[发明专利]微多孔膜卷绕体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及在芯轴上卷绕有微多孔膜的卷绕体及其制备方法。特别是涉及在芯轴上卷绕有作为电池用隔膜有用的聚烯烃微多孔膜的卷绕体及其制备方法。

背景技术

微多孔膜被广泛用作各种分离膜、隔离膜，作为具体的用途，除滤膜、透析膜等过滤器之外，还可以列举出电池、电容器用的隔膜。其中，聚烯烃微多孔膜被广泛用作燃料电池、二次电池的隔膜。

这样的微多孔膜在被连续地成膜后被卷在芯轴上制成卷绕体而被供给。电池制造商(使用者)将微多孔膜从该微多孔膜卷绕体开卷而加工成电池。但是，若微多孔膜因静电而带电，则可能因静电的影响而发生卷状态不良，发生由处理时的静电导致的不适感、不良情况。此外，由于微多孔膜卷绕体为微多孔膜重叠若干层的状态，所以随着开卷的进行，电位逐渐变高，可能因静电而引起不良情况。特别是在电池的制备中，其改善是当务之急。

这样的静电问题不限于微多孔膜，在通常的膜中也同样存在。为了解决该问题，开发了各种防止制备时膜本身带电的技术、将已带电的膜除静电的技术，除此之外，还公开了通过对卷绕膜的芯轴实施改良而抑制静电的技术。

例如，在专利文献1中公开了为了抑制将磁性记录介质用膜卷绕在芯轴上时的静电而使用具有导电性部分和绝缘性部分的树脂芯轴。另外，在专利文献2中公开了为了防止用作柔性电路基板的聚酰亚胺膜、液晶聚合物膜的带电而使用在表层和整体涂布有抗静电处理剂的芯轴，使卷绕后的膜表面的电阻值为1×10¹⁵Ω以上。

专利文献1：日本特开2001-302820号公报

专利文献2：日本特开2007-176034号公报

专利文献3：国际公开WO2011/024849号公报

发明内容

但是，对于将微多孔膜、特别是聚烯烃微多孔膜卷绕在芯轴上后的卷绕体的静电对策，迄今为止缺乏有效的技术。聚烯烃微多孔膜有时会因其制备工序而使表面背面反极性地强力地带电，若将其卷绕，则卷绕体电位因双电荷层效应而上升。另外，对于微多孔膜来说，在其特性方面易发生卷绕后卷紧的现象，膜表面的摩擦系数高的情况下，由于开卷时的剥离带电，若将微多孔膜从微多孔膜卷绕体开卷，则表面电位仍然上升。这样的表面电位上升了的微多孔膜卷绕体的操作性变差。例如在使用者将微多孔膜开卷时，若将手由已开卷的微多孔膜离开，则微多孔膜被静电吸引而“啪”地粘附在微多孔膜卷绕体、周围的装置等上，不仅操作性(作业性)降低，而且也可能产生不适感。因此，需要抑制卷绕体电位上升的技术。

需说明的是，作为有关用于锂离子二次电池用隔膜的微多孔膜卷绕体的现有技术文献，有专利文献3，公开了可以得到厚度均匀性良好的微多孔膜的微多孔膜卷绕体，此外记载了卷绕体的优选的静电量。但是，在该文献中，仅记载了若将卷长与层合圈数之比(层合圈数/卷长)变小则卷绕体的静电量有减少的趋势，这只能说只要将卷长变小或将芯轴直径变大即可，难说是根本的解决对策。

因此，本发明的课题在于，提供电位上升被抑制、在微多孔膜开卷时因静电导致的操作性降低被抑制的微多孔膜卷绕体及其制备方法。

为了解决这样的问题，本发明主要包含以下构成。即，一种微多孔膜卷绕体，其特征在于，微多孔膜被卷绕在芯轴上，该芯轴的一部分或全部由导电性部件形成。

在这样的本发明的微多孔膜卷绕体中，优选所述微多孔膜的最外表面的外圆周与所述芯轴的内圆周之间的静电电容为50pF以上且1000pF以下。另外，优选所述微多孔膜的表面与背面相互反极性地等量带电。此外，优选所述表面与所述背面的极性沿纵向方向以全长的25％以内的比例反转，更优选所述表面与所述背面的背面平衡电位的绝对值为3V以上且150V以下。

此外，本发明所涉及的微多孔膜卷绕体的制备方法如下所述：所述微多孔膜卷绕体中，微多孔膜被卷绕在芯轴上，该芯轴的一部分或全部由导电性部件形成，其特征在于，卷绕所述微多孔膜使卷绕中的卷绕体的表面电位为-2kV～+2kV。此处，所谓卷绕体指在芯轴的卷绕面仅卷绕有规定长度的具有一定宽度的微多孔膜的卷绕体。另外，在本发明中所谓芯轴指用于卷绕、即用于卷绕微多孔膜的圆筒状或圆柱状的管或芯。