(57)【要約】【課題】残存水分量が少なく高温サイクル特性等の電池の性能を向上させうるセパレーターとして機能しうる多孔膜を製造することができ、且つ、搬送中の異物の混入が少なく塗布装置へのダメージが少ない、二次電池多孔膜用組成物；並びにそれを用いた多孔膜及び二次電池を提供する。【解決手段】硫酸バリウム粒子と水溶性重合体と水とを含有する非水系二次電池多孔膜用組成物であって、前記硫酸バリウム粒子のＢＥＴ比表面積が３．０ｍ２／ｇ以上、６．３ｍ２／ｇ以下である、非水系二次電池多孔膜用組成物；並びにそれを用いた多孔膜及び二次電池。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫酸バリウム粒子と水溶性重合体と水とを含有する非水系二次電池多孔膜用組成物であって、
前記硫酸バリウム粒子のＢＥＴ比表面積が３．０ｍ２／ｇ以上、６．３ｍ２／ｇ以下である、非水系二次電池多孔膜用組成物。
【請求項２】
前記水溶性重合体が、ポリ（メタ）アクリルアミドである、請求項１に記載の非水系二次電池多孔膜用組成物。
【請求項３】
前記水溶性重合体の含有量が、前記硫酸バリウム１００重量部に対し、０．１重量部以上５重量部以下である、請求項１または請求項２に記載の非水系二次電池多孔膜用組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水系二次電池多孔膜用組成物を用いて形成される非水系二次電池用多孔膜。
【請求項５】
前記非水系二次電池多孔膜中の水分量が５００ｐｐｍ以下である、請求項４に記載の非水系二次電池多孔膜。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の非水系二次電池用多孔膜を備える二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水系二次電池多孔膜用組成物、非水系二次電池用多孔膜、及び二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
非水系二次電池は、携帯型の機器の電源として、近年広く用いられている。特に、リチウムイオン二次電池は、小型で軽量なものとしうる、エネルギー密度が高い、繰り返し充放電が可能である等の特性を有し、需要の拡大が見込まれている。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高い利点を活かし、携帯電話やノート型パーソナルコンピュータなどの装置に利用されている。二次電池には、使用される装置の高性能化のため、さらなる性能の向上が求められている。例えば、高温の環境下で充放電を繰り返しても容量を維持しうる能力（高温サイクル特性）といった性能を向上させることが求められている。
【０００３】
非水系二次電池においては、性能を向上させるため、正極と負極との間にセパレーターを設けることが行なわれている。セパレーターとしては、非導電性粒子を含むスラリーの層を、グラビアコーター等の塗布装置を用いて連続的に基材に塗布して層を形成し、これを乾燥させて得られる多孔膜が知られている。非導電性粒子としては、アルミナなどの無機粒子が多用されている。また、かかるスラリーとしては、従来は有機溶媒を溶媒として用いたものが多用されていた（例えば特許文献１）が、環境負荷低減等のため、水を溶媒として用いて調製された、所謂水系スラリーも近年普及しつつある（例えば特許文献２及び３）。このようなスラリーは、その粘度等の物性を好ましい範囲とすることにより、塗布を良好に行い高品質の多孔膜を容易に製造することが可能となる。そのような物性の調整のために、例えばカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等のセルロース系の重合体をスラリーに添加することが広く行なわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５５９４２号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２０１３／０６９３８３号
【特許文献３】特開２００９−５４４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アルミナなどの無機粒子、カルボキシメチルセルロース等のセルロース系の重合体は、親水性が高いため、スラリーの層を乾燥させた後の多孔膜中に残存する水分量を増加させるという問題点がある。多孔膜中に残存する水分量が多いと、上で述べたような非水系二次電池の性能の劣化の原因となる。
【０００６】
加えて、アルミナなどの無機粒子を含むスラリーを機材に連続的に塗布する場合、塗布装置の内部を多量の無機粒子が通過することとなる。このため、装置の内壁が無機粒子により削られ、内壁の材料が異物粒子となりスラリーに混入することがある。装置の内壁は多くの場合アルミニウムのような導電性の物質であるため、このような異物粒子は、電池の短絡等の不具合を誘発しうる。また、装置が削られることにより装置の機械的精度が低下することもある。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、残存水分量が少なく高温サイクル特性等の電池の性能を向上させうるセパレーターとして機能しうる多孔膜を製造することができ、且つ、電池の短絡などの不具合が起こり難く、且つ、搬送中の異物の混入が少なく塗布装置へのダメージが少ない、非水系二次電池多孔膜用組成物を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、残存水分量が少なく高温サイクル特性等の電池の性能を向上させうるセパレーターとして機能することができ、且つ容易に製造しうる非水系二次電池用多孔膜；並びにそのような多孔膜を備えた非水系二次電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するために検討を行った。そして、本発明者は、多孔膜用水系スラリーにおいて、非導電性粒子として従来広く用いられているアルミナの粒子に代えて、より柔らかい粒子である硫酸バリウムの粒子を用いることに着目した。本発明者はさらに、かかる硫酸バリウムの粒子の比表面積を特定範囲とすることにより、残存水分量を低減させることができ、結果的に高温サイクル特性等の電池性能を向上させうることを見出した。本発明者はさらに、好ましい態様として、当該特定の硫酸バリウムの粒子と、ポリアクリルアミドとを組み合わせて用いることにより、残存水分量を低減させながら、且つ塗布を容易にする物性をスラリーに与えることができ、さらにハロゲン捕捉能の付与及びセパレーターの熱収縮低減等の効果も併せて発揮させることができることを見出した。本発明は、かかる知見に基づき完成されたものである。即ち、本発明によれば、下記〔１〕〜〔５〕が提供される。
【００１０】
〔１〕  硫酸バリウム粒子と水溶性重合体と水とを含有する非水系二次電池多孔膜用組成物であって、
前記硫酸バリウム粒子のＢＥＴ比表面積が３．０ｍ２／ｇ以上、６．３ｍ２／ｇ以下である、非水系二次電池多孔膜用組成物。
〔２〕  前記水溶性重合体が、ポリ（メタ）アクリルアミドである、〔１〕に記載の非水系二次電池多孔膜用組成物。
〔３〕  前記水溶性重合体の含有量が、前記硫酸バリウム１００重量部に対し、０．１重量部以上５重量部以下である、〔１〕または〔２〕に記載の非水系二次電池多孔膜用組成物。
〔４〕  〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の非水系二次電池多孔膜用組成物を用いて形成される非水系二次電池用多孔膜。
〔５〕  前記非水系二次電池多孔膜中の水分量が５００ｐｐｍ以下である、〔４〕に記載の非水系二次電池多孔膜。
〔６〕  〔４〕または〔５〕に記載の非水系二次電池用多孔膜を備える二次電池。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の二次電池多孔膜用組成物は、残存水分量が少なく高温サイクル特性等の電池の性能を向上させうるセパレーターとして機能しうる多孔膜を製造することができ、且つ、電池の短絡などの不具合が起こり難く、且つ、搬送中の異物の混入が少なく塗布装置へのダメージが少ない、二次電池多孔膜用組成物としうる。
【００１２】
本発明の二次電池用多孔膜は、残存水分量が少なく高温サイクル特性等の電池の性能を向上させうるセパレーターとして機能することができ、且つ容易に製造できる。したがって、それを備える本発明の二次電池も、高温サイクル特性等の性能が高く、且つ容易に製造できる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について実施形態及び例示物を示して詳細に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態及び例示物に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
【００１４】
本願において、「（メタ）アクリル」の文言は、アクリル及びメタクリルのいずれか又は両方を意味する。例えば、（メタ）アクリルアミドは、アクリルアミド、メタクリルアミド又はこれらの組み合わせを意味する。同様に、例えば（メタ）アクリレートはアクリレート、メタクリレート又はこれらの組み合わせを意味し、「（メタ）アクリロイル」の文言はアクリロイル、メタクリロイル又はこれらの組み合わせを意味する。
【００１５】
〔１．多孔膜用組成物〕
本発明の非水系二次電池多孔膜用組成物（以下、「多孔膜用組成物」ということがある。）は、リチウムイオン二次電池等の非水系二次電池を構成する多孔膜を製造するための組成物として用いうるものである。本発明の多孔膜用組成物は、特定の硫酸バリウム粒子、水溶性重合体及び水を含む。
【００１６】
〔１．１．硫酸バリウム粒子〕
硫酸バリウム粒子は、硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）の粒子である。硫酸バリウム粒子は、多孔膜に充填される成分であり、この粒子同士の隙間が多孔膜の孔を形成しうる。硫酸バリウム粒子は非導電性を有するので、多孔膜を絶縁性にでき、そのため、二次電池における短絡を防止することができる。また、通常、硫酸バリウム粒子は剛性を有し、これにより、多孔膜の機械的強度を高めることができる。そのため、熱によってセパレーター基材等の基材に収縮しようとする応力が生じた場合でも、多孔膜がその応力に抗することができるので、基材の収縮による短絡の発生を防止することが可能である。
さらに、硫酸バリウム粒子は、アルミナ粒子等の従来多用されている無機粒子に比べて柔らかく、それにより、塗布装置の劣化、及び塗布装置が削れることによる異物の混入を低減することができる。その結果、塗布を容易に行うことができ、且つ電池の短絡等の不具合を低減することができる。
【００１７】
硫酸バリウム粒子の形状は、例えば、球状、楕円球状、多角形状、テトラポッド（登録商標）状、板状、鱗片状などが挙げられる。
【００１８】
硫酸バリウム粒子のＢＥＴ比表面積は、３．０ｍ２／ｇ以上、好ましくは３．５ｍ２／ｇ以上、より好ましくは４．０ｍ２／ｇ以上であり、一方６．３ｍ２／ｇ以下、好ましくは６．２ｍ２／ｇ以下、より好ましくは６．１ｍ２／ｇ以下である。硫酸バリウム粒子の比表面積を前記下限以上とすることにより、小さい粒子径で、多孔膜の充填率を高め、耐熱収縮性を良好なものとすることができる。硫酸バリウム粒子の比表面積を前記上限以下とすることにより、多孔膜に吸着する水分量を低い値にすることができる。
【００１９】
硫酸バリウム粒子の体積平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上であり、一方好ましくは１μｍ以下である。硫酸バリウム粒子の体積平均粒子径を前記範囲の上限値以下にすることにより、小さい粒子径で、多孔膜の充填率を高め、耐熱収縮性を良好なものとすることができる。ここで、粒子の体積平均粒子径とは、レーザー回折法で測定された粒子径分布において、小径側から計算した累積体積が５０％となる粒子径を表す。
【００２０】
硫酸バリウム粒子の製造方法の例としては、天然の鉱物を採掘し必要に応じて粉砕等の処理を行う方法、および結晶成長による方法が挙げられる。安価に硫酸バリウム粒子を入手する観点からは、天然の鉱物を粉砕する方法が好ましい。上記所定の比表面積を有する硫酸バリウム粒子は、粉砕の程度などの製造条件を適宜調節することにより得ることができる。
【００２１】
〔１．２．水溶性重合体〕
本発明の多孔膜用組成物は、水溶性重合体を含有する。本願において、水溶性の重合体とは、以下の基準を満たす重合体をいう。
ある物質が水溶性であるとは、２５℃において、その物質０．５ｇを１００ｇの水に溶解した際に、不溶分が１．０重量％未満であることをいう。一方、ある物質が非水溶性であるとは、２５℃において、その物質０．５ｇを１００ｇの水に溶解した際に、不溶分が９０重量％以上であることをいう。
なお、水のｐＨによって水への溶解性が変わる場合において、水溶性となる領域があれば、その物質は水溶性であることに含まれる。
【００２２】
水溶性重合体としては、ポリ（メタ）アクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリカルボン酸もしくはこれらの塩などが挙げられ、中でも重合体が低吸水性であることからポリ（メタ）アクリルアミドが好ましく用いられる。
本発明の多孔膜用組成物における水溶性重合体の含有割合は、硫酸バリウム粒子１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．１５重量部以上であり、一方好ましくは５重量部以下、より好ましくは４重量部以下、さらにより好ましくは３重量部以下である。
【００２３】
〔１．２．１．ポリ（メタ）アクリルアミド〕
ポリ（メタ）アクリルアミドは、（メタ）アクリルアミド単量体単位を含む水溶性の重合体である。構成要素である単量体単位の割合を適宜調節することにより、ポリ（メタ）アクリルアミドをこのような水溶性の重合体としうる。
【００２４】
多孔膜用組成物において、ポリ（メタ）アクリルアミドは、結着剤として作用しうる。すなわち、ポリ（メタ）アクリルアミドは、多孔膜において硫酸バリウム粒子同士の間に介在することにより硫酸バリウム粒子同士を結着する作用、並びに、硫酸バリウム粒子とセパレーター基材又は極板との間に介在することにより多孔膜とセパレーター基材又は極板とを結着する作用を奏しうる。
【００２５】
〔１．２．１．１．ポリ（メタ）アクリルアミド：（メタ）アクリルアミド単量体単位〕
ポリ（メタ）アクリルアミドは、（メタ）アクリルアミド単量体単位を含む。（メタ）アクリルアミド単量体単位とは、（メタ）アクリルアミド単量体を重合して形成される構造を有する構造単位を示す。
本発明の多孔膜用組成物は、（メタ）アクリルアミド単量体単位を含むポリ（メタ）アクリルアミドを含むことにより、多孔膜用組成物の粘度等の物性を塗布に適した範囲とすることができ、且つ多孔膜の残存水分量を低減させることができる。加えて、（メタ）アクリルアミドによるハロゲン捕捉能の付与及びセパレーターの熱収縮低減等の効果も併せて発揮させることができ、結果的に高温サイクル特性等の電池性能を向上させることができる。
【００２６】
（メタ）アクリルアミド単量体の例としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００２７】
ポリ（メタ）アクリルアミドにおける（メタ）アクリルアミド単量体単位の割合は、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは８２重量％以上、さらにより好ましくは８５重量％以上であり、一方好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９５重量％以下である。（メタ）アクリルアミド単量体単位の割合を前記下限以上とすることにより、アミド基によるハロゲン等の不純物を捕捉する機能を有効に発揮することができる。また（メタ）アクリルアミド単量体単位の割合を前記上限以下とすることにより、ポリ（メタ）アクリルアミドのガラス転移温度及び貯蔵弾性率を所望の高い値に調整することができ、良好な耐熱収縮性を得ることができる。
【００２８】
〔１．２．１．２．ポリ（メタ）アクリルアミド：酸基含有単量体単位〕
ポリ（メタ）アクリルアミドは、好ましくは酸基含有単量体単位を含む。酸基含有単量体単位とは、酸基含有単量体を重合して形成される構造を有する構造単位を示す。また、酸基含有単量体とは、酸基を含む単量体を示す。
【００２９】
酸基の例としては、−ＣＯＯＨ基（カルボン酸基）；−ＳＯ３Ｈ基（スルホン酸基）；−ＰＯ３Ｈ２基及び−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＲ）基（Ｒは炭化水素基を表す）等のホスホン酸基；及びこれらの組み合わせが挙げられる。したがって、酸基含有単量体としては、例えば、これらの酸基を有する単量体が挙げられる。また、例えば、加水分解により前記の酸基を生成しうる単量体も、酸基含有単量体として挙げられる。そのような酸基含有単量体の具体例を挙げると、加水分解によりカルボン酸基を生成しうる酸無水物などが挙げられる。
【００３０】
カルボン酸基を有する単量体（カルボン酸単量体）の例としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物、及びこれらの誘導体が挙げられる。モノカルボン酸の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、２−エチルアクリル酸、及びイソクロトン酸が挙げられる。ジカルボン酸の例としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、及びメチルマレイン酸が挙げられる。ジカルボン酸の酸無水物の例としては、無水マレイン酸、アクリル酸無水物、メチル無水マレイン酸、及びジメチル無水マレイン酸が挙げられる。これらの中でもモノカルボン酸が好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
【００３１】
スルホン酸基を有する単量体（スルホン酸単量体）の例としては、ビニルスルホン酸、メチルビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、（メタ）アクリル酸−２−スルホン酸エチル、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、及び２−（Ｎ−アクリロイル）アミノ−２−メチル−１，３−プロパン−ジスルホン酸が挙げられる。これらの中でも、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸が好ましい。
【００３２】
ホスホン酸基を有する単量体（ホスホン酸単量体）の例としては、リン酸−２−（メタ）アクリロイルオキシエチル、リン酸メチル−２−（メタ）アクリロイルオキシエチル、及びリン酸エチル−（メタ）アクリロイルオキシエチルなどが挙げられる。
【００３３】
また、上述した単量体の塩を、酸基含有単量体として用いてもよい。このような塩の例としては、ｐ−スチレンスルホン酸等のスチレンスルホン酸のナトリウム塩が挙げられる。
酸基含有単量体及び酸基含有単量体単位は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００３４】
酸基は、上述のような酸基含有単量体の重合により導入してもよいが、酸基を有しない水溶性重合体を重合した後、該水溶性重合体中の官能基の一部または全部を酸基に置換することにより導入してもよい。このように導入された酸基を有するポリ（メタ）アクリルアミド中の繰り返し単位も、酸基含有単量体単位に含まれる。
【００３５】
ポリ（メタ）アクリルアミドにおける酸基含有単量体単位の割合は、好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．０５重量％以上、さらにより好ましくは０．１重量％以上であり、一方好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１９重量％以下、さらにより好ましくは１８重量％以下である。ポリ（メタ）アクリルアミドにおける酸基含有単量体単位の割合を前記下限以上とすることより、アニオンによる静電反発作用が得られ、スラリーの保存安定性を向上させることができる。ポリ（メタ）アクリルアミドにおける酸基含有単量体単位の割合を前記上限以下とすることより、吸着水分を所望の低い値に低減することができ、多孔膜中の水分量を低減することができる。加えて、ポリ（メタ）アクリルアミドのガラス転移及び貯蔵弾性率を所望の高い値に調整することができ、良好な耐熱収縮性を得ることができる。
【００３６】
〔１．２．１．３．ポリ（メタ）アクリルアミド：架橋性単量体単位〕
ポリ（メタ）アクリルアミドは、好ましくは架橋性単量体単位を含む。架橋性単量体単位とは、架橋性単量体を重合して得られる構造を有する構造単位である。また、架橋性単量体とは、重合中又は重合後に架橋構造を形成しうる単量体である。架橋性単量体単位を含むことにより、ポリ（メタ）アクリルアミドの貯蔵弾性率等の物性を所望の範囲に調整することができ、耐熱収縮性の向上等の効果を得ることができる。
【００３７】
ポリ（メタ）アクリルアミドの材料としての架橋性単量体の例としては、後述する粒子状重合体に用いられる架橋性単量体、及びジメチルアクリルアミド等のＮ−置換（メタ）アクリルアミドが挙げられる。特に、ジメチルアクリルアミド等のＮ−置換（メタ）アクリルアミドが好ましい。
架橋性単量体単位は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００３８】
ポリ（メタ）アクリルアミドにおける架橋性単量体単位の割合は、好ましくは０．０１重量％以上、より好ましくは０．０５重量％以上、さらにより好ましくは０．１重量％以上であり、一方好ましくは５重量％以下、より好ましくは４重量％以下、さらにより好ましくは３重量％以下である。ポリ（メタ）アクリルアミドにおける架橋性単量体単位の割合を前記下限以上とすることにより、貯蔵弾性率を所望の高い値とし、良好な耐熱収縮性を得ることができる。ポリ（メタ）アクリルアミドにおける架橋性単量体単位の割合を前記上限以下とすることにより、架橋形成による分子量の過度の上昇を抑制し、多孔膜用組成物のスラリーの粘度を適度に低い値に保ち、スラリーの塗布を容易にすることができる。
【００３９】
〔１．２．１．４．ポリ（メタ）アクリルアミド：その他の単位〕
ポリ（メタ）アクリルアミドは、上述した構造単位以外に、任意の構造単位を含みうる。ポリ（メタ）アクリルアミドが含みうる任意の構造単位の例としては、下記の単量体を重合して形成される構造を有する構造単位が挙げられる。即ち、ジメチルアミノエチルアクリレート、及びジメチルアミノプロピルアクリレート等の、（メタ）アクリル酸と三級アミノアルコールとのエステル；１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエン等の肪族共役ジエン単量体；スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルナフタレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル単量体；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル等のα，β−不飽和ニトリル化合物単量体；エチレン、プロピレン等のオレフィン単量体；塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン原子含有単量体；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル単量体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル単量体；メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ブチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、イソプロペニルビニルケトン等のビニルケトン単量体；並びに、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル化合物単量体；の１以上を重合して形成される構造を有する構造単位が挙げられる。任意の構造単位としては、これらのうち１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
〔１．２．１．５．ポリ（メタ）アクリルアミドの性状〕
ポリ（メタ）アクリルアミドは、その１５０℃における貯蔵弾性率が２．０×１０５Ｐａ以上、好ましくは３．０×１０５Ｐａ以上、さらに好ましくは４．０×１０５Ｐａ以上である。貯蔵弾性率の上限は、好ましくは１．０×１０７Ｐａ以下である。
ポリ（メタ）アクリルアミドの貯蔵弾性率は、下記の測定方法により求められる。まず、水溶性重合体の水溶液を、適当な容器に入れた状態で室温で乾燥させ、０．５ｍｍ厚のフィルムとする。フィルムを直径８ｍｍの円形に打ち抜き、試料とする。動的粘弾性を測定する装置を用いて、当該試料に周波数１Ｈｚの歪みを加え、１０℃／分の昇温速度で２５℃〜２００℃の温度範囲で温度を上げながら動的粘弾性を測定し、この測定結果に基づいて貯蔵弾性率を求める。動的粘弾性の測定装置としては、アントンパール社製、製品名「ＭＣＲ３００」を用いうる。
ポリ（メタ）アクリルアミドの貯蔵弾性率を、前記下限以上とすることにより、良好な耐熱収縮性を得ることができる。一方、ポリ（メタ）アクリルアミドの貯蔵弾性率を、前記上限以下とすることにより、多孔膜に柔軟性を付与することができ、多孔膜が厚い場合でも割れの発生確率を低減することができる。
【００４１】
ポリ（メタ）アクリルアミドのガラス転移温度は、好ましくは１５５℃以上、より好ましくは１６０℃以上、さらにより好ましくは１６５℃以上であり、一方好ましくは２００℃以下である。ガラス転移温度としては、動的粘弾性の測定結果から求められる値を採用しうる。
ポリ（メタ）アクリルアミドのガラス転移温度を、前記下限以上とすることにより、貯蔵弾性率を所望の高い値に調整することができ、良好な耐熱収縮性を得ることができる。ポリ（メタ）アクリルアミドのガラス転移温度を、前記上限以下とすることにより、多孔膜に柔軟性を付与することができる。
【００４２】
ポリ（メタ）アクリルアミドの重量平均分子量は、好ましくは２．０×１０５以上、より好ましくは２．５×１０５以上、さらにより好ましくは３．０×１０５以上であり、一方好ましくは１０．０×１０５以下、より好ましくは７．０×１０５以下、さらにより好ましくは５．０×１０５以下である。ポリ（メタ）アクリルアミドの重量平均分子量を、前記下限以上とすることにより、多孔膜用組成物のスラリーの粘度を適度に高い値に保ち、塗布時にスラリーが垂れてムラが生じるのを防ぐことができる。ポリ（メタ）アクリルアミドの重量平均分子量を、前記上限以下とすることにより、多孔膜用組成物のスラリーの粘度を適度に低い値に保ち、多孔膜用組成物の塗布後に、多孔膜用組成物の層がレベリングされ、その結果、塗布により形成された不所望なスジを低減させることができる。
【００４３】
ポリ（メタ）アクリルアミドの貯蔵弾性率及びガラス転移温度は、構成する単量体の種類、構成する単量体の割合、重合体の分子量等の一以上を適宜調節することにより、上に述べた所望の範囲とすることができる。
【００４４】
〔１．２．１．６．ポリ（メタ）アクリルアミドの含有割合〕
本発明の多孔膜用組成物におけるポリ（メタ）アクリルアミドの含有割合は、硫酸バリウム粒子１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．１５重量部以上であり、一方好ましくは５重量部以下、より好ましくは４重量部以下、さらにより好ましくは３重量部以下である。ポリ（メタ）アクリルアミドの含有割合を当該範囲内とすることにより、上に述べたポリ（メタ）アクリルアミドの効果を良好に得ることができる。
【００４５】
〔１．２．１．７．ポリ（メタ）アクリルアミドの製造方法〕
ポリ（メタ）アクリルアミドは、例えば、上述した単量体を含む単量体組成物を、水系溶媒中で重合して、製造しうる。この際、単量体組成物中の各単量体の比率は、通常、ポリ（メタ）アクリルアミドにおける構造単位の比率と同様にする。
【００４６】
水系溶媒としては、ポリ（メタ）アクリルアミドの分散が可能なものを用いうる。通常、常圧における沸点が、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上であり、且つ、好ましくは３５０℃以下、より好ましくは３００℃以下の水系溶媒から選ばれる。水系溶媒の例としては、粒子状結着剤の製造に用いるものの例と同様のものが挙げられる。中でも水は可燃性がなく、重合体の分散体が容易に得られやすいという観点から特に好ましい。また、主溶媒として水を使用して、重合体の分散状態が確保可能な範囲において水以外の水系溶媒を混合して用いてもよい。
【００４７】
重合方法は、特に限定されず、例えば溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法などのいずれの方法も用いうる。重合の反応形式は、例えばイオン重合、ラジカル重合、リビングラジカル重合などいずれであってもよい。高分子量体が得やすいこと、並びに、重合物がそのまま水に分散した状態で得られるので再分散化の処理が不要であり、そのまま多孔膜用組成物の製造に供することができることなど、製造効率の観点から、乳化重合法が特に好ましい。乳化重合は、常法に従い行うことができる。
【００４８】
重合に使用される乳化剤、分散剤、重合開始剤、重合助剤などの添加剤は、一般に用いられるものを使用しうる。これらの添加剤の使用量も、一般に使用される量としうる。重合条件は、重合方法および重合開始剤の種類などに応じて適宜調整しうる。
【００４９】
〔１．３．粒子状結着剤〕
本発明の多孔膜用組成物は、ポリ（メタ）アクリルアミドに加えて、粒子状結着剤を含みうる。粒子状結着剤は、重合体の粒子としうる。多孔膜用組成物が粒子状結着剤を含むことにより、通常は、以下のような利点を得られる。即ち、多孔膜の結着性が向上し、捲回時、運搬時等の取扱い時に本発明の二次電池用多孔膜を備えるセパレーター又は電極にかかる機械的な力に対する強度を向上させることができる。また、粒子状結着剤は、その形状が粒子状であるので、多孔膜において硫酸バリウム粒子に対して面ではなく点で結着しうる。このため、多孔膜における孔を大きくできるので、二次電池の内部抵抗を小さくできる。
【００５０】
通常、粒子状結着剤は、非水溶性である。したがって、通常、粒子状結着剤は、水系の多孔膜用組成物において粒子形状を有した状態で分散して存在しうる。粒子状結着剤は、多孔膜においては、その粒子形状の一部又は全部を維持したまま存在しうる。構成要素である単量体単位の割合を適宜調節することにより、このような粒子状の重合体を得ることができる。
【００５１】
粒子状結着剤は、酸基含有単量体単位を含みうる。粒子状結着剤における酸基含有単量体単位とは、酸基含有単量体を重合して形成される構造を有する構造単位を示す。また、酸基含有単量体とは、酸基を含む単量体を示す。したがって、酸基含有単量体単位を有する粒子状結着剤は、酸基を含む。
【００５２】
粒子状結着剤が含みうる酸基の例としては、−ＣＯＯＨ基（カルボン酸基）；−ＳＯ３Ｈ基（スルホン酸基）；−ＰＯ３Ｈ２基及び−ＰＯ（ＯＨ）（ＯＲ）基（Ｒは炭化水素基を表す）等のホスホン酸基；及びこれらの組み合わせが挙げられる。したがって、酸基含有単量体としては、例えば、これらの酸基を有する単量体が挙げられる。また、例えば、加水分解により前記の酸基を生成しうる単量体も、酸基含有単量体として挙げられる。そのような酸基含有単量体の具体例を挙げると、加水分解によりカルボン酸基を生成しうる酸無水物などが挙げられる。
【００５３】
カルボン酸基を有する単量体（カルボン酸単量体）の例としては、モノカルボン酸、ジカルボン酸、ジカルボン酸の無水物、及びこれらの誘導体が挙げられる。モノカルボン酸の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、２−エチルアクリル酸、及びイソクロトン酸が挙げられる。ジカルボン酸の例としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、及びメチルマレイン酸が挙げられる。ジカルボン酸の酸無水物の例としては、無水マレイン酸、アクリル酸無水物、メチル無水マレイン酸、及びジメチル無水マレイン酸が挙げられる。これらの中でもモノカルボン酸が好ましく、アクリル酸及びメタクリル酸がより好ましい。
【００５４】
スルホン酸基を有する単量体（スルホン酸単量体）の例としては、ビニルスルホン酸、メチルビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、（メタ）アクリル酸−２−スルホン酸エチル、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸、及び２−（Ｎ−アクリロイル）アミノ−２−メチル−１，３−プロパン−ジスルホン酸が挙げられる。これらの中でも、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸が好ましい。
【００５５】
ホスホン酸基を有する単量体（ホスホン酸単量体）の例としては、リン酸−２−（メタ）アクリロイルオキシエチル、リン酸メチル−２−（メタ）アクリロイルオキシエチル、及びリン酸エチル−（メタ）アクリロイルオキシエチルが挙げられる。
【００５６】
また、上述した単量体の塩を、酸基含有単量体として用いてもよい。このような塩の例としては、ｐ−スチレンスルホン酸等のスチレンスルホン酸のナトリウム塩が挙げられる。
また、酸基含有単量体及び酸基含有単量体単位は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００５７】
酸基は、上述のような酸基含有単量体の重合により導入してもよいが、酸基を有しない粒子状結着剤を重合した後、該粒子状結着剤中の官能基の一部または全部を酸基に置換することにより導入してもよい。このように導入された酸基を有する粒子状結着剤中の繰り返し単位も、酸基含有単量体単位に含まれる。
【００５８】
粒子状結着剤における酸基含有単量体単位の割合は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．２重量％以上、特に好ましくは０．５重量％以上であり、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下、特に好ましくは３重量％以下である。粒子状結着剤における酸基含有単量体単位の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性を効果的に高めることができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜の耐久性を高めることができる。
【００５９】
粒子状結着剤は、カルボン酸１級アミド単量体単位を含みうる。カルボン酸１級アミド単量体単位とは、カルボン酸１級アミド単量体を重合して形成される構造を有する構造単位をいう。また、カルボン酸１級アミド単量体とは、カルボン酸と第１級アミドとが縮合して形成される構造を有する化合物をいう。粒子状結着剤がカルボン酸１級アミド単量体単位を所定の割合で含むことにより、本発明の多孔膜用組成物を用いて形成される多孔膜を備える二次電池において、ガスの発生を低減することができ、それにより電池の性能を向上させうる。
【００６０】
カルボン酸１級アミド単量体の例としては、（メタ）アクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、クロトン酸アミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸ジアミド等の、不飽和カルボン酸１級アミド化合物が挙げられる。中でも、（メタ）アクリルアミドが好ましい。カルボン酸１級アミド単量体及びカルボン酸１級アミド単量体単位としては、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００６１】
粒子状結着剤におけるカルボン酸１級アミド単量体単位の割合は、通常０．１重量％以上、好ましくは０．５重量％以上、より好ましくは１．０重量％以上であり、通常１０重量％以下、好ましくは７重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。粒子状結着剤におけるカルボン酸１級アミド単量体単位の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、電解液中のハロゲン化物イオンを粒子状結着剤によって効果的に捕捉できる。また、上限値以下にすることにより、二次電池のレート特性を改善することができる。
【００６２】
また、粒子状結着剤は、架橋性単量体単位を含みうる。ここで、架橋性単量体単位とは、架橋性単量体を重合して得られる構造を有する構造単位である。また、架橋性単量体とは、加熱又はエネルギー線の照射により、重合中又は重合後に架橋構造を形成しうる単量体である。架橋性単量体単位を含むことにより、粒子状結着剤を架橋させることができるので、多孔膜の強度及び安定性を高めることができる。これにより、粒子状結着剤による作用を安定して発揮させることが可能となる。また、電解液による粒子状結着剤の膨潤度が過度に高くならないようにできるので、通常は、二次電池の出力特性を良好にできる。
【００６３】
架橋性単量体の例としては、１分子あたり２以上の反応性基を有する単量体を挙げることができる。より具体的には、熱架橋性の架橋性基及び１分子あたり１つのオレフィン性二重結合を有する単官能性単量体、及び１分子あたり２つ以上のオレフィン性二重結合を有する多官能性単量体が挙げられる。
【００６４】
単官能性単量体に含まれる熱架橋性の架橋性基の例としては、Ｎ−メチロールアミド基、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリン基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの中でも、エポキシ基が、架橋及び架橋密度の調節が容易な点でより好ましい。
【００６５】
熱架橋性の架橋性基としてＮ−メチロールアミド基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド等のメチロール基を有する（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。
【００６６】
熱架橋性の架橋性基としてエポキシ基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、ブテニルグリシジルエーテル、ｏ−アリルフェニルグリシジルエーテル等の不飽和グリシジルエーテル；ブタジエンモノエポキシド、クロロプレンモノエポキシド、４，５−エポキシ−２−ペンテン、３，４−エポキシ−１−ビニルシクロヘキセン、１，２−エポキシ−５，９−シクロドデカジエン等のジエンまたはポリエンのモノエポキシド；３，４−エポキシ−１−ブテン、１，２−エポキシ−５−ヘキセン、１，２−エポキシ−９−デセン等のアルケニルエポキシド；並びにグリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルクロトネート、グリシジル−４−ヘプテノエート、グリシジルソルベート、グリシジルリノレート、グリシジル−４−メチル−３−ペンテノエート、３−シクロヘキセンカルボン酸のグリシジルエステル、４−メチル−３−シクロヘキセンカルボン酸のグリシジルエステル等の不飽和カルボン酸のグリシジルエステル化合物；などが挙げられる。
【００６７】
熱架橋性の架橋性基としてオキセタニル基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、３−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）−２−トリフロロメチルオキセタン、３−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）−２−フェニルオキセタン、２−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）オキセタン、及び２−（（メタ）アクリロイルオキシメチル）−４−トリフロロメチルオキセタンなどが挙げられる。
【００６８】
熱架橋性の架橋性基としてオキサゾリン基を有し、且つオレフィン性二重結合を有する架橋性単量体の例としては、２−ビニル−２−オキサゾリン、２−ビニル−４−メチル−２−オキサゾリン、２−ビニル−５−メチル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−４−メチル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−５−メチル−２−オキサゾリン、及び２−イソプロペニル−５−エチル−２−オキサゾリンなどが挙げられる。
【００６９】
２つ以上のオレフィン性二重結合を有する多官能性単量体の例としては、アリル（メタ）アクリレート、エチレンジ（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、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン−トリ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジアリルエーテル、ポリグリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、ヒドロキノンジアリルエーテル、テトラアリルオキシエタン、トリメチロールプロパン−ジアリルエーテル、前記以外の多官能性アルコールのアリルまたはビニルエーテル、トリアリルアミン、及びジビニルベンゼンなどが挙げられる。
【００７０】
中でも特に、架橋性単量体としては、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アリルメタクリレート、エチレンジメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、及びエチレングリコールジメタクリレートが好ましく、Ｎ−メチロールアクリルアミド、アリルメタクリレート、エチレンジメタクリレート、アリルグリシジルエーテル及びグリシジルメタクリレートがより好ましい。
また、架橋性単量体及び架橋性単量体単位は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００７１】
粒子状結着剤における架橋性単量体単位の割合は、好ましくは０．１重量％以上、より好ましくは０．１５重量％以上、特に好ましくは０．２重量％以上であり、好ましくは２．０重量％以下、より好ましくは１．５重量％以下、特に好ましくは１．０重量％以下である。粒子状結着剤における架橋性単量体単位の割合を前記範囲の下限値以上にすることにより、粒子状結着剤の機械的強度を強くできるので、多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性を高めることができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜の耐久性を高めることができる。
【００７２】
また、粒子状合体は、（メタ）アクリル酸エステル単量体単位を含みうる。（メタ）アクリル酸エステル単量体単位は、（メタ）アクリル酸エステル単量体を重合して形成される構造を有する構造単位である。（メタ）アクリル酸エステル単量体単位は強度が高いので、粒子状結着剤の分子を安定化させることができる。
【００７３】
（メタ）アクリル酸エステル単量体の例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレート、ｎ−テトラデシルアクリレート、ステアリルアクリレート等のアクリル酸アルキルエステル；並びにメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ヘプチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ｎ−テトラデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート等のメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステル単量体及び（メタ）アクリル酸エステル単量体単位は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００７４】
粒子状結着剤における（メタ）アクリル酸エステル単量体単位の割合は、好ましくは５０重量％以上、より好ましくは５５重量％以上、特に好ましくは５８重量％以上であり、好ましくは９８重量％以下、より好ましくは９７重量％以下、特に好ましくは９６重量％以下である。粒子状結着剤における（メタ）アクリル酸エステル単量体単位の割合を上記範囲の下限値以上にすることにより、多孔膜のセパレーター基材又は極板への結着性を高くすることができる。また、上限値以下にすることにより、多孔膜の柔軟性を高めることができる。
【００７５】
さらに、粒子状結着剤は、上述した構造単位以外に任意の構造単位を含みうる。粒子状結着剤が含みうる任意の構造単位の例としては、下記の単量体を重合して形成される構造を有する構造単位が挙げられる。即ち、１，３−ブタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２−クロル−１，３−ブタジエン等の肪族共役ジエン単量体；スチレン、クロロスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、ビニルナフタレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル単量体；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル等のα，β−不飽和ニトリル化合物単量体；エチレン、プロピレン等のオレフィン単量体；塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン原子含有単量体；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル単量体；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル単量体；メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、ブチルビニルケトン、ヘキシルビニルケトン、イソプロペニルビニルケトン等のビニルケトン単量体；並びに、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル化合物単量体；の１以上を重合して形成される構造を有する構造単位が挙げられる。また、これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００７６】
また、粒子状結着剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００７７】
粒子状結着剤を構成する重合体の重量平均分子量は、好ましくは１０，０００以上、より好ましくは２０，０００以上であり、好ましくは１，０００，０００以下、より好ましくは５００，０００以下である。粒子状結着剤を構成する重合体の重量平均分子量を上記範囲に収めることにより、多孔膜の強度及び硫酸バリウム粒子の分散性を良好にし易い。ここで、粒子状結着剤を構成する重合体の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって、テトラヒドロフランを展開溶媒としたポリスチレン換算の値として求めうる。
【００７８】
粒子状結着剤のガラス転移温度は、好ましくは−７５℃以上、より好ましくは−５５℃以上、特に好ましくは−４５℃以上であり、好ましくは４０℃以下、より好ましくは３０℃以下、さらにより好ましくは２０℃以下、特に好ましくは１５℃以下である。粒子状結着剤のガラス転移温度を上記範囲に収めることにより、多孔膜を備えたセパレーター及び電極の柔軟性及び捲回性、並びに多孔膜とセパレーター基材又は極板との結着性などの特性が高度にバランスされ、好適である。粒子状結着剤のガラス転移温度は、例えば、様々な単量体を組み合わせることによって調整可能である。前記粒子状結着剤のガラス転移温度は、JIS  K7121に基づいて示差走査熱量分析により測定される値である。
【００７９】
粒子状結着剤の体積平均粒径Ｄ５０は、好ましくは０．０１μｍ以上、より好ましくは０．０５μｍ以上、さらにより好ましくは０．１μｍ以上であり、一方好ましくは１．０μｍ以下、より好ましくは０．８μｍ以下、さらにより好ましくは０．５μｍ以下である。粒子状結着剤の体積平均粒径を上記範囲に収めることにより、多孔膜の強度及び柔軟性を良好にできる。
【００８０】
本発明の多孔膜用組成物における粒子状結着剤の量は、硫酸バリウム粒子１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．５重量部以上であり、さらにより好ましくは１重量部以上であり、一方好ましくは１５重量部以下、より好ましくは１０重量部以下、さらにより好ましくは８重量部以下である。粒子状結着剤の量を前記下限値以上にすることにより、硫酸バリウム粒子同士、及び硫酸バリウム粒子と基材との接着性を向上させ、多孔膜からの粉落ちなどの不具合の発生を低減することができる。また、上限値以下にすることにより、粒子状結着剤が基材の孔をふさぎガーレー値が増加するのを抑制することができる。
【００８１】
粒子状結着剤は、例えば、上述した単量体を含む単量体組成物を水系溶媒中で重合することにより製造しうる。
重合反応における単量体組成物中の各単量体の含有割合は、通常、所望の粒子状結着剤における繰り返し単位の含有割合と同様にする。
【００８２】
水系溶媒としては、その中で粒子状結着剤が粒子状態で分散しうるものを選択しうる。水系溶媒としては、常圧における沸点が好ましくは８０〜３５０℃、より好ましくは１００〜３００℃ものを選択しうる。
【００８３】
水系溶媒の例としては、水；ダイアセトンアルコール、γ−ブチロラクトンなどのケトン類；エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコールなどのアルコール類；プロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコールターシャリーブチルエーテル、ブチルセロソルブ、３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類；１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキソラン、テトラヒドロフランなどのエーテル類；などが挙げられる。中でも水は可燃性がなく、粒子状結着剤の粒子の分散体が容易に得られやすいという観点から特に好ましい。なお、主溶媒として水を使用して、粒子状結着剤の粒子の分散状態が確保可能な範囲において上記の水以外の水系溶媒を混合して用いてもよい。
【００８４】
重合方法は、特に限定されず、例えば溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法、乳化重合法などのいずれの方法も用いることができる。重合の反応形式は、例えばイオン重合、ラジカル重合、リビングラジカル重合などのいずれであってもよい。高分子量体が得やすいこと、並びに、重合物がそのまま水に分散した状態で得られるので再分散化の処理が不要であり、そのまま本発明の多孔膜用組成物の製造に供することができることなど、製造効率の観点から、乳化重合法が特に好ましい。乳化重合は、常法に従い行うことができる。
【００８５】
重合に使用される乳化剤、分散剤、重合開始剤、重合助剤などの添加剤は、一般に用いられるものを使用しうる。これらの添加剤の使用量も、一般に使用される量としうる。重合条件は、重合方法および重合開始剤の種類などに応じて適宜調整しうる。
【００８６】
〔１．４．水〕
本発明の多孔膜用組成物は、水を含む。水は、多孔膜用組成物において媒体即ち溶媒又は分散媒として機能する。通常、多孔膜用組成物では、硫酸バリウム粒子及び粒子状結着剤は水に分散しており、ポリ（メタ）アクリルアミドの一部又は全部は水に溶解している。
【００８７】
また、媒体として、水以外の媒体を水とを組み合わせて用いてもよい。水と組み合わせて用いうる媒体としては、例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン等の環状脂肪族炭化水素化合物；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物；エチルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン化合物；酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン等のエステル化合物；アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル化合物；テトラヒドロフラン、エチレングリコールジエチルエーテル等のエーテル化合物：メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール化合物；Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド化合物；などが挙げられる。これらは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。水以外の媒体の量は、水１００重量部に対して５重量部以下であることが好ましい。
【００８８】
多孔膜用組成物における溶媒の量は、多孔膜用組成物の固形分濃度が所望の範囲に収まるように設定することが好ましい。具体的な多孔膜用組成物の固形分濃度は、好ましくは１０重量％以上、より好ましくは１５重量％以上、さらにより好ましくは２０重量％以上であり、好ましくは８０重量％以下、より好ましくは７５重量％以下、さらにより好ましくは７０重量％以下、特に好ましくは６５重量％以下である。ここで、組成物の固形分とは、その組成物の乾燥を経て残留する物質のことをいう。固形分濃度を前記下限以上とすることにより、多孔膜の製造に際しての水の除去を容易に行ない、多孔膜中の水分量を低減させることができる。固形分濃度を前記上限以下とすることにより、良好な塗布を行うことができる。
【００８９】
〔１．５．他の任意の成分〕
本発明の多孔膜用組成物は、上述した成分以外に、任意の成分を含みうる。このような任意の成分としては、電池反応に過度に好ましくない影響を及ぼさないものを用いうる。任意の成分は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。例えば、本発明の多孔膜用組成物は、硫酸バリウム粒子以外の任意の非導電性粒子を含みうる。かかる任意の非導電性粒子としては、非導電性の無機粒子、有機粒子を挙げることができ、無機粒子としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン等の酸化物粒子；窒化アルミニウム、窒化硼素等の窒化物粒子；シリコン、ダイヤモンド等の共有結合性結晶粒子；フッ化カルシウム、フッ化バリウム等の難溶性イオン結晶粒子等、有機粒子としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリイミド、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂など各種高分子からなる粒子等を挙げることができる。本発明の多孔膜用組成物が、非導電性粒子として、硫酸バリウム粒子に加えて、硫酸バリウム粒子以外の粒子を含む場合、非導電性粒子全量中の硫酸バリウム粒子の割合は、好ましくは９０重量％以上１００重量％未満である。
本発明の多孔膜用組成物はまた、分散剤、レベリング剤、酸化防止剤、消泡剤、湿潤剤、及び電解液分解抑制の機能を有する電解液添加剤を含んでいてもよい。
分散剤としては、ポリカルボン酸、ポリスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合体、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。この中でもポリカルボン酸が好ましく、中でもポリ（メタ）アクリル酸がより好ましい。ポリカルボン酸は、ナトリウム塩やアンモニウム塩等の塩であることが好ましい。
【００９０】
本発明の多孔膜用組成物における分散剤の含有割合は、硫酸バリウム粒子１００重量部に対して、好ましくは０．０５重量部以上、より好ましくは０．１重量部以上、さらにより好ましくは０．２重量部以上であり、一方好ましくは５重量部以下、より好ましくは３重量部以下、さらにより好ましくは２重量部以下である。
【００９１】
〔１．６．多孔膜用組成物の物性〕
本発明の多孔膜用組成物は、塗布に適した粘度を有するスラリーとして調製されうる。本発明の多孔膜用組成物の粘度は、好ましくは５ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以上、さらにより好ましくは１５ｍＰａ・ｓ以上であり、一方好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、さらにより好ましくは７０ｍＰａ・ｓ以下である。多孔膜用組成物の粘度を前記下限以上とすることにより、多孔膜用組成物のスラリーの塗布時にスラリーが垂れて塗布にムラが生じるのを防ぐことができる。多孔膜用組成物の粘度を前記上限以下とすることにより、多孔膜用組成物のスラリーの粘度を適度に低い値に保ち、多孔膜用組成物の塗布後に、多孔膜用組成物の層がレベリングされ、その結果、塗布により形成された不所望なスジを低減させることができる。多孔膜用組成物の粘度は、Ｂ型粘度計を用いて温度２５℃、回転数６０ｒｐｍにて測定した値である。多孔膜用組成物の粘度は、ポリ（メタ）アクリルアミドの分子量、及びポリ（メタ）アクリルアミド及びその他の成分の含有量を調整することにより調整しうる。
【００９２】
本発明の多孔膜用組成物のｐＨは、好ましくは６以上、より好ましくは６．５以上であり、一方好ましくは８以下、より好ましくは７．５以下である。多孔膜用組成物のｐＨが前記下限以上であることにより、多孔膜用組成物のスラリー中での、硫酸バリウム粒子の安定性を高め、硫酸バリウム粒子の凝集物の発生を抑制することができる。多孔膜用組成物のｐＨが前記上限以下であることにより、多孔膜用組成物を、既に形成した多孔膜用組成物の層に重ねて塗布する際に、既に形成した層が溶解することを防ぐことができ、得られる多孔膜の剥離強度と耐熱収縮性を向上させることができる。また、形成した多孔膜の上に、さらに水系媒体を含んだ接着剤を塗布する場合、形成した多孔膜が水系媒体に侵されることを防ぎ、多孔膜の剥離強度を保つことができる。多孔膜用組成物のｐＨは、ポリ（メタ）アクリルアミド及びその他の成分の含有量を調整することにより、また必要に応じてｐＨを調整する酸又は塩基を添加することにより調整しうる。
【００９３】
〔１．７．多孔膜用組成物の製造方法〕
多孔膜用組成物の製造方法は、特に限定はされないが、通常は、上述した各成分を混合して得られる。混合順序には特に制限は無い。また、混合方法にも特に制限は無い。通常は、硫酸バリウム粒子を速やかに分散させるため、混合装置として分散機を用いて混合を行う。
【００９４】
分散機は、上記成分を均一に分散及び混合できる装置が好ましい。分散機の例を挙げると、ボールミル、サンドミル、顔料分散機、擂潰機、超音波分散機、ホモジナイザー、プラネタリーミキサーなどが挙げられる。中でも、高い分散シェアを加えることができることから、ビーズミル、ロールミル、フィルミックス等の高分散装置が特に好ましい。
【００９５】
〔２．多孔膜〕
本発明の非水系二次電池用多孔膜（以下において単に本発明の多孔膜という場合がある。）は、リチウムイオン二次電池等の非水系二次電池を構成する多孔膜として用いうるものである。本発明の多孔膜は、前記本発明の多孔膜用組成物を用いて形成されるものである。本発明の多孔膜は、具体的には、多孔膜用組成物の層を形成し、これを乾燥させることにより形成しうる。
【００９６】
多孔膜用組成物の層は、基材上に多孔膜用組成物を塗布して得うる。基材は、多孔膜用組成物の膜を形成する対象となる部材である。基材に制限は無く、例えば剥離フィルムの表面に多孔膜用組成物の膜を形成し、その膜から溶媒を除去して多孔膜を形成し、剥離フィルムから多孔膜を剥がしてもよい。しかし、通常は、多孔膜を剥がす工程を省略して製造効率を高める観点から、基材として電池の構成要素を用いる。このような電池の構成要素の例としては、セパレーター基材及び極板が挙げられる。
【００９７】
塗布法としては、例えば、ドクターブレード法、ディップ法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア法、エクストルージョン法、ハケ塗り法などの方法が挙げられる。中でも、均一な多孔膜が得られる点で、ディップ法及びグラビア法が好ましい。本発明の多孔膜用組成物は、特定の成分を含有しているので、その塗布が容易であり、高品質な層を容易に得ることができ、且つ多孔膜中に残存する水分量を低減させることができる。
【００９８】
多孔膜用組成物の層を乾燥させる具体的な方法の例としては、温風、熱風、低湿風等の風による乾燥；真空乾燥；赤外線、遠赤外線、及び電子線などの照射による乾燥法が挙げられる。
【００９９】
乾燥の際の温度は、好ましくは４０℃以上、より好ましくは４５℃以上、特に好ましくは５０℃以上であり、好ましくは９０℃以下、より好ましくは８０℃以下である。乾燥温度を前記範囲の下限以上にすることにより多孔膜用組成物からの溶媒及び低分子化合物を効率よく除去できる。また、上限以下とすることにより基材の熱による変形を抑えることができる。
【０１００】
乾燥時間は、好ましくは５秒以上、より好ましくは１０秒以上、特に好ましくは１５秒以上であり、好ましくは３分以下、より好ましくは２分以下である。乾燥時間を前記範囲の下限以上にすることにより、多孔膜用組成物から溶媒を十分に除去できるので、電池の出力特性を向上させることができる。また、上限値以下とすることにより、製造効率を高めることができる。
【０１０１】
本発明の多孔膜の製造においては、上述した以外の任意の操作を行ってもよい。
例えば、金型プレス及びロールプレス等のプレス方法によって、多孔膜に加圧処理を施してもよい。加圧処理を施すことにより、基材と多孔膜との結着性を向上させることができる。ただし、多孔膜の空隙率を好ましい範囲に保つ観点では、圧力および加圧時間が過度に大きくならないように適切に制御することが好ましい。
また、残留水分除去のため、例えば真空乾燥やドライルーム内で乾燥することが好ましい。
【０１０２】
本発明の多孔膜の厚みは、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．２μｍ以上、特に好ましくは０．３μｍ以上であり、好ましくは２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下、特に好ましくは１０μｍ以下である。多孔膜の厚みを前記範囲の下限値以上とすることにより、多孔膜の耐熱性を高くすることができる。また上限値以下とすることにより、多孔膜によるイオン伝導性の低下を抑制することができる。
【０１０３】
本発明の多孔膜は、非導電性粒子として特定の硫酸バリウム粒子を採用することにより、含有する水分量が低い多孔膜としうる。加えて、水溶性重合体として、ポリ（メタ）アクリルアミドを採用することにより、水分量をさらに低減しうる。具体的には、多孔膜中の水分量を、好ましくは５００ｐｐｍ以下、より好ましくは４５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは４００ｐｐｍ以下としうる。多孔膜中の水分量は、露点温度−６０℃環境下２４時間放置したで測定した値で評価しうる。多孔膜中の水分量を、基材付多孔膜を用いて測定する場合は、製造した基材付多孔膜の水分量から、基材付多孔膜の製造条件と同様にして得られた基材の水分量を差し引くことで求めることができる。前記基材付多孔膜の製造条件と同様にして得られた基材とは、基材に多孔膜組成物と同じ溶媒（水）を塗布した後、前記基材付多孔膜と同じ乾燥条件で乾燥することをいう。
【０１０４】
〔３．二次電池用セパレーター〕
基材として、セパレーター基材を用いた場合、セパレーター基材及び本発明の多孔膜を備える二次電池用セパレーターが得られる。本発明の多孔膜は、セパレーター基材の片方の面だけに設けられていてもよく、両方の面に設けられていてもよい。
二次電池において、セパレーターとして本発明の多孔膜を備えるセパレーターを用いた場合、多孔膜中の残存水分量が少なく、多孔膜の熱収縮が少なく、且つ多孔膜がハロゲン捕捉能を発揮しうるため、二次電池の使用におけるセルの体積変化を低減することができ、且つ二次電池の高温サイクル特性を向上させることができる。
【０１０５】
セパレーター基材としては、例えば、微細な孔を有する多孔性基材を用いうる。このようなセパレーター基材を用いることにより、二次電池において電池の充放電を妨げることなく短絡を防止することができる。セパレーター基材の具体例を挙げると、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂などを含む微孔膜または不織布などが挙げられる。
【０１０６】
セパレーター基材の厚みは、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であり、好ましくは４０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下である。この範囲であると二次電池内でのセパレーター基材による抵抗が小さくなり、また、電池製造時の作業性に優れる。
【０１０７】
〔４．二次電池用電極〕
基材として極板を用いた場合、極板及び本発明の多孔膜を備える二次電池用電極が得られる。本願において、「極板」とは、多孔膜を備える電極のうち、多孔膜以外の部材をいう。極板は、通常、集電体及び電極活物質層を備える。極板及び本発明の多孔膜を備える二次電池用電極は、通常、集電体、電極活物質層及び本発明の多孔膜をこの順に備える。例えば、極板において、集電体の片面のみに電極活物質層が設けられている場合、集電体／電極活物質層／多孔膜の層構成をとりうる。また例えば、極板において、集電体の両面に電極活物質層が設けられている場合、多孔膜／電極活物質層／集電体／電極活物質層／多孔膜の層構成をとりうる。
【０１０８】
二次電池において、電極として本発明の多孔膜を備える電極を用いた場合、多孔膜中の残存水分量が少なく、多孔膜の熱収縮が少なく、且つ多孔膜がハロゲン捕捉能を発揮しうるため、二次電池の使用におけるセルの体積変化を低減することができ、且つ二次電池の高温サイクル特性を向上させることができる。
【０１０９】
〔４．１．集電体〕
極板の集電体としては、電気導電性を有し、且つ、電気化学的に耐久性のある材料を用いうる。通常、この集電体の材料としては、金属材料を用いる。その例を挙げると、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、チタン、タンタル、金、白金などが挙げられる。中でも、正極に用いる集電体としてはアルミニウムが好ましく、負極に用いる集電体としては銅が好ましい。また、前記の材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【０１１０】
集電体の形状は特に制限されないが、厚さ０．００１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度のシート状のものが好ましい。
【０１１１】
〔４．２．電極活物質層〕
電極活物質層は、集電体上に設けられた層であり、電極活物質を含む。電極活物質の種類は二次電池の種類に応じて様々であり、ここでは、特にリチウムイオン二次電池用の電極活物質について説明する。ただし、電極活物質は以下で挙げるものに限定されない。
【０１１２】
リチウムイオン二次電池の電極活物質は、電解液中で電位をかけることにより可逆的にリチウムイオンを挿入又は放出できるものを用いうる。電極活物質は、無機化合物を用いてもよく、有機化合物を用いてもよい。
【０１１３】
正極活物質は、無機化合物からなるものと有機化合物からなるものとに大別される。無機化合物からなる正極活物質としては、例えば、遷移金属酸化物、リチウムと遷移金属との複合酸化物、遷移金属硫化物などが挙げられる。上記の遷移金属としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ等が使用される。正極活物質に使用される無機化合物の具体例としては、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＦｅＶＯ４等のリチウム含有複合金属酸化物；ＴｉＳ２、ＴｉＳ３、非晶質ＭｏＳ２等の遷移金属硫化物；Ｃｕ２Ｖ２Ｏ３、非晶質Ｖ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｖ２Ｏ５、Ｖ６Ｏ１３等の遷移金属酸化物などが挙げられる。一方、有機化合物からなる正極活物質としては、例えば、ポリアセチレン、ポリ−ｐ−フェニレンなどの導電性重合体が挙げられる。
【０１１４】
さらに、無機化合物及び有機化合物を組み合わせた複合材料からなる正極活物質を用いてもよい。
また、例えば、鉄系酸化物を炭素源物質の存在下において還元焼成することで、炭素材料で覆われた複合材料を作製し、この複合材料を正極活物質として用いてもよい。鉄系酸化物は電気伝導性に乏しい傾向があるが、前記のような複合材料にすることにより、高性能な正極活物質として使用できる。
さらに、前記の化合物を部分的に元素置換したものを正極活物質として用いてもよい。
これらの正極活物質は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、前述の無機化合物と有機化合物との混合物を正極活物質として用いてもよい。
【０１１５】
正極活物質の粒子径は、二次電池の他の構成要件との兼ね合いで選択されうる。負荷特性、サイクル特性などの電池特性の向上の観点から、正極活物質の体積平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下である。正極活物質の体積平均粒子径がこの範囲であると、充放電容量が大きい電池を得ることができ、かつ電極スラリー組成物および電極を製造する際の取扱いが容易である。
【０１１６】
電極活物質層における正極活物質の割合は、好ましくは９０重量％以上、より好ましくは９５重量％以上であり、また、好ましくは９９．９重量％以下、より好ましくは９９重量％以下である。正極活物質の量を上記範囲とすることにより、二次電池の容量を高くでき、また、正極の柔軟性並びに集電体と正極活物質層との結着性を向上させることができる。
【０１１７】
負極活物質は、例えば、アモルファスカーボン、グラファイト、天然黒鉛、人造黒鉛、メゾカーボンマイクロビーズ、ピッチ系炭素繊維等の炭素質材料；ポリアセン等の導電性重合体；などが挙げられる。また、ケイ素、錫、亜鉛、マンガン、鉄およびニッケル等の金属並びにこれらの合金；前記金属又は合金の酸化物；前記金属又は合金の硫酸塩；なども挙げられる。また、金属リチウム；Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂｉ−Ｃｄ、Ｌｉ−Ｓｎ−Ｃｄ等のリチウム合金；リチウム遷移金属窒化物；シリコン等を使用してもよい。さらに、電極活物質は、機械的改質法により表面に導電材を付着させたものを使用してもよい。これらの負極活物質は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【０１１８】
負極活物質の粒子径は、二次電池の他の構成要件との兼ね合いで適宜選択される。初期効率、負荷特性、サイクル特性などの電池特性の向上の観点から、負極活物質の体積平均粒子径は、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは１μｍ以上、さらに好ましくは５μｍ以上であり、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。
【０１１９】
負極活物質の比表面積は、出力密度向上の観点から、好ましくは２ｍ２／ｇ以上、より好ましくは３ｍ２／ｇ以上、さらに好ましくは５ｍ２／ｇ以上であり、また、好ましくは２０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１５ｍ２／ｇ以下、さらに好ましくは１０ｍ２／ｇ以下である。負極活物質の比表面積は、例えばＢＥＴ法により測定しうる。
【０１２０】
電極活物質層における負極活物質の割合は、好ましくは８５重量％以上、より好ましくは８８重量％以上であり、また、好ましくは９９重量％以下、より好ましくは９７重量％以下である。負極活物質の量を上記範囲とすることにより、高い容量を示しながらも優れた柔軟性及び結着性を示す負極を実現できる。
【０１２１】
電極活物質層は、電極活物質の他に、電極用バインダーを含むことが好ましい。電極用バインダーを含むことにより、電極活物質層の結着性が向上し、電極の撒回時等の工程においてかかる機械的な力に対する強度が上がる。また、電極活物質層が集電体及び多孔膜から剥がれにくくなることから、剥れた脱離物による短絡の危険性が小さくなる。
【０１２２】
電極用バインダーとしては、例えば重合体を用いうる。電極用バインダーとして用いうる重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリアクリル酸誘導体、ポリアクリロニトリル誘導体などを用いてもよい。
【０１２３】
さらに、以下に例示する軟質重合体の粒子を、粒子状結着剤として使用してもよい。軟質重合体としては、例えば、
（ｉ）ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ブチルアクリレート・スチレン共重合体、ブチルアクリレート・アクリロニトリル共重合体、ブチルアクリレート・アクリロニトリル・グリシジルメタクリレート共重合体などの、アクリル酸またはメタクリル酸誘導体の単独重合体またはそれと共重合可能な単量体との共重合体である、アクリル系軟質重合体；
（ii）ポリイソブチレン、イソブチレン・イソプレンゴム、イソブチレン・スチレン共重合体などのイソブチレン系軟質重合体；
（iii）ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン・スチレンランダム共重合体、イソプレン・スチレンランダム共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、イソプレン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体などジエン系軟質重合体；
（iv）ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、ジヒドロキシポリシロキサンなどのケイ素含有軟質重合体；
（ｖ）液状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、エチレン・プロピレン・スチレン共重合体などのオレフィン系軟質重合体；
（vi）ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、酢酸ビニル・スチレン共重合体などビニル系軟質重合体；
（vii）ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エピクロルヒドリンゴムなどのエポキシ系軟質重合体；
（viii）フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴムなどのフッ素含有軟質重合体；
（ix）天然ゴム、ポリペプチド、蛋白質、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどのその他の軟質重合体；などが挙げられる。これらの軟質重合体は、架橋構造を有したものであってもよく、変性により官能基を導入したものであってもよい。
また、前記の重合体は、粒子状であってもよく、非粒子状であってもよい。
さらに、電極用バインダーは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【０１２４】
電極活物質層における電極用バインダーの量は、電極活物質１００重量部に対して、好ましくは０．１重量部以上、より好ましくは０．２重量部以上、特に好ましくは０．５重量部以上であり、好ましくは５重量部以下、より好ましくは３重量部以下である。電極用バインダーの量が前記範囲であることにより、電池反応を阻害せずに、電極から電極活物質が脱落するのを防ぐことができる。
【０１２５】
電極活物質層には、本発明の効果を著しく損なわない限り、電極活物質及び電極用バインダー以外にも、任意の成分が含まれていてもよい。その例を挙げると、導電材、補強材などが挙げられる。また、任意の成分は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【０１２６】
導電材としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、カーボンブラック、グラファイト、気相成長カーボン繊維、カーボンナノチューブ等の導電性カーボン；黒鉛等の炭素粉末；各種金属のファイバー及び箔；などが挙げられる。導電材を用いることにより、電極活物質同士の電気的接触を向上させることができ、サイクル特性等の電池特性を改善できる。
【０１２７】
導電材の比表面積は、好ましくは５０ｍ２／ｇ以上、より好ましくは６０ｍ２／ｇ以上、特に好ましくは７０ｍ２／ｇ以上であり、好ましくは１５００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１２００ｍ２／ｇ以下、特に好ましくは１０００ｍ２／ｇ以下である。導電材の比表面積を前記範囲の下限値以上にすることにより、二次電池の低温出力特性を向上させることができる。また、上限値以下にすることにより、電極活物質層と集電体との結着性を高めることができる。
【０１２８】
補強材としては、例えば、各種の無機および有機の球状、板状、棒状または繊維状のフィラーが使用できる。補強材を用いることにより、強靭で柔軟な電極を得ることができ、優れた長期サイクル特性を得ることができる。
【０１２９】
導電材及び補強剤の使用量は、電極活物質１００重量部に対して、それぞれ、通常０重量部以上、好ましくは１重量部以上であり、好ましくは２０重量部以下、より好ましくは１０重量部以下である。
【０１３０】
電極活物質層の厚みは、正極及び負極のいずれも、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上であり、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２５０μｍ以下である。
【０１３１】
電極活物質層の製造方法は特に制限されない。電極活物質層は、例えば、電極活物質及び溶媒、並びに、必要に応じて電極用バインダー及び任意の成分を含む電極スラリー組成物を集電体上に塗布し、乾燥させて製造しうる。溶媒としては、水及び有機溶媒のいずれも使用しうる。
【０１３２】
〔５．二次電池〕
本発明の二次電池は、前記本発明の多孔膜を備える。本発明の二次電池は、非水系の二次電池、好ましくはリチウムイオン二次電池としうる。二次電池は、通常、正極、負極及び電解液を備え、下記の要件（Ａ）を満たすか、要件（Ｂ）を満たすか、要件（Ａ）及び（Ｂ）の両方を満たす。
（Ａ）本発明の二次電池の正極及び負極の少なくとも一方が、極板及び本発明の多孔膜を備える電極である。
（Ｂ）本発明の二次電池がセパレーターを備え、且つ、そのセパレーターがセパレーター基材及び本発明の多孔膜を備えるセパレーターである。
【０１３３】
本発明の多孔膜は、残存水分量が少なく、熱収縮が少なく、且つハロゲン捕捉能を発揮しうる。従って、本発明の多孔膜を備える電極及び／又はセパレーターを二次電池の構成要素として用いた場合、かかる二次電池の使用におけるセルの体積変化を低減することができ、且つ二次電池の高温サイクル特性を向上させることができる。
【０１３４】
〔５．１．セパレーター〕
本発明の二次電池は、原則として、セパレーターとして本発明の多孔膜を備えるセパレーターを備える。ただし、本発明の二次電池が正極及び負極の少なくとも一方として本発明の多孔膜を備えるものを備える場合には、セパレーターとして本発明の多孔膜を備えるセパレーター以外のセパレーターを備えていてもよい。また、本発明の多孔膜を備える電極における多孔膜はセパレーターとしての機能を有するので、電極が本発明の多孔膜を備える場合、セパレーターを省略してもよい。
【０１３５】
〔５．２．電極〕
本発明の二次電池は、原則として、正極及び負極の一方又は両方として、本発明の多孔膜を備える電極を備える。ただし、本発明の二次電池がセパレーターとして本発明の多孔膜を備えるセパレーターを備える場合には、正極及び負極の両方として本発明の多孔膜を備えない電極を備えていてもよい。
【０１３６】
〔５．３．電解液〕
電解液としては、例えば、非水系の溶媒に支持電解質としてリチウム塩を溶解したものを使用しうる。リチウム塩としては、例えば、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＣｌＯ４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＣＯＯＬｉ、（ＣＦ３ＣＯ）２ＮＬｉ、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＮＬｉ、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）ＮＬｉなどが挙げられる。特に溶媒に溶けやすく高い解離度を示すＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉは好適に用いられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【０１３７】
支持電解質の量は、電解液における濃度として、好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上であり、好ましくは３０重量％以下、より好ましくは２０重量％以下である。支持電解質の量をこの範囲に収めることにより、イオン伝導度を高くして、二次電池の充電特性及び放電特性を良好にできる。
【０１３８】
電解液に使用する溶媒としては、支持電解質を溶解させうるものを用いうる。このような溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等のアルキルカーボネート化合物；γ−ブチロラクトン、ギ酸メチル等のエステル化合物；１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物；スルホラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄化合物；などが用いられる。特に高いイオン伝導性が得易く、使用温度範囲が広いため、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート及びエチルメチルカーボネートが好ましい。溶媒は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【０１３９】
また、電解液は必要に応じて添加剤を含みうる。添加剤としては、例えばビニレンカーボネート（ＶＣ）などのカーボネート系の化合物が好ましい。添加剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【０１４０】
〔５．４．二次電池の製造方法〕
本発明の二次電池の製造方法は、特に限定されない。例えば、上述した負極と正極とをセパレーターを介して重ね合わせ、これを電池形状に応じて巻く、折るなどして電池容器に入れ、電池容器に電解液を注入して封口してもよい。さらに、必要に応じてエキスパンドメタル；ヒューズ、ＰＴＣ素子などの過電流防止素子；リード板などを入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電の防止をしてもよい。電池の形状は、例えば、ラミネートセル型、コイン型、ボタン型、シート型、円筒型、角形、扁平型などいずれであってもよい。
【実施例】
【０１４１】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及び均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。なお、以下の説明において量を表す「％」及び「部」は、特に断らない限り、重量基準である。
【０１４２】
実施例及び比較例において、ポリ（メタ）アクリルアミドの分子量の測定、多孔膜用組成物のｐＨの測定、多孔膜用組成物の粘度の測定、ポリ（メタ）アクリルアミドの貯蔵弾性率及びガラス転移温度の測定、多孔膜用組成物の塗布性の評価、硫酸バリウム粒子の粒子径の測定、多孔膜用組成物の摩耗性の評価、セパレーターのピール強度の評価、多孔膜の水分量の評価、セパレーターの耐熱収縮性の評価、二次電池の高温サイクル特性の評価、セルの体積変化量の評価及びハロゲン捕捉量の評価は、それぞれ以下のように行った。
【０１４３】
［分子量測定法］
実施例及び比較例で得られたポリ（メタ）アクリルアミドの水溶液を希釈して、濃度を０．５重量％に調整した後、ｐＨ１０〜１２になるまで苛性ソーダを添加し、８０℃以上の湯浴に１時間浸した後、溶離液（下記）で０．０２５重量％に希釈して試料を調製した。この試料を、以下の条件のゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより分析し、ポリ（メタ）アクリルアミドの重量平均分子量を求めた。
ＧＰＣ装置本体：東ソー（株）製
カラム：東ソー（株）製ガードカラムＰＷＸＬ１本およびＧＭＰＷＸＬ２本（温度４０℃）
溶離液：０．５ｍｏｌ／ｌ酢酸緩衝液（０．５ｍｏｌ／ｌ酢酸（和光純薬工業（株）製）＋０．５ｍｏｌ／ｌ酢酸ナトリウム（キシダ化学（株）製）水溶液、ｐＨ約４．２）
流速：０．８ｍｌ／分
検出器：ビスコテック社製ＴＤＡ  ＭＯＤＥＬ３０１（濃度検出器および９０°光散乱検出器および粘度検出器（温度４０℃））ＲＡＬＬＳ法
【０１４４】
［ｐＨ測定法］
卓上型ｐＨメーター（ＨＯＲＩＢＡ製Ｆ−５１）を、ｐＨ標準液（ｐＨ４、ｐＨ７及びｐＨ９）で校正した後、これを用いて、多孔膜用組成物のスラリーのｐＨを測定した。
【０１４５】
［粘度］
多孔膜用組成物のスラリーの粘度は、Ｂ型粘度計を用いて２５℃、回転数６０ｒｐｍで測定した。
【０１４６】
［貯蔵弾性率及びガラス転移温度］
実施例及び比較例で得られたポリ（メタ）アクリルアミドの水溶液を、室温で１６８時間（１週間）乾燥させ、０．５ｍｍ厚のフィルムとした。フィルムを直径８ｍｍの円形に打ち抜き、試料とした。下記の装置を用いて、当該試料に周波数１Ｈｚの歪みを加え、下記の昇温速度で温度を上げながら動的粘弾性を測定し、この測定結果に基づいて貯蔵弾性率及びガラス転移温度を求めた。
装置：アントンパール社製、製品名「ＭＣＲ３００」
設定温度範囲：２５℃〜２００℃
設定昇温速度：１０℃／分
測定周波数：１Ｈｚ
【０１４７】
［塗布性評価］
実施例及び比較例で得られたセパレーター（セパレーター基材及びその一方の面上に形成された多孔膜）の、多孔膜の状態を、セパレーター基材側の面から光を当て、多孔膜側から観察し、スジや塗布ムラの有無を評価した。
【０１４８】
［硫酸バリウム粒子及び粒子状結着剤の粒子径の測定方法］
２ｍｌのバイアル瓶に硫酸バリウム粒子５０ｍｇと濃度０．５％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液３ｇを秤量した。超音波洗浄器（アズワン製：ＡＳＵ−３Ｄ、出力８０Ｗ）を用いて３分間処理し、粒子をヘキサンメタリン酸ナトリウム水溶液内に分散させた。この分散液を試料とし、測定溶媒としてイオン交換水を用いて、レーザー回折式粒度分布測定装置（島津製作所社製：ＳＡＬＤ−７１００、多機能サンプラＳＡＬＤ−ＭＳ７１）で粒子の粒子径Ｄ５０を求めた。
また、粒子状結着剤の粒子径Ｄ５０は、得られた粒子状結着剤を含む水分散液を試料とし、前記硫酸バリウム粒子と同様にして求めた。
【０１４９】
［摩耗性］
表面を＃３００バフで研磨した、ＳＵＳ３１６Ｌ製のテストピースを用意した。布（帆布）に多孔膜用組成物のスラリーをしみこませて、５００ｇの加重をかけ、堅牢度試験機（製品名「ＲＴ−２００」株式会社大栄科学精器製作所製）を用いてテストピースを擦り、摩擦回数が５０００回後のテストピースの外観を目視で評価した。摩耗が認められないものを良好、摩耗が認められたものを不良と評価した。
【０１５０】
［ピール強度］
実施例及び比較例で得られたセパレーターを、幅１０ｍｍ×長さ１００ｍｍの長方形に切り出し、試験片とした。試験片の多孔膜側の面にセロハンテープ（ＪＩＳ  Ｚ１５２２に規定されるもの）を貼り付けた。セロハンテープを試験台の水平面に、平らな状態に固定し、セパレーターの一端を、セロハンテープ面に対して垂直方向に引張り速度１０ｍｍ／分で引張って剥がし、そのときの応力を測定した。測定を３回行い、その平均値を求めてこれをピール強度とし、下記の基準により評価した。ピール強度が大きいほど、多孔膜とセパレーター基材との結着力が大きい、すなわち密着強度が大きいことを示す。
【０１５１】
Ａ：ピール強度が１００Ｎ／ｍ以上
Ｂ：ピール強度が７５Ｎ／ｍ以上１００Ｎ／ｍ未満
Ｃ：ピール強度が５０Ｎ／ｍ以上７５Ｎ／ｍ未満
Ｄ：ピール強度が５０Ｎ／ｍ未満
【０１５２】
［水分量］
実施例及び比較例で得られたセパレーターを、幅１２．０ｃｍ×長さ１２．０ｃｍの大きさに切り出して試験片Ａとした。また、実施例及び比較例で用いたセパレーター基材を、幅１２．０ｃｍ×長さ１２．０ｃｍの大きさに切り出して試験片Ｂとした。
試験片Ａを、温度２５℃、露点温度−６０℃（湿度０．００１１％）の環境下で２４時間放置した。試験片Ａの重量ＷＡを測定した。その後、電量滴定式水分計（三菱化学アナリテック製：ＣＡ−２００型（電量滴定方式）、ＶＡ−２３６Ｓ型（気化装置））を用い、カールフィッシャー法（ＪＩＳ  Ｋ−００６８（２００１）水分気化法、気化温度１５０℃）により、試験片の水分量ＭＡを測定した。
また、試験片Ｂの片面を水で濡らした後、１分間５０℃で乾燥後、温度２５℃、露点温度−６０℃（湿度０．００１１％）の環境下で２４時間放置した。試験片Ｂの重量ＷＢを測定した。その後、電量滴定式水分計（同上）を用い、カールフィッシャー法（同上）により、試験片の水分量ＭＢを測定した。
これらの測定値から、多孔膜の水分量を下記の式により計算し、下記の基準により評価した。
多孔膜の水分量＝（水分量ＭＡ−水分量ＭＢ）／（試験片重量ＷＡ−試験片重量ＷＢ）
【０１５３】
Ａ：多孔膜の水分量が４００ｐｐｍ以下
Ｂ：多孔膜の水分量が４００ｐｐｍ超過４５０ｐｐｍ以下
Ｃ：多孔膜の水分量が４５０ｐｐｍ超過５００ｐｐｍ以下
Ｄ：多孔膜の水分量が５００ｐｐｍ超過
【０１５４】
［耐熱収縮性］
実施例及び比較例で得られたセパレーターを、幅１２ｃｍ×長さ１２ｃｍの正方形に切り、正方形内部に１辺が１０ｃｍの正方形を描き試験片とした。試験片を１３０℃の恒温槽に入れ１時間放置することにより加熱処理した。加熱処理後、内部に描いた正方形の面積を測定し、加熱処理前後の面積の変化を熱収縮率として求め、下記の基準により評価した。熱収縮率が小さいほどセパレーターの耐熱収縮性が優れることを示す。
【０１５５】
Ａ：熱収縮率が１％未満である
Ｂ：熱収縮率が１％以上５％未満である
Ｃ：熱収縮率が５％以上１０％未満である
Ｄ：熱収縮率が１０％以上である
【０１５６】
［高温サイクル特性］
実施例及び比較例で得られた電池１０個を６０℃雰囲気下、０．２Ｃの定電流法によって４．２Ｖに充電し、３Ｖまで放電する充放電を５０回（＝５０サイクル）繰り返し、電気容量を測定した。１０個の電池の測定結果の平均値を測定値とし、５サイクル終了時の電気容量に対する２００サイクル終了時の電気容量の割合を百分率で算出して充放電容量保持率を求め、これを高温サイクル特性の評価基準とし、下記の基準により評価した。この値が高いほど高温サイクル特性に優れることを示す。
【０１５７】
Ａ：充放電容量保持率が８０％以上である。
Ｂ：充放電容量保持率が７０％以上８０％未満である。
Ｃ：充放電容量保持率が６０％以上７０％未満である。
Ｄ：充放電容量保持率が６０％未満である。
【０１５８】
［セルの体積変化量の測定方法］
実施例及び比較例で得られた電池を、２５℃の環境下で２４時間静置した。その後、２５℃の環境下で、０．１Ｃで４．３５Ｖまで充電し０．１Ｃで２．７５Ｖまで放電する充放電の操作を行った。その後、電池を流動パラフィンに浸漬し、その体積Ｖ０を測定した。
さらに、６０℃環境下で、０．１Ｃで４．３５Ｖまで充電し０．１Ｃで２．７５Ｖまで放電する充放電を１サイクルとする操作を１０００サイクル繰り返した。その後、電池を流動パラフィンに浸漬し、その体積Ｖ１を測定した。
充放電を１０００サイクル繰り返す前後での電池セルの体積変化量ΔＶを、式「ΔＶ＝（Ｖ１−Ｖ０）／Ｖ０×１００（％）」により算出し、下記の基準により評価した。この体積変化量ΔＶの値が小さいほど、ガスの発生を抑制する能力に優れていることを示す。
【０１５９】
Ａ：ΔＶの値が２２％未満である。
Ｂ：ΔＶの値が２２％以上２４％未満である。
Ｃ：ΔＶの値が２４％以上２６％未満である。
Ｄ：ΔＶの値が２６％以上である。
【０１６０】
［ハロゲン捕捉量］
高温サイクル試験後の電池から電解液を取り出し、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）にてフッ素イオン濃度及び塩化物イオン濃度を測定し、これらの総量をハロゲン濃度とし、下記の基準により評価した。電解液中のハロゲン濃度が少ないほど電池内部でハロゲンを捕捉できる能力が高く、電池の寿命の延長及びガス発生の低減に寄与できると考えられる。
【０１６１】
Ａ：電解液中のハロゲン濃度が１００ｐｐｍ未満である。
Ｂ：電解液中のハロゲン濃度が１００ｐｐｍ以上１２０ｐｐｍ未満である。
Ｃ：電解液中のハロゲン濃度が１２０ｐｐｍ以上１４０ｐｐｍ未満である。
Ｄ：電解液中のハロゲン濃度が１５０ｐｐｍ以上である。
【０１６２】
＜実施例１＞
（１−１．ポリ（メタ）アクリルアミド）
攪拌機、温度計、還流冷却管および窒素ガス導入管を備えた四つ口フラスコに、粉末アクリルアミド８９．５部、８０％アクリル酸水溶液９部（アクリル酸固形分相当）、アクリロニトリル１．５部、イオン交換水５３０部、およびイソプロピルアルコール８部を仕込み、窒素ガスで反応系内の酸素を除去した。次いで、攪拌下、重合開始剤として５％過硫酸アンモニウム水溶液１０部および５％亜硫酸水素ナトリウム水溶液４．１部を投入した後、室温から８０℃まで昇温し、３時間保温した。その後、イオン交換水２４０部を加え、４８％カセイソーダでｐＨを５に調整し、固形分１５．２％、粘度（２５℃）が６５００ｃｐｓのポリ（メタ）アクリルアミドの水溶液を得た。
得られたポリ（メタ）アクリルアミドについて、貯蔵弾性率、ガラス転移温度及び重量平均分子量を測定した。
【０１６３】
（１−２．粒子状結着剤の製造）
撹拌機を備えた反応器に、イオン交換水７０部、乳化剤としてラウリル硫酸ナトリウム（花王ケミカル社製、製品名：エマール（登録商標）２Ｆ）０．１５部、並びに重合開始剤としてペルオキソ二硫酸アンモニウム０．５部を、それぞれ供給し、気相部を窒素ガスで置換し、６０℃に昇温した。
一方、別の容器でイオン交換水５０部、分散剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．５部、並びに、ｎ−ブチルアクリレート９４．８部、メタクリル酸１部、Ｎ−メチロールアクリルアミド１．２部、アクリロニトリル２部、およびアリルグリシジルエーテル１部を混合して単量体混合物を得た。この単量体混合物を４時間かけて前記反応器に連続的に添加して重合を行った。添加中は、６０℃で反応を行った。添加終了後、さらに７０℃で３時間撹拌して反応を終了し、粒子状結着剤を含む水分散液を製造した。
得られた粒子状結着剤の体積平均粒子径Ｄ５０は０．３７μｍ、ガラス転移温度は−４５℃であった。
【０１６４】
（１−３．多孔膜用組成物の製造）
硫酸バリウム（体積平均粒子径０．５μｍ、比表面積５．５ｇ／ｍ２）を１００部、ポリカルボン酸アンモニウム塩（分散剤、東亜合成製、商品名「アロンＡ-６１１４」）を０．５部、及び水を混合した。水の量は、固形分濃度が６０％となるように調整した。メディアレス分散装置を用いて混合物を処理し、硫酸バリウムを分散させた。得られた分散液に、工程（１−１）で得た固形分１５．２％のポリ（メタ）アクリルアミドの水溶液を、１．５部（固形分相当）添加し混合した。添加したポリ（メタ）アクリルアミドは、混合物中で溶解した。次いで、工程（１−２）で得た粒子状結着剤５部（固形分相当）と、湿潤剤（サンノプコ社製、商品名「ＳＮウェット３６６」）０．２部とを添加し、更に濃度１２％の水酸化アンモニウム水溶液及び水を加え、ｐＨが７．３で固形分濃度が５０％になるように混合し、多孔膜用組成物のスラリーを製造した。
得られた多孔膜用組成物について、粘度を測定し、摩耗性を評価した。
【０１６５】
（１−４．セパレーターの製造）
幅２５０ｍｍ、長さ１０００ｍ、厚さ１２μｍの湿式法により製造された単層のポリエチレン製セパレーター基材を用意した。工程（１−３）で得た多孔膜用組成物を、セパレーター基材の一方の面上に、乾燥後の厚さが２．５μｍになるようにグラビアコーターを用いて２０ｍ／ｍｉｎの速度で塗布し、次いで５０℃の乾燥炉で１分間乾燥し、巻き取ることにより、セパレーター基材及びその一方の面上に形成された多孔膜を備えるセパレーターを作製した。
【０１６６】
得られたセパレーターについて、塗布性、水分量、ピール強度及び耐熱収縮性を評価した。
【０１６７】
（１−５．正極の製造）
正極活物質としてＬｉＣｏＯ２（体積平均粒子径Ｄ５０：１２μｍ）を１００部、導電材としてアセチレンブラック（電気化学工業社製、ＨＳ−１００）を２部、正極活物質層用結着剤としてＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン、クレハ社製、＃７２０８）を固形分相当で２部、及びＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）を混合し全固形分濃度が７０％となる量とした。これらをプラネタリーミキサーにより混合し、正極用スラリー組成物を得た。
得られた正極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ２０μｍのアルミ箔の上に、乾燥後の膜厚が１５０μｍ程度になるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、アルミ箔を０．５ｍ／分の速度で６０℃のオーブン内を２分間かけて搬送することにより行った。その後、正極原反をロールプレスで圧延して、正極活物質層の厚みが９５μｍの正極を得た。
【０１６８】
（１−６．負極の製造）
攪拌機付き５ＭＰａ耐圧容器に、１，３−ブタジエン３３．５部、イタコン酸３．５部、スチレン６２部、２−ヒドロキシエチルアクリレート１部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．４部、イオン交換水１５０部及び重合開始剤としてペルオキソ二硫酸カリウム０．５部を入れ、十分に攪拌した後、５０℃に加温して重合を開始した。重合転化率が９６％になった時点で冷却し反応を停止して、負極活物質層用結着剤（ＳＢＲ）を含む混合物を得た。上記負極活物質層用結着剤を含む混合物に、５％水酸化ナトリウム水溶液を添加して、ｐＨ８に調整した後、加熱減圧蒸留によって未反応単量体の除去を行った。その後、３０℃以下まで冷却し、所望の負極活物質層用結着剤を含む水分散液を得た。
人造黒鉛（体積平均粒子径Ｄ５０：１５．６μｍ）１００部と、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩（日本製紙社製、ＭＡＣ３５０ＨＣ）の２％水溶液を固形分相当で１部との混合物をイオン交換水で固形分濃度６８％に調製した後、２５℃で６０分間混合した。さらにイオン交換水で固形分濃度６２％に調整した後、２５℃で１５分間混合した。上記の負極活物質層用結着剤（ＳＢＲ）を固形分相当量で１．５部、及びイオン交換水を入れ、最終固形分濃度５２％となるように調整し、さらに１０分間混合した。これを減圧下で脱泡処理して流動性の良い負極用スラリー組成物を調製した。
得られた負極用スラリー組成物を、コンマコーターで、集電体である厚さ２０μｍの銅箔の上に、乾燥後の膜厚が１５０μｍ程度になるように塗布し、乾燥させた。この乾燥は、銅箔を０．５ｍ／分の速度で６０℃のオーブン内を２分間かけて搬送することにより行った。その後、負極原反をロールプレスで圧延して、負極活物質層の厚みが１００μｍの負極を得た。
【０１６９】
（１−７．リチウムイオン二次電池の製造）
電池の外装として、アルミニウム包材外装を用意した。工程（１−５）で得られた正極を、４．６ｃｍ×４．６ｃｍの正方形に切り出し、矩形の正極を得た。工程（１−４）で得られたセパレーターを、５．２ｃｍ×５．２ｃｍの正方形に切り出し、矩形のセパレーターを得た。さらに、工程（１−６）で得られた負極を、５ｃｍ×５ｃｍの正方形に切り出し、矩形の負極を得た。矩形の正極を、その集電体側の表面がアルミニウム包材外装に接するように、包材外装内に配置した。矩形の正極の正極活物質層側の面上に、矩形のセパレーターを、多孔膜側の面が矩形の正極に接するよう配置した。さらに、矩形の負極を、セパレーター上に、負極活物質層側の表面がセパレーターに向かい合うよう配置した。電解液（溶媒：ＥＣ／ＥＭＣ／ＶＣ＝６８．５／３０／１．５体積比、電解質：濃度１ＭのＬｉＰＦ６）を空気が残らないように注入した。さらに、アルミニウム包材の開口を密封するために、１５０℃のヒートシールをしてアルミニウム包材外装を閉口し、リチウムイオン二次電池を製造した。
このリチウムイオン二次電池について、高温サイクル特性、セルの体積変化量及びハロゲン捕捉量を評価した。
【０１７０】
＜実施例２＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、硫酸バリウムを、粒子径０．７５μｍ、比表面積４．５ｇ／ｍ２のものに変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７１】
＜実施例３＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、硫酸バリウムを、粒子径０．４７μｍ、比表面積６．０ｇ／ｍ２のものに変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７２】
＜実施例４＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、硫酸バリウムを、粒子径１．１μｍ、比表面積３．２ｇ／ｍ２のものに変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７３】
＜実施例５＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、硫酸バリウムを、粒子径０．４４μｍ、比表面積６．２ｇ／ｍ２のものに変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７４】
＜実施例６＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、ポリ（メタ）アクリルアミドの添加量を、０．２部（固形分相当）に変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７５】
＜実施例７＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、ポリ（メタ）アクリルアミドの添加量を、４．５部（固形分相当）に変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７６】
＜実施例８＞
工程（１−１）のポリ（メタ）アクリルアミドの製造において、粉末アクリルアミドの添加量を８５部に変更し、８０％アクリル酸水溶液の添加量を１０部（アクリル酸固形分相当）に変更し、さらにアクリロニトリルを添加せず代わりにジメチルアミノエチルアクリレートを５部添加した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７７】
＜実施例９＞
工程（１−１）のポリ（メタ）アクリルアミドの製造において、粉末アクリルアミドの添加量を８３部に変更し、８０％アクリル酸水溶液の添加量を１５部（アクリル酸固形分相当）に変更し、アクリロニトリルの添加量を２部に変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７８】
＜実施例１０＞
工程（１−３）の多孔膜用組成物のスラリーの製造において、工程（１−１）で得たポリ（メタ）アクリルアミドの水溶液に代えてカルボキシメチルセルロースナトリウム塩（製品名「ダイセルＤ１２２０」、ダイセルファインケム社製、エーテル化度０．８〜１．０）を用いた他は、実施例１の工程（１−２）〜（１−７）と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１７９】
＜比較例１＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、硫酸バリウムに代えて、アルミナ（粒子径０．４５μｍ、比表面積６．０ｇ／ｍ２）を用いた他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１８０】
＜比較例２＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、硫酸バリウムを、粒子径１．４μｍ、比表面積２．５ｇ／ｍ２のものに変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１８１】
＜比較例３＞
工程（１−３）の多孔膜用スラリーの製造において、硫酸バリウムを、粒子径０．４μｍ、比表面積６．５ｇ／ｍ２のものに変更した他は、実施例１と同様にして、リチウムイオン二次電池を製造し、リチウムイオン二次電池及びその構成要素についての測定及び評価を行なった。
【０１８２】
実施例及び比較例における評価結果を表１〜表２に示す。
【０１８３】
【表１】
2015162313.tif 000002
【０１８４】
【表２】
2015162313.tif 000003
【０１８５】
表中の略語の意味は、それぞれ下記の通りである。
比表面積：非導電性粒子の比表面積、単位ｇ／ｍ２。
粒子径：非導電性粒子の粒子径、単位μｍ。
アクリルアミド量：ポリ（メタ）アクリルアミドの調製のための単量体組成物中のアクリルアミドの割合、単位重量％。
メタクリル酸量：ポリ（メタ）アクリルアミドの調製のための単量体組成物中のメタクリル酸の割合、単位重量％。
その他単量体：ポリ（メタ）アクリルアミドの調製のための単量体組成物中の、アクリルアミド及びメタクリル酸以外の単量体の種類。ＡＮ：アクリロニトリル。ＤＭＡＥＡ：ジメチルアミノエチルアクリレート。
その他量：ポリ（メタ）アクリルアミドの調製のための単量体組成物中の、アクリルアミド及びメタクリル酸以外の単量体の割合、単位重量％。
貯蔵弾性率：ポリ（メタ）アクリルアミドの貯蔵弾性率、単位Ｐａ。
Ｔｇ：ポリ（メタ）アクリルアミドのガラス転移温度、単位℃。
Ｍｗ：ポリ（メタ）アクリルアミドの重量平均分子量。
ポリ（メタ）アクリルアミド量：多孔膜用組成物の調製において用いた、非導電性粒子１００重量部に対するポリ（メタ）アクリルアミド（ただし実施例１０はカルボキシメチルセルロースナトリウム塩）の重量部。
粘度：多孔膜用組成物の粘度、単位ｍＰａ・ｓ。
塗布性：塗布性の評価結果。
摩耗性：摩耗性の評価結果。
水分量評価：多孔膜の水分量の評価結果。
水分量ｐｐｍ：多孔膜の水分量の測定値、単位ｐｐｍ。
ピール強度：ピール強度の評価結果。
耐熱収縮性：耐熱収縮性の評価結果。
高温サイクル：高温サイクル試験の評価結果。
セル膨らみ：セルの体積変化量の評価結果。
ハロゲン捕捉量：ハロゲン捕捉量の評価結果。
【０１８６】
表１〜表２の結果により示される通り、非導電性粒子として特定の硫酸バリウム粒子を有する多孔膜用組成物を用いた実施例においては、多孔膜用組成物の塗布性が良好であり、多孔膜用組成物による摩耗が少なく、多孔膜水分量が低く、ピール強度が高く、多孔膜の耐熱収縮性が良好であり、得られた電池において高温サイクル特性が良好であり、セル体積変化が少なく、且つ電解液中の多くのハロゲンが捕捉された。これに対して、非導電性粒子としてアルミナ粒子を用いた比較例１では多孔膜用組成物による摩耗が多く、多孔膜における水分量が多く、セルの体積変化が大きかった。非導電性粒子として用いた硫酸バリウム粒子の比表面積が本発明で規定する範囲より低い比較例２は、摩耗性の不良に加え、塗布におけるスジの発生等の評価項目において、実施例に比べて劣るものであった。非導電性粒子として用いた硫酸バリウム粒子の比表面積が本発明で規定する範囲より高い比較例３は、塗布性が劣っており、且つ水分量が多かったことによりセルの体積変化が大きかった。