(6.424×10−4)×(0.01276×101325))
また、Rliqは透水度(cm/(cm・sec・Pa))から次式を用いて求められる。
liq=透水度/100
なお、透水度は次のように求められる。直径41mmのステンレス製の透液セルに、あらかじめエタノールに浸しておいた微多孔膜をセットし、該膜のエタノールを水で洗浄した後、約50000Paの差圧で水を透過させ、120sec間経過した際の透水量(cm)より、単位時間・単位圧力・単位面積当たりの透水量を計算し、これを透水度とした。
また、νは気体定数R(=8.314)、絶対温度T(K)、円周率π、空気の平均分子量M(=2.896×10−2kg/mol)から次式を用いて求められる。
ν=((8R×T)/(π×M))1/2
(7) Average pore diameter (μm) of polyolefin microporous membrane
It is known that the fluid inside the capillary follows the Knudsen flow when the mean free path of the fluid is larger than the pore size of the capillary, and follows the Poiseuille flow when it is small. Therefore, it is assumed that the air flow in the permeability measurement of the microporous membrane follows the Knudsen flow, and the water flow in the permeability measurement of the microporous membrane follows the Poiseuille flow.
The average pore diameter d (μm) is defined by the air permeation rate constant R gas (m 3 /(m 2 ·sec·Pa)), the water permeation rate constant R liq (m 3 /(m 2 ·sec·Pa)), Calculated from the molecular velocity ν (m/sec) of air, the viscosity η (Pa·sec) of water, the standard pressure Ps (=101325 Pa), the porosity ε (%), and the film thickness L (μm) using the following formula. It was
d=2ν×(R liq /R gas )×(16η/3Ps)×10 6
Here, R gas is calculated from the air permeability (sec) using the following equation.
R gas =0.0001/(air permeability×(6.424×10 −4 )×(0.01276×101325))
Further, R liq is obtained from the water permeability (cm 3 /(cm 2 ·sec·Pa)) using the following equation.
R liq =water permeability/100
The water permeability is calculated as follows. A microporous membrane preliminarily dipped in ethanol was set in a 41 mm diameter stainless-steel permeable cell, and after the ethanol in the membrane was washed with water, water was allowed to permeate at a differential pressure of about 50,000 Pa for 120 seconds. The amount of water permeation (cm 3 ) at that time was used to calculate the amount of water permeation per unit time, unit pressure, and unit area, which was taken as the water permeability.
Further, ν is calculated from the gas constant R (=8.314), the absolute temperature T(K), the circular constant π, and the average molecular weight M of air (=2.896×10 −2 kg/mol) using the following formula. Desired.
ν=((8R×T)/(π×M)) 1/2

(8)熱可塑性ポリマーのガラス転移温度
熱可塑性ポリマーの塗工液(不揮発分=38〜42%、pH=9.0)を、アルミ皿に適量取り、130℃の熱風乾燥機で30分間乾燥した。乾燥後の乾燥皮膜約17mgを測定用アルミ容器に詰め、DSC測定装置(島津製作所社製、DSC6220)にて窒素雰囲気下におけるDSC曲線及びDDSC曲線を得た。なお測定条件は下記の通りとした。
(1段目昇温プログラム)
70℃スタート、毎分15℃の割合で昇温。110℃に到達後5分間維持。
(2段目降温プログラム)
110℃から毎分40℃の割合で降温。−50℃に到達後5分間維持。
(3段目昇温プログラム)
−50℃から毎分15℃の割合で130℃まで昇温。この3段目の昇温時にDSC及びDDSCのデータを取得。
ベースライン(得られたDSC曲線におけるベースラインを高温側に延長した直線)と、変曲点(上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点)における接線との交点をガラス転移温度(Tg)とした。
(8) Glass transition temperature of thermoplastic polymer An appropriate amount of the coating liquid (nonvolatile content=38 to 42%, pH=9.0) of the thermoplastic polymer is placed in an aluminum dish and dried with a hot air dryer at 130° C. for 30 minutes. did. About 17 mg of the dried film after drying was packed in an aluminum container for measurement, and a DSC curve and a DDSC curve under a nitrogen atmosphere were obtained with a DSC measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, DSC6220). The measurement conditions were as follows.
(1st stage heating program)
Start at 70°C and raise the temperature at a rate of 15°C per minute. Hold for 5 minutes after reaching 110°C.
(2nd stage cooling program)
The temperature drops from 110℃ to 40℃ per minute. Hold for 5 minutes after reaching -50°C.
(3rd stage heating program)
The temperature is raised from -50°C to 130°C at a rate of 15°C per minute. Data of DSC and DDSC were acquired when the temperature was raised in the third step.
The intersection of the baseline (a straight line obtained by extending the baseline in the obtained DSC curve to the high temperature side) and the tangent at the inflection point (the point where the upward convex curve changes to the downward convex curve) is taken to be the glass transition temperature ( Tg).

(9)熱可塑性ポリマーのゲル分率(トルエン不溶分)
テフロン(登録商標)板上に、熱可塑性ポリマーの塗工液(不揮発分=38〜42%、pH=9.0)をスポイトで滴下し(直径5mm以下)、130℃の熱風乾燥機で30分間乾燥した。乾燥後、乾燥皮膜を約0.5g精秤(a)し、それを50mLポリエチレン容器に取り、そこに30mLのトルエンを注ぎ入れ3時間室温で振とうした。その後、内容物を325メッシュでろ過し、メッシュ上に残ったトルエン不溶分をメッシュごと、130℃の熱風乾燥機で1時間乾燥させた。なお、ここで使用する325メッシュはあらかじめその乾燥重量を量っておいた。
(9) Gel fraction of thermoplastic polymer (toluene insoluble matter)
On a Teflon (registered trademark) plate, a coating solution of a thermoplastic polymer (nonvolatile content=38 to 42%, pH=9.0) was dropped with a dropper (diameter 5 mm or less), and it was heated with a hot air dryer at 130° C. to 30 Dry for minutes. After drying, about 0.5 g of the dried film was precisely weighed (a), taken into a 50 mL polyethylene container, and 30 mL of toluene was poured therein and shaken at room temperature for 3 hours. Then, the content was filtered through 325 mesh, and the toluene-insoluble matter remaining on the mesh was dried together with the mesh for 1 hour in a hot air dryer at 130°C. The dry weight of the 325 mesh used here was measured in advance.

トルエンを揮発させた後、トルエン不溶分の乾燥体と325メッシュの重量から、あらかじめ量っておいた325メッシュの乾燥重量を差し引くことでトルエン不溶分の乾燥重量(b)を得た。ゲル分率(トルエン不溶分)は、以下の計算式で算出した。
熱可塑性ポリマーのゲル分率(トルエン不溶分)=(b)/(a)×100 [%]
After the toluene was volatilized, the dry weight of the insoluble portion of 325 mesh was subtracted from the dry weight of the toluene insoluble portion and the weight of 325 mesh to obtain the dry weight (b) of the toluene insoluble portion. The gel fraction (toluene-insoluble matter) was calculated by the following formula.
Gel fraction of thermoplastic polymer (toluene insoluble matter)=(b)/(a)×100 [%]

(10)熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度(電解質溶媒膨潤度)(倍)
熱可塑性ポリマー又は熱可塑性ポリマーを分散させた溶液を130℃のオーブン中に1時間静置した後、乾燥させた熱可塑性ポリマーを0.5gになるように切り取り、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10gと一緒に50mLのバイアル瓶に入れ、3時間浸透させた後、サンプルを取り出し、上記混合溶媒にて洗浄し、重量(Wa)を測定した。その後、150℃のオーブン中に1時間静置したあと重量(Wb)を測定し、以下の式より熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度を測定した。
熱可塑性ポリマーの電解液に対する膨潤度(倍)=(Wa−Wb)÷(Wb)
(10) Swelling degree of the thermoplastic polymer with respect to the electrolytic solution (swelling degree of the electrolyte solvent) (fold)
After leaving the thermoplastic polymer or the solution in which the thermoplastic polymer is dispersed in an oven at 130° C. for 1 hour, the dried thermoplastic polymer is cut into 0.5 g, and ethylene carbonate:ethyl methyl carbonate=1 : 2 (volume ratio) together with 10 g of mixed solvent was placed in a 50 mL vial and allowed to infiltrate for 3 hours, then a sample was taken out, washed with the above mixed solvent, and the weight (Wa) was measured. Then, after standing still in an oven at 150° C. for 1 hour, the weight (Wb) was measured, and the swelling degree of the thermoplastic polymer with respect to the electrolytic solution was measured by the following formula.
Swelling degree (times) of the thermoplastic polymer with respect to the electrolytic solution=(Wa-Wb)/(Wb)

(11)粒状熱可塑性ポリマーの平均粒径(μm)
粒状熱可塑性ポリマーの平均粒径は、オスミウム蒸着した蓄電デバイス用セパレータを、走査型電子顕微鏡(SEM)「型式S−4800、HITACHI社製」を用いて、加速電圧1.0kV、30000倍にて観察することにより測定した。粒状熱可塑性ポリマーの径が最も大きい部分を粒径とし、20個の平均値を平均粒径とした。
(11) Average particle size (μm) of granular thermoplastic polymer
The average particle diameter of the granular thermoplastic polymer was determined by using an osmium vapor-deposited electricity storage device separator with a scanning electron microscope (SEM) “Model S-4800, manufactured by HITACHI” at an acceleration voltage of 1.0 kV and 30,000 times. It was measured by observing. The part of the granular thermoplastic polymer having the largest diameter was defined as the particle size, and the average value of 20 particles was defined as the average particle size.

(12)粒状熱可塑性ポリマーの面積割合(表面粒子面積比)
蓄電デバイス用セパレータの最表面に存在する熱可塑性ポリマーに対する粒状熱可塑性ポリマーの面積割合(S)は、以下の式より算出した。
S(%)=粒状熱可塑性ポリマーの面積÷セパレータの最表面に存在する熱可塑性ポリマーの全面積×100
粒状熱可塑性ポリマーの面積は、走査型電子顕微鏡(SEM)「型式S−4800、HITACHI社製」を用いて測定した。蓄電デバイス用セパレータをオスミウム蒸着し、加速電圧1.0kV、30000倍にて観察することにより測定した。
(12) Area ratio of granular thermoplastic polymer (surface particle area ratio)
The area ratio (S) of the granular thermoplastic polymer to the thermoplastic polymer existing on the outermost surface of the electricity storage device separator was calculated by the following formula.
S (%)=area of granular thermoplastic polymer/total area of thermoplastic polymer present on outermost surface of separator×100
The area of the granular thermoplastic polymer was measured using a scanning electron microscope (SEM) "Model S-4800, manufactured by HITACHI". It was measured by osmium vapor deposition of a separator for an electricity storage device and observing at an acceleration voltage of 1.0 kV and 30,000 times.

(13)ボロノイ多角形の各面積/ボロノイ多角形の平均面積の比(規格化面積)
ボロノイ分割とは、ある距離空間上の任意の位置に配置された複数個の点(母点)に対して、同一空間上の他の点がどの母点に近いかによって領域分けすることをいう。このようにして得られた領域を含む図は、ボロノイ図と呼ばれる。一般に、ボロノイ図において、複数の領域の境界線は、各母点の二等分線の一部になり、かつ各領域は多角形を形成する。
(13) Ratio of each area of Voronoi polygon/average area of Voronoi polygon (normalized area)
Voronoi division means dividing a plurality of points (generic points) placed at arbitrary positions in a certain metric space into areas according to which other points in the same space are closer to the generatrix. .. A diagram including the regions thus obtained is called a Voronoi diagram. Generally, in a Voronoi diagram, the boundaries of a plurality of regions are part of the bisector of each generatrix, and each region forms a polygon.

セパレータ表面を特定の視野で観察するときに、その観察視野において、1つの熱可塑性ポリマー粒子を、平均直径(l)を有する1つの円とみなし、かつ隣接する複数の熱可塑性ポリマー粒子の間に垂直二等分線を引き、それぞれの粒子について該垂直二等分線により囲まれた多角形を「ボロノイ多角形」と称する。   When observing the surface of the separator in a specific visual field, one thermoplastic polymer particle is regarded as one circle having an average diameter (l) in the observation visual field, and between the adjacent thermoplastic polymer particles. A vertical bisector is drawn, and a polygon surrounded by the vertical bisector for each particle is called a "Voronoi polygon".

観察視野においてボロノイ分割を行なったときに、閉じられていない領域は、上記式の計算対象としないものとする。閉じられていない領域としては、例えば、観察視野の境界に粒子が存在し、その粒子の全体が観察されていないときに、その粒子に対してボロノイ分割を行なうことにより得られる領域が挙げられる。   When Voronoi division is performed in the observation visual field, an unclosed region is not to be calculated by the above formula. Examples of the unclosed region include a region obtained by performing Voronoi division on a particle when the particle is present at the boundary of the observation visual field and the entire particle is not observed.

したがって、セパレータ表面の少なくとも一部の領域を撮影して得られた画像において、その画像の端に位置する粒子については、その粒子全体が観察されているか否かを確認することが好ましい。   Therefore, in an image obtained by photographing at least a part of the surface of the separator, it is preferable to confirm whether or not all the particles are observed with respect to the particles located at the edge of the image.

検証する対象物により、確認方法が異なるが、一例としては、10μm×10μmより大きい視野にて、熱可塑性ポリマー粒子の分散性を評価する。また、撮像する枚数についても、対象物により一概に規定はできないが、無作為に選んだ10視野以上を検定することが必要と考える。   The confirmation method varies depending on the object to be verified, but as an example, the dispersibility of the thermoplastic polymer particles is evaluated in a visual field larger than 10 μm×10 μm. Also, the number of images to be picked up cannot be unconditionally specified depending on the object, but it is considered necessary to test at least 10 fields of view randomly selected.

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

例えば、図2は、図1で特定された複数の熱可塑性ポリマー粒子にボロノイ分割を行なってボロノイ多角形を得た結果の一例である。図2に示されるボロノイ多角形の中で、閉じられた領域と対応しているボロノイ多角形の数及び面積を、画像処理ソフトウェアを用いて自動的に算出する(図3)。   For example, FIG. 2 is an example of a result obtained by performing Voronoi division on the plurality of thermoplastic polymer particles specified in FIG. 1 to obtain a Voronoi polygon. Among the Voronoi polygons shown in FIG. 2, the number and area of Voronoi polygons corresponding to the closed regions are automatically calculated using image processing software (FIG. 3).

上記の観察方法及び画像処理方法により、観察視野の投影面積が決定され、かつ熱可塑性ポリマー粒子の総数、投影面積及びボロノイ多角形の面積が得られる。また、上記の定義に従って、熱可塑性ポリマー粒子について、ボロノイ多角形の面積を算出することができる。更に視野中のボロノイ多角形の面積を平均化することにより、粒子が理想的に均一に配置された場合の粒子の占有面積が求められる。各ボロノイ多角形の面積を視野中のボロノイ多角形の平均面積で割ることにより、粒子の凝集度を評価することができる。規格化面積が1よりも小さいボロノイ多角形部分は、粒子が密になっており、規格化面積が1よりも大きい部分は、粒子が粗になっていると評価できる。   By the above observation method and image processing method, the projected area of the observation visual field is determined, and the total number of the thermoplastic polymer particles, the projected area and the area of the Voronoi polygon are obtained. Also, the area of the Voronoi polygon can be calculated for the thermoplastic polymer particles according to the above definition. Further, by averaging the areas of the Voronoi polygons in the visual field, the area occupied by the particles when the particles are ideally and uniformly arranged can be obtained. The degree of particle aggregation can be evaluated by dividing the area of each Voronoi polygon by the average area of the Voronoi polygons in the field of view. It can be evaluated that the Voronoi polygonal portion having a normalized area smaller than 1 has dense particles, and the portion having a normalized area larger than 1 has coarse particles.

(14)熱可塑性ポリマー被覆層とポリオレフィン微多孔膜との接着力(基材との接着性)
セパレータの熱可塑性ポリマー被覆層に対し、幅12mm×長さ100mmのテープ(3M社製)を貼りつけた。テープをサンプルから50mm/分の速度で剥がすときの力を、90°剥離強度測定器(IMADA社製、製品名IP−5N)を用いて測定した。得られた測定結果に基づいて、下記評価基準で接着力を評価した。
A:6gf/mm以上
C:6gf/mm未満
(14) Adhesive force between the thermoplastic polymer coating layer and the polyolefin microporous film (adhesiveness with the substrate)
A tape (made by 3M) having a width of 12 mm and a length of 100 mm was attached to the thermoplastic polymer coating layer of the separator. The force when peeling the tape from the sample at a speed of 50 mm/min was measured using a 90° peel strength measuring device (manufactured by IMADA, product name IP-5N). Based on the obtained measurement results, the adhesive strength was evaluated according to the following evaluation criteria.
A: 6 gf/mm or more C: less than 6 gf/mm

(15)加熱剥離強度及ベタツキ性(セパレータの剥離強度)
セパレータと、被着体としての正極集電体(冨士加工紙(株)アルミ箔20μm)とをそれぞれ30mm×150mmに切り取り、重ね合わせて積層体を得た後、その積層体をテフロン(登録商標)シート(ニチアス(株)ナフロンPTFEシート TOMBO‐No.9000)で挟んだ。各積層体について下記各条件にてプレスを行うことによって試験用サンプルを得た。
条件1)温度25℃、圧力5MPaで3分間加圧
条件2)温度40℃、圧力5MPaで3分間加圧
条件3)温度80℃、圧力10MPaで3分間加圧
得られた各試験用サンプルの剥離強度を、島津製作所製のオートグラフAG−IS型(商標)を用いて、JIS K6854−2に準じて引張速度200mm/分で測定した。得られた結果に基づいて、下記評価基準でセパレータの剥離強度を評価した。
ベタツキ性(セパレータのハンドリング性)の評価基準:条件1)のプレス後の剥離強度の評価基準
S:剥離強度が、4gf/cm以下
A:剥離強度が、4gf/cm超6gf/cm以下
B:剥離強度が、6gf/cm超8gf/cm以下
C:剥離強度が、8gf/cm超
ベタツキ性(セパレータのハンドリング性)の評価基準:条件2)のプレス後の剥離強度の評価基準
S:剥離強度が、4gf/cm以下
A:剥離強度が、4gf/cm超6gf/cm以下
B:剥離強度が、6gf/cm超8gf/cm以下
C:剥離強度が、8gf/cm超
加熱剥離強度の評価基準:条件3)のプレス後の剥離強度の評価基準
A:剥離強度が、10gf/cm以上
C:剥離強度が、10gf/cm未満
(15) Heat peeling strength and stickiness (peeling strength of separator)
A separator and a positive electrode current collector (Aluminum foil 20 μm manufactured by Fuji Paper Co., Ltd.) as an adherend were cut into 30 mm×150 mm pieces, respectively, and laminated to obtain a laminated body, and the laminated body was Teflon (registered trademark). ) Sheets (Nichias Corp. Naflon PTFE sheet TOMBO-No. 9000). A test sample was obtained by pressing each laminate under the following conditions.
Condition 1) Pressurized at a temperature of 25° C. and a pressure of 5 MPa for 3 minutes Condition 2) Pressed at a temperature of 40° C. and a pressure of 5 MPa for 3 minutes Condition 3) Pressurized at a temperature of 80° C. and a pressure of 10 MPa for 3 minutes The peel strength was measured at a tensile speed of 200 mm/min in accordance with JIS K6854-2 using an autograph AG-IS type (trademark) manufactured by Shimadzu Corporation. Based on the obtained results, the peel strength of the separator was evaluated according to the following evaluation criteria.
Sticking property (separator handling property) evaluation standard: Condition 1) Evaluation standard of peel strength after pressing S: Peel strength is 4 gf/cm or less A: Peel strength is more than 4 gf/cm and 6 gf/cm or less B: Peel strength is more than 6 gf/cm and 8 gf/cm or less C: Peel strength is more than 8 gf/cm Sticking property (separator handling property) evaluation criterion: Condition 2) Peel strength after pressing evaluation standard S: Peel strength Is 4 gf/cm or less A: Peel strength is more than 4 gf/cm and 6 gf/cm or less B: Peel strength is more than 6 gf/cm and 8 gf/cm or less C: Peel strength is more than 8 gf/cm Heat peel strength evaluation criteria : Evaluation criteria for peel strength after pressing under condition 3) A: Peel strength is 10 gf/cm or more C: Peel strength is less than 10 gf/cm

(16)セパレータと電極の接着性(密着性(対電極))
セパレータと電極との接着性は、以下の手順で評価した。
(16) Adhesion between separator and electrode (adhesion (counter electrode))
The adhesiveness between the separator and the electrode was evaluated by the following procedure.

(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%、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%、バインダとしてポリフッ化ビニリデン(PVDF)3.2質量%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で塗布し、130℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形した。このとき、正極の活物質塗布量は250g/m、活物質嵩密度は3.00g/cmになるようにした。
(Preparation of positive electrode)
92.2% by mass of lithium cobalt composite oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode active material, 2.3% by mass of scaly graphite and acetylene black as conductive materials, and 3.2% by mass of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder. % Was dispersed in N-methylpyrrolidone (NMP) to prepare a slurry. This slurry was applied onto one surface of an aluminum foil having a thickness of 20 μm to be a positive electrode current collector with a die coater, dried at 130° C. for 3 minutes, and then compression-molded with a roll press. At this time, the amount of active material applied to the positive electrode was 250 g/m 2 , and the bulk density of the active material was 3.00 g/cm 3 .

(負極の作製)
負極活物質として人造グラファイト96.9質量%、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%とスチレン−ブタジエンコポリマーラテックス1.7質量%を精製水中に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを負極集電体となる厚さ12μmの銅箔の片面にダイコーターで塗布し、120℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形した。このとき、負極の活物質塗布量は106g/m、活物質嵩密度は1.35g/cmになるようにした。
(Preparation of negative electrode)
96.9% by mass of artificial graphite as a negative electrode active material, 1.4% by mass of ammonium salt of carboxymethyl cellulose as a binder and 1.7% by mass of styrene-butadiene copolymer latex were dispersed in purified water to prepare a slurry. This slurry was applied to one surface of a copper foil having a thickness of 12 μm to be a negative electrode current collector with a die coater, dried at 120° C. for 3 minutes, and then compression-molded with a roll press. At this time, the amount of active material applied to the negative electrode was 106 g/m 2 and the bulk density of the active material was 1.35 g/cm 3 .

(接着性試験)
上記方法により得られた負極を幅20mm、長さ40mmにカットした。この電極上にエチレンカーボネートとジエチルカーボネートを2:3の比率(体積比)にて混合した電解液(富山薬品工業製)を負極が浸る程度にたらし、この上にセパレータを重ねた。この積層体をアルミジップに入れ、80℃、10MPaの条件で、2分間プレスを行った後、積層体を取り出し、セパレータを負極から剥がした。
(評価基準)
S:セパレータの30%以上の面積に負極活物質が付着した場合。
A:セパレータの10%以上30%未満の面積に負極活物質が付着した場合。
C:セパレータの10%未満の面積に負極活物質が付着した場合。
(Adhesion test)
The negative electrode obtained by the above method was cut into a width of 20 mm and a length of 40 mm. An electrolytic solution (manufactured by Toyama Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a ratio of 2:3 (volume ratio) was placed on the electrode to such an extent that the negative electrode was immersed therein, and a separator was placed thereon. This laminate was placed in an aluminum zip and pressed at 80° C. and 10 MPa for 2 minutes, then the laminate was taken out and the separator was peeled off from the negative electrode.
(Evaluation criteria)
S: When the negative electrode active material adheres to 30% or more of the area of the separator.
A: When the negative electrode active material adheres to an area of 10% or more and less than 30% of the separator.
C: When the negative electrode active material adheres to an area of less than 10% of the separator.

(17)捲回性及び電池のサイクル特性
(17−1)評価用サンプルの作製
<電極>
正極及び負極を項目(17)「セパレータと電極の接着性」と同様に作製した。正極を幅約57mmに、負極を幅約58mmに切断して、それぞれ帯状にすることで評価用電極を作製した。
(17) Windability and battery cycle characteristics (17-1) Preparation of evaluation sample <Electrode>
A positive electrode and a negative electrode were prepared in the same manner as in item (17) “Adhesiveness between separator and electrode”. An electrode for evaluation was prepared by cutting the positive electrode into a width of about 57 mm and the negative electrode into a width of about 58 mm to form a strip.

<非水電解液の調整>
非水電解液は、エチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート=1/2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPFを濃度1.0mol/Lとなるように溶解させることにより調製した。
<Preparation of non-aqueous electrolyte>
The non-aqueous electrolytic solution was prepared by dissolving LiPF 6 as a solute to a concentration of 1.0 mol/L in a mixed solvent of ethylene carbonate/ethyl methyl carbonate=1/2 (volume ratio).

<セパレータ>
実施例及び比較例で得られたセパレータを60mmにスリットして帯状にすることにより評価用セパレータを作製した。
<Separator>
The separators obtained in Examples and Comparative Examples were slit to 60 mm to form a strip, and thus an evaluation separator was produced.

(17−2)捲回性の評価
上記で得られた、負極、セパレータ、正極、セパレータを、この順に重ね、250gfの巻取張力で渦巻状に複数回捲回することで電極積層体を作製した。10個作製した電極積層体のうちセパレータの撚れやシワの有無を目視で観察し、下記評価基準にて評価をした。
(評価基準)
S:撚れやシワ等の外観不良が全く生じなかったもの。
A:撚れやシワ等の外観不良が1個生じたもの。
C:撚れやシワ等の外観不良が2個以上発生したもの。
(17-2) Evaluation of winding property The negative electrode, the separator, the positive electrode, and the separator obtained in the above are stacked in this order, and are spirally wound multiple times with a winding tension of 250 gf to produce an electrode laminate. did. The presence or absence of twists and wrinkles of the separator in the 10 electrode laminates produced was visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
S: No appearance defect such as twisting or wrinkling occurred.
A: One appearance defect such as twist or wrinkle occurred.
C: Two or more appearance defects such as twists and wrinkles occurred.

(17−3)電池のサイクル特性の評価
<電池組立て>
上記で得られた、負極、セパレータ、正極、セパレータを、この順に重ね、巻取張力を250gf、捲回速度を45mm/秒として、渦巻状に複数回捲回することで電極積層体を作製した。この電極積層体を外径が18mmで高さが65mmのステンレス製容器に収納し、正極集電体から導出したアルミニウム製タブを容器蓋端子部に、負極集電体から導出したニッケル製タブを容器壁に溶接した。その後、真空下、80℃で12時間の乾燥を行った。アルゴンボックス内にて、組立てた電池容器内に上記非水電解液を注入し、封口した。
(17-3) Evaluation of battery cycle characteristics <Battery assembly>
The negative electrode, the separator, the positive electrode, and the separator obtained in the above were stacked in this order, and the winding tension was 250 gf and the winding speed was 45 mm/sec. .. This electrode laminate was housed in a stainless steel container having an outer diameter of 18 mm and a height of 65 mm, an aluminum tab drawn from the positive electrode current collector was used as a container lid terminal, and a nickel tab drawn from the negative electrode current collector was used. Welded to the vessel wall. Then, it was dried under vacuum at 80° C. for 12 hours. The non-aqueous electrolyte solution was injected into the assembled battery container in an argon box and sealed.

<前処理>
組立てた電池を1/3Cの電流値で電圧4.2Vまで定電流充電した後、4.2Vの定電圧充電を8時間行い、その後1/3Cの電流で3.0Vの終止電圧まで放電を行った。次に、1Cの電流値で電圧4.2Vまで定電流充電した後、4.2Vの定電圧充電を3時間行い、その後1Cの電流で3.0Vの終止電圧まで放電を行った。最後に、1Cの電流値で4.2Vまで定電流充電をした後、4.2Vの定電圧充電を3時間行い、前処理を終えた。なお、1Cとは電池の基準容量を1時間で放電する電流値を表す。
<Pretreatment>
The assembled battery was charged with a constant current of 1/3C to a voltage of 4.2V, and then charged with a constant voltage of 4.2V for 8 hours, and then discharged to a final voltage of 3.0V with a current of 1/3C. went. Next, constant voltage charging was performed at a current value of 1 C to a voltage of 4.2 V, constant voltage charging at 4.2 V was performed for 3 hours, and then discharging was performed at a current of 1 C to a final voltage of 3.0 V. Finally, constant current charging was performed at a current value of 1 C to 4.2 V, and then constant voltage charging at 4.2 V was performed for 3 hours to complete the pretreatment. In addition, 1 C represents a current value for discharging the reference capacity of the battery in 1 hour.

<サイクル試験>
上記前処理を行った電池を温度25℃の条件下で、放電電流1Aで放電終止電圧3Vまで放電を行った後、充電電流1Aで充電終止電圧4.2Vまで充電を行った。これを1サイクルとして充放電を繰り返し、初期容量に対する1000サイクル後の容量保持率を用いて、以下の基準でサイクル特性を評価した。
(評価基準)
S:容量保持率95%以上100%以下
A:容量保持率90%以上95%未満
C:容量保持率90%未満
<Cycle test>
The pretreated battery was discharged at a discharge current of 1 A to a discharge end voltage of 3 V at a temperature of 25° C., and then at a charge current of 1 A to a charge end voltage of 4.2 V. This was set as one cycle, charging and discharging were repeated, and the cycle retention was evaluated based on the following criteria using the capacity retention rate after 1000 cycles with respect to the initial capacity.
(Evaluation criteria)
S: Capacity retention rate of 95% to 100% A: Capacity retention rate of 90% to less than 95% C: Capacity retention rate of less than 90%

[製造例1−1](ポリオレフィン微多孔膜1の製造)
Mvが70万であり、ホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、Mvが30万であり、ホモポリマーの高密度ポリエチレンを45質量部と、Mvが40万であるホモポリマーのポリプロピレンとMvが15万であるホモポリマーのポリプロピレンとの混合物(質量比=4:3)10質量部とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られたポリオレフィン混合物99質量部に酸化防止剤としてテトラキス−[メチレン−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンを1質量部添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、混合物を得た。得られた混合物を、窒素雰囲気下で二軸押出機へフィーダーにより供給した。また、流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。押し出される全混合物中に占める流動パラフィンの割合が65質量部となるように、すなわち、ポリマー濃度が35質量部となるように、フィーダー及びポンプの運転条件を調整した。
[Production Example 1-1] (Production of polyolefin microporous film 1)
Mv is 700,000, homopolymer high-density polyethylene 45 parts by mass, Mv is 300,000, homopolymer high-density polyethylene 45 parts by mass, homopolymer polypropylene and Mv with Mv 400,000. Was mixed with 10 parts by mass of a homopolymer of polypropylene having a ratio of 150,000 (mass ratio=4:3) by dry blending using a tumbler blender. To 99 parts by mass of the obtained polyolefin mixture, 1 part by mass of tetrakis-[methylene-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane was added as an antioxidant, and the tumbler blender was added again. A mixture was obtained by dry blending with. The resulting mixture was fed by a feeder into a twin-screw extruder under a nitrogen atmosphere. Liquid paraffin (kinematic viscosity at 37.78° C. 7.59×10 −5 m 2 /s) was injected into the extruder cylinder by a plunger pump. The operating conditions of the feeder and the pump were adjusted so that the ratio of liquid paraffin in the entire mixture extruded was 65 parts by mass, that is, the polymer concentration was 35 parts by mass.

次いで、それらを二軸押出機内で230℃に加熱しながら溶融混練し、得られた溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度80℃に制御された冷却ロール上に押し出し、その押出物を冷却ロールに接触させ成形(cast)して冷却固化することにより、シート状成形物を得た。このシートを同時二軸延伸機にて倍率7×6.4倍、温度112℃下で延伸した後、塩化メチレンに浸漬して、流動パラフィンを抽出除去後乾燥し、テンター延伸機にて温度130℃、横方向に2倍延伸した。その後、この延伸シートを幅方向に約10%緩和して熱処理を行い、表1に示すポリオレフィン微多孔膜1を得た。   Then, they are melt-kneaded in a twin-screw extruder while being heated to 230° C., and the obtained melt-kneaded product is extruded through a T-die onto a cooling roll whose surface temperature is controlled to 80° C., and the extruded product is extruded. A sheet-like molded article was obtained by bringing the sheet into contact with a cooling roll and casting to solidify by cooling. This sheet was stretched by a simultaneous biaxial stretching machine at a magnification of 7×6.4 times at a temperature of 112° C., immersed in methylene chloride to extract and remove liquid paraffin, and then dried. The film was stretched 2 times in the transverse direction at 0°C. Then, this stretched sheet was relaxed by about 10% in the width direction and heat-treated to obtain a polyolefin microporous film 1 shown in Table 1.

得られたポリオレフィン微多孔膜1について、上記方法により物性を測定した。また得られたポリオレフィン微多孔膜をそのままセパレータとして、上記方法により評価した。得られた結果を表1に示す。   The physical properties of the obtained polyolefin microporous film 1 were measured by the methods described above. The obtained polyolefin microporous membrane was used as a separator as it was and evaluated by the above method. The results obtained are shown in Table 1.

[製造例1−2](ポリオレフィン微多孔膜2の製造)
水酸化酸化アルミニウム(平均粒径1.0μm)を96.0質量部とアクリルラテックス(固形分濃度40%、平均粒径145nm、最低成膜温度0℃以下)4.0質量部、ポリカルボン酸アンモニウム水溶液(サンノプコ社製 SNディスパーサント5468)1.0質量部を100質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン微多孔膜1の表面にマイクロ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、フィラー多孔層を2μmの厚さで形成して、ポリオレフィン微多孔膜2を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜2を製造例1−1と同様に上記方法により評価した。得られた結果を表1に示す。
[Production Example 1-2] (Production of polyolefin microporous membrane 2)
96.0 parts by mass of aluminum hydroxide oxide (average particle size 1.0 μm) and 4.0 parts by mass of acrylic latex (solid content concentration 40%, average particle size 145 nm, minimum film forming temperature 0° C. or lower), polycarboxylic acid A coating solution was prepared by uniformly dispersing 1.0 part by mass of an ammonium aqueous solution (SN Dispersant 5468 manufactured by San Nopco Co., Ltd.) in 100 parts by mass of water, and coating the surface of the polyolefin microporous film 1 with a microgravure coater. .. Water was removed by drying at 60° C., a filler porous layer was formed to a thickness of 2 μm, and a polyolefin microporous film 2 was obtained. The obtained polyolefin microporous film 2 was evaluated by the above method in the same manner as in Production Example 1-1. The results obtained are shown in Table 1.

[製造例1−3](ポリオレフィン微多孔膜3の製造)
焼成カオリン(カオリナイト(AlSi(OH))を主成分とする湿式カオリンを高温焼成処理したもの、平均粒径1.8μm)を95.0質量部とアクリルラテックス(固形分濃度40%、平均粒径220nm、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(サンノプコ社製 SNディスパーサント5468)0.5質量部を180質量部の水に均一に分散させて塗布液を調製し、ポリオレフィン微多孔膜1の表面にマイクロ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、フィラー多孔層を6μmの厚さで形成して、ポリオレフィン微多孔膜3を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜3を製造例1−1と同様に上記方法により評価した。得られた結果を表1に示す。
[Production Example 1-3] (Production of polyolefin microporous membrane 3)
95.0 parts by weight of calcined kaolin (high-temperature calcined wet kaolin containing kaolinite (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) as the main component, average particle diameter of 1.8 μm) and acrylic latex (solid content) A concentration of 40%, an average particle size of 220 nm, a minimum film formation temperature of 0° C. or lower) 5.0 parts by mass, and an ammonium polycarboxylate aqueous solution (SN Dispersant 5468 manufactured by San Nopco Ltd.) 0.5 parts by mass are uniformly added to 180 parts by mass of water. To prepare a coating solution, which was coated on the surface of the polyolefin microporous film 1 using a microgravure coater. Water was removed by drying at 60° C., a filler porous layer was formed to a thickness of 6 μm, and a polyolefin microporous film 3 was obtained. The obtained polyolefin microporous film 3 was evaluated by the above method in the same manner as in Production Example 1-1. The results obtained are shown in Table 1.

[製造例1−4](ポリオレフィン微多孔膜4の製造)
水酸化アルミニウム粒子(平均粒径1.0μm)94質量部、アクリルラテックス(固形分濃度45%、平均粒径145nm、最低成膜温度0℃以下)6.0質量部とポリリン酸アミン塩(分散剤)1.0質量部を100質量部の水にそれぞれ均一に分散させた水溶液を、ポリオレフィン微多孔膜1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、フィラー多孔層を2μmの厚さで形成して、ポリオレフィン微多孔膜4を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜4を製造例1−1と同様に上記方法により評価した。得られた結果を表1に示す。
[Production Example 1-4] (Production of polyolefin microporous film 4)
94 parts by mass of aluminum hydroxide particles (average particle size 1.0 μm), 6.0 parts by mass of acrylic latex (solid content concentration 45%, average particle size 145 nm, minimum film forming temperature of 0° C. or less) and amine salt of polyphosphate (dispersion) Agent) An aqueous solution obtained by uniformly dispersing 1.0 parts by mass of water in 100 parts by mass of water was applied to the surface of the polyolefin microporous film 1 using a gravure coater. Water was removed by drying at 60° C., and a porous filler layer was formed to a thickness of 2 μm to obtain a polyolefin microporous film 4. The obtained polyolefin microporous film 4 was evaluated by the above method in the same manner as in Production Example 1-1. The results obtained are shown in Table 1.

[製造例2−1A]
(熱可塑性ポリマー被覆層用原料ポリマー1Aの製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下槽及び温度計を取りつけた反応容器に、イオン交換水70.4質量部と、「アクアロンKH1025」(登録商標、第一工業製薬株式会社製25%水溶液)0.5質量部と、「アデカリアソープSR1025」(登録商標、株式会社ADEKA製25%水溶液)0.5質量部と、を投入し、反応容器内部温度を80℃に昇温し、80℃の温度を保ったまま、過硫酸アンモニウム(2%水溶液)を7.5質量部添加した。
[Production Example 2-1A]
(Production of Raw Polymer 1A for Thermoplastic Polymer Coating Layer)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping tank and a thermometer, 70.4 parts by mass of ion-exchanged water and "Aqualon KH1025" (registered trademark, 25% aqueous solution manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) were used. 5 parts by mass and 0.5 parts by mass of "Adecaria Soap SR1025" (registered trademark, 25% aqueous solution manufactured by ADEKA Co., Ltd.) were charged, the temperature inside the reaction vessel was raised to 80°C, and the temperature of 80°C was reached. While maintaining the above, 7.5 parts by mass of ammonium persulfate (2% aqueous solution) was added.

過硫酸アンモニウム水溶液を添加した5分後に、メタクリル酸メチル38.5質量部、アクリル酸n−ブチル19.6質量部、アクリル酸2−エチルヘキシル31.9質量部、メタクリル酸0.1質量部、アクリル酸0.1質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル2質量部、アクリルアミド5質量部、メタクリル酸グリシジル2.8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート(A−TMPT、新中村化学工業株式会社製)0.7質量部、「アクアロンKH1025」(登録商標、第一工業製薬株式会社製25%水溶液)3質量部、「アデカリアソープSR1025」(登録商標、株式会社ADEKA製25%水溶液)3質量部、p−スチレンスルホン酸ナトリウム0.05質量部、過硫酸アンモニウム(2%水溶液)7.5質量部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン0.3質量部、及びイオン交換水52質量部の混合物を、ホモミキサーにより5分間混合させて、乳化液を作製した。得られた乳化液を、滴下槽から反応容器に150分かけて滴下した。   Five minutes after adding the ammonium persulfate aqueous solution, 38.5 parts by mass of methyl methacrylate, 19.6 parts by mass of n-butyl acrylate, 31.9 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate, 0.1 parts by mass of methacrylic acid, and acrylic Acid 0.1 part by mass, 2-hydroxyethyl methacrylate 2 parts by mass, acrylamide 5 parts by mass, glycidyl methacrylate 2.8 parts by mass, trimethylolpropane triacrylate (A-TMPT, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 0 0.7 parts by mass, "Aqualon KH1025" (registered trademark, 25% aqueous solution manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 3 parts by mass, "Adecaria Soap SR1025" (registered trademark, 25% aqueous solution manufactured by ADEKA CORPORATION) 3 parts by mass, A mixture of 0.05 parts by mass of sodium p-styrenesulfonate, 7.5 parts by mass of ammonium persulfate (2% aqueous solution), 0.3 parts by mass of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 52 parts by mass of ion-exchanged water, The mixture was mixed with a homomixer for 5 minutes to prepare an emulsion. The obtained emulsion was dropped from the dropping tank into the reaction vessel over 150 minutes.

乳化液の滴下終了後、反応容器内部温度を80℃に保ったまま90分間維持し、その後室温まで冷却した。得られたエマルジョンを、水酸化アンモニウム水溶液(25%水溶液)でpH=9.0に調整し、濃度40%のアクリル系コポリマーラテックスを得た(原料ポリマー1A)。得られた原料ポリマー1Aについて、上記方法により評価した。得られた結果を表2に示す。   After the completion of dropping the emulsion, the temperature inside the reaction vessel was maintained at 80° C. for 90 minutes, and then cooled to room temperature. The obtained emulsion was adjusted to pH=9.0 with an aqueous ammonium hydroxide solution (25% aqueous solution) to obtain an acrylic copolymer latex having a concentration of 40% (raw polymer 1A). The obtained raw material polymer 1A was evaluated by the above method. The results obtained are shown in Table 2.

[製造例2−2A、2−3A]
(熱可塑性ポリマー被覆層用原料ポリマー2A、3A)
モノマー及びその他の使用原料の組成を、表2に記載のとおりに変更する以外は、原料ポリマー1Aの製造と同様にして、アクリル系コポリマーラテックスを得た(原料ポリマー2A、3A)。得られた原料ポリマー2A及び3Aについて、上記方法により評価した。得られた結果を表2に示す。
[Production Example 2-2A, 2-3A]
(Raw polymer 2A, 3A for thermoplastic polymer coating layer)
An acrylic copolymer latex was obtained in the same manner as in the production of the raw material polymer 1A, except that the compositions of the monomers and other raw materials used were changed as shown in Table 2 (raw material polymers 2A and 3A). The obtained raw material polymers 2A and 3A were evaluated by the above method. The obtained results are shown in Table 2.

なお、表2に記載の原料ポリマー1A、2A及び3AのTgは、全てFOXの式による概算値である。   The Tg values of the raw material polymers 1A, 2A and 3A shown in Table 2 are all approximate values based on the FOX equation.

(注) 表2又は3中の原材料名
MMA :メタクリル酸メチル
BA :アクリル酸n−ブチル
CHMA :メタクリル酸シクロヘキシル
EHA :アクリル酸2−エチルヘキシル
MAA :メタクリル酸
AA :アクリル酸
HEMA :メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
AM :アクリルアミド
GMA :メタクリル酸グリシジル
NaSS :p−スチレンスルホン酸ナトリウム
A−TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業株式会社製)
KH1025:アクアロンKH1025(登録商標、第一工業製薬株式会社製)
SR1025:アデカリアソープSR1025(登録商標、株式会社ADEKA製)
APS :過硫酸アンモニウム
(Note) Raw material names in Table 2 or 3 MMA: methyl methacrylate BA: n-butyl acrylate CHMA: cyclohexyl methacrylate EHA: 2-ethylhexyl acrylate MAA: methacrylic acid AA: acrylic acid HEMA: methacrylic acid 2-hydroxy Ethyl AM: Acrylamide GMA: Glycidyl Methacrylate NaSS: Sodium p-styrenesulfonate A-TMPT: Trimethylolpropane triacrylate (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
KH1025: Aqualon KH1025 (registered trademark, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.)
SR1025: ADEKA rear soap SR1025 (registered trademark, manufactured by ADEKA Corporation)
APS: Ammonium persulfate

(粒状粒子の製造方法)
(原料ポリマー1A2−a〜1A6、2A2〜2A5、3A2〜3A6)
表2に示される原料ポリマーを多段重合に供することにより粒状粒子を調製した。具体的には、表3に示される配合量(質量基準)に従って、攪拌機、還流冷却器、滴下槽及び温度計を取り付けた反応容器に、初期仕込みとして、イオン交換水、シードポリマー、及び乳化剤を投入し、反応容器中の温度を30℃に保ち、さらに開始剤の2%水溶液を添加した。
(Method for producing granular particles)
(Raw material polymers 1A2-a to 1A6, 2A2 to 2A5, 3A2 to 3A6)
Granular particles were prepared by subjecting the raw material polymers shown in Table 2 to multistage polymerization. Specifically, according to the blending amount (mass basis) shown in Table 3, a reaction vessel equipped with a stirrer, a reflux condenser, a dropping tank and a thermometer was charged with ion-exchanged water, a seed polymer, and an emulsifier as an initial charge. Then, the temperature in the reaction vessel was maintained at 30° C., and a 2% aqueous solution of an initiator was added.

添加から5分後に、表3に示される配合量(質量基準)に従って、単量体、官能基含有単量体、乳化剤、架橋剤、開始剤及びイオン交換水から成る乳化混合液を150分かけて滴下槽から反応容器に投入した。この状態で更に30分撹拌を継続して、シード粒子にモノマーを吸収させた。次に、反応系のpHを4以下に維持した状態で、反応容器の温度を80℃に上昇させ、120分間攪拌を続け、その後、室温まで冷却した。   Five minutes after the addition, according to the blending amount (mass basis) shown in Table 3, an emulsified mixed solution consisting of a monomer, a functional group-containing monomer, an emulsifier, a cross-linking agent, an initiator, and ion-exchanged water is taken for 150 minutes. Was charged into the reaction vessel from the dropping tank. In this state, stirring was continued for another 30 minutes to allow the seed particles to absorb the monomer. Next, while maintaining the pH of the reaction system at 4 or less, the temperature of the reaction vessel was raised to 80° C., stirring was continued for 120 minutes, and then cooled to room temperature.

冷却後、200メッシュの金網でろ過を行い、凝集物等を除去して、粒状ポリマーを得た。この粒状ポリマーを更にシード重合に供して粒径を大きくする場合は、改めて仕込みから実施する。一方で、この粒状ポリマーをそのまま樹脂バインダとして使用する場合は、ろ過後、25%のアンモニア水でpHを8に調整し、その後、固形分が50%となるよう水を添加し調整した。   After cooling, filtration was performed with a 200-mesh wire net to remove aggregates and the like, to obtain a granular polymer. When the granular polymer is further subjected to seed polymerization to increase the particle size, it is carried out from the beginning. On the other hand, when using this granular polymer as a resin binder as it was, after filtration, the pH was adjusted to 8 with 25% ammonia water, and then water was added to adjust the solid content to 50%.

得られた原料ポリマー1A2−a〜1A6、2A2〜2A5、及び3A2〜3A6、について、上記方法により物性を評価した。評価結果を表3に示す。なお、表3における熱可塑性ポリマー(原料ポリマー)のTgは、上記(8)に記載の方法で測定した値である。   The physical properties of the obtained raw material polymers 1A2-a to 1A6, 2A2 to 2A5, and 3A2 to 3A6 were evaluated by the methods described above. The evaluation results are shown in Table 3. The Tg of the thermoplastic polymer (raw material polymer) in Table 3 is a value measured by the method described in (8) above.

[実施例1〜33(但し、実施例1〜8,12〜14C,18〜20,24〜33は参考例である)、比較例1〜15]
表4〜9に記載の微多孔膜と原料ポリマーの組み合わせに従って、蓄電デバイス用セパレータを作製した。具体的には、表4〜9に記載の原料ポリマーを、表4〜9に記載の濃度で水に均一に分散させて、熱可塑性ポリマーを含有する塗工液を調製した。次いで、表4〜9に記載のポリオレフィン微多孔膜の片面表面に、表4〜9に記載の塗工方法(スプレー又はグラビア)により塗工液を塗布し、60℃で乾燥して、塗工液の水を除去した。さらに、ポリオレフィン微多孔膜のもう片面にも同様に塗工液を塗布し、再度乾燥させることにより、ポリオレフィン微多孔膜の両面に熱可塑性ポリマーを備える蓄電デバイス用セパレータを作製した。得られたセパレータの物性及び評価結果を表4〜9に示す。
[Examples 1 to 33 (however, Examples 1 to 8, 12 to 14C, 18 to 20, 24 to 33 are reference examples) , Comparative Examples 1 to 15]
A separator for an electricity storage device was produced according to the combination of the microporous membrane and the raw material polymer shown in Tables 4 to 9. Specifically, the raw material polymers shown in Tables 4 to 9 were uniformly dispersed in water at the concentrations shown in Tables 4 to 9 to prepare coating solutions containing a thermoplastic polymer. Next, the coating liquid is applied to one surface of the microporous polyolefin membrane described in Tables 4 to 9 by the coating method (spray or gravure) described in Tables 4 to 9 and dried at 60° C. to apply the coating. The liquid water was removed. Further, the coating liquid was similarly applied to the other surface of the polyolefin microporous film and dried again to prepare a separator for an electricity storage device including a thermoplastic polymer on both surfaces of the polyolefin microporous film. The physical properties and evaluation results of the obtained separator are shown in Tables 4-9.

Claims (9)

ポリオレフィン微多孔膜と、前記ポリオレフィン微多孔膜の少なくとも1つの最外表面の少なくとも一部を被覆する熱可塑性ポリマー被覆層とを有する多層多孔膜であって、
前記熱可塑性ポリマー被覆層には、平均粒径が1280nm以上2000nm以下の粒状熱可塑性ポリマーが分散して存在し、
前記粒状熱可塑性ポリマーのガラス転移温度(Tg)が、120℃以下であり、
前記最外表面には、前記粒状熱可塑性ポリマーを含む部分と前記粒状熱可塑性ポリマーを含まない部分とを含む海島構造が形成されており、かつ
下記式(1):
{式中、「ボロノイ多角形面積」は、前記多層多孔膜の視野において、前記粒状熱可塑性ポリマーをボロノイ分割に供して得られる個々の多角形の面積であり、かつ「視野中のボロノイ多角形面積の平均値」は、前記視野において得られる全てのボロノイ多角形面積の平均値である。}
で表される規格化面積の最低値が、0.3以上である、多層多孔膜。
A multilayer porous membrane having a polyolefin microporous membrane and a thermoplastic polymer coating layer coating at least a part of at least one outermost surface of the polyolefin microporous membrane,
In the thermoplastic polymer coating layer, a granular thermoplastic polymer having an average particle size of 1280 nm or more and 2000 nm or less is dispersed and present,
The glass transition temperature (Tg) of the granular thermoplastic polymer is 120° C. or lower,
The outermost surface has a sea-island structure including a portion containing the granular thermoplastic polymer and a portion not containing the granular thermoplastic polymer , and
Formula (1) below:
{In the formula, "Voronoi polygon area" is the area of each polygon obtained by subjecting the granular thermoplastic polymer to Voronoi division in the field of view of the multilayer porous film, and "Voronoi polygon in field of view""Average area value" is the average value of all Voronoi polygon areas obtained in the field of view. }
A multilayer porous membrane having a standardized area represented by the minimum value of 0.3 or more .
前記粒状熱可塑性ポリマーが、シード粒子の製造後、さらにシード重合を行うことにより得られる、請求項1に記載の多層多孔膜。   The multilayer porous membrane according to claim 1, wherein the granular thermoplastic polymer is obtained by further performing seed polymerization after the production of seed particles. 前記多層多孔膜の最表面に対して、アルミ箔を、温度25℃及び圧力5MPaで3分間加圧した後の剥離強度が、8gf/cm以下である、請求項1または2に記載の多層多孔膜。 The multilayer porous structure according to claim 1 or 2 , wherein the aluminum foil has a peel strength of 8 gf/cm or less after pressing the aluminum foil on the outermost surface of the multilayer porous film at a temperature of 25°C and a pressure of 5 MPa for 3 minutes. film. 前記多層多孔膜の最表面に対して、アルミ箔を、温度80℃及び圧力10MPaで3分間加圧した後の剥離強度が、10gf/cm以上である、請求項1または2に記載の多層多孔膜。 The multi-layered porous structure according to claim 1 or 2 , wherein the aluminum foil has a peel strength of 10 gf/cm or more after being pressed against the outermost surface of the multi-layered porous film at a temperature of 80°C and a pressure of 10 MPa for 3 minutes. film. 前記ポリオレフィン微多孔膜と前記熱可塑性ポリマー被覆層との90°剥離強度が、6gf/mm以上である、請求項1〜のいずれか1項に記載の多層多孔膜。 The 90 ° peel strength between the polyolefin microporous membrane and the thermoplastic polymer coating layer, is 6 gf / mm or more, the multilayer porous membrane according to any one of claims 1-4. 前記熱可塑性ポリマー被覆層によって被覆される前記ポリオレフィン微多孔膜の面積割合が、前記ポリオレフィン微多孔膜の全表面積100%に対して、95%以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の多層多孔膜。 Area ratio of the polyolefin microporous membrane is covered by the thermoplastic polymer coating layer, the total surface area of 100% of the polyolefin microporous film is 95% or less, any one of claims 1 to 5 The multi-layered porous membrane according to 1. 前記熱可塑性ポリマー被覆層によって被覆される前記ポリオレフィン微多孔膜の面積割合が、前記ポリオレフィン微多孔膜の全表面積100%に対して、50%以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の多層多孔膜。 Area ratio of the polyolefin microporous membrane is covered by the thermoplastic polymer coating layer, the total surface area of 100% of the polyolefin microporous film is 50% or less, any one of claims 1 to 6 The multilayer porous membrane according to. 請求項1〜のいずれか1項に記載の多層多孔膜から成る蓄電デバイス用セパレータ。 Electric storage device separator comprising a multilayer porous membrane according to any one of claims 1-7. 請求項に記載の蓄電デバイス用セパレータと電極とが積層した、積層体。 A laminated body in which the separator for an electricity storage device according to claim 8 and an electrode are laminated.
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