(57)【要約】【課題】本発明は、通気性が高く、かつ、耐熱樹脂からなる多孔質層と熱可塑性樹脂からなる多孔質基材層との密着性との密着性に優れる、リチウムイオン二次電池用セパレーター、及び該セパレーターを含むリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。【解決手段】熱可塑性樹脂からなる多孔質基材層３、及び、耐熱樹脂からなる多孔質層４が積層されたリチウムイオン二次電池用セパレーターであって、前記耐熱樹脂は、前記多孔質基材層に浸透し、該耐熱樹脂の浸透量が０．０３〜０．８ｇ／ｍ２であり、該耐熱樹脂の浸透深さが０．６〜３．０μｍであることを特徴とするリチウムイオン二次電池用セパレーターである。【選択図】図１
2014160565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる多孔質基材層、及び、耐熱樹脂からなる多孔質層が積層されたリチウムイオン二次電池用セパレーターであって、
前記耐熱樹脂は、前記多孔質基材層に浸透し、
該耐熱樹脂の浸透量が０．０３〜０．８ｇ／ｍ２であり、該耐熱樹脂の浸透深さが０．６〜３．０μｍであることを特徴とするリチウムイオン二次電池用セパレーター。
【請求項２】
前記耐熱樹脂からなる多孔質層が、その一部が耐熱樹脂浸透層として前記多孔質基材層に耐熱樹脂が浸透して形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のリチウムイオン二次電池用セパレーター。
【請求項３】
前記耐熱樹脂からなる多孔質層が、耐熱樹脂浸透層及び耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の２層からなり、前記耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の厚みが、０．５〜７．０μｍである請求項１又は２に記載のリチウムイオン二次電池用セパレーター。
【請求項４】
前記耐熱樹脂が、ポリアミドイミドである請求項１〜３のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用セパレーター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のリチウムイオン二次電池用セパレーターを含むリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気性が高く、かつ、耐熱樹脂からなる多孔質層と熱可塑性樹脂からなる多孔質基材層との密着性に優れる、リチウムイオン二次電池用セパレーター及び該セパレーターを含むリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、ノート型パソコン、携帯電話等の電源として、また近年では、電気自動車に搭載するバッテリーとして、広く用いられている。リチウムイオン二次電池の正極負極の間には、正極負極の短絡防止のためにセパレーターが設けられているが、このセパレーターとしては正極負極間のイオンの透過性を確保するため、多数の微細孔が形成された多孔質フィルムが使用されている。このようなリチウムイオン二次電池用のセパレーターには、イオン透過性以外にも、機械強度、耐熱性等の種々の性能が要求されている。
【０００３】
リチウムイオン二次電池用セパレーターとしては、種々のものが知られており、例えば、ポリオレフィン多孔質膜に直接ポリアミドイミド樹脂溶液を塗布して得られるリチウム二次電池用セパレーターが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１においては、ポリアミドイミド樹脂溶液を多孔質膜に直接塗布するため、ポリオレフィン多孔質膜に多くの樹脂成分が浸透し、多孔質内部を埋めてしまい、通気性の著しい低下を招くものであった。
【０００４】
また、熱可塑性樹脂からなる多孔質フィルムに、耐熱樹脂溶液を塗布して得られる非水電解液二次電池用セパレーターが知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２においては、耐熱樹脂溶液を塗布する前又は塗布した後に該多孔質フィルムに液体を含浸させることを特徴とするものであり、多孔質フィルムに液体を含浸させることにより耐熱性樹脂溶液の多孔質フィルムへの浸透が抑えられ、多孔質フィルムの層と耐熱性樹脂層の間に明確な界面を形成するものである。しかしながら、このような明確な界面が形成された特許文献２のセパレーターは、多孔質フィルムと耐熱性樹脂層との間の密着性が弱く、当該層間で剥離が起こりやすいという問題があった。また、通気性の点でも十分なものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８１６６８号公報
【特許文献２】特許第４５６０８５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、通気性が高く、かつ、耐熱樹脂からなる多孔質層と熱可塑性樹脂からなる多孔質基材層との密着性に優れる、リチウムイオン二次電池用セパレーター及び該セパレーターを含むリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点に鑑み、鋭意検討の結果、耐熱樹脂からなる多孔質層と多孔質基材層が積層されており、前記耐熱樹脂が特定の浸透量で多孔質基材層に浸透していることで、多孔質基材層と耐熱樹脂からなる多孔質層との間で剥離しにくく、かつ、高い通気性を維持できることを見出したものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂からなる多孔質基材層、及び、耐熱樹脂からなる多孔質層が積層されたリチウムイオン二次電池用セパレーターであって、
前記耐熱樹脂は、前記多孔質基材層に浸透し、
該耐熱樹脂の浸透量が０．０３〜０．８ｇ／ｍ２であり、該耐熱樹脂の浸透深さが０．６〜３．０μｍであることを特徴とするリチウムイオン二次電池用セパレーターに関する。
【０００９】
前記耐熱樹脂からなる多孔質層は、その一部が耐熱樹脂浸透層として前記多孔質基材層に耐熱樹脂が浸透して形成されていることが好ましい。
【００１０】
前記耐熱樹脂からなる多孔質層が、耐熱樹脂浸透層及び耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の２層からなり、前記耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の厚みが、０．５〜７．０μｍであることが好ましい。
【００１１】
前記耐熱樹脂が、ポリアミドイミドであることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記リチウムイオン二次電池用セパレーターを含むリチウムイオン二次電池に関する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のリチウムイオン二次電池用セパレーターは、耐熱樹脂からなる多孔質層と多孔質基材層が積層されており、前記耐熱樹脂が特定の浸透量で多孔質基材層に浸透しているため、多孔質基材層と耐熱樹脂からなる多孔質層との間で剥離しにくく、かつ、高い通気性を維持できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例２で得られたセパレーターの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察画像である（直接倍率×６，０００）。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のリチウムイオン二次電池用セパレーターは、図１に示すように、熱可塑性樹脂からなる多孔質基材層３、及び、耐熱樹脂からなる多孔質層４が積層されており、前記耐熱樹脂が、前記多孔質基材層に浸透している（図１中の２の部分）。また、該耐熱樹脂の浸透量は、０．０３〜０．８ｇ／ｍ２であり、該耐熱樹脂の浸透深さは０．６〜３．０μｍである。以下、本発明のリチウムイオン二次電池用セパレーターの各構成要件について詳細に説明する。
【００１６】
（１）熱可塑性樹脂からなる多孔質基材層
熱可塑性樹脂としては、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンなどのポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタンなどが挙げられる。これらの中でも、ポリオレフィンが好ましく、ポリエチレンがより好ましい。
【００１７】
多孔質基材層の平均孔径は、０．００５〜５μｍであることが好ましく、０．０１〜１μｍであることがより好ましく、０．０１〜０．５μｍであることがさらに好ましく、０．０５〜０．２μｍであることが特に好ましい。最大孔径が５μｍを超えると、リチウムデンドライド（電池反応時に発生成長するリチウムの針状結晶）の発生を抑制することが困難となり、短絡が生じる傾向がある。
【００１８】
多孔質基材層の空孔率は、２０〜８０体積％であることが好ましく、２０〜６０体積％であることがより好ましく、３０〜５０体積％であることがさらに好ましい。空孔率が２０体積％未満では電解液の保持量が少なくなる傾向があり、８０体積％を超えると多孔質基材層の強度が不十分となる傾向がある。
【００１９】
多孔質基材層の厚みは、４〜３０μｍであることが好ましく、５〜２０μｍであることがより好ましい。
【００２０】
本発明で用いる多孔質基材層は、公知の方法により製造することができ、特に限定されるものではないが、例えば、特開２０１２−５２０８５号公報に記載された方法により製造することができる。
【００２１】
（２）耐熱樹脂からなる多孔質層
多孔質層を形成する耐熱樹脂としては、融点が１５０℃以上の樹脂であればよく、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリサルホン、ポリフェニルサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、芳香族ポリエステル、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミドなどが挙げられる。これらの中でも、耐熱温度、電気化学的安定性の点から、ポリアミドイミドが好ましい。
【００２２】
前記耐熱樹脂は、多孔質層を形成するものであるが、その一部は、前記多孔質基材層に浸透している。また、前記耐熱樹脂からなる多孔質層は、その一部が耐熱樹脂浸透層（図１中の２）として前記多孔質基材層に耐熱樹脂が浸透して形成されていることが好ましい。つまり、本発明においては、図１に示すように、耐熱樹脂からなる多孔質層４が、耐熱樹脂のみから形成される耐熱多孔質層１と、耐熱樹脂浸透層２の２層からなることが好ましい。ここで、耐熱樹脂浸透層とは、前記多孔質基材層に耐熱樹脂が浸透して形成される層をいい、多孔質基材と耐熱樹脂とからなる層である。
【００２３】
耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の平均孔径は、０．０１〜３μｍであることが好ましく、０．０１〜１μｍであることがより好ましく、０．０１〜０．８μｍであることがさらに好ましく、０．０２〜０．６μｍであることが特に好ましい。最大孔径が３μｍを超えると、耐熱樹脂からなる多孔質層が脆くなり、強度が保てなくなる傾向がある。
【００２４】
耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の空孔率は、２０〜８５体積％であることが好ましく、３０〜７５体積％であることがより好ましく、５０〜７５体積％であることが特に好ましい。空孔率がこの範囲であることにより、強度と通気性を両立することができるため好ましい。
【００２５】
耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の厚みは、０．５〜７．０μｍであることが好ましく、０．５〜６．０μｍであることがより好ましく、１．０〜５．０μｍであることが特に好ましい。厚みが前記範囲にあることで、強度と通気性を両立することができるため好ましい。
【００２６】
また、本発明においては、前記耐熱樹脂が前記多孔質基材層に浸透しており、該耐熱樹脂の浸透量は、０．０３〜０．８ｇ／ｍ２であり、該耐熱樹脂の浸透深さは０．６〜３．０μｍである。
【００２７】
前記多孔質基材層への耐熱樹脂の浸透量は、０．０３〜０．８ｇ／ｍ２であり、０．０３〜０．６ｇ／ｍ２であることが好ましく、０．０５〜０．５ｇ／ｍ２であることがより好ましく、０．１〜０．５ｇ／ｍ２であることが特に好ましい。耐熱樹脂浸透量がこの範囲にあることで、通気性と層間の密着性が両立できるため好ましい。
【００２８】
また、多孔質基材層への耐熱樹脂の浸透深さは、０．６〜３．０μｍであることが好ましく、０．５〜２．０μｍであることがより好ましい。耐熱樹脂浸透層の厚みがこの範囲にあることで、通気性と層間の密着性が両立できるため好ましい。また、耐熱樹脂の浸透深さは、多孔質基材層の厚み方向に、多孔質基材層の全体厚みの３〜２０％であることが好ましく、３．７５〜１２.５％であることがより好ましい。
【００２９】
耐熱樹脂からなる多孔質層の形成方法については後述する。
【００３０】
（３）耐熱樹脂からなる多孔質層の形成方法
本発明においては、耐熱樹脂からなる多孔質層形成時に、耐熱樹脂が多孔質基材層へ浸透するものである。
【００３１】
より詳細には、搬送方向に移動する多孔質基材に、耐熱樹脂を含む耐熱樹脂溶液及び耐熱樹脂を含まない下塗り剤を、該下塗り剤が前記多孔質基材上となるようにして二層同時に塗布した後、非溶剤を含む凝固液に浸漬することで、耐熱樹脂からなる多孔質層が形成される。また、前記耐熱樹脂が多孔質基材層に浸透し、前記耐熱樹脂からなる多孔質層の一部が耐熱樹脂浸透層として前記多孔質基材層に耐熱樹脂が浸透して形成される。塗布方法としては、二層同時に塗布できる方法であればいかなる方法も採用することができ、特に限定されるものではないが、例えば、２口ノズル等を用いる方法を挙げることができる。
【００３２】
耐熱樹脂溶液と下塗り剤とを同時に塗布することで、耐熱樹脂溶液と下塗り剤と接触する部分で、耐熱樹脂溶液中の耐熱樹脂成分が、耐熱樹脂成分を含まない下塗り剤中に拡散し、耐熱樹脂の濃度勾配が生じる。多孔質基材に接する側程耐熱樹脂濃度が低いため、多孔質基材の多孔質内に耐熱性樹脂が前記浸透量および浸透深さで浸透できる。すなわち、本発明においては、耐熱樹脂を含まない下塗り剤を耐熱樹脂溶液と同時に塗布することで、多孔質基材層中における耐熱樹脂の析出量が少なくなり、多孔の目詰まりを防止することができ、充分な通気性を確保しつつ、多孔質基材層と耐熱樹脂からなる多孔質層との密着性を向上させることができるものである。
【００３３】
耐熱樹脂溶液に含まれる耐熱樹脂としては、前述と同様のものを挙げることができる。また、耐熱樹脂溶液に用いる溶媒としては、通常、極性有機溶媒が用いられる。極性有機溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル２−ピロリドン（ＮＭＰ）、テトラメチル尿素、ジメチルスルホキシド、クレゾール、ｏ−クロロフェノールなどが挙げられる。これらの中でも、ＮＭＰが好ましい。
【００３４】
耐熱樹脂溶液中における耐熱樹脂濃度は、１〜３０重量％であることが好ましく、５〜２０重量％であることがより好ましい。耐熱樹脂の濃度を前記範囲にすることで、多孔質基材の多孔質内に耐熱性樹脂が前記浸透量および浸透深さで浸透することができるため好ましい。
【００３５】
また、前記耐熱樹脂溶液には、粘度調整剤、核剤を添加することができる。粘度調整剤としては、キシレン、エチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、トルエン等を挙げることができ、核剤としては、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ジメチレングリコール等を挙げることができる。粘度調整剤は、耐熱樹脂溶液中０〜５０重量％であることが好ましく、０〜３０重量％であることがより好ましい。また、核剤は、耐熱樹脂溶液中０〜５０重量％であることが好ましく、０〜３０重量％であることがより好ましい。
【００３６】
下塗り剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトンまたはこれらの混合液等を挙げることができ、これらの中でも、ＰＥＧが好ましい。
【００３７】
前記耐熱樹脂溶液を前記多孔質基材上に塗布する速度としては、特に限定されるものではないが、例えば、１〜３０ｍ／分の範囲内で適宜調整することができる。また、下塗り剤の塗布量は、塗布速度、基材の幅や厚みに応じて適宜調整することができる。
【００３８】
凝固浴中の非溶剤としては、水系溶液またはアルコール系溶液などを挙げることができ、特に限定されないが、水、極性有機溶媒を含む水系溶液またはアルコール系溶液を使用するのが、工業的には溶媒回収工程が簡素化されるので好ましく、水または極性有機溶媒の水溶液がより好ましい。このような非溶剤と接触させることで、溶剤と非溶剤との液交換により耐熱樹脂を析出させて耐熱樹脂からなる多孔質層および耐熱樹脂浸透層を形成することができる（非溶媒有機相分離；Ｎｏｎｓｏｌｖｅｎｔ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ（ＮＩＰＳ））。
【００３９】
また、本発明においては、耐熱樹脂溶液を塗布した多孔質基材を非溶剤に接触する前に、一定湿度に制御した雰囲気中に放置して、耐熱性樹脂を一旦析出させることもできる。
【００４０】
また、耐熱樹脂からなる多孔質層及び耐熱樹脂浸透層を形成した後、使用した下塗り剤、溶媒等を除去する必要がある。除去方法としては、特に限定されるものでなく、公知のいかなる方法も採用することができるが、例えば、水、水系溶液、またはアルコール系溶液など極性有機溶媒を溶解できる溶媒で抽出除去する方法を挙げることができる。水を用いて除去する場合には、イオン交換水を用いることが好ましい。また極性有機溶媒を一定濃度含む水溶液中で洗浄した後に、更に水洗することも、工業的に好ましい。
【００４１】
下塗り剤及び溶媒等を除去した後、乾燥を行うことが好ましい。乾燥温度、時間は適宜設定することができるが、熱可塑性樹脂の熱変形温度以下であることが好ましい。
【００４２】
本発明のリチウムイオン二次電池は、前記リチウムイオン二次電池用セパレーターを含むことを特徴とするものである。また、当該セパレーター以外の電極等の構成要素については、従来公知の構成を採用することができ、また、リチウムイオン二次電池の形状についても、特に限定されるものではなく、ペーパー型、コイン型、円筒型、角形などのいずれであってもよい。
【実施例】
【００４３】
以下に、本発明を実施例をあげて説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００４４】
（製造例１）ポリエチレン多孔質基材の製造
ポリエチレン多孔質基材を特開２０１０−５２０８５号公報に記載の方法により製造した。具体的には、重量平均分子量が１００万の超高分子量ポリエチレン（ティコナＧＵＲ４０１２、融点１３７℃）１５重量部、流動パラフィン８５重量部、酸化防止剤（商品名：Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、登録商標）０．０４重量部をスラリー状に均一に混合した。次に、１７０℃で二軸押出機にて１００ｒｐｍのスクリュー回転速度で溶解混練した。得られた混練物を、リップ間隔２ｍｍの平型ダイスよりシート状に押出し、引き取りながらシートを冷却ロール（３５℃に設定）に接触させ冷却し、厚さ１．７５ｍｍのゲル状成形シートを作製した。得られたゲル状成形シートを同時二軸延伸機にて１２６℃でＭＤ方向に５倍、ＴＤ方向に５倍で延伸を行ない（つまり５倍×５倍の面倍率２５倍延伸）、延伸シートを得た。この延伸シートをジクロロメタン（沸点４０℃）が満たされた液体槽中に３分浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、テンターにて５０℃の温度で幅方向に１０％延伸しながら乾燥した。得られたフィルムを機内温度１３０℃のテンターにてＴＤ方向に０．０５％延伸しながら２分間熱処理を行った。続いて機内温度１１０℃の熱処理機に、１３０℃のテンターでの速度に対して１．０倍速で通し、自由収縮によりＴＤ方向に３．５％縮幅させ、巻取りロールにより巻取り、ポリエチレン多孔質基材（膜厚：１６．０μｍ、空孔率：３９．３％、透気度：２５０ｓｅｃ／ｄｌ、平均孔径：１２０ｎｍ）を得た。
【００４５】
（実施例１）
ポリアミドイミド系樹脂塗料（商品名；ＨＰＣ５０００、日立化成工業（株）製、固形分濃度：３０重量％、溶剤組成比：ＮＭＰ／キシレン＝７０／３０）６０重量％、ＮＭＰ  ２５重量％、ＰＥＧ４００  １５重量％を混合・撹拌し、固形分濃度１８重量％の耐熱樹脂溶液を得た。
【００４６】
得られた耐熱樹脂溶液と下塗り剤としてのポリエチレングリコール（ＰＥＧ４００）とを２口ノズルを用いて、下塗り剤がポリエチレン多孔質基材に接するように、ポリエチレン多孔質基材上に塗布した。塗布速度は１０ｍ／分であり、下塗り剤の塗布量は１０ｇ／分とした。その後、耐熱樹脂溶液と下塗り剤が塗布されたポリエチレン多孔質基材を凝固水槽に浸漬した。水中よりポリエチレン多孔質基材を取り出し、５分、７０℃で乾燥し、ポリエチレン多孔質基材層、耐熱樹脂浸透層、耐熱樹脂からなる多孔質層の３層からなるリチウムイオン二次電池用セパレーターを得た。
【００４７】
（実施例２）
塗布速度を５ｍ／分に変更した以外は、実施例１と同様の方法によりリチウムイオン二次電池用セパレーターを作製した。
【００４８】
（実施例３）
下塗り剤の塗布量を５ｇ／分に変更した以外は、実施例１と同様の方法によりリチウムイオン二次電池用セパレーターを作製した。
【００４９】
（比較例１）
ポリエチレン多孔質基材をガラス基板上に貼り付けた後、上からＮＭＰを含浸させた。次に、ＮＭＰを含浸させた多孔質基材の上から、前記耐熱樹脂溶液をバーコーターにより塗布した後、凝固水槽に浸漬した。その後、水中よりポリエチレン多孔質基材を取り出し、５分、７０℃で乾燥し、ポリエチレン多孔質膜上に耐熱樹脂からなる多孔質層が積層されたリチウムイオン二次電池用セパレーターを得た。
【００５０】
得られた耐熱樹脂浸透層の浸透深さは０μｍであり、浸透量は０．０１ｇ／ｍ２であった。また、耐熱樹脂からなる多孔質層の厚みは４．７μｍ、空孔率は６２．４％であった。
【００５１】
（比較例２）
下塗り剤を用いなかった以外は、実施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池用セパレーターを作製した。
【００５２】
実施例１〜３、比較例１、２で得られたリチウムイオン二次電池用セパレーターについての上記各層の厚み、耐熱樹脂浸透層の耐熱樹脂浸透量、浸透深さ、空孔率等については、以下の方法により測定し、表１にまとめた。
【００５３】
＜厚み＞
１／１００００シックネスゲージにより測定した。
【００５４】
＜耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の重量、膜厚、及び、耐熱樹脂浸透層の耐熱樹脂浸透量＞
得られたリチウムイオン二次電池用セパレーターを６０ｍｍ×４０ｍｍの長方形状に切り抜き、測定用試料を得た。測定用試料の重量Ｘ１及び膜厚Ｙ１を測定した。次に、測定用試料から、テープを用いて耐熱樹脂からなる多孔質層のみを剥離し、その状態（多孔質基材＋耐熱樹脂浸透層）の重量Ｘ２、膜厚Ｙ２を測定した。また、多孔質基材の重量Ｘ３と膜厚Ｙ３は、耐熱樹脂を前記耐熱樹脂の溶媒で洗い流した後、乾燥することで測定した。
以下の式により、耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の重量、膜厚、及び、耐熱樹脂浸透層の耐熱樹脂浸透量を求めた。
耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の重量Ａ＝Ｘ１−Ｘ２
耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の膜厚Ｂ＝Ｙ１−Ｙ２
耐熱樹脂浸透層の耐熱樹脂浸透量＝Ｘ２−Ｘ３
【００５５】
＜耐熱樹脂浸透層の浸透深さ＞
得られたリチウムイオン二次電池用セパレーターをルテニウム酸により染色処理を施し、エポキシ樹脂に包埋した。その後、超薄切片法により試料を調整し、１００ｋＶの透過型電子顕微鏡で観察を行った（直接倍率×３，０００）。多孔質基材層に耐熱樹脂が浸透している部分（耐熱樹脂と多孔質基材層が混在している部分）を耐熱樹脂浸透層とし、視野内での耐熱樹脂の浸透している深さの平均を浸透深さとした。
【００５６】
＜空孔率＞
上記で求められた、耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の重量Ａ、耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層の膜厚Ｂ、及び、多孔質基材の重量Ｘ３、膜厚Ｙ３から、次式を用いてそれぞれの層の空孔率を計算した。
【数１】
2014160565.tif 000003
【００５７】
また、実施例１〜３、比較例１、２で得られたリチウムイオン二次電池用セパレーターについて以下の評価を行い、表１にまとめた。
【００５８】
＜密着性＞
セパレーターを耐熱樹脂からなる多孔質層が内側になるように二つ折りにし、耐熱樹脂からなる多孔質層同士を擦り合わせることで密着性を確認した。
○：耐熱樹脂からなる多孔質層の欠落、剥がれ、浮きなどが発生しない。
×：耐熱樹脂からなる多孔質層の欠落、剥がれ、浮きなどが発生する。
【００５９】
＜通気度（ガーレ値）＞
ＪＩＳ  Ｐ８１１７に準拠して測定した。
【００６０】
【表１】
2014160565.tif 000004
【００６１】
上記の実施例の結果からも明らかなように、本発明のリチウムイオン二次電池用セパレーターは、特定の浸透量と浸透深さを有する耐熱樹脂浸透層を有するために、耐熱樹脂からなる多孔質層と多孔質基材層との密着性が高く、かつ、高い通気性を有することが分かる。一方、ポリエチレン多孔質基材にＮＭＰを含浸させてから耐熱樹脂溶液を塗布した比較例１では、多孔質基材層と耐熱樹脂からなる多孔質層の間に明確な界面を形成されるものであるため、多孔質基材層と耐熱樹脂からなる多孔質層との間の密着性の点で劣るものであった。また、下塗り剤を用いない比較例２では、通気抵抗が著しく高くなった。
【符号の説明】
【００６２】
１    耐熱樹脂のみからなる耐熱多孔質層（耐熱層）
２    耐熱樹脂浸透層
３    多孔質基材層
４    耐熱樹脂からなる多孔質層
【図１】
2014160565.tif 000005