(57)【要約】【課題】製造工程を簡素化して製造コストを低め、気孔率が高くて表面粗度に優れ、製品特性に合わせて多様な素材の選択が可能であり、吸着や剥離の際、吸着対象物の損傷を最小化し、剛性に優れて外部からのスクラッチ及び変形に対する耐性が高く、表面抵抗が低いし、多様な分野に適用することができる多孔性シート及びその製造方法を提供する。【解決手段】多孔性シートは、微細繊維ウェブを含み、前記微細繊維ウェブを構成する微細繊維１１０が接着物質で互いに接合された形態を持つ。これは、ポリマーが溶解されたポリマー溶液と接着物質が溶解された接着溶液を混合した紡糸溶液を製造する段階、前記紡糸溶液を電気紡糸してポリマーと接着物質が混合された微細繊維を形成する段階、及び前記接着物質が混合された微細繊維を硬化させることで、前記微細繊維が前記接着物質で接合された微細繊維ウェブを形成する段階を含む方法によって製造される。【選択図】  図１
2013023804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細繊維ウェブを含み、前記微細繊維ウェブを構成する微細繊維が接着物質で互いに接合された形態を持つことを特徴とする、多孔性シート。
【請求項２】
前記微細繊維は５０ｎｍ〜５０００ｎｍの直径を持つことを特徴とする、請求項１に記載の多孔性シート。
【請求項３】
前記微細繊維の互いに交差する部分が接着物質で互いに接合されたことを特徴とする、請求項１に記載の多孔性シート。
【請求項４】
前記微細繊維はポリマーと前記接着物質が混合された形態であることを特徴とする、請求項１に記載の多孔性シート。
【請求項５】
前記ポリマーは、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする、請求項４に記載の多孔性シート。
【請求項６】
前記接着物質はアクリレート系物質であることを特徴とする、請求項１に記載の多孔性シート。
【請求項７】
前記微細繊維はポリマーでなる微細繊維の表面に前記接着物質が付着された形態であることを特徴とする、請求項１に記載の多孔性シート。
【請求項８】
ポリマーが溶解されたポリマー溶液と接着物質が溶解された接着溶液を混合した紡糸溶液を製造する段階；
前記紡糸溶液を電気紡糸してポリマーと接着物質が混合された微細繊維を形成する段階；及び
前記接着物質が混合された微細繊維を硬化させることで、前記微細繊維が前記接着物質で接合された微細繊維ウェブを形成する段階；
を含むことを特徴とする、多孔性シートの製造方法。
【請求項９】
前記紡糸溶液中の前記ポリマー溶液の含量は８５重量％〜９７．５重量％であり、前記接着溶液の含量は２．５重量％〜１５重量％であることを特徴とする、請求項８に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１０】
前記紡糸溶液中の前記接着溶液の含量が増加するほど、形成される微細繊維の直径が増加することを特徴とする、請求項９に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１１】
前記接着溶液中の前記接着物質の含量は３０重量％〜５０重量％であることを特徴とする、請求項８に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１２】
前記ポリマーは、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする、請求項８に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１３】
前記接着物質はアクリレート系物質であることを特徴とする、請求項８に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１４】
前記微細繊維ウェブを形成する段階の後に、
前記微細繊維ウェブを圧縮するためのカレンダリング（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）工程を行う段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１５】
前記硬化は、自然硬化、熱硬化または紫外線（ＵＶ）硬化であることを特徴とする、請求項８に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１６】
ポリマーを含む紡糸溶液を製造する段階；
前記紡糸溶液を電気紡糸してポリマーでなる微細繊維を形成する段階；
形成された前記微細繊維に向けて接着物質が溶解された接着溶液を噴射して前記接着物質が付着された微細繊維を形成する段階；及び
前記接着物質が付着された微細繊維を硬化させることで、前記微細繊維が前記接着物質で接合された微細繊維ウェブを形成する段階；
を含むことを特徴とする、多孔性シートの製造方法。
【請求項１７】
前記接着溶液中の前記接着物質の含量は３０重量％〜５０重量％であることを特徴とする、請求項１６に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１８】
前記ポリマーは、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする、請求項１６に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項１９】
前記接着物質はアクリレート系物質であることを特徴とする、請求項１６に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項２０】
前記微細繊維ウェブを形成する段階の後に、
前記微細繊維ウェブを圧縮するためのカレンダリング（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）工程を行う段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１６に記載の多孔性シートの製造方法。
【請求項２１】
前記硬化は、自然硬化、熱硬化または紫外線（ＵＶ）硬化であることを特徴とする、請求項１６に記載の多孔性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多孔性シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、セラミックグリーンシートの剥離は真空力によってなされ、真空でセラミックグリーンシートを吸着することができる構造の形状によって剥離力が変わることになる。
【０００３】
従来には、セラミックグリーンシートと真空下で接触する部分に表面ホールが加工された金属体または金属焼結体を加工して使うか、あるいは金属プレートにエッチングで一定間隔で孔を形成して使った。
【０００４】
しかし、剥離金型が金属体で形成されているため、セラミックグリーンシートの接触部が損傷される問題があり、剥離金型に加工された孔もセラミックシートに損傷を加える問題も提起された。
【０００５】
このように、積層型セラミックコンデンサーを製造するためのセラミックグリーンシートの表面に損傷が発生すれば、セラミックシートの表面に形成された内部パターンが損傷されて、積層後にショートなどの製品不良を引き起こすことができることになる。
【０００６】
よって、セラミックグリーンシートを損傷させなくても強い吸着力でより容易に剥離することができる多孔性吸着シートに関連した研究が続いて行われてきた。現在、微細ホールが加工された剥離金型に多孔質超高分子量ポリエチレンシートが付着された多孔性シートが積層型セラミックコンデンサーの剥離積層工程に適用されている。
【０００７】
多孔質超高分子量ポリエチレンシートは、超高分子量ポリエチレン粉末を加熱された水蒸気で焼結した後、冷却してから切削する工程によって製造され、比較的厚いシートの製作が可能であり、製造工程によって表面粗度、摩擦係数、剛性などの改善が可能である。
【０００８】
しかし、このような多孔質超高分子量ポリエチレンシートは、製造工程上製造コストが高く、製品の間に厚さ、粒径、密度及び気孔率の散布が発生し、通気性確保のための気孔の大きさの減少が難しい点など、薄型化している製品に対応しにくい問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は前述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、製造工程を簡素化して製造コストを低めることができる多孔性シート及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、気孔率が高くて表面粗度に優れ、製品特性に合わせて多様な素材の選択が可能であり、吸着や剥離の際、吸着対象物の損傷を最小化することができる多孔性シート及びその製造方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明のさらに他の目的は、剛性に優れて外部からのスクラッチ及び変形に対する耐性が高く、表面抵抗が低い多孔性シート及びその製造方法を提供することにある。
【００１２】
また、本発明のさらに他の目的は、多様な分野に適用することができる多孔性シート及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明は、微細繊維ウェブを含み、前記微細繊維ウェブを構成する微細繊維が接着物質で互いに接合された形態を持つ多孔性シートを提供する。
【００１４】
前記微細繊維は５０ｎｍ〜５０００ｎｍの直径を持つことができる。
【００１５】
前記微細繊維の互いに交差する部分が接着物質で互いに接合されることができる。
【００１６】
前記微細繊維はポリマーと前記接着物質が混合された形態であってもよい。
【００１７】
前記ポリマーは、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることができる。
【００１８】
前記接着物質はアクリレート系物質であってもよい。
【００１９】
前記微細繊維はポリマーでなる微細繊維の表面に前記接着物質が付着された形態であってもよい。
【００２０】
また、前記目的を達成するために、本発明は、ポリマーが溶解されたポリマー溶液と接着物質が溶解された接着溶液を混合した紡糸溶液を製造する段階；前記紡糸溶液を電気紡糸してポリマーと接着物質が混合された微細繊維を形成する段階；及び前記接着物質が混合された微細繊維を硬化させることで、前記微細繊維が前記接着物質で接合された微細繊維ウェブを形成する段階；を含む多孔性シートの製造方法を提供する。
【００２１】
前記紡糸溶液中の前記ポリマー溶液の含量は８５重量％〜９７．５重量％であり、前記接着溶液の含量は２．５重量％〜１５重量％であることができる。
【００２２】
前記紡糸溶液中の前記接着溶液の含量が増加するほど、形成される微細繊維の直径が増加することができる。
【００２３】
前記接着溶液中の前記接着物質の含量は３０重量％〜５０重量％であることができる。
【００２４】
前記ポリマーは、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることができる。
【００２５】
前記接着物質はアクリレート系物質であってもよい。
【００２６】
前記方法は、前記微細繊維ウェブを形成する段階の後に、前記微細繊維ウェブを圧縮するためのカレンダリング（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）工程を行う段階をさらに含むことができる。
【００２７】
前記硬化は、自然硬化、熱硬化または紫外線（ＵＶ）硬化であってもよい。
【００２８】
また、前記目的を達成するために、本発明は、ポリマーを含む紡糸溶液を製造する段階；前記紡糸溶液を電気紡糸してポリマーでなる微細繊維を形成する段階；形成された前記微細繊維に向けて接着物質が溶解された接着溶液を噴射して前記接着物質が付着された微細繊維を形成する段階；及び前記接着物質が付着された微細繊維を硬化させることで、前記微細繊維が前記接着物質で接合された微細繊維ウェブを形成する段階；を含む多孔性シートの製造方法を提供する。
【００２９】
前記接着溶液中の前記接着物質の含量は３０重量％〜５０重量％であることができる。
【００３０】
前記ポリマーは、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることができる。
【００３１】
前記接着物質はアクリレート系物質であってもよい。
【００３２】
前記方法は、前記微細繊維ウェブを形成する段階の後に、前記微細繊維ウェブを圧縮するためのカレンダリング（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）工程を行う段階をさらに含むことができる。
【００３３】
前記硬化は、自然硬化、熱硬化または紫外線（ＵＶ）硬化であってもよい。
【００３４】
本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以降の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【００３５】
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に使用された用語や単語は通常的で辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者がその自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の実施例による多孔性シートは微細繊維ウェブでなるので、微細繊維の特性上気孔率が高くて吸着性及び剥離性が向上する効果がある。
【００３７】
また、本発明の実施例による多孔性シートは微細繊維ウェブでなるので、柔らかくて表面粗度に優れて吸着対象物の損傷を最小化することができるとともに真空吸着による固定が容易である効果がある。
【００３８】
また、本発明の実施例による多孔性シートは電気紡糸によって製造されるので、製造工程が容易であり、吸着対象製品の特性に合う素材形成のための多様な原料の選択が可能な効果がある。
【００３９】
また、本発明の実施例によれば、接着物質によって互いに交差する微細繊維が接合されるので、微細繊維ウェブの強度が高くて微細繊維ウェブの強度向上のための追加の工程を省くことができ、製造工程が簡素化して製造コストが低くなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施例による多孔性シートを構成する微細繊維ウェブの構造を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例による多孔性シートの製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施例による多孔性シートの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施例による多孔性シートの製造方法において紡糸溶液中の接着溶液含量が７．５重量％であるときの接着物質が混合された微細繊維の直径を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例による多孔性シートの製造方法において紡糸溶液中の接着溶液含量が１０重量％であるときの接着物質が混合された微細繊維の直径を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例による多孔性シートの製造方法において紡糸溶液中の接着溶液含量が１５重量％であるときの接着物質が混合された微細繊維の直径を示す図である。
【図７】本発明の第１実施例による多孔性シートの製造方法において紡糸溶液中の接着溶液含量がそれぞれ０重量％、５重量％、１５重量％であるときの微細繊維ウェブの引張係数に対する引張強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の目的、特定の利点及び新規の特徴は添付図面を参照する以下の詳細な説明及び好適な実施例から一層明らかに理解可能であろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるにあたり、同じ構成要素がたとえ他の図面に図示されていても、できるだけ同じ符号を付けることにする。本発明の説明において、関連の公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不要にあいまいにすることができると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本明細書において、“第１”、“第２”などの用語はある構成要素を他の構成要素と区別するために使用したもので、構成要素が前記用語に制限されるものではない。
【００４２】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００４３】
多孔性シート
図１は本発明の一実施例による多孔性シートを構成する微細繊維ウェブの構造を示す図である。
【００４４】
図１を参照すれば、本発明の一実施例による多孔性シートは微細繊維１１０のウェブでなる。
【００４５】
本実施例において、微細繊維１１０とは直径が数十ｎｍ〜数千ｎｍの繊維を意味する。本実施例において、微細繊維１１０の直径は５０ｎｍ〜５０００ｎｍであるが、特にこれに限定されるものではない。
【００４６】
また、用途によって多様なポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）物質を原料として使うことができる。
【００４７】
本実施例においては、微細繊維１１０の原料として、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の混合物が使用可能であるが、特にこれに限定されるものではなく、水溶性ポリマーまたは有機性ポリマーなどの一般的に使われるポリマーはいずれでも使用可能である。
【００４８】
本実施例において、微細繊維１１０は電気紡糸（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ）法によって形成できる。ここで、電気紡糸（ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｉｎｎｉｎｇ）法は静電気力（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｆｏｒｃｅ）によって低粘度状態のポリマーを使って瞬間的に繊維状に紡糸してその生成物を得る方法である。
【００４９】
電気紡糸法はｍｍ単位の直径を持つ物質からｎｍ、μｍ単位の繊維を作ることができる重要な特徴があり、電気紡糸法で微細繊維を製造する場合には、紡糸溶液の特性（粘度、表面張力、伝導性など）、印加電位の大きさ、ノズルと収集器間の距離などによって多様な太さ及び性質を持つ繊維を製造することができるという利点がある。
【００５０】
例えば、原料であるポリマー物質に高電圧の電場をかければ、原料物質の内部で電気的反発力が生じて分子が凝集して、ｎｍまたはμｍの大きさの糸状に分割されるものである。この際、電場が強いほど細く分割できる。このように作られた糸を別の織造過程なしに一緒に集めるだけで絡み合って微細繊維ウェブが形成される。
【００５１】
このように形成された微細繊維ウェブはこれを構成している微細繊維１１０の直径がｎｍまたはμｍ単位であるので、気孔率が高く、表面粗度に優れた特性を持っている。
【００５２】
しかし、このような従来技術による微細繊維ウェブは単に微細繊維１１０が絡み合って形成されるため、強度低く、外部からのスクラッチ及び変形に弱く、表面抵抗が高いため、外部物質との接触の際、微細繊維ウェブは損傷されやすいので、一般的に強度を高めるために熱及び圧力による追加の安定化工程を必要とする。
【００５３】
したがって、本実施例においては、従来技術とは異なり、微細繊維ウェブの強度向上のために、図１に示すように、接着物質による接合部１２０を持つように形成される。
【００５４】
この際、接合部１２０は接着物質によって微細繊維１１０が互いに接合した部分を意味するもので、言い替えれば、接合部１２０は前記接着物質によって接合した微細繊維１１０が交差した部分を言う。
【００５５】
ここで、前記接着物質として、本実施例においては自然硬化性のアクリレート系物質を使ったが、特にこれに限定されるものではなく、熱硬化性物質、紫外線（ＵＶ）硬化性物質、または微細繊維１１０の主原料として使われるポリマー物質と同一の物質を使うことも可能であろう。
【００５６】
本実施例によれば、形成された微細繊維１１０は、図面上に示されていないが、主原料であるポリマー物質と前記接着物質が混合された微細繊維状であるか、あるいは主原料であるポリマー物質でなる微細繊維１１０の表面に前記接着物質が付着された微細繊維状であることができるが、特にこれに限定されるものではない。
【００５７】
この際、前記接着物質が混合された微細繊維状または前記接着物質が付着された微細繊維状は製造工程によって違い、これについての詳細な説明は以降の多孔性シートの製造方法で説明する。
【００５８】
このように、接着物質によって交差部分が接合された微細繊維１１０で構成された微細繊維ウェブでなる多孔性シートは強度が著しく向上して追加の安定化工程を求めないので、製造工程が簡素化して製造コストを低めることができるとともに気孔率が向上して吸着性及び剥離性が非常に高い。
【００５９】
また、微細繊維１１０間の接合部１２０によって多孔性シートの剛性が非常に高く、外部からのスクラッチ及び変形に対する耐性が高くて表面抵抗が低いので、取扱性及び作業性が優秀である。
【００６０】
本実施例による微細繊維ウェブでなる多孔性シートは、例えば液晶用ガラス板、半導体ウェハーまたは積層セラミックコンデンサーの製造などにおいて吸着及び剥離、真空吸着工程などに適用可能な多孔性吸着シートとして利用できる。
【００６１】
また、本実施例による多孔性シートは、陽極活物質、陰極活物質、電解質及び分離膜でなる二次電池の分離膜にも適用可能である。
【００６２】
ここで、二次電池とは、放電後に外部のエネルギーで再充填することで元の状態に戻して再使用が可能な電池を言う。このような二次電池はパワー密度が高くて高出力放電が可能であり、温度の影響を少なく受ける特性を持つことができる。
【００６３】
このような二次電池は、前述したように、陽極活物質、陰極活物質、電解質及び分離膜の４種の主要構成要素でなっており、二重分離膜は陽極活物質と陰極活物質の間を短絡させる役目をし、イオンの移動通路として利用される。
【００６４】
このように、分離膜はイオンの移動通路を提供するとともに外部異物の移動を防止しなければならないため、その気孔の大きさは数μｍ以下が要求される。
【００６５】
従来、二次電池の分離膜の製造方法には気孔を形成するための延伸工程が含まれるから、使用可能な素材がポリオレフィン系に限定されるため、素材選択の幅が狭くて高機能性を実現し難い問題があった。
【００６６】
しかし、本発明による多孔性シートは電気紡糸法で製造されるので、気孔形成のための付加の工程を必要としないため、素材の選択が自由である。このように、素材の選択が自由なので、本発明による多孔性シートを適用した分離膜は従来技術による分離膜より高い機能性を持つことができる。
【００６７】
また、前述した吸着シート、分離膜の外にも多様な分野に本実施例による多孔性シートを適用することができるのは言うまでもない。
【００６８】
多孔性シートの製造方法
＜第１実施例＞
図２は本発明の第１実施例による多孔性シートの製造方法を示すフローチャートである。
【００６９】
まず、図２を参照すれば、ポリマーが溶解されたポリマー溶液と接着物質が溶解された接着溶液を混合した紡糸溶液を製造する（Ｓ２０１）。
【００７０】
ここで、前記ポリマーは後続の工程で形成される微細繊維の主原料であり、本実施例において、ポリマーは、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の混合物が使用可能であるが、特にこれに限定されるものではなく、水溶性ポリマーまたは有機性ポリマーなど、一般的に使われるポリマーはいずれでも使用可能である。
【００７１】
また、前記接着物質として、本実施例においては、自然硬化性のアクリレート系物質を使っているが、特にこれに限定されるものではなく、熱硬化性物質、紫外線（ＵＶ）硬化性物質または前述した微細繊維の主原料として使われるポリマーと同一の材料も使用可能である。
【００７２】
前記ポリマー溶液は溶媒にポリマー物質が溶解されたもので、前記溶媒は一般的に無機溶媒と有機溶媒に区分される。代表的な無機溶媒は水、有機溶媒はエーテル、アセトンまたはアルコールなどを含むことができ、本実施例においてはどんな種類の溶媒も使用可能である。
【００７３】
前記接着溶液も前述したように溶媒に接着物質が溶解されたものをいい、本実施例において接着溶液中の前記接着物質の含量は３０重量％〜５０重量％であり得るが、特にこれに限定されるものではなく、前述した重量範囲より少ないか多く含有されることもできる。
【００７４】
前記紡糸溶液は電気紡糸対象溶液を意味するもので、本実施例においては、紡糸溶液中のポリマー溶液の含量は８５重量％〜９７．５重量％であり、接着溶液の含量は２．５重量％〜１５重量％を混合した紡糸溶液を使っているが、特にこれに限定されるものではなく、これより少ない含量のポリマー溶液と多い含量の接着溶液を混合して使うことも可能である。
【００７５】
例えば、適用対象製品によって適切な気孔率及び強度を持つ混合割合でポリマー溶液と接着溶液を混合して使うことができるのは言うまでもない。
【００７６】
ついで、前述したように製造された紡糸溶液を電気紡糸することで、前記ポリマーと接着物質が混合された微細繊維を形成する（Ｓ２０３）。
【００７７】
ここで、電気紡糸法は、静電気力によって低粘度状態のポリマーを瞬間的に繊維状に紡糸してその生成物を得る方法である。
【００７８】
電気紡糸法は、充填されたポリマージェット溶液（ｐｏｌｙｍｅｒ ｊｅｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）または溶融物（ｍｅｌｔ）を得るために高電圧を用いる。この充填されたポリマージェット溶液または溶融物はポリマー繊維を得るために乾燥されか固体化される。一電極は他の集電体（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）の表面に接着させるために溶液または溶融物をスピンコートする。電気領域の主材となるものは毛細管の先端部にポリマー溶液が自体張力によってくっつくようにするものである。
【００７９】
紡糸方法には溶融紡糸（ｍｅｌｔ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）と溶液紡糸（ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）があり、溶液紡糸はポリマー溶液をフィラメント状に紡糸するときに溶剤を使わない湿式紡糸（ｗｅｔ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）と溶剤を使い使用した溶剤は熱い空気や不活性ガスで除去させる乾式紡糸（ｄｒｙ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）が一般的に常用化されている。
【００８０】
本実施例においては、ポリマー溶液と接着溶液が混合された紡糸溶液を電気紡糸して微細繊維を形成することで、ポリマー物質と接着物質が混合された形態を持つ微細繊維を形成することができる。
【００８１】
このように、ポリマー物質と接着物質が混合された形態を持つことにより、微細繊維の内部にポリマー物質とともに混合されている接着物質によって微細繊維の交差部分が互いに接合されることができる。
【００８２】
また、本実施例によれば、紡糸溶液中の前記接着溶液の含量が増加するほど、前記接着物質が混合されて形成される微細繊維の直径が増加することができる。これに対する実験結果を図４〜図６に示す。
【００８３】
実験結果、図４のように、混合された接着溶液の含量が７．５重量％である紡糸溶液を電気紡糸して形成された、前記接着物質の混合された微細繊維の平均直径は８６６．２ｎｍであり、接着溶液の含量が１０重量％である紡糸溶液を電気紡糸して形成された、前記接着物質の混合された微細繊維の平均直径は図５のように１，２８４ｎｍであり、接着溶液の含量が１５重量％である紡糸溶液を電気紡糸して形成された、前記接着物質の混合された微細繊維の平均直径は図６のように１，４６８ｎｍである。
【００８４】
このように、紡糸溶液中の接着溶液含量をふやすほど、接着物質が混合されて形成される微細繊維の直径は増加し、微細繊維の直径が増加するほど、直径の小さな微細繊維が密集して絡み合っている状態より気孔率が一層向上する効果を得ることができる。
【００８５】
ついで、前記接着物質が混合された微細繊維を絡み合ったままで硬化させることで、微細繊維が前記接着物質で接合された微細繊維ウェブを形成する（Ｓ２０５）。
【００８６】
ここで、前記硬化方法は、前記接着物質が自然硬化性物質であるか、熱硬化性物質であるか、あるいは紫外線（ＵＶ）硬化性物質であるかによって違う。一般に、自然硬化、熱硬化または紫外線（ＵＶ）硬化を含むことができるが、特にこれに限定されるものではない。本実施例においては、前記接着物質として自然硬化性アクリレート系で自然硬化させた。
【００８７】
すなわち、ポリマー接着物質が混合されて形成された微細繊維が絡み合った状態で硬化することにより、前記接着物質によって交差部分の微細繊維が互いに接合されるものである。
【００８８】
このように、交差部分が互いに接合された微細繊維で構成された微細繊維ウェブの強度は、従来技術のように接着物質を添加しないで電気紡糸した微細繊維ウェブより著しく高くなる。
【００８９】
この際、紡糸溶液中の接着溶液の含量が増加するほど、形成される微細繊維ウェブの引張強度も増加する。これに対する実験データを図７にグラフで示す。
【００９０】
図７に示すグラフにおいて、ｘ軸は伸びる程度（引張係数）を示し、ｙ軸は伸びに耐える程度（引張強度）を示す。
【００９１】
また、Ａは紡糸溶液中の接着溶液含量が１５重量％である場合の引張係数に対する引張強度を示し、Ｂは紡糸溶液中の接着溶液含量が５重量％である場合の引張係数に対する引張強度を示し、Ｃは紡糸溶液中の接着溶液含量が０重量％である場合の引張係数に対する引張強度を示す。
【００９２】
図７を参照すれば、引張係数が０．０７０である場合のＡ、Ｂ及びＣそれぞれの引張強度はおよそ５．３０ＭＰａ、１．９０ＭＰａ及び１．２０ＭＰａであり、紡糸溶液中の接着溶液含量が増加するほど、同じ引張係数に対する引張強度は著しく増加することが分かる。
【００９３】
このように、本実施例によって形成された微細繊維ウェブの引張強度は接着物質を含まない従来の微細繊維ウェブより著しく向上することができる。
【００９４】
ついで、前記微細繊維ウェブを形成する段階の後に、形成された微細繊維ウェブを圧縮する工程が付け加えることができる。前記圧縮工程はカレンダリング（ｃａｌｅｎｄｅｒｉｎｇ）によって行われることができるが、特にこれに限定されるものではない。
【００９５】
このように、微細繊維ウェブをカレンダリングで圧縮することで、厚さの均一な微細繊維ウェブを得ることができる。
【００９６】
＜第２実施例＞
図３は本発明の第２実施例による多孔性シートの製造方法を示すフローチャートである。ここで、前述した第１実施例と重複する部分についての説明は省略する。
【００９７】
まず、ポリマーを含む紡糸溶液を製造する（Ｓ３０１）。
【００９８】
本実施例において、ポリマーは、前記第１実施例と同様に、ポリビニリジンフルオリド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸、セルロース系、芳香族ポリエステル、ポリホスファゼン類、ポリウレタン、ポリエーテルウレタンを含むポリウレタン共重合体、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニリデンフルオリド、ペルフルオロポリマー、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンクロリド、ポリエチレングリコール誘導体、ポリオキシド、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリメチルメタクリレートよりなる群から選ばれる１種又は２種以上の混合物が使用可能であるが、特にこれに限定されるものではなく、水溶性ポリマーまたは有機性ポリマーなど、一般的に使われるポリマーはいずれでも使用可能である。
【００９９】
ついで、前記紡糸溶液を電気紡糸して微細繊維を形成する（Ｓ３０３）。
【０１００】
ついで、形成された微細繊維に向けて接着物質が溶解された接着溶液を噴射することで、前記接着物質が付着された微細繊維を形成する（Ｓ３０５）。この際、前記噴射はスプレー方式に行うことができるが、特にこれに限定されるものではない。
【０１０１】
ここで、前記接着物質としては、本実施例においては自然硬化性のアクリレート系物質を使っているが、特にこれに限定されるものではなく、熱硬化性物質、紫外線（ＵＶ）硬化性物質及び前述した微細繊維の主原料として使われるポリマーと同一の材料も使用可能である。
【０１０２】
また、前記接着溶液は溶媒に接着物質が溶解されたものをいい、本実施例においては、接着溶液中の接着物質含量が３０重量％〜５０重量％である溶液を使っているが、特にこれに限定されるものではない。
【０１０３】
ついで、前記接着物質が付着された微細繊維を硬化させることで、前記接着物質によって微細繊維が接合された微細繊維ウェブを形成する（Ｓ３０７）。
【０１０４】
すなわち、電気紡糸によって集束装置で集束されて絡み合った微細繊維に接着物質が溶解された接着溶液を噴射して、前記接着物質が付着された微細繊維を形成した後、前記接着物質が付着された微細繊維を硬化させることで、前記噴射された接着溶液から溶媒成分は揮発し、残った接着物質によって前記微細繊維の交差部分が接合されたものである。
【０１０５】
このように、微細繊維の交差部分が前記接着物質で接合された微細繊維ウェブを形成することにより、従来のようにポリマー溶液のみを電気紡糸して得た微細繊維ウェブに比較すると、本実施例による微細繊維ウェブは従来に比べて著しく高い強度を持つことができる。
【０１０６】
この際、前記接着物質は微細繊維の表面に付着された形態に形成できる。すなわち、第１実施例による微細繊維はポリマー物質と接着物質が混合された形態に形成されるが、本実施例による微細繊維はポリマー物質の表面に接着物質が付着された形態に形成されるものである。
【０１０７】
また、前記硬化は、前記接着物質の性質、例えば前記接着物質が自然硬化性物質であるか、熱硬化性物質であるか、あるいは紫外線（ＵＶ）硬化性物質であるかによって自然硬化、熱硬化または紫外線（ＵＶ）硬化となるが、特にこれに限定されるものではない。
【０１０８】
ついで、前記微細繊維ウェブを形成する段階の後に、形成された微細繊維ウェブを圧縮する工程を付け加えることができる。前記圧縮工程はカレンダリングによって実施できるが、特にこれに限定されるものではない。
【０１０９】
このように、微細繊維ウェブをカレンダリングして圧縮することにより、厚さの均一な微細繊維ウェブを得ることができる。
【０１１０】
以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのもので、本発明による多孔性シート及びその製造方法はこれに限定されなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を持つ者によって多様な変形及び改良が可能であろう。本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の範疇内に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求範囲によって明らかに決まるであろう。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明の第１実施例及び第２実施例よって製造された多孔性シートは、前記構造についての説明のように、吸着シート及び分離膜を含む多様な分野に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１１０    微細繊維
１２０    接合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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