透氣性膜及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及透氣性膜,詳細而言,設及作為裡二次電池及電容器的隔離件、電子基 板、忍片封裝W及電路板等電子設備用基板材料、液體或氣體的過濾器等有用的透氣性膜。
【背景技術】
[0002] 透氣性膜例如作為裡二次電池及電容器的隔離件被廣泛使用。另外,也可作為電 子基板、忍片封裝W及電路板等電子設備用基板材料W及液體和氣體的過濾器等而被廣泛 利用。
[0003] 作為裡二次電池、電容器的隔離件,通常可使用由聚締控構成的透氣性膜。對于運 些聚締控制隔離件,如果成為150°C左右的高溫則容易引起收縮、斷裂,因此,根據情況有時 正極與負極直接接觸而引起短路,無法抑制因短路導致的異常發熱。因此,正在尋求一種即 使在運樣的高溫下也能夠充分確保絕緣性的隔離件。
[0004] 作為解決運樣的問題的方法,提出了通過在聚醋制無紡布或由氧化侶短纖維構成 的無紡布等中含浸配合有填料的粘合劑樹脂,從而能夠賦予高溫下的形狀穩定性的隔離件 (例如,專利文獻1、2)。
[0005] 然而,在運樣的方法中,作為基材的無紡布本身的剛性低、高溫下的形狀穩定性未 必會充分。使用得到的透氣性膜作為裡二次電池或電容器的隔離件的情況下,剛性低,有可 能引起短路,不耐受作為隔離件使用。另外,使用無紡布的情況下,形成的氣孔的均勻性低, 所W會生成透氣斑。如果生成透氣斑,則引起自放電等問題,因此,不耐受作為隔離件使用。
[0006] 作為消除該問題的方法,提出了一種高溫下的形狀穩定性良好且氣孔的均勻性良 好的使用玻璃纖維織物的隔離件。例如,專利文獻3、4中提出了一種由玻璃纖維織物構成的 隔離件,所述玻璃纖維織物含浸有利用相分離法形成微多孔結構的粘合劑樹脂。在相分離 法中,例如,將粘合劑樹脂和溶劑在高溫下混合制備而成的均勻溶液用T模法、吹脹法等進 行膜化后,冷卻使其相分離,用其它的揮發性溶劑萃取除去溶劑,由此形成微多孔結構。然 而,在運樣的方法中,存在在含浸有粘合劑樹脂的玻璃纖維織物中容易產生針孔等使均勻 的透氣性受損運一問題。
[0007] 現有技術文獻 [000引專利文獻
[0009] 專利文獻1:日本專利第5213007號公報
[0010] 專利文獻2:日本專利第4743747號公報
[0011] 專利文獻3:日本特開2004-269579號公報
[0012] 專利文獻 4:W02004/019433
【發明內容】
[0013] 因此,本發明的目的在于提供一種剛性等力學特性及高溫下的形狀穩定性等耐熱 性優異且具有均勻的透氣性的透氣性膜及其制造方法。
[0014]本發明人等為了解決上述課題進行深入研究,結果發現,通過使用如下透氣性膜 能夠解決上述課題,從而完成了本發明。所述透氣性膜是使用粘合劑樹脂將由連續的長纖 維構成的玻璃纖維織物形成為特定的結構而成。
[001引即,本發明的主旨如下。
[0016] -種透氣性膜,在玻璃纖維織物中含浸有粘合劑樹脂,具有W下特征:
[0017] 1)上述玻璃纖維織物的表面被粘合劑樹脂整面覆蓋;
[001引 2)上述透氣性膜的透氣度W格利值(JIS標準P8117)計為1000秒/IOOcc W下1秒/ IOOccW 上。
[0019] 根據上述透氣性膜,其具有透氣度的變化率為±25% W下的透氣斑。
[0020] 根據上述透氣性膜,粘合劑樹脂為改性聚締控系樹脂。
[0021 ]根據上述透氣性膜,在改性聚締控系樹脂中配合有交聯劑。
[0022] 上述透氣性膜的制造方法,其特征在于,在使用由經開纖處理的多個玻璃纖維構 成的絲而形成的玻璃纖維織物中含浸粘合劑樹脂,使玻璃纖維織物的透氣性暫時消失后, 進行再開纖處理。
[0023] 根據上述透氣性膜的制造方法,其中,再開纖處理為在水中的振動處理。
[0024] 根據本發明,可提供一種剛性等力學的特性和高溫下的形狀穩定性等耐熱性優異 并且具有均勻的透氣性的透氣性膜。本發明的透氣性膜可用作電容器和電容器等蓄電設備 用隔離件W及電子基板、忍片封裝及電路板等電子設備用基板材料。
【附圖說明】
[0025] 圖1是表示在實施例和比較例中使用的玻璃纖維織物的表面狀態的顯微鏡照片。
[0026] 圖2是表示在實施例1中在再開纖處理前得到的含浸粘合劑樹脂的玻璃纖維織物 的表面狀態的顯微鏡照片。
[0027] 圖3是表示在實施例1中最終得到的透氣性膜的表面狀態的顯微鏡照片。
[0028] 圖4是表示在比較例1中在再開纖處理前得到的含浸粘合劑樹脂的玻璃纖維織物 的表面狀態的顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0029] W下,對本發明進行詳細說明。
[0030] [透氣性膜]
[0031] 本發明的透氣性膜是在玻璃纖維織物中含浸有粘合劑樹脂而成的透氣性膜。
[0032] 本發明中使用的玻璃纖維織物是使用由多個玻璃纖維構成的絲而形成的織物。玻 璃纖維織物的玻璃纖維的組成不限定于無堿化)玻璃、低介電常數(D)玻璃、堿(A)玻璃等, 但優選W無堿玻璃為原料的玻璃纖維織物。該玻璃纖維織物的優選的厚度為SOwiiW下,更 優選為30miW下,進一步優選為25WHW下。玻璃纖維織物的厚度的下限值沒有特別限定,但 該厚度通常為扣mW上,優選為10皿W上。玻璃纖維織物的厚度可基于JIS K7130-1992進行 測定。
[0033] 構成玻璃纖維織物的玻璃纖維纖絲的平均直徑優選為扣mW下。玻璃纖維纖絲的 平均直徑的下限值沒有特別限定,但該平均直徑通常為IwnW上,優選為3wiiW上。
[0034] 形成玻璃纖維織物的絲優選用例如日本專利第4192054號公報中公開的方法進行 開纖處理。作為開纖方法,可W為公知的方法,例如可舉出基于水等流體的壓力的開纖方 法、基于W液體為介質的高頻的振動的開纖方法、基于利用漉進行加壓的加工的開纖方法 等。運樣,通過進行開纖,能夠容易地對玻璃纖維織物進行樹脂含浸。
[0035] 玻璃纖維織物的織物組織可使用平紋組織、斜紋組織、鍛紋組織等任一種,優選為 平紋組織的玻璃纖維織物。
[0036] 為了提高玻璃纖維織物與粘合劑樹脂的界面親和性,優選用硅烷偶聯劑等進行表 面處理。作為硅烷偶聯劑,可舉出選自乙締基=氯硅烷、乙締基=乙氧基硅烷、乙締基=(e-甲氧基乙氧基)硅烷、丫-甲基丙締酷氧基丙基=甲氧基硅烷、丫 -氨基丙基=乙氧基硅烷、 丫-苯胺基丙基S甲氧基硅烷、N-P-氨基乙基-丫-氨基丙基S甲氧基硅烷、N-乙締基芐基-氨基乙基-丫-氨基丙基二甲氧基硅烷(鹽酸鹽)、丫 -環氧丙氧基丙基二甲氧基硅烷、0-(3, 4-環氧環己基)乙基二甲氧基硅烷、丫 -琉基丙基二甲氧基硅烷、W及丫 -氯丙基二甲氧基娃 燒等中的1種W上。本發明中,上述硅烷偶聯劑優選為N-乙締基芐基-氨基乙基-丫 -氨基丙 基=甲氧基硅烷(鹽酸鹽)或丫-苯胺基丙基=甲氧基硅烷、或者它們的混合物。對于使用娃 燒偶聯劑的表面處理,如下進行,即,將硅烷偶聯劑溶解成通常約為0.01~20質量%左右, 優選約為0.1~5質量%左右的濃度,在溶解形成的溶液中浸潰玻璃纖維或該織物,根據需 要進行水解后,進行加熱。
[0037] 在本發明中使用的玻璃纖維織物的透氣度W基于JIS標準P8117的格利值計小于1 秒/IOOcc。
[0038] 玻璃纖維織物的每單位面積的質量通常為10~40g/m2,優選為15~35g/m2。
[0039] 上述玻璃纖維織物可利用市售品。作為市售品,可例示尤尼吉可株式會社制玻璃 纖維織物編號6012、6015、6023、6036等。
[0040] 本發明的透氣性膜的上述玻璃纖維織物的表面(前面和背面兩面)整面被粘合劑 樹脂覆蓋。對于是否被粘合劑樹脂整面覆蓋,例如可通過用數碼顯微鏡(SEM倍率300倍)取 得其表面(前面和背面兩面)的數碼圖像而判定。在該圖像中完全觀察不到面積為IOMi 2W 上的氣孔時,可判定為表面整面被粘合劑樹脂覆蓋。相反,在該圖像中可觀察到一個W上面 積為IOwh2W上的氣孔時,可判定不是整面被粘合劑樹脂覆蓋。如果可觀察到一個W上面積 IOwh2W上的氣孔,則使用透氣性膜作為裡二次電池的隔離件時會產生自放電等問題。
[0041] 在上述判定方法中,氣孔是指,在利用數碼圖像觀察的表面的外觀上,不存在粘合 劑樹脂的區域。一般而言,即使在玻璃纖維織物中含浸粘合劑樹脂,有時局部產生未被含浸 的區域(針孔)。在數碼圖像上,運樣的不存在粘合劑樹脂的區域與其周邊的存在粘合劑樹 脂的區域相比,在顏色、厚度等的差異上可清楚地被區別。所W,在本發明的透氣性膜中,運 樣的氣孔一個也不存在。
[0042] 在本發明的透氣性膜中,雖然玻璃纖維織物的表面整面被粘合劑樹脂覆蓋,但也 具有良好的透氣性。推斷運是由于在玻璃纖維織物的絲的構成纖維間形成有均勻且微細的 直線狀的氣孔所致。詳細而言,在本發明的透氣性膜中,玻璃纖維織物的表面整面被粘合劑 樹脂覆蓋,在構成玻璃纖維織物的絲的多個