JPWO2011046066A1 - Lithium secondary battery substrate and lithium secondary battery separator - Google Patents

Lithium secondary battery substrate and lithium secondary battery separator Download PDF

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Abstract

合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した不織布からなるリチウム二次電池用基材及びこのリチウム二次電池用基材を用いてなるリチウム二次電池用セパレータであり、合成樹脂短繊維を構成する合成樹脂が、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1種であること、又は、フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が不織布の5〜80質量%であることが好ましい。A base material for a lithium secondary battery comprising a non-woven fabric containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers as essential components, and a lithium secondary battery separator using the base material for lithium secondary batteries The synthetic resin constituting the resin short fibers is at least one selected from polyester resins, acrylic resins, and polyolefin resins, or the content of fibrillated lyocell fibers is 5 to 80% by mass of the nonwoven fabric. Preferably there is.

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池等のリチウム二次電池に好適に使用できるリチウム二次電池用基材及びリチウム二次電池用セパレータに関する。   The present invention relates to a lithium secondary battery substrate and a lithium secondary battery separator that can be suitably used for lithium secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and lithium ion polymer secondary batteries.

近年の携帯電子機器の普及及びその高性能化に伴い、高エネルギー密度を有する二次電池が望まれている。この種の電池として、有機電解液(非水電解液)を使用するリチウム二次電池が注目されてきた。このリチウム二次電池は、平均電圧として従来の二次電池であるアルカリ二次電池の約3倍である3.7V程度が得られることから高エネルギー密度となるが、アルカリ二次電池のように水系の電解液を用いることができないため、十分な耐酸化還元性を有する非水電解液を用いている。非水電解液は可燃性であるため発火等の危険性があり、その使用において安全性には細心の注意が払われている。発火等の危険に曝されるケースとしていくつか考えられるが、特に過充電が危険である。   With the recent spread of portable electronic devices and higher performance, secondary batteries having high energy density are desired. As this type of battery, a lithium secondary battery using an organic electrolyte (non-aqueous electrolyte) has attracted attention. This lithium secondary battery has a high energy density because an average voltage of about 3.7 V, which is about three times that of an alkaline secondary battery, which is a conventional secondary battery, can be obtained. Since an aqueous electrolyte solution cannot be used, a non-aqueous electrolyte solution having sufficient oxidation-reduction resistance is used. Since non-aqueous electrolytes are flammable, there is a risk of ignition and the like, and careful attention is paid to safety in their use. There are several possible cases of exposure to fire and other hazards, but overcharging is particularly dangerous.

過充電を防止するために、現状の非水系二次電池では定電圧・定電流充電が行われ、電池に精密なIC(保護回路)が装備されている。この保護回路にかかるコストは大きく、非水系二次電池をコスト高にしている要因にもなっている。   In order to prevent overcharging, current non-aqueous secondary batteries are charged at a constant voltage and a constant current, and the battery is equipped with a precise IC (protection circuit). The cost required for this protection circuit is large, and it is a factor that increases the cost of non-aqueous secondary batteries.

保護回路で過充電を防止する場合、当然保護回路がうまく作動しないことも想定され、本質的に安全であるとは言い難い。現状の非水系二次電池には、過充電時に保護回路が壊れ、過充電されたときに安全に電池を破壊する目的で、安全弁・PTC素子の装備、セパレータには熱ヒューズ機能を有する工夫がなされている。しかし、上記のような手段を装備していても、過充電される条件によっては、確実に過充電時の安全性が保証されているわけではなく、実際には非水系二次電池の発火事故は現在でも起こっている。   When overcharging is prevented by the protection circuit, it is naturally assumed that the protection circuit does not operate well, and it is difficult to say that it is intrinsically safe. The current non-aqueous secondary battery has a safety circuit / PTC element equipped and a separator with a thermal fuse function for the purpose of destroying the battery safely when overcharged. Has been made. However, even if equipped with the above-mentioned means, depending on the overcharge conditions, the safety during overcharge is not guaranteed, and in fact, non-aqueous secondary battery ignition accidents Is still happening.

リチウム二次電池用セパレータとしては、ポリエチレン等のポリオレフィンからなるフィルム状の多孔質フィルムが多く使用されており、電池内部の温度が130℃近傍になった場合、溶融して微多孔を塞ぐことで、リチウムイオンの移動を防ぎ、電流を遮断させる熱ヒューズ機能(シャットダウン機能)があるが、何らかの状況により、さらに温度が上昇した場合、ポリオレフィン自体が溶融してショートし、熱暴走する可能性が示唆されている。そこで、現在、200℃近くの温度でも溶融及び収縮しない耐熱性セパレータが求められている。   As a separator for a lithium secondary battery, a film-like porous film made of polyolefin such as polyethylene is often used, and when the temperature inside the battery is around 130 ° C., it melts and closes the micropores. There is a thermal fuse function (shutdown function) that prevents the movement of lithium ions and cuts off the current, but if the temperature rises further due to some situation, the polyolefin itself may melt and short-circuit, suggesting the possibility of thermal runaway Has been. Therefore, there is a need for a heat-resistant separator that does not melt and shrink even at temperatures close to 200 ° C.

例えば、ポリオレフィンからなるフィルム状の多孔質フィルムに、ガラス繊維で構成した不織布を積層させてポリフッ化ビニリデン等の樹脂で接着して複合化する試みが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1の複合化セパレータの場合、多孔質フィルムとガラス不織布を個別に製造した後に積層するため、どうしても厚みが厚くなってしまい、その結果、使用できる分野が限定されるという問題や、内部抵抗等の電池特性に劣るといった課題があった。   For example, an attempt has been proposed in which a nonwoven fabric composed of glass fibers is laminated on a film-like porous film made of polyolefin and bonded with a resin such as polyvinylidene fluoride to form a composite (see, for example, Patent Document 1). . However, in the case of the composite separator of Patent Document 1, since the porous film and the glass nonwoven fabric are laminated after being manufactured separately, the thickness is inevitably increased, and as a result, the field that can be used is limited, There was a problem that battery characteristics such as internal resistance were inferior.

一方、ポリオレフィンからなる多孔質フィルムではなく、不織布を用いた耐熱性セパレータが提案されている。例えば、ポリエステル系繊維で構成した不織布、ポリエステル系繊維に耐熱性繊維であるアラミド繊維を配合した不織布があるが、多孔質フィルムと比較すると、孔径が大きく、内部短絡が起きるため、実用的ではない(例えば、特許文献2〜4参照)。   On the other hand, a heat-resistant separator using a nonwoven fabric instead of a porous film made of polyolefin has been proposed. For example, there are non-woven fabrics composed of polyester fibers, and non-woven fabrics in which aramid fibers, which are heat-resistant fibers, are blended with polyester fibers, but they are impractical because they have larger pore diameters and internal short circuits compared to porous films. (For example, refer to Patent Documents 2 to 4).

また、不織布を用いたセパレータにシャットダウン特性を付与する試みも検討されている。例えば、ポリプロピレン不織布等にポリエチレン微粉末を添着したセパレータが提案されている(例えば、特許文献5参照)。しかしながら、ポリプロピレンは融点が165℃付近であり、シャットダウン特性が発現しなかった場合、不織布が溶融収縮してショートし、さらなる熱暴走の可能性がある。また、不織布の繊維径や細孔径、添着するポリエチレン微粒子の粒径等についての詳細な記載がなされておらず、保液性や内部抵抗等の問題があり、十分な電池特性を発現できているとは言えない。   Attempts have also been made to impart shutdown characteristics to separators using nonwoven fabric. For example, a separator in which polyethylene fine powder is attached to a polypropylene nonwoven fabric or the like has been proposed (see, for example, Patent Document 5). However, polypropylene has a melting point of around 165 ° C., and if the shutdown characteristic is not manifested, the nonwoven fabric melts and shrinks, resulting in further thermal runaway. In addition, the fiber diameter and pore diameter of the nonwoven fabric, the particle diameter of the polyethylene fine particles to be attached, etc. are not described in detail, there are problems such as liquid retention and internal resistance, and sufficient battery characteristics can be expressed. It can not be said.

また、低融点樹脂成分と高融点樹脂成分からなる極細繊維を主体とする不織布をセパレータとして用いることで、電池内部の温度が上昇した場合、低融点樹脂成分が溶融し、繊維間の細孔を塞ぐことによって、シャットダウン特性を発現させることが提案されている(例えば、特許文献6参照)。このようなセパレータにおいては、不織布の強度を発現させるため、低融点樹脂成分を溶融させて繊維間を十分に結合させる必要があるが、強度発現に必要な加熱温度とシャットダウン温度の差が小さく、強度を維持しつつ、繊維間の細孔径や細孔数を制御することは非常に困難である。また、シャットダウン特性が十分に発現しなかった場合、不織布自体が溶融収縮してショートする可能性がある。   In addition, by using a nonwoven fabric mainly composed of ultrafine fibers composed of a low melting point resin component and a high melting point resin component as a separator, when the temperature inside the battery rises, the low melting point resin component melts and pores between the fibers are formed. It has been proposed that a shut-down characteristic is expressed by blocking (see, for example, Patent Document 6). In such a separator, in order to express the strength of the nonwoven fabric, it is necessary to melt the low melting point resin component and bond the fibers sufficiently, but the difference between the heating temperature and the shutdown temperature required for strength development is small, It is very difficult to control the pore diameter and the number of pores between fibers while maintaining the strength. In addition, when the shutdown characteristic is not sufficiently developed, the nonwoven fabric itself may melt and shrink and may cause a short circuit.

また、耐熱性繊維と熱溶融性樹脂材料を混合し、湿式抄造した不織布からなるセパレータが提案されている(例えば、特許文献7参照)。しかしながら、特許文献6のセパレータと同様に、耐熱性繊維からなる不織布の強度発現に必要な加熱温度と熱溶融性樹脂材料の溶融温度とのバランスをとるのが困難であり、また、シャットダウン特性を十分に発現させるためには、熱溶融性樹脂材料を多量に含有させる必要があるが、熱溶融性樹脂材料の耐熱性繊維への接着が十分とは言えず、熱溶融性樹脂材料の脱落や、繊維シートの均一性が不十分という問題があった。   In addition, a separator made of a nonwoven fabric obtained by mixing a heat-resistant fiber and a heat-meltable resin material and wet-making is proposed (for example, see Patent Document 7). However, like the separator of Patent Document 6, it is difficult to balance the heating temperature necessary for developing the strength of the nonwoven fabric made of heat-resistant fibers and the melting temperature of the heat-meltable resin material, and the shutdown characteristics are reduced. In order to fully develop, it is necessary to contain a large amount of the heat-meltable resin material, but it cannot be said that the heat-meltable resin material is sufficiently bonded to the heat-resistant fiber, and the heat-meltable resin material is not removed. There was a problem that the uniformity of the fiber sheet was insufficient.

一方、不織布、織布等をそのままセパレータとして使用するのではなく、基材として使用し、各種材料を該基材に複合化させて、耐熱性やシャットダウン機能等を付与したセパレータが開示されている。例えば、基材に多孔質フィルムと貼り合わせて複合化したセパレータ、基材にフィラー粒子、樹脂、ゲル状電解質、固体電解質等を含浸・表面塗工することで複合化したセパレータが報告されている(例えば、特許文献8〜10参照)。しかしながら、これらの特許文献では、フィラー粒子や樹脂、多孔質フィルム等の複合化用の材料(以下、「複合化物」という)については詳細な検討がなされているが、基材として用いられている不織布については、何ら検討がなされていない。これまでに使用されてきた基材では、孔が大きいため、貼り合わせ、表面塗工、含浸等によって、複合化した際の表面平滑性が悪く、また、複合化物の剥離や脱落しやすいという問題があった。また、基材内部に複合化物が充填されてしまって、基材内部の空孔を閉塞するため、電解液保持性が悪くなり、セパレータの内部抵抗が高くなる問題があった。   On the other hand, a non-woven fabric, a woven fabric or the like is not used as a separator as it is, but is used as a base material, and various materials are combined with the base material to provide heat resistance and a shutdown function. . For example, a separator that has been combined with a porous film on a base material, and a separator that has been composited by impregnating and surface coating filler particles, resin, gel electrolyte, solid electrolyte, etc. on the base material have been reported. (For example, refer to Patent Documents 8 to 10). However, in these patent documents, a detailed study is made on composite materials (hereinafter referred to as “composites”) such as filler particles, resins, and porous films, but they are used as substrates. No consideration has been given to the nonwoven fabric. The base material that has been used so far has large pores, so that the surface smoothness when composited by bonding, surface coating, impregnation, etc. is poor, and the composite is easy to peel off or fall off was there. In addition, since the composite material is filled in the base material and the pores inside the base material are closed, the electrolyte solution retainability is deteriorated and the internal resistance of the separator is increased.

特開2003−323878号公報JP 2003-323878 A 特開2003−123728号公報JP 2003-123728 A 特開2007−317675号公報(国際公開第2001/67536号パンフレット、米国特許出願公開第2003/0003363号明細書)JP 2007-317675 A (Pamphlet of International Publication No. 2001/67536, US Patent Application Publication No. 2003/0003363) 特開2006−19191号公報JP 2006-19191 A 特開昭60−52号公報JP-A-60-52 特開2004−115980号公報JP 2004-115980 A 特開2004−214066号公報JP 2004-214066 A 特開2005−293891号公報JP 2005-293891 A 特表2005−536857号公報(国際公開第2004/021476号パンフレット、米国特許出願公開第2006/0024569号明細書)JP 2005-536857 A (Pamphlet of International Publication No. 2004/021476, US Patent Application Publication No. 2006/0024569) 特開2007−157723号公報(国際公開第2006/062153号パンフレット、米国特許出願公開第2007/0264577号明細書)JP 2007-157723 A (International Publication No. 2006/062153, US Patent Application Publication No. 2007/0264577)

本発明の課題は、多孔質フィルム、フィラー粒子、樹脂、ゲル状電解質、固体電解質等の複合化物と共に複合化してリチウム二次電池用セパレータとするために使用されるリチウム二次電池用基材において、複合化した際の表面のバラつきが小さく、複合化物の剥離・脱落を少なくすることができるリチウム二次電池用基材及びこのリチウム二次電池用基材を用いてなるリチウム二次電池用セパレータを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a lithium secondary battery substrate that is used to form a composite for a lithium secondary battery by combining with a composite such as a porous film, filler particles, a resin, a gel electrolyte, and a solid electrolyte. , A base material for a lithium secondary battery that has a small variation in the surface when composited and can reduce peeling and dropping of the composite, and a separator for a lithium secondary battery using the base material for the lithium secondary battery Is to provide.

上記課題を解決する本発明は、下記のリチウム二次電池用基材(1)〜(22)およびリチウム二次電池用セパレータ(23)からなるものである。
(1)合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した不織布からなるリチウム二次電池用基材、
(2)フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が不織布の5〜80質量%である上記(1)記載のリチウム二次電池用基材。
(3)該フィブリル化したリヨセル繊維の下記で定義される変法濾水度が0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmである上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
変法濾水度:ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度。
(4)該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(5)該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下である上記(4)記載のリチウム二次電池用基材、
(6)該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(7)フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する上記(6)記載のリチウム二次電池用基材、
(8)合成樹脂短繊維を構成する合成樹脂が、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1種である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(9)合成樹脂短繊維の少なくとも1種として、熱融着成分及び非熱融着成分からなる芯鞘型熱融着性短繊維を含有した不織布からなる上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(10)芯鞘型熱融着性短繊維の芯部がポリエチレンテレフタレートであり、鞘部がポリエステル共重合体である上記(9)記載のリチウム二次電池用基材、
(11)熱処理されてなる上記(9)又は(10)に記載のリチウム二次電池用基材、
(12)さらに、紙力増強剤を必須成分として含有した不織布からなる上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(13)紙力増強剤が、合成高分子、半合成高分子、植物性ガム、澱粉から選択された少なくとも1種である上記(12)に記載のリチウム二次電池用基材、
(14)紙力増強剤が、両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂から選択された少なくとも1種である上記(12)に記載のリチウムイオン電池用基材、
(15)紙力増強剤が、フィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.01〜20質量部含有してなる上記(12)〜(14)のいずれかに記載のリチウム二次電池用基材、
(16)さらに、不織布がフィブリル化耐熱性繊維を含有してなる上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(17)フィブリル化耐熱性繊維が、フィブリル化全芳香族ポリアミド繊維、フィブリル化アクリル系繊維から選ばれる少なくとも1種である上記(16)記載のリチウム二次電池用基材、
(18)該基材の最小ポア径が0.10μm以上であり、かつ、最大ポア径が20μm以下である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(19)該基材において、最大ポア径dmaxと平均ポア径daveとの比dmax/daveが10.0以下である上記(18)記載のリチウム二次電池用基材、
(20)該基材の流れ方向と幅方向の中心線平均粗さRaが3.0以下である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(21)リチウム二次電池用基材が多層構造不織布からなり、少なくとも1層が合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した層である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(22)合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した耐熱層(A)と、合成樹脂短繊維とポリエチレン系合成パルプを必須成分として含有した熱溶融層(B)とを有する上記(22)記載のリチウム二次電池用基材、
(23)上記(1)〜(22)のいずれかに記載のリチウム二次電池用基材に、フィラー粒子を含有するスラリーを含浸又は塗工する処理、樹脂を含有するスラリーを含浸又は塗工する処理、多孔質フィルムを積層一体化する処理、固体電解質やゲル状電解質を含浸又は塗工する処理から選ばれる少なくとも1つの処理を施してなるリチウム二次電池用セパレータ。
This invention which solves the said subject consists of the following base materials (1)-(22) for lithium secondary batteries, and the separator (23) for lithium secondary batteries.
(1) A base material for a lithium secondary battery comprising a nonwoven fabric containing, as essential components, synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers,
(2) The base material for a lithium secondary battery according to the above (1), wherein the content of the fibrillated lyocell fiber is 5 to 80% by mass of the nonwoven fabric.
(3) The above-mentioned (1) or (2) wherein the modified freeness defined below of the fibrillated lyocell fiber is 0 to 250 ml and the length weighted average fiber length is 0.20 to 2.00 mm. 2) A base material for a lithium secondary battery as described above,
Modified freeness: Freeness measured in accordance with JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh having a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%.
(4) In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 10% or more. A base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2),
(5) In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more and −0.5. The base material for a lithium secondary battery according to the above (4),
(6) In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 50% or more. A base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2),
(7) In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the base material for a lithium secondary battery according to the above (6) having a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak,
(8) The base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2), wherein the synthetic resin constituting the synthetic resin short fiber is at least one selected from polyester resins, acrylic resins, and polyolefin resins. ,
(9) The above-mentioned (1) or (2), which comprises a nonwoven fabric containing core-sheath-type heat-fusible short fibers composed of a heat-fusion component and a non-heat-fusion component as at least one kind of synthetic resin short fibers Base material for lithium secondary battery,
(10) The base for a lithium secondary battery according to (9), wherein the core of the core-sheath type heat-fusible short fiber is polyethylene terephthalate and the sheath is a polyester copolymer,
(11) The base material for a lithium secondary battery according to (9) or (10), which is heat-treated,
(12) The base material for a lithium secondary battery according to (1) or (2), further comprising a nonwoven fabric containing a paper strength enhancer as an essential component,
(13) The base material for a lithium secondary battery according to (12), wherein the paper strength enhancer is at least one selected from a synthetic polymer, a semi-synthetic polymer, a vegetable gum, and starch,
(14) The base material for a lithium ion battery according to the above (12), wherein the paper strength enhancer is at least one selected from amphoteric or cationic polyacrylamide resins.
(15) The base for a lithium secondary battery according to any one of the above (12) to (14), wherein the paper strength enhancer is contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts of the fibrillated lyocell fiber. Material,
(16) The base material for a lithium secondary battery according to (1) or (2) above, wherein the nonwoven fabric further comprises fibrillated heat-resistant fibers,
(17) The base material for a lithium secondary battery according to (16), wherein the fibrillated heat-resistant fiber is at least one selected from a fibrillated wholly aromatic polyamide fiber and a fibrillated acrylic fiber,
(18) The base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2), wherein the base material has a minimum pore diameter of 0.10 μm or more and a maximum pore diameter of 20 μm or less,
(19) The base material for a lithium secondary battery according to (18), wherein the ratio dmax / dave between the maximum pore diameter dmax and the average pore diameter dave is 10.0 or less in the base material,
(20) The base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2), wherein the center line average roughness Ra in the flow direction and the width direction of the base material is 3.0 or less,
(21) The above (1) or (2), wherein the base material for the lithium secondary battery is composed of a multilayer nonwoven fabric, and at least one layer is a layer containing the synthetic resin short fibers and the fibrillated lyocell fibers as essential components. Base material for lithium secondary battery,
(22) A heat-resistant layer (A) containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers as essential components, and a heat-melting layer (B) containing synthetic resin short fibers and polyethylene synthetic pulp as essential components The lithium secondary battery substrate according to (22),
(23) A treatment for impregnating or applying a slurry containing filler particles to a base material for a lithium secondary battery according to any one of (1) to (22) above, or impregnating or applying a slurry containing a resin. The separator for lithium secondary batteries which performs at least 1 process chosen from the process to carry out, the process which laminates and integrates a porous film, the process which impregnates or coats a solid electrolyte or a gel electrolyte.

本発明のリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した不織布からなる。フィブリル化したリヨセル繊維が合成樹脂短繊維と絡み合うことで、表面の平滑性が高く、緻密性に優れている。そして、本発明のリチウム二次電池用基材に貼り合わせ、含浸、表面塗工等にの複合化を行うことで得られる本発明のリチウム二次電池用セパレータは、表面のバラつきが小さくなると共に、複合化物の剥離・脱落が起こりにくくなる。また、リチウム二次電池用基材の表面に存在するフィブリル化したリヨセル繊維が複合化物と強固に結びつくことによって、複合化物の剥離・脱落をより抑制することができる。   The base material for lithium secondary batteries of this invention consists of the nonwoven fabric which contains the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber as an essential component. The fibrillated lyocell fiber is entangled with the synthetic resin short fiber, so that the surface is highly smooth and excellent in denseness. The lithium secondary battery separator of the present invention obtained by bonding to the lithium secondary battery base material of the present invention, combining with impregnation, surface coating, etc. has reduced surface variation. , The composite is less likely to be peeled off or dropped off. Further, the fibrillated lyocell fiber present on the surface of the base material for the lithium secondary battery is firmly bound to the composite, whereby the composite can be further prevented from being peeled off or dropped off.

図1はフィブリル化したリヨセル繊維のカナダ標準濾水度と変法濾水度(試料濃度を0.03%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度)の関係を表したグラフである。
図2はフィブリル化したリヨセル繊維の変法濾水度(ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度)を表したグラフの一例である。
図3は本発明の実施例で用いたフィブリル化したリヨセル繊維の変法濾水度(ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度)を表したグラフである。
図4はフィブリル化したリヨセル繊維[I]の繊維長分布ヒストグラムである。
図5はフィブリル化したリヨセル繊維[II]の繊維長分布ヒストグラムである。
図6はフィブリル化したリヨセル繊維[I]及び[II]の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.0〜2.0mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合のグラフと近似直線を示した図である。
図7は0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有するフィブリル化したリヨセル繊維[i]の繊維長分布ヒストグラムの例である。
図8は最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有するフィブリル化したリヨセル繊維[ii]の繊維長分布ヒストグラムの例である。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between Canadian standard freeness of fibrillated lyocell fibers and modified freeness (freeness measured in accordance with JIS P8121 except that the sample concentration is 0.03%). It is.
Fig. 2 shows the modified drainage of fibrillated lyocell fiber (according to JIS P8121 except that an 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm is used as the sieve plate, and the sample concentration is 0.1%) It is an example of the graph showing the modified drainage degree measured in this way.
FIG. 3 shows a modified drainage degree of fibrillated lyocell fibers used in the examples of the present invention (80 mesh wire mesh having a wire diameter of 0.14 mm and openings of 0.18 mm was used as a sieve plate, and the sample concentration was 0.1%. It is the graph showing the modified drainage degree measured based on JIS P8121 except having made it.
FIG. 4 is a fiber length distribution histogram of fibrillated lyocell fiber [I].
FIG. 5 is a fiber length distribution histogram of fibrillated lyocell fiber [II].
FIG. 6 is a graph of the ratio of fibers having a fiber length every 0.05 mm between 1.0 and 2.0 mm and an approximate straight line in a fiber length distribution histogram of fibrillated lyocell fibers [I] and [II]. FIG.
FIG. 7 is an example of a fiber length distribution histogram of fibrillated lyocell fiber [i] having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm.
FIG. 8 is an example of a fiber length distribution histogram of fibrillated lyocell fiber [ii] having a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak.

以下、本発明のリチウム二次電池用基材について詳説する。本発明のリチウム二次電池用基材(以下、「基材」と表記することもある)とは、フィラー粒子を含有するスラリーを含浸又は塗工するための基材、樹脂を含有するスラリーを含浸又は塗工するための基材、多孔質フィルムを積層一体化するための基材、固体電解質やゲル状電解質を含浸又は塗工するための基材であり、リチウム二次電池用セパレータの前駆体シートである。フィラーは、無機、有機のいずれでも良い。無機フィラーとしては、アルミナ、ギブサイト、ベーマイト、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、シリカ、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウムなどの無機酸化物、窒化アルミニウムや窒化珪素などの無機窒化物、アルミニウム化合物、ゼオライト、マイカなどが挙げられる。有機フィラーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリスチレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−ビニルモノマー共重合体、ポリオレフィンワックスなどが挙げられる。また、多孔質フィルムとしては、フィルムを形成できる樹脂であれば、特に制限はないが、ポリエチレン系樹脂及びポリプロピレン系樹脂と言ったポリオレフィン系樹脂が好ましい。ポリエチレン系樹脂としては、超低密度ポリエチレン、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、又は超高密度ポリエチレンのようなポリエチレン系樹脂単独だけでなく、エチレンプロピレン共重合体、又はポリエチレン系樹脂と他のポリオレフィン系樹脂との混合物などが挙げられる。ポリプロピレン系樹脂としては、ホモプロピレン(プロピレン単独重合体)、又はプロピレンとエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン若しくは1−デセンなどα−オレフィンとのランダム共重合体又はブロック共重合体などが挙げられる。   Hereinafter, the base material for a lithium secondary battery of the present invention will be described in detail. The base material for a lithium secondary battery of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “base material”) is a base material for impregnating or coating a slurry containing filler particles, and a slurry containing a resin. A substrate for impregnating or coating, a substrate for laminating and integrating porous films, a substrate for impregnating or coating a solid electrolyte or a gel electrolyte, and a precursor of a separator for a lithium secondary battery It is a body sheet. The filler may be either inorganic or organic. Inorganic fillers include alumina, gibbsite, boehmite, magnesium oxide, magnesium hydroxide, silica, titanium oxide, barium titanate, zirconium oxide and other inorganic oxides, aluminum nitride and silicon nitride inorganic nitrides, aluminum compounds, zeolites And mica. Examples of the organic filler include polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyethylene oxide, polystyrene, polyvinylidene fluoride, ethylene-vinyl monomer copolymer, polyolefin wax, and the like. The porous film is not particularly limited as long as it is a resin capable of forming a film, but is preferably a polyolefin resin such as a polyethylene resin and a polypropylene resin. Polyethylene resins include not only ultra-low density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, or ultra high density polyethylene alone, but also ethylene propylene copolymers. Or a mixture of a polyethylene-based resin and another polyolefin-based resin. Polypropylene resins include homopropylene (propylene homopolymer), or α-, such as propylene and ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene or 1-decene. Examples thereof include random copolymers with olefins and block copolymers.

本発明におけるリチウム二次電池とは、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池等を意味する。リチウム二次電池の負極活物質としては、黒鉛やコークスなどの炭素材料、金属リチウム、アルミニウム、シリカ、スズ、ニッケル、鉛から選ばれる1種以上の金属とリチウムとの合金、SiO、SnO、Fe、WO、Nb、Li4/3Ti5/3等の金属酸化物、Li0.4CoNなどの窒化物が用いられる。正極活物質としては、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、チタン酸リチウム、リチウムニッケルマンガン酸化物、リン酸鉄リチウムが用いられる。リン酸鉄リチウムは、さらに、マンガン、クロム、コバルト、銅、ニッケル、バナジウム、モリブデン、チタン、亜鉛、アルミニウム、ガリウム、マグネシウム、ホウ素、ニオブから選ばれる1種以上の金属との複合物でも良い。The lithium secondary battery in the present invention means a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, or the like. Examples of the negative electrode active material of the lithium secondary battery include carbon materials such as graphite and coke, metallic lithium, aluminum, silica, tin, nickel, and an alloy of lithium and lithium, SiO, SnO, Fe Metal oxides such as 2 O 3 , WO 2 , Nb 2 O 5 , Li 4/3 Ti 5/3 O 4 , and nitrides such as Li 0.4 CoN are used. As the positive electrode active material, lithium cobaltate, lithium manganate, lithium nickelate, lithium titanate, lithium nickel manganese oxide, or lithium iron phosphate is used. Further, the lithium iron phosphate may be a composite with one or more metals selected from manganese, chromium, cobalt, copper, nickel, vanadium, molybdenum, titanium, zinc, aluminum, gallium, magnesium, boron, and niobium.

リチウム二次電池の電解液には、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、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン、これらの混合溶媒などの有機溶媒にリチウム塩を溶解させたものが用いられる。リチウム塩としては、六フッ化リン酸リチウムや4フッ化ホウ酸リチウムが挙げられる。固体電解質としては、ポリエチレングリコールやその誘導体、ポリメタクリル酸誘導体、ポリシロキサンやその誘導体、ポリフッ化ビニリデンなどのゲル状ポリマーにリチウム塩を溶解させたものが用いられる。   As an electrolytic solution for a lithium secondary battery, a solution obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent such as propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dimethoxyethane, dimethoxymethane, or a mixed solvent thereof is used. Examples of the lithium salt include lithium hexafluorophosphate and lithium tetrafluoroborate. As solid electrolyte, what melt | dissolved lithium salt in gel-like polymers, such as polyethyleneglycol, its derivative (s), polymethacrylic acid derivative, polysiloxane, its derivative (s), polyvinylidene fluoride, is used.

本発明のリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した不織布からなる。   The base material for lithium secondary batteries of this invention consists of the nonwoven fabric which contains the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber as an essential component.

フィブリル化したリヨセル繊維の「リヨセル」とは、ISO規格及び日本のJIS規格に定める用語で「セルロース誘導体を経ずに、直接、有機溶剤に溶解させて紡糸して得られるセルロース繊維」のことである。   “Lyocell” of fibrillated lyocell fiber is a term defined in ISO standards and Japanese JIS standards, and refers to “cellulose fibers obtained by spinning directly in an organic solvent without spinning through cellulose derivatives”. is there.

リヨセル繊維は、通常のパルプ繊維と同様に、ビーター、PFIミル、シングルディスクリファイナー(SDR)、ダブルディスクリファイナー(DDR)、また、顔料等の分散や粉砕に使用するボールミル、ダイノミル等の叩解・分散設備でフィブリル化が可能である。これら叩解・分散設備の種類、処理条件(繊維濃度、温度、圧力、回転数、リファイナーの刃の形状、リファイナーのプレート間のギャップ、処理回数)の調整により、目的とする最適にフィブリル化したリヨセル繊維(繊維長、繊維長分布、変法濾水度)を達成することが可能となる。   Lyocell fibers are beater and dispersion equipment such as beaters, PFI mills, single disc refiners (SDR), double disc refiners (DDR), ball mills and dyno mills used to disperse and pulverize pigments, etc. Can be fibrillated. By adjusting the types of beating / dispersing equipment and processing conditions (fiber concentration, temperature, pressure, number of revolutions, refiner blade shape, gap between refiner plates, number of treatments), the desired optimally fibrillated lyocell Fibers (fiber length, fiber length distribution, modified freeness) can be achieved.

本発明のリチウム二次電池用基材(3)のように、フィブリル化したリヨセル繊維の変法濾水度が0〜250mlで、かつ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであることが好ましく、基材の空孔が比較的均一に形成されるという効果が得られる。その結果、フィラー粒子、樹脂等の複合化物を含有する塗液の裏抜けが抑制され、複合化物が基材表面に集中的に積層されるため、塗工後の表面平滑性に優れ、電極との間に無用の隙間が生じにくい。また、塗液の裏抜けが抑制されることから、基材内部に充填された複合化物によって、基材内部の空孔が閉塞されるという問題がなくなり、電解液保持率の高いセパレータを得ることができる。   Like the base material for a lithium secondary battery (3) of the present invention, the modified freeness of the fibrillated lyocell fiber is 0 to 250 ml, and the length weighted average fiber length is 0.20 to 2.00 mm. It is preferable that the pores of the substrate are formed relatively uniformly. As a result, the back-through of the coating liquid containing the composite such as filler particles and resin is suppressed, and the composite is concentrated on the surface of the base material, so that the surface smoothness after coating is excellent, Unnecessary gaps are unlikely to occur between the two. In addition, since the back-through of the coating liquid is suppressed, there is no problem that pores inside the base material are blocked by the composite material filled inside the base material, and a separator with a high electrolyte retention rate is obtained. Can do.

本発明における変法濾水度とは、JIS P8121に規定されるカナダ標準濾水度の測定方法に対して、試料濃度若しくはふるい板のいずれか、又は、試料濃度及びふるい板の両方を変更して測定した濾水度を意味する。これまで、針葉樹木材パルプ、広葉樹木材パルプ、麻パルプ、エスパルトパルプなどの天然セルロース繊維のカナダ標準濾水度と変法濾水度との関係については報告されているが、フィブリル化したリヨセル繊維のカナダ標準濾水度と変法濾水度との関係は、明らかになっていなかった。本発明では、リファイナーを用いて、リヨセル繊維を微細化していき、微細化の程度ごとに、カナダ標準濾水度と変法濾水度を測定した結果、リヨセル繊維の濾水挙動が、特開2000−331663号公報に開示されている天然セルロース繊維の濾水挙動と異なることを見出した。   The modified freeness in the present invention means that either the sample concentration or the sieve plate, or both the sample concentration and the sieve plate are changed with respect to the Canadian standard freeness measurement method defined in JIS P8121. Means the freeness measured. So far, the relationship between Canadian standard freeness and modified freeness of natural cellulose fibers such as conifer wood pulp, hardwood wood pulp, hemp pulp and esparto pulp has been reported, but fibrillated lyocell fiber. The relationship between Canadian standard freeness and modified freeness was not clear. In the present invention, the refiner was used to refine the lyocell fiber, and as a result of measuring the Canadian standard freeness and modified freeness for each degree of refinement, the drainage behavior of the lyocell fiber was It has been found that it is different from the drainage behavior of natural cellulose fiber disclosed in Japanese Patent No. 2000-331663.

図1に、フィブリル化したリヨセル繊維のカナダ標準濾水度と変法濾水度の関係を表す。図1において、標準濾水度とは、JIS P8121のカナダ標準濾水度を意味している。変法濾水度とは、試料濃度を0.03%にした以外は、JIS P8121に準拠して測定した濾水度を意味する。図1の横軸は長さ加重平均繊維長を示しており、右に向かうほど微細化の程度が進んでいる。カナダ標準濾水度は、長さ加重平均繊維長が0.72mmまで濾水度が0.5mlであるが、長さ加重平均繊維長が0.55mm以下では短くなるほど濾水度が大きくなっている。一方、変法濾水度は、微細化の程度が進むに従って、濾水度が大きくなっている。この濾水挙動は、特開2000−331663号公報に開示されている天然セルロース繊維の濾水挙動、すなわち、微細化の程度が進むほど、カナダ標準濾水度と変法濾水度が減少する濾水挙動とは全く異なっている。   FIG. 1 shows the relationship between Canadian standard freeness and modified freeness of fibrillated lyocell fibers. In FIG. 1, the standard freeness means the Canadian standard freeness of JIS P8121. The modified freeness means the freeness measured in accordance with JIS P8121, except that the sample concentration is 0.03%. The horizontal axis in FIG. 1 indicates the length-weighted average fiber length, and the degree of miniaturization progresses toward the right. The Canadian standard freeness is 0.5 ml with a length-weighted average fiber length of 0.72 mm, but the shorter the length-weighted average fiber length is 0.55 mm or less, the greater the freeness. Yes. On the other hand, the modified freeness increases as the degree of refinement progresses. This drainage behavior is the drainage behavior of natural cellulose fibers disclosed in JP 2000-331663 A, that is, the Canadian standard freeness and modified freeness decrease as the degree of refinement progresses. The drainage behavior is quite different.

このように微細化の程度が進むほど濾水度が大きくなる理由は、微細化が進むに従ってフィブリル化したリヨセル繊維の長さ加重平均繊維長が短くなっていき、特に試料濃度が薄い場合に、繊維同士の絡みが少なくなり、繊維ネットワークが形成されにくくなるため、フィブリル化したリヨセル繊維自体がふるい板の穴をすり抜けてしまうからである。つまり、微細化したリヨセル繊維の場合は、JIS P8121の測定方法では、正確な濾水度が計測できないのである。より詳細に説明すると、天然セルロース繊維は、微細化の程度が進むほど、繊維の幹から細いフィブリルが多数裂けた状態になるため、フィブリルを介して、繊維同士が絡みやすく、繊維ネットワークを形成しやすいのに対し、リヨセル繊維は、微細化処理によって繊維の長軸に平行に細かく分割されやすく、分割後の繊維1本1本における繊維径の均一性が高いため、平均繊維長が短くなるほど、繊維同士が絡みにくくなり、繊維ネットワークを形成しにくいと考えられる。   The reason why the degree of freezing increases as the degree of refinement progresses is that the length-weighted average fiber length of the fibrillated lyocell fiber becomes shorter as the refinement progresses, especially when the sample concentration is thin, This is because the entanglement between the fibers decreases and the fiber network is hardly formed, so that the fibrillated lyocell fibers themselves pass through the holes in the sieve plate. That is, in the case of lyocell fibers refined, an accurate freeness cannot be measured by the measuring method of JIS P8121. In more detail, as the degree of refinement of natural cellulose fibers increases, a number of thin fibrils are torn from the fiber trunk, so that the fibers tend to entangle with each other through the fibrils, forming a fiber network. On the other hand, lyocell fiber is easily finely divided parallel to the long axis of the fiber by the refinement process, and since the uniformity of the fiber diameter in each fiber after division is high, the shorter the average fiber length, It is considered that the fibers do not easily entangle with each other and it is difficult to form a fiber network.

そこで、本発明では、フィブリル化したリヨセル繊維の正確な濾水度を測定するための検討を行った。図2は、試料濃度とふるい板の両方を変更して測定した変法濾水度の一例を表す。すなわち、JIS P8121に規定されているふるい板の代わりに80メッシュの金網を用い、試料濃度を0.1%にして測定した変法濾水度である。80メッシュの線径は直径0.14mmで、目開き0.18mmの金網(PULP AND PAPER RESEARCH INSTITUTE OF CANADA製)を使用した。図2から明らかなように、微細化の程度が進むほど、濾水度は小さくなっており、フィブリル化したリヨセル繊維の抜けが抑えられ、より正確な濾水度を計測できたことがわかる。以下、本発明における変法濾水度とは、ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度を意味し、特に断りのない限り、単に「変法濾水度」と表記する。   Therefore, in the present invention, studies have been conducted to measure the exact freeness of fibrillated lyocell fibers. FIG. 2 shows an example of modified freeness measured by changing both the sample concentration and the sieve plate. That is, the modified freeness measured by using an 80-mesh wire net instead of the sieve plate specified in JIS P8121, and setting the sample concentration to 0.1%. The wire diameter of 80 mesh was 0.14 mm in diameter, and a wire mesh (manufactured by PULP AND PAPER RESEARCH INSTITUTE OF CANADA) having an opening of 0.18 mm was used. As can be seen from FIG. 2, as the degree of refinement progresses, the freeness becomes smaller, and the fibrillated lyocell fiber is prevented from coming off, and the freeness can be measured more accurately. Hereinafter, the modified freeness in the present invention is based on JIS P8121, except that an 80 mesh wire net having a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm is used as a sieve plate, and the sample concentration is 0.1%. It means the measured modified freeness, and is simply expressed as “modified dryness” unless otherwise specified.

フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長及び繊維長分布ヒストグラムは、繊維にレーザー光を当てて得られる偏向特性を利用して求めることができ、市販の繊維長測定器を用いて測定することができる。本発明では、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.52「紙及びパルプの繊維長 試験方法(光学的自動計測法)」に準じてKajaaniFiberLabV3.5(Metso Automation社製)を使用して測定した。フィブリル化したリヨセル繊維の「繊維長」、「平均繊維長」及び「繊維長分布」とは、上記に従って測定・算出される「長さ加重繊維長」、「長さ加重平均繊維長」及び「長さ加重繊維長分布」を意味する。   The fiber length and fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber can be obtained by utilizing the deflection characteristics obtained by applying laser light to the fiber, and can be measured using a commercially available fiber length measuring instrument. In the present invention, JAPAN TAPPI paper pulp test method no. It was measured using Kajaani Fiber Lab V3.5 (manufactured by Metso Automation) according to 52 “Fiber length test method for paper and pulp (automatic optical measurement method)”. The “fiber length”, “average fiber length” and “fiber length distribution” of the fibrillated lyocell fiber are “length-weighted fiber length”, “length-weighted average fiber length” and “ It means “length-weighted fiber length distribution”.

本発明において、変法濾水度0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長0.20〜2.00mmのフィブリル化したリヨセル繊維を得るには、リヨセルの短繊維を適度な濃度で水などに分散させ、これをリファイナー、ビーター、ミル、摩砕装置、高速の回転刃により剪断力を与える回転刃式ホモジナイザー、高速で回転する円筒形の内刃と固定された外刃との間で剪断力を生じる二重円筒式の高速ホモジナイザー、超音波による衝撃で微細化する超音波破砕器、高圧ホモジナイザーなどに通して、刃の形状、流量、処理回数、処理速度、処理濃度などの条件を調節して微細化処理すれば良い。これらの微細化処理により、リヨセル繊維は、繊維長軸に平行に分割すると共に繊維長が短くなる。そのため、基材の空孔が比較的均一に形成され、塗工時の塗液の裏抜けを防止し、塗工層の表面平滑性を高めることができる。また塗液の裏抜けが抑えられることから、フィラー粒子が基材内部の空孔を閉塞することがなく、電解液保持性に優れるセパレータが得られる。   In the present invention, in order to obtain a fibrillated lyocell fiber having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm, lyocell short fibers are added at an appropriate concentration. Between the refiner, beater, mill, milling device, rotary blade homogenizer that applies shearing force with a high-speed rotary blade, cylindrical inner blade that rotates at high speed, and fixed outer blade Double-cylindrical high-speed homogenizer that generates shearing force, ultrasonic crusher that is refined by impact by ultrasonic waves, high-pressure homogenizer, etc., and conditions such as blade shape, flow rate, processing frequency, processing speed, processing concentration, etc. It may be adjusted and refined. By these refinement treatments, the lyocell fiber is divided parallel to the fiber long axis and the fiber length is shortened. Therefore, the pores of the base material are formed relatively uniformly, preventing the back-through of the coating liquid during coating, and improving the surface smoothness of the coating layer. Further, since the back-through of the coating liquid is suppressed, the filler particles do not block the pores inside the substrate, and a separator having excellent electrolyte solution retention can be obtained.

また、微細化の条件を変えることによって、変法濾水度0〜250mlの範囲内で長さ加重平均繊維長をいかようにも調節することができるため、同程度の変法濾水度であっても、長さ加重平均繊維長の異なるフィブリル化したリヨセル繊維を作製することができる。図3は、本発明の実施例14〜36で用いたフィブリル化したリヨセル繊維の変法濾水度を表す。   In addition, the length-weighted average fiber length can be adjusted in any way within the range of 0 to 250 ml of modified freeness by changing the conditions for refinement. Even so, fibrillated lyocell fibers having different length-weighted average fiber lengths can be produced. FIG. 3 represents the modified freeness of fibrillated lyocell fibers used in Examples 14-36 of the present invention.

本発明において、フィブリル化したリヨセル繊維の変法濾水度は、0〜200mlがより好ましく、0〜160mlがさらに好ましい。変法濾水度が250mlを超える場合は、微細化処理が不十分であり、繊維の分割が十分に進まず、繊維径が太いまま残る割合が多くなるため、基材に大きな貫通孔ができ、塗工時に塗液が裏抜けしてしまう。本発明に用いられるフィブリル化したリヨセル繊維の長さ加重平均繊維長は、0.30〜1.80mmがより好ましく、0.40〜1.60mmがさらに好ましい。長さ加重平均繊維長が0.20mm未満だと、湿式抄紙中や湿式抄紙後の基材からフィブリル化したリヨセル繊維が脱落することや毛羽立ちにより塗工時に破れることがある。2.00mmより長いと、繊維が絡まりやすく、地合むらや厚みむらが生じる。   In the present invention, the modified drainage degree of the fibrillated lyocell fiber is more preferably 0 to 200 ml, and further preferably 0 to 160 ml. When the modified freeness exceeds 250 ml, the refinement process is insufficient, the fiber division does not proceed sufficiently, and the ratio of the fiber diameter remaining large increases, so that a large through hole is formed in the base material. , The coating liquid will be broken through during coating. The length weighted average fiber length of the fibrillated lyocell fiber used in the present invention is more preferably 0.30 to 1.80 mm, and further preferably 0.40 to 1.60 mm. When the length-weighted average fiber length is less than 0.20 mm, fibrillated lyocell fibers may fall off from the base material during wet papermaking or after wet papermaking or may be broken during coating due to fluffing. If it is longer than 2.00 mm, the fibers are easily entangled, resulting in unevenness in the formation and unevenness in thickness.

本発明のリチウム二次電池用基材(4)のように、フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上であることが好ましい。このようなフィブリル化したリヨセル繊維は合成樹脂短繊維と良く絡み合い、基材の表面の平滑性が高くなり、緻密性に優れ、表面塗工等によって複合化した際の表面のバラつきが小さくなると共に、複合化物の脱落が起こりにくくなる。また、基材の表面に存在するフィブリル化したリヨセル繊維が複合化物と強固に結びつくことによって、複合化物の脱落をより抑制することができる。   In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber as in the lithium secondary battery substrate (4) of the present invention, it has a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm, and is 1.00 mm or more. It is preferable that the ratio of the fibers having a fiber length of 10% or more. Such fibrillated lyocell fibers are well entangled with the synthetic resin short fibers, the surface smoothness of the base material is increased, the denseness is excellent, and the surface variation when combined by surface coating is reduced. , It becomes difficult for the composite to fall off. Moreover, the fibrillated lyocell fiber present on the surface of the base material is firmly bound to the composite, whereby the composite can be further prevented from falling off.

本発明のリチウム二次電池用基材(4)のフィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下であるリチウム二次電池用基材(5)は、基材として必要な緻密性及び基材の塗布性がより優れていて、さらに好ましい。   In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber of the base material (4) for a lithium secondary battery of the present invention, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm The base material (5) for a lithium secondary battery having a value of −3.0 or more and −0.5 or less is more preferable because the denseness required for the substrate and the coating property of the substrate are more excellent.

図4及び図5は、フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムであり、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である。フィラー粒子や樹脂等の表面塗工等により複合化する際における表面の平滑性という点で、より好ましくは、繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.30〜0.70mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が12%以上である。なお、複合化する際における基材の破損防止という点において、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合はより高い方が好ましいが、50%程度あれば十分である。   4 and 5 are fiber length distribution histograms of fibrillated lyocell fibers, which have a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm, and the ratio of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more. 10% or more. More preferably, the fiber length distribution histogram has a maximum frequency peak between 0.30 and 0.70 mm in terms of the smoothness of the surface when complexed by surface coating such as filler particles or resin. The ratio of the fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is 12% or more. In addition, in terms of preventing breakage of the base material when composited, the proportion of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is preferably higher, but about 50% is sufficient.

フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下であることが好ましく、−2.5以上−0.8以下がより好ましく、−2.0以上−1.0以下がさらに好ましい。この範囲の傾きを有するフィブリル化したリヨセル繊維を用いることにより、基材の塗布性が向上するため好ましい。傾きが−3.0より小さい場合、複合化の際に基材が破損する場合や、複合化物が脱落する場合がある。また傾きが−0.5を超えると緻密性や基材の塗布性が向上しない場合がある。図4及び図5に示すように、「傾きが大きい」とはフィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布が広い状態である。「傾きが小さい」とはフィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布が狭く、より繊維長が揃っている状態である。なお、図4のフィブリル化したリヨセル繊維[I]の傾きは、−2.9であり、図5のフィブリル化したリヨセル繊維[II]の傾きは、−0.6である。   In the fiber length distribution histogram of fibrillated lyocell fibers, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more and −0.5 or less. -2.5 or more and -0.8 or less are more preferable, and -2.0 or more and -1.0 or less are still more preferable. It is preferable to use fibrillated lyocell fibers having an inclination in this range because the coating property of the substrate is improved. When the inclination is smaller than −3.0, the base material may be damaged during the composite process, or the composite product may fall off. On the other hand, if the inclination exceeds −0.5, the denseness and the coating property of the substrate may not be improved. As shown in FIGS. 4 and 5, “large inclination” means a state in which the fiber length distribution of the fibrillated lyocell fiber is wide. “Slight inclination” is a state in which the fiber length distribution of fibrillated lyocell fibers is narrow and the fiber lengths are more uniform. The slope of the fibrillated lyocell fiber [I] in FIG. 4 is −2.9, and the slope of the fibrillated lyocell fiber [II] in FIG. 5 is −0.6.

なお、「1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾き」とは、図6に示したように1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の値に対し、最小二乗法により近似直線を算出し、得られた近似直線の傾きを意味する。   In addition, "the inclination of the ratio of the fiber having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm" is 0. 0 between 1.00 and 2.00 mm as shown in FIG. For the value of the proportion of fibers having a fiber length of every 05 mm, an approximate straight line is calculated by the method of least squares, and the inclination of the obtained approximate straight line is meant.

本発明のリチウム二次電池用基材(6)のように、フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上であることが好ましい。このようなフィブリル化したリヨセル繊維は合成樹脂短繊維と良く絡み合い、基材の表面の平滑性が高くなり、緻密性に優れ、表面塗工等によって複合化した際の表面のバラつきが小さくなると共に、複合化物の脱落が起こりにくくなる。また、基材の表面に存在するフィブリル化したリヨセル繊維が複合化物と強固に結びつくことによって、複合化物の脱落をより抑制することができる。   In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber as in the lithium secondary battery substrate (6) of the present invention, it has a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm, and is 1.00 mm or more. It is preferable that the ratio of the fibers having a fiber length of 50% or more. Such fibrillated lyocell fibers are well entangled with the synthetic resin short fibers, the surface smoothness of the base material is increased, the denseness is excellent, and the surface variation when combined by surface coating is reduced. , It becomes difficult for the composite to fall off. Moreover, the fibrillated lyocell fiber present on the surface of the base material is firmly bound to the composite, whereby the composite can be further prevented from falling off.

本発明のリチウム二次電池用基材(6)のフィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有するリチウム二次電池用基材(7)は、基材として必要な緻密性及び基材の塗布性がより優れていて、さらに好ましい。   In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber of the base material for lithium secondary battery (6) of the present invention, a base for lithium secondary battery having a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak The material (7) is more preferable because it is more excellent in the denseness required for the base material and the coatability of the base material.

図7は、フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムであり、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である。フィラー粒子や樹脂等の表面塗工等により複合化する際における表面の平滑性という点において、繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.30〜0.70mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が55%以上であることがより好ましい。1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合は高い方が望ましいが、75%程度あれば十分である。   FIG. 7 is a fiber length distribution histogram of fibrillated lyocell fibers, having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm, and a ratio of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is 50% or more. It is. The fiber length distribution histogram has a maximum frequency peak between 0.30 and 0.70 mm in terms of the smoothness of the surface when composited by surface coating such as filler particles and resin, and is 1.00 mm. More preferably, the proportion of fibers having the above fiber length is 55% or more. A higher proportion of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is desirable, but about 75% is sufficient.

フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、図8に示したように、上記の最大頻度ピーク以外に、1.50〜3.50mmの間にピークを有することがより好ましく、1.75〜3.25mmの間にピークを有することがさらに好ましく、2.00〜3.00mmの間にピークを有することが特に好ましい。この範囲にピークを有することにより、基材の塗布性と複合物の脱落防止が両立できるため好ましい。該ピークの繊維長が1.50mmより短い場合、複合化の際に基材が破損することや、複合化物が脱落することがある。また3.50mmを超えると緻密性や基材の塗布性が向上せず、複合化物が脱落する場合がある。   In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, as shown in FIG. 8, it is more preferable to have a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the above maximum frequency peak. It is more preferable to have a peak between 3.25 mm, and it is particularly preferable to have a peak between 2.00 to 3.00 mm. By having a peak in this range, it is preferable because both the coatability of the substrate and the prevention of the composite from falling off can be achieved. When the fiber length of the peak is shorter than 1.50 mm, the base material may be damaged during composite formation, or the composite product may fall off. On the other hand, if it exceeds 3.50 mm, the denseness and the coating property of the substrate are not improved, and the composite product may fall off.

合成樹脂短繊維を構成する樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、ポリビニルケトン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、フラン系樹脂、尿素系樹脂、アニリン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、アルキド樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリイミド樹脂、これらの樹脂の誘導体等が挙げられる。このうち、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂を使用すると、より表面の平滑性が高く、緻密性に優れたリチウム二次電池用基材を得ることができる。この理由は定かではないが、他の合成樹脂よりも、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂及びポリオレフィン系樹脂とフィブリル化したリヨセル繊維とが均一に絡み合うためと推測される。また、これらの樹脂では、より基材の破損抑制効果やシワ抑制効果が高く、緻密性に優れたリチウム二次電池用基材を得ることができる。なお、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂を使用すると、基材の耐熱性を向上させることができる。   The resins constituting the synthetic resin short fibers include polyolefin resins, polyester resins, polyvinyl acetate resins, ethylene-vinyl acetate copolymer resins, polyamide resins, acrylic resins, polyvinyl chloride resins, and polychlorinated resins. Vinylidene resins, polyvinyl ether resins, polyvinyl ketone resins, polyether resins, polyvinyl alcohol resins, diene resins, polyurethane resins, phenol resins, melamine resins, furan resins, urea resins, aniline resins Examples include resins, unsaturated polyester resins, alkyd resins, fluorine resins, silicone resins, polyamideimide resins, polyphenylene sulfide resins, polyimide resins, and derivatives of these resins. Among these, when a polyester resin, an acrylic resin, or a polyolefin resin is used, a lithium secondary battery substrate having higher surface smoothness and excellent denseness can be obtained. The reason for this is not clear, but it is presumed that the polyester resin, the acrylic resin, the polyolefin resin, and the fibrillated lyocell fiber are intertwined more uniformly than other synthetic resins. Further, with these resins, it is possible to obtain a base material for a lithium secondary battery that is more effective in suppressing damage to the base material and suppressing wrinkles and is excellent in denseness. If a polyester resin, acrylic resin, or polyamide resin is used, the heat resistance of the substrate can be improved.

ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリブチレンテレフタレート系樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリブチレンナフタレート系樹脂、ポリエチレンイソフタレート系樹脂、これらの誘導体等が挙げられる。これらの中でも、リチウム二次電池用基材に使用する場合には、耐熱性と耐電解液性に優れているポリエチレンテレフタレート系樹脂が好ましい。   Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polytrimethylene terephthalate resin, polyethylene naphthalate resin, polybutylene naphthalate resin, polyethylene isophthalate resin, and derivatives thereof. Can be mentioned. Among these, when used for a base material for a lithium secondary battery, a polyethylene terephthalate resin having excellent heat resistance and electrolytic solution resistance is preferable.

アクリル系樹脂としては、アクリロニトリル100%の重合体からなるもの、アクリロニトリルに対して、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の(メタ)アクリル酸誘導体、酢酸ビニル等を共重合させたもの等が挙げられる。   Acrylic resin is made of 100% acrylonitrile polymer, and acrylonitrile is copolymerized with (meth) acrylic acid derivatives such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester, methacrylic ester, vinyl acetate, etc. And the like.

ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、オレフィン系共重合体等が挙げられる。耐熱性の観点から、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、オレフィン系共重合体等を挙げることができる。   Examples of the polyolefin resin include polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, olefin copolymer and the like. From the viewpoint of heat resistance, polypropylene, polymethylpentene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, olefin copolymer and the like can be mentioned.

ポリアミド系樹脂としては、ナイロンなどの脂肪族ポリアミド、ポリ−p−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−p−フェニレンテレフタルアミド−3,4−ジフェニルエーテルテレフタルアミド、ポリ−m−フェニレンイソフタルアミドなどの全芳香族ポリアミド、主鎖の一部に例えば脂肪鎖などを有する芳香族ポリアミドが挙げられる。   Polyamide resins include aliphatic polyamides such as nylon, poly-p-phenylene terephthalamide, poly-p-phenylene terephthalamide-3,4-diphenyl ether terephthalamide, and poly-m-phenylene isophthalamide. An aromatic polyamide having, for example, a fatty chain as a part of the main chain can be mentioned.

合成樹脂短繊維は、単一の樹脂からなる繊維(単繊維)であっても良いし、2種以上の樹脂からなる繊維(複合繊維)であっても良い。また、本発明のリチウム二次電池用基材に含まれる合成樹脂短繊維は、1種でも良いし、2種類以上を組み合わせて使用しても良い。複合繊維は、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型が挙げられる。   The synthetic resin short fiber may be a fiber (single fiber) made of a single resin, or may be a fiber (composite fiber) made of two or more kinds of resins. Moreover, the synthetic resin short fiber contained in the base material for lithium secondary batteries of the present invention may be one kind or a combination of two or more kinds. Examples of the composite fiber include a core-sheath type, an eccentric type, a side-by-side type, a sea-island type, an orange type, and a multiple bimetal type.

合成樹脂短繊維の繊度は、0.004〜1.3dtexが好ましく、0.007〜0.8dtexがより好ましく、0.02〜0.6dtexがさらに好ましく、0.04〜0.3dtexが特に好ましい。合成樹脂短繊維の繊度が1.3dtexを超えた場合、厚さ方向における繊維本数が少なくなるため、必要とされる緻密性が確保できなくなる場合や塗液が裏抜けする場合や厚みを薄くしにくくなる場合がある。また、凹凸が大きくなって、表面塗工により複合化した際の表面に大きなバラつきができ、表面平滑性が損なわれる場合がある。合成樹脂短繊維の繊度が0.004dtex未満の場合、繊維の安定製造が困難になる。   The fineness of the synthetic resin short fiber is preferably 0.004 to 1.3 dtex, more preferably 0.007 to 0.8 dtex, further preferably 0.02 to 0.6 dtex, and particularly preferably 0.04 to 0.3 dtex. . When the fineness of the synthetic resin short fibers exceeds 1.3 dtex, the number of fibers in the thickness direction decreases, so that the required denseness cannot be ensured, the coating liquid is exposed, or the thickness is reduced. It may be difficult. Moreover, the unevenness | corrugation becomes large, the surface at the time of complex | conjugation by surface coating can produce a big variation, and surface smoothness may be impaired. When the fineness of the synthetic resin short fiber is less than 0.004 dtex, stable production of the fiber becomes difficult.

合成樹脂短繊維の繊維長としては、0.4〜10mmが好ましく、1〜7mmがより好ましく、1〜6mmがさらに好ましく、1〜5mmが特に好ましい。繊維長が10mmを超えた場合、地合不良となることがある。一方、繊維長が0.4mm未満の場合には、基材の機械的強度が低くなって、複合化の際に基材が破損する場合がある。   The fiber length of the synthetic resin short fiber is preferably 0.4 to 10 mm, more preferably 1 to 7 mm, further preferably 1 to 6 mm, and particularly preferably 1 to 5 mm. If the fiber length exceeds 10 mm, formation may be poor. On the other hand, when the fiber length is less than 0.4 mm, the mechanical strength of the base material becomes low, and the base material may be damaged during the composite.

合成樹脂短繊維として、バインダーとして機能する熱融着性短繊維を使用しても良い。熱融着性短繊維は、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型の複合繊維、あるいは単繊維等が挙げられる。特に、未延伸ポリエステル系短繊維や芯部に非熱接着成分、鞘部に熱接着成分を配した芯鞘型熱融着性短繊維を含有することが好ましい。未延伸ポリエステル系短繊維は均一性を向上させる点において好適であり、芯鞘型熱融着性短繊維は、芯部の繊維形状を維持しつつ、鞘部のみを軟化、溶融又は湿熱溶解させて繊維同士を熱接着させるため、基材の緻密な構造を損なわずに繊維同士を接着させるのに好適である。また、バインダーとして機能する湿熱接着性繊維を使用しても良い。湿熱接着性繊維とは、湿潤状態において、ある温度で繊維状態から流動又は容易に変形して接着機能を発現する繊維のことを言う。具体的には、熱水(例えば、80〜120℃程度)で軟化して自己接着又は他の繊維に接着可能な熱可塑性繊維であり、例えば、ポリビニル系繊維(ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ビニルアルコール系重合体、ポリビニルアセタールなど)、セルロース系繊維(メチルセルロースなどのC1−3アルキルセルロース、ヒドロキシメチルセルロースなどのヒドロキシC1−3アルキルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのカルボキシC1−3アルキルセルロース又はその塩など)、変性ビニル系共重合体からなる繊維(イソブチレン、スチレン、エチレン、ビニルエーテルなどのビニル系単量体と、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸又はその無水物との共重合体又はその塩など)などが挙げられる。なお、湿熱接着性繊維を用いた場合、配合量や溶融程度を制御して、皮膜化はさせないで、他の繊維間の交点のみに溶融しバインダーとして作用させる必要がある。   As the synthetic resin short fiber, a heat-fusible short fiber that functions as a binder may be used. Examples of the heat-fusible short fiber include a core-sheath type, an eccentric type, a side-by-side type, a sea-island type, an orange type, a multi-bimetal type composite fiber, or a single fiber. In particular, it is preferable to contain unstretched polyester-based short fibers and core-sheath type heat-fusible short fibers in which a non-thermal adhesive component is disposed in the core and a thermal adhesive component is disposed in the sheath. Unstretched polyester short fibers are suitable in terms of improving uniformity, and the core-sheath type heat-fusible short fibers are softened, melted or melted by wet heat while maintaining the fiber shape of the core. Since the fibers are thermally bonded to each other, it is suitable for bonding the fibers without impairing the dense structure of the base material. Moreover, you may use the wet heat adhesive fiber which functions as a binder. The wet heat adhesive fiber refers to a fiber that exhibits an adhesive function by flowing or easily deforming from a fiber state at a certain temperature in a wet state. Specifically, it is a thermoplastic fiber that is softened with hot water (for example, about 80 to 120 ° C.) and can be self-adhered or bonded to other fibers. For example, polyvinyl fibers (polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl ether, vinyl alcohol). Polymer, polyvinyl acetal, etc.), cellulose fibers (C1-3 alkyl cellulose such as methyl cellulose, hydroxy C1-3 alkyl cellulose such as hydroxymethyl cellulose, carboxy C1-3 alkyl cellulose such as carboxymethyl cellulose or salts thereof), modified Fibers made of vinyl copolymers (copolymers or salts of vinyl monomers such as isobutylene, styrene, ethylene, vinyl ether and unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride or anhydrides thereof) Can be mentioned. When wet heat adhesive fibers are used, it is necessary to control the blending amount and the degree of melting and not to form a film, but to melt only at the intersection between other fibers to act as a binder.

本発明のリチウム二次電池用基材(9)のように、基材が合成樹脂短繊維の少なくとも1種として、熱融着成分と非熱融着成分からなる芯鞘型熱融着性短繊維を含有した不織布からなる場合、芯鞘型熱融着性短繊維は、芯部の繊維形状を維持しつつ、鞘部のみを軟化、溶融又は湿熱溶解させて繊維同士を熱接着させるため、基材の緻密な構造を損なわずに、繊維同士を接着させることができる。加熱又は湿熱加熱により、芯鞘型熱融着性短繊維の鞘部を軟化、溶融又は湿熱溶解させて、繊維同士を熱接着させることによって、高い機械的強度が得られると共に、微細な繊維の脱落や毛羽立ちを防止することができるため、表面塗工によって複合化した際の表面のバラつきを小さくすることができる。   Like the base material for lithium secondary batteries (9) of the present invention, the core-sheath type short heat-sealable material comprising the heat-seal component and the non-heat-seal component as the base material is at least one kind of synthetic resin short fiber. In the case of a non-woven fabric containing fibers, the core-sheath-type heat-fusible short fibers maintain the fiber shape of the core part, and only the sheath part is softened, melted or wet-heat-dissolved to thermally bond the fibers together, The fibers can be bonded without impairing the dense structure of the base material. By heating or wet heat heating, the sheath portion of the core-sheath type heat-fusible short fiber is softened, melted or melted by wet heat, and the fibers are thermally bonded to each other. Since falling off and fluffing can be prevented, the variation in the surface when combined by surface coating can be reduced.

芯鞘型熱融着性短繊維の芯部と鞘部を構成する樹脂成分は特に制限はなく、繊維形成能のある樹脂であれば良い。例えば、芯部/鞘部の組み合わせとしては、ポリエチレンテレフタレート/ポリエステル共重合体、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート/ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート/エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート/エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリプロピレン/ポリエチレン、高融点ポリ乳酸/低融点ポリ乳酸等が挙げられる。芯部の樹脂成分の融点、軟化点又は湿熱溶解温度が鞘部の樹脂成分の融点又は軟化点よりも20℃以上高いことが、不織布製造を容易に行える点から好ましい。   There are no particular restrictions on the resin component constituting the core and sheath of the core-sheath type heat-fusible short fiber, and any resin having fiber-forming ability may be used. For example, the core / sheath combination includes polyethylene terephthalate / polyester copolymer, polyethylene terephthalate / polyethylene, polyethylene terephthalate / polypropylene, polyethylene terephthalate / ethylene-propylene copolymer, polyethylene terephthalate / ethylene-vinyl alcohol copolymer. , Polypropylene / polyethylene, high melting point polylactic acid / low melting point polylactic acid, and the like. The melting point, softening point or wet heat melting temperature of the resin component in the core part is preferably 20 ° C. or more higher than the melting point or softening point of the resin component in the sheath part from the viewpoint of easy production of the nonwoven fabric.

本発明のリチウム二次電池用基材(10)のように、芯鞘型熱融着性短繊維として、芯部には耐熱性に優れるポリエチレンテレフタレートを使用することにより、基材の熱寸法安定性が向上させることができて、好ましい。また、鞘部にはポリエステル共重合体を用いると、基材の機械的強度が向上し、好ましい。鞘部に用いるポリエステル共重合体としては、ポリエチレンテレフタレートにイソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチルグリコール、1,4−ブタジオール等から選ばれた1種あるいは2種以上の化合物を共重合したものが好ましい。   By using polyethylene terephthalate having excellent heat resistance as the core-sheath-type heat-fusible short fiber as in the base material for lithium secondary battery (10) of the present invention, the thermal dimensional stability of the base material is improved. It is preferable because the property can be improved. In addition, it is preferable to use a polyester copolymer for the sheath because the mechanical strength of the base material is improved. The polyester copolymer used for the sheath is a copolymer of polyethylene terephthalate and one or more compounds selected from isophthalic acid, sebacic acid, adipic acid, diethyl glycol, 1,4-butadiol and the like. preferable.

本発明のリチウム二次電池用基材において、熱融着性短繊維の含有率は、不織布に対して、5〜40質量%であることが好ましく、8〜35質量%であることがより好ましく、10〜30質量%であることがさらに好ましい。含有率が5質量%未満だと基材の機械的強度が低下するおそれがあり、40質量%を超えると熱寸法安定性が低下するおそれがある。   In the base material for a lithium secondary battery according to the present invention, the content of the heat-fusible short fibers is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 8 to 35% by mass with respect to the nonwoven fabric. More preferably, it is 10-30 mass%. If the content is less than 5% by mass, the mechanical strength of the substrate may be reduced, and if it exceeds 40% by mass, the thermal dimensional stability may be reduced.

熱処理されてなるリチウム二次電池用基材(11)では、より機械的強度の高いリチウム二次電池用基材を得ることができる。   In the base material (11) for lithium secondary battery that has been heat-treated, a lithium secondary battery base material having higher mechanical strength can be obtained.

本発明のリチウム二次電池用基材において、フィブリル化したリヨセル繊維と合成樹脂短繊維との合計含有率は、50〜100質量%が好ましく、60〜100質量%がより好ましく、80〜100質量%がさらに好ましい。合計含有率が50質量%未満だと、塗液の裏抜けが生じる場合がある。   In the base material for a lithium secondary battery of the present invention, the total content of the fibrillated lyocell fiber and the synthetic resin short fiber is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 60 to 100% by mass, and 80 to 100% by mass. % Is more preferable. If the total content is less than 50% by mass, the coating liquid may be broken through.

本発明のリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維以外の繊維を含有しても良い。例えば、天然セルロース繊維、天然セルロース繊維のパルプ化物やフィブリル化物、再生繊維又は半合成繊維の短繊維、合成樹脂からなるフィブリッド、パルプ化物、フィブリル化物、無機繊維等が挙げられる。天然セルロース繊維のパルプ化物やフィブリル化物の変法濾水度は、0〜400mlが好ましい。無機繊維としては、ガラス、アルミナ、シリカ、セラミックス、ロックウールが挙げられる。無機繊維を含有する場合は、基材の耐熱寸法安定性や突刺強度が向上することがあるため、好ましい。   The base material for a lithium secondary battery of the present invention may contain fibers other than synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers. Examples include natural cellulose fibers, pulped and fibrillated natural cellulose fibers, short fibers of regenerated fibers or semi-synthetic fibers, fibrils made of synthetic resins, pulped products, fibrillated products, inorganic fibers, and the like. The modified freeness of the natural cellulose fiber pulped product or fibrillated product is preferably 0 to 400 ml. Examples of the inorganic fiber include glass, alumina, silica, ceramics, and rock wool. When inorganic fiber is contained, the heat-resistant dimensional stability and puncture strength of the substrate may be improved, which is preferable.

本発明のリチウム二次電池用基材において、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維との含有質量比率は、95/5〜20/80が好ましく、90/10〜30/70がより好ましく、70/30〜40/60がさらに好ましい。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維との合計含有量の5〜80質量%であるリチウム二次電池用基材は、基材として必要な緻密性及び均一性がより優れている。フィブリル化したリヨセル繊維の含有比率が5質量%未満の場合、緻密性や均一性が向上しない場合や塗液の裏抜けが生じる場合がある。また、フィブリル化したリヨセル繊維の含有比率が80質量%を超えると、基材の取り扱い時や複合化の際に基材が破損することがある。   In the base material for a lithium secondary battery of the present invention, the mass ratio of the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber is preferably 95/5 to 20/80, more preferably 90/10 to 30/70, 70 / 30-40 / 60 is more preferable. The base material for the lithium secondary battery in which the content of the fibrillated lyocell fiber is 5 to 80% by mass of the total content of the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber is required to be dense and uniform as a base material. The property is better. When the content ratio of the fibrillated lyocell fiber is less than 5% by mass, the denseness and uniformity may not be improved, or the coating liquid may be broken through. Moreover, when the content ratio of the fibrillated lyocell fiber exceeds 80% by mass, the substrate may be damaged when the substrate is handled or combined.

本発明のリチウム二次電池用基材(12)のように、不織布が、さらに、紙力増強剤を必須成分として含有した場合、フィブリル化したリヨセル繊維と合成樹脂短繊維とが紙力増強剤存在下で絡み合うことで、表面の平滑性が高く、緻密性に優れ、表面塗工によって複合化した際の表面のバラつきが小さくなる。また、複合化物の脱落が起こりにくくなるだけでなく、複合化する際の繊維の脱落や毛羽立ちを抑制し、均一な表面を提供することができ、塗工適性を向上させることができ、機械の汚れ等も抑制することができる。   When the nonwoven fabric further contains a paper strength enhancer as an essential component, as in the lithium secondary battery substrate (12) of the present invention, the fibrillated lyocell fiber and the synthetic resin short fiber are the paper strength enhancer. By being entangled in the presence, surface smoothness is high, density is excellent, and variation in the surface when combined by surface coating is reduced. Moreover, not only does the composite fall off easily, but also prevents the fibers from falling off and fluffing when composited, can provide a uniform surface, can improve the coating suitability, Dirt etc. can also be controlled.

紙力増強剤が、合成高分子、半合成高分子、植物性ガム、澱粉から選択された少なくとも1種であるリチウム二次電池用基材(13)では、より塗工適性が優れている。合成高分子としては、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリビニルアルコール(PVA)等が挙げられる。半合成高分子としては、ジアルデヒド澱粉、カチオン澱粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等が挙げられる。植物性ガムとしては、グァーガム、ローカストビーンガム、トウガラシカントガム等が挙げられる。澱粉としては、コーンスターチ、ポテト澱粉、小麦澱粉、タピオカ澱粉等が挙げられる。   In the base material (13) for a lithium secondary battery in which the paper strength enhancer is at least one selected from a synthetic polymer, a semi-synthetic polymer, a vegetable gum, and starch, the coating suitability is more excellent. Examples of the synthetic polymer include polyacrylamide resin, polyethyleneimine resin, urea resin, polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), and the like. Examples of the semi-synthetic polymer include dialdehyde starch, cationic starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and hydroxymethyl cellulose. Examples of vegetable gums include guar gum, locust bean gum, chili pepper gum and the like. Examples of the starch include corn starch, potato starch, wheat starch, tapioca starch and the like.

さらに、紙力増強剤が両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂から選択された少なくとも1種であるリチウム二次電池用基材(14)では、紙力増強剤のカチオン部とフィブリル化したリヨセル繊維のアニオン部とが吸着して繊維間結合を強固にする。また、ポリアクリルアミド部分が自己接着した状態で、両性又はカチオン性のポリアクリルアミドが不織布を構成する繊維間に存在することで、繊維が凝集しすぎることなく、程良い空間を有するネットワークが形成される。そのため、複合化した際の表面の不均一化をより防ぐことができ、また、フィブリル化リヨセル繊維のような微細繊維の脱落や不織布を構成する繊維の毛羽立ちを抑制することができる。   Furthermore, in the base material for a lithium secondary battery (14) in which the paper strength enhancer is at least one selected from amphoteric or cationic polyacrylamide resins, the cationic portion of the paper strength enhancer and the fibrillated lyocell fiber The anion part adsorbs and strengthens the bond between fibers. In addition, the amphoteric or cationic polyacrylamide is present between the fibers constituting the nonwoven fabric in a state where the polyacrylamide portion is self-adhered, so that a network having a moderate space is formed without the fibers being aggregated too much. . For this reason, it is possible to further prevent the surface from becoming uneven when it is combined, and to prevent the fine fibers such as the fibrillated lyocell fibers from falling off and the fluffing of the fibers constituting the nonwoven fabric.

両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂としては、直鎖型、分岐型ともに使用できる。特に、アニオンとカチオンの両方の官能基を有する両性ポリアクリルアミド系樹脂は、カチオン部はフィブリル化リヨセル繊維に吸着し、アニオン部はポリアクリルアミド同士で自己結合して、より強固に結合する。また、アニオン部とカチオン部を両方持つことから、系内のpH変化の影響も受け難く、安定的に繊維間結合を補強することができるため、両性ポリアクリルアミド系樹脂の方が好ましい。   As the amphoteric or cationic polyacrylamide resin, both linear and branched resins can be used. In particular, in the amphoteric polyacrylamide resin having both anionic and cationic functional groups, the cation portion is adsorbed on the fibrillated lyocell fiber, and the anion portion is self-bonded with each other and bonded more firmly. Moreover, since it has both an anion part and a cation part, it is hard to receive the influence of the pH change in a system, and since the coupling | bonding between fibers can be reinforced stably, an amphoteric polyacrylamide type resin is more preferable.

さらに、上記ポリアクリルアミド系樹脂は、質量平均分子量が1万〜600万であることが好ましい。質量平均分子量が1万よりも小さい場合、必要強度が得られず、600万よりも大きい場合、粘度が高くなり、湿式法による不織布製造や塗工が困難になる場合がある。なお、ここでいう質量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定される分子量をいう。   Further, the polyacrylamide resin preferably has a mass average molecular weight of 10,000 to 6,000,000. When the mass average molecular weight is less than 10,000, the required strength cannot be obtained. When the mass average molecular weight is more than 6 million, the viscosity becomes high, and it may be difficult to produce and apply a nonwoven fabric by a wet method. The mass average molecular weight here refers to the molecular weight measured by gel permeation chromatography.

本発明に係わるポリアクリルアミド系樹脂は、例えば、以下のようにして製造することができる。ポリアクリルアミド系樹脂は、例えば、(a)(メタ)アクリルアミド及び(b)カチオン性ビニルモノマー及び/又は(c)アニオン性ビニルモノマーを共重合することにより得られる。すなわち、カチオン性ポリアクリルアミド樹脂は、(a)(メタ)アクリルアミド及び(b)カチオン性ビニルモノマーを共重合することにより得られる。両性ポリアクリルアミド系樹脂は、(a)(メタ)アクリルアミド、(b)カチオン性ビニルモノマー及び(c)アニオン性ビニルモノマーを共重合することにより得られる。   The polyacrylamide resin according to the present invention can be produced, for example, as follows. The polyacrylamide resin is obtained, for example, by copolymerizing (a) (meth) acrylamide and (b) a cationic vinyl monomer and / or (c) an anionic vinyl monomer. That is, the cationic polyacrylamide resin can be obtained by copolymerizing (a) (meth) acrylamide and (b) a cationic vinyl monomer. The amphoteric polyacrylamide resin is obtained by copolymerizing (a) (meth) acrylamide, (b) a cationic vinyl monomer, and (c) an anionic vinyl monomer.

(a)(メタ)アクリルアミドとは、アクリルアミド又は、メタクリルアミドのことを意味する。これらは、単独使用又は併用できる。(a)成分の使用量は、カチオン性又は両性のポリアクリルアミド系樹脂を構成するモノマーの総モル和に対し、50〜98.9モル%が好ましく、50〜96.5モル%がより好ましい。(a)成分が50モル%に満たない場合には、十分な塗工適性が得られにくくなる場合がある。   (A) (Meth) acrylamide means acrylamide or methacrylamide. These can be used alone or in combination. Component (a) is preferably used in an amount of 50 to 98.9 mol%, more preferably 50 to 96.5 mol%, based on the total molar sum of the monomers constituting the cationic or amphoteric polyacrylamide resin. When the component (a) is less than 50 mol%, it may be difficult to obtain sufficient coating suitability.

(b)カチオン性ビニルモノマーとしては、例えばジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等の第三級アミノ基を有するビニルモノマー又はそれらの塩酸、硫酸、酢酸等の無機酸若しくは有機酸の塩類、又は該第三級アミノ基含有ビニルモノマーとメチルクロライド、ベンジルクロライド、ジメチル硫酸、エピクロルヒドリン等の四級化剤との反応によって得られる第四級アンモニウム塩を含有するビニルモノマー等が挙げられる。   (B) Examples of cationic vinyl monomers include vinyls having a tertiary amino group such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, diethylaminopropyl (meth) acrylamide and the like. By reaction of monomers or salts of inorganic or organic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, or the like, or quaternizing agents such as methyl chloride, benzyl chloride, dimethyl sulfate, epichlorohydrin, etc. The vinyl monomer containing the quaternary ammonium salt obtained is mentioned.

両性ポリアクリルアミド系樹脂において、(b)カチオン性ビニルモノマーの使用量は、カチオン性基/アニオン性基の当量比が2以下となるような割合で用いるのが好ましい。   In the amphoteric polyacrylamide resin, it is preferable that the amount of the (b) cationic vinyl monomer used is such that the equivalent ratio of the cationic group / anionic group is 2 or less.

なお、両性ポリアクリルアミド系樹脂へ、カチオン性基を付与する手段は、(b)カチオン性ビニルモノマーを共重合する方法の他に、アニオン性アクリルアミドにホルマリン及び第2級アミンを反応させるマンニッヒ変性や、次亜ハロゲン酸塩を反応させるホフマン反応によっても、カチオン性基を導入することができる。このような変性によってカチオン性基を導入する場合にも、両性ポリアクリルアミド系樹脂におけるカチオン性基/アニオン性基の当量比を2以下とすることが好ましい。   The means for imparting a cationic group to an amphoteric polyacrylamide resin includes (b) Mannich modification in which formalin and a secondary amine are reacted with anionic acrylamide in addition to the method of copolymerizing a cationic vinyl monomer. A cationic group can also be introduced by a Hofmann reaction in which a hypohalite is reacted. Even when a cationic group is introduced by such modification, the equivalent ratio of the cationic group / anionic group in the amphoteric polyacrylamide resin is preferably 2 or less.

(c)アニオン性ビニルモノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、(メタ)アリルカルボン酸等のα,β−不飽和一塩基酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、ムコン酸等のα,β−不飽和二塩基酸;ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸等の有機スルホン酸;又はこれら各種有機酸のナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩等が挙げられる。これらアニオン性ビニルモノマーは1種又は2種以上を特に制限なく使用できる。特に、アニオン性ビニルモノマーの1種として、(メタ)アリル基を有するモノマー、殊に(メタ)アリルスルホン酸又はその塩を使用するのが、ポリアクリルアミド系樹脂が高分子量化する点で好ましい。また、α,β−不飽和一塩基酸、α,β−不飽和二塩基酸及びこれらの塩から選ばれる少なくとも1種を使用するのが好ましく、特にイタコン酸を使用するのが好ましい。中でも、(メタ)アクリル酸及び/又はイタコン酸と(メタ)アリルスルホン酸又はその塩を組み合わせる場合が好ましい。   (C) Examples of the anionic vinyl monomer include α, β-unsaturated monobasic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, and (meth) allylcarboxylic acid; maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, muconic acid, etc. Α, β-unsaturated dibasic acids of the above; organic sulfonic acids such as vinyl sulfonic acid, styrene sulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, (meth) allyl sulfonic acid; or sodium salts of these various organic acids , Alkali metal salts such as potassium salts, ammonium salts and the like. These anionic vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more. In particular, the use of a monomer having a (meth) allyl group, particularly (meth) allylsulfonic acid or a salt thereof, as one kind of anionic vinyl monomer is preferable in terms of increasing the molecular weight of the polyacrylamide resin. In addition, it is preferable to use at least one selected from α, β-unsaturated monobasic acid, α, β-unsaturated dibasic acid and salts thereof, and itaconic acid is particularly preferable. Of these, it is preferable to combine (meth) acrylic acid and / or itaconic acid with (meth) allylsulfonic acid or a salt thereof.

(b)カチオン性ビニルモノマー及び(c)アニオン性ビニルモノマーの使用量は、両性ポリアクリルアミド系樹脂を構成するモノマーの総モル和に対し、通常、1〜40モル%が好ましく、3〜40モル%がより好ましく、3〜30モル%がさらに好ましい。   The amount of the (b) cationic vinyl monomer and (c) anionic vinyl monomer used is usually preferably 1 to 40 mol%, preferably 3 to 40 mol, based on the total molar sum of the monomers constituting the amphoteric polyacrylamide resin. % Is more preferable, and 3 to 30 mol% is more preferable.

両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂は、前記(a)成分、(b)成分、(c)成分の他に、一般式(1):CH=C(R1)−CONR2(R3)(R1は水素原子又はメチル基、R2は水素原子又は炭素数1〜4の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、R3は炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキル基)で表されるN−置換(メタ)アクリルアミド類及び/又は多官能性モノマーを構成モノマーとして含むことができる。In addition to the components (a), (b), and (c), the amphoteric or cationic polyacrylamide resin is represented by the general formula (1): CH 2 = C (R1) -CONR2 (R3) (R1 is A hydrogen atom or a methyl group, R2 is a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R3 is a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) (Meth) acrylamides and / or polyfunctional monomers can be included as constituent monomers.

一般式(1)で表されるN−置換(メタ)アクリルアミド類は、N−アルキル基中のメチル基又はメチレン性基が連鎖移動点として作用し、ポリマーに多くの分岐構造を導入し、ゲル化を伴わない分岐ポリマーが得られる。前記一般式(1)中のR2又はR3における炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基等が挙げられる。N−置換(メタ)アクリルアミド類の具体例としては、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。これらの中でも、共重合性、連鎖移動性の点でN,N−ジメチルアクリルアミドが好ましい。   In N-substituted (meth) acrylamides represented by the general formula (1), a methyl group or a methylene group in an N-alkyl group acts as a chain transfer point, and many branched structures are introduced into the polymer. A branched polymer without conversion is obtained. Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R2 or R3 in the general formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, and a t-butyl group. Specific examples of N-substituted (meth) acrylamides include N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N- Examples include isopropyl (meth) acrylamide, Nt-butyl (meth) acrylamide and the like. Among these, N, N-dimethylacrylamide is preferable in terms of copolymerizability and chain transfer.

また、多官能性モノマーを使用することによっても、両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂に架橋構造を付与できる。多官能性モノマーとしては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート類、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、ヘキサメチレンビス(メタ)アクリルアミド等のビス(メタ)アクリルアミド類、アジピン酸ジビニル、セバシン酸ジビニル等のジビニルエステル類、アリルメタクリレート、ジアリルアミン、ジアリルジメチルアンモニウム、ジアリルフタレート、ジアリルクロレンデート、ジビニルベンゼン、N,N−ジアリルアクリルアミド等の2官能性ビニルモノマー;1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−S−トリアジン、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルアミン、トリアリルトリメリテート等の3官能性ビニルモノマー;テトラメチロールメタンテトラアクリレート、テトラアリルピロメリテート、N,N,N′,N′−テトラアリル−1,4−ジアミノブタン、テトラアリルアミン塩、テトラアリルオキシエタン等の4官能性ビニルモノマー;その他にN−メチロールアクリルアミド等が挙げられる。これら多官能性モノマーの中でも、1,3,5−トリアクリロイルヘキサヒドロ−S−トリアジン、トリアリルイソシアヌレート等が好ましい。   Moreover, a cross-linked structure can be imparted to the amphoteric or cationic polyacrylamide resin by using a polyfunctional monomer. Multifunctional monomers include di (meth) acrylates such as ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, methylene bis (meth) acrylamide, ethylene bis (meth) Bis (meth) acrylamides such as acrylamide and hexamethylenebis (meth) acrylamide, divinyl esters such as divinyl adipate and divinyl sebacate, allyl methacrylate, diallylamine, diallyldimethylammonium, diallyl phthalate, diallyl chlorendate, divinylbenzene Bifunctional vinyl monomers such as N, N-diallylacrylamide; 1,3,5-triacryloylhexahydro-S-triazine, triallyl isocyanurate Trifunctional vinyl monomers such as triallylamine and triallyl trimellitate; tetramethylolmethane tetraacrylate, tetraallyl pyromellitate, N, N, N ', N'-tetraallyl-1,4-diaminobutane, tetraallylamine salts , Tetrafunctional vinyl monomers such as tetraallyloxyethane; and other examples include N-methylolacrylamide. Among these polyfunctional monomers, 1,3,5-triacryloylhexahydro-S-triazine, triallyl isocyanurate and the like are preferable.

一般式(1)で表されるN−置換(メタ)アクリルアミド類及び/又は多官能性モノマーの使用量は、カチオン性又は両性のポリアクリルアミド系樹脂を構成するモノマーの総モル和に対し、10モル%程度以下であることが好ましく、5モル%以下であることがより好ましい。一般式(1)で表されるN−置換(メタ)アクリルアミド類の機能を発揮するためには、0.1モル%以上であることが好ましく、0.5モル%以上であることがより好ましい。   The amount of N-substituted (meth) acrylamides and / or polyfunctional monomers represented by the general formula (1) is 10 with respect to the total moles of monomers constituting the cationic or amphoteric polyacrylamide resin. It is preferably about mol% or less, more preferably 5 mol% or less. In order to exhibit the function of the N-substituted (meth) acrylamides represented by the general formula (1), it is preferably 0.1 mol% or more, more preferably 0.5 mol% or more. .

さらに、両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂には、疎水性を付与するために、前記アニオン性ビニルモノマーのアルキルエステル(アルキル基の炭素数1〜8)、アクリロニトリル、スチレン類、酢酸ビニル、メチルビニルエーテル等のノニオン性ビニルモノマーを使用することもできる。ノニオン性ビニルモノマーを使用する場合、その使用量は、カチオン性又は両性のポリアクリルアミド系樹脂を構成するモノマーの総モル和に対し、30モル%程度以下であることが好ましく、20モル%以下であることがより好ましい。   Further, in order to impart hydrophobicity to the amphoteric or cationic polyacrylamide resin, the alkyl ester of the anionic vinyl monomer (alkyl group having 1 to 8 carbon atoms), acrylonitrile, styrenes, vinyl acetate, methyl vinyl ether. Nonionic vinyl monomers such as can also be used. When a nonionic vinyl monomer is used, the amount used is preferably about 30 mol% or less, preferably 20 mol% or less, based on the total molar amount of monomers constituting the cationic or amphoteric polyacrylamide resin. More preferably.

両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂の重合は、各種方法により行うことができる。例えば、所定の反応容器に前記各種モノマー及び水を仕込み、ラジカル重合開始剤を加え、撹拌下、加温することにより得られる。反応温度は50〜100℃程度が好ましく、反応時間は1〜5時間程度であることが好ましい。反応濃度(モノマー濃度)は、通常10〜40質量%程度で行うことが好ましいが、より高濃度においても、重合できる。その他、モノマーの仕込み方法は同時重合、連続滴下重合等の各種方法により行うことができる。   Polymerization of amphoteric or cationic polyacrylamide resins can be carried out by various methods. For example, it can be obtained by charging the above-mentioned various monomers and water in a predetermined reaction vessel, adding a radical polymerization initiator, and heating with stirring. The reaction temperature is preferably about 50 to 100 ° C., and the reaction time is preferably about 1 to 5 hours. The reaction concentration (monomer concentration) is usually preferably about 10 to 40% by mass, but the polymerization can be performed even at a higher concentration. In addition, the monomer can be charged by various methods such as simultaneous polymerization and continuous dropping polymerization.

ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩又はこれらと亜硫酸水素ナトリウム等の還元剤とを組み合わせた形のレドックス系重合開始剤等のラジカル重合開始剤を使用できる。また、ラジカル重合開始剤には、アゾ系開始剤を用いても良い。ラジカル重合開始剤の使用量は、モノマーの総質量和の0.05〜2質量%であることが好ましく、0.1〜0.5質量%であることがより好ましい。なお、マンニッヒ編成、ホフマン反応等は、ポリアクリルアミド又はアニオン性ポリアクリルアミドを製造した後に行う。   As the radical polymerization initiator, a radical polymerization initiator such as a persulfate such as potassium persulfate or ammonium persulfate or a redox polymerization initiator in the form of a combination of these with a reducing agent such as sodium bisulfite can be used. An azo initiator may be used as the radical polymerization initiator. The amount of the radical polymerization initiator used is preferably 0.05 to 2% by mass, more preferably 0.1 to 0.5% by mass, based on the total mass of the monomers. In addition, Mannich organization, Hoffmann reaction, etc. are performed after manufacturing polyacrylamide or anionic polyacrylamide.

本発明においては、リチウムイオン電池用基材の塗工適性を提供する上で、フィブリル化したリヨセル繊維100質量部に対して、紙力増強剤の含有量を固形分換算で0.01〜20質量部とすることが好ましく、0.1〜5質量部とすることがより好ましい。紙力増強剤が、フィブリル化したリヨセル繊維100質量部に対して、0.01〜20質量部含有してなるリチウム二次電池用基材(15)は、基材として必要な強度や均一な表面が得られ、塗工時の紙切れやシワの発生を抑えられ、かつ、塗工適性の向上したリチウムイオン電池用基材となる。紙力増強剤の含有量がフィブリル化したリヨセル繊維100質量部に対して0.01質量部未満の場合、塗工適性を向上させる効果が得られない場合がある。また、20質量部より大きい場合は、凝集により均一性が失われて、塗工適性が低下する場合がある。また、粘度が上がることにより、製造安定性も損なう可能性がある。   In the present invention, the content of the paper strength enhancer is 0.01 to 20 in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the fibrillated lyocell fiber in order to provide the coating suitability of the lithium ion battery substrate. It is preferable to set it as a mass part, and it is more preferable to set it as 0.1-5 mass parts. The base material for a lithium secondary battery (15), in which the paper strength enhancer is contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fibrillated lyocell fiber, has the strength and uniformity required for the base material. A surface is obtained, and it becomes a base material for a lithium ion battery in which the occurrence of paper breakage and wrinkles at the time of coating is suppressed and the coating suitability is improved. When the content of the paper strength enhancer is less than 0.01 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fibrillated lyocell fiber, the effect of improving the coating suitability may not be obtained. Moreover, when larger than 20 mass parts, uniformity may be lost by aggregation and coating suitability may fall. In addition, an increase in viscosity may impair manufacturing stability.

なお、紙力増強剤を添加することで、塗工液の裏抜けや複合化した際に表面のバラつきが抑制され、塗工適性が向上し、また、複合化の際に、繊維の脱落や毛羽立ち等が生じにくくなって、塗工面が均一になる、機械が汚れないという効果が得られる。この他に、リチウム二次電池用基材の強度が向上するために、塗工時に紙切れやシワの発生が少なくなり、電池組立時のハンドリング性が向上するという効果も得られる。   In addition, by adding a paper strength enhancer, unevenness of the surface is suppressed when the coating liquid is exposed or combined, and the coating suitability is improved. Fluffing and the like are less likely to occur, and the effect that the coated surface becomes uniform and the machine is not soiled is obtained. In addition, since the strength of the base material for the lithium secondary battery is improved, the occurrence of paper breaks and wrinkles during coating is reduced, and the handling property during battery assembly is improved.

本発明のリチウム二次電池用基材において、紙力増強剤の添加方法は、不織布抄造時に添加する方法(内添法)、不織布に含浸又は塗工する方法(外添法)ともに可能である。紙力増強剤が均一に混抄され、ポリマー鎖のネットワークを均一に張り巡らせることができることから、繊維の脱落等も抑制しやすく、基材全体の均一性を向上させることが可能な内添法の方が好ましい。   In the base material for a lithium secondary battery of the present invention, the paper strength enhancer can be added by a method of adding a nonwoven fabric (internal addition method) or a method of impregnating or coating a nonwoven fabric (external addition method). . Since the paper strength enhancer is uniformly mixed and the network of polymer chains can be stretched uniformly, it is easy to suppress the dropping of fibers and the like, and it is an internal addition method that can improve the uniformity of the entire substrate. Is preferred.

本発明のリチウム二次電池用基材(16)のように、さらに、フィブリル化耐熱性繊維を必須成分として含有してなる場合、基材の空孔が小さく、比較的均一に形成される。そのため、フィラー粒子を含有する塗液の裏抜けが抑制され、フィラー粒子が基材表面に集中的に積層されるため、塗工面の表面平滑性に優れ、電極との間に無用の隙間が生じにくい。また、塗液の裏抜けが抑制されることから、フィラー粒子が基材内部に充填されて、基材内部の空孔を閉塞することがないため、電解液保持率の高いセパレータを得ることができる。フィブリル化耐熱性繊維を含有するため、耐熱性に優れ、リチウム二次電池が内部短絡して発熱し、温度上昇してもセパレータが溶融、収縮することがない。   When the fibrillated heat-resistant fiber is further contained as an essential component as in the lithium secondary battery substrate (16) of the present invention, the substrate has small pores and is formed relatively uniformly. Therefore, the back-through of the coating liquid containing the filler particles is suppressed, and the filler particles are intensively laminated on the surface of the base material. Therefore, the surface smoothness of the coated surface is excellent, and an unnecessary gap is generated between the electrodes. Hateful. Further, since the back-through of the coating liquid is suppressed, the filler particles are not filled inside the base material and do not block the pores inside the base material, so that a separator having a high electrolytic solution retention rate can be obtained. it can. Since it contains fibrillated heat-resistant fibers, it has excellent heat resistance, the lithium secondary battery is internally short-circuited and generates heat, and even if the temperature rises, the separator does not melt or shrink.

ところで、充放電を繰り返し行ったときや、過充電したときに負極表面に金属リチウムが析出する現象が発生し、この析出物を「リチウムデンドライト」という。リチウムデンドライトは徐々に成長し、セパレータを貫通して正極に達し、内部短絡の原因になる場合があるが、従来使用されていたセパレータや複合化の基材は、不織布の孔が大きいために、この内部短絡が発生しやすいという問題もあった。本発明のリチウム二次電池用基材(16)では、フィブリル化耐熱性繊維が剛直なため、リチウムデンドライトの貫通を抑制することができる。   By the way, when charging / discharging is repeated or overcharged, a phenomenon occurs in which metallic lithium is deposited on the negative electrode surface, and this deposit is referred to as “lithium dendrite”. Lithium dendrite grows gradually, penetrates the separator and reaches the positive electrode, which may cause internal short circuit, but the separator and composite base material that have been used conventionally have large pores in the nonwoven fabric, There was also a problem that this internal short circuit was likely to occur. In the base material (16) for lithium secondary batteries of the present invention, the fibrillated heat-resistant fiber is rigid, so that penetration of lithium dendrite can be suppressed.

本発明のリチウム二次電池用基材を構成する必須成分であるフィブリル化耐熱性繊維としては、全芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンゾイミダゾール、ポリ−p−フェニレンベンゾビスチアゾール、ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル系樹脂などからなる耐熱性繊維をフィブリル化したものが用いられる。これらの中でも特に熱分解温度が高く、耐熱性に優れており、電解液との親和性にも優れるパラ型全芳香族ポリアミド、アクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂としては、アクリロニトリル100%の重合体からなるもの、アクリロニトリルに対して、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の(メタ)アクリル酸誘導体、酢酸ビニル等を共重合させたもの等が挙げられる。アクリロニトリル系重合体としては、繊維を構成するアクリロニトリル系重合体中の重合性成分に対するアクリロニトリルの質量%(アクリロニトリル比率)が40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、88質量%以上であることがさらに好ましい。アクリロニトリル比率が40質量%未満になると、フィブリル化アクリロニトリル繊維のフィブリルが太くなりすぎ、目的とするフィブリル化程度を達成しにくくなる場合がある。フィブリル化の程度としては、JIS P8121に規定されるカナダ標準形濾水度が0〜500mlであることが好ましく、0〜400mlであることがより好ましく、0〜300mlであることがさらに好ましい。500mlを超えると、繊維径分布が広くなり、地合斑や厚み斑になる場合や塗液の裏抜けが生じる場合がある。フィブリル化耐熱性繊維の長さ加重平均繊維長は、0.2〜2.0mmであることが好ましく、0.3〜1.5mmがより好ましく、0.5〜1.2mmがさらに好ましい。0.2mm未満だと、基材から脱落する場合や基材が毛羽立つ場合があり、2.0mmより長いとダマになる場合がある。フィブリル化耐熱性繊維は、基材の耐熱性を向上させるだけでなく、セルロースやその他の合成繊維より剛直なため、リチウムデンドライトが生成しても、基材の貫通を抑制することができる。   The fibrillated heat-resistant fiber, which is an essential component constituting the base material for the lithium secondary battery of the present invention, includes wholly aromatic polyamide, wholly aromatic polyester, polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polybenzoe. A fibrillated heat-resistant fiber made of imidazole, poly-p-phenylenebenzobisthiazole, poly-p-phenylenebenzobisoxazole, polytetrafluoroethylene, acrylic resin or the like is used. Of these, para-type wholly aromatic polyamides and acrylic resins are particularly preferred because of their high thermal decomposition temperature, excellent heat resistance, and excellent compatibility with the electrolyte. Acrylic resin is made of 100% acrylonitrile polymer, and acrylonitrile is copolymerized with (meth) acrylic acid derivatives such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester, methacrylic ester, vinyl acetate, etc. And the like. As the acrylonitrile-based polymer, the mass% (acrylonitrile ratio) of acrylonitrile with respect to the polymerizable component in the acrylonitrile-based polymer constituting the fiber is preferably 40% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more. More preferably, it is 88 mass% or more. If the acrylonitrile ratio is less than 40% by mass, the fibrils of the fibrillated acrylonitrile fiber may become too thick, and it may be difficult to achieve the target degree of fibrillation. The degree of fibrillation is preferably 0 to 500 ml, more preferably 0 to 400 ml, and still more preferably 0 to 300 ml, according to JIS P8121. If it exceeds 500 ml, the fiber diameter distribution becomes wide, and there are cases where it becomes a textured spot or a thick spot, or there is a case where the coating liquid is breached. The length weighted average fiber length of the fibrillated heat resistant fiber is preferably 0.2 to 2.0 mm, more preferably 0.3 to 1.5 mm, and further preferably 0.5 to 1.2 mm. If it is less than 0.2 mm, it may fall off from the substrate or the substrate may become fluffy, and if it is longer than 2.0 mm, it may become lumpy. The fibrillated heat-resistant fiber not only improves the heat resistance of the substrate, but is more rigid than cellulose and other synthetic fibers, and therefore can suppress penetration of the substrate even when lithium dendrite is generated.

耐熱性繊維のフィブリル化は、耐熱性繊維をリファイナー、ビーター、ミル、摩砕装置、高速の回転刃により剪断力を与える回転式ホモジナイザー、高速で回転する円等形の内刃と固定された外刃との間で剪断力を生じる二重円筒式の高速ホモジナイザー、超音波による衝撃で微細化する超音波破砕器、繊維懸濁液に少なくとも3000psiの圧力差を与えて小径のオリフィスを通過させて高速度とし、これを衝突させて急減速することにより繊維に剪断力、切断力を加える高圧ホモジナイザー等を用いて処理することによって得られる。   Heat-resistant fiber fibrillation consists of a heat-resistant fiber that is fixed to a refiner, beater, mill, milling device, rotary homogenizer that applies shearing force with a high-speed rotating blade, and circular-shaped inner blade that rotates at high speed. Double-cylindrical high-speed homogenizer that generates shearing force between the blades, ultrasonic crusher that is refined by ultrasonic impact, and a pressure difference of at least 3000 psi is applied to the fiber suspension to pass through a small-diameter orifice. It is obtained by processing using a high-pressure homogenizer or the like that applies a shearing force or a cutting force to the fiber by causing a high speed and colliding with this to rapidly decelerate.

フィブリル化耐熱性繊維の含有率は、5〜60質量%が好ましく、10〜50質量%がより好ましく、15〜40質量%がさらに好ましい。フィブリル化耐熱性繊維の含有率が5質量%未満だと、基材の耐熱性や耐デンドライト性が不十分になる場合があり、60質量%より多いと、基材が毛羽立ちやすくなり、塗工時に該繊維が脱落してロールを汚し、塗工性に支障を来たす場合がある。   The content of the fibrillated heat-resistant fiber is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, and further preferably 15 to 40% by mass. When the content of the fibrillated heat-resistant fiber is less than 5% by mass, the heat resistance and dendrite resistance of the substrate may be insufficient. When the content is more than 60% by mass, the substrate is likely to become fluffy. Occasionally, the fibers may fall off, fouling the rolls and hindering the coatability.

本発明において、不織布が多層構造であってもよい。各層の繊維配合は同一であってもよいし、異なっていてもよい。各層の繊維配合が同一である場合、各層の坪量が下がることにより、スラリーの繊維濃度を下げることができるため、不織布の地合が良くなり、その結果、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維との絡み合いが複雑かつ均一になり、基材の緻密性や均一性が向上する。また、各層の地合が不均一であった場合でも、積層することで補填できる。さらに、抄紙速度を上げることができ、操業性が向上する。   In the present invention, the nonwoven fabric may have a multilayer structure. The fiber composition of each layer may be the same or different. When the fiber composition of each layer is the same, the basis weight of each layer can be lowered, so that the fiber concentration of the slurry can be lowered, so that the nonwoven fabric is better formed. As a result, the synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell The entanglement with the fiber becomes complicated and uniform, and the denseness and uniformity of the base material are improved. Moreover, even when the formation of each layer is non-uniform | heterogenous, it can compensate by laminating | stacking. Further, the paper making speed can be increased, and the operability is improved.

各層の繊維配合を変えた場合、少なくとも1層が合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した層であればよい。各層の繊維配合を変えることで、機能を分離することができる。例えば、(A)合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した耐熱層と、合成樹脂短繊維とポリエチレン系合成パルプを必須成分として含有した熱溶融層(B)とを有するリチウムイオン二次電池用基材の場合、耐熱層(A)では、フィブリル化したリヨセル繊維が合成樹脂短繊維と絡み合い、また、熱溶融層(B)では、ポリエチレン系合成パルプが合成樹脂短繊維と絡み合うことで、表裏両面の平滑性が高く、緻密性に優れ、表面塗工によって複合化した際の表面のバラつきが小さくなると共に、十分な表面強度を有することから、複合化物の脱落が起こりにくくなる。さらに、熱溶融層(B)を積層することにより、電池内部の温度が130℃近傍になった場合、溶融して微多孔を塞ぎ、シャットダウン特性を発現すると共に、何らかの不具合により、温度がさらに上昇して170℃近くの温度になっても、耐熱層(A)の効果により、セパレータが収縮しない特徴を有する。すなわち、本発明のリチウムイオン二次電池用基材では、より表面の平滑性が高く、緻密性及び均一性に優れると共に、耐熱性がありながら、シャットダウン特性が発現できる特徴を有する。   When the fiber composition of each layer is changed, at least one layer may be a layer containing the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber as essential components. The function can be separated by changing the fiber composition of each layer. For example, (A) it has a heat-resistant layer containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers as essential components, and a heat melting layer (B) containing synthetic resin short fibers and polyethylene synthetic pulp as essential components. In the case of a base material for a lithium ion secondary battery, in the heat-resistant layer (A), the fibrillated lyocell fiber is entangled with the synthetic resin short fiber, and in the heat melting layer (B), the polyethylene synthetic pulp is the synthetic resin short fiber. Intertwined with the surface, the smoothness of both the front and back surfaces is high, the denseness is excellent, the variation of the surface when combined by surface coating is small, and it has sufficient surface strength, so the composite will fall off It becomes difficult. Furthermore, by laminating the heat-melting layer (B), when the temperature inside the battery becomes around 130 ° C., it melts and closes the micropores, exhibits shutdown characteristics, and further rises in temperature due to some malfunction. Even when the temperature is close to 170 ° C., the separator does not shrink due to the effect of the heat-resistant layer (A). That is, the base material for a lithium ion secondary battery according to the present invention has characteristics that the surface smoothness is higher, the denseness and uniformity are excellent, and the shutdown characteristic can be exhibited while having heat resistance.

本発明のリチウム二次電池用基材の耐熱層(A)において、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維との含有質量比率は、95/5〜20/80が好ましく、90/10〜30/70がより好ましく、70/30〜40/60がさらに好ましい。フィブリル化したリヨセル繊維の含有比率が5質量%未満の場合、十分な耐熱性が得られない場合や緻密性や均一性が向上しない場合がある。また、フィブリル化したリヨセル繊維の含有比率が80質量%を超えると、複合化の際に基材が破損することがある。   In the heat-resistant layer (A) of the base material for a lithium secondary battery of the present invention, the content mass ratio of the synthetic resin short fibers and the fibrillated lyocell fibers is preferably 95/5 to 20/80, and 90/10 to 30. / 70 is more preferable, and 70/30 to 40/60 is more preferable. When the content ratio of the fibrillated lyocell fiber is less than 5% by mass, sufficient heat resistance may not be obtained or the denseness and uniformity may not be improved. Moreover, when the content ratio of the fibrillated lyocell fiber exceeds 80% by mass, the base material may be damaged during the formation of the composite.

本発明のポリエチレン系合成パルプとは、ポリエチレンを原料として製造されたパルプ状物を言い、中でも、特公昭55−10683号公報に開示された、原料の炭化水素溶媒より高温、高圧の溶液を減圧領域中にフラッシュ放出する方法、又は、特公昭52−47049号公報に開示されている、原料のエマルジョン溶液を高温、高圧の状態で減圧領域中にフラッシュ放出する方法などに代表されるフラッシュ紡糸方法によって得られたものが好ましい。本発明の効果を阻害しない範囲であれば、合成パルプの表面をポリビニルアルコールによって処理しても構わない。ポリビニルアルコールによる処理は、合成パルプのエマルジョン溶液に対して0.5〜3.0質量%、好ましくは1.0〜2.0質量%を添加して行うことが好ましいが、その他の工程で添加しても良い。ポリビニルアルコールによりポリエチレン系合成パルプは親水化され、湿式抄造時に合成パルプがフロック化することが防止される。   The polyethylene-based synthetic pulp of the present invention refers to a pulp-like product produced from polyethylene as a raw material. Among them, a solution at a temperature higher than that of the raw material hydrocarbon solvent disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-10683 is depressurized. A flash spinning method represented by a method of flash discharge into a region, or a method disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 52-47049, a method of flash discharging a raw emulsion solution into a reduced pressure region at a high temperature and a high pressure. What was obtained by this is preferable. As long as the effect of the present invention is not impaired, the surface of the synthetic pulp may be treated with polyvinyl alcohol. The treatment with polyvinyl alcohol is preferably carried out by adding 0.5 to 3.0% by mass, preferably 1.0 to 2.0% by mass, with respect to the synthetic pulp emulsion solution. You may do it. Polyvinyl alcohol hydrophilizes the polyethylene-based synthetic pulp and prevents the synthetic pulp from flocking during wet papermaking.

本発明のリチウム二次電池用基材の熱溶融層(B)において、合成樹脂短繊維とポリエチレン系合成パルプとの含有質量比率は、60/40〜10/90が好ましく、50/50〜20/80がより好ましく、40/60〜20/80がさらに好ましい。ポリエチレン系合成パルプの含有比率が40質量%未満の場合、十分なシャットダウン特性が発現しない場合や、緻密性や均一性が向上しない場合があり、一方、90質量%を超えると、複合化の際に基材が破損することがある。   In the heat melting layer (B) of the base material for a lithium secondary battery of the present invention, the content mass ratio of the synthetic resin short fiber and the polyethylene synthetic pulp is preferably 60/40 to 10/90, and 50/50 to 20 / 80 is more preferable, and 40/60 to 20/80 is more preferable. When the content ratio of the polyethylene-based synthetic pulp is less than 40% by mass, sufficient shutdown characteristics may not be exhibited, and the denseness and uniformity may not be improved. The substrate may be damaged.

本発明のリチウムイオン電池用基材の耐熱層(A)と熱溶融層(B)との比率は、20/80〜80/20が好ましく、30/70〜70/30がより好ましく、40/60〜60/40がさらに好ましい。耐熱層(A)の比率が20質量%未満の場合、耐熱性に劣る場合があり、一方、熱溶融層(B)の比率が20質量%未満の場合、良好なシャットダウンが発現しない場合がある。   The ratio of the heat-resistant layer (A) and the heat-melting layer (B) of the lithium ion battery substrate of the present invention is preferably 20/80 to 80/20, more preferably 30/70 to 70/30, and 40 / 60-60 / 40 is more preferable. When the ratio of the heat-resistant layer (A) is less than 20% by mass, the heat resistance may be inferior. On the other hand, when the ratio of the heat-melted layer (B) is less than 20% by mass, a good shutdown may not occur. .

本発明のリチウム二次電池用基材において、最小ポア径が0.10μm以上、かつ、最大ポア径が20μm以下であることが好ましい。フィブリル化したリヨセル繊維が合成樹脂短繊維と絡み合うことによって、このポア径を達成でき、緻密性に優れ、フィラー粒子や樹脂等の複合化物の剥離・脱落やピンホールの発生を抑制することができる。フィラー粒子や樹脂等の表面塗工等により複合化する際のピンホール発生抑制の点において、最小ポア径が0.20μm以上、かつ、最大ポア径が15μm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは最小ポア径が0.30μm以上、かつ、最大ポア径が10μm以下である。   In the base material for a lithium secondary battery of the present invention, it is preferable that the minimum pore diameter is 0.10 μm or more and the maximum pore diameter is 20 μm or less. When the fibrillated lyocell fiber is entangled with the synthetic resin short fiber, this pore diameter can be achieved, it is excellent in denseness, and it is possible to suppress the exfoliation / dropping of composites such as filler particles and resin and the generation of pinholes. . In terms of suppressing pinhole generation when compounding by surface coating such as filler particles or resin, the minimum pore diameter is more preferably 0.20 μm or more and the maximum pore diameter is more preferably 15 μm or less. Has a minimum pore diameter of 0.30 μm or more and a maximum pore diameter of 10 μm or less.

さらに、最大ポア径dmax(μm)と平均ポア径dave(μm)との比dmax/daveが10以下であることが好ましい。dmax/daveが10以下である場合、緻密性及び均一性が優れており、フィラー粒子や樹脂等の表面塗工等により複合化した際の複合化物の脱落やピンホールの発生の抑制がより優れている。好ましくは8.0以下である。dmax/daveは、1.0に近いほど基材のポア径のばらつきバラつきが小さいので望ましいが、dmax/daveの下限としては、2.0程度であれば、十分である。   Furthermore, the ratio dmax / dave between the maximum pore diameter dmax (μm) and the average pore diameter dave (μm) is preferably 10 or less. When dmax / dave is 10 or less, the denseness and uniformity are excellent, and more excellent in the prevention of dropping off of composites and pinholes when composited by surface coating such as filler particles or resin. ing. Preferably it is 8.0 or less. As dmax / dave is closer to 1.0, the variation in the pore diameter of the base material is less likely to vary, but a lower limit of dmax / dave is preferably about 2.0.

なお、最小ポア径、最大ポア径及び平均ポア径は、JIS K 3832、ASTM F316−86、ASTM E1294−89に規定されるものである。   The minimum pore diameter, the maximum pore diameter, and the average pore diameter are defined in JIS K 3832, ASTM F316-86, and ASTM E1294-89.

最小ポア径、最大ポア径、dmax/daveを好ましい数値範囲内に収めるためには、フィブリル化度合いを高めたリヨセル繊維を添加することが好ましい。例えば、ダブルディスクリファイナー(DDR)では、50回以上叩解したものを使用することが好ましい。また、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維との合計含有量に対するフィブリル化したリヨセル繊維の含有比率を、5質量%以上にすることも有効である。dmax/daveを10.0以下にするためには、合成樹脂短繊維の繊度が、0.004〜1.3dtexであることが好ましい。合成樹脂短繊維の繊度が1.3dtexを超えた場合、最大ポア径が大きくなる場合がある。   In order to keep the minimum pore diameter, the maximum pore diameter, and dmax / dave within the preferable numerical ranges, it is preferable to add lyocell fiber having an increased degree of fibrillation. For example, in a double disc refiner (DDR), it is preferable to use one that has been beaten 50 times or more. It is also effective to set the content ratio of the fibrillated lyocell fiber to 5% by mass or more with respect to the total content of the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber. In order to set dmax / dave to 10.0 or less, the fineness of the synthetic resin short fibers is preferably 0.004 to 1.3 dtex. When the fineness of the synthetic resin short fiber exceeds 1.3 dtex, the maximum pore diameter may increase.

本発明のリチウム二次電池用基材において、流れ方向と幅方向の中心線平均粗さRaが3.0以下であることが好ましく、複合化した際の表面のバラつきが小さくなる。Raの値が2.6以下であることがより好ましく、さらに好ましくは2.3以下である。特に好ましくは、2.0以下である。なお、抄紙機による抄紙時に繊維ウェブの進む方向と同じ方向を流れ方向、流れ方向に直角方向を幅方向とする。中心線平均粗さRaは、JIS B 0601−1982に規定された方法に基づいて測定した。   In the base material for a lithium secondary battery of the present invention, the center line average roughness Ra in the flow direction and the width direction is preferably 3.0 or less, and the variation in the surface when combined is reduced. The value of Ra is more preferably 2.6 or less, and even more preferably 2.3 or less. Most preferably, it is 2.0 or less. In addition, let the same direction as the direction which a fiber web advances at the time of paper making with a paper machine be a flow direction, and let a perpendicular direction to a flow direction be a width direction. The center line average roughness Ra was measured based on the method defined in JIS B 0601-1982.

Raが3.0以下とするためには、合成樹脂短繊維の繊度が1.3dtex以下、繊維長が7mm以下であることが好ましい。   In order for Ra to be 3.0 or less, it is preferable that the fineness of the synthetic resin short fiber is 1.3 dtex or less and the fiber length is 7 mm or less.

Raを好ましい数値範囲内に収めるためには、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維との合計含有量に対するフィブリル化したリヨセル繊維の含有比率を、5質量%以上にすることが有効である。また、合成樹脂短繊維の繊度が1.3dtexを超えた場合、凹凸が大きくなって、中心線平均粗さRaの値が好ましい数値範囲外となり、表面塗工により複合化した際の表面に大きなバラツキができる場合がある。さらに、合成樹脂短繊維の繊維長を10mm以下にすることも有効である。   In order to keep Ra within the preferable numerical range, it is effective to set the content ratio of the fibrillated lyocell fiber to 5% by mass or more with respect to the total content of the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber. Moreover, when the fineness of the synthetic resin short fiber exceeds 1.3 dtex, the unevenness becomes large, and the value of the center line average roughness Ra falls outside the preferable numerical range, and the surface when combined by surface coating is large. There may be variations. Furthermore, it is also effective to set the fiber length of the synthetic resin short fibers to 10 mm or less.

本発明のリチウム二次電池用基材において、流れ方向の引張強度(MDs)と幅方向の引張強度(CDs)の比(MDs/CDs)に、特に制限はないが、0.5〜8.0の範囲内であることが好ましく、(MDs/CDs)がこの範囲にある場合、フィラー粒子や樹脂等の表面塗工等により複合化した際のシワの発生やそれに伴う複合化物の脱落を抑制することができる。(MDs/CDs)が1.0〜5.5であることがより好ましく、さらに好ましくは1.0〜3.0である。特に好ましくは、1.0〜2.0である。   In the base material for a lithium secondary battery of the present invention, the ratio (MDs / CDs) of the tensile strength (MDs) in the flow direction and the tensile strength (CDs) in the width direction is not particularly limited, but is 0.5 to 8. It is preferably within the range of 0, and when (MDs / CDs) is within this range, the generation of wrinkles when combined with surface coating of filler particles, resin, etc., and the accompanying dropout of the composite are suppressed. can do. (MDs / CDs) is more preferably 1.0 to 5.5, and still more preferably 1.0 to 3.0. Most preferably, it is 1.0-2.0.

(MDs/CDs)が0.5〜8.0とするためには、例えば、熱融着性短繊維を含有させればよい。加熱又は湿熱加熱により、熱融着性短繊維を軟化、溶融又は湿熱溶解させて、繊維同士を熱接着させることによって、高い機械的強度が得られるため、(MDs/CDs)の値が0.5〜8.0になりやすく、表面塗工によって複合化した際のシワの発生を小さくすることができる。また、合成樹脂短繊維の繊維長が7mmを超えた場合、(MDs/CDs)の値が8.0より大きくなることがあるので、合成樹脂短繊維の繊維長を7mm以下とすることが好ましい。   In order to set (MDs / CDs) to 0.5 to 8.0, for example, heat-sealable short fibers may be contained. High mechanical strength can be obtained by softening, melting or wet-heat-dissolving the heat-fusible short fibers by heating or wet heat heating, and heat-bonding the fibers to each other. Therefore, the value of (MDs / CDs) is 0. It tends to be 5 to 8.0, and the generation of wrinkles when combined by surface coating can be reduced. Moreover, since the value of (MDs / CDs) may become larger than 8.0 when the fiber length of the synthetic resin short fiber exceeds 7 mm, the fiber length of the synthetic resin short fiber is preferably 7 mm or less. .

また、本発明において、紙力増強剤を使用した場合、流れ方向の引張強度を向上させるだけでなく、幅方向の引張強度を大幅に向上させることができ、(MDs/CDs)の値が0.5〜8.0になりやすい。   In the present invention, when a paper strength enhancer is used, not only the tensile strength in the flow direction can be improved, but also the tensile strength in the width direction can be greatly improved, and the value of (MDs / CDs) is 0. .5 to 8.0.

なお、引張強度は、JIS P 8113に規定された方法に基づいて測定し、流れ方向の引張強度(MDs)と幅方向の引張強度(CDs)の比(MDs/CDs)は、その測定結果より算出される。   The tensile strength is measured based on the method specified in JIS P 8113, and the ratio of the tensile strength (MDs) in the flow direction to the tensile strength (CDs) in the width direction (MDs / CDs) is based on the measurement result. Calculated.

(MDs/CDs)を好ましい数値範囲内に収めるためには、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維との合計含有量に対するフィブリル化したリヨセル繊維の含有比率を、5質量%以上にすることが有効である。また、合成樹脂短繊維の繊維長を10mm以下にすることも有効である。また、紙力増強剤を用いることで、流れ方向の引張強度を向上させるだけでなく、幅方向の引張強度も大幅に向上させることができ、(MDs/CDs)を好ましい数値範囲内に収めやすくなる。   In order to keep (MDs / CDs) within a preferable numerical range, the content ratio of the fibrillated lyocell fiber to the total content of the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber should be 5% by mass or more. It is valid. It is also effective to set the fiber length of the synthetic resin short fibers to 10 mm or less. In addition, by using a paper strength enhancer, not only can the tensile strength in the flow direction be improved, but also the tensile strength in the width direction can be greatly improved, and (MDs / CDs) can easily be kept within the preferred numerical range. Become.

リチウム二次電池用基材の目付けは、3.0〜30.0g/mが好ましく、6.0〜20.0g/mがより好ましく、8.0〜12.0g/mがさらに好ましい。最小ポア径、最大ポア径、dmax/dave、(MDs/CDs)の値を好ましい範囲に収めるためには、坪量を多くすることが好ましいが、30.0g/mを超えると、基材だけでセパレータの大半を占めることになり、複合化による効果を得られ難くなり、3.0g/m未満であると、均一性を得ることが難しくなり、複合化後の表面に大きなバラつきが発生しやすくなる場合や最大ポア径が好ましい範囲を超える場合がある。なお、目付けはJIS P 8124(紙及び板紙−坪量測定法)に規定された方法に基づく坪量を意味する。Basis weight of the lithium secondary battery substrate is preferably 3.0~30.0g / m 2, more preferably 6.0~20.0g / m 2, 8.0~12.0g / m 2 and more preferable. In order to keep the values of minimum pore diameter, maximum pore diameter, dmax / dave, and (MDs / CDs) within a preferable range, it is preferable to increase the basis weight, but if it exceeds 30.0 g / m 2 , the substrate It will occupy the majority of the separator alone, and it will be difficult to obtain the effect of the composite, and if it is less than 3.0 g / m 2 , it will be difficult to obtain uniformity and the surface after the composite will have a large variation. In some cases, it tends to occur or the maximum pore diameter exceeds the preferred range. The basis weight means a basis weight based on a method defined in JIS P 8124 (paper and paperboard—basis weight measurement method).

本発明のリチウム二次電池用基材の厚みは、4〜45μmが好ましく、6〜40μmがより好ましく、8〜30μmがさらに好ましい。45μmを超えると、基材だけでセパレータの大半を占めることになり、複合化による効果を得られ難くなる。4μm未満であると、基材の強度が低くなりすぎて、基材の取り扱い時や複合化の際に基材が破損する場合や、ポア径が好ましい範囲に収まらなくなる場合があり、複合化の際にピンホールが発生し易くなる場合がある。なお、厚みは、JIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。また、本発明のリチウム二次電池用基材の密度は、0.250〜1.000g/cmが好ましく、0.400〜0.800g/cmがより好ましい。密度が0.250g/cm未満だと、塗液が裏抜けする場合があり、1.000g/cm超だと、セパレータの抵抗値が高くなる場合がある。4-45 micrometers is preferable, as for the thickness of the base material for lithium secondary batteries of this invention, 6-40 micrometers is more preferable, and 8-30 micrometers is more preferable. If it exceeds 45 μm, the base material alone occupies the majority of the separator, and it becomes difficult to obtain the effect of the composite. If the thickness is less than 4 μm, the strength of the base material becomes too low, and the base material may be damaged when the base material is handled or combined, or the pore diameter may not be within the preferred range. In some cases, pinholes are likely to occur. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured with the outside micrometer at the time of 5N load. Moreover, 0.250-1.000 g / cm < 3 > is preferable and, as for the density of the base material for lithium secondary batteries of this invention, 0.400-0.800 g / cm < 3 > is more preferable. When the density is less than 0.250 g / cm 3 , the coating liquid may be seen through, and when it exceeds 1.000 g / cm 3 , the resistance value of the separator may be increased.

本発明のリチウム二次電池用基材において、不織布の製造方法としては、繊維ウェブを形成し、繊維ウェブ内の繊維を接着・融着・絡合させる方法を用いることができる。得られた不織布は、そのまま使用しても良いし、複数枚からなる積層体として使用することもできる。繊維ウェブの製造方法としては、例えば、カード法、エアレイ法等の乾式法、抄紙法等の湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法等がある。このうち、湿式法によって得られるウェブは、均一かつ緻密であり、リチウム二次電池用基材として好適に用いることができる。   In the base material for a lithium secondary battery of the present invention, as a method for producing a nonwoven fabric, a method of forming a fiber web and bonding, fusing, and entanglement of fibers in the fiber web can be used. The obtained nonwoven fabric may be used as it is or may be used as a laminate comprising a plurality of sheets. Examples of the method for producing the fiber web include a dry method such as a card method and an air array method, a wet method such as a papermaking method, a spunbond method, and a melt blow method. Among these, the web obtained by a wet method is uniform and dense, and can be suitably used as a base material for a lithium secondary battery.

湿式法は、繊維を均一に水中に分散して均一な抄造用スラリーとし、その後スクリーン(異物、塊等除去)等の工程を通り、最終の繊維濃度を0.01〜0.50質量%濃度に調整され、抄造される。また、より均一な不織布を得るために、工程中で分散助剤、消泡剤、親水剤、帯電防止剤等の薬品を添加しても良い。繊維ウェブを得るためには、この抄造用スラリーを円網、長網、傾斜式等のワイヤーの少なくとも1つを有する抄紙機を用いることができる。この抄造工程において、抄紙スラリー濃度、流速、J/W比、傾斜角度やドロー等を調整することにより、(MDs/CDs)の値を好ましい数値範囲内に収め易くなる。また、流れ方向及び幅方向が均質な繊維ウェブを得ることができ、Raを好ましい数値範囲内に収めやすくなる。   In the wet method, the fibers are uniformly dispersed in water to obtain a uniform papermaking slurry, and then passed through processes such as screen (removal of foreign matters, lumps, etc.), and the final fiber concentration is 0.01 to 0.50% by mass. Adjusted to paper. In order to obtain a more uniform nonwoven fabric, chemicals such as a dispersion aid, an antifoaming agent, a hydrophilic agent, and an antistatic agent may be added during the process. In order to obtain a fiber web, a paper machine having at least one of a wire such as a circular net, a long net, and an inclined type can be used for the papermaking slurry. In this papermaking process, by adjusting the papermaking slurry concentration, flow velocity, J / W ratio, inclination angle, draw, etc., the value of (MDs / CDs) can be easily kept within a preferable numerical range. In addition, a fiber web having a uniform flow direction and width direction can be obtained, and Ra can be easily contained within a preferable numerical range.

さらに、繊維ウェブから不織布を製造する方法としては、水流交絡法、ニードルパンチ法、バインダー接着法等を使用することができる。特に、均一性を重視して湿式法を用いる場合、熱融着性短繊維を含有させて、バインダー接着法によって該熱融着性短繊維を接着させることが好ましい。バインダー接着法により、均一なウェブから均一な不織布が形成される。このようにして製造した湿式不織布に対して、熱処理、カレンダー処理、熱カレンダー処理などを施してもよい。これらの処理によって、厚さの調整、均一化、強度向上等の効果が得られ、Raの値を好ましい数値範囲内に収めやすくなる。また、カレンダー等の処理によって最大ポア径や平均ポア径をコントロールでき、その結果、dmax/daveを好ましい数値範囲内に収めやすくなる。ただし、熱融着性短繊維を含有している場合には、熱融着性短繊維が皮膜化しない温度(熱融着性短繊維の融点よりも20℃以上低い温度)、処理時間、圧力で、加圧することが好ましい。また、カレンダーのテンションの調整により、引張強度の比率をコントロールし、(MDs/CDs)を好ましい数値範囲内に収めることも可能となる。   Furthermore, as a method for producing a nonwoven fabric from a fiber web, a hydroentanglement method, a needle punch method, a binder adhesion method, or the like can be used. In particular, when the wet method is used with emphasis on uniformity, it is preferable to include a heat-fusible short fiber and bond the heat-fusible short fiber by a binder bonding method. A uniform nonwoven fabric is formed from a uniform web by the binder bonding method. The wet nonwoven fabric thus manufactured may be subjected to heat treatment, calendar treatment, thermal calendar treatment, and the like. By these treatments, effects such as adjustment of thickness, uniformization, and strength improvement are obtained, and the value of Ra is easily kept within a preferable numerical range. Further, the maximum pore diameter and the average pore diameter can be controlled by a process such as a calendar, and as a result, dmax / dave can be easily kept within a preferable numerical range. However, when the heat-fusible short fibers are contained, the temperature at which the heat-fusible short fibers do not form a film (temperature lower by 20 ° C. or more than the melting point of the heat-fusible short fibers), processing time, pressure It is preferable to apply pressure. Further, by adjusting the tension of the calendar, it is possible to control the ratio of the tensile strength and keep (MDs / CDs) within a preferable numerical range.

本発明のリチウム二次電池用基材が、芯鞘型熱融着性短繊維を含有する場合には、熱処理によって、機械的強度がより高くなり好ましい。熱処理方法としては、熱風乾燥機、加熱ロール、赤外線(IR)ヒーターなどの加熱装置を用い、連続的に加熱処理又は加圧しながら加熱処理する方法が挙げられる。熱処理温度としては、芯鞘型熱融着性短繊維の鞘部が溶融又は軟化する温度以上で、芯鞘型熱融着性短繊維の芯部及びその他の含有繊維が溶融、軟化又は分解する温度未満とすることが好ましい。   When the base material for lithium secondary batteries of this invention contains a core-sheath-type heat-fusible short fiber, it is preferable because the mechanical strength becomes higher by heat treatment. Examples of the heat treatment method include a heat treatment method using a heating device such as a hot air dryer, a heating roll, an infrared (IR) heater, or the like while continuously performing the heat treatment or pressurizing. The heat treatment temperature is equal to or higher than the temperature at which the sheath portion of the core-sheath type heat-fusible short fiber melts or softens, and the core portion of the core-sheath type heat-fusible short fiber and other contained fibers melt, soften, or decompose. It is preferable that the temperature be less than the temperature.

多層構造不織布の場合、各層の積層方法には、特に制限はないが、湿式法の抄き合わせによる方法が層間での剥離もなく、好適に用いることができる。湿式法による抄き合わせ法とは、繊維を水中に分散して均一な抄紙スラリーとし、この抄紙スラリーを円網、長網、傾斜式等のワイヤーを少なくとも2つ以上を有する抄紙機を用いて、繊維ウェブを得る方法である。   In the case of a multilayer nonwoven fabric, there is no particular limitation on the method of laminating each layer, but a wet method of combining the layers can be suitably used without peeling between the layers. Wet-making method is a papermaking slurry in which fibers are dispersed in water to form a uniform papermaking slurry. This is a method for obtaining a fibrous web.

湿式法により多層構造不織布を製造する場合、水分を除去するために、乾燥する工程が必要になるが、リチウム二次電池用基材が熱溶融層(B)を有する場合、ポリエチレン系合成パルプが完全に皮膜化しない温度(融点よりも20℃以上低い温度)及び処理時間で乾燥することが好ましい。過乾燥を行った場合、ポリエチレン系合成パルプの皮膜化が促進しすぎてしまい、最適な空隙を得られない場合がある。   When producing a multilayer structure nonwoven fabric by a wet method, a drying step is required to remove moisture, but when the base material for the lithium secondary battery has a hot melt layer (B), the polyethylene synthetic pulp is Drying is preferably performed at a temperature at which the film is not completely formed (temperature lower by 20 ° C. or more than the melting point) and a treatment time. When over-drying is performed, film formation of the polyethylene-based synthetic pulp is promoted too much, and an optimal void may not be obtained.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。なお、実施例中における部や百分率は、断りのない限り、すべて質量によるものである。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a present Example. All parts and percentages in the examples are based on mass unless otherwise specified.

≪実施例1〜13、比較例1〜6≫
フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて50回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維1を作製した。
<< Examples 1-13, Comparative Examples 1-6 >>
Non-fibrillar lyocell fiber (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) was repeatedly treated 50 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fiber 1.

表1に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、未延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)系熱融着性短繊維を接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。   According to the number of parts shown in Table 1, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This slurry for paper making is made up by a wet method using a circular paper machine, dried by a cylinder dryer at 130 ° C., and unstretched polyethylene terephthalate (PET) heat-fusible short fibers are bonded to express nonwoven fabric strength. A 50 cm wide nonwoven fabric was produced. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

<評価>
実施例1〜13、比較例1〜6で得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表2に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed about the base material for lithium secondary batteries obtained in Examples 1-13 and Comparative Examples 1-6, and the result was shown in Table 2.

[基材の坪量]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
[Basis weight of base material]
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の塗布性]
作製したセパレータについて、任意の10か所の厚さ測定を実施し、次の基準で評価した。なお、厚さはJIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。
◎:厚さの差が、0.8μm以下である。
○:厚さの差が、0.8μmを超えて1μm以下である。
△:厚さの差が、1μmを超えて2μm以下である。
×:厚さの差が、2μmを超えている。
[Applicability of substrate]
About the produced separator, thickness measurement of arbitrary 10 places was implemented, and the following reference | standard evaluated. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured by the outside micrometer at the time of 5N load.
A: The difference in thickness is 0.8 μm or less.
○: The difference in thickness exceeds 0.8 μm and is 1 μm or less.
(Triangle | delta): The difference of thickness is 2 micrometers or less exceeding 1 micrometer.
X: The thickness difference exceeds 2 μm.

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(N)を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、次の基準で評価した。
◎:0.5N以上
○:0.4N以上0.5N未満
△:0.3N以上0.4N未満
×:0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load (N) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the smallest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 0.5N or more ○: 0.4N or more and less than 0.5N △: 0.3N or more and less than 0.4N ×: Less than 0.3N

[脱落の有無]
作製したセパレータについて、50mm幅×300mmの短冊状に切り揃え、直径10mmのポリテトラフルオロエチレン棒に巻き付けた時の多孔質膜の状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜の状態に変化がない。
○:多孔質膜の表面部分に剥がれは生じていない。
△:ひび割れが多孔質膜の厚み全体に広がっているが、剥がれは生じていない。
×:剥がれが生じている。
[Existence of dropout]
About the produced separator, it cut and aligned in 50 mm width x 300 mm strip shape, the state of the porous membrane when wound around a polytetrafluoroethylene rod having a diameter of 10 mm was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no change in the state of the porous membrane.
○: No peeling occurred on the surface portion of the porous membrane.
(Triangle | delta): Although the crack has spread over the whole thickness of the porous film, peeling has not arisen.
X: Peeling has occurred.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを含有する不織布からなっているため、緻密な構造を有し、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さいという良好な結果が得られた。   The base material for a lithium secondary battery obtained in the examples is composed of a nonwoven fabric containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, and thus has a dense structure and is composited by surface coating. A good result was obtained that the variation of the surface was small.

実施例1〜3と実施例4の比較から、合成樹脂短繊維を構成する樹脂がポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂又はポリオレフィン系樹脂であると、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔膜の脱落も確認されなかった。   From the comparison of Examples 1-3 and Example 4, when the resin constituting the synthetic resin short fiber is a polyester resin, an acrylic resin, or a polyolefin resin, there is a variation in the surface when combined by surface coating. It was small and high in strength, and no loss of the porous membrane was confirmed.

実施例1、実施例5〜13の比較から、フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5〜80質量%の場合、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔膜の脱落も確認されなかった。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5質量%未満である実施例5では、表面のバラつき、脱落がやや大きくなる傾向が見られた。一方、フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が80質量%を超えた実施例12では、強度が若干低下する傾向が見られた。   From the comparison between Example 1 and Examples 5 to 13, when the content of the fibrillated lyocell fiber is 5 to 80% by mass, the surface variation when combined by surface coating is small, the strength is high, and Also, no loss of the porous film was confirmed. In Example 5 in which the content of fibrillated lyocell fiber was less than 5% by mass, there was a tendency that the surface variation and dropout were slightly increased. On the other hand, in Example 12 in which the content of fibrillated lyocell fiber exceeded 80% by mass, the strength tended to decrease slightly.

一方、比較例1〜6で得られたリチウム二次電池用基材は、フィブリル化したリヨセル繊維を含有していないため、表面のバラつきが発生し、強度も低く、多孔膜の脱落度合いも、実施例1〜13より大きい結果となった。   On the other hand, since the base materials for lithium secondary batteries obtained in Comparative Examples 1 to 6 do not contain fibrillated lyocell fibers, surface variations occur, the strength is low, and the degree of dropping of the porous film is also low. Results larger than those of Examples 1 to 13 were obtained.

≪実施例14〜36、比較例7〜10≫
[フィブリル化したリヨセル繊維の物性値]
フィブリル化したリヨセル繊維について、
(1)ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度:「変法濾水度」
(2)長さ加重平均繊維長:「平均繊維長」
を表3に示す。なお、フィブリル化した各状態のリヨセル繊維は、フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径12μm、繊維長6mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて処理して作製した。
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[Physical properties of fibrillated lyocell fiber]
About fibrillated lyocell fiber
(1) Modified freeness measured in accordance with JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%. Law Freeness "
(2) Length-weighted average fiber length: “Average fiber length”
Is shown in Table 3. The fibrillated lyocell fibers in each state were prepared by treating unfibrillated lyocell single fibers (fiber diameter: 12 μm, fiber length: 6 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) using a double disc refiner.

実施例14〜17、28、比較例7〜9、実施例32〜36
表3に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、210℃に加熱した金属ロールに両面を接触させて熱処理し、さらに、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 14-17, 28, Comparative Examples 7-9, Examples 32-36
According to the number of blending parts shown in Table 3, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 130 ° C. cylinder dryer to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, both surfaces were brought into contact with a metal roll heated to 210 ° C. and heat-treated, and further, supercalendering was performed to obtain a lithium secondary battery substrate.

実施例18〜27、29〜31、比較例10
表3に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって、乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 18-27, 29-31, Comparative Example 10
According to the number of blending parts shown in Table 3, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 130 ° C. cylinder dryer to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

<評価>
実施例14〜36、比較例7〜10で得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表4に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed about the base material for lithium secondary batteries obtained in Examples 14-36 and Comparative Examples 7-10, and the result was shown in Table 4.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[基材の密度]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定し、上記方法で測定した厚みで除し、密度を求めた。
[Base material density]
The basis weight was measured according to JIS P 8124, and the density was determined by dividing by the thickness measured by the above method.

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(N)を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、次の基準で評価した。
◎:0.5N以上
○:0.4N以上0.5N未満
△:0.3N以上0.4N未満
×:0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load (N) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the smallest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 0.5N or more ○: 0.4N or more and less than 0.5N △: 0.3N or more and less than 0.4N ×: Less than 0.3N

[塗工率]
セパレータの製造工程において、基材に塗工し始めてから塗工し終わるまでの基材の面積に対する塗工面積の割合を塗工率(%)とした。基材の切断や破れが発生して塗工できなかった面積が多いほど、塗工率が小さくなる。
[Coating rate]
In the manufacturing process of the separator, the ratio of the coating area to the area of the base material from the start of coating to the base material to the end of coating was defined as the coating rate (%). The greater the area that could not be coated due to cutting or tearing of the substrate, the smaller the coating rate.

[裏抜け]
セパレータの製造工程において、裏抜けを次の基準で評価した。
○:塗液が、基材を全く裏抜けしない。
△:若干裏抜けしたが、基材の裏面が塗工装置のロールに貼りつくなどの支障がない。
×:裏抜けして、基材の裏面がロールに貼りついて、円滑な塗工ができないなどの支障を来たした。
[Back-through]
In the manufacturing process of the separator, the strike-through was evaluated according to the following criteria.
○: The coating liquid does not penetrate the substrate at all.
Δ: Slightly penetrated, but there is no problem such that the back surface of the base material sticks to the roll of the coating apparatus.
X: It slipped through and the back surface of the base material stuck to the roll, causing problems such as inability to perform smooth coating.

[表面平滑性]
セパレータについて、任意の10か所の厚みを測定し、その標準偏差(μm)を算出し、表面平滑性の指標とした。標準偏差の値が小さいほど、表面平滑性に優れている。
[Surface smoothness]
About the separator, the thickness of arbitrary 10 places was measured, the standard deviation (micrometer) was computed, and it was set as the parameter | index of surface smoothness. The smaller the standard deviation value, the better the surface smoothness.

[電解液保持率]
セパレータについて、100mm幅×100mmに切り揃え、電解液に1分間浸漬した後、1分間吊るして余剰電解液を切り、セパレータの質量W1を測定した。W1から電解液を保持させる前のセパレータの質量W0を差し引いて得られる値W2をW0で除して100倍した値を電解液保持率(%)とした。電解液としては、LiPFを1mol/l溶解させた混合溶液を使用した。混合溶液は、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを質量比率で3:7としたものである。
[Electrolytic solution retention]
The separator was cut to 100 mm width × 100 mm, immersed in the electrolyte solution for 1 minute, suspended for 1 minute to cut off the excess electrolyte solution, and the mass W1 of the separator was measured. The value obtained by subtracting the mass W0 of the separator before holding the electrolytic solution from W1 and dividing the value W2 by W0 and multiplying by 100 was defined as the electrolytic solution retention rate (%). As the electrolytic solution, a mixed solution in which 1 mol / l of LiPF 6 was dissolved was used. The mixed solution is ethylene carbonate and diethyl carbonate in a mass ratio of 3: 7.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例14〜31のリチウム二次電池用基材は、変法濾水度が0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維と合成樹脂短繊維とを含有する湿式不織布からなるため、フィラー粒子を含有する塗液の裏抜けが抑制され、塗工面の表面平滑性が良く、電解液保持率が高かった。   The base materials for lithium secondary batteries of Examples 14 to 31 are fibrillated lyocell fibers having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm; Since it consists of a wet nonwoven fabric containing synthetic resin short fibers, the back-through of the coating liquid containing filler particles is suppressed, the surface smoothness of the coated surface is good, and the electrolyte solution retention is high.

一方、比較例7〜9のリチウム二次電池用基材は、変法濾水度が0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、合成樹脂短繊維のみで構成されているため、フィラー粒子を含有する塗液の裏抜けが生じ、塗工作業に問題が生じ、塗工面の表面平滑性が悪かった。また、基材内部にフィラー粒子が充填されてしまい、基材内部の空孔が閉塞されたため、電解液保持率が悪かった。   On the other hand, the base materials for lithium secondary batteries of Comparative Examples 7 to 9 are fibrillated lyocell having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm. Since it is composed only of synthetic resin short fibers without containing fibers, the coating liquid containing filler particles is broken through, causing problems in the coating operation, and the surface smoothness of the coated surface is poor. Further, the filler particles were filled in the base material, and the pores inside the base material were closed, so that the electrolyte solution retention rate was poor.

実施例32のリチウム二次電池用基材は、変法濾水度が0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、変法濾水度が33mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.17mmのフィブリル化したリヨセル繊維を含有してなるため、このフィブリル化したリヨセル繊維が脱落する傾向にあり、塗液の裏抜けが若干発生し、実施例14〜31と比較して、塗工面の表面平滑性がやや劣った。また、基材内部にフィラー粒子が充填され、基材内部の空孔が閉塞気味になったため、実施例14〜31と比較して、電解液保持率がやや低かった。   The base material for a lithium secondary battery of Example 32 contains fibrillated lyocell fiber having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm. In addition, since the modified freeness is 33 ml and the weight-weighted average fiber length is 0.17 mm, the fibrillated lyocell fiber tends to fall off. There was slight penetration of the liquid, and the surface smoothness of the coated surface was slightly inferior to Examples 14 to 31. Moreover, since the inside of the base material was filled with filler particles, and the pores inside the base material became clogged, the electrolyte solution retention rate was slightly lower than in Examples 14 to 31.

実施例33のリチウム二次電池用基材は、変法濾水度が0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、変法濾水度が45mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が2.16mmのフィブリル化したリヨセル繊維を含有してなるため、地合むらを生じ、実施例14〜31と比較して、塗工面の表面平滑性が悪かった。   The base material for a lithium secondary battery of Example 33 contains fibrillated lyocell fibers having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm. In addition, since the modified freeness is 45 ml and the fibrillated lyocell fiber having a length-weighted average fiber length of 2.16 mm is contained, uneven formation occurs, which is compared with Examples 14 to 31. The surface smoothness of the coated surface was poor.

実施例34のリチウム二次電池用基材は、変法濾水度0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、変法濾水度255mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.19mmのフィブリル化したリヨセル繊維を90質量%含有してなるため、このフィブリル化したリヨセル繊維の脱落や毛羽立ちにより、塗工時に切断や破れが発生し、実施例14〜31と比較して、塗工率が悪かった。また、変法濾水度0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維を90質量%含有する実施例26及び27よりも、塗工面の表面平滑性が悪く、電解液保持率が低かった。   The base material for a lithium secondary battery of Example 34 does not contain fibrillated lyocell fibers having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm. Since the modified lyocell fiber has a modified freeness of 255 ml and a weight-weighted average fiber length of 0.19 mm, it contains 90% by mass of the fibrillated lyocell fiber. Cutting and tearing occurred during the work, and the coating rate was poor as compared with Examples 14 to 31. Further, the coating composition was more coated than Examples 26 and 27 containing 90% by mass of fibrillated lyocell fibers having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm. The surface smoothness of the work surface was poor, and the electrolyte retention rate was low.

実施例35のリチウム二次電池用基材は、変法濾水度0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、変法濾水度257mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が1.63mmのフィブリル化したリヨセル繊維を90質量%含有してなるため、地合むらを生じ、変法濾水度0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維を90質量%含有する実施例26及び27よりも塗工面の表面平滑性が悪く、電解液保持率が低かった。   The base material for a lithium secondary battery of Example 35 does not contain fibrillated lyocell fibers having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm. Since the modified freeness is 257 ml and the weight-weighted average fiber length is 90% by mass of the fibrillated lyocell fiber, the formation unevenness is generated. The surface smoothness of the coated surface is worse than that of Examples 26 and 27 containing 90% by mass of fibrillated lyocell fibers having a weight weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm at 250 ml. The retention rate was low.

実施例36のリチウム二次電池用基材は、変法濾水度0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、変法濾水度260mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が2.11mmのフィブリル化したリヨセル繊維を90質量%含有してなるため、実施例34及び35よりも、さらに地合むらがひどく、塗工面の表面平滑性がさらに悪かった。   The base material for a lithium secondary battery of Example 36 does not contain fibrillated lyocell fibers having a modified freeness of 0 to 250 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm. In addition, since the modified freeness is 260 ml and 90% by mass of the fibrillated lyocell fiber having a length weighted average fiber length of 2.11 mm is contained, the formation unevenness is further increased than in Examples 34 and 35. The surface smoothness of the coated surface was worse.

比較例10のリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維を含有せず、変法濾水度が107mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が1.22mmであるフィブリル化したリヨセル繊維のみからなるため、突刺強度が弱く、塗工時に破れたため、塗工率が悪かった。   The base material for a lithium secondary battery of Comparative Example 10 is a fibrillated lyocell fiber having no synthetic resin short fiber, a modified freeness of 107 ml, and a length-weighted average fiber length of 1.22 mm. Since the piercing strength was weak and it was torn during coating, the coating rate was poor.

≪実施例37〜52、比較例11〜12≫
[フィブリル化したリヨセル繊維の物性値]
フィブリル化したリヨセル繊維について、
(1)繊維長分布ヒストグラムにおける最大頻度ピークの繊維長:「最大頻度ピークの繊維長」、
(2)1.0mm以上の繊維長を有する繊維の割合:「1.00mm以上の繊維割合」、
(3)繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾き:「割合の傾き」、
(4)長さ加重平均繊維長:「平均繊維長」
(5)ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度:「変法濾水度」
を表5に示す。なお、フィブリル化したリヨセル繊維1A〜1Lは、フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径12μm、繊維長6mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて処理して作製した。
<< Examples 37 to 52, Comparative Examples 11 to 12 >>
[Physical properties of fibrillated lyocell fiber]
About fibrillated lyocell fiber
(1) Maximum frequency peak fiber length in the fiber length distribution histogram: “maximum frequency peak fiber length”,
(2) Ratio of fibers having a fiber length of 1.0 mm or more: “fiber ratio of 1.00 mm or more”,
(3) In the fiber length distribution histogram, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm: “the slope of the ratio”
(4) Length-weighted average fiber length: “Average fiber length”
(5) Modified freeness measured according to JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%. Law Freeness "
Is shown in Table 5. In addition, the fibrillated lyocell fibers 1A to 1L were prepared by treating fibrillated lyocell single fibers (fiber diameter: 12 μm, fiber length: 6 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) using a double disc refiner.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例37〜52、比較例11
表6に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、未延伸PET系熱融着性短繊維を接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 37 to 52, Comparative Example 11
According to the number of parts shown in Table 6, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry is made up by a wet method using a circular paper machine, dried by a cylinder dryer at 130 ° C., unstretched PET-based heat-fusible short fibers are bonded to develop a nonwoven fabric strength, and the width is 50 cm. A non-woven fabric was prepared. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

比較例12
表6に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Comparative Example 12
According to the number of parts shown in Table 6, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 130 ° C. cylinder dryer to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

<評価>
実施例37〜52、比較例11〜12で得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表7に示した。
<Evaluation>
The base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 37 to 52 and Comparative Examples 11 to 12 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 7.

[基材の坪量]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
[Basis weight of base material]
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の塗布性]
作製したセパレータについて、任意の10か所の厚さ測定を実施し、次の基準で評価した。なお、厚さはJIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。
◎:厚さの差が、0.8μm以下である。
○:厚さの差が、0.8μmを超えて1μm以下である。
△:厚さの差が、1μmを超えて2μm以下である。
×:厚さの差が、2μmを超えている。
[Applicability of substrate]
About the produced separator, thickness measurement of arbitrary 10 places was implemented, and the following reference | standard evaluated. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured by the outside micrometer at the time of 5N load.
A: The difference in thickness is 0.8 μm or less.
○: The difference in thickness exceeds 0.8 μm and is 1 μm or less.
(Triangle | delta): The difference of thickness is 2 micrometers or less exceeding 1 micrometer.
X: The thickness difference exceeds 2 μm.

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(N)を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、次の基準で評価した。
◎:0.5N以上
○:0.4N以上0.5N未満
△:0.3N以上0.4N未満
×:0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load (N) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the smallest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 0.5N or more ○: 0.4N or more and less than 0.5N △: 0.3N or more and less than 0.4N ×: Less than 0.3N

[脱落の有無]
作製したセパレータについて、50mm幅×300mmの短冊状に切り揃え、直径10mmのポリテトラフルオロエチレン棒に巻き付けた時の多孔質膜の状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜の状態に変化がない。
○:多孔質膜の表面部分に剥がれは生じていない。
△:ひび割れが多孔質膜の厚み全体に広がっているが、剥がれは生じていない。
×:剥がれが生じている。
[Existence of dropout]
About the produced separator, it cut and aligned in 50 mm width x 300 mm strip shape, the state of the porous membrane when wound around a polytetrafluoroethylene rod having a diameter of 10 mm was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no change in the state of the porous membrane.
○: No peeling occurred on the surface portion of the porous membrane.
(Triangle | delta): Although the crack has spread over the whole thickness of the porous film, peeling has not arisen.
X: Peeling has occurred.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例37〜50で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを含有する不織布からなり、フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上であるため、緻密な構造を有し、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さいという良好な結果が得られた。   The base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 37 to 50 are composed of a nonwoven fabric containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers. In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fibers, 0. When the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 10% or more, it has a dense structure and is combined by surface coating. A good result was obtained that the variation of the surface of the film was small.

実施例37、38、40、41、46の比較から、フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下である場合、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔質膜の脱落も確認されなかった。傾きが−3.0より小さい実施例41では、強度及び多孔質膜の脱落が若干低下する傾向が見られた。傾きが−0.5より大きい実施例46では、表面のバラつきが若干悪化する傾向が見られた。   From the comparison of Examples 37, 38, 40, 41, and 46, in the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the ratio of fibers having a fiber length of 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm. When the inclination was −3.0 or more and −0.5 or less, the variation in the surface when combined by surface coating was small, the strength was high, and the removal of the porous film was not confirmed. In Example 41 having an inclination of less than −3.0, there was a tendency for the strength and the dropout of the porous film to slightly decrease. In Example 46 where the inclination was greater than −0.5, the surface variation tended to deteriorate slightly.

実施例37、47〜50の比較から、フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5〜80質量%の場合、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔質膜の脱落も確認されなかった。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5質量%である実施例47では、表面のバラつきが若干大きくなる傾向が見られた。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が80質量%を超えた実施例50では、強度が若干低下する傾向が見られた。   From the comparison of Examples 37 and 47 to 50, when the content of the fibrillated lyocell fiber is 5 to 80% by mass, the surface variation when combined by surface coating is small, the strength is high, and the porosity No membrane loss was observed. In Example 47 in which the content of the fibrillated lyocell fiber was 5% by mass, the surface variation tended to be slightly increased. In Example 50 in which the content of the fibrillated lyocell fiber exceeded 80% by mass, the strength tended to decrease slightly.

一方、比較例11で得られたリチウム二次電池用基材は、フィブリル化したリヨセル繊維を含有しないため、表面のバラつきが発生し、多孔質膜の脱落度合いも、実施例37〜50より大きい結果となった。   On the other hand, since the base material for a lithium secondary battery obtained in Comparative Example 11 does not contain fibrillated lyocell fiber, surface unevenness occurs, and the degree of dropout of the porous membrane is also larger than those in Examples 37-50. As a result.

比較例12で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維を含有していないため、強度が低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例37〜50より大きい結果となった。   Since the base material for lithium secondary batteries obtained in Comparative Example 12 did not contain synthetic resin short fibers, the strength was low, and the degree of dropout of the porous membrane was also greater than Examples 37-50. .

また、実施例51で得られたリチウム二次電池用基材では、繊維長分布ヒストグラムにおける最大頻度ピークが0.0〜1.0mmの間から外れているため、表面のバラつきが発生し、多孔質膜の脱落度合いも、実施例37〜50より大きい結果となった。   Moreover, in the base material for lithium secondary batteries obtained in Example 51, since the maximum frequency peak in the fiber length distribution histogram deviates from between 0.0 and 1.0 mm, surface variation occurs, and the porous The degree of dropping off of the membrane was also greater than in Examples 37-50.

さらに、実施例52で得られたリチウム二次電池用基材は、1.0mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%より少ないため、強度も低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例37〜50より大きい結果となった。   Furthermore, the base material for a lithium secondary battery obtained in Example 52 has a low strength because the proportion of fibers having a fiber length of 1.0 mm or more is less than 10%, and the degree of dropping of the porous membrane is also carried out. Results were greater than Examples 37-50.

≪実施例53〜67、比較例13〜14≫
[フィブリル化したリヨセル繊維の物性値]
フィブリル化したリヨセル繊維について
(1)1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合:「1.00mm以上の繊維割合」、
(2)繊維長分布ヒストグラムにおける最大頻度ピークの繊維長:「最大頻度ピークの繊維長」、
(3)最大頻度ピーク以外のピークの繊維長:「第2ピークの繊維長」、
(4)ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度:「変法濾水度」、
を表8に示す。なお、フィブリル化したリヨセル繊維2A〜2Kは、フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径12μm、繊維長6mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて処理して作製した。
<< Examples 53 to 67, Comparative Examples 13 to 14 >>
[Physical properties of fibrillated lyocell fiber]
About fibrillated lyocell fiber (1) Ratio of fiber having fiber length of 1.00 mm or more: “fiber ratio of 1.00 mm or more”
(2) Maximum frequency peak fiber length in the fiber length distribution histogram: “maximum frequency peak fiber length”,
(3) Fiber length of peaks other than the maximum frequency peak: “fiber length of second peak”
(4) Freeness measured according to JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%: Water degree ",
Is shown in Table 8. In addition, the fibrillated lyocell fibers 2A to 2K were prepared by treating fibrillar lyocell single fibers (fiber diameter: 12 μm, fiber length: 6 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) using a double disc refiner.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例53〜67、比較例13
表9に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、未延伸PET系熱融着性短繊維を接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 53 to 67, Comparative Example 13
According to the number of parts shown in Table 9, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry is made up by a wet method using a circular paper machine, dried by a cylinder dryer at 130 ° C., unstretched PET-based heat-fusible short fibers are bonded to develop a nonwoven fabric strength, and the width is 50 cm. A non-woven fabric was prepared. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

比較例14
表9に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Comparative Example 14
According to the number of parts shown in Table 9, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 130 ° C. cylinder dryer to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

<評価>
実施例53〜67、比較例13〜14で得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表10に示した。
<Evaluation>
The base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 53 to 67 and Comparative Examples 13 to 14 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 10.

[基材の坪量]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
[Basis weight of base material]
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の塗布性]
作製したセパレータについて、任意の10か所の厚さ測定を実施し、次の基準で評価した。なお、厚さはJIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。
◎:厚さの差が、0.8μm以下である。
○:厚さの差が、0.8μmを超えて1μm以下である。
△:厚さの差が、1μmを超えて2μm以下である。
×:厚さの差が、2μmを超えている。
[Applicability of substrate]
About the produced separator, thickness measurement of arbitrary 10 places was implemented, and the following reference | standard evaluated. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured by the outside micrometer at the time of 5N load.
A: The difference in thickness is 0.8 μm or less.
○: The difference in thickness exceeds 0.8 μm and is 1 μm or less.
(Triangle | delta): The difference of thickness is 2 micrometers or less exceeding 1 micrometer.
X: The thickness difference exceeds 2 μm.

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(N)を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、次の基準で評価した。
◎:0.5N以上
○:0.4N以上0.5N未満
△:0.3N以上0.4N未満
×:0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load (N) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the smallest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 0.5N or more ○: 0.4N or more and less than 0.5N △: 0.3N or more and less than 0.4N ×: Less than 0.3N

[脱落の有無]
作製したセパレータについて、50mm幅×300mmの短冊状に切り揃え、直径10mmのポリテトラフルオロエチレン棒に巻き付けた時の多孔質膜の状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜の状態に変化がない。
○:多孔質膜の表面部分に剥がれは生じていない。
△:ひび割れが多孔質膜の厚み全体に広がっているが、剥がれは生じていない。
×:剥がれが生じている。
[Existence of dropout]
About the produced separator, it cut and aligned in 50 mm width x 300 mm strip shape, the state of the porous membrane when wound around a polytetrafluoroethylene rod having a diameter of 10 mm was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no change in the state of the porous membrane.
○: No peeling occurred on the surface portion of the porous membrane.
(Triangle | delta): Although the crack has spread over the whole thickness of the porous film, peeling has not arisen.
X: Peeling has occurred.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例53〜65で得られたリチウム二次電池用基材は、繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上であるため、緻密な構造を有し、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さいという良好な結果が得られた。   The base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 53 to 65 have a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm in the fiber length distribution histogram, and have a fiber length of 1.00 mm or more. Since the ratio of the fibers was 50% or more, a good result was obtained that the structure had a dense structure and the surface variation when combined by surface coating was small.

実施例53、56〜61の比較から、フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する場合、強度も高く、また、多孔質膜の脱落も確認されなかった。最大頻度ピーク以外のピークの繊維長が1.50mmより短い実施例56では、強度が若干低下する傾向が見られた。また、最大頻度ピーク以外のピークの繊維長が3.50mmより長い実施例61では、多孔質膜の脱落が若干悪化する傾向が見られた。   From the comparison of Examples 53 and 56 to 61, in the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, when having a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak, the strength is high, and the porosity is high. No membrane loss was observed. In Example 56, where the fiber length of the peak other than the maximum frequency peak is shorter than 1.50 mm, the strength tends to decrease slightly. Further, in Example 61 in which the fiber length of the peak other than the maximum frequency peak is longer than 3.50 mm, the tendency of the porous film falling off slightly deteriorated was observed.

実施例62〜65の比較から、フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5〜80質量%の場合、強度も高く、また、多孔質膜の脱落も確認されなかった。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5質量%である実施例62では、多孔質膜の脱落が若干悪化する傾向が見られた。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が80質量%を超えた実施例65では、強度が若干低下する傾向が見られた。   From the comparison of Examples 62 to 65, when the content of the fibrillated lyocell fiber was 5 to 80% by mass, the strength was high and the removal of the porous membrane was not confirmed. In Example 62 in which the content of fibrillated lyocell fiber was 5% by mass, the tendency of the porous membrane to drop off was slightly deteriorated. In Example 65 in which the content of the fibrillated lyocell fiber exceeded 80% by mass, the strength tended to decrease slightly.

一方、比較例13で得られたリチウム二次電池用基材は、フィブリル化したリヨセル繊維を含有しないため、表面のバラつきが発生し、多孔質膜の脱落度合いも、実施例53〜65より大きい結果となった。   On the other hand, since the base material for lithium secondary batteries obtained in Comparative Example 13 does not contain fibrillated lyocell fibers, the surface variation occurs, and the degree of dropout of the porous membrane is also larger than those in Examples 53 to 65. As a result.

比較例14で得られたリチウム二次電池用基材では、合成樹脂短繊維を含有していないため、強度が低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例53〜65より大きい結果となった。   In the base material for lithium secondary batteries obtained in Comparative Example 14, since the synthetic resin short fibers were not contained, the strength was low, and the degree of dropout of the porous film was also larger than Examples 53-65. .

また、実施例66で得られたリチウム二次電池用基材では、繊維長分布ヒストグラムにおける最大頻度ピークが0.00〜1.00mmの間から外れているため、表面のバラつきが発生し、多孔質膜の脱落度合いも、実施例53〜65より大きい結果となった。   Moreover, in the base material for lithium secondary batteries obtained in Example 66, since the maximum frequency peak in the fiber length distribution histogram is out of the range of 0.00 to 1.00 mm, the surface variation occurs, and the porous The degree of dropping of the membrane was also greater than in Examples 53-65.

さらに、実施例67で得られたリチウム二次電池用基材は、1.00mm以上の繊長を有する繊維の割合が50%より少ないため、強度も低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例53〜65より大きい結果となった。   Furthermore, the base material for a lithium secondary battery obtained in Example 67 has a low strength because the proportion of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is less than 50%, and the degree of dropping of the porous membrane is also carried out. Results greater than Examples 53-65.

≪実施例68〜85、比較例15〜19≫
フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて60回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維を作製した。これを、「FBC1」と表記する。
<< Examples 68 to 85, Comparative Examples 15 to 19 >>
Non-fibrillar lyocell single fibers (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) were repeatedly treated 60 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fibers. This is expressed as “FBC1”.

フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて75回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維を作製した。これを、「FBC2」と表記する。   Non-fibrillar lyocell single fibers (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) were repeatedly treated 75 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fibers. This is expressed as “FBC2”.

フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて110回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維を作製した。これを、「FBC3」と表記する。   Non-fibrillated lyocell fibers (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) were repeatedly treated 110 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fibers. This is expressed as “FBC3”.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例68、70、72、73、76〜81、比較例15
表11に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、熱融着性短繊維を熱接着又は湿熱接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 68, 70, 72, 73, 76-81, Comparative Example 15
In accordance with the number of parts shown in Table 11, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry is made up by a wet method using a circular paper machine, dried by a cylinder dryer at 120 ° C., and heat-bondable short fibers are bonded by heat or wet heat to develop non-woven fabric strength. A non-woven fabric was prepared. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例69
表11に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、熱融着性短繊維を熱接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次いで、200℃に加熱した直径1.2mの熱ロールに、速度20m/minで、不織布を接触させて熱処理した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 69
In accordance with the number of parts shown in Table 11, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry is made up by a wet method using a circular paper machine, dried by a cylinder dryer at 120 ° C., heat-bondable short fibers are thermally bonded to develop a nonwoven fabric strength, and a 50 cm wide nonwoven fabric is produced. Produced. Next, the nonwoven fabric was brought into contact with a heat roll having a diameter of 1.2 m heated to 200 ° C. at a speed of 20 m / min and heat-treated. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例71
表11に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、熱融着性短繊維を熱接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、75℃に加熱した直径1.2mの熱ロールを用い、圧力196N/cm、速度10m/minで加圧熱処理し、リチウム二次電池用基材とした。
Example 71
In accordance with the number of parts shown in Table 11, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry is made up by a wet method using a circular paper machine, dried by a cylinder dryer at 120 ° C., heat-bondable short fibers are thermally bonded to develop a nonwoven fabric strength, and a 50 cm wide nonwoven fabric is produced. Produced. Next, a heat roll having a diameter of 1.2 m heated to 75 ° C. was subjected to pressure heat treatment at a pressure of 196 N / cm 2 and a speed of 10 m / min to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例74、75、84、85、比較例18
表11に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、140℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、熱融着性短繊維を熱接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 74, 75, 84, 85, Comparative Example 18
In accordance with the number of parts shown in Table 11, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry is made up by a wet method using a circular paper machine, dried by a cylinder dryer at 140 ° C., heat-bondable short fibers are thermally bonded to develop a nonwoven fabric strength, and a 50 cm wide nonwoven fabric is produced. Produced. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例82、比較例16、19
表11に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、110℃のシリンダードライヤーによって、熱融着性短繊維を熱接着させることなく乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 82, Comparative Examples 16 and 19
In accordance with the number of parts shown in Table 11, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a cylinder dryer at 110 ° C. without thermally bonding the heat-fusible short fibers to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例83、比較例17
表11に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、110℃のシリンダードライヤーによって、熱融着性短繊維を熱接着させることなく乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、230℃に加熱した直径1.2mの熱ロールを用い、圧力196N/cm、速度10m/minで加圧熱処理し、熱融着性短繊維を熱接着させ、リチウム二次電池用基材とした。
Example 83, Comparative Example 17
In accordance with the number of parts shown in Table 11, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a cylinder dryer at 110 ° C. without thermally bonding the heat-fusible short fibers to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, using a heat roll having a diameter of 1.2 m heated to 230 ° C., pressure heat treatment is performed at a pressure of 196 N / cm 2 and a speed of 10 m / min to thermally bond the heat-fusible short fibers, and for lithium secondary batteries A substrate was used.

<評価>
実施例68〜85、比較例15〜19で得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表12に示した。
<Evaluation>
The lithium secondary battery base materials obtained in Examples 68 to 85 and Comparative Examples 15 to 19 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 12.

[基材の坪量]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
[Basis weight of base material]
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[基材の引張強度]
基材を、50mm幅、200mm長の短冊状に5本以上切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)の試料ツカミで試料の両端を100mm間隔であけて挟み、上端を100mm/minの一定速度で切断するまで引き上げて行き、この時の最大荷重を計測し、これを引張強度とし、次の基準で評価した。
◎:19.6N/50mm以上
○:11.8N/50mm以上19.6N/50mm未満
△:9.8N/50mm以上11.8N/50mm未満
×:9.8N/50mm未満
[Tensile strength of substrate]
Five or more substrates were cut and arranged in a strip shape having a width of 50 mm and a length of 200 mm. The test piece is sandwiched at 100 mm intervals between sample ends with a sample knob of a desktop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the upper end is cut at a constant speed of 100 mm / min. The maximum load at this time was measured, this was taken as the tensile strength, and evaluated according to the following criteria.
A: 19.6 N / 50 mm or more ○: 11.8 N / 50 mm or more and less than 19.6 N / 50 mm Δ: 9.8 N / 50 mm or more and less than 11.8 N / 50 mm ×: Less than 9.8 N / 50 mm

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(g)を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、下記の基準で評価した。
◎ :1.0N以上
○ :0.8N以上1.0N未満
○△:0.5N以上0.8N未満
△ :0.3N以上0.5N未満
× :0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load (g) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the lowest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 1.0N or more ○: 0.8N or more and less than 1.0N ○ △: 0.5N or more and less than 0.8N △: 0.3N or more and less than 0.5N ×: Less than 0.3N

[基材の熱収縮率]
基材を、100mm幅、150mm長に切り揃えた。試験片をガラス板に載せ、長さ方向に直角な2辺をクリップで挟んで固定し、150℃に設定した恒温乾燥機の中に3時間静置した。幅方向の寸法を測定し、元の寸法に対する収縮による寸法変化の割合を求め、熱収縮率(%)とし、下記の基準で評価した。
◎:熱収縮率が1.5%未満
○:1.5%以上2.0%未満
△:○、2.0%以上2.5%未満
×:2.5%以上
[Heat shrinkage of substrate]
The substrate was cut into a 100 mm width and a 150 mm length. The test piece was placed on a glass plate, fixed by sandwiching two sides perpendicular to the length direction with a clip, and allowed to stand in a constant temperature dryer set at 150 ° C. for 3 hours. The dimension in the width direction was measured, the ratio of dimensional change due to shrinkage relative to the original dimension was determined, and the heat shrinkage rate (%) was evaluated according to the following criteria.
◎: Thermal shrinkage rate is less than 1.5% ○: 1.5% or more and less than 2.0% △: ○, 2.0% or more and less than 2.5% ×: 2.5% or more

[基材の耐摩耗性]
基材の繊維脱落や毛羽立ちを耐摩耗性として検討を行った。基材を20mm幅、50mm長に切り揃えた。次に、切り揃えた基材を学振型摩擦堅牢度試験機(商品名:AB−301、テスター産業社製)にセットし、試験用布(綿100%の黒布、ビリケンモス(登録商標))を摩耗治具にセット後、基材に摩耗治具を載置し、自重(1.96N)をかけた状態で、距離120mmを毎分30往復する速度で5往復させて試験を行った。なお、試験は、各試料において、1回ずつとした。試験終了後、試験箇所を目視にて観察し、下記基準で評価した。
○:5回往復させた後、試験用布への繊維取られや毛羽立ちが見られないもの。
△:5回往復させた後、試験用布への繊維取られや毛羽立ちがやや見られるが、実用上問題のないもの。
×:5回往復させた後、試験用布への繊維取られや毛羽立ちが見られ、実用上問題のあるもの。
[Abrasion resistance of substrate]
The fiber loss and fluffing of the substrate were examined as wear resistance. The base material was cut to 20 mm width and 50 mm length. Next, the trimmed base material is set in a Gakushin friction fastness tester (trade name: AB-301, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), and a test cloth (100% cotton black cloth, Billiken Moss (registered trademark)) ) Was set on the wear jig, and then the wear jig was placed on the base material, and the test was performed by reciprocating 5 times at a speed of 30 reciprocations at a distance of 120 mm with a self weight (1.96 N) applied. . The test was performed once for each sample. After completion of the test, the test location was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: No fiber picked up or fuzzed after being reciprocated five times.
[Delta]: After being reciprocated five times, fibers on the test cloth and fluff are slightly seen, but there is no practical problem.
X: After having been reciprocated five times, fibers are removed from the test cloth and fluffing is found, which is problematic in practice.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の塗布性]
作製したセパレータについて、任意の10か所の厚さ測定を実施し、次の基準で評価した。なお、厚さはJIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。
◎:厚さの差が、0.8μm以下である。
○:厚さの差が、0.8μmを超えて1μm以下である。
△:厚さの差が、1μmを超えて2μm以下である。
×:厚さの差が、2μmを超えている。
[Applicability of substrate]
About the produced separator, thickness measurement of arbitrary 10 places was implemented, and the following reference | standard evaluated. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured by the outside micrometer at the time of 5N load.
A: The difference in thickness is 0.8 μm or less.
○: The difference in thickness exceeds 0.8 μm and is 1 μm or less.
(Triangle | delta): The difference of thickness is 2 micrometers or less exceeding 1 micrometer.
X: The thickness difference exceeds 2 μm.

[脱落の有無]
作製したセパレータについて、50mm幅×300mmの短冊状に切り揃え、直径10mmのポリテトラフルオロエチレン棒に巻き付けた時の多孔質膜の状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜の状態に変化がない。
○:多孔質膜の表面部分に剥がれは生じていない。
△:ひび割れが多孔質膜の厚み全体に広がっているが、剥がれは生じていない。
×:剥がれが生じている。
[Existence of dropout]
About the produced separator, it cut and aligned in 50 mm width x 300 mm strip shape, the state of the porous membrane when wound around a polytetrafluoroethylene rod having a diameter of 10 mm was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no change in the state of the porous membrane.
○: No peeling occurred on the surface portion of the porous membrane.
(Triangle | delta): Although the crack has spread over the whole thickness of the porous film, peeling has not arisen.
X: Peeling has occurred.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例68〜81で作製したリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有し、合成樹脂短繊維の少なくとも1種として、熱融着成分及び非熱融着成分からなる芯鞘型熱融着性短繊維を含有した不織布からなっているため、緻密な構造を形成し、その構造を損なうことなく、繊維間が熱接着されていることから、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さいという良好な結果が得られた。また、機械的強度が高く、150℃において熱収縮が小さく、熱寸法安定性に優れた結果が得られた。   The base materials for lithium secondary batteries produced in Examples 68 to 81 contain a synthetic resin short fiber and a fibrillated lyocell fiber as essential components, and as at least one kind of the synthetic resin short fiber, a heat fusion component and Because it consists of a non-woven fabric containing core-sheath-type heat-fusible short fibers made of non-heat-sealing components, it forms a dense structure and the fibers are thermally bonded without damaging the structure. Good results were obtained in that the surface variation when composited by surface coating was small. Moreover, the mechanical strength was high, the heat shrinkage was small at 150 ° C., and the thermal dimensional stability was excellent.

実施例68、72及び74の比較並びに実施例70、73及び75の比較から、芯鞘型熱融着性短繊維の芯部にポリエチレンテレフタレートを使用することにより、基材の熱寸法安定性が高くなる傾向が見られた。また、実施例68及び72の比較並びに実施例70及び73の比較から、芯鞘型熱融着性短繊維の鞘部にポリエステル共重合体を用いると、基材の機械的強度が高くなる傾向が見られた。   From the comparison of Examples 68, 72 and 74 and the comparison of Examples 70, 73 and 75, the use of polyethylene terephthalate for the core of the core-sheath-type heat-fusible short fiber can improve the thermal dimensional stability of the substrate. There was a tendency to increase. From the comparison between Examples 68 and 72 and the comparison between Examples 70 and 73, when a polyester copolymer is used for the sheath portion of the core-sheath-type heat-fusible short fiber, the mechanical strength of the base material tends to increase. It was observed.

実施例68及び69の比較並びに実施例70及び71の比較から、熱処理を施すことにより、機械的強度が高くなる傾向が見られた。   From the comparison between Examples 68 and 69 and the comparison between Examples 70 and 71, there was a tendency that the mechanical strength was increased by the heat treatment.

実施例70、76、77及び78の比較から、合成樹脂短繊維を構成する樹脂がポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂またはポリオレフィン系樹脂であると、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく強度も高く、また、多孔膜の脱落も確認されなかった。   From the comparison of Examples 70, 76, 77, and 78, when the resin constituting the synthetic resin short fiber is a polyester resin, an acrylic resin, or a polyolefin resin, there is a variation in the surface when combined by surface coating. It was small and high in strength, and no falling off of the porous membrane was confirmed.

実施例82及び比較例19で作製したリチウム二次電池用基材は、繊維間が熱接着されていないことから、実施例68〜81と比較して、摩擦試験の結果がやや劣るものであった。そのため、表面塗工の際に繊維の脱落や毛羽立ちが発生し、表面のバラつきが大きくなる結果となった。また、機械的強度も低い結果となった。   The base material for a lithium secondary battery produced in Example 82 and Comparative Example 19 was somewhat inferior in the result of the friction test as compared with Examples 68 to 81 because the fibers were not thermally bonded. It was. For this reason, fibers were dropped or fluffed during surface coating, resulting in increased surface variation. Also, the mechanical strength was low.

熱融着性短繊維として未延伸ポリエチレンテレフタレート短繊維又はポリオレフィン系分割型複合繊維を用いて作製した実施例83〜85のリチウム二次電池用基材は、熱融着の際に熱融着性短繊維の繊維形状が喪失することにより、基材の緻密性が低下し、実施例68〜81と比較して、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきがやや大きくなる結果となった。   The base materials for lithium secondary batteries of Examples 83 to 85 manufactured using unstretched polyethylene terephthalate short fibers or polyolefin-based split composite fibers as the heat-fusible short fibers were heat-fusible during heat-sealing. Loss of the fiber shape of the short fibers resulted in a decrease in the density of the base material, resulting in a slightly larger variation in the surface when combined by surface coating than in Examples 68 to 81. .

比較例15〜18で作製したリチウム二次電池用基材は、フィブリル化したリヨセル繊維を含有していないため、熱寸法安定性に劣り、表面のバラつきが大きく、多孔膜の脱落度合いも実施例より大きい結果となった。   Since the base materials for lithium secondary batteries prepared in Comparative Examples 15 to 18 do not contain fibrillated lyocell fibers, the thermal dimensional stability is inferior, the surface variation is large, and the degree of dropping of the porous film is also an example. Greater results.

≪実施例86〜108、比較例20〜23≫
フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて75回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維2を作製した。
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Non-fibrillar lyocell fiber (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) was repeatedly treated 75 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fiber 2.

Figure 2011046066
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実施例86
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 86
Add a paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) of amphoteric polyacrylamide resin to the pulper to add 2 parts to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例87
パルパーにカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)705)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 87
A paper strength enhancer of cationic polyacrylamide resin (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 705) is added to the pulper so that it becomes 2 parts per 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例88
パルパーにカチオン澱粉系の紙力増強剤(星光PMC社製、商品名:DD4280)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 88
After adding and dispersing a cationic starch-based paper strength enhancer (trade name: DD4280, manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) to pulper so as to be 2 parts with respect to 100 parts of fibrillated lyocell fiber, Table 13 shows. According to the number of blending parts, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例89
パルパーにグァーガム紙力増強剤(メイホールケミカル社製、商品名:メイプロイド2066)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 89
The composition shown in Table 13 was added to the pulper after adding and dispersing the guar gum paper strength enhancer (trade name: Mayproid 2066, manufactured by Mayhall Chemical Co., Ltd.) to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. According to the number of parts, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例90
パルパーにα化馬鈴薯澱粉紙力増強剤(敷島スターチ社製、商品名:マーメイド(登録商標)M−300)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 90
Alpha pulped potato starch strength enhancer (manufactured by Shikishima Starch Co., Ltd., trade name: Mermaid (registered trademark) M-300) was added to the pulper and dispersed to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. Thereafter, the raw materials were mixed together in accordance with the number of blending parts shown in Table 13, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例91
パルパーにアクリル酸エステル系ラテックス系紙力増強剤(日本ゼオン社製、商品名:Nipol(登録商標) Lx854E)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 91
An acrylic ester latex paper strength enhancer (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name: Nipol (registered trademark) Lx854E) was added to the pulper so as to be 2 parts per 100 parts of fibrillated lyocell fiber and dispersed. Thereafter, the raw materials were mixed together in accordance with the number of blending parts shown in Table 13, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例92
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1810)フィブリル化したリヨセル繊維100部に対して1.5部となるように添加し、分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。円網手前の配管で両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1280)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.5部となるように添加した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 92
Paper strength enhancer of amphoteric polyacrylamide resin (manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1810) is added to the pulper so as to be 1.5 parts with respect to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. 0.5 parts relative to 100 parts of lyocell fiber fibrillated with amphoteric polyacrylamide resin paper strength enhancer (trade name: Polystron (registered trademark) 1280) in the pipe before the circular net It added so that it might become. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例93
パルパーにカチオン澱粉(星光PMC社製、商品名:DD4280)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して1.5部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。円網手前の配管で両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1280)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.5部となるように添加した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 93
After adding and dispersing a cation starch (trade name: DD4280 manufactured by Seiko PMC Co., Ltd.) to the pulper so as to be 1.5 parts with respect to 100 parts of the fibrillated lyocell fiber, according to the number of parts shown in Table 13, The raw materials were mixed together and disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. 0.5 parts relative to 100 parts of lyocell fiber fibrillated with amphoteric polyacrylamide resin paper strength enhancer (trade name: Polystron (registered trademark) 1280) in the pipe before the circular net It added so that it might become. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例94
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.01部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 94
A paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) made of amphoteric polyacrylamide resin is added to the pulper so as to be 0.01 part with respect to 100 parts of lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例95
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.1部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 95
Paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) of amphoteric polyacrylamide resin is added to the pulper so that it becomes 0.1 part with respect to 100 parts of lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例96
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して1部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 96
A paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) of amphoteric polyacrylamide resin is added to the pulper so that it becomes 1 part with respect to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例97
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して5部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 97
A paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) of amphoteric polyacrylamide resin is added to the pulper so that it becomes 5 parts with respect to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例98
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して10部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 98
A paper strength enhancer of an amphoteric polyacrylamide resin (manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) is added to the pulper so as to be 10 parts with respect to 100 parts of the fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例99
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して20部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 99
A paper strength enhancer of an amphoteric polyacrylamide resin (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) is added to the pulper so that it becomes 20 parts with respect to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例100
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して25部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 100
A paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) of amphoteric polyacrylamide resin is added to the pulper so that it becomes 25 parts with respect to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例101
表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げた後、両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)のフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部になるように調製した希釈溶液をスプレー噴霧し、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 101
According to the number of parts shown in Table 13, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. After making this papermaking slurry by a wet method using a circular paper machine, an amphoteric polyacrylamide resin paper strength enhancer (trade name: Polystron (registered trademark) 1250, manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.) A diluted solution prepared so as to be 2 parts per 100 parts of fibrillated lyocell fiber was sprayed and dried by a cylinder dryer at 120 ° C. to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例102〜104
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 102-104
Add a paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) of amphoteric polyacrylamide resin to the pulper to add 2 parts to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. The papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 130 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例105〜108、比較例20
表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 105-108, Comparative Example 20
According to the number of parts shown in Table 13, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. The papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 130 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

比較例21
100部のフィブリル化したリヨセル繊維2をパルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(2%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、110℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Comparative Example 21
100 parts of fibrillated lyocell fiber 2 was disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (2% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried with a cylinder dryer at 110 ° C. to produce a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

比較例22
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をPET系繊維100質量部に対して2部となるように添加して分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Comparative Example 22
A paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) of an amphoteric polyacrylamide resin is added to the pulper so as to be 2 parts with respect to 100 parts by mass of the PET fiber. After that, according to the number of blending parts shown in Table 13, the raw materials were mixed together, disaggregated in the pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

比較例23
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1250)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して2部となるように添加して分散した後、100部のフィブリル化したリヨセル繊維2を、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(2%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、110℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Comparative Example 23
Add a paper strength enhancer (made by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Polystron (registered trademark) 1250) of amphoteric polyacrylamide resin to the pulper to add 2 parts to 100 parts of fibrillated lyocell fiber. After dispersion, 100 parts of fibrillated lyocell fiber 2 was disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (2% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried with a cylinder dryer at 110 ° C. to produce a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

<評価>
実施例86〜108、比較例20〜23で得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表14に示した。
<Evaluation>
The base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 86 to 108 and Comparative Examples 20 to 23 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 14.

[基材の坪量]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
[Basis weight of base material]
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の塗布性]
作製したセパレータについて、任意の10か所の厚さ測定を実施し、次の基準で評価した。なお、厚さはJIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。
◎:厚さの差が、0.8μm以下である。
○:厚さの差が、0.8μmを超えて1μm以下である。
△:厚さの差が、1μmを超えて2μm以下である。
×:厚さの差が、2μmを超えている。
[Applicability of substrate]
About the produced separator, thickness measurement of arbitrary 10 places was implemented, and the following reference | standard evaluated. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured by the outside micrometer at the time of 5N load.
A: The difference in thickness is 0.8 μm or less.
○: The difference in thickness exceeds 0.8 μm and is 1 μm or less.
(Triangle | delta): The difference of thickness is 2 micrometers or less exceeding 1 micrometer.
X: The thickness difference exceeds 2 μm.

[基材の引張強度]
基材を、50mm幅、200mm長の短冊状に5本以上切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)の試料ツカミで試料の両端を100mm間隔であけて挟み、上端を100mm/minの一定速度で切断するまで引き上げて行き、この時の最大荷重を計測し、これを引張強度とし、次の基準で評価した。
<判定基準>
◎:19.6N/50mm以上
○:11.8N/50mm以上19.6N/50mm未満
△:9.8N/50mm以上11.8N/50mm未満
×:9.8N/50mm未満
[Tensile strength of substrate]
Five or more substrates were cut and arranged in a strip shape having a width of 50 mm and a length of 200 mm. The test piece is sandwiched at 100 mm intervals between sample ends with a sample knob of a desktop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the upper end is cut at a constant speed of 100 mm / min. The maximum load at this time was measured, this was taken as the tensile strength, and evaluated according to the following criteria.
<Criteria>
A: 19.6 N / 50 mm or more ○: 11.8 N / 50 mm or more and less than 19.6 N / 50 mm Δ: 9.8 N / 50 mm or more and less than 11.8 N / 50 mm x: less than 9.8 N / 50 mm

[脱落の有無]
作製したセパレータについて、50mm幅×300mmの短冊状に切り揃え、直径10mmのポリテトラフルオロエチレン棒に巻き付けた時の多孔質膜の状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜の状態に変化がない。
○:多孔質膜の表面部分に剥がれは生じていない。
△:ひび割れが多孔質膜の厚み全体に広がっているが、剥がれは生じていない。
×:剥がれが生じている。
[Existence of dropout]
About the produced separator, it cut and aligned in 50 mm width x 300 mm strip shape, the state of the porous membrane when wound around a polytetrafluoroethylene rod having a diameter of 10 mm was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no change in the state of the porous membrane.
○: No peeling occurred on the surface portion of the porous membrane.
(Triangle | delta): Although the crack has spread over the whole thickness of the porous film, peeling has not arisen.
X: Peeling has occurred.

[基材の耐摩耗性]
基材の繊維脱落や毛羽立ちを耐摩耗性として検討を行った。基材を20mm幅、50mm長に切り揃えた。次に、切り揃えた基材を学振型摩擦堅牢度試験機(商品名:AB−301、テスター産業社製)にセットし、綿100%の黒布(ビリケンモス)を摩耗治具にセット後、基材に摩耗治具を載置し、自重(1.96N)をかけた状態で、距離120mmを毎分30往復する速度で5往復させて試験を行った。なお、試験は、各試料において、1回ずつとした。試験終了後、試験箇所を目視にて観察し、次の基準で評価した。
○:5回往復させた後、試験用布への繊維取られや毛羽立ちが見られないもの。
△:5回往復させた後、試験用布への繊維取られや毛羽立ちがやや見られるが、実用上問題のないもの。
×:5回往復させた後、試験用布への繊維取られや毛羽立ちが見られ、実用上問題のあるもの。
[Abrasion resistance of substrate]
The fiber loss and fluffing of the substrate were examined as wear resistance. The base material was cut to 20 mm width and 50 mm length. Next, the cut base material is set on a Gakushin type friction fastness tester (trade name: AB-301, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.), and a 100% cotton black cloth (Birikenmos) is set on a wear jig. The test was carried out by placing the wear jig on the base material and reciprocating 5 times at a speed of 30 reciprocations per minute at a distance of 120 mm while applying its own weight (1.96 N). The test was performed once for each sample. After completion of the test, the test location was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: No fiber picked up or fuzzed after being reciprocated five times.
[Delta]: After being reciprocated five times, fibers on the test cloth and fluff are slightly seen, but there is no practical problem.
X: After having been reciprocated five times, fibers are removed from the test cloth and fluffing is found, which is problematic in practice.

Figure 2011046066
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実施例86〜104で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維と紙力増強剤とを含有する不織布からなっているため、耐摩耗性に優れ、塗工時の摩擦による毛羽立ちや繊維の脱落を抑制することが可能となる。このため、表面平滑性に優れ、多孔膜の脱落等が起こりにくい均一性の高いセパレータを得ることが可能となった。また、塗工適性の向上だけでなく、引張強度も向上した。実施例86〜91より、紙力増強剤として、合成高分子、半合成高分子、植物性ガム、澱粉を使用したものは、塗布平滑性や多孔膜の脱落や耐摩耗性といった塗工適性の改善や引張強度の向上が見られたが、さらに、両性又はカチオン性のポリアクリルアミド系樹脂を使用した場合において、より良好な結果が得られた。   Since the base material for lithium secondary batteries obtained in Examples 86 to 104 is composed of a nonwoven fabric containing synthetic resin short fibers, fibrillated lyocell fibers and paper strength enhancer, it has excellent wear resistance. It is possible to suppress fuzz and fiber dropping due to friction during coating. For this reason, it has become possible to obtain a highly uniform separator that is excellent in surface smoothness and that does not easily cause the porous film to fall off. In addition to improving the coating suitability, the tensile strength was also improved. From Examples 86 to 91, those using synthetic polymers, semi-synthetic polymers, vegetable gums, and starch as paper strength enhancers have coating suitability such as coating smoothness, removal of porous membranes and wear resistance. Although improvement and improvement in tensile strength were observed, more favorable results were obtained when amphoteric or cationic polyacrylamide resins were used.

実施例86、実施例94〜100の結果から、紙力増強剤の含有量がフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.01〜20質量部の場合、繊維の凝集が起こりにくく、紙力増強剤による繊維間のネットワークが十分に広がるため、繊維の脱落や毛羽立ちが抑制され、複合化した際に均一性の高い表面を得ることができる。また、引張強度も向上した。実施例86、実施例95〜97から、フィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.1〜5質量部の紙力増強剤を添加した場合、さらに引張強度が強く、耐摩耗性に優れた基材を得ることができた。   From the results of Example 86 and Examples 94 to 100, when the content of the paper strength enhancer is 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fibrillated lyocell fiber, fiber aggregation hardly occurs, and the paper strength Since the network between fibers by the enhancer is sufficiently widened, fiber dropping and fluffing are suppressed, and a highly uniform surface can be obtained when combined. Also, the tensile strength was improved. From Example 86 and Examples 95 to 97, when 0.1 to 5 parts by mass of a paper strength enhancer was added to 100 parts of fibrillated lyocell fiber, the tensile strength was further strong and the wear resistance was excellent. A substrate could be obtained.

実施例86及び101から、抄造スラリーに添加する内添で紙力増強剤を含有させても、不織布に後添加する外添で紙力増強剤を含有させても、ともに好ましいが、紙力増強剤が均一に分散して、フィブリル化したリヨセル繊維に均一に吸着することから、内添の方がさらに好ましい結果を得た。   From Examples 86 and 101, it is preferable to add a paper strength enhancer by internal addition to the papermaking slurry, or to add a paper strength enhancer by external addition to the nonwoven fabric. Since the agent was uniformly dispersed and uniformly adsorbed on the fibrillated lyocell fiber, the internal addition gave a more preferable result.

一方、比較例21及び23は、合成樹脂短繊維を含まないため、フィブリル化したリヨセル繊維が部分的に網に取られてしまい、表面平滑性が低いことから、複合化した際の表面のバラつきが大きかった。比較例20及び22は、フィブリル化したリヨセル繊維を含まないため、緻密性が低く、表面平滑性が低いことから、複合化した際の表面のバラつきが大きかった。また、フィブリル化したリヨセル繊維を含んでいない比較例20では、紙力増強剤がフィブリル化したリヨセル繊維と吸着できず、比較例22と比較して、引張強度の増加も見られなかった。実施例105〜108は、紙力増強剤を含まないため、繊維の脱落や毛羽立ちの抑制程度がやや劣り、複合化の際に繊維の脱落が発生気味となった。実施例105〜108は、実施例86、102〜104と比較して、引張強度、耐摩耗性ともにやや劣る結果となった。   On the other hand, since Comparative Examples 21 and 23 do not contain synthetic resin short fibers, the fibrillated lyocell fibers are partially taken up by the net, and the surface smoothness is low. Was big. Since Comparative Examples 20 and 22 did not contain fibrillated lyocell fiber, the denseness was low and the surface smoothness was low, so the surface variation when combined was large. Further, in Comparative Example 20 which did not contain fibrillated lyocell fiber, the paper strength enhancer could not adsorb with fibrillated lyocell fiber, and no increase in tensile strength was observed as compared with Comparative Example 22. Since Examples 105-108 did not contain a paper strength enhancer, the degree of suppression of fiber dropout and fluffing was slightly inferior, and fiber dropout seemed to occur during compounding. In Examples 105-108, both tensile strength and wear resistance were slightly inferior to Examples 86, 102-104.

≪実施例109〜140、比較例24〜36≫ << Examples 109 to 140, Comparative Examples 24 to 36 >>

実施例109〜116、119〜127、129〜140、比較例24、28、32
表15に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、210℃に加熱した金属ロールに両面を接触させて熱処理し、さらにスーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 109-116, 119-127, 129-140, Comparative Examples 24, 28, 32
According to the number of blending parts shown in Table 15, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, both surfaces were brought into contact with a metal roll heated to 210 ° C., heat-treated, and further subjected to supercalendering to obtain a lithium secondary battery substrate.

実施例117、118、128、比較例25、26、29、30、33〜36
表15に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって、乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 117, 118, 128, Comparative Examples 25, 26, 29, 30, 33-36
According to the number of blending parts shown in Table 15, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

比較例27
表15に示した配合部数に従って、原料をパルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄造を行ったが、フィブリル化全芳香族ポリアミド繊維に結着力がないため、基材を作製することができなかった。
Comparative Example 27
According to the number of parts shown in Table 15, the raw material was disaggregated in the water of a pulper, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. The papermaking slurry was made by a wet method using a circular paper machine, but the base material could not be prepared because the fibrillated wholly aromatic polyamide fiber had no binding force.

比較例31
表15に示した配合部数に従って、原料をパルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄造を行ったが、フィブリル化アクリルアミド繊維に結着力がないため、基材を作製することができなかった。
Comparative Example 31
According to the number of parts shown in Table 15, the raw material was disaggregated in the water of a pulper, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. The papermaking slurry was made by a wet method using a circular paper machine, but the base material could not be produced because the fibrillated acrylamide fiber had no binding force.

Figure 2011046066
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<評価>
実施例109〜140、比較例24〜36で得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表16に示した。
<Evaluation>
The lithium secondary battery base materials obtained in Examples 109 to 140 and Comparative Examples 24 to 36 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 16.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[基材の密度]
JIS C2111に準拠して密度を測定した。
[Base material density]
The density was measured according to JIS C2111.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[塗工性]
セパレータの製造工程において、塗工性を下記の基準で評価した。
○:基材が破断する不具合や塗工の際に基材表面の繊維が抜けてロールが汚れる不具合等がなく塗工できた。
△:基材の破断やロール汚れが生じたが、その発生頻度が少なく塗工できた。
×:基材の破断やロール汚れが頻発して、塗工性に支障を来たした。
[Coating properties]
In the manufacturing process of the separator, the coatability was evaluated according to the following criteria.
○: The coating could be carried out without any problems such as breakage of the base material or defects in which the fiber on the surface of the base material was pulled out and the roll became dirty.
Δ: Breakage of the substrate and roll contamination occurred, but the occurrence frequency was low and coating was possible.
X: Breaking of the base material and roll contamination occurred frequently, which hindered coating properties.

[裏抜け]
セパレータの製造工程において、裏抜けを次の基準で評価した。
○:塗液が、基材を全く裏抜けしない。
△:若干裏抜けしたが、基材の裏面が塗工装置のロールに貼りつくなどの支障がない。
×:裏抜けして、基材の裏面がロールに貼りついて、円滑な塗工ができないなどの支障を来たした。
[Back-through]
In the manufacturing process of the separator, the strike-through was evaluated according to the following criteria.
○: The coating liquid does not penetrate the substrate at all.
Δ: Slightly penetrated, but there is no problem such that the back surface of the base material sticks to the roll of the coating apparatus.
X: It slipped through and the back surface of the base material stuck to the roll, causing problems such as inability to perform smooth coating.

[耐熱性]
基材を200mm巾×200mm長さに切り、200℃の恒温乾燥機に3時間静置し、巾方向及び長さ方向の収縮率を算出し、その平均値を示した。
[Heat-resistant]
The base material was cut into 200 mm width × 200 mm length, and allowed to stand in a constant temperature dryer at 200 ° C. for 3 hours, the shrinkage in the width direction and the length direction was calculated, and the average value was shown.

[耐デンドライト性]
基材の片面に金属リチウム箔を、基材の反対側に正極を配置して積層し、電解液を注入してラミネートセルを100個ずつ作製した。0.5mA/cmで3.6Vまで定電流充電し、さらに3.6Vを24時間印加し、過充電した。この過充電中に異常電流が流れた場合を内部短絡したと見なし、過充電を中止し、ラミネートセルを開封してリチウムデンドライトの発生状態を確認した。過充電により、リチウムデンドライトが発生して基材を貫通したセルの割合を示した。この割合が少ないほど、耐デンドライト性に優れることを意味する。正極には、活物質のコバルト酸リチウム、導電助剤のアセチレンブラック、結着剤のポリフッ化ビニリデンを質量比率で90:5:5に混合したスラリーをアルミ集電体に塗布したものを用いた。電解液としては、LiPFを1mol/l溶解させた混合溶液を使用した。混合溶液は、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを質量比率で3:7としたものである。
[Dendrite resistance]
A metal lithium foil was placed on one side of the base material and a positive electrode was placed on the opposite side of the base material and laminated, and an electrolyte was injected to prepare 100 laminate cells. The battery was charged at a constant current of up to 3.6 V at 0.5 mA / cm 2 and further overcharged by applying 3.6 V for 24 hours. The case where an abnormal current flowed during this overcharge was regarded as an internal short circuit, the overcharge was stopped, the laminate cell was opened, and the generation state of lithium dendrite was confirmed. The ratio of the cell which lithium dendrite generate | occur | produced by overcharge and penetrated the base material was shown. It means that it is excellent in dendrite resistance, so that this ratio is small. The positive electrode used was a slurry in which an active material lithium cobaltate, a conductive auxiliary agent acetylene black, and a binder polyvinylidene fluoride mixed in a mass ratio of 90: 5: 5 were applied to an aluminum current collector. . As the electrolytic solution, a mixed solution in which 1 mol / l of LiPF 6 was dissolved was used. The mixed solution is ethylene carbonate and diethyl carbonate in a mass ratio of 3: 7.

[表面平滑性]
セパレータについて、任意の10か所の厚みを測定し、その標準偏差(μm)を算出し、表面平滑性の指標とした。標準偏差の値が小さいほど、表面平滑性に優れている。
[Surface smoothness]
About the separator, the thickness of arbitrary 10 places was measured, the standard deviation (micrometer) was computed, and it was set as the parameter | index of surface smoothness. The smaller the standard deviation value, the better the surface smoothness.

[電解液保持率]
セパレータについて、100mm幅×100mmに切り揃え、電解液に1分間浸漬した後、1分間吊るして余剰電解液を切り、セパレータの質量W1を測定した。W1から電解液を保持させる前のセパレータの質量W0を差し引いて得られる値W2をW0で除して100倍した値を電解液保持率(%)とした。電解液としては、LiPFを1mol/l溶解させた混合溶液を使用した。混合溶液は、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを質量比率で3:7としたものである。
[Electrolytic solution retention]
The separator was cut to 100 mm width × 100 mm, immersed in the electrolyte solution for 1 minute, suspended for 1 minute to cut off the excess electrolyte solution, and the mass W1 of the separator was measured. The value obtained by subtracting the mass W0 of the separator before holding the electrolytic solution from W1 and dividing the value W2 by W0 and multiplying by 100 was defined as the electrolytic solution retention rate (%). As the electrolytic solution, a mixed solution in which 1 mol / l of LiPF 6 was dissolved was used. The mixed solution is ethylene carbonate and diethyl carbonate in a mass ratio of 3: 7.

Figure 2011046066
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実施例109〜127、130〜140のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化耐熱性繊維、合成樹脂短繊維、フィブリル化したリヨセル繊維を含有する湿式不織布からなるため、耐熱性と耐デンドライト性に優れており、フィラー粒子を含有する塗液の裏抜けが抑制され、塗工面の表面平滑性が良く、電解液保持率が高かった。実施例113〜116、134を比較すると、実施例113及び134のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化耐熱性繊維がフィブリル化全芳香族ポリアミド繊維又はフィブリル化アクリル繊維であるため、それ以外のフィブリル化耐熱性繊維を用いた実施例114〜116のリチウム二次電池用基材よりも耐熱性に優れていた。   Since the base materials for lithium secondary batteries of Examples 109 to 127 and 130 to 140 are made of wet nonwoven fabric containing fibrillated heat resistant fibers, synthetic resin short fibers, and fibrillated lyocell fibers, heat resistance and dendrite resistance The coating solution containing the filler particles was prevented from seeping through, the surface smoothness of the coated surface was good, and the electrolyte solution retention rate was high. When Examples 113 to 116 and 134 are compared, the base materials for the lithium secondary batteries of Examples 113 and 134 are fibrillated heat-resistant fibers that are fibrillated wholly aromatic polyamide fibers or fibrillated acrylic fibers. The heat resistance was superior to the base materials for lithium secondary batteries of Examples 114 to 116 using the fibrillated heat resistant fiber.

一方、比較例24、28のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、フィブリル化耐熱性繊維と合成樹脂短繊維のみからなるため、耐熱性と耐デンドライト性は良いものの、基材表面が毛羽立ち、塗工性に支障を来たした。表面の毛羽立ちにより塗工面の平滑性が悪かった。   On the other hand, the base materials for lithium secondary batteries of Comparative Examples 24 and 28 do not contain fibrillated lyocell fibers, and are composed only of fibrillated heat-resistant fibers and synthetic resin short fibers, and thus have good heat resistance and dendrite resistance. However, the surface of the substrate was fuzzy, which hindered coating properties. The smoothness of the coated surface was poor due to the fuzz of the surface.

比較例25、29のリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維を含有せず、フィブリル化耐熱性繊維とフィブリル化したリヨセル繊維のみからなるため、耐熱性、電解液保持率、耐デンドライト性は良いものの、塗工時に破断しやすく、塗工性に支障を来たした。   Since the base materials for lithium secondary batteries of Comparative Examples 25 and 29 do not contain synthetic resin short fibers and consist only of fibrillated heat-resistant fibers and fibrillated lyocell fibers, heat resistance, electrolyte solution retention, and dendrite resistance Although its properties were good, it was easy to break during coating, which hindered coating properties.

比較例26、30のリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、フィブリル化耐熱性繊維と天然パルプのみからなるため、耐デンドライト性は良いものの、塗工時に破断しやすく、塗工性に支障を来たした。天然パルプは太い繊維径の割合が多いため、基材表面に凹凸ができ、塗工面の表面平滑性が悪かった。   Although the base materials for lithium secondary batteries of Comparative Examples 26 and 30 do not contain synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, and consist only of fibrillated heat resistant fibers and natural pulp, they have good dendrite resistance, It was easy to break at the time of coating, and it hindered coating properties. Since natural pulp has a large proportion of thick fiber diameters, the substrate surface was uneven, and the surface smoothness of the coated surface was poor.

比較例27、31は、フィブリル化耐熱性繊維のみでリチウム二次電池用基材の作製を試みたが、該繊維に結着力がないため、リチウム二次電池用基材を作製することはできなかった。   Comparative Examples 27 and 31 attempted to produce a base material for a lithium secondary battery using only fibrillated heat-resistant fibers. However, since the fibers have no binding force, it is not possible to produce a base material for a lithium secondary battery. There wasn't.

比較例32、33のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化耐熱性繊維とフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、合成樹脂短繊維のみで構成されているため、耐熱性と耐デンドライト性が劣っており、フィラー粒子を含有する塗液の裏抜けが生じ、塗工面の表面平滑性が悪かった。また、基材内部にフィラー粒子が充填されてしまい、基材内部の空孔が閉塞されたため、電解液保持率が著しく悪かった。   Since the base materials for lithium secondary batteries of Comparative Examples 32 and 33 do not contain fibrillated heat-resistant fibers and fibrillated lyocell fibers, and are composed of only synthetic resin short fibers, they have heat resistance and dendrite resistance. It was inferior, and the coating liquid containing the filler particles was broken through, resulting in poor surface smoothness of the coated surface. Further, the filler particles were filled in the base material, and the pores inside the base material were closed, so that the electrolyte solution retention rate was extremely poor.

実施例128のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化耐熱性繊維を含有せず、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維のみからなるため、実施例109〜127、130〜140と比較して、耐熱性と耐デンドライト性がやや劣っており、塗工時に破断する場合があり、塗工性がやや劣っていた。   Since the base material for a lithium secondary battery of Example 128 does not contain fibrillated heat-resistant fibers and consists only of synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, it is compared with Examples 109 to 127 and 130 to 140. Thus, the heat resistance and dendrite resistance were slightly inferior, and there was a case where the coating was broken at the time of coating, and the coating property was slightly inferior.

比較例34のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化耐熱性繊維とフィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、合成樹脂短繊維と天然パルプのみからなるため、耐熱性と耐デンドライト性が劣っていた。天然パルプは、太い繊維径の割合が多いため、基材に凹凸ができ、塗工面の表面平滑性が悪く、電解液保持率が劣っていた。   The base material for the lithium secondary battery of Comparative Example 34 does not contain fibrillated heat-resistant fibers and fibrillated lyocell fibers, and is composed only of synthetic resin short fibers and natural pulp, and therefore has poor heat resistance and dendrite resistance. It was. Since natural pulp has a large proportion of thick fiber diameters, the substrate has irregularities, the surface smoothness of the coated surface is poor, and the electrolyte retention rate is poor.

比較例35のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化耐熱性繊維と合成樹脂短繊維を含有せず、フィブリル化したリヨセル繊維のみからなるため、耐熱性と耐デンドライト性が劣っており、塗工時に破断しやすく、塗工性に支障を来たした。   The base material for a lithium secondary battery of Comparative Example 35 does not contain fibrillated heat-resistant fibers and synthetic resin short fibers, and consists only of fibrillated lyocell fibers, and therefore has poor heat resistance and dendrite resistance. It was easy to break at the time of construction, and it hindered coating properties.

比較例36のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化耐熱性繊維と合成樹脂短繊維を含有せず、フィブリル化したリヨセル繊維と天然パルプのみからなるため、耐熱性と耐デンドライト性が劣っており、塗工時に破断しやすく、塗工性に支障を来たした。天然パルプは太い繊維径の割合が多いため、基材に凹凸ができ、塗工面の表面平滑性が悪かった。   The base material for the lithium secondary battery of Comparative Example 36 does not contain fibrillated heat-resistant fibers and synthetic resin short fibers, and consists of fibrillated lyocell fibers and natural pulp, so that heat resistance and dendrite resistance are inferior. It was easy to break at the time of coating, and the coating property was hindered. Since natural pulp has a large proportion of thick fiber diameters, the substrate was uneven, and the surface smoothness of the coated surface was poor.

実施例129のリチウム二次電池用基材は、フィブリル化したリヨセル繊維の変法濾水度が250mlを超えていたため、叩解が不十分で、太い径の繊維が多く残存しており、厚み斑を生じ、塗工面の表面平滑性が悪かった。   In the base material for the lithium secondary battery of Example 129, the modified freeness of the fibrillated lyocell fiber exceeded 250 ml, so that the beating was insufficient and many thick fibers remained, and the thickness unevenness The surface smoothness of the coated surface was poor.

≪実施例141〜153、比較例37〜42≫
フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて110回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維を作製した。これを、「FBC4」と表記する。
<< Examples 141-153, Comparative Examples 37-42 >>
Non-fibrillated lyocell fibers (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) were repeatedly treated 110 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fibers. This is expressed as “FBC4”.

フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて60回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維を作製した。これを、「FBC5」と表記する。   Non-fibrillar lyocell single fibers (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) were repeatedly treated 60 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fibers. This is expressed as “FBC5”.

フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて75回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維を作製した。これを、「FBC6」と表記する。   Non-fibrillar lyocell single fibers (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) were repeatedly treated 75 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fibers. This is expressed as “FBC6”.

フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて50回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維を作製した。これを、「FBC7」と表記する。   Non-fibrillar lyocell single fibers (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) were repeatedly treated 50 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fibers. This is expressed as “FBC7”.

フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて40回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維を作製した。これを、「FBC8」と表記する。   Non-fibrillar lyocell single fibers (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) were repeatedly treated 40 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fibers. This is expressed as “FBC8”.

実施例141〜143、145〜147、149〜153、比較例37、39〜42
表17に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって、未延伸PET系熱融着性短繊維を接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 141-143, 145-147, 149-153, Comparative Examples 37, 39-42
In accordance with the number of parts shown in Table 17, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry is made up by a wet method using a circular paper machine, and unstretched PET-based heat-fusible short fibers are adhered by a cylinder dryer at 130 ° C. to develop a nonwoven fabric strength, and a nonwoven fabric having a width of 50 cm. Was made. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例144、148、比較例38
表17に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 144 and 148, Comparative Example 38
In accordance with the number of parts shown in Table 17, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 130 ° C. cylinder dryer to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

<評価>
実施例141〜153、比較例37〜42で得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表18に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed on the base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 141 to 153 and Comparative Examples 37 to 42, and the results are shown in Table 18.

[基材のポア径測定]
作製した基材について、PMI社製パームポロメーターCFP−1500Aを用いて、JIS K 3832、ASTM F316−86、ASTM E1294−89に準じて測定を行い、各基材の最小ポア径、最大ポア径、dmax/daveの値を表1に示した。
[Measurement of pore diameter of substrate]
About the produced base material, it measured according to JIS K3832, ASTM F316-86, ASTM E1294-89 using the palm porometer CFP-1500A made from PMI, and the minimum pore diameter of each base material and the maximum pore diameter The values of dmax / dave are shown in Table 1.

[基材の坪量]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
[Basis weight of base material]
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の塗布性1]
作製したセパレータについて、任意の10か所の厚さ測定を実施し、次の基準で評価した。なお、厚さはJIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。
◎:厚さの差が、0.8μm以下である。
○:厚さの差が、0.8μmを超えて1μm以下である。
△:厚さの差が、1μmを超えて2μm以下である。
×:厚さの差が、2μmを超えている。
[Applicability 1 of substrate]
About the produced separator, thickness measurement of arbitrary 10 places was implemented, and the following reference | standard evaluated. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured by the outside micrometer at the time of 5N load.
A: The difference in thickness is 0.8 μm or less.
○: The difference in thickness exceeds 0.8 μm and is 1 μm or less.
(Triangle | delta): The difference of thickness is 2 micrometers or less exceeding 1 micrometer.
X: The thickness difference exceeds 2 μm.

[基材の塗布性2]
作製したセパレータについて、1m×1mのシートを検紙台上に置き、裏面より光を当て、光の通過を見ることでピンホールの発生を確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜層が均質でピンホールの発生がない。
○:多孔質膜層が薄い部分があるが、顕微鏡(100倍)にて観察した場合に光の透過が見られない。
△:多孔質膜層が薄い部分があり、顕微鏡(100倍)にて観察した場合に光の透過が見られる。
×:ピンホールの発生により、光が通過する。
[Applicability 2 of substrate]
About the produced separator, the 1m x 1m sheet | seat was set | placed on the inspection table, light was irradiated from the back surface, generation | occurrence | production of the pinhole was confirmed by seeing passage of light, and the following reference | standard evaluated.
A: The porous membrane layer is homogeneous and no pinholes are generated.
○: There is a portion where the porous membrane layer is thin, but no light transmission is observed when observed with a microscope (100 times).
Δ: There is a portion where the porous membrane layer is thin, and light transmission is observed when observed with a microscope (100 times).
X: Light passes due to the occurrence of pinholes.

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(N)を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、次の基準で評価した。
◎:0.5N以上
○:0.4N以上0.5N未満
△:0.3N以上0.4N未満
×:0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load (N) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the smallest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 0.5N or more ○: 0.4N or more and less than 0.5N △: 0.3N or more and less than 0.4N ×: Less than 0.3N

[脱落の有無]
作製したセパレータについて、50mm幅×300mmの短冊状に切り揃え、直径10mmのポリテトラフルオロエチレン棒に巻き付けた時の多孔質膜の状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜の状態に変化がない。
○:多孔質膜の表面部分に剥がれは生じていない。
△:ひび割れが多孔質膜の厚み全体に広がっているが、剥がれは生じていない。
×:剥がれが生じている。
[Existence of dropout]
About the produced separator, it cut and aligned in 50 mm width x 300 mm strip shape, the state of the porous membrane when wound around a polytetrafluoroethylene rod having a diameter of 10 mm was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no change in the state of the porous membrane.
○: No peeling occurred on the surface portion of the porous membrane.
(Triangle | delta): Although the crack has spread over the whole thickness of the porous film, peeling has not arisen.
X: Peeling has occurred.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例141〜151で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを含有する不織布からなり、最小ポア径が0.10μm以上であり、かつ、最大ポア径が20μm以下であるため、緻密な構造を有し、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さいという良好な結果が得られた。   The base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 141 to 151 are made of a nonwoven fabric containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, and have a minimum pore diameter of 0.10 μm or more and a maximum Since the pore diameter was 20 μm or less, a good result was obtained that the structure had a dense structure and the surface variation when combined by surface coating was small.

実施例141〜147の比較から最大ポア径dmax(μm)と平均ポア径dave(μm)との比dmax/daveが10.0以下にすることにより、多孔質膜層にムラの発生が少なくなり、ピンホールの発生が見られないという良好な結果が得られた。また、dmax/daveの値が10.0より大きい実施例147では、多孔質膜層にムラが発生する傾向が見られた。   From the comparison of Examples 141 to 147, when the ratio dmax / dave between the maximum pore diameter dmax (μm) and the average pore diameter dave (μm) is 10.0 or less, the occurrence of unevenness in the porous membrane layer is reduced. Good results were obtained that no pinholes were observed. Further, in Example 147 in which the value of dmax / dave was greater than 10.0, there was a tendency for unevenness to occur in the porous membrane layer.

実施例141、144、145、147、148の比較から、フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5〜80質量%の場合、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔質膜の脱落も確認されなかった。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5質量%未満である実施例147では、表面のバラつきが大きくなる傾向が見られた。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が80質量%を超えた実施例148では、強度が若干低下する傾向が見られた。   From the comparison of Examples 141, 144, 145, 147, and 148, when the content of the fibrillated lyocell fiber is 5 to 80% by mass, the surface variation when combined by surface coating is small, and the strength is also high. Also, no loss of the porous membrane was confirmed. In Example 147 in which the content of the fibrillated lyocell fiber is less than 5% by mass, the surface variation tends to increase. In Example 148 in which the content of the fibrillated lyocell fiber exceeded 80% by mass, the strength tended to decrease slightly.

実施例141、149、150と実施例151の比較から、合成樹脂短繊維を構成する樹脂がポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂又はポリオレフィン系樹脂であると、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔質膜の脱落も確認されなかった。   From a comparison between Examples 141, 149, and 150 and Example 151, it was found that the resin constituting the synthetic resin short fiber was a polyester resin, an acrylic resin, or a polyolefin resin. The variation was small, the strength was high, and no loss of the porous membrane was confirmed.

一方、比較例37、39〜42で得られたリチウム二次電池用基材は、フィブリル化したリヨセル繊維を含有していないため、表面のバラつきが発生し、強度も低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例141〜151より大きい結果となった。   On the other hand, since the base materials for lithium secondary batteries obtained in Comparative Examples 37 and 39 to 42 do not contain fibrillated lyocell fibers, surface irregularity occurs, the strength is low, and the porous film is detached. The degree was also larger than Examples 141-151.

また、比較例38で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維を含有せず、最小ポア径が0.10μmよりも小さいため、強度が低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例141〜153より大きい結果となった。   Further, the base material for lithium secondary battery obtained in Comparative Example 38 does not contain synthetic resin short fibers, and the minimum pore diameter is smaller than 0.10 μm, so that the strength is low and the degree of dropping of the porous film is also low. The results were larger than those of Examples 141-153.

さらに、実施例153で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維を含有しているものの、最小ポア径が0.10μmよりも小さいため、多孔質膜の脱落度合いも、実施例141〜151より大きい結果となった。   Furthermore, although the base material for lithium secondary batteries obtained in Example 153 contains synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, the minimum pore diameter is smaller than 0.10 μm. Also, the degree of dropout was larger than that of Examples 141-151.

比較例37、実施例152、比較例40〜42で得られたリチウム二次電池用基材は、最大ポア径が20μmより大きいため、表面のバラつきが発生し、強度も低く、多孔質膜の脱落度合いやピンホールの発生度合いも実施例141〜151より大きい結果となった。   The base materials for lithium secondary batteries obtained in Comparative Example 37, Example 152, and Comparative Examples 40-42 have a maximum pore diameter larger than 20 μm, so that the surface variation occurs and the strength is low. The degree of dropout and the degree of pinhole occurrence were also larger than those of Examples 141-151.

≪実施例154〜165、比較例43〜48≫ «Examples 154-165, Comparative Examples 43-48»

フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて50回繰り返し処理してフィブリル化したリヨセル繊維3を作製した。   Non-fibrillar lyocell fiber (fiber diameter 15 μm, fiber length 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) was repeatedly treated 50 times using a double disc refiner to produce fibrillated lyocell fiber 3.

実施例154〜159、161〜165、比較例43、45〜48
表19に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって、未延伸PET系熱融着性短繊維を接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Examples 154-159, 161-165, Comparative Examples 43, 45-48
According to the number of blending parts shown in Table 19, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry is made up by a wet method using a circular paper machine, and unstretched PET-based heat-fusible short fibers are adhered by a cylinder dryer at 130 ° C. to develop a nonwoven fabric strength, and a nonwoven fabric having a width of 50 cm. Was made. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

比較例44
表19に示した配合部数に従って、原料を混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、130℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Comparative Example 44
In accordance with the number of parts shown in Table 19, the raw materials were mixed and disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 130 ° C. cylinder dryer to produce a 50 cm wide nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

実施例160
表19に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥し、PET系芯鞘型熱融着性短繊維を熱接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次いで、200℃に加熱した直径1.2mの熱ロールに、速度20m/minで、不織布を接触させて熱処理した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 160
According to the number of blending parts shown in Table 19, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. This slurry for paper making is made up using a wet method using a circular paper machine, dried by a cylinder dryer at 120 ° C., the PET core-sheath type heat-fusible short fibers are thermally bonded, and the nonwoven fabric strength is expressed. A nonwoven fabric having a width of 50 cm was produced. Next, the nonwoven fabric was brought into contact with a heat roll having a diameter of 1.2 m heated to 200 ° C. at a speed of 20 m / min and heat-treated. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

<評価>
実施例154〜165、比較例43〜48得られたリチウム二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表20に示した。
<Evaluation>
The following evaluation was performed about the obtained base material for lithium secondary batteries in Examples 154 to 165 and Comparative Examples 43 to 48, and the results are shown in Table 20.

[基材の坪量]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
[Basis weight of base material]
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[基材測定]
基材について、流れ方向と幅方向の中心線平均粗さRaは、JIS B 0601−1982に規定された方法に基づき、各基材の3か所を測定し、その平均値を表22に示した。
[Substrate measurement]
About the base material, centerline average roughness Ra of the flow direction and the width direction measured three places of each base material based on the method prescribed | regulated to JISB0601-1982, and shows the average value in Table 22 It was.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の塗布性]
作製したセパレータについて、任意の10か所の厚さ測定を実施し、次の基準で評価した。なお、厚さはJIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。
◎:厚さの差が、0.8μm以下である。
○:厚さの差が、0.8μmを超えて1μm以下である。
△:厚さの差が、1μmを超えて2μm以下である。
×:厚さの差が、2μmを超えている。
[Applicability of substrate]
About the produced separator, thickness measurement of arbitrary 10 places was implemented, and the following reference | standard evaluated. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured by the outside micrometer at the time of 5N load.
A: The difference in thickness is 0.8 μm or less.
○: The difference in thickness exceeds 0.8 μm and is 1 μm or less.
(Triangle | delta): The difference of thickness is 2 micrometers or less exceeding 1 micrometer.
X: The thickness difference exceeds 2 μm.

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(N)を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、次の基準で評価した。
◎:0.5N以上
○:0.4N以上0.5N未満
△:0.3N以上0.4N未満
×:0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load (N) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the smallest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 0.5N or more ○: 0.4N or more and less than 0.5N △: 0.3N or more and less than 0.4N ×: Less than 0.3N

[脱落の有無]
作製したセパレータについて、50mm幅×300mmの短冊状に切り揃え、直径10mmのポリテトラフルオロエチレン棒に巻き付けた時の多孔質膜の状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜の状態に変化がない。
○:多孔質膜の表面部分に剥がれは生じていない。
△:ひび割れが多孔質膜の厚み全体に広がっているが、剥がれは生じていない。
×:剥がれが生じている。
[Existence of dropout]
About the produced separator, it cut and aligned in 50 mm width x 300 mm strip shape, the state of the porous membrane when wound around a polytetrafluoroethylene rod having a diameter of 10 mm was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no change in the state of the porous membrane.
○: No peeling occurred on the surface portion of the porous membrane.
(Triangle | delta): Although the crack has spread over the whole thickness of the porous film, peeling has not arisen.
X: Peeling has occurred.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例154〜163で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを含有する不織布からなり、流れ方向と幅方向共に中心線粗さRaが3.0以下であるため、緻密な構造を有し、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さいという良好な結果が得られた。   The base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 154 to 163 are made of nonwoven fabric containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, and the center line roughness Ra is 3. Since it was 0 or less, it had a dense structure, and a good result was obtained that the variation in the surface when composited by surface coating was small.

実施例154〜159の比較から、フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5〜80質量%の場合、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔質膜の脱落も確認されなかった。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が5質量%未満である実施例159では、表面のバラつきが大きくなる傾向と多孔質膜の脱落が見られた。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が80質量%を超えた実施例158では、強度が若干低下する傾向が見られた。   From the comparison of Examples 154 to 159, when the content of the fibrillated lyocell fiber is 5 to 80% by mass, the surface variation when combined by surface coating is small, the strength is high, and the porous membrane No dropout was confirmed. In Example 159 in which the content of the fibrillated lyocell fiber was less than 5% by mass, the surface variation was increased and the porous membrane was detached. In Example 158 in which the content of the fibrillated lyocell fiber exceeded 80% by mass, the strength tended to decrease slightly.

実施例154、161〜163の比較から、合成樹脂短繊維を構成する樹脂がポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂又はポリオレフィン系樹脂であると、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔質膜の脱落も確認されなかった。   From the comparison of Examples 154 and 161-163, when the resin constituting the synthetic resin short fiber is a polyester resin, an acrylic resin, or a polyolefin resin, the variation in the surface when combined by surface coating is small, The strength was high, and no loss of the porous membrane was confirmed.

一方、比較例43、45〜47で得られたリチウム二次電池用基材は、フィブリル化したリヨセル繊維を含有せず、中心線平均粗さRaが3.0よりも大きいため、表面のバラつきが発生し、強度も低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例154〜163より大きい結果となった。   On the other hand, the base material for a lithium secondary battery obtained in Comparative Examples 43 and 45 to 47 does not contain fibrillated lyocell fiber, and the center line average roughness Ra is larger than 3.0, so that the surface has a variation. Was generated, the strength was low, and the degree of dropping of the porous membrane was larger than that of Examples 154 to 163.

実施例164、165で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維を含有しているものの、中心線平均粗さRaが3.0よりも大きいため、表面のバラつきや多孔質膜の脱落度合いが実施例154〜163より大きい結果となった。   Although the base materials for lithium secondary batteries obtained in Examples 164 and 165 contain synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, the center line average roughness Ra is larger than 3.0. The results showed that the surface variation and the degree of removal of the porous membrane were larger than those of Examples 154 to 163.

また、比較例44で得られたリチウム二次電池用基材は、合成樹脂短繊維を含有していないため、強度が低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例154〜163より大きい結果となった。   Moreover, since the base material for lithium secondary batteries obtained in Comparative Example 44 does not contain synthetic resin short fibers, the strength is low, and the degree of dropout of the porous membrane is also greater than those in Examples 154 to 163. became.

さらに、比較例48で得られたリチウム二次電池用基材は、流れ方向と幅方向の中心線平均粗さRaが3.0以下であるものの、フィブリル化したリヨセル繊維を含有しないため、強度も低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例154〜165より大きい結果となった。   Furthermore, although the base material for lithium secondary batteries obtained in Comparative Example 48 has a center line average roughness Ra of 3.0 or less in the flow direction and the width direction, it does not contain fibrillated lyocell fibers, The degree of dropout of the porous membrane was also higher than that of Examples 154 to 165.

≪実施例166〜187、比較例49〜53≫
ダブルディスクリファイナーを用いて、フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を50回繰り返し処理して、フィブリル化リヨセル繊維4を得た。
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A fibrillated lyocell fiber 4 was obtained by repeatedly treating a fibrillated lyocell single fiber (fiber diameter: 15 μm, fiber length: 4 mm, manufactured by Coatles Co., Ltd.) 50 times using a double disc refiner.

ポリエチレンよりフラッシュ紡糸法によって得られた繊維状物を2質量%の濃度で分散させ、得られた分散液を均質化装置(Gaulin社製、商品名:15M−8TA)に常温で仕込み、4.5MPaの圧力をかけて30回通過させて、カナダ標準形濾水度200ml、繊維長0.7mmのポリエチレン系合成パルプを得た。平均繊維径は、顕微鏡観察により、また、平均繊維長はTAPPI T232hm−85に従って測定した。   3. A fibrous material obtained by flash spinning from polyethylene is dispersed at a concentration of 2% by mass, and the obtained dispersion is charged into a homogenizer (trade name: 15M-8TA, manufactured by Gaulin) at room temperature. A polyethylene standard synthetic pulp having a Canadian standard freeness of 200 ml and a fiber length of 0.7 mm was obtained by passing 30 times under a pressure of 5 MPa. The average fiber diameter was measured by microscopic observation, and the average fiber length was measured according to TAPPI T232hm-85.

実施例166〜179、184、比較例49〜53
耐熱層(A)用として、表21に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。熱溶融層(B)として、表21に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。各層の坪量が6.0g/mになるように調整して、2つのスラリーを円網2層抄き抄紙機を用いて抄き合わせ、乾燥用シリンダードライヤー(表面温度130℃)を使用して、各層間を加熱接合させると共に、未延伸PET系熱融着性短繊維及びポリエチレン系合成パルプを接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウムイオン二次電池用基材とした。
Examples 166 to 179, 184, Comparative Examples 49 to 53
For heat-resistant layer (A), according to the number of parts shown in Table 21, the raw materials are mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) is prepared under stirring by an agitator. did. As the hot melt layer (B), the raw materials are mixed together in accordance with the number of blending parts shown in Table 21, disaggregated in the water of the pulper, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) is prepared under stirring by an agitator. did. The basis weight of each layer is adjusted to 6.0 g / m 2 , the two slurries are combined using a circular two-layer paper machine, and a drying cylinder dryer (surface temperature 130 ° C.) is used. Then, the layers were heated and bonded, and unstretched PET-based heat-fusible short fibers and polyethylene-based synthetic pulp were bonded to develop the strength of the nonwoven fabric, thereby producing a nonwoven fabric having a width of 50 cm. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium ion secondary battery.

Figure 2011046066
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実施例180
表22に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。該スラリーを円網1層抄き抄紙機を用いて、坪量が12.0g/mになるように調整して抄造し、乾燥用シリンダードライヤー(表面温度130℃)を使用して、未延伸PET系熱融着性短繊維を接着させて不織布強度を発現させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウムイオン二次電池用基材とした。
Example 180
According to the number of blending parts shown in Table 22, the raw materials were mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. The slurry was made using a circular mesh single layer paper machine, adjusted to a basis weight of 12.0 g / m 2 , and then dried using a drying cylinder dryer (surface temperature 130 ° C.). Stretched PET-based heat-fusible short fibers were bonded to develop the strength of the nonwoven fabric, thereby producing a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium ion secondary battery.

実施例181〜183、185〜187
層(I)用として、表22に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。層(II)用として、表22に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。層(I)の坪量が6.0g/mに、層(II)の坪量が6.0g/mになるように調整して、2つのスラリーを円網2層抄き抄紙機を用いて抄き合わせ、乾燥用シリンダードライヤー(表面温度130℃)を使用して、各層間を加熱接合させると共に、熱融着性短繊維を接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウムイオン二次電池用基材とした。
Examples 181 to 183, 185 to 187
For layer (I), the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 22, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. . For layer (II), the raw materials were mixed together according to the number of blends shown in Table 22, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. . Adjusting so that the basis weight of the layer (I) is 6.0 g / m 2 and the basis weight of the layer (II) is 6.0 g / m 2 , the two slurries are made into a two-layer net-making machine. Using a drying dryer (surface temperature 130 ° C.), the layers are heated and bonded together, and the heat-fusible short fibers are bonded to develop the strength of the nonwoven fabric, and the nonwoven fabric has a width of 50 cm. Was made. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium ion secondary battery.

Figure 2011046066
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<評価>
実施例166〜187、比較例49〜53で得られたリチウムイオン二次電池用基材について、下記の評価を行い、結果を表23に示した。
<Evaluation>
The lithium ion secondary battery base materials obtained in Examples 166 to 187 and Comparative Examples 49 to 53 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 23.

[基材の坪量]
JIS P 8124に準拠して坪量を測定した。
[Basis weight of base material]
Basis weight was measured according to JIS P 8124.

[基材の厚み]
JIS B 7502に規定された方法、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより、厚みを測定した。
[Base material thickness]
The thickness was measured by a method defined in JIS B 7502, that is, by an outer micrometer at 5N load.

[セパレータの作製]
板状ベーマイト(平均粒径:1μm、アスペクト比:10)1000g、N−メチルピロリドン1000g、ポリフッ化ビニリデン375gを容器に入れ、撹拌機(商品名:スリーワンモーター、新東科学(株)製)で1時間撹拌して分散させ、均一なスラリーとした。このスラリー中に、基材をそれぞれ通し、引き上げ塗布によりスラリーを塗布した後、所定の間隔を有するギャップの間を通し、その後、防爆型乾燥機にて120℃の温度で乾燥して、片面あたりの厚さが3μmの多孔膜を有するセパレータを得た。
[Preparation of separator]
Plate boehmite (average particle size: 1 μm, aspect ratio: 10), 1000 g of N-methylpyrrolidone, and 375 g of polyvinylidene fluoride are placed in a container and stirred with a stirrer (trade name: Three-One Motor, Shinto Kagaku Co., Ltd.). The mixture was stirred and dispersed for 1 hour to obtain a uniform slurry. Each substrate is passed through this slurry, and after applying the slurry by pulling up, it is passed through a gap having a predetermined interval, and then dried at 120 ° C. in an explosion-proof dryer, A separator having a porous film with a thickness of 3 μm was obtained.

[基材の塗布性]
作製したセパレータについて、任意の10か所の厚さ測定を実施し、次の基準で評価した。なお、厚さはJIS B 7502に規定された方法により測定した値、つまり、5N荷重時の外側マイクロメーターにより測定された値を意味する。
◎:厚さの差が、0.8μm以下である。
○:厚さの差が、0.8μmを超えて1μm以下である。
△:厚さの差が、1μmを超えて2μm以下である。
×:厚さの差が、2μmを超えている。
[Applicability of substrate]
About the produced separator, thickness measurement of arbitrary 10 places was implemented, and the following reference | standard evaluated. In addition, thickness means the value measured by the method prescribed | regulated to JISB7502, ie, the value measured by the outside micrometer at the time of 5N load.
A: The difference in thickness is 0.8 μm or less.
○: The difference in thickness exceeds 0.8 μm and is 1 μm or less.
(Triangle | delta): The difference of thickness is 2 micrometers or less exceeding 1 micrometer.
X: The thickness difference exceeds 2 μm.

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(N)を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、次の基準で評価した。
◎:0.5N以上
○:0.4N以上0.5N未満
△:0.3N以上0.4N未満
×:0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load (N) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the smallest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 0.5N or more ○: 0.4N or more and less than 0.5N △: 0.3N or more and less than 0.4N ×: Less than 0.3N

[脱落の有無]
作製したセパレータについて、50mm幅×300mmの短冊状に切り揃え、直径10mmのポリテトラフルオロエチレン棒に巻き付けた時の多孔質膜の状態を目視で確認し、次の基準で評価した。
◎:多孔質膜の状態に変化がない。
○:多孔質膜の表面部分に剥がれは生じていない。
△:ひび割れが多孔質膜の厚み全体に広がっているが、剥がれは生じていない。
×:剥がれが生じている。
[Existence of dropout]
About the produced separator, it cut and aligned in 50 mm width x 300 mm strip shape, the state of the porous membrane when wound around a polytetrafluoroethylene rod having a diameter of 10 mm was visually confirmed, and evaluated according to the following criteria.
A: There is no change in the state of the porous membrane.
○: No peeling occurred on the surface portion of the porous membrane.
(Triangle | delta): Although the crack has spread over the whole thickness of the porous film, peeling has not arisen.
X: Peeling has occurred.

[耐熱性の評価]
作製したセパレータを、170℃の恒温槽に入れ、40分間加熱処理を行い、各セパレータの収縮率を測定して耐熱性を評価した。収縮率の測定は、以下のようにして行った。50mm×50mmのシートサンプルを切り出し、サンプルのCD辺をクリップで固定して耐熱ガラス板に挟んで、170℃の恒温槽内に30分間保管した後に取り出し、シートサンプルの長さを測定し、試験前の長さと比較して、長さの減少割合の百分率を収縮率とした値が2%未満となるものを◎、2%以上5%未満となるものを○、5%以上8%未満となるものを△、8%以上となるものを×として、耐熱性の評価とした。また、従来公知のリチウムイオン二次電池用セパレータである厚さ20μmのポリエチレン製微多孔膜について、耐熱性の評価を行ったところ、ポリエチレン製微多孔膜は溶融収縮し、収縮率は30%以上であった。
[Evaluation of heat resistance]
The produced separator was put into a 170 degreeC thermostat, heat-processed for 40 minutes, the shrinkage rate of each separator was measured, and heat resistance was evaluated. The shrinkage rate was measured as follows. A 50 mm x 50 mm sheet sample is cut out, the CD side of the sample is fixed with a clip and sandwiched between heat-resistant glass plates, stored in a thermostatic bath at 170 ° C for 30 minutes, taken out, and the length of the sheet sample is measured and tested. Compared to the previous length, the value with the percentage of reduction in length as the shrinkage is less than 2%, ◎ 2% or more and less than 5%, ○ 5% or more and less than 8% The heat resistance was evaluated as “Δ”, and “×” as 8% or more. In addition, when the heat resistance of a 20 μm thick polyethylene microporous membrane, which is a conventionally known lithium ion secondary battery separator, was evaluated, the polyethylene microporous membrane melted and contracted, and the shrinkage ratio was 30% or more. Met.

[シャットダウン(SD)特性の評価]
作製したセパレータから、70mm×70mmのシートサンプルを5枚切り取り、王研式透気度計にてガーレー透気度を測定した後、該シートサンプルを、130℃の恒温槽中で15分間保持した後、取り出して放冷後、王研式透気度計にてガーレー透気度を測定し、加熱処理後のセパレータのガーレー透気度値を処理前のセパレータのガーレー透気度値で除した値が20以上となるものを◎、10以上20未満となるものを○、5以上10未満となるものを△、5未満となるものを×として、シャットダウン特性を評価した。
[Evaluation of shutdown (SD) characteristics]
Five sheet samples of 70 mm × 70 mm were cut out from the produced separator, and after measuring the Gurley air permeability with a Oken type air permeability meter, the sheet sample was held in a thermostat at 130 ° C. for 15 minutes. After taking out and allowing to cool, the Gurley permeability was measured with the Oken air permeability meter, and the Gurley permeability value of the separator after the heat treatment was divided by the Gurley permeability value of the separator before the treatment. The shut-off characteristics were evaluated by assigning a value of 20 or more to ◎, a value of 10 to less than 20, ◯, a value of 5 to less than 10, and a value of less than 5 to x.

Figure 2011046066
Figure 2011046066

実施例166〜179で得られたリチウムイオン二次電池用基材は、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを含有する耐熱層(A)と、合成樹脂短繊維とポリエチレン系合成パルプを含有する熱溶融層(B)とを有する不織布からなっているため、緻密な構造を有し、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さいという良好な結果が得られると共に、170℃における耐熱性に優れるだけでなく、130℃におけるシャットダウン特性が発現する良好な結果が得られた。   The base materials for lithium ion secondary batteries obtained in Examples 166 to 179 are composed of a heat-resistant layer (A) containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, synthetic resin short fibers and polyethylene synthetic pulp. Since it is made of a nonwoven fabric having a heat-melting layer (B) to be contained, it has a dense structure and has a good result that the variation of the surface when combined by surface coating is small, and 170 ° C. In addition to being excellent in heat resistance, good results were obtained in which shutdown characteristics at 130 ° C. were exhibited.

実施例166と実施例167〜170の比較から、熱溶融層(B)の成分であるポリエチレン系合成パルプの含有量が40〜90質量%の場合、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔膜の脱落も確認ないと共に、170℃における耐熱性に優れるだけでなく、130℃におけるシャットダウン特性が発現した。実施例166と実施例171、172の比較から、熱溶融層(B)の成分である合成樹脂短繊維を構成する樹脂がポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂であると、170℃における耐熱性が極めて優れる結果が得られた。   From the comparison between Example 166 and Examples 167 to 170, when the content of the polyethylene-based synthetic pulp that is a component of the hot melt layer (B) is 40 to 90% by mass, The variation was small, the strength was high, the drop-off of the porous film was not confirmed, and not only the heat resistance at 170 ° C. was excellent, but also a shutdown characteristic at 130 ° C. was exhibited. From a comparison between Example 166 and Examples 171 and 172, when the resin constituting the synthetic resin short fiber which is a component of the hot melt layer (B) is a polyester resin or an acrylic resin, the heat resistance at 170 ° C. is extremely high. Excellent results were obtained.

実施例166、173と実施例174の比較から、耐熱層(A)の成分である合成樹脂短繊維を構成する樹脂がポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂であると、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔膜の脱落も確認されなかった。実施例166と実施例175〜178の比較から、耐熱層(A)の成分であるフィブリル化したリヨセル繊維の含有量が10〜80質量%の場合、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔膜の脱落も確認されなかった。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が10質量%未満である実施例175では、表面のバラつきが大きくなる傾向が見られた。フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が80質量%を超えた実施例178では、強度が若干低下する傾向が見られた。   From the comparison between Examples 166 and 173 and Example 174, when the resin constituting the synthetic resin short fiber, which is a component of the heat-resistant layer (A), is a polyester resin or an acrylic resin, it is combined by surface coating. The surface variation of the film was small, the strength was high, and the removal of the porous film was not confirmed. From the comparison between Example 166 and Examples 175 to 178, when the content of the fibrillated lyocell fiber, which is a component of the heat-resistant layer (A), is 10 to 80% by mass, The variation was small, the strength was high, and no loss of the porous membrane was confirmed. In Example 175 in which the content of the fibrillated lyocell fiber is less than 10% by mass, the surface variation tends to increase. In Example 178 in which the content of fibrillated lyocell fiber exceeded 80% by mass, the strength tended to decrease slightly.

一方、比較例49〜53で得られたリチウムイオン二次電池用基材は、耐熱層(A)にフィブリル化したリヨセル繊維を含有していないため、表面のバラつきが発生し、強度も低く、多孔膜の脱落度合いも、実施例より大きい結果となった。また、実施例180〜183、185〜187で得られたリチウムイオン二次電池用基材は、熱溶融層(B)にポリエチレン系合成パルプを含有していないため、130℃におけるシャットダウン特性が発現しない結果となった。実施例184で得られたリチウムイオン二次電池用基材は、熱溶融層(B)に合成樹脂短繊維を含有していないため、ポリエチレン系合成パルプと合成樹脂短繊維との絡み合いがないため、表面強度が弱くなり、多孔膜の脱落が劣る結果となった。   On the other hand, the base materials for lithium ion secondary batteries obtained in Comparative Examples 49 to 53 do not contain the fibrillated lyocell fiber in the heat-resistant layer (A), so the surface variation occurs and the strength is low. The degree of removal of the porous film was also larger than that of the example. Moreover, since the base material for lithium ion secondary batteries obtained in Examples 180 to 183 and 185 to 187 does not contain polyethylene-based synthetic pulp in the hot melt layer (B), a shutdown characteristic at 130 ° C. is exhibited. The result was not. Since the base material for a lithium ion secondary battery obtained in Example 184 does not contain synthetic resin short fibers in the hot melt layer (B), there is no entanglement between the polyethylene synthetic pulp and the synthetic resin short fibers. As a result, the surface strength was weakened, resulting in poor removal of the porous membrane.

また、実施例185で得られたリチウムイオン二次電池用基材は、同一配合の二層構造不織布であり、熱溶融層(B)にポリエチレン系合成パルプを含有していないため、130℃におけるシャットダウン特性は発現しないが、塗布性、突刺強度、脱落、耐熱性は単層構造不織布である実施例180と同じく、良好な効果が得られる結果となった。なお、二層構造不織布の場合、同一坪量の不織布を抄造する際に1網(1層)当たりの坪量を減らすことができるので、抄造速度を上げることができる等のメリットがある。   Moreover, since the base material for lithium ion secondary batteries obtained in Example 185 is a two-layer structure nonwoven fabric of the same composition and does not contain polyethylene-based synthetic pulp in the hot melt layer (B), at 130 ° C. Although the shutdown characteristic was not exhibited, the coating property, the puncture strength, the drop-off, and the heat resistance were the same as those obtained in Example 180, which is a single-layered nonwoven fabric. In addition, in the case of a two-layer structure nonwoven fabric, when making a nonwoven fabric having the same basis weight, the basis weight per net (one layer) can be reduced, so that there is an advantage that the paper making speed can be increased.

本発明のリチウム二次電池用基材及びリチウム二次電池用セパレータは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池等のリチウムイオン二次電池に好適に使用できる。   The base material for lithium secondary batteries and the separator for lithium secondary batteries of the present invention can be suitably used for lithium ion secondary batteries such as lithium ion secondary batteries and lithium ion polymer secondary batteries.

上記課題を解決する本発明は、下記のリチウム二次電池用基材(1)〜(22)およびリチウム二次電池用セパレータ(23)からなるものである。
(1)合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した不織布からなるリチウム二次電池用基材、
(2)フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が不織布の5〜80質量%である上記(1)記載のリチウム二次電池用基材。
(3)該フィブリル化したリヨセル繊維の下記で定義される変法濾水度が0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmである上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
変法濾水度:ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度。
(4)該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(5)該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下である上記(4)記載のリチウム二次電池用基材、
(6)該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(7)フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する上記(6)記載のリチウム二次電池用基材、
(8)合成樹脂短繊維を構成する合成樹脂が、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1種である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(9)合成樹脂短繊維の少なくとも1種として、熱融着成分及び非熱融着成分からなる芯鞘型熱融着性短繊維を含有した不織布からなる上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(10)芯鞘型熱融着性短繊維の芯部がポリエチレンテレフタレートであり、鞘部がポリエステル共重合体である上記(9)記載のリチウム二次電池用基材、
(11)熱処理されてなる上記(9)又は(10)に記載のリチウム二次電池用基材、
(12)さらに、紙力増強剤を必須成分として含有した不織布からなる上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(13)紙力増強剤が、合成高分子、半合成高分子、植物性ガム、澱粉から選択された少なくとも1種である上記(12)に記載のリチウム二次電池用基材、
(14)紙力増強剤が、両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂から選択された少なくとも1種である上記(12)に記載のリチウム二次電池用基材、
(15)紙力増強剤が、フィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.01〜20質量部含有してなる上記(12)〜(14)のいずれかに記載のリチウム二次電池用基材、
(16)さらに、不織布がフィブリル化耐熱性繊維を含有してなる上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(17)フィブリル化耐熱性繊維が、フィブリル化全芳香族ポリアミド繊維、フィブリル化アクリル系繊維から選ばれる少なくとも1種である上記(16)記載のリチウム二次電池用基材、
(18)該基材の最小ポア径が0.10μm以上であり、かつ、最大ポア径が20μm以下である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(19)該基材において、最大ポア径dmaxと平均ポア径daveとの比dmax/daveが10.0以下である上記(18)記載のリチウム二次電池用基材、
(20)該基材の流れ方向と幅方向の中心線平均粗さRaが3.0以下である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(21)リチウム二次電池用基材が多層構造不織布からなり、少なくとも1層が合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した層である上記(1)または(2)記載のリチウム二次電池用基材、
(22)合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した耐熱層(A)と、合成樹脂短繊維とポリエチレン系合成パルプを必須成分として含有した熱溶融層(B)とを有する上記(22)記載のリチウム二次電池用基材、
(23)上記(1)〜(22)のいずれかに記載のリチウム二次電池用基材に、フィラー粒子を含有するスラリーを含浸又は塗工する処理、樹脂を含有するスラリーを含浸又は塗工する処理、多孔質フィルムを積層一体化する処理、固体電解質やゲル状電解質を含浸又は塗工する処理から選ばれる少なくとも1つの処理を施してなるリチウム二次電池用セパレータ。
This invention which solves the said subject consists of the following base materials (1)-(22) for lithium secondary batteries, and the separator (23) for lithium secondary batteries.
(1) A base material for a lithium secondary battery comprising a nonwoven fabric containing, as essential components, synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers,
(2) The base material for a lithium secondary battery according to the above (1), wherein the content of the fibrillated lyocell fiber is 5 to 80% by mass of the nonwoven fabric.
(3) The above-mentioned (1) or (2) wherein the modified freeness defined below of the fibrillated lyocell fiber is 0 to 250 ml and the length weighted average fiber length is 0.20 to 2.00 mm. 2) A base material for a lithium secondary battery as described above,
Modified freeness: Freeness measured in accordance with JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh having a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%.
(4) In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 10% or more. A base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2),
(5) In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more and −0.5. The base material for a lithium secondary battery according to the above (4),
(6) In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 50% or more. A base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2),
(7) In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the base material for a lithium secondary battery according to the above (6) having a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak,
(8) The base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2), wherein the synthetic resin constituting the synthetic resin short fiber is at least one selected from polyester resins, acrylic resins, and polyolefin resins. ,
(9) The above-mentioned (1) or (2), which comprises a nonwoven fabric containing core-sheath-type heat-fusible short fibers composed of a heat-fusion component and a non-heat-fusion component as at least one kind of synthetic resin short fibers Base material for lithium secondary battery,
(10) The base for a lithium secondary battery according to (9), wherein the core of the core-sheath type heat-fusible short fiber is polyethylene terephthalate and the sheath is a polyester copolymer,
(11) The base material for a lithium secondary battery according to (9) or (10), which is heat-treated,
(12) The base material for a lithium secondary battery according to (1) or (2), further comprising a nonwoven fabric containing a paper strength enhancer as an essential component,
(13) The base material for a lithium secondary battery according to (12), wherein the paper strength enhancer is at least one selected from a synthetic polymer, a semi-synthetic polymer, a vegetable gum, and starch,
(14) The lithium secondary battery substrate according to (12) above, wherein the paper strength enhancer is at least one selected from amphoteric or cationic polyacrylamide resins.
(15) The base for a lithium secondary battery according to any one of the above (12) to (14), wherein the paper strength enhancer is contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts of the fibrillated lyocell fiber. Material,
(16) The base material for a lithium secondary battery according to (1) or (2) above, wherein the nonwoven fabric further comprises fibrillated heat-resistant fibers,
(17) The base material for a lithium secondary battery according to (16), wherein the fibrillated heat-resistant fiber is at least one selected from a fibrillated wholly aromatic polyamide fiber and a fibrillated acrylic fiber,
(18) The base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2), wherein the base material has a minimum pore diameter of 0.10 μm or more and a maximum pore diameter of 20 μm or less,
(19) The base material for a lithium secondary battery according to (18), wherein the ratio dmax / dave between the maximum pore diameter dmax and the average pore diameter dave is 10.0 or less in the base material,
(20) The base material for a lithium secondary battery according to the above (1) or (2), wherein the center line average roughness Ra in the flow direction and the width direction of the base material is 3.0 or less,
(21) The above (1) or (2), wherein the base material for the lithium secondary battery is composed of a multilayer nonwoven fabric, and at least one layer is a layer containing the synthetic resin short fibers and the fibrillated lyocell fibers as essential components. Base material for lithium secondary battery,
(22) A heat-resistant layer (A) containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers as essential components, and a heat-melting layer (B) containing synthetic resin short fibers and polyethylene synthetic pulp as essential components The lithium secondary battery substrate according to (22),
(23) A treatment for impregnating or applying a slurry containing filler particles to a base material for a lithium secondary battery according to any one of (1) to (22) above, or impregnating or applying a slurry containing a resin. The separator for lithium secondary batteries which performs at least 1 process chosen from the process to carry out, the process which laminates and integrates a porous film, the process which impregnates or coats a solid electrolyte or a gel electrolyte.

フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長及び繊維長分布ヒストグラムは、繊維にレーザー光を当てて得られる偏特性を利用して求めることができ、市販の繊維長測定器を用いて測定することができる。本発明では、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.52「紙及びパルプの繊維長 試験方法(光学的自動計測法)」に準じてKajaaniFiberLabV3.5(Metso Automation社製)を使用して測定した。フィブリル化したリヨセル繊維の「繊維長」、「平均繊維長」及び「繊維長分布」とは、上記に従って測定・算出される「長さ加重繊維長」、「長さ加重平均繊維長」及び「長さ加重繊維長分布」を意味する。
Fiber length and fiber length distribution histogram of the lyocell fibers to fibrillate may be obtained by using a polarization characteristics obtained by applying laser light to the fiber, it can be measured using a commercially available fiber length measuring device . In the present invention, JAPAN TAPPI paper pulp test method no. It was measured using Kajaani Fiber Lab V3.5 (manufactured by Metso Automation) according to 52 “Fiber length test method for paper and pulp (automatic optical measurement method)”. The “fiber length”, “average fiber length” and “fiber length distribution” of the fibrillated lyocell fiber are “length-weighted fiber length”, “length-weighted average fiber length” and “ It means “length-weighted fiber length distribution”.

本発明のリチウム二次電池用基材(10)のように、芯鞘型熱融着性短繊維として、芯部には耐熱性に優れるポリエチレンテレフタレートを使用することにより、基材の熱寸法安定性が向上させることができて、好ましい。また、鞘部にはポリエステル共重合体を用いると、基材の機械的強度が向上し、好ましい。鞘部に用いるポリエステル共重合体としては、ポリエチレンテレフタレートにイソフタル酸、セバシン酸、アジピン酸、ジエチルグリコール、1,4−ブタジオール等から選ばれた1種あるいは2種以上の化合物を共重合したものが好ましい。
By using polyethylene terephthalate having excellent heat resistance as the core-sheath-type heat-fusible short fiber as in the base material for lithium secondary battery (10) of the present invention, the thermal dimensional stability of the base material is improved. It is preferable because the property can be improved. In addition, it is preferable to use a polyester copolymer for the sheath because the mechanical strength of the base material is improved. The polyester copolymer used in the sheath portion, isophthalic acid polyethylene terephthalate, sebacic acid, adipic acid, diethylene glycol, copolymerized with one or more compounds selected from 1,4 porcine down diol Those are preferred.

紙力増強剤が、合成高分子、半合成高分子、植物性ガム、澱粉から選択された少なくとも1種であるリチウム二次電池用基材(13)では、より塗工適性が優れている。合成高分子としては、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリビニルアルコール(PVA)等が挙げられる。半合成高分子としては、ジアルデヒド澱粉、カチオン澱粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース等が挙げられる。植物性ガムとしては、グァーガム、ローカストビーンガム、トラガントガム等が挙げられる。澱粉としては、コーンスターチ、ポテト澱粉、小麦澱粉、タピオカ澱粉等が挙げられる。
In the base material (13) for a lithium secondary battery in which the paper strength enhancer is at least one selected from a synthetic polymer, a semi-synthetic polymer, a vegetable gum, and starch, the coating suitability is more excellent. Examples of the synthetic polymer include polyacrylamide resin, polyethyleneimine resin, urea resin, polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), and the like. Examples of the semi-synthetic polymer include dialdehyde starch, cationic starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and hydroxymethyl cellulose. The vegetable gum, guar gum, locust bean gum, tragacanth gum and the like. Examples of the starch include corn starch, potato starch, wheat starch, tapioca starch and the like.

さらに、紙力増強剤が両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂から選択された少なくとも1種であるリチウム二次電池用基材(14)では、紙力増強剤のカチオン部とフィブリル化したリヨセル繊維のアニオン部とが吸着して繊維間結合を強固にする。また、ポリアクリルアミド部分が自己接着した状態で、両性又はカチオン性のポリアクリルアミドが不織布を構成する繊維間に存在することで、繊維が凝集しすぎることなく、程良い空間を有するネットワークが形成される。そのため、複合化した際の表面の不均一化をより防ぐことができ、また、フィブリル化したリヨセル繊維のような微細繊維の脱落や不織布を構成する繊維の毛羽立ちを抑制することができる。
Furthermore, in the base material for a lithium secondary battery (14) in which the paper strength enhancer is at least one selected from amphoteric or cationic polyacrylamide resins, the cationic portion of the paper strength enhancer and the fibrillated lyocell fiber The anion part adsorbs and strengthens the bond between fibers. In addition, the amphoteric or cationic polyacrylamide is present between the fibers constituting the nonwoven fabric in a state where the polyacrylamide portion is self-adhered, so that a network having a moderate space is formed without the fibers being aggregated too much. . Therefore, it is possible to prevent more non-uniformity of the surface when complexed, also, it is possible to suppress fuzz of fibers composing the disconnection or nonwoven microfibers, such as lyocell fibers fibrillated.

両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂としては、直鎖型、分岐型ともに使用できる。特に、アニオンとカチオンの両方の官能基を有する両性ポリアクリルアミド系樹脂は、カチオン部はフィブリル化したリヨセル繊維に吸着し、アニオン部はポリアクリルアミド同士で自己結合して、より強固に結合する。また、アニオン部とカチオン部を両方持つことから、系内のpH変化の影響も受け難く、安定的に繊維間結合を補強することができるため、両性ポリアクリルアミド系樹脂の方が好ましい。
As the amphoteric or cationic polyacrylamide resin, both linear and branched resins can be used. In particular, amphoteric polyacrylamide-based resin having an anionic and both functional groups of the cation, the cation portion is adsorbed on the lyocell fibers to fibrillate the anion is self bonded polyacrylamide each other, more strongly bound. Moreover, since it has both an anion part and a cation part, it is hard to receive the influence of the pH change in a system, and since the coupling | bonding between fibers can be reinforced stably, an amphoteric polyacrylamide type resin is more preferable.

ラジカル重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩又はこれらと亜硫酸水素ナトリウム等の還元剤とを組み合わせた形のレドックス系重合開始剤等のラジカル重合開始剤を使用できる。また、ラジカル重合開始剤には、アゾ系開始剤を用いても良い。ラジカル重合開始剤の使用量は、モノマーの総質量和の0.05〜2質量%であることが好ましく、0.1〜0.5質量%であることがより好ましい。なお、マンニッヒ変性、ホフマン反応等は、ポリアクリルアミド又はアニオン性ポリアクリルアミドを製造した後に行う。
As the radical polymerization initiator, a radical polymerization initiator such as a persulfate such as potassium persulfate or ammonium persulfate or a redox polymerization initiator in the form of a combination of these with a reducing agent such as sodium bisulfite can be used. An azo initiator may be used as the radical polymerization initiator. The amount of the radical polymerization initiator used is preferably 0.05 to 2% by mass, more preferably 0.1 to 0.5% by mass, based on the total mass of the monomers. Mannich modification , Hoffmann reaction, etc. are carried out after producing polyacrylamide or anionic polyacrylamide.

耐熱性繊維のフィブリル化は、耐熱性繊維をリファイナー、ビーター、ミル、摩砕装置、高速の回転刃により剪断力を与える回転式ホモジナイザー、高速で回転する円形の内刃と固定された外刃との間で剪断力を生じる二重円筒式の高速ホモジナイザー、超音波による衝撃で微細化する超音波破砕器、繊維懸濁液に少なくとも3000psiの圧力差を与えて小径のオリフィスを通過させて高速度とし、これを衝突させて急減速することにより繊維に剪断力、切断力を加える高圧ホモジナイザー等を用いて処理することによって得られる。
Fibrillated heat-resistant fibers, refiner heat resistant fibers, a beater, a mill, grinders, rotary homogenizer, an outer fixed to the inner blade circle cylindrical rotating at high speed to provide a shearing force by high speed rotary blade Double-cylindrical high-speed homogenizer that generates shearing force between the blades, ultrasonic crusher that is refined by ultrasonic impact, and a pressure difference of at least 3000 psi is applied to the fiber suspension to pass through a small-diameter orifice. It is obtained by processing using a high-pressure homogenizer or the like that applies a shearing force or a cutting force to the fiber by causing a high speed and colliding with this to rapidly decelerate.

各層の繊維配合を変えた場合、少なくとも1層が合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した層であればよい。各層の繊維配合を変えることで、機能を分離することができる。例えば、合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した耐熱層(A)と、合成樹脂短繊維とポリエチレン系合成パルプを必須成分として含有した熱溶融層(B)とを有するリチウムイオン二次電池用基材の場合、耐熱層(A)では、フィブリル化したリヨセル繊維が合成樹脂短繊維と絡み合い、また、熱溶融層(B)では、ポリエチレン系合成パルプが合成樹脂短繊維と絡み合うことで、表裏両面の平滑性が高く、緻密性に優れ、表面塗工によって複合化した際の表面のバラつきが小さくなると共に、十分な表面強度を有することから、複合化物の脱落が起こりにくくなる。さらに、熱溶融層(B)を積層することにより、電池内部の温度が130℃近傍になった場合、溶融して微多孔を塞ぎ、シャットダウン特性を発現すると共に、何らかの不具合により、温度がさらに上昇して170℃近くの温度になっても、耐熱層(A)の効果により、セパレータが収縮しない特徴を有する。すなわち、本発明のリチウムイオン二次電池用基材では、より表面の平滑性が高く、緻密性及び均一性に優れると共に、耐熱性がありながら、シャットダウン特性が発現できる特徴を有する。
When the fiber composition of each layer is changed, at least one layer may be a layer containing the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber as essential components. The function can be separated by changing the fiber composition of each layer. For example, heat-resistant layer containing a lyocell fibers synthetic resin short fiber and fibrillated as essential components and (A), hot-melt layer containing synthetic resin short fiber and a polyethylene-based synthetic pulp as an essential component and (B) In the case of the base material for a lithium ion secondary battery, the fibrillated lyocell fiber is entangled with the synthetic resin short fiber in the heat resistant layer (A), and the polyethylene synthetic pulp is short in the synthetic resin short fiber in the heat melting layer (B). Intertwined with the fiber, the smoothness of both front and back surfaces is high, it is excellent in denseness, the variation of the surface when combined by surface coating is reduced, and it has sufficient surface strength, so the composite can be removed. Less likely to occur. Furthermore, by laminating the heat-melting layer (B), when the temperature inside the battery becomes around 130 ° C., it melts and closes the micropores, exhibits shutdown characteristics, and further rises in temperature due to some malfunction. Even when the temperature is close to 170 ° C., the separator does not shrink due to the effect of the heat-resistant layer (A). That is, the base material for a lithium ion secondary battery according to the present invention has characteristics that the surface smoothness is higher, the denseness and uniformity are excellent, and the shutdown characteristic can be exhibited while having heat resistance.

さらに、最大ポア径dmax(μm)と平均ポア径dave(μm)との比dmax/daveが10以下であることが好ましい。dmax/daveが10以下である場合、緻密性及び均一性が優れており、フィラー粒子や樹脂等の表面塗工等により複合化した際の複合化物の脱落やピンホールの発生の抑制がより優れている。好ましくは8.0以下である。dmax/daveは、1.0に近いほど基材のポア径のバラつきが小さいので望ましいが、dmax/daveの下限としては、2.0程度であれば、十分である。
Furthermore, the ratio dmax / dave between the maximum pore diameter dmax (μm) and the average pore diameter dave (μm) is preferably 10 or less. When dmax / dave is 10 or less, the denseness and uniformity are excellent, and more excellent in the prevention of dropping off of composites and pinholes when composited by surface coating such as filler particles or resin. ing. Preferably it is 8.0 or less. dmax / dave is more desirable because Bas variability in pore size of the substrate is small close to 1.0, the lower limit of dmax / dave, be about 2.0 is sufficient.

さらに、実施例67で得られたリチウム二次電池用基材は、1.00mm以上の繊長を有する繊維の割合が50%より少ないため、強度も低く、多孔質膜の脱落度合いも、実施例53〜65より大きい結果となった。
Further, the resulting lithium secondary battery substrate in Example 67, the proportion of fibers having a textiles length of more than 1.00mm is less than 50%, the strength is low, even falling off degree of the porous membrane, Results greater than Examples 53-65 were obtained.

[基材の突刺強度]
基材を、50mm幅の短冊状に切り揃えた。試験片を卓上型材料試験機(商品名:STA−1150、(株)オリエンテック製)に据え付けた40mmφの固定枠に装着し、先端に丸み(曲率1.6)をつけた直径1.0mmの金属針((株)オリエンテック製)を試料面に対して直角に50mm/分の一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重()を計測し、これを突刺強度とした。1試料について5か所以上突刺強度を測定し、全測定値の中で最も小さい突刺強度について、下記の基準で評価した。
◎ :1.0N以上
○ :0.8N以上1.0N未満
○△:0.5N以上0.8N未満
△ :0.3N以上0.5N未満
× :0.3N未満
[Puncture strength of substrate]
The substrate was cut into a 50 mm width strip. The test piece was mounted on a 40 mmφ fixed frame installed on a tabletop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the tip was rounded (curvature: 1.6) with a diameter of 1.0 mm. The metal needle (manufactured by Orientec Co., Ltd.) was lowered at a constant speed of 50 mm / min. The maximum load ( N ) at this time was measured and used as the puncture strength. The puncture strength was measured at five or more locations for one sample, and the lowest puncture strength among all the measured values was evaluated according to the following criteria.
◎: 1.0N or more ○: 0.8N or more and less than 1.0N ○ △: 0.5N or more and less than 0.8N △: 0.3N or more and less than 0.5N ×: Less than 0.3N

[基材の熱収縮率]
基材を、100mm幅、150mm長に切り揃えた。試験片をガラス板に載せ、長さ方向に直角な2辺をクリップで挟んで固定し、150℃に設定した恒温乾燥機の中に3時間静置した。幅方向の寸法を測定し、元の寸法に対する収縮による寸法変化の割合を求め、熱収縮率(%)とし、下記の基準で評価した。
◎:熱収縮率が1.5%未満
○:1.5%以上2.0%未満
:2.0%以上2.5%未満
×:2.5%以上
[Heat shrinkage of substrate]
The substrate was cut into a 100 mm width and a 150 mm length. The test piece was placed on a glass plate, fixed by sandwiching two sides perpendicular to the length direction with a clip, and allowed to stand in a constant temperature dryer set at 150 ° C. for 3 hours. The dimension in the width direction was measured, the ratio of dimensional change due to shrinkage relative to the original dimension was determined, and the heat shrinkage rate (%) was evaluated according to the following criteria.
A: Thermal shrinkage is less than 1.5% B: 1.5% or more and less than 2.0% B : 2 . 0% or more and less than 2.5% ×: 2.5% or more

実施例92
パルパーに両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1810)フィブリル化したリヨセル繊維100部に対して1.5部となるように添加し、分散した後、表13に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。円網手前の配管で両性ポリアクリルアミド系樹脂の紙力増強剤(荒川化学工業社製、商品名:ポリストロン(登録商標)1280)をフィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.5部となるように添加した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて抄き上げ、120℃のシリンダードライヤーによって乾燥させ、不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウム二次電池用基材とした。
Example 92
Amphoteric polyacrylamide resins paper strength agent to the pulper: adding (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., trade name Polystron (R) 1810) so as to be 1.5 parts based on lyocell fibers 100 parts of fibrillated Then, after the dispersion, the raw materials were mixed together according to the number of blending parts shown in Table 13, disintegrated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) was prepared under stirring by an agitator. 0.5 parts relative to 100 parts of lyocell fiber fibrillated with amphoteric polyacrylamide resin paper strength enhancer (trade name: Polystron (registered trademark) 1280) in the pipe before the circular net It added so that it might become. This papermaking slurry was made up by a wet method using a circular paper machine and dried by a 120 ° C. cylinder dryer to prepare a nonwoven fabric. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium secondary battery.

≪実施例166〜187、比較例49〜53≫
ダブルディスクリファイナーを用いて、フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径15μm、繊維長4mm、コートルズ社製)を50回繰り返し処理して、フィブリル化したリヨセル繊維4を得た。
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Using a double disc refiner, fibrillated non lyocell monofilament (fiber diameter 15 [mu] m, fiber length of 4 mm, manufactured by Kotoruzu Co.) 50 times iterate to the give the lyocell fibers 4 were fibrillated.

実施例166〜179、184、比較例49〜53
耐熱層(A)用として、表21に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。熱溶融層(B)として、表21に示した配合部数に従って、原料を一緒に混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーターによる撹拌のもと、均一な抄造用スラリー(1%濃度)を調製した。各層の坪量が6.0g/mになるように調整して、2つのスラリーを円網2層抄き抄紙機を用いて抄き合わせ、乾燥用シリンダードライヤー(表面温度130℃)を使用して、各層間を加熱接合させると共に、未延伸PET系熱融着性短繊維及びポリエチレン系合成パルプを接着させて不織布強度を発現させ、幅50cmの不織布を作製した。次に、スーパーカレンダー処理を行い、リチウムイオン二次電池用基材とした。
Examples 166 to 179, 184, Comparative Examples 49 to 53
For heat-resistant layer (A), according to the number of parts shown in Table 21, the raw materials are mixed together, disaggregated in pulper water, and a uniform papermaking slurry (1% concentration) is prepared under stirring by an agitator. did. For the hot-melt layer (B), according to the formulations parts shown in Table 21, the raw material are mixed together and allowed to macerated in water pulper under agitation by agitator, a uniform sheet-forming slurry (1% concentration) Prepared. The basis weight of each layer is adjusted to 6.0 g / m 2 , the two slurries are combined using a circular two-layer paper machine, and a drying cylinder dryer (surface temperature 130 ° C.) is used. Then, the layers were heated and bonded, and unstretched PET-based heat-fusible short fibers and polyethylene-based synthetic pulp were bonded to develop the strength of the nonwoven fabric, thereby producing a nonwoven fabric having a width of 50 cm. Next, a super calendar process was performed to obtain a base material for a lithium ion secondary battery.

実施例166と実施例167〜170の比較から、熱溶融層(B)の成分であるポリエチレン系合成パルプの含有量が40〜90質量%の場合、表面塗工により複合化した際の表面のバラつきが小さく、強度も高く、また、多孔膜の脱落も確認されないと共に、170℃における耐熱性に優れるだけでなく、130℃におけるシャットダウン特性が発現した。実施例166と実施例171、172の比較から、熱溶融層(B)の成分である合成樹脂短繊維を構成する樹脂がポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂であると、170℃における耐熱性が極めて優れる結果が得られた。
From the comparison between Example 166 and Examples 167 to 170, when the content of the polyethylene-based synthetic pulp that is a component of the hot melt layer (B) is 40 to 90% by mass, The variation was small, the strength was high, the drop-off of the porous membrane was not confirmed , and not only the heat resistance at 170 ° C. was excellent, but also a shutdown characteristic at 130 ° C. was exhibited. From a comparison between Example 166 and Examples 171 and 172, when the resin constituting the synthetic resin short fiber which is a component of the hot melt layer (B) is a polyester resin or an acrylic resin, the heat resistance at 170 ° C. is extremely high. Excellent results were obtained.

Claims (23)

合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した不織布からなるリチウム二次電池用基材。   A base material for a lithium secondary battery comprising a nonwoven fabric containing synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers as essential components. フィブリル化したリヨセル繊維の含有量が不織布の5〜80質量%である請求項1記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for a lithium secondary battery according to claim 1, wherein the content of the fibrillated lyocell fiber is 5 to 80% by mass of the nonwoven fabric. 該フィブリル化したリヨセル繊維の下記で定義される変法濾水度が0〜250mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmである請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。
変法濾水度:ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度。
3. The lithium bismuth according to claim 1, wherein the fibrillated lyocell fiber has a modified freeness as defined below of 0 to 250 ml and a length weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm. Secondary battery substrate.
Modified freeness: Freeness measured in accordance with JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh having a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%.
該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   The fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber has a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm, and the ratio of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is 10% or more. The base material for lithium secondary batteries of 1 or 2. 該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下である請求項4記載のリチウム二次電池用基材。   In the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber, the gradient of the ratio of fibers having a fiber length of 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more and −0.5 or less. The base material for lithium secondary batteries of Claim 4. 該フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   The fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber has a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm, and a ratio of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is 50% or more. The base material for lithium secondary batteries of 1 or 2. フィブリル化したリヨセル繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する請求項6記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for lithium secondary batteries according to claim 6, wherein the fiber length distribution histogram of the fibrillated lyocell fiber has a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak. 合成樹脂短繊維を構成する合成樹脂が、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂から選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for a lithium secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the synthetic resin constituting the synthetic resin short fiber is at least one selected from a polyester resin, an acrylic resin, and a polyolefin resin. 合成樹脂短繊維の少なくとも1種として、熱融着成分及び非熱融着成分からなる芯鞘型熱融着性短繊維を含有した不織布からなる請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   The base for a lithium secondary battery according to claim 1 or 2, comprising a non-woven fabric containing a core-sheath type heat-fusible short fiber comprising a heat-fusion component and a non-heat-fusion component as at least one kind of synthetic resin short fibers. Wood. 芯鞘型熱融着性短繊維の芯部がポリエチレンテレフタレートであり、鞘部がポリエステル共重合体である請求項9記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for a lithium secondary battery according to claim 9, wherein the core portion of the core-sheath type heat-fusible short fiber is polyethylene terephthalate, and the sheath portion is a polyester copolymer. 熱処理されてなる請求項9又は10に記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for lithium secondary batteries according to claim 9 or 10, which is heat-treated. さらに、紙力増強剤を必須成分として含有した不織布からなる請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   Furthermore, the base material for lithium secondary batteries of Claim 1 or 2 which consists of a nonwoven fabric containing the paper strength enhancer as an essential component. 紙力増強剤が、合成高分子、半合成高分子、植物性ガム、澱粉から選択された少なくとも1種である請求項12に記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for a lithium secondary battery according to claim 12, wherein the paper strength enhancer is at least one selected from a synthetic polymer, a semi-synthetic polymer, a vegetable gum, and starch. 紙力増強剤が、両性又はカチオン性ポリアクリルアミド系樹脂から選択された少なくとも1種である請求項12に記載のリチウムイオン電池用基材。   The base material for a lithium ion battery according to claim 12, wherein the paper strength enhancer is at least one selected from amphoteric or cationic polyacrylamide resins. 紙力増強剤が、フィブリル化したリヨセル繊維100部に対して0.01〜20質量部含有してなる請求項12〜14のいずれかに記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for lithium secondary batteries according to any one of claims 12 to 14, wherein the paper strength enhancer is contained in an amount of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts of the fibrillated lyocell fiber. さらに、不織布がフィブリル化耐熱性繊維を含有してなる請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   Furthermore, the base material for lithium secondary batteries of Claim 1 or 2 in which a nonwoven fabric contains a fibrillated heat-resistant fiber. フィブリル化耐熱性繊維が、フィブリル化全芳香族ポリアミド繊維、フィブリル化アクリル系繊維から選ばれる少なくとも1種である請求項16記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for a lithium secondary battery according to claim 16, wherein the fibrillated heat-resistant fiber is at least one selected from a fibrillated wholly aromatic polyamide fiber and a fibrillated acrylic fiber. 該基材の最小ポア径が0.10μm以上であり、かつ、最大ポア径が20μm以下である請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for a lithium secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the base material has a minimum pore diameter of 0.10 µm or more and a maximum pore diameter of 20 µm or less. 該基材において、最大ポア径dmaxと平均ポア径daveとの比dmax/daveが10.0以下である請求項18記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for a lithium secondary battery according to claim 18, wherein a ratio dmax / dave between the maximum pore diameter dmax and the average pore diameter dave is 10.0 or less. 該基材の流れ方向と幅方向の中心線平均粗さRaが3.0以下である請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   The base material for lithium secondary batteries according to claim 1 or 2, wherein a center line average roughness Ra in a flow direction and a width direction of the base material is 3.0 or less. リチウム二次電池用基材が多層構造不織布からなり、少なくとも1層が合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した層である請求項1又は2記載のリチウム二次電池用基材。   3. The lithium secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the base material for the lithium secondary battery is made of a multilayered nonwoven fabric, and at least one layer is a layer containing the synthetic resin short fiber and the fibrillated lyocell fiber as essential components. Base material. 合成樹脂短繊維とフィブリル化したリヨセル繊維とを必須成分として含有した耐熱層(A)と、合成樹脂短繊維とポリエチレン系合成パルプを必須成分として含有した熱溶融層(B)とを有する請求項21記載のリチウム二次電池用基材。   A heat-resistant layer (A) containing, as essential components, synthetic resin short fibers and fibrillated lyocell fibers, and a heat-melting layer (B) containing synthetic resin short fibers and polyethylene synthetic pulp as essential components. 21. The base material for a lithium secondary battery according to 21. 請求項1〜22のいずれかに記載のリチウム二次電池用基材に、フィラー粒子を含有するスラリーを含浸又は塗工する処理、樹脂を含有するスラリーを含浸又は塗工する処理、多孔質フィルムを積層一体化する処理、固体電解質やゲル状電解質を含浸又は塗工する処理から選ばれる少なくとも1つの処理を施してなるリチウム二次電池用セパレータ。   A treatment for impregnating or applying a slurry containing filler particles to a substrate for a lithium secondary battery according to any one of claims 1 to 22, a treatment for impregnating or applying a slurry containing a resin, a porous film A separator for a lithium secondary battery, which is subjected to at least one treatment selected from a treatment for laminating and integrating, and a treatment for impregnating or coating a solid electrolyte or a gel electrolyte.
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