JP2006321841A - ポリエチレン製微多孔膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 分子量1万以下の量比が8〜60wt%でMw/Mnが11以上100以下、Mvが10万以上100万以下のポリエチレンと、Mw/Mnが1以上10以下、Mvが1万以上50万未満のポリエチレンとを含み、分子量1万以下の割合が8〜60wt%、気孔率が20〜95%、100℃の熱収縮率が10%以下であることを特徴とする、ポリエチレン製微多孔膜。
【選択図】 なし
Description
特許文献4〜6では、ワックスを添加した微多孔膜が提案されている。これらの方法でも、孔閉塞性については改善の方向にあるが、原料の均一性が悪くなるため、未溶融物が残存するなど膜品位には良くない方向である。また、これらの方法では耐熱性の悪化も避けられないと推定される。
即ち、本発明は、下記の通りである。
(1)分子量1万以下の量比が8〜60wt%で、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが11以上100以下、粘度平均分子量(Mv)が10万以上100万以下であるポリエチレン(PEA)と、Mw/Mnが1以上10以下、Mvが1万以上50万未満であるポリエチレン(PEB)を含み、分子量1万以下の量比が8〜60wt%、気孔率が20〜95%で、100℃の熱収縮率が10%以下であることを特徴とするポリオレフィン製微多孔膜。
(2)120℃の熱収縮率が25%以下であることを特徴とする(1)記載のポリエチレン製微多孔膜。
(3)120℃の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする(1)、または(2)記載のポリエチレン製微多孔膜。
(5)前記PEAが、多段重合法によって得られるポリエチレンであることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のポリエチレン製微多孔膜。
(6)前記PEAが、GPCの分子量分布において、少なくとも二つ以上の極大もしくはショルダーピークを有し、かつ前記PEBの極大ピークが、PEAのピークX(PEAにおける、極大もしくはショルダーピークを示す低分子量側のピーク)とピークY(PEAにおける、極大もしくはショルダーピークを示す高分子量側のピーク)の間に位置することを特徴とする、(1)〜(5)のいずれかに記載のポリエチレン製微多孔膜。
(8)100℃以上135℃未満の温度にて0.6〜0.9の緩和率で熱固定を行う(7)記載のポリエチレン製微多孔膜の製造方法。
分子量1万以下の量比及び重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnは、GPC測定によって求められる。また粘度平均分子量(Mv)は、デカリン溶媒における135℃での極限粘度[η]を求めることにより算出される。MwはMvとほぼ同一の値を示すが、本願では平均分子量の規定としてMvを用いた。
本発明のポリエチレン製微多孔膜を構成するポリエチレンであるPEA及びPEBについて説明する。
また、このような多段重合法によって得られるPEAは、二つ以上のGPCにおける極大もしくはショルダーピークを有し、低分子量側のピークが分子量103〜105、高分子量側のピークが105〜107に極大もしくはショルダーピークを持つ事が好ましい。
PEAの全膜構成材料に占める割合は、孔閉塞性と製膜性の観点より、10wt%以上が好ましく、20wt%以上が更に好ましく、50wt%以上が特に好ましい。また、94wt%以下が好ましく、90wt%以下さらに好ましい。PEBの割合は、孔閉塞性と熱破膜性、製膜性の観点より、90wt%以下が好ましく、80wt%以下がより好ましく、50wt%以下が特に好ましい。
本発明のポリエチレン製微多孔膜のMvは、耐熱性、膜強度、及び製膜性の観点より10万以上が好ましく、15万以上がさらに好ましい。また、孔閉塞性、製膜性の観点より200万以下が好ましく、100万以下がより好ましく、80万以下がさらに好ましい。
本発明のポリエチレン製微多孔膜の厚みは、膜強度の観点より3μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。また、透過性の観点より100μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましい。
本発明のポリエチレン製微多孔膜の透気度は、1sec以上が好ましく、50sec以上がさらに好ましい。また、透過性の観点から2000sec以下が好ましく、1000sec以下がさらに好ましい。
本発明のポリエチレン製微多孔膜の140℃での突刺強度は、0.5〜20.0N/20μmが好ましく、0.7〜20.0N/20μmがさらに好ましい。
本発明のポリエチレン製微多孔膜では、高温強度、孔閉塞性、及び熱収縮性が、従来の微多孔膜よりも改善されている。
本発明の微多孔膜は、ポリマー材料と可塑剤或いはポリマー材料と可塑剤と無機剤とを溶融混練し押出し、延伸と可塑剤抽出或いは延伸と可塑剤抽出と、必要に応じて無機剤抽出を実施した後に、熱固定することによって得ることができる。
本発明で使用される無機剤としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウムなどが挙げられる。
溶融混練される全混合物中に占める可塑剤と無機剤との合計重量割合は、膜の透過性と製膜性の観点より20〜95wt%が好ましく、30〜80wt%がさらに好ましい。
溶融混練時の熱劣化とそれによる品質悪化を防止する観点より、酸化防止剤を配合することが好ましい。酸化防止剤の濃度は、全ポリエチレン重量に対して、0.3wt%以上が好ましく0.5wt%以上がさらに好ましい。また、5.0wt%以下が好ましく、3.0wt%以下がさらに好ましい。
さらに、必要に応じて、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、着色顔料などの公知の添加剤も、製膜性を損なうことなく、そして本発明の効果を損なわない範囲で混合して使用することが出来る。
溶融混練に際しては、原料ポリマーに酸化防止剤を所定の濃度で混合した後、窒素雰囲気に置換し、窒素雰囲気を維持した状態で溶融混練を行うことが好ましい。溶融混練時の温度は、160℃以上が好ましく、180℃以上がさらに好ましい。また300℃未満が好ましく、240℃未満がより好ましく、230℃未満がさらに好ましい。
次に、必要に応じてシート成形を行う。シート成形の方法として、溶融混練し押出された溶融物を、圧縮冷却により固化させる。冷却方法として、冷風や冷却水等の冷却媒体に直接接触させる方法、冷媒で冷却したロールやプレス機に接触させる方法等が挙げられるが、冷媒で冷却したロールやプレス機に接触させる方法が、厚み制御が優れる点で好ましい。
また、延伸と可塑剤抽出と無機剤抽出を行う場合として、延伸→可塑剤抽出→無機剤抽出、可塑剤抽出→延伸→無機剤抽出、可塑剤抽出→無機剤抽出→延伸、延伸→無機剤抽出→可塑剤抽出、無機剤抽出→延伸→可塑剤抽出、無機剤抽出→可塑剤抽出→延伸、延伸→可塑剤抽出→延伸→無機剤抽出、延伸→可塑剤抽出→無機剤抽出→延伸、などのが序列の例が挙げられるが、抽出効率の観点より、無機剤抽出は、可塑剤抽出の後に行うことが好ましい。無機剤抽出は、必要に応じて行わなくても良い。
また、本発明の効果を損なわない範囲で、電子線照射、プラズマ照射、界面活性剤塗布、化学的改質などの表面処理を必要に応じ施すことが出来る。
(1)GPC測定
[装置]
Waters社製、商標、ALC/GPC 150C型
[測定条件]
カラム:昭和電工(株)製、商標、AT−807S(1本)と東ソー(株)製、商標、GMH−HT6(2本)を直列に接続
移動相:トリクロロベンゼン(TCB)
カラム温度:140℃
流量:1.0ml/分
試料調製:20mgの微多孔膜を、0.1wt%の2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールを溶解させたTCB溶液20mlへ140℃に加温して溶解させる。
検出器:パーキンエルマー(株)社製、商標、FT−IR 1760X
ゲルパ−ミエ−ションクロマトグラフィー(GPC)の測定より算出した。装置はWaters社製、商標、ALC/GPCの150−C型を用い、東ソー(株)製、商標、TSK−ゲルGMH6−HTの60cmのカラム2本と昭和電工(株)製、商標、ATー807/Sカラム1本を直列接続して使用し、10ppmのペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を含む1、2、4−トリクロロベンゼンを移動相溶媒として、140℃で測定を行った。なお、標準物質として市販の分子量既知の単分散ポリスチレンを用いて検量線を作成した。求められた各試料のポリスチレン換算の分子量分布データに、0.43(ポリエチレンのQファクター/ポリスチレンのQファクター=17.7/41.3)を乗じることにより、ポリエチレン換算の分子量分布データを得た。
ASTM−D4020に基づき、デカリン溶媒における135℃での極限粘度[η]を求める。ポリエチレンのMvは次式により算出した。
[η]=6.77×10−4Mv0.67
13C−NMRスペクトルにおいて、コモノマー単位由来のシグナル強度の積分値のモル換算量(A)を、(A)と主モノマー単位由来のシグナル強度の積分値のモル換算量(B)との和で除して得られた値に100を乗じることにより、求めた。
例えば、コモノマーとしてプロピレンを用いたコポリマーポリエチレンの場合、下記の構造モデル(1)
コモノマー含量(モル%)=(A)/((A)+(B))×100
ここで、
(A)=(I1’+Im+Iα/2)/3、
(B)=(I1+I2+I3+IM+Iα/2+Iβ+Iγ)/2
となるので、末端の炭素由来のシグナル強度I1、I2、及びI3を無視して上式を整理すると、Im=I1’=Iα/2=Iβ/2=Iγ/2であるので、
コモノマー含量(モル%)=Im/(Im+(IM+5Im)/2)×100
となる。
東洋精機製の微小測厚器、商標、KBM用いて室温23℃で測定した。
(6)気孔率(%)
10cm×10cm角の試料を微多孔膜から切り取り、その体積(cm3 )と質量(g)を求め、それらと膜密度(g/cm3 )より、次式を用いて計算した。
気孔率=(体積−質量/膜密度)/体積×100
なお、膜密度は0.95と一定にして計算した。
(7)透気度(sec)
JIS P−8117に準拠し、ガーレー式透気度計(東洋精器(株)製、商標、G−B2)により測定した。
カトーテック製、商標、KES−G5ハンディー圧縮試験器を用いて、針先端の曲率半径0.5mm、突刺速度2mm/secで、25℃雰囲気下にて突刺試験を行うことにより、最大突刺荷重として生の突刺強度(N)を得た。これに20(μm)/膜厚(μm)を乗じることにより20μm膜厚換算突刺強度(N/20μm)を算出した。
微多孔膜を内径13mm、外径25mmのステンレス製ワッシャー2枚で挟み、固定して、140℃のシリコンオイル(信越化学工業:商標、KF-96-10CS)に60秒間浸漬する。破膜しなかったものについて、カトーテック製、商標、KES−G5ハンディー圧縮試験器を用いて、針先端の曲率半径0.5mm、突刺速度2mm/secで突刺試験を行うことにより、最大突刺荷重として生の140℃突刺強度(N)を得た。これに20(μm)/膜厚(μm)を乗じることにより20μm膜厚換算140℃突刺強度(N/20μm)を算出した。
厚さ10μmのニッケル箔を2枚(A,B)用意し、一方のニッケル箔Aをスライドガラス上に、縦10mm、横10mmの正方形部分を残してテフロン(登録商標)テープでマスキングすると共に固定する(図2)。
熱電対を繋いだセラミックスプレート上に、別のニッケル箔Bを載せ、この上に、規定の電解液に3時間浸漬させ充分に電解液を含浸させた測定試料の微多孔膜を置き、その上からニッケル箔Aを貼りつけたスライドガラスを載せ、更にシリコンゴムを載せる(図3)。
溶媒の組成比(体積比):炭酸プロピレン/炭酸エチレン/δ−ブチルラクトン=1/1/2
溶質の組成比:上記溶媒にてLiBF4を1mol/リットルの濃度になるように溶解させる。
12cm×12cm角の試料を微多孔膜から切り取り、MD、TDに10cm間隔で四つ印を付け、紙ではさみ、100℃(120℃測定時は、120℃)のオーブン中に60分間静置する。オーブンから取り出し冷却した後、MD、TDの印間の長さ(cm)を測定し、以下の式にてMD及びTDの熱収縮率を算出する。
MD熱収縮率(%)=(10−加熱後のMDの長さ)/10×100
TD熱収縮率(%)=(10−加熱後のTDの長さ)/10×100
島津製作所製TMA50(商標)を用いて測定した。TDに幅3mmに切り出したサンプルを、チャック間距離が10mmとなるようにチャックに固定し、専用プローブにセットする。初期荷重を1.0gとし、30℃より10℃/minの速度にてプローブを200℃まで昇温させ、そのとき発生する収縮荷重(g)を測定した。150℃時の荷重(g)から下記式を用いて収縮力を算出した。
熱収縮力(kPa)=(150℃収縮荷重/(3×t))×100×9.807×10
t:サンプル厚み(μm)
0.3mm2以上の未溶融ポリマーゲルについて、50m2分の試料の全面観測を行い、1m2当りの平均欠点数を求めた。
(14)末端ビニル基濃度
ポリエチレン微多孔膜を、加熱プレスを用いて1mm程度の厚さにした後、赤外分光光度計(日本電子製、商標、FT/IR-5300)で測定した910cm−1における吸光度、ポリエチレンの密度(g/cm3)及びサンプルの厚さ(mm)より、次式に従って、末端ビニル基の個数を算出した。
末端ビニル基濃度(個/10000C)=11.4×吸光度/(密度・厚さ)
[実施例1]
分子量1万以下の量比が15wt%で、Mw/Mnが43で、Mvが70万のホモポリマーのポリエチレン(PEA)を75wt%と、Mw/Mnが7で、Mvが12万である線状共重合高密度ポリエチレン(コモノマー:プレピレン。含有比0.6mol%)(PEB)を25wt%とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られた純ポリマー混合物99wt%に酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚み2100μmのゲルシートを得た。
次に、同時二軸テンター延伸機に導き、二軸延伸を行った。設定延伸条件は、MD倍率7.0倍、TD倍率6.4倍、設定温度118℃である。
次に、TDテンターに導き、熱固定を行った。熱固定温度は105℃で、TD緩和率は0.80とした。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
分子量1万以下の量比が15wt%で、Mw/Mnが35で、Mvが70万のホモポリマーのポリエチレン(PEA)を75wt%と、Mw/Mnが8で、Mvが30万である高密度ホモポリエチレン(PEB)を15wt%とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られた純ポリマー混合物99wt%に酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚み2100μmのゲルシートを得た。
次に、メチルエチルケトン槽に導き、メチルエチルケトン中に充分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、その後メチルエチルケトンを乾燥除去した。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
分子量1万以下の量比が15wt%で、Mw/Mnが43で、Mvが70万のホモポリマーのポリエチレン(PEA)を30wt%と、Mw/Mnが8で、Mvが30万である高密度ホモポリエチレン(PEB)を20wt%と、ジオクチルフタレート(DOP)30.6wt%、微紛シリカ18.4wt%、酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、混合した。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度80℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚さ110μmのゲルシートを得た。
このゲルシートからDOP、微紛シリカを抽出除去し、微多孔膜を得た。該微多孔膜を2枚重ねて110℃で5倍縦方向に延伸した後、TDテンターに導き、130℃で横方向に2倍延伸した。その後のTD緩和率は0.80とした。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
分子量1万以下の量比が20wt%で、Mw/Mnが43で、Mvが55万のホモポリマーのポリエチレン(PEA)を85wt%と、Mw/Mnが6で、Mvが12万であるエチレン-ヘキセン共重合体(ヘキセン含有量2mol%)を15wt%とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られた純ポリマー混合物99wt%に酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚み2000μmのゲルシートを得た。
次に、メチルエチルケトン槽に導き、メチルエチルケトン中に充分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、その後メチルエチルケトンを乾燥除去した。
次に、TDテンターに導き、熱固定を行った。熱固定温度は110℃で、TD緩和率は0.70とした。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
分子量1万以下の量比が20wt%で、Mw/Mnが43で、Mvが55万のホモポリマーのポリエチレン(PEA)を70wt%と、Mw/Mnが9で、Mvが40万であるポリエチレン(PEB)(末端ビニル基濃度8個/10000C)30wt%とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られた純ポリマー混合物99wt%に酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚み1800μmのゲルシートを得た。
次に、メチルエチルケトン槽に導き、メチルエチルケトン中に充分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、その後メチルエチルケトンを乾燥除去した。
次に、TDテンターに導き、熱固定を行った。熱固定温度は120℃で、TD緩和率は0.70とした。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
分子量1万以下の量比が6wt%で、Mw/Mnが7で、Mvが27万のホモポリマーのポリエチレンを85wt%と、分子量1万以下の量比が0wt%で、Mw/Mnが9で、Mvが300万のホモポリマーのポリエチレンを15wt%とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られた純ポリマー混合物99wt%に酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、タンブラーブレンダーを用いて再度ドライブレンドすることにより、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚み1200μmのゲルシートを得た。
次に、メチルエチルケトン槽に導き、メチルエチルケトン中に充分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、その後メチルエチルケトンを乾燥除去した。
次に、TDテンターに導き、熱固定を行った。熱固定温度は123℃で、TD緩和率は1.00とした。得られた微多孔膜には多数の欠点が観察され、電池用セパレータとして求められる品質は満たしていなかった。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
分子量1万以下の量比が30wt%で、Mw/Mnが58で、Mvが25万のホモポリマーのポリエチレン99wt%に、酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、ポリマー原料を得た。得られたポリマー原料は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
溶融混練し、押し出される全混合物中に占める流動パラフィン量比が55wt%となるように、フィーダー及びポンプを調整した。溶融混練条件は、実施例1と同様である。
次に、同時二軸テンター延伸機に導き、二軸延伸を行った。設定延伸条件は、MD倍率7.0倍、TD倍率6.4倍、設定温度122℃である。
次に、メチルエチルケトン槽に導き、メチルエチルケトン中に充分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、その後メチルエチルケトンを乾燥除去した。
次に、TDテンターに導き、熱固定を行った。熱固定温度は105℃で、TD緩和率は0.66とした。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
実施例1と同様のPEAを99wt%に、酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚み2100μmのゲルシートを得た。
次に、同時二軸テンター延伸機に導き、二軸延伸を行った。設定延伸条件は、実施例1と同様である。
次に、メチルエチルケトン槽に導き、メチルエチルケトン中に充分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、その後メチルエチルケトンを乾燥除去した。
次に、TDテンターに導き、熱固定を行った。熱固定温度及びTD緩和率は実施例1と同様である。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
分子量1万以下の量比が15wt%で、Mw/Mnが7で、Mvが10万のホモポリマーのポリエチレンを70wt%と、分子量1万以下の量比が0wt%で、Mw/Mnが9で、Mvが300万のホモポリマーのポリエチレンを30wt%とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られた純ポリマー混合物99wt%に酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、タンブラーブレンダーを用いて再度ドライブレンドすることにより、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚み1200μmのゲルシートを得た。
次に、同時二軸テンター延伸機に導き、二軸延伸を行った。設定延伸条件は、実施例1と同様である。
次に、メチルエチルケトン槽に導き、メチルエチルケトン中に充分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、その後メチルエチルケトンを乾燥除去した。
次に、TDテンターに導き、熱固定を行った。熱固定温度は115℃で、TD緩和率は0.75とした。得られた微多孔膜には多数の欠点が観察され、電池用セパレータとして求められる品質は満たしていなかった。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
Mw/Mnが7で、Mvが200万のホモポリマーのポリエチレンを40wt%と、Mw/Mnが6で、Mvが30万のホモポリマーの高密度ポリエチレンを50wt%と、Mw/Mnが3で、Mvが7万のエチレン-オクテン共重合体(オクテン含有量12.0mol%、融点100℃)を10wt%とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。それ以降の操作は、熱固定温度が120℃である以外は、比較例5と同様に行った。得られた微多孔膜には多数の欠点が観察され、電池用セパレータとして求められる品質は満たしていなかった。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
実施例2と同様のPEAを60wt%、Mw/Mnが7で、Mvが90万である高密度ホモポリエチレンを40wt%とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られた純ポリマー混合物99wt%に酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を1wt%添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、ポリマー等混合物を得た。得られたポリマー等混合物は窒素で置換を行った後に、二軸押出機へ窒素雰囲気下でフィーダーにより供給した。また流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10−5m2/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。
続いて、溶融混練物を、T−ダイを経て表面温度25℃に制御された冷却ロール上に押出しキャストすることにより、厚み2100μmのゲルシートを得た。
次に、メチルエチルケトン槽に導き、メチルエチルケトン中に充分に浸漬して流動パラフィンを抽出除去し、その後メチルエチルケトンを乾燥除去した。
次に、TDテンターに導き、熱固定を行った。熱固定温度は110℃で、TD緩和率は0.80とした。
得られた微多孔膜の物性を表1に示した。
比較例1、2、4および6においては、特に100℃の熱収縮性が劣り、比較例3および5においては、特に高温突刺強度が劣る。
Claims (8)
- 分子量1万以下の量比が8〜60wt%で、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnが11以上100以下、粘度平均分子量(Mv)が10万以上100万以下であるポリエチレン(PEA)と、Mw/Mnが1以上10以下、Mvが1万以上50万未満であるポリエチレン(PEB)を含み、分子量1万以下の量比が8〜60wt%、気孔率が20〜95%で、100℃の熱収縮率が10%以下であることを特徴とするポリオレフィン製微多孔膜。
- 120℃の熱収縮率が25%以下であることを特徴とする請求項1記載のポリエチレン製微多孔膜。
- 120℃の熱収縮率が20%以下であることを特徴とする請求項1、または2記載のポリエチレン製微多孔膜。
- 150℃における熱収縮応力が600kPa以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のポリエチレン製微多孔膜。
- 前記PEAが、多段重合法によって得られるポリエチレンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のポリエチレン製微多孔膜。
- 前記PEAが、GPCの分子量分布において、少なくとも二つ以上の極大もしくはショルダーピークを有し、かつ前記PEBの極大ピークが、PEAのピークX(PEAにおける、極大もしくはショルダーピークを示す低分子量側のピーク)とピークY(PEAにおける、極大もしくはショルダーピークを示す高分子量側のピーク)の間に位置することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のポリエチレン製微多孔膜。
- ポリマー材料と可塑剤或いはポリマー材料と可塑剤と無機剤とを溶融混練し押出し、延伸と可塑剤抽出或いは延伸と可塑剤抽出と、必要に応じて無機剤抽出を実施した後に、熱固定することにより得られることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のポリエチレン製微多孔膜の製造方法。
- 100℃以上135℃未満の温度にて0.6〜0.9の緩和率で熱固定を行う請求項7記載のポリエチレン製微多孔膜の製造方法。
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