JPH10204197A - 多孔質膜およびそれを用いた電池用セパレータ並びにその製造方法 - Google Patents
多孔質膜およびそれを用いた電池用セパレータ並びにその製造方法Info
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- JPH10204197A JPH10204197A JP9008314A JP831497A JPH10204197A JP H10204197 A JPH10204197 A JP H10204197A JP 9008314 A JP9008314 A JP 9008314A JP 831497 A JP831497 A JP 831497A JP H10204197 A JPH10204197 A JP H10204197A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高通気性で機械的強度が高い多孔質膜を提供
する。 【解決手段】 結晶性ポリマーの融点温度をＴｍとした
場合、前記結晶性ポリマーから形成された無孔質フィル
ムを、（Ｔｍ−５０℃）以上Ｔｍ℃以下の温度条件下、
その無孔構造を保持しながら、厚み減少率５〜３５％と
なるように予備延伸を行い、ついで熱処理したのち延伸
して多孔質化することにより多孔質膜を製造する。前記
延伸処理は、−２０〜８０℃の低温延伸を行った後、
（Ｔｍ−４０）℃以上Ｔｍ℃以下の高温延伸を行う２段
階延伸処理が好ましい。前記結晶性ポリマーとしては、
ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくとも一方の
ポリマーであることが好ましい。この多孔質膜は、空孔
率が３０〜９５％の範囲であり、少なくとも一方向の引
張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上である。
する。 【解決手段】 結晶性ポリマーの融点温度をＴｍとした
場合、前記結晶性ポリマーから形成された無孔質フィル
ムを、（Ｔｍ−５０℃）以上Ｔｍ℃以下の温度条件下、
その無孔構造を保持しながら、厚み減少率５〜３５％と
なるように予備延伸を行い、ついで熱処理したのち延伸
して多孔質化することにより多孔質膜を製造する。前記
延伸処理は、−２０〜８０℃の低温延伸を行った後、
（Ｔｍ−４０）℃以上Ｔｍ℃以下の高温延伸を行う２段
階延伸処理が好ましい。前記結晶性ポリマーとしては、
ポリエチレンおよびポリプロピレンの少なくとも一方の
ポリマーであることが好ましい。この多孔質膜は、空孔
率が３０〜９５％の範囲であり、少なくとも一方向の引
張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質膜およびそ
れを用いた電池用セパレータ並びにその製造方法に関す
るものである。
れを用いた電池用セパレータ並びにその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、結晶性ポリマーから形成され
たフィルム（前駆体フィルム）に、その表裏両面を貫通
する微細孔を形成して多孔質膜を作製する技術が、種々
知られている。例えば、特公昭５７−４７０１７号公報
または特開平７−２１６１１８号公報等に記載の技術に
よれば、高い引張強度を有する多孔質膜が作製できる。
また、特開平２−２７６８３３号公報においては、多孔
質化する前の前駆体フィルムの強度の縦・横比の大きさ
を改善する技術が記載されている。
たフィルム（前駆体フィルム）に、その表裏両面を貫通
する微細孔を形成して多孔質膜を作製する技術が、種々
知られている。例えば、特公昭５７−４７０１７号公報
または特開平７−２１６１１８号公報等に記載の技術に
よれば、高い引張強度を有する多孔質膜が作製できる。
また、特開平２−２７６８３３号公報においては、多孔
質化する前の前駆体フィルムの強度の縦・横比の大きさ
を改善する技術が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多孔質
膜を使用する種々の分野において、引張強度等の機械的
強度がさらに高い多孔質膜が求められている。
膜を使用する種々の分野において、引張強度等の機械的
強度がさらに高い多孔質膜が求められている。
【０００４】例えば、多孔質膜の用途の一つとして電池
用セパレータがあり、筒型電池に使用される電池用セパ
レータは、電池作製の際、電極とともに捲回される。こ
の捲回において、高強度のセパレータを用いれば捲回速
度を上げることができ、生産性の向上につながる。ま
た、電池用セパレータの機械的強度が高ければ、電池の
内部短絡を防ぐことができ、電池の安全性においても、
多孔質膜の機械的強度は重要である。
用セパレータがあり、筒型電池に使用される電池用セパ
レータは、電池作製の際、電極とともに捲回される。こ
の捲回において、高強度のセパレータを用いれば捲回速
度を上げることができ、生産性の向上につながる。ま
た、電池用セパレータの機械的強度が高ければ、電池の
内部短絡を防ぐことができ、電池の安全性においても、
多孔質膜の機械的強度は重要である。
【０００５】また、多孔質膜は、分離膜、衣料用の通気
性フィルム等に使用されているが、これらの用途におい
ても、耐久性は重要であり、引張強度等の機械的強度の
向上が要求される。
性フィルム等に使用されているが、これらの用途におい
ても、耐久性は重要であり、引張強度等の機械的強度の
向上が要求される。
【０００６】このような要求に対し、前記特公昭５７−
４７０１７号公報および特開平７−２１６１１８号公報
に記載の技術では、充分な機械的強度を有する多孔質膜
を作製することができない。また、前記特開平２−２７
６８３３号公報では、多孔質膜自身の機械的強度の向上
の問題に関しては、詳細に述べられていない。
４７０１７号公報および特開平７−２１６１１８号公報
に記載の技術では、充分な機械的強度を有する多孔質膜
を作製することができない。また、前記特開平２−２７
６８３３号公報では、多孔質膜自身の機械的強度の向上
の問題に関しては、詳細に述べられていない。
【０００７】したがって、本発明の目的は、引張強度等
の機械的強度が充分に高い多孔質膜およびそれを用いた
電池用セパレータ並びにその製造方法を提供することで
ある。
の機械的強度が充分に高い多孔質膜およびそれを用いた
電池用セパレータ並びにその製造方法を提供することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の多孔質膜は、結晶性ポリマーから形成さ
れ、空孔率が３０〜９５％の範囲であり、少なくとも一
方向の引張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上である。
に、本発明の多孔質膜は、結晶性ポリマーから形成さ
れ、空孔率が３０〜９５％の範囲であり、少なくとも一
方向の引張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上である。
【０００９】すなわち、結晶性ポリマーから形成され、
空孔率が３０〜９５％の範囲であり、少なくとも一方向
の引張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上であれば、各種
分野の要求に応じることができる高い機械的強度を有す
る多孔質膜となる。
空孔率が３０〜９５％の範囲であり、少なくとも一方向
の引張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上であれば、各種
分野の要求に応じることができる高い機械的強度を有す
る多孔質膜となる。
【００１０】そして、本発明の電池用セパレータは、前
記本発明の多孔質膜からなる。前述のように、本発明の
多孔質膜は、充分な機械的強度を備えているため、これ
を電池用セパレータに適用すれば、例えば、筒型電池の
製造において、捲回速度を上げることができ、また得ら
れる電池の安全性も向上するようになる。
記本発明の多孔質膜からなる。前述のように、本発明の
多孔質膜は、充分な機械的強度を備えているため、これ
を電池用セパレータに適用すれば、例えば、筒型電池の
製造において、捲回速度を上げることができ、また得ら
れる電池の安全性も向上するようになる。
【００１１】つぎに、本発明の多孔質膜の製造方法は、
結晶性ポリマーの融点温度をＴｍとした場合、前記結晶
性ポリマーから形成されたフィルムを、（Ｔｍ−５０
℃）以上Ｔｍ℃以下の温度条件下で厚み減少率５〜３５
％となるように予備延伸をし、ついで熱処理したのち延
伸して多孔質化するという製造方法である。
結晶性ポリマーの融点温度をＴｍとした場合、前記結晶
性ポリマーから形成されたフィルムを、（Ｔｍ−５０
℃）以上Ｔｍ℃以下の温度条件下で厚み減少率５〜３５
％となるように予備延伸をし、ついで熱処理したのち延
伸して多孔質化するという製造方法である。
【００１２】この製造方法によれば、空孔率が３０〜９
５％の範囲であり、少なくとも一方向の引張強度が２０
５０ｋｇ／ｃｍ2 以上の結晶性ポリマーから形成された
本発明の多孔質膜を製造することができる。
５％の範囲であり、少なくとも一方向の引張強度が２０
５０ｋｇ／ｃｍ2 以上の結晶性ポリマーから形成された
本発明の多孔質膜を製造することができる。
【００１３】なお、本発明において、結晶性ポリマーの
融点Ｔｍは、例えば、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い
た測定により、結晶性ポリマーの結晶融点（℃）として
得ることができる。また、前記フィルムが２種類以上の
結晶性ポリマーから形成されている場合、融点が低いほ
うの融点を前記結晶性ポリマーの融点Ｔｍとする。
融点Ｔｍは、例えば、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い
た測定により、結晶性ポリマーの結晶融点（℃）として
得ることができる。また、前記フィルムが２種類以上の
結晶性ポリマーから形成されている場合、融点が低いほ
うの融点を前記結晶性ポリマーの融点Ｔｍとする。
【００１４】前記空孔率とは、多孔質膜の体積に対する
空孔の体積の割合である。
空孔の体積の割合である。
【００１５】前記厚み減少率（％）は、下記の式（数
１）で表されるように、予備延伸前のフィルム厚み
（Ａ）に対する予備延伸後のフィルム厚み（Ｂ）の百分
率である。
１）で表されるように、予備延伸前のフィルム厚み
（Ａ）に対する予備延伸後のフィルム厚み（Ｂ）の百分
率である。
【００１６】
【数１】厚み減少率（％）＝（Ａ／Ｂ）×１００
【００１７】本発明の多孔質膜の製造方法において、前
記予備延伸は、前記結晶性ポリマーから形成された無孔
質フィルムの無孔構造を保持しながら行うことが好まし
い。
記予備延伸は、前記結晶性ポリマーから形成された無孔
質フィルムの無孔構造を保持しながら行うことが好まし
い。
【００１８】また、本発明の多孔質膜の製造方法におい
て、前記結晶性ポリマーは、ポリエチレンおよびポリプ
ロピレンの少なくとも一方のポリマーであることが好ま
しい。これらのポリマーは、耐薬品性、耐酸性および耐
アルカリ性等の諸特性に優れるからである。
て、前記結晶性ポリマーは、ポリエチレンおよびポリプ
ロピレンの少なくとも一方のポリマーであることが好ま
しい。これらのポリマーは、耐薬品性、耐酸性および耐
アルカリ性等の諸特性に優れるからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて説明する。本発明の多孔質膜は、例えば、結晶性ポ
リマーから形成された無孔質フィルムを、前記所定の条
件で予備延伸を行い、ついで熱処理したのち延伸して多
孔質化することにより製造できる。
いて説明する。本発明の多孔質膜は、例えば、結晶性ポ
リマーから形成された無孔質フィルムを、前記所定の条
件で予備延伸を行い、ついで熱処理したのち延伸して多
孔質化することにより製造できる。
【００２０】前記結晶性ポリマーは、特に制限するもの
ではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ４メチルペンテン１、ポリブテン１等のポリオレフィ
ン類、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン等のポリ弗
化オレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル類、ポリフェニレンスルフイド、ポリオキ
シメチレン、ポリアミド等があげられる。
ではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ４メチルペンテン１、ポリブテン１等のポリオレフィ
ン類、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン等のポリ弗
化オレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリエ
チレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の
ポリエステル類、ポリフェニレンスルフイド、ポリオキ
シメチレン、ポリアミド等があげられる。
【００２１】これらのなかで、微細孔を効率的に形成す
る上で、到達結晶化度が高い樹脂が好ましく、上記の中
でも、ポリオレフィン類、ポリ弗化オレフィン類、ポリ
アミド類、ポリオキシメチレン等が好ましい。特に好ま
しくは、耐薬品性、耐酸性、耐アルカリ性等の諸特性に
優れたポリオレフィン類であり、最適には、先に述べた
ように、ポリエチレン、ポリプロピレンである。なお、
これら結晶性ポリマーは、単独でも２種類以上併用して
もよい。
る上で、到達結晶化度が高い樹脂が好ましく、上記の中
でも、ポリオレフィン類、ポリ弗化オレフィン類、ポリ
アミド類、ポリオキシメチレン等が好ましい。特に好ま
しくは、耐薬品性、耐酸性、耐アルカリ性等の諸特性に
優れたポリオレフィン類であり、最適には、先に述べた
ように、ポリエチレン、ポリプロピレンである。なお、
これら結晶性ポリマーは、単独でも２種類以上併用して
もよい。
【００２２】つぎに、前記結晶性ポリマーから形成され
た無孔質フィルムを予備延伸する。なお、前記結晶性ポ
リマーから無孔質フィルムを形成する方法は、通常のプ
ラスチック成形法で使用されるフィルム成形法が適用で
きる。
た無孔質フィルムを予備延伸する。なお、前記結晶性ポ
リマーから無孔質フィルムを形成する方法は、通常のプ
ラスチック成形法で使用されるフィルム成形法が適用で
きる。
【００２３】前記予備延伸は、前駆体フィルムをその無
孔構造を保ちながら延伸することが好ましい。また、延
伸温度は、（Ｔｍ−５０）℃以上Ｔｍ℃以下の範囲であ
る。延伸温度がこれより低いと、フィルム破断が生じる
ことがあり、またフィルムのしわなどが生じ外観不良の
原因となる。また、前記温度範囲を超えると、フィルム
の多孔質化が困難となる。この温度条件の好ましい範囲
は、１００〜１２５℃である。この予備延伸は、通常、
一軸方向の延伸であり、予備延伸の方法は特に制限され
ず、例えば、従来からフィルム延伸の分野で使用される
ロール延伸法、ロール圧延法、テンター延伸等を用いる
ことができる。予備延伸時における厚み減少率は５〜３
５％の範囲である必要がある。厚み減少率がこれより小
さいと。多孔質膜となった際、引張強度が高くならず、
また厚み減少率がこれより大きいとフィルムの破断が生
じたり、多孔質膜化が困難となるからである。この厚み
減少率の好ましい範囲は、７〜２５％である。
孔構造を保ちながら延伸することが好ましい。また、延
伸温度は、（Ｔｍ−５０）℃以上Ｔｍ℃以下の範囲であ
る。延伸温度がこれより低いと、フィルム破断が生じる
ことがあり、またフィルムのしわなどが生じ外観不良の
原因となる。また、前記温度範囲を超えると、フィルム
の多孔質化が困難となる。この温度条件の好ましい範囲
は、１００〜１２５℃である。この予備延伸は、通常、
一軸方向の延伸であり、予備延伸の方法は特に制限され
ず、例えば、従来からフィルム延伸の分野で使用される
ロール延伸法、ロール圧延法、テンター延伸等を用いる
ことができる。予備延伸時における厚み減少率は５〜３
５％の範囲である必要がある。厚み減少率がこれより小
さいと。多孔質膜となった際、引張強度が高くならず、
また厚み減少率がこれより大きいとフィルムの破断が生
じたり、多孔質膜化が困難となるからである。この厚み
減少率の好ましい範囲は、７〜２５％である。
【００２４】つぎに、予備延伸したフィルムを熱処理す
る。この熱処理の条件は特に制限されず、フィルムを形
成する結晶性ポリマーの種類等により適宜決定される。
通常、フィルムの結晶融点をＴｍとすると、熱処理温度
は、（Ｔｍ−４０）℃以上（Ｔｍ−５）℃以下である。
ただしフィルム構成材料が２種以上のとき、結晶融点の
最も高いものをＴｍａ℃、最も低いものをＴｍｂ℃とす
ると、熱処理温度は（Ｔｍｂ−４０）℃〜（Ｔｍａ−
５）℃である。また、熱処理の時間は、通常、約２秒〜
２４時間である。このような熱処理を施すことにより、
フィルムの結晶化度が高められ、後に行われる延伸によ
る微細孔の形成が容易になり、空孔率の高い多孔質膜が
得られる。
る。この熱処理の条件は特に制限されず、フィルムを形
成する結晶性ポリマーの種類等により適宜決定される。
通常、フィルムの結晶融点をＴｍとすると、熱処理温度
は、（Ｔｍ−４０）℃以上（Ｔｍ−５）℃以下である。
ただしフィルム構成材料が２種以上のとき、結晶融点の
最も高いものをＴｍａ℃、最も低いものをＴｍｂ℃とす
ると、熱処理温度は（Ｔｍｂ−４０）℃〜（Ｔｍａ−
５）℃である。また、熱処理の時間は、通常、約２秒〜
２４時間である。このような熱処理を施すことにより、
フィルムの結晶化度が高められ、後に行われる延伸によ
る微細孔の形成が容易になり、空孔率の高い多孔質膜が
得られる。
【００２５】つぎに、熱処理されたフィルムを延伸して
多孔質化する。この延伸は、通常、低温度条件で延伸を
行った後、高温度条件で延伸を行う２段階の延伸処理で
行うことが好ましい。
多孔質化する。この延伸は、通常、低温度条件で延伸を
行った後、高温度条件で延伸を行う２段階の延伸処理で
行うことが好ましい。
【００２６】前記低温度条件の延伸は、通常、−２０〜
８０℃の低温度領域で１軸方向で行われる。なお、以
下、−２０〜８０℃での延伸を「低温延伸」という。延
伸温度が、この範囲より低いと作業中にフィルム破断が
生じるおそれがあり、また延伸温度がこの範囲より高い
と多孔質膜化が困難になるおそれがある。前記延伸温度
の好ましい範囲は、０〜５０℃である。また、延伸の方
法は、特に制限されず、従来から用いられている、ロー
ル延伸法、テンター延伸などを適用できる。低温延伸に
おける延伸倍率は、特に限定されるものではないが、通
常、約２０〜４００％、好ましくは約４０〜３００％で
ある。この延伸倍率（％）は、低温延伸前のフィルム寸
法（Ｌ）と低温延伸後におけるフィルム寸法（ＬＢ）か
ら、下記の式（数２）により求められる。
８０℃の低温度領域で１軸方向で行われる。なお、以
下、−２０〜８０℃での延伸を「低温延伸」という。延
伸温度が、この範囲より低いと作業中にフィルム破断が
生じるおそれがあり、また延伸温度がこの範囲より高い
と多孔質膜化が困難になるおそれがある。前記延伸温度
の好ましい範囲は、０〜５０℃である。また、延伸の方
法は、特に制限されず、従来から用いられている、ロー
ル延伸法、テンター延伸などを適用できる。低温延伸に
おける延伸倍率は、特に限定されるものではないが、通
常、約２０〜４００％、好ましくは約４０〜３００％で
ある。この延伸倍率（％）は、低温延伸前のフィルム寸
法（Ｌ）と低温延伸後におけるフィルム寸法（ＬＢ）か
ら、下記の式（数２）により求められる。
【００２７】
【数２】 延伸倍率（％）＝［（ＬＢ−Ｌ）／Ｌ］×１００
【００２８】つぎに、低温延伸されたフィルムは、フィ
ルムの結晶融点（℃）をＴｍとすると、（Ｔｍ−４０）
℃以上Ｔｍ℃以下の高温度域で延伸される。ただし、フ
ィルムが２種類以上の結晶性ポリマーを用いて形成され
ている場合は、結晶融点の最も低いポリマーの融点をＴ
ｍｂ（℃）とすると、熱延伸温度は（Ｔｍｂ−４０）℃
〜Ｔｍｂ℃とする。以下、この温度領域での延伸を「高
温延伸」という。高温延伸の温度範囲を上記範囲とする
のは、前記低温延伸と同様の理由であり、延伸温度が前
記範囲より低いと作業中にフィルム破断が生じるおそれ
があり、また延伸温度が前記範囲より高いと多孔質膜化
が困難になるおそれがあるからである。高温延伸は、通
常、前記低温延伸時における延伸方向と同方向に行われ
るが、他の方向へ行ってもよい。また、延伸方法は、特
に制限されず、前記低温延伸と同様の方法が採用でき
る。高温延伸時における延伸倍率は特に限定されるもの
ではないが、通常、約１０〜５００％、好ましくは約１
００〜３００％である。この延伸倍率は、低温延伸前の
フィルム寸法（Ｌ）、低温延伸後（高温延伸前）のフィ
ルム寸法（ＬＢ）および高温延伸後のフィルム寸法（Ｌ
Ｈ）から、下記の式（数３）により求められる。
ルムの結晶融点（℃）をＴｍとすると、（Ｔｍ−４０）
℃以上Ｔｍ℃以下の高温度域で延伸される。ただし、フ
ィルムが２種類以上の結晶性ポリマーを用いて形成され
ている場合は、結晶融点の最も低いポリマーの融点をＴ
ｍｂ（℃）とすると、熱延伸温度は（Ｔｍｂ−４０）℃
〜Ｔｍｂ℃とする。以下、この温度領域での延伸を「高
温延伸」という。高温延伸の温度範囲を上記範囲とする
のは、前記低温延伸と同様の理由であり、延伸温度が前
記範囲より低いと作業中にフィルム破断が生じるおそれ
があり、また延伸温度が前記範囲より高いと多孔質膜化
が困難になるおそれがあるからである。高温延伸は、通
常、前記低温延伸時における延伸方向と同方向に行われ
るが、他の方向へ行ってもよい。また、延伸方法は、特
に制限されず、前記低温延伸と同様の方法が採用でき
る。高温延伸時における延伸倍率は特に限定されるもの
ではないが、通常、約１０〜５００％、好ましくは約１
００〜３００％である。この延伸倍率は、低温延伸前の
フィルム寸法（Ｌ）、低温延伸後（高温延伸前）のフィ
ルム寸法（ＬＢ）および高温延伸後のフィルム寸法（Ｌ
Ｈ）から、下記の式（数３）により求められる。
【００２９】
【数３】 延伸倍率（％）＝［（ＬＨ−ＬＢ）／Ｌ］×１００
【００３０】このようにして本発明の多孔質膜が得られ
るが、寸法安定性を向上させるため、さらに、以下に示
す収縮処理およびヒートセットの少なくとも一方の処理
を行うことが好ましいく、特に好ましくは両方の処理を
行うことである。
るが、寸法安定性を向上させるため、さらに、以下に示
す収縮処理およびヒートセットの少なくとも一方の処理
を行うことが好ましいく、特に好ましくは両方の処理を
行うことである。
【００３１】前記収縮処理は、多孔質膜に前記低温延伸
および高温延伸の際に作用する応力が残留しており、こ
の残留応力により多孔質膜が延伸方向に収縮して寸法変
化を生じ易いので、延伸後に延伸方向の寸法を収縮させ
ておくことにより、寸法安定性を高める処理である。こ
の収縮処理は、例えば、延伸温度と同程度の加熱条件下
で行うことができる。収縮の度合いは任意でよいが、通
常、延伸後のフィルム寸法が約１０〜４０％減少する程
度とする。
および高温延伸の際に作用する応力が残留しており、こ
の残留応力により多孔質膜が延伸方向に収縮して寸法変
化を生じ易いので、延伸後に延伸方向の寸法を収縮させ
ておくことにより、寸法安定性を高める処理である。こ
の収縮処理は、例えば、延伸温度と同程度の加熱条件下
で行うことができる。収縮の度合いは任意でよいが、通
常、延伸後のフィルム寸法が約１０〜４０％減少する程
度とする。
【００３２】前記ヒートセットは、多孔質膜の延伸方向
の寸法が変化しないように規制し、延伸温度またはそれ
以上の温度で加熱する処理である。このヒートセットに
よっても前記収縮処理同様に寸法安定性を優れたものと
することができる。
の寸法が変化しないように規制し、延伸温度またはそれ
以上の温度で加熱する処理である。このヒートセットに
よっても前記収縮処理同様に寸法安定性を優れたものと
することができる。
【００３３】本発明の多孔質膜は、少なくとも一方向の
引張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり、空孔率３
０〜９５％である。なお、空孔率が、前記範囲より低い
と通気性が低下し、例えば電池用セパレータに使用され
る際、電池の放電特性を低下させるおそれがある。ま
た、空孔率が前記範囲より高いと、通気性は向上する
が、多孔質膜としての機械的強度、耐久性の低下につな
がる。前記空孔率の好ましい範囲は、３５〜６０％であ
る。
引張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり、空孔率３
０〜９５％である。なお、空孔率が、前記範囲より低い
と通気性が低下し、例えば電池用セパレータに使用され
る際、電池の放電特性を低下させるおそれがある。ま
た、空孔率が前記範囲より高いと、通気性は向上する
が、多孔質膜としての機械的強度、耐久性の低下につな
がる。前記空孔率の好ましい範囲は、３５〜６０％であ
る。
【００３４】本発明の多孔質膜は、少なくとも一方向の
引張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり機械強度に
優れている。このような高強度の多孔質膜は、各分野で
求められており、実際使用された場合、作業性、生産
性、耐久性の向上につながり、また本発明の多孔質膜は
高通気性でもある。したがって、本発明の多孔質膜は、
電池用セパレータ、分離膜、建築用通気性フィルム、衣
料用フィルム等の種々の用途に適用できる。
引張強度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上であり機械強度に
優れている。このような高強度の多孔質膜は、各分野で
求められており、実際使用された場合、作業性、生産
性、耐久性の向上につながり、また本発明の多孔質膜は
高通気性でもある。したがって、本発明の多孔質膜は、
電池用セパレータ、分離膜、建築用通気性フィルム、衣
料用フィルム等の種々の用途に適用できる。
【００３５】本発明の多孔質膜を電池用セパレータとし
て使用する場合は、そのままの状態で使用してもよい
し、その他の支持材等を組み合わせて使用してもよい。
て使用する場合は、そのままの状態で使用してもよい
し、その他の支持材等を組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
【実施例】つぎに、実施例について比較例と併せて説明
する。 （実施例１）メルトインデックス（ＭＩ）０．５のポリ
プロピレン（ＰＰ）とＭＩ１．３で密度０．９６６の高
密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を材料とした３層（構
成：外層ＰＰ（１４μｍ）、中間層ＰＰ／ＨＤＰＥ＝２
／８（１０μｍ））からなる総厚み３８μｍの結晶性ポ
リマー前駆体フィルムを準備した。なお、前記中間層に
おける２／８は、重量比である。
する。 （実施例１）メルトインデックス（ＭＩ）０．５のポリ
プロピレン（ＰＰ）とＭＩ１．３で密度０．９６６の高
密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を材料とした３層（構
成：外層ＰＰ（１４μｍ）、中間層ＰＰ／ＨＤＰＥ＝２
／８（１０μｍ））からなる総厚み３８μｍの結晶性ポ
リマー前駆体フィルムを準備した。なお、前記中間層に
おける２／８は、重量比である。
【００３７】この前駆体フィルムを、ロール温度１２０
℃、厚み減少率７％となるようにロール延伸で予備延伸
を行った。ついで、予備延伸したフィルムを、表面温度
１４８℃の金属ロールに８０秒間接触させ熱処理した。
そして、このフィルムを５０℃で８０％低温延伸し、つ
いで１２０℃で１８０％高温延伸し、さらに１２０℃で
最大延伸時のフィルム長さを基準に２０％収縮させ、厚
み２６μｍの多孔質膜を得た。この多孔質膜は空孔率４
５％、引張強度２０７０ｋｇ／ｃｍ2 であった。なお、
前記引張強度は、引張強度試験機を用いて測定し、空孔
率は、下記の式（数４）により求めた。下記式において
試料とは、測定に供した多孔質膜である。
℃、厚み減少率７％となるようにロール延伸で予備延伸
を行った。ついで、予備延伸したフィルムを、表面温度
１４８℃の金属ロールに８０秒間接触させ熱処理した。
そして、このフィルムを５０℃で８０％低温延伸し、つ
いで１２０℃で１８０％高温延伸し、さらに１２０℃で
最大延伸時のフィルム長さを基準に２０％収縮させ、厚
み２６μｍの多孔質膜を得た。この多孔質膜は空孔率４
５％、引張強度２０７０ｋｇ／ｃｍ2 であった。なお、
前記引張強度は、引張強度試験機を用いて測定し、空孔
率は、下記の式（数４）により求めた。下記式において
試料とは、測定に供した多孔質膜である。
【００３８】
【数４】空孔率（％）＝［１−（試料重量）／（試料面
積×厚み×樹脂密度）］×１００
積×厚み×樹脂密度）］×１００
【００３９】（実施例２）予備延伸での厚み減少率を１
２％にした以外は、実施例１と同様にして厚み２４μｍ
の多孔質膜を得た。この多孔質膜について、実施例１と
同様にして測定を行った結果、空孔率４４％、引張強度
２１００ｋｇ／ｃｍ2 であった。
２％にした以外は、実施例１と同様にして厚み２４μｍ
の多孔質膜を得た。この多孔質膜について、実施例１と
同様にして測定を行った結果、空孔率４４％、引張強度
２１００ｋｇ／ｃｍ2 であった。
【００４０】（実施例３）予備延伸での厚み減少率を２
１％にした以外は、実施例１と同様にして厚み２２μｍ
の多孔質膜を得た。この多孔質膜について、実施例１と
同様にして測定を行った結果、空孔率４２％、引張強度
２２００ｋｇ／ｃｍ2 であった。
１％にした以外は、実施例１と同様にして厚み２２μｍ
の多孔質膜を得た。この多孔質膜について、実施例１と
同様にして測定を行った結果、空孔率４２％、引張強度
２２００ｋｇ／ｃｍ2 であった。
【００４１】（実施例４）予備延伸での厚み減少率を３
０％にした以外は、実施例１と同様にして厚み２１μｍ
の多孔質膜を得た。この多孔質膜について、実施例１と
同様にして測定を行った結果、空孔率４０％、引張強度
２３００ｋｇ／ｃｍ2 であった。
０％にした以外は、実施例１と同様にして厚み２１μｍ
の多孔質膜を得た。この多孔質膜について、実施例１と
同様にして測定を行った結果、空孔率４０％、引張強度
２３００ｋｇ／ｃｍ2 であった。
【００４２】（比較例１）予備延伸を行わない以外は、
実施例１と同様にして厚み２９μｍの多孔質膜を得た。
この多孔質膜について、実施例１と同様にして測定を行
った結果、空孔率４４％、引張強度１６００ｋｇ／ｃｍ
2 であった。
実施例１と同様にして厚み２９μｍの多孔質膜を得た。
この多孔質膜について、実施例１と同様にして測定を行
った結果、空孔率４４％、引張強度１６００ｋｇ／ｃｍ
2 であった。
【００４３】（比較例２）予備延伸での厚み減少率を３
８％にした以外は、実施例１と同様にして厚み１４μｍ
の多孔質膜を得た。この多孔質膜について、実施例１と
同様にして測定を行った結果、空孔率が２６％で、通気
性の良くない膜となった。
８％にした以外は、実施例１と同様にして厚み１４μｍ
の多孔質膜を得た。この多孔質膜について、実施例１と
同様にして測定を行った結果、空孔率が２６％で、通気
性の良くない膜となった。
【００４４】（比較例３）市販のＰＰ製多孔質膜フィル
ム（厚さ２７μｍ、空孔率３９％）を用い実施例１と同
様にして引張強度を測定したところ１６７０ｋｇ／ｃｍ
2 であった。
ム（厚さ２７μｍ、空孔率３９％）を用い実施例１と同
様にして引張強度を測定したところ１６７０ｋｇ／ｃｍ
2 であった。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明の多孔質膜は、高
通気性であり、従来の多孔質膜と比べて引張強度等の機
械的強度が高く、各種分野の要求を充分に満たすもので
ある。このため、本発明の多孔質膜を、例えば、筒型電
池の電池用セパレータとして使用すれば、その捲回速度
を速めることができ、電池の生産性を向上させることが
できる。また、電池の内部短絡も効果的に防止できるた
め、電池の安全性および信頼性の向上が期待できる。さ
らに、本発明の多孔質膜を、例えば、分離膜、建築用通
気フィルム、衣料用通気フィルムに適用すると、高性能
で耐久性に優れた分離膜、建築用通気フィルム、衣料用
通気フィルムとなる。
通気性であり、従来の多孔質膜と比べて引張強度等の機
械的強度が高く、各種分野の要求を充分に満たすもので
ある。このため、本発明の多孔質膜を、例えば、筒型電
池の電池用セパレータとして使用すれば、その捲回速度
を速めることができ、電池の生産性を向上させることが
できる。また、電池の内部短絡も効果的に防止できるた
め、電池の安全性および信頼性の向上が期待できる。さ
らに、本発明の多孔質膜を、例えば、分離膜、建築用通
気フィルム、衣料用通気フィルムに適用すると、高性能
で耐久性に優れた分離膜、建築用通気フィルム、衣料用
通気フィルムとなる。
Claims (5)
- 【請求項１】 結晶性ポリマーから形成され、空孔率が
３０〜９５％の範囲であり、少なくとも一方向の引張強
度が２０５０ｋｇ／ｃｍ2 以上である多孔質膜。 - 【請求項２】 請求項１に記載の多孔質膜からなる電池
用セパレータ。 - 【請求項３】 結晶性ポリマーの融点温度をＴｍとした
場合、前記結晶性ポリマーから形成された無孔質フィル
ムを、（Ｔｍ−５０℃）以上Ｔｍ℃以下の温度条件下で
厚み減少率５〜３５％となるように予備延伸を行い、つ
いで熱処理したのち延伸して多孔質化する多孔質膜の製
造方法。 - 【請求項４】 予備延伸を、結晶性ポリマーから形成さ
れた無孔質フィルムの無孔構造を保持しながら行う請求
項３記載の多孔質膜の製造方法。 - 【請求項５】 結晶性ポリマーが、ポリエチレンおよび
ポリプロピレンの少なくとも一方のポリマーである請求
項３または４記載の多孔質膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9008314A JPH10204197A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 多孔質膜およびそれを用いた電池用セパレータ並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9008314A JPH10204197A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 多孔質膜およびそれを用いた電池用セパレータ並びにその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10204197A true JPH10204197A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11689705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9008314A Pending JPH10204197A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 多孔質膜およびそれを用いた電池用セパレータ並びにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10204197A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100649816B1 (ko) * | 2004-03-09 | 2006-11-27 | 셀가드 인코포레이티드 | 미세다공성 복합막의 제조 방법 |
| CN105679984A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-15 | 浙江地坤键新能源科技有限公司 | 一种无孔隔膜及其应用 |
| WO2025112325A1 (zh) * | 2023-11-28 | 2025-06-05 | 浙江金羽新能源科技有限公司 | 一种多孔隔膜及其制备方法与锂离子电池 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP9008314A patent/JPH10204197A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100649816B1 (ko) * | 2004-03-09 | 2006-11-27 | 셀가드 인코포레이티드 | 미세다공성 복합막의 제조 방법 |
| CN105679984A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-15 | 浙江地坤键新能源科技有限公司 | 一种无孔隔膜及其应用 |
| WO2025112325A1 (zh) * | 2023-11-28 | 2025-06-05 | 浙江金羽新能源科技有限公司 | 一种多孔隔膜及其制备方法与锂离子电池 |
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