JP2008012699A - Manufacturing method of resin molded article - Google Patents

Manufacturing method of resin molded article Download PDF

Info

Publication number
JP2008012699A
JP2008012699A JP2006183546A JP2006183546A JP2008012699A JP 2008012699 A JP2008012699 A JP 2008012699A JP 2006183546 A JP2006183546 A JP 2006183546A JP 2006183546 A JP2006183546 A JP 2006183546A JP 2008012699 A JP2008012699 A JP 2008012699A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
plasticizer
film
swelling
molded article
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006183546A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Uetani
慶裕 植谷
Tomoaki Ichikawa
智昭 市川
Keisuke Yoshii
敬介 喜井
Toshisuke Nomi
俊祐 能見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP2006183546A priority Critical patent/JP2008012699A/en
Publication of JP2008012699A publication Critical patent/JP2008012699A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a resin molded article capable of more uniformizing the mutual mixed state of resins by the combination of the specific resins and a plasticizer. <P>SOLUTION: After a composition comprising a first resin becoming a main component, the second resin mixed with it and the plasticizer capable of swelling at least the second resin is kneaded under heating, the kneaded composition is extruded into a predetermined cross-sectional shape to obtain an extrusion molded article. In this manufacturing method of the resin molded article, the prescribed swelling time of the second resin calculated on the basis of pulse NMR when the second resin is swollen at 30°C using the plasticizer is set to 25 min or below. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数種の樹脂を含有する組成物を加熱混練した後に押出して押出成形物を得る樹脂成形物の製造方法に関し、特に多孔質膜やフィルムの製造方法として有用である。   The present invention relates to a method for producing a resin molded product obtained by heat-kneading a composition containing a plurality of types of resins and then extruding to obtain an extruded product, and is particularly useful as a method for producing a porous membrane or film.

リチウムなどの軽金属のイオンを電極反応に用いる非水電解質電池はエネルギー密度が高く、自己放電も少ないため、電子機器の高性能化、小型化などを背景として、利用範囲を大きく広げてきている。このような非水電解質電池の構成としてはシート状の正極、負極およびセパレータを積層あるいは巻回することにより、広い有効電極面積を確保した渦巻状巻回体、あるいは多層スタック体が用いられている。セパレータは、基本的には電極の短絡を防止するとともに、その多孔構造によりイオンを透過させて電池反応を可能とするものである。   Non-aqueous electrolyte batteries that use light metal ions such as lithium for electrode reactions have high energy density and low self-discharge, and therefore have a wide range of applications due to the high performance and miniaturization of electronic devices. As a configuration of such a nonaqueous electrolyte battery, a spirally wound body or a multilayer stack body in which a wide effective electrode area is secured by laminating or winding a sheet-like positive electrode, a negative electrode, and a separator is used. . The separator basically prevents the electrode from being short-circuited and allows a battery reaction by allowing ions to permeate through the porous structure.

現在、世の中で広く用いられているリチウムイオン電池は正極活物質として、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウム、あるいはCo−Mn−Ni酸リチウムが用いられ、負極活物質としては黒鉛やハードカーボンといった炭素材料が用いられている。セパレータ材料としては、通常その化学的および電気化学的安定性、強度、膜厚、孔径といった種々の必要特性から、ポリオレフィン材料が用いられている。   Currently, lithium ion batteries widely used in the world use lithium cobaltate, lithium manganate, or Co-Mn-Ni lithium as a positive electrode active material, and carbon materials such as graphite and hard carbon as a negative electrode active material Is used. As the separator material, polyolefin materials are usually used because of various necessary properties such as chemical and electrochemical stability, strength, film thickness, and pore diameter.

ポリオレフィン材料では融点以上の温度では膜形状を保つことができない。電池が高温状態になったときに、ポリオレフィン材料多孔膜では、膜形状を保つことができないために、正極と負極との隔離機能を有さなくなり、電池が更に高温になるという危険性が生じる。   With polyolefin materials, the film shape cannot be maintained at temperatures above the melting point. When the battery is in a high temperature state, the polyolefin material porous film cannot maintain the shape of the film, so that it does not have a function of separating the positive electrode and the negative electrode, and there is a risk that the battery will be further heated.

高耐熱性を有するセパレータとして、下記の特許文献1〜2には、アラミド繊維からなる不織布等の多孔膜から成る電池セパレータが提案されている。しかし、これらのセパレータでは、膜の突き刺し強度が不十分であり、電池を作製した際に電極間の面圧によって破膜し、内部短絡を引き起こす恐れが高い。また、内部短絡を引き起こさない強度を有するためには、膜厚が大きくなり、セパレータ部分の内部抵抗が大きくなるために電池性能の低下を引き起こし、さらには一定の電池容器内でのセパレータの占める体積が大きくなるので、電池としてのエネルギー密度を低下させると言う、極めて重大な欠点を有していた。   As separators having high heat resistance, the following Patent Documents 1 and 2 propose battery separators made of a porous film such as a nonwoven fabric made of aramid fibers. However, in these separators, the piercing strength of the membrane is insufficient, and there is a high possibility that when the battery is manufactured, the membrane is broken by the surface pressure between the electrodes and an internal short circuit is caused. In addition, in order to have a strength that does not cause an internal short circuit, the film thickness increases, the internal resistance of the separator portion increases, causing a decrease in battery performance, and the volume occupied by the separator in a certain battery container Therefore, it has a very serious drawback that the energy density of the battery is lowered.

この問題点を解決する方法として、下記の特許文献3には、主鎖にC=C二重結合および炭素数5〜10の脂肪族環を有する重合体と、その他の樹脂とを含有する重合体組成物からなる多孔質フィルムが提案されている。この多孔質フィルムは、電池作製に十分な突き刺し強度を有するとともに、C=C二重結合の架橋によって高耐熱性を併せ持っている。   As a method for solving this problem, Patent Document 3 below discloses a polymer containing a polymer having a C═C double bond and an aliphatic ring having 5 to 10 carbon atoms in the main chain, and another resin. A porous film made of a combined composition has been proposed. This porous film has a sufficient piercing strength for battery production and also has high heat resistance due to cross-linking of C═C double bonds.

この多孔質フィルムの製造方法は、主成分となる樹脂とこれに混合させる上記重合体(ノルボルネン等)と可塑剤とを含有する組成物を、二軸混練機等を用いて加熱混練した後に押出して、ゲル状シートを成形した後に、可塑剤を抽出するものである。   This method for producing a porous film is obtained by extruding a composition containing a resin as a main component, the above-mentioned polymer (norbornene, etc.) to be mixed therewith and a plasticizer with heat mixing using a biaxial kneader or the like. The plasticizer is extracted after the gel-like sheet is formed.

しかしながら、樹脂と可塑剤を混合する際に、ノルボルネン等の分散が不均一であると、最終的に得られる多孔膜の構造が不均一となる。そして、多孔膜の構造が不均一であると、電池性能が十分に得られなかったり、電池の非定常状態時の不安全性が高まるなどといった不具合が生じる。   However, when the resin and the plasticizer are mixed, if the dispersion of norbornene or the like is not uniform, the structure of the finally obtained porous film is not uniform. If the structure of the porous film is not uniform, there are problems such as insufficient battery performance and increased unsafeness in the unsteady state of the battery.

そして、このような樹脂を混合する際の不均一な分散による問題は、セパレータなどの多孔質膜の場合に限られず、樹脂成形物全般について生じる問題である。   And the problem by the non-uniform dispersion | distribution at the time of mixing such resin is not restricted to the case of porous films, such as a separator, It is a problem which arises with respect to the resin molding in general.

特許第3142693号公報Japanese Patent No. 3142893 特開平5‐335005号公報JP-A-5-335005 国際公開WO00/68305号公報International Publication WO00 / 68305

そこで、本発明の目的は、特定の樹脂と可塑剤との組合せによって、樹脂同士の混合状態をより均一化することができる樹脂成形物の製造方法を提供することにある。   Then, the objective of this invention is providing the manufacturing method of the resin molding which can make the mixing state of resin more uniform by the combination of specific resin and a plasticizer.

本発明者らは、上記のような不均一性を解消する方法を鋭意研究した結果、可塑剤を用いて30℃で膨潤させる際にパルスNMRで求めた規定膨潤時間が25分以下である樹脂を用いることによって、樹脂同士の混合状態をより均一化できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of diligent research on a method for eliminating such non-uniformity as described above, the present inventors have found that a specified swelling time obtained by pulse NMR when swelling at 30 ° C. with a plasticizer is 25 minutes or less. As a result, it was found that the mixed state of the resins can be made more uniform, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の樹脂成形物の製造方法は、主成分となる第1樹脂とこれに混合させる第2樹脂と少なくとも前記第2樹脂を膨潤させることができる可塑剤とを含有する組成物を加熱混練した後、押出して押出成形物を得る工程を含む樹脂成形物の製造方法において、前記第2樹脂は、前記可塑剤により30℃で膨潤させる際にパルスNMRで求めた規定膨潤時間が25分以下であることを特徴とする。本発明における規定膨潤時間とは、具体的には実施例に記載の測定方法で測定される値を指す。   That is, the method for producing a resin molded product of the present invention heats a composition containing a first resin as a main component, a second resin mixed with the first resin, and a plasticizer capable of swelling at least the second resin. In the method for producing a resin molded product comprising the step of extruding to obtain an extruded product after kneading, the second resin has a specified swelling time of 25 minutes determined by pulse NMR when swollen with the plasticizer at 30 ° C. It is characterized by the following. The specified swelling time in the present invention specifically refers to a value measured by the measuring method described in the examples.

本発明の樹脂成形物の製造方法によると、パルスNMRで求めた規定膨潤時間が25分以下である第2樹脂を用いるため、加熱混練時に第2樹脂の膨潤効果によって、第1樹脂との混合性が良好になり、樹脂同士の混合状態をより均一化することができる。   According to the method for producing a resin molded product of the present invention, since the second resin having a specified swelling time obtained by pulse NMR of 25 minutes or less is used, mixing with the first resin is caused by the swelling effect of the second resin during heating and kneading. And the mixing state between the resins can be made more uniform.

上記において、前記押出成形物をフィルム化してフィルム化物を得る工程と、そのフィルム化物またはフィルム化前の成形物から前記可塑剤を抽出する工程とを含むことが好ましい。これらの工程によって、樹脂同士が均一に混合され、可塑剤が除去されたフィルムを得ることができる。   In the above, it is preferable to include a step of forming the extruded product into a film to obtain a filmed product, and a step of extracting the plasticizer from the filmed product or the molded product before film formation. Through these steps, a film in which the resins are uniformly mixed and the plasticizer is removed can be obtained.

その際、多孔質膜を得るものであることが好ましい。フィルム化の際の条件や組成物の組成によっては、可塑剤の抽出により多孔質膜を得ることができ、樹脂同士が均一に混合された多孔質膜を得ることができる。   In that case, it is preferable to obtain a porous membrane. Depending on the conditions during film formation and the composition of the composition, a porous membrane can be obtained by extraction of a plasticizer, and a porous membrane in which resins are uniformly mixed can be obtained.

また、前記第2樹脂がポリノルボルネンであることが好ましい。ポリノルボルネンは、ロットごとや粉末形状や化学的状態等の違いによって、製品間の規定膨潤時間が異なる場合が多いため、本発明が特に有効となる。   The second resin is preferably polynorbornene. Since polynorbornene often has different specified swelling times between products depending on lots, powder shapes, chemical states, and the like, the present invention is particularly effective.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明の樹脂成形物の製造方法は、主成分となる第1樹脂とこれに混合させる第2樹脂と少なくとも前記第2樹脂を膨潤させることができる可塑剤とを含有する組成物を加熱混練した後、所定の断面形状で押出して押出成形物を得る工程を含むものである。   In the method for producing a resin molded product of the present invention, a composition containing a first resin as a main component, a second resin mixed therewith, and a plasticizer capable of swelling at least the second resin is heat-kneaded. Thereafter, the method includes a step of obtaining an extruded product by extrusion with a predetermined cross-sectional shape.

第1樹脂としては、単独で又は可塑剤等と共に加熱混練することで押出成形が可能な樹脂であれば、何れも使用することができ、各種の熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等が好ましく使用できる。第1樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、スチレン、塩化ビニリデン、メタクリル酸メチル、フッ化エチレンなどの単独重合体又は共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキサイド、ポリウレタンなどが挙げられる。   As the first resin, any resin can be used as long as it is a resin that can be extruded by heating or kneading together with a plasticizer or the like, and various thermoplastic resins and thermoplastic elastomers can be preferably used. . Examples of the first resin include homopolymers or copolymers such as ethylene, propylene, vinyl chloride, styrene, vinylidene chloride, methyl methacrylate, and ethylene fluoride, polyamide, polyester, polycarbonate, polyphenylene oxide, and polyurethane. It is done.

第1樹脂としては、全樹脂成分中に、50重量%以上含有されるのが好ましく、75重量%以上含有されるのがより好ましい。   As 1st resin, it is preferable to contain 50 weight% or more in all the resin components, and it is more preferable to contain 75 weight% or more.

第1樹脂に混合させる第2樹脂としては、第1樹脂に相溶又は相分散可能な樹脂であれば、何れも使用することができる。一般に、相溶性を高めたり、分散相をより微細にするためには、第2樹脂として、第1樹脂と同一又は類似の繰り返し単位を有する樹脂が選択されるのが好ましい。   As the second resin to be mixed with the first resin, any resin that is compatible or dispersible in the first resin can be used. Generally, in order to increase the compatibility or make the dispersed phase finer, it is preferable to select a resin having a repeating unit that is the same as or similar to the first resin as the second resin.

第2樹脂としては、全樹脂成分中に、1〜50重量%含有されるのが好ましく、3〜30重量%含有されるのがより好ましい。なお、前記組成物にはその他の樹脂を更に含有していてもよい。   As 2nd resin, it is preferable to contain 1-50 weight% in all the resin components, and it is more preferable to contain 3-30 weight%. The composition may further contain other resin.

可塑剤は、第1樹脂や第2樹脂を可塑化して樹脂同士の混合を促進するものであるが、後述するような多孔質膜の製造方法においては、相分離後の抽出工程によって、多孔質構造を形成することができる。   The plasticizer is used to plasticize the first resin and the second resin to promote the mixing of the resins. However, in the method for producing a porous membrane as described later, the porous material is made porous by an extraction step after phase separation. A structure can be formed.

可塑剤としては、少なくとも前記第2樹脂を膨潤させることができるものであればよい。従って、第2樹脂がある程度の溶解性を有する各種溶媒、液状化合物などが使用できる。可塑剤としては、第1樹脂に対してもある程度の溶解性を有するものが好ましい。   Any plasticizer may be used as long as it can swell the second resin. Accordingly, various solvents, liquid compounds and the like in which the second resin has a certain degree of solubility can be used. As a plasticizer, what has a certain amount of solubility also to 1st resin is preferable.

加熱混練は、二軸混練機やニーダ等で行うことができ、加熱温度は樹脂の融点や溶解性に応じて適宜決定される。押出は、必要に応じて所定の断面形状の口金を用いて行われ、また押出後にプレス成形等して押出成形物を得ることができる。   Heat kneading can be performed with a biaxial kneader or a kneader, and the heating temperature is appropriately determined according to the melting point and solubility of the resin. Extrusion is performed using a die having a predetermined cross-sectional shape as necessary, and an extruded product can be obtained by press molding after the extrusion.

本発明では、この押出成形物をフィルム化してフィルム化物を得る工程と、そのフィルム化物またはフィルム化前の成形物から前記可塑剤を抽出する工程とを含むことが好ましい。また、これによって多孔質膜を得るものであることが好ましい。以下、このような工程で多孔質膜を得る場合の実施形態について説明する。   In this invention, it is preferable to include the process of forming this extrusion molding into a film and obtaining a film formation, and the process of extracting the said plasticizer from the film formation or the molding before film formation. Moreover, it is preferable to obtain a porous membrane by this. Hereinafter, an embodiment in which a porous membrane is obtained by such a process will be described.

この実施形態では、第1樹脂であるポリオレフィン系樹脂、第2樹脂である二重結合を有するポリマー(ポリノルボルネン等)、及び可塑剤である溶媒を含む組成物を溶融混練し、押出後に冷却してシート状成形物とした後、このシート状成形物を加熱圧延、延伸処理、及び脱溶媒処理する工程を含む例を示す。   In this embodiment, a composition containing a polyolefin resin as a first resin, a polymer having a double bond as a second resin (such as polynorbornene), and a solvent as a plasticizer is melt-kneaded and cooled after extrusion. Then, after forming a sheet-like molded product, an example including a step of subjecting the sheet-shaped molded product to heat rolling, stretching treatment, and desolvation treatment is shown.

ポリオレフィン系樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、エチレン−アクリルモノマー共重合体などの変成ポリオレフィン樹脂などがあげられる。また、エチレンプロピレンゴム(EPR)、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴムなどオレフィン単位を含有するエラストマー類を用いてもよい。これらのなかでも、特に多孔質膜の強度を高くできる観点から、重量平均分子量100万以上の超高分子量ポリエチレンが好ましい。これらのポリオレフィン系樹脂は、単独でまたは2種以上を混合して使用してもよい。   Examples of the polyolefin-based resin include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, and modified polyolefin resins such as an ethylene-acrylic monomer copolymer. Further, elastomers containing olefin units such as ethylene propylene rubber (EPR), butyl rubber, styrene butadiene rubber may be used. Among these, ultra high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more is particularly preferable from the viewpoint of increasing the strength of the porous membrane. These polyolefin resins may be used alone or in admixture of two or more.

ポリオレフィン樹脂の配合量は10〜40重量%が好ましい。ポリオレフィン樹脂の配合量が10重量%未満では得られる多孔質膜の膜強度が弱く、また40重量%を超えると、均一な混練が困難になり厚みムラ、特性ムラの原因となる傾向がある。   The blending amount of the polyolefin resin is preferably 10 to 40% by weight. When the blending amount of the polyolefin resin is less than 10% by weight, the strength of the porous film to be obtained is weak, and when it exceeds 40% by weight, uniform kneading becomes difficult and thickness unevenness and characteristic unevenness tend to be caused.

溶媒としては上記ポリオレフィン樹脂の溶解性に優れたものであれば良く、例えばノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、デカリン、流動パラフィンなどの脂肪族または環式の炭化水素、沸点がこれらに対応する鉱油留分、あるいはこれらの混合物があげられるが、パラフィン油などの不揮発性溶媒が好ましい。   The solvent is not particularly limited as long as it is excellent in solubility of the polyolefin resin. For example, nonane, decane, undecane, dodecane, decalin, liquid paraffin, and other aliphatic or cyclic hydrocarbons, and mineral oil fractions having boiling points corresponding thereto. Or a mixture thereof, but a non-volatile solvent such as paraffin oil is preferred.

溶媒量としては全重量の60〜90重量%の範囲が好ましく、その範囲を超えると、得られる多孔質膜の強度が極端に弱くなり、その範囲未満では均一な混練が困難になり、均一な孔構造の多孔質膜が得られない。   The amount of the solvent is preferably in the range of 60 to 90% by weight of the total weight, and if the range is exceeded, the strength of the porous film obtained becomes extremely weak, and if it is less than the range, uniform kneading becomes difficult and uniform. A porous film having a pore structure cannot be obtained.

また、シャットダウン機能(電池膜内の温度上昇時に、発火等の事故を防止するため、微多孔膜が溶融して微多孔膜を目詰まりさせ、電流を遮断する機能)を付与する目的として、重量平均分子量5×10未満のポリオレフィン類、熱可塑性エラストマー、グラフトコポリマーが1種類以上含有されてもよい。 In addition, the weight is given for the purpose of providing a shutdown function (function to block the current by melting the microporous film to prevent accidents such as ignition when the temperature in the battery film rises) One or more kinds of polyolefins having an average molecular weight of less than 5 × 10 5 , thermoplastic elastomers, and graft copolymers may be contained.

また、多孔質膜を加熱架橋させるために、反応性官能基を有するポリマーを添加してもよい。このようなポリマーとしては、例えば、二重結合を有するポリマーや酸無水物基などがグラフトされたポリマー、エポキシ基を有するポリマーなどが挙げられる。   Moreover, in order to heat-crosslink a porous membrane, you may add the polymer which has a reactive functional group. Examples of such a polymer include a polymer having a double bond, a polymer grafted with an acid anhydride group, a polymer having an epoxy group, and the like.

二重結合を有するポリマーとしては、例えば、ポリノルボルネン(ノルボルネン開環重合体)やエチレン−プロピレン−ターポリマー、ポリブタジエンのうち少なくとも1種のポリマーが好ましい。   As the polymer having a double bond, for example, at least one polymer among polynorbornene (norbornene ring-opening polymer), ethylene-propylene-terpolymer, and polybutadiene is preferable.

なお、前記樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、染料、造核剤、顔料、難燃剤、充填剤等の添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で添加しても良い。   Note that additives such as an antioxidant, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, a dye, a nucleating agent, a pigment, a flame retardant, and a filler are added to the resin composition as necessary. You may add in the range which does not impair.

本発明の製造方法では、可塑剤(溶媒)を用いて30℃で膨潤させる際にパルスNMRで求めた規定膨潤時間が25分以下である第2樹脂、好ましくは20分以下である第2樹脂を用いる。本実施形態では、当該第2樹脂として、例えばポリノルボルネンを使用する。   In the production method of the present invention, a second resin having a specified swelling time obtained by pulse NMR of 25 minutes or less, preferably 20 minutes or less, when swollen at 30 ° C. using a plasticizer (solvent). Is used. In the present embodiment, for example, polynorbornene is used as the second resin.

ポリノルボルネンは、ゲル状シートを作製する際に好適に用いられる流動パラフィン等の脂環式炭化水素を多く含む不揮発性溶媒により膨潤する。この膨潤性は、ポリノルボルネンの形状や化学的状態によって変化する。膨潤性が低いと、ゲル状シートを作製する工程の、混練工程で、十分に解砕されず、分散が不十分となる。樹脂の分散性は混練後のゲル状シートで決定するので、この工程で分散性が不十分であると、最終的に得られる多孔膜の構造が不均一となり、電池性能が十分に得られなかったり、電池の非定常状態時の不安全性が高まるなどといった不具合が生じる。   Polynorbornene swells with a non-volatile solvent containing a large amount of alicyclic hydrocarbons such as liquid paraffin, which is suitably used when producing a gel-like sheet. This swelling property changes depending on the shape and chemical state of polynorbornene. If the swelling property is low, the kneading step of the step of producing the gel-like sheet is not sufficiently crushed and the dispersion becomes insufficient. Since the dispersibility of the resin is determined by the gel-like sheet after kneading, if the dispersibility is insufficient in this step, the structure of the finally obtained porous film becomes non-uniform, and the battery performance cannot be sufficiently obtained. Or inconveniences such as an increase in unsafeness during the unsteady state of the battery.

本発明者らは、ポリノルボルネンの可塑剤への膨潤性の評価を、ポリノルボルネンと流動パラフィンからなる混合物のパルスNMRにより行った。パルスNMRにて、H緩和時間の経時変化をSolid Echo法にて測定し、緩和曲線を緩和時間の短い成分、中間の成分、および長い成分の3成分とみなして最小二乗法を用いて解析・分離し各成分の比率を求めた。緩和時間の短い成分は膨潤していないポリノルボルネンの成分であり、中間の成分は流動パラフィンで膨潤したポリノルボルネンの成分である。 The present inventors evaluated the swelling property of polynorbornene into a plasticizer by pulse NMR of a mixture of polynorbornene and liquid paraffin. Using pulsed NMR, the time course of 1 H relaxation time is measured by the Solid Echo method, and the relaxation curve is regarded as three components: a short relaxation component, an intermediate component, and a long component, and is analyzed using the least square method. -Separated and determined the ratio of each component. The component having a short relaxation time is a component of polynorbornene not swollen, and the intermediate component is a component of polynorbornene swollen with liquid paraffin.

なお、緩和時間の長い成分は液体である流動パラフィンの成分である。上記のようにポリノルボルネンは初期の短い緩和時間の成分から、流動パラフィンで膨潤することで中間の緩和時間の成分へと移行する。この二つの成分の変化からポリノルボルネンの膨潤性を評価することができる。   The component having a long relaxation time is a liquid paraffin component which is a liquid. As described above, polynorbornene shifts from an initial short relaxation time component to an intermediate relaxation time component by swelling with liquid paraffin. From the change of these two components, the swelling property of polynorbornene can be evaluated.

詳細には、ポリノルボルネンと流動パラフィンを混合してからの経過時間と、各時間での短い緩和時間の成分と中間の緩和時間の成分の成分比との関係を図示し、その曲線の交点の時間を規定膨潤時間とした。混練時の樹脂の分散性が高く、均一な構造の多孔膜を得るためには上記規定膨潤時間が25分以下とすることが必要である。25分を超えると、ポリノルボルネンの混練工程中の解砕が不十分となり、樹脂の分散性が低くなり、最終的に得られる多孔膜の構造が不均一となる。   Specifically, the relationship between the elapsed time after mixing polynorbornene and liquid paraffin and the component ratio of the components of the short relaxation time and the intermediate relaxation time at each time is illustrated. The time was defined as the specified swelling time. In order to obtain a porous film having high resin dispersibility at the time of kneading and a uniform structure, the specified swelling time needs to be 25 minutes or less. When it exceeds 25 minutes, crushing during the kneading process of polynorbornene becomes insufficient, the dispersibility of the resin becomes low, and the structure of the finally obtained porous film becomes non-uniform.

溶融混練工程では、ポリオレフィン樹脂と溶媒を均一なスラリー状に混合し、得られた組成物を140〜220℃の範囲の温度、好ましくは150〜180℃の温度で混練し、均一な混練物を調製する。   In the melt-kneading step, the polyolefin resin and the solvent are mixed in a uniform slurry, and the resulting composition is kneaded at a temperature in the range of 140 to 220 ° C., preferably 150 to 180 ° C. to obtain a uniform kneaded product. Prepare.

本実施形態においては、ポリマー鎖の十分な絡み合いを得るために、上記ポリオレフィン樹脂と溶媒の混合物に高いせん断力を作用させて混練することが重要である。混練時に十分なせん断力を作用させることができないときには絡み合いが不十分になり、強度アップさせることが不可能になる。よって、ポリオレフィン系組成物と溶媒との混練には、混合物に強いせん断力を与えることができるニーダーや2軸混練機が好ましく用いられる。   In this embodiment, in order to obtain sufficient entanglement of polymer chains, it is important to knead the polyolefin resin and solvent mixture by applying a high shearing force. When sufficient shearing force cannot be applied at the time of kneading, the entanglement becomes insufficient and the strength cannot be increased. Therefore, a kneader or a biaxial kneader that can give a strong shearing force to the mixture is preferably used for kneading the polyolefin-based composition and the solvent.

このようにして得られた溶融混練物をシート状に押出して、冷却を行い、シート状成形物を得る。この時の冷却方法は、例えば、所定の温度に冷却したサイジングダイスに通すことで冷却する方法、所定の温度に冷却した冷媒中に浸漬し冷却する方法、あるいは所定の温度に冷却されたロールに接触させて冷却する方法等があげられる。   The melt-kneaded product thus obtained is extruded into a sheet shape and cooled to obtain a sheet-shaped molded product. The cooling method at this time is, for example, a method of cooling by passing through a sizing die cooled to a predetermined temperature, a method of cooling by immersing in a refrigerant cooled to a predetermined temperature, or a roll cooled to a predetermined temperature. The method of cooling by making it contact is mention | raise | lifted.

冷却後にゲル化したシート状成形物(ゲル状シート)の厚みは、2〜20mmが好ましく、4〜10mmがより好ましい。ゲル状シートの熱伝導性は大きくないために、表面層に比べて中心部に近いほど冷却されにくい傾向がある。特に5mm以上の厚いシートではこの傾向は著しく、表面層は数秒で冷却媒体に近い温度まで冷却されるが、中心部では温度の低下が遅い。   2-20 mm is preferable and, as for the thickness of the sheet-like molding (gel-like sheet) gelatinized after cooling, 4-10 mm is more preferable. Since the thermal conductivity of the gel-like sheet is not large, it tends to be less cooled as it is closer to the center than the surface layer. In particular, this tendency is remarkable in a thick sheet of 5 mm or more, and the surface layer is cooled to a temperature close to the cooling medium in a few seconds, but the temperature decreases slowly in the center.

次に、得られたシート状成形物の加熱圧延、および延伸を行う。一般的に、加熱圧延および延伸は、ポリオレフィン系組成物の結晶分散温度〜融点(DSC測定におけるオンセット温度)+5℃以下の温度で行う。ポリオレフィン系樹脂として超高分子量ポリエチレンを用いた場合、好ましくは100〜125℃、より好ましくは110〜120℃の温度範囲で行う。   Next, the obtained sheet-like molded product is heat-rolled and stretched. In general, the heat rolling and stretching are performed at a temperature of crystal dispersion temperature to melting point (onset temperature in DSC measurement) + 5 ° C. or less of the polyolefin-based composition. When ultra high molecular weight polyethylene is used as the polyolefin resin, the temperature is preferably 100 to 125 ° C, more preferably 110 to 120 ° C.

本実施形態は、特に100℃以上で加熱圧延を行う場合に有効である。加熱圧延の方法については、特に限定されないが、プレス圧延や、ロール圧延など公知の方法で行うことができる。加熱圧延は、シートの厚みが0.5〜1.5mmになるまで行うのが好ましい。   This embodiment is particularly effective when heat rolling is performed at 100 ° C. or higher. Although it does not specifically limit about the method of heat rolling, It can carry out by well-known methods, such as press rolling and roll rolling. The hot rolling is preferably performed until the thickness of the sheet becomes 0.5 to 1.5 mm.

延伸処理の方法は特に限定されるものではなく、通常のテンター法、ロール法、またはこれらの方法の組み合わせであってもよい。また、一軸延伸、二軸延伸等のいずれの方法をも適用することができ、二軸延伸の場合は、縦横同時延伸または逐次延伸のいずれでもよいが、強度向上の観点から、縦横同時延伸が好ましい。   The method for the stretching treatment is not particularly limited, and may be a normal tenter method, a roll method, or a combination of these methods. In addition, any method such as uniaxial stretching and biaxial stretching can be applied, and in the case of biaxial stretching, either longitudinal and transverse simultaneous stretching or sequential stretching may be used. preferable.

延伸倍率は、目的とする空孔率や強度により適宜設定できるが、好ましくは、延伸前の面積に対し5〜250倍の範囲で行うのが好ましく、40〜150倍の範囲で行うのがより好ましい。   The draw ratio can be appropriately set depending on the target porosity and strength, but it is preferably 5 to 250 times, more preferably 40 to 150 times the area before drawing. preferable.

延伸処理時の温度は、ポリオレフィン系樹脂の融点+5℃以下の温度が好ましい。温度が高すぎると構造が崩れて強度が低下する恐れがある。またあまりにも低い温度であると延伸時に、膜の破断や延伸後の収縮が大きくなる恐れがある。   The temperature during the stretching treatment is preferably a temperature of the melting point of the polyolefin resin + 5 ° C. or less. If the temperature is too high, the structure may collapse and the strength may decrease. On the other hand, if the temperature is too low, the film may be broken or shrinkage may be increased after stretching.

次いで、このようにして得られた延伸フィルムを適宜の溶剤で洗浄して、フィルムに残留する溶媒を除去する脱溶媒処理を行う。脱溶媒処理に用いる溶剤としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、デカン等の炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類などの易揮発性のものが好ましく用いられる。これらの溶剤は混練時に用いた溶媒に応じて適宜に選ばれる。フィルムに残留する溶媒除去には、例えばフィルムを溶剤に浸漬すればよい。   Next, the stretched film thus obtained is washed with an appropriate solvent, and a solvent removal treatment for removing the solvent remaining on the film is performed. Solvents used for the solvent removal treatment include, for example, hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane and decane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and carbon tetrachloride, and ethers such as diethyl ether and dioxane. Is preferably used. These solvents are appropriately selected according to the solvent used at the time of kneading. For removing the solvent remaining on the film, for example, the film may be immersed in a solvent.

さらに、抽出されたサンプルの熱収縮性を低下させるために、必要に応じてヒートセット処理を行う。ヒートセット処理はポリオレフィン系組成物の結晶分散温度−10℃〜融点以下の温度で行う。収縮防止のため、ヒートセット時にはサンプルを全周囲固定して行うほうが好ましい。ヒートセット方法については、加熱ロールに接触させる方法や、乾燥機内に放置する方法など公知の方法で行うことができる。   Furthermore, in order to reduce the heat shrinkability of the extracted sample, heat setting is performed as necessary. The heat setting treatment is performed at a crystal dispersion temperature of the polyolefin-based composition of −10 ° C. to a melting point or lower. In order to prevent shrinkage, it is preferable to fix the sample around the entire circumference during heat setting. About a heat setting method, it can carry out by well-known methods, such as the method of making it contact with a heating roll, and the method of leaving in a dryer.

このような本実施形態による製造方法に従えば、厚みが5〜50μm、好ましくは10〜30μmであり、突き刺し強度が16μmあたり200gf以上で、空孔率が30〜60%、通気度が16μmあたり300秒/100cc以下である多孔質膜を得ることができる。   According to the manufacturing method according to the present embodiment, the thickness is 5 to 50 μm, preferably 10 to 30 μm, the piercing strength is 200 gf or more per 16 μm, the porosity is 30 to 60%, and the air permeability is 16 μm. A porous film having a speed of 300 seconds / 100 cc or less can be obtained.

本実施形態で得られる多孔質膜は、樹脂同士の混合状態をより均一化することができるため、均一な膜性能が得られるので、種々の電池用のセパレータとして、好適に使用できる。   Since the porous film obtained in the present embodiment can make the mixed state of the resins more uniform, uniform film performance can be obtained, so that it can be suitably used as a separator for various batteries.

以下、実施例等を挙げて本発明を説明するが、本発明は実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例や比較例で記載した材料や多孔膜の特性は次のようにして求めた。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. are given and this invention is demonstrated, this invention is not limited at all by an Example. In addition, the characteristic of the material and porous film which were described in the Example and the comparative example was calculated | required as follows.

(1)規定膨潤時間
ノルボルネン開環重合体の粉末(日本ゼオン(株)製、商品名ノーソレックスNB)0.2gを試験管に入れた後、流動パラフィン0.4gを加えた。
(1) Normal swelling time After putting 0.2 g of norbornene ring-opening polymer powder (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name Nosolex NB) into a test tube, 0.4 g of liquid paraffin was added.

25℃で5分静置した後、1分間振とう機を用いて撹拌した。その後パルスNMRに試料を設置して、10分後、40分後、70分後、130分後のH緩和時間をSolid Echo法にて測定した。パルスNMR測定装置は日本電子製 JNM‐MU25を用い、90°、パルス幅2.2μs、遅延時間10.0μs、繰り返し時間3.0s、積算回数16回、測定温度30℃、解析方法は非線形最小二乗法にて行った。 After leaving still at 25 degreeC for 5 minutes, it stirred using the shaker for 1 minute. Thereafter, the sample was placed in pulse NMR, and the 1 H relaxation time after 10 minutes, 40 minutes, 70 minutes, and 130 minutes was measured by the Solid Echo method. The pulse NMR measurement apparatus uses JNM-MU25 manufactured by JEOL Ltd., 90 °, pulse width 2.2 μs, delay time 10.0 μs, repetition time 3.0 s, number of integrations 16 times, measurement temperature 30 ° C., analysis method is nonlinear minimum The square method was used.

上記方法にて測定した緩和曲線を緩和時間の短い成分、中間の成分、および長い成分の3成分とみなして最小二乗法を用いて解析・分離し、各成分の比率を求めた。このうち、緩和時間の短い成分と中間の成分の成分比を、時間に対してプロットし、各成分の近似曲線の交点の時間を規定膨潤時間とした。   The relaxation curve measured by the above method was regarded as three components of a short relaxation component, an intermediate component, and a long component, and analyzed and separated using the least square method to determine the ratio of each component. Among these, the component ratio between the component having a short relaxation time and the intermediate component was plotted against time, and the time at the intersection of the approximate curves of each component was defined as the specified swelling time.

(2)樹脂分散性の評価
得られた多孔質膜を45cm×45cmの大きさに切断し、比較的黄色の濃い斑点の数を目視にて測定した。その斑点数が少ないほど、樹脂の分散性が良好であると評価した。
(2) Evaluation of resin dispersibility The obtained porous membrane was cut into a size of 45 cm × 45 cm, and the number of relatively yellow dark spots was visually measured. The smaller the number of spots, the better the resin dispersibility.

実施例1
ノルボルネン開環重合体の粉末(日本ゼオン(株)製、商品名ノーソレックスNB)として、規定膨潤時間が18分であるLOT Aのノルボルネン開環重合体の粉末を用いて、その1gと、重量平均分子量100万の超高分子量ポリエチレン15gと、流動パラフィン(凝固点−15℃、40℃における動的粘度59cst)85gとをスラリー状に均一に混合し、これをバッチ式の二軸混練機(東洋精機製、ラボプラストミル50MR)にて、温度160℃、回転速度50rpmで60分間混練し、ゲル状生成物を押し出した。このゲル状生成物をプレス成形機にて115℃で厚さ1mmのシート状に成形し、その後、120℃で二軸延伸機にて5×5倍に延伸した。このゲル状延伸シートを、SUS製の枠に固定し、ヘプタン浴に浸漬して流動パラフィンを抽出した。へプタン浴から取り出した後、ヘプタンを風乾し、その後空気中で85℃で6時間熱処理し、さらに空気中で125℃で1時間熱処理して多孔質膜を得た。この多孔質膜を用いて樹脂分散性の評価を行った結果、斑点数は15個であった。
Example 1
As a norbornene ring-opening polymer powder (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name Nosolex NB), 1 g of LOT A norbornene ring-opening polymer powder having a specified swelling time of 18 minutes and its weight 15 g of ultra-high molecular weight polyethylene having an average molecular weight of 1 million and 85 g of liquid paraffin (dynamic viscosity 59 cst at a freezing point of −15 ° C. and 40 ° C.) are uniformly mixed in a slurry state, and this is mixed with a batch type twin-screw kneader (Toyo The mixture was kneaded at a temperature of 160 ° C. and a rotation speed of 50 rpm for 60 minutes using a Seiki made by Labo Plast Mill 50MR) to extrude the gel product. This gel-like product was formed into a sheet having a thickness of 1 mm at 115 ° C. with a press molding machine, and then stretched 5 × 5 times at 120 ° C. with a biaxial stretching machine. This gel-like stretched sheet was fixed to a SUS frame and immersed in a heptane bath to extract liquid paraffin. After removing from the heptane bath, the heptane was air-dried, then heat-treated in air at 85 ° C. for 6 hours, and further heat-treated in air at 125 ° C. for 1 hour to obtain a porous film. As a result of evaluating resin dispersibility using this porous membrane, the number of spots was 15.

実施例2
実施例1において、規定膨潤時間が15分であるLOT Bのノルボルネン開環重合体の粉末を同量用いる以外は、実施例1と全く同じ条件で多孔質膜を得た後、樹脂分散性の評価を行った。その結果、斑点数は13個であった。
Example 2
In Example 1, except that the same amount of LOT B norbornene ring-opened polymer powder having a specified swelling time of 15 minutes was used, a porous film was obtained under exactly the same conditions as in Example 1, and then the resin dispersibility was Evaluation was performed. As a result, the number of spots was 13.

比較例1
実施例1において、規定膨潤時間が28分であるLOT Cのノルボルネン開環重合体の粉末を同量用いる以外は、実施例1と全く同じ条件で多孔質膜を得た後、樹脂分散性の評価を行った。その結果、斑点数は730個であった。
Comparative Example 1
In Example 1, a porous membrane was obtained under exactly the same conditions as in Example 1 except that the same amount of LOT C norbornene ring-opening polymer powder having a specified swelling time of 28 minutes was used. Evaluation was performed. As a result, the number of spots was 730.

比較例2
実施例1において、規定膨潤時間が33分であるLOT Dのノルボルネン開環重合体の粉末を同量用いる以外は、実施例1と全く同じ条件で多孔質膜を得た後、樹脂分散性の評価を行った。その結果、斑点数は800個であった。
Comparative Example 2
In Example 1, except that the same amount of LOT D norbornene ring-opening polymer powder having a specified swelling time of 33 minutes was used, a porous membrane was obtained under exactly the same conditions as in Example 1, and then the resin dispersibility was Evaluation was performed. As a result, the number of spots was 800.

Claims (3)

主成分となる第1樹脂とこれに混合させる第2樹脂と少なくとも前記第2樹脂を膨潤させることができる可塑剤とを含有する組成物を加熱混練した後、押出して押出成形物を得る工程を含む樹脂成形物の製造方法において、
前記第2樹脂は、前記可塑剤を用いて30℃で膨潤させる際にパルスNMRで求めた規定膨潤時間が25分以下であることを特徴とする樹脂成形物の製造方法。
A step of heating and kneading a composition containing a first resin as a main component, a second resin mixed with the first resin, and at least a plasticizer capable of swelling the second resin, and then extruding to obtain an extruded product. In the manufacturing method of the resin molding containing,
The method for producing a resin molded product, wherein the second resin has a specified swelling time of 25 minutes or less determined by pulse NMR when swollen at 30 ° C. using the plasticizer.
前記押出成形物をフィルム化してフィルム化物を得る工程と、そのフィルム化物またはフィルム化前の成形物から前記可塑剤を抽出する工程とを含む請求項1記載の樹脂成形物の製造方法。   The method for producing a resin molded product according to claim 1, comprising a step of obtaining a filmed product by forming the extruded product into a film, and a step of extracting the plasticizer from the filmed product or the molded product before filming. 多孔質膜を得るものである請求項2に記載の樹脂成形物の製造方法。   The method for producing a resin molded product according to claim 2, wherein a porous film is obtained.
JP2006183546A 2006-07-03 2006-07-03 Manufacturing method of resin molded article Pending JP2008012699A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006183546A JP2008012699A (en) 2006-07-03 2006-07-03 Manufacturing method of resin molded article

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006183546A JP2008012699A (en) 2006-07-03 2006-07-03 Manufacturing method of resin molded article

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008012699A true JP2008012699A (en) 2008-01-24

Family

ID=39070215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006183546A Pending JP2008012699A (en) 2006-07-03 2006-07-03 Manufacturing method of resin molded article

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008012699A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180070594A (en) * 2016-11-08 2018-06-26 아사히 가세이 가부시키가이샤 An ethylene polymer, a drawn molded article and a microporous membrane

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180070594A (en) * 2016-11-08 2018-06-26 아사히 가세이 가부시키가이샤 An ethylene polymer, a drawn molded article and a microporous membrane
KR101981906B1 (en) 2016-11-08 2019-05-23 아사히 가세이 가부시키가이샤 An ethylene polymer, a drawn molded article and a microporous membrane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5576609B2 (en) Polyolefin microporous membrane, method for producing the same, battery separator and battery
JP5497635B2 (en) Polyolefin microporous membrane, method for producing the same, battery separator and battery
TWI393285B (en) Polyolefin microporous membrane and preparation method thereof, and battery separator and battery
JP5512976B2 (en) Polyolefin microporous membrane, method for producing the same, battery separator and battery
JP5202948B2 (en) Method for producing polyolefin microporous membrane
TWI444296B (en) Polyolefins microporous film and the method thereof, spacer useful for battery, and battery
JP5630827B2 (en) POLYOLEFIN POROUS MEMBRANE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND ITS MANUFACTURING DEVICE
JP4804079B2 (en) Polyolefin microporous membrane
JP7361034B2 (en) high strength separator
KR101843806B1 (en) Polyolefin microporous membrane, separator for battery, and battery
JPWO2008069216A1 (en) Polyolefin microporous membrane
JP6756902B2 (en) Polyolefin microporous membrane and method for producing polyolefin microporous membrane
CN106574070B (en) Microporous olefin film, method for producing same, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR101042931B1 (en) Method for producing polyolefine microporous membrane
CN111684002A (en) Porous polyolefin film
JP2008088393A (en) Method for producing polyolefin microporous film
KR100970021B1 (en) Porous film, battery separator comprising the film, and non-aqueous electrolyte battery using the separator
JP4507334B2 (en) Polymer blend microporous membrane
KR20220069831A (en) Polyolefin microporous membrane, battery separator and secondary battery
JP2008012699A (en) Manufacturing method of resin molded article
JP2015136809A (en) Method for producing polyolefin microporous film, battery separator and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4641206B2 (en) Method for producing porous film
JP4248071B2 (en) Porous film and method for producing the same
JP4646199B2 (en) Method for producing porous membrane
JP2003026847A (en) Porous film