[发明专利]多孔聚酰亚胺膜及其制造方法

说明书

本发明提供一种具有高的孔隙率和小的平均孔径且不会残留致孔剂等的多孔聚酰亚胺膜及其制造方法。本发明的多孔聚酰亚胺膜的特征在于，由包含氧亚烷基单元的聚酰亚胺构成，孔隙率为45体积％～95体积％，平均孔径为10nm～1000nm。

技术领域

本发明涉及多孔聚酰亚胺(PI)膜及其制造方法。

背景技术

多孔PI膜利用其优异的耐热性和高的孔隙率而被利用在电子材料、光学材料、锂二次电池用间隔件、过滤器、分离膜、电线被覆等产业用材料、医疗材料的原材料等的领域。作为制造该多孔PI膜的方法，在专利文献1～3中提出了通过将含有相对于PI(包含其前体)的良溶剂及不良溶剂的PI溶液在基材上涂布、干燥而得到多孔PI膜的方法(以下有时将该方法简称为“干式多孔化工艺”)。

干式多孔化工艺在制造多孔PI膜时与将形成于基材上的涂膜浸渍于包含不良溶剂的凝固液中并实现多孔化的湿式多孔化工艺不同，无需使用用于多孔化的凝固浴。因此，干式多孔化工艺在制造多孔PI膜时不会从凝固浴产生废液，因此是环境适合性良好的优异的方法。然而，通过干式多孔工艺得到的多孔PI膜大多属于平均孔径为1000nm以上的情况，难以将其设为小于1000nm。作为得到平均孔径小于1000nm的多孔PI膜的方法，专利文献4中提出了在PI膜中使用热分解温度为350℃以下的热分解性有机化合物作为致孔剂(气孔形成剂)使气孔形成而制造多孔PI膜的方法。这种专利文献4所记载的方法中，在PI膜中配合致孔剂而得到PI膜后，将上述热分解性有机化合物在350℃以上的温度下长时间进行热处理，对上述热分解性有机化合物进行热分解使其消失并除去，从而形成气孔。此外，专利文献5中提出了使用聚乙二醇单甲基丙烯酸酯等分散性化合物作为致孔剂使气孔形成而制造多孔PI膜的方法。这种专利文献5所记载的方法中，在PI膜中配合致孔剂而得到PI膜后，以超临界二氧化碳提取除去致孔剂，从而形成气孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4947989号公报

专利文献2：日本特开2015－136633号公报

专利文献3：日本特开2015－52061号公报

专利文献4：日本特开2013－216776号公报

专利文献5：日本专利第4557409号公报

发明内容

然而，在使用热分解性有机化合物和分散性化合物等致孔剂的以往的方法中，存在所使用的致孔剂未被完全除去而残留于多孔PI膜中，损害多孔PI膜的耐热性和力学的强度这样的问题。

因此，本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种具有高的孔隙率和小的平均孔径且不会残留致孔剂等的多孔PI膜及其制造方法。

本发明的发明人等发现，通过将PI的化学结构设为特定结构且使多孔膜的气孔结构为特定，可解决上述课题，完成了本发明。

本发明的主旨如下。

＜1＞一种多孔聚酰亚胺膜，其特征在于，由包含氧亚烷基单元的聚酰亚胺构成，孔隙率为45体积％～95体积％，平均孔径为10nm～1000nm。

＜2＞如上述多孔聚酰亚胺膜，其中，在表面形成有活性层。

＜3＞一种多孔聚酰亚胺膜的制造方法，其特征在于，将溶液涂布于基材上后，在小于350℃的温度下进行干燥，上述溶液含有包含氧亚烷基单元的聚酰胺酸和包含其良溶剂及不良溶剂的混合溶剂，且上述混合溶剂中的不良溶剂比率为65质量％～95质量％。