JPH11240970A

JPH11240970A - 多孔質膜およびそれを用いた電池用セパレータ

Info

Publication number: JPH11240970A
Application number: JP10042515A
Authority: JP
Inventors: Soji Nishiyama; 総治西山; Kiichiro Matsushita; 喜一郎松下; Satoru Ishizaki; 哲石崎; Takashi Wano; 隆司和野
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 1999-09-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳＤ開始温度が低くかつＳＤ速度が速い電池
用セパレータとして有用である多孔質膜を提供する。【解決手段】ポリオレフィンと、これに対し低融点か
つ非相溶性の物質との混合物から多孔質膜を形成する。
前記物質は、粘度平均分子量１００〜１００００の樹脂
および脂肪鎖炭素数９〜２２の脂肪族化合物の少なくと
も一方の物質を使用する。この多孔質膜において、イオ
ン透過遮断温度を１０５〜１３０℃の範囲に設定し、か
つＪＩＳＣ２３１３に準じて電気抵抗を測定した場
合、１３０℃で０．６秒間加熱処理後の電気抵抗値を、
前記処理前の電気抵抗値の２０倍以上に設定する。前記
ポリオレフィンとしてはポリプロピレン、前記物質とし
ては高密度ポリエチレンワックスをそれぞれ使用でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質膜およびそ
れを用いた電池用セパレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電子機器等の開発に伴い、様
々な種類の電池が開発され、実用に供されている。その
中でも、例えば、リチウム電池、リチウムイオン電池等
は、高出力であり、自己放電も少ない事から、携帯電話
等の通信機器等に汎用されている。

【０００３】通常、電池は、その正負両極間に、不織
布、多孔質膜および紙等を用いた電池用セパレータを介
在させることにより、前記両極間の短絡を防止してい
る。前記リチウム電池等の非水電解液電池においては、
電池用セパレータとして、熱可塑性樹脂から形成された
多孔質膜が、広く用いられている。この多孔質膜製の電
池用セパレータは、その多孔質構造の特性から、正常時
には、イオンを透過させて電池反応を可能とし、両極間
の電気抵抗を小さくして、通電効率を高めている。他
方、誤接続等により異常電流が発生し、電池の内部温度
が上昇した場合には、前記電池用セパレータは、所定の
温度で溶融変形するため、前記多孔質膜の孔が塞がれ、
多孔質構造から非多孔質構造に変化する。このため、イ
オンの透過が遮断されて両極間の電気抵抗が増大し、電
池反応が停止する。これにより、電池内部のさらなる温
度上昇が防止され、電池の安全性が確保される。このよ
うな、電気抵抗を増大させ、電池反応を停止させる機能
は、シャットダウン機能（以下「ＳＤ機能」という）と
よばれており、リチウム電池をはじめとする非水電解液
電池における電池用セパレータの必須機能として、重要
視されている。

【０００４】この要求に対し、本出願人は、電池の安全
性をより向上させるべく、ポリプロピレンとポリエチレ
ンとを必須成分とする、ＳＤ機能が優れた電池用セパレ
ータを先に開示した（特開平４−２０６２５７号公報、
特開平５−３３１３０６号公報）。

【０００５】しかし、最近では、前記リチウム電池等に
おいて、さらなる電池容量の増加が求められているた
め、その安全性の向上の観点から、電池用セパレータに
ついても、そのＳＤ機能のより一層の向上が求められて
いる。すなわち、電池容量の増加に伴い、異常時におけ
る発熱量も増加するため、従来よりも低い温度でかつ迅
速にＳＤ機能を発現させて、電池反応を停止させる必要
がある。

【０００６】したがって、本出願人が開示した前記電池
用セパレータは、そのシャットダウン開始温度（以下
「ＳＤ開始温度」という）が低く、また高い耐熱性を有
するものの、ＳＤ開始温度のより一層の低温化が必要と
され、かつＳＤ開始温度に到達した際、迅速にその多孔
質膜が溶融し、孔を塞ぐこと、すなわち、シャットダウ
ン速度（以下「ＳＤ速度」という）のさらなる高速化も
求められる。

【０００７】一方、ＳＤ機能を向上させた他の電池用セ
パレータとして、例えば、特開平８−２０６５９号公報
には、結晶性ポリマーを主成分とし、前記結晶性ポリマ
ーと同系統の炭化水素類、流動パラフィンまたは脂肪族
炭化水素系ワックス等の低分子量物質を含む多孔質膜か
ら形成された電池用セパレータが開示されている。しか
し、この電池用セパレータにおいても、そのＳＤ開始温
度およびＳＤ速度が不充分である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、ＳＤ開始温度が低くかつＳＤ速度が速い、電池用セ
パレータに用いることが可能な多孔質膜を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の多孔質膜は、ポリオレフィンと、これに対
し低融点かつ非相溶性の物質（以下「低融点非相溶性物
質」という）との混合物から形成され、前記物質が、粘
度平均分子量１００〜１００００の樹脂および脂肪鎖炭
素数９〜２２の脂肪族化合物の少なくとも一方の物質で
あり、イオン透過遮断温度が１０５〜１３０℃の範囲で
あり、ＪＩＳＣ２３１３に準じて電気抵抗を測定し
た場合、１３０℃で０．６秒間加熱処理後の電気抵抗値
が、前記処理前の電気抵抗値の２０倍以上であるという
構成を有する。

【００１０】このような本発明の多孔質膜を、電池用セ
パレータとして用いれば、従来よりもＳＤ開始温度を低
温度化し、かつＳＤ速度を向上させることができる。

【００１１】なお、本発明者らは、前記特開平８−２０
６５９号公報に開示されている電池用セパレータにおい
て、そのＳＤ開始温度の低温化およびＳＤ速度の高速化
が充分でない理由を、本発明に至る研究開発過程で得た
知見により、つぎのように推察している。すなわち、結
晶性ベースポリマーと、これと同系統の低分子物質との
相溶性がよいため、この両物質の混合物から形成された
多孔質膜において、融解開始温度は低下するものの、多
孔質膜自身の融点は、前記結晶性ベースポリマーの融点
に大きく依存しそれほど低下しない。また、この多孔質
膜が融解した場合、その融解物の粘度が高いため、迅速
に孔が閉塞されない。

【００１２】本発明において、前記イオン透過遮断温度
とは、本発明の多孔質膜を電池用の電解液中に配置した
場合、イオンの透過が遮断される時の温度をいう。この
イオン透過遮断温度の好適範囲は、１０５〜１２０℃で
ある。

【００１３】本発明の多孔質膜において、温度１３０℃
で０．６秒間加熱処理後の前記電気抵抗値は、前記処理
前の電気抵抗値の５０倍以上であることが好ましく、特
に好ましくは１００倍以上である。

【００１４】本発明の多孔質膜において、前記ポリオレ
フィンは、ポリプロピレンであることが好ましい。

【００１５】本発明の多孔質膜において、前記低融点非
相溶性物質は、粘度平均分子量１００〜１００００のポ
リエチレンワックスであることが好ましく、ＳＤ開始温
度がより低温化し、ＳＤ速度もより高速化する等の理由
から、特に好ましくは、粘度平均分子量５００〜１００
００の高密度ポリエチレンワックスである。

【００１６】この他に、本発明の多孔質膜において、前
記低融点非相溶性物質は、脂肪鎖炭素数９〜２２の脂肪
酸、脂肪鎖炭素数９〜２２の脂肪酸エステルおよび脂肪
鎖炭素数９〜２２の脂肪酸アミドからなる群から選択さ
れた少なくとも一つの脂肪族化合物であることも好まし
い。

【００１７】本発明の多孔質膜において、前記多孔質膜
が、前記ポリオレフィン１００重量部に対し、前記低融
点非相溶性物質を２〜２００重量部の範囲で含有するこ
とが好ましい。前記低融点非相溶性物質の含有量が２重
量部よりも少ないと、前記多孔質膜の溶融による孔の閉
塞が不充分になるおそれがあり、また前記含有量が２０
０重量部より多いと、電池製造時のワインディング等の
作業性が低下するおそれがあるからである。

【００１８】本発明の多孔質膜において、示差走査熱量
分析を行った場合に、前記多孔質膜が、前記ポリオレフ
ィンの吸熱ピークおよび前記低融点非相溶性物質の吸熱
ピークの二つの吸熱ピークを有することが好ましい。こ
れら二つの吸熱ピークを有するということは、前記多孔
質膜において、前記ポリオレフィンと前記低融点非相溶
性物質が、それぞれの融点で溶融していることを意味す
る。すなわち、本発明の多孔質膜は、前記低融点非相溶
性物質の融点に依存した前記イオン透過遮断温度を示
し、これは、１０５〜１３０℃の低い温度である。一
方、前記ポリオレフィンが、前記低融点非相溶性物質の
融点より高い融点を有するため、本発明の多孔質膜は、
優れた耐熱性を確保できる。

【００１９】なお、前記特開平８−２０６５９号公報に
開示の電池用セパレータは、結晶性ベースポリマーと、
これと同系統の低分子量物質との相溶性がよいため、示
差走査熱量分析による吸熱ピークは一つであり、しか
も、そのピークは、結晶性ベースポリマーの融点付近
（前記低分子量物質の融点よりも高温側）にあらわれ
る。

【００２０】つぎに、本発明の電池用セパレータは、前
記本発明の多孔質膜から形成される。この電池用セパレ
ータは、ＳＤ開始温度が低く、ＳＤ速度が速いため、こ
れを用いた電地は、安全性に優れる。

【００２１】また、本発明の電池用セパレータは、単層
でもよいが、多層構造の場合、少なくとも一層が前記本
発明の多孔質膜から形成されることが好ましい。この場
合、本発明の多孔質膜と同種または異種の多孔質膜が積
層された多層構造でもよく、前記本発明の多孔質膜が、
不織布等の支持層等とともに積層されてもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の多孔質膜は、前記ポリオ
レフィンと前記低融点非相溶性物質との混合物から形成
され、特定の物性を有する。

【００２３】前記ポリオレフィンとしては、例えば、ポ
リプロピレン、ポリ４−メチル−１−ペンテン、ポリ１
−ブテン等が使用でき、この中でもポリプロピレンが好
ましい。

【００２４】前記ポリプロピレンとしては、例えば、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、プロピレンとエチレンのコポリマー
等が使用でき、この中でも、多孔質構造を形成しやすい
ことから、結晶性が高いアイソタクティックポリプロピ
レンが特に好ましい。

【００２５】また、前記ポリオレフィンは、いずれか一
種とは限らず二種以上を併用してもよい。

【００２６】前記低融点非相溶性物質としては、先に述
べたように、例えば、粘度平均分子量１００〜１０００
０の樹脂および脂肪鎖炭素数９〜２２の脂肪族化合物の
少なくとも一方の物質が使用される。

【００２７】前記樹脂の粘度平均分子量の範囲は、１０
０〜１００００であり、好ましくは５００〜１０００
０、特に好ましくは１０００〜８０００である。

【００２８】前記粘度平均分子量が１００〜１００００
の範囲の樹脂としては、例えば、ポリオレフィンと分子
構造の異なるワックス、パラフィンワックス、微晶ろ
う、低分子量ポリエチレン等の脂肪族炭化水素が使用で
き、この中でも、ポリオレフィンと分子構造の異なるワ
ックスが好ましく、より好ましくはポリエチレンワック
スであり、特に好ましくは高密度ポリエチレンワックス
である。

【００２９】一方、前記脂肪族化合物の脂肪鎖炭素数の
範囲は、９〜２２であり、好ましくは１１〜２２であ
り、特に好ましくは１７〜２２である。

【００３０】前記脂肪鎖炭素数が９〜２２の範囲の脂肪
族化合物としては、例えば、脂肪酸、脂肪酸エステル、
脂肪酸アミド等が好ましい。

【００３１】前記脂肪酸としては、例えば、飽和脂肪酸
があげられ、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、
パルミチン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン
酸、ベヘン酸等が使用でき、その中でもステアリン酸、
ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸が好ましい。

【００３２】前記脂肪酸エステルとしては、例えば、前
述の脂肪酸のアルキルエステル、モノグリセライド等が
使用でき、その中でも、ステアリン酸メチル、ステアリ
ン酸ステアリル、ステアリン酸モノグリセライドが好ま
しい。

【００３３】前記脂肪酸アミドとしては、例えば、前述
の脂肪酸のアミドが使用でき、その中でも、ステアリン
酸アミド、パルミチン酸アミド、メチレンビスステアリ
ン酸アミドが好ましい。

【００３４】また、これらの前記低融点非相溶性物質
は、いずれか一種とは限らず、二種以上を併用してもよ
い。

【００３５】前記低融点非相溶性物質の含有量の範囲
は、ポリオレフィン１００重量部に対して、２〜２００
重量部が好ましく、より好ましくは５〜１００重量部で
あり、特に好ましくは５〜８０重量部である。

【００３６】本発明の多孔質膜は、前記ポリオレフィン
および低融点非相溶性物質の他に、その他の成分を含ん
でいてもよく、例えば、その他の樹脂または酸化防止
剤、紫外線防止剤、帯電防止剤、着色料、難燃剤等の各
種添加剤を含有していてもよい。その割合は、多孔質膜
の特性に支障をきたさない範囲であれば、特に制限され
ない。

【００３７】本発明の多孔質膜において、その厚みは、
通常、１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜７０μｍで
あり、その気孔率は、通常、２０〜８０％、好ましくは
３０〜６０％であり、またその平均孔径は、通常約０．
０１〜１μｍ、好ましくは０．０２〜０．５μｍであ
る。なお、前記厚み、気孔率および平均孔径は、後述の
方法により測定できる。

【００３８】つぎに、本発明の多孔質膜は、例えば、以
下のようにして製造できる。

【００３９】すなわち、まず、前記ポリオレフィンと前
記低融点非相溶性物質とを所定の割合で混合し、この混
合物を押出成形して、一層または二層以上の非多孔質シ
ートを作製する。この工程において、前記両者を混合し
てから押出成形しても良いし、予め二軸混練機等により
前記両者を溶融混合してから押出成形しても良い。

【００４０】前記非多孔質シートは、前記押出成形後に
行う延伸工程における操作の容易性を考慮すると、その
厚みは、１０〜１００μｍが好ましく、より好ましくは
１５〜８０μｍである。

【００４１】また、前記押出成形により得られる非多孔
質シートは、後の延伸工程に先立ち、必要に応じて熱処
理を施すことができる。

【００４２】前記熱処理の方法としては、例えば、加熱
されたロールや金属板に前記非多孔質シートを接触させ
る方法、前記非多孔質シートを空気中や不活性ガス中で
加熱する方法、前記非多孔質シートを芯体にロール状に
巻き取り、これを気相中で加熱する方法等があげられ
る。なお、前記非多孔質シートを芯体にロール状に巻き
取り、これを気相中で加熱する場合、ブロッキングの防
止のため、前記非多孔質シートに離型性シートを重ねあ
わせて巻き取ることができる。前記離型性シートとして
は、例えば、ポリエチレンテレフタレートシート、フッ
素樹脂シート、または紙やプラスチックシートにシリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂等の離型剤を塗布したもの等があ
げられる。

【００４３】前記熱処理の温度および時間は、熱処理の
方法等に応じて適宜決定されるが、通常、温度６０〜１
６０℃、時間２秒〜２４時間である。前記熱処理を施す
ことにより、非多孔質シートの結晶化度が向上し、後の
延伸工程における孔の形成が容易となり、より高い気孔
率の多孔質膜を得ることができる。

【００４４】前記非多孔質シートを多孔質化するための
延伸方法としては、特に限定されないが、以下に示すよ
うに、異なる温度条件下において延伸を行う多段延伸法
を採用することが好ましい。

【００４５】まず、前記非多孔質シートを、通常、−２
０〜８０℃、好ましくは０〜５０℃の低温度領域で一軸
方向に延伸する（以下「低温延伸」という）。延伸温度
が−２０℃よりも低いと延伸処理中に非多孔質シートが
破断するおそれがあり、一方、延伸温度が８０℃よりも
高いと多孔質化が困難になるおそれがある。なお、低温
延伸の方法としては、特に限定するものでなく、従来か
ら知られているロール延伸法、テンター延伸法等があげ
られる。

【００４６】また、低温延伸における延伸率の範囲は、
特に限定されないが、通常、２０〜４００％、好ましく
は４０〜３００％である。この低温延伸率（Ｅ₁)は、下
記式（数１）により算出できる。下記式（数１）におい
て、Ｌ₀は低温延伸前の寸法であり、Ｌ₁は低温延伸後の
寸法である。

【００４７】

【数１】Ｅ₁（％）＝（Ｌ₁−Ｌ₀）／Ｌ₀×１００

【００４８】前記低温延伸に引き続き、通常、６０〜１
５０℃の高温度領域での延伸（以下「高温延伸」とい
う）を行う。高温延伸時の温度を前記温度範囲に設定し
たのは、前記低温延伸の温度範囲を設定したのと同様の
理由からである。前記高温延伸は、通常、前記低温延伸
の延伸方向と同方向に行われるが、他の方向に延伸して
もよい。また、高温延伸における延伸方法としては、前
記低温延伸と同様の延伸方法があげられる。

【００４９】また、高温延伸における延伸率の範囲も、
特に限定されないが、通常、１０〜５００％、好ましく
は１００〜３００％である。この高温延伸率（Ｅ₂)は、
下記式（数２）により算出できる。下記式（数２）にお
いて、Ｌ₁は低温延伸後の寸法であり、Ｌ₂は高温延伸後
の寸法である。

【００５０】

【数２】Ｅ₂（％）＝（Ｌ₂−Ｌ₁）／Ｌ₁×１００

【００５１】以上のような多段延伸法により、非多孔質
シートが多孔質化される。このようにして得られる多孔
質膜は、低温延伸および高温延伸の際に作用する応力が
残存しているため、延伸方向に収縮し、その寸法が変化
しやすい。そこで、前記延伸後に、前記多孔質膜の延伸
方向の寸法を前もって収縮させておくことにより寸法安
定性を向上させることが好ましい。前記収縮処理は、例
えば、延伸温度と同程度の加熱条件下で行うことができ
る。前記収縮の割合は、任意でよいが、通常、延伸後の
多孔質膜の寸法が１０〜４０％減少する程度である。ま
た、多孔質膜の延伸方向の寸法が変化しないように固定
し、前記延伸温度またはそれ以上の温度で熱処理を行う
いわゆる「ヒートセット」を施すことによっても、前記
の収縮処理を施すのと同様に寸法の安定性を向上させる
ことができる。もちろん、このヒートセットおよび前記
収縮処理の両方を行ってもよい。

【００５２】このような製造方法等により、本発明の多
孔質膜を製造することができる。本発明の多孔質膜は、
電池用セパレータとして最適であるが、その用途はこれ
だけに限定されない。

【００５３】

【実施例】つぎに、本発明の実施例について、比較例と
併せて説明する。なお、実施例および比較例における多
孔質膜の各特性の測定方法は、下記に示すとおりであ
る。

【００５４】（１）電気抵抗ＪＩＳＣ２３１３に準じて、電気抵抗の測定を行っ
た。多孔質膜を電気抵抗測定用セルに固定し、前記多孔
質膜を電解液に浸漬した状態で、前記セルに接続した抵
抗計ＬＣＲメータＫＣ−５３２（国洋電気工業社製）に
より１ｋＨｚの交流抵抗を測定した。前記電解液として
は、プロピレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタ
ンを同容量ずつ混合し、これに電解質として無水塩素酸
リチウムを濃度が１ｍｏｌ／ｌとなるように溶解させた
ものを用いた。また、ブランクとして電解液のみの電気
抵抗についても測定を行った。そして、下記式（数３）
に従い、多孔質膜の電気抵抗値を算出した。なお、熱処
理を施していない多孔質膜の電気抵抗は、初期電気抵抗
とする。

【００５５】

【数３】Ｒ＝（Ｒ１−Ｒ０）×ＳＲ：電気抵抗値（Ω・ｃｍ²) Ｒ１：多孔質膜を電解液に浸漬した状態で測定した
電気抵抗値（Ω）Ｒ０：電解液の電気抵抗値（Ω）Ｓ：多孔質膜の断面積（ｃｍ²)

【００５６】（２）ＳＤ開始温度多孔質膜の延伸方向の長さが一定になるように固定した
状態で、種々の温度で１５分間熱処理を行い、熱処理後
の多孔質膜における電気抵抗を、先に述べた電気抵抗の
測定方法により測定した。そして、多孔質膜の電気抵抗
値が２００Ω・ｃｍ²を越える時の温度を「ＳＤ開始温
度」とした。

【００５７】（３）ＳＤ速度多孔質膜を、一辺が約５０ｍｍの正方形となるように成
形した。他方、ステンレス板に板目表紙（３０×３０ｍ
ｍ）を両面接着テープで貼り付けた。そして、前記板目
表紙上に、しわが入らないよう前記多孔質膜を四辺とも
固定して、これをサンプルとした。前記サンプルをヒー
トシーラーにより、温度１３０℃、圧力６ｋｇ／ｃｍ²
で０．６秒間加熱加圧処理を行った後、前記多孔質膜を
前記板目表紙から剥がし、前記電気抵抗の測定方法によ
り、前記多孔質膜の電気抵抗を測定した。この熱処理後
の多孔質膜の電気抵抗を、「ＳＤ電気抵抗」とした。そ
して、前記「初期電気抵抗」の測定値ａと前記「ＳＤ電
気抵抗」の測定値ｂとの比率ｂ／ａを求め、これにより
ＳＤ速度を評価した。このｂ／ａの値は、熱処理による
多孔質膜の電気抵抗の増加倍率であり、この値が大きい
ほどＳＤ速度が速いことになる。

【００５８】（４）厚み最小目盛１／１０００ｍｍのダイアルゲージＧ−６（尾
崎製作所社製）を用いて測定した。

【００５９】（５）気孔率未延伸のシートの密度（ρ０）を求め、続いて延伸後に
得られた多孔質膜の厚み、面積および重量から見かけ密
度（ρ１）を求めた。そして、下記式により気孔率を算
出した。なお、前記密度（ρ０）は、比重計（ＤＥＮＳ
ＩＭＥＴＥＲ−ΙΙ、東洋精機製作所社製）を用いて測
定した。気孔率（％）＝（１−（ρ１／ρ０））×１００

【００６０】（６）孔の平均孔径水銀圧入式ポロシメーター２０００型（カルロエルバ社
製）を用いて測定した。

【００６１】（実施例１）メルトインデックス（ＭＩ）
０．４のアイソタクティックポリプロピレン１００重量
部に対して、低分子量ポリエチレンワックス（粘度平均
分子量３０００、密度０．９３）を４０重量部添加し、
二軸混練機により２３０℃で溶融混練した。得られた混
合物をＴダイを用い、ダイス温度２５０℃、ドラフト比
３０で押出成形し、厚み３３μｍのシートを作製した。
前記シートを鉄製のロールを用いて１４８℃で２分間熱
処理した後、２５℃で長さ方向（ＭＤ方向）に延伸率が
６０％になるよう低温延伸を行った。続いて、１００℃
で同方向に延伸率が１４０％になるよう高温延伸を行
い、これを１００℃で１分間加熱して、延伸方向の寸法
を１５％収縮させた。その後、延伸方向の寸法が変化し
ないように固定し、１０５℃で２分間加熱してヒートセ
ットを行った。これを鉄製のコアに巻取り、１００℃で
４８時間エージングして、多孔質膜を作製した。

【００６２】得られた多孔質膜は、厚み２６μｍ、気孔
率４０％、孔の平均孔径０．０４μｍであった。この多
孔質膜のＳＤ開始温度、初期電気抵抗値（ａ）、ＳＤ電
気抵抗値（ｂ）および熱処理後の電気抵抗の増加倍率
（ｂ／ａ）の測定結果を下記表１に示す。

【００６３】（実施例２）低分子量ポリエチレンワック
スの添加量が５重量部である以外は、実施例１と同様に
して多孔質膜を作製した。

【００６４】得られた多孔質膜は、厚み２７μｍ、気孔
率４２％、孔の平均孔径０．０４μｍであった。この多
孔質膜のＳＤ開始温度、初期電気抵抗値（ａ）、ＳＤ電
気抵抗値（ｂ）および熱処理後の電気抵抗の増加倍率
（ｂ／ａ）の測定結果を下記表１に示す。

【００６５】（実施例３）低分子量ポリエチレンワック
スの添加量が８０重量部である以外は、実施例１と同様
にして多孔質膜を作製した。

【００６６】得られた多孔質膜は、厚み２５μｍ、気孔
率３９％、孔の平均孔径０．０５μｍであった。また、
この多孔質膜のＳＤ開始温度、初期電気抵抗値（ａ）、
ＳＤ電気抵抗値（ｂ）および熱処理後の電気抵抗の増加
倍率（ｂ／ａ）の測定結果を下記表１に示す。

【００６７】（比較例１）ＭＩ１．１の高密度ポリエチ
レン１００重量部に対して、低分子量ポリエチレンワッ
クス（粘度平均分子量３０００、密度０．９３）を４０
重量部添加し、二軸混練機により１７０℃で溶融混練し
た。得られた混合物をＴダイを用い、ダイス温度１７０
℃、ドラフト比１００で押出成形し、シートを作製し
た。このシートを、１００℃で２４時間熱処理した後、
２５℃でＭＤ方向に延伸率が５０％になるよう低温延伸
を行い、続いて、これを１００℃で延伸率が１１３％に
なるように同方向に高温延伸を行った。そして、これを
延伸方向の寸法が変化しないように固定し、１１５℃で
５分間加熱してヒートセットを行い、多孔質膜を作製し
た。

【００６８】得られた多孔質膜は、厚み２２μｍ、気孔
率５９％、孔の平均孔径０．２４μｍであった。この多
孔質膜のＳＤ開始温度、初期電気抵抗値（ａ）、ＳＤ電
気抵抗値（ｂ）および熱処理後の電気抵抗の増加倍率
（ｂ／ａ）の測定結果を下記表１に示す。

【００６９】（比較例２）低分子量ポリエチレンワック
スの添加量が８重量部である以外は、比較例１と同様に
して多孔質膜を作製した。

【００７０】得られた多孔質膜は、厚み２３μｍ、気孔
率５７％、孔の平均孔径０．２１μｍであった。この多
孔質膜のＳＤ開始温度、初期電気抵抗値（ａ）、ＳＤ電
気抵抗値（ｂ）および熱処理後の電気抵抗の増加倍率
（ｂ／ａ）の測定結果を下記の表１に示す。

【００７１】（比較例３）ＭＩ０．７の高密度ポリエチ
レン（融点１３４℃）５０重量部に対して、ＭＩ２．５
のポリプロピレン（融点１５８℃）を６０重量部添加
し、二軸混練機により２３０℃で溶融混合した。得られ
た混合物をＴダイを用い、ダイス温度２４０℃、ドラフ
ト比４０で押出成形して、厚み２７μｍのシートを作製
した。このシートを１２０℃で６０分間熱処理した後、
２５℃でＭＤ方向に延伸率が３５％になるよう低温延伸
を行い、続いて、１２０℃で延伸率が６５％になるよう
同方向に高温延伸を行った。そして、これを延伸方向の
寸法が変化しないように固定し、１２０℃で１分間加熱
してヒートセットを行い多孔質膜を得た。

【００７２】得られた多孔質膜は、厚み２５μｍ、気孔
率３９％、孔の平均孔径０．０５μｍであった。この多
孔質膜のＳＤ開始温度、初期電気抵抗値（ａ）、ＳＤ電
気抵抗値（ｂ）および熱処理後の電気抵抗の増加倍率
（ｂ／ａ）の測定結果を下記の表１に示す。

【００７３】

【表１】ＳＤ初期ＳＤ熱処理後の開始温度電気抵抗値電気抵抗値電気抵抗の増加倍率ａｂｂ／ａ（℃）（Ω・ｃｍ²) （Ω・ｃｍ²) （実施例）１１１８２．２２１０９５．５２１２４１．８４０．５２２．５３１１６４．３２６０６０．５（比較例）１１２８２．３１２．７５．５２１２６２．１１０．２４．９３１３０７．０２８．５４．１

【００７４】前記表１に示すように、実施例の多孔質膜
のＳＤ開始温度は、１１６〜１２４℃であり、充分に低
い温度である。また、実施例の多孔質膜における熱処理
後の電気抵抗の増加倍率も、約２２倍から９５倍と高
く、ＳＤ速度が充分速いといえる。これに対し、比較例
の多孔質膜のＳＤ開始温度は、１２６〜１３０℃と低い
温度であるが、多孔質膜における熱処理後の電気抵抗の
増加倍率は、実施例と異なり、約４〜５．５倍と非常に
低く、ＳＤ速度が遅かった。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、本発明の多孔質膜は、Ｓ
Ｄ開始温度が充分に低く、かつＳＤ速度が充分速い高性
能の電池用セパレータとして用いることができる。この
電池用セパレータを、例えば、電池容量を増加させたリ
チウム電池等に使用すれば、短絡等により異常電流が流
れた場合、従来よりも低い温度で、迅速に電池反応を停
止させることができ、安全性に優れた電池とすることが
できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和野隆司大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィンと、これに対し低融点か
つ非相溶性の物質との混合物から形成され、前記物質
が、粘度平均分子量１００〜１００００の樹脂および脂
肪鎖炭素数９〜２２の脂肪族化合物の少なくとも一方の
物質であり、イオン透過遮断温度が１０５〜１３０℃の
範囲であり、ＪＩＳＣ２３１３に準じて電気抵抗を
測定した場合、１３０℃で０．６秒間加熱処理後の電気
抵抗値が、前記処理前の電気抵抗値の２０倍以上である
多孔質膜。
【請求項２】温度１３０℃で０．６秒間加熱処理後の
電気抵抗値が、前記処理前の電気抵抗値の５０倍以上で
ある請求項１記載の多孔質膜。
【請求項３】ポリオレフィンがポリプロピレンである
請求項１または２記載の多孔質膜。
【請求項４】低融点かつ非相溶性の物質が、粘度平均
分子量１００〜１００００のポリエチレンワックスであ
る請求項３記載の多孔質膜。
【請求項５】低融点かつ非相溶性の物質が、粘度平均
分子量５００〜１００００の高密度ポリエチレンワック
スである請求項４記載の多孔質膜。
【請求項６】低融点かつ非相溶性の物質が、脂肪鎖炭
素数９〜２２の脂肪酸、脂肪鎖炭素数９〜２２の脂肪酸
エステルおよび脂肪鎖炭素数９〜２２の脂肪酸アミドか
らなる群から選択された少なくとも一つの脂肪族化合物
である請求項１〜３のいずれか一項に記載の多孔質膜。
【請求項７】ポリオレフィン１００重量部に対し、低
融点かつ非相溶性の物質を２〜２００重量部の範囲で含
有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の多孔質膜。
【請求項８】示差走査熱量分析を行った場合に、ポリ
オレフィンの吸熱ピークおよび低融点かつ非相溶性の物
質の吸熱ピークの二つの吸熱ピークを有する請求項１〜
７のいずれか一項に記載の多孔質膜。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか一項に記載の多
孔質膜から形成される電池用セパレータ。
【請求項１０】多層構造の電池用セパレータであっ
て、少なくとも一層が請求項１〜８のいずれか一項に記
載の多孔質膜から形成される電池用セパレータ。