JP2009527633A5 - - Google Patents

Description

【００２８】
ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂が２．５インチの押出し機を使用して押出される。押出し溶融温度は２２１℃である。溶融したポリマーは環状ダイに供給される。ダイの温度は２２０℃に設定され、溶融したポリマーは吹込空気によって冷却される。押出された前駆体は２７μの厚さを有し、複屈折率０．０１２０を有する。次いで、押出された薄膜は１５０℃で２分間アニールされる。次いで、アニールされた薄膜は室温で２０％まで冷間延伸され、次いで、１４０℃で２２８％まで熱間延伸され３２％まで緩和される。縦方向（ＭＤ）延伸薄膜は、厚さ１６．４ミクロン（μ）、空隙率２５％を有する。次いで、ＭＤ延伸薄膜は、５０％のＭＤ緩和を伴いながら１４０℃で３００％横方向（ＴＤ）延伸される。最終の薄膜は１４．１ミクロンの厚さ及び３７％の空隙率を有する。最終薄膜のＴＤ引張り強度は５５０ｋｇ／ｃｍ²である。図１を参照。
【実施例２】

【００２９】
ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂が２．５インチの押出し機を使用して押出される。押出し溶融温度は２２０℃である。溶融したポリマーは環状ダイに供給される。ダイの温度は２００℃に設定され、溶融したポリマーは吹込空気によって冷却される。押出された前駆体は９．５μの厚さを有し、複屈折率０．０１６０を有する。ＨＤＰＥ樹脂が２．５インチの押出し機を使用して押出される。押出し溶融温度は２１０℃である。溶融したポリマーは環状ダイに供給される。ダイの温度は２０５℃に設定され、溶融したポリマーは吹込空気によって冷却される。押出された前駆体は９．５μの厚さを有し、複屈折率０．０３３０を有する。２つのＰＰ層及び１つのＰＥ層が一緒にラミネートされ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ３層薄膜を形成する。ラミネートロールの温度は１５０℃である。次いで、ラミネートされた３層薄膜は１２５℃で２分間アニールされる。次いで、アニールされた薄膜は室温で２０％まで冷間延伸され、次いで、１１３℃で１６０％まで熱間圧延され３５％まで緩和される。縦方向（ＭＤ）延伸薄膜は、厚さ２５．４ミクロン（μ）、空隙率３９％を有する。次いで、ＭＤ延伸薄膜は、３０％のＭＤ緩和を伴いながら１１５℃で４００％ＴＤ延伸される。最終の薄膜は１９．４ミクロンの厚さ及び６３％の空隙率を有する。最終薄膜のＴＤ引張り強度は３５０ｋｇ／ｃｍ²である。図２を参照。
【実施例３】

【００３０】
ＰＰ樹脂及びＨＤＰＥ樹脂が同時押出しダイを使用して押出され、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ３層薄膜を形成する。ＰＰの押出し溶融温度は２４３℃であり、ＰＥの押出し溶融温度は２１４℃である。次いで、溶融したポリマーは１９８℃に設定された同時押出しダイに供給される。溶融したポリマーは吹込空気によって冷却される。押出された薄膜は３５．６ミクロンの厚さを有する。次いで、押出された前駆体は１２５℃で２分間アニールされる。次いで、アニールされた薄膜は室温で４５％まで冷間延伸され、次いで、１１３℃で２４７％まで熱間圧延され４２％まで緩和される。縦方向（ＭＤ）延伸薄膜は、厚さ２１．５ミクロン、空隙率２９％を有する。次いで、ＭＤ延伸薄膜は、５０％のＭＤ緩和を伴いながら１１５℃で４５０％ＴＤ延伸される。最終の薄膜は１６．３ミクロンの厚さ及び５９％の空隙率を有する。最終薄膜のＴＤ引張り強度は５７０ｋｇ／ｃｍ²である。
【実施例４】

【００３３】
ＰＰ樹脂及びＰＥ樹脂が同時押出しダイを使用して押出され、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ３層薄膜を形成する。ＰＰの押出し溶融温度は２４５℃であり、ＰＥの押出し溶融温度は２３０℃である。次いで、溶融したポリマーは２２５℃に設定された同時押出しダイに供給される。溶融したポリマーは吹込空気によって冷却される。押出された薄膜は２７ミクロンの厚さを有し、０．０１２０の複屈折率を有する。次いで、押出された前駆体は１１５℃で２分間アニールされる。次いで、アニールされた薄膜は室温で２２％まで冷間延伸され、次いで、１２０℃で２５４％まで熱間圧延され２５％まで緩和される（総縦方向延伸率＝２５１％）。ＭＤ延伸薄膜は、厚さ１５ミクロン、空隙率１６％を有する。次いで、ＭＤ延伸薄膜は、５０％のＭＤ緩和を伴いながら１３０℃で２６０％ＴＤ延伸され、続いて、１３０℃で同時にＭＤ及びＴＤ延伸をそれぞれの方向に５０％及び２１６％実行され、最終的に薄膜はＭＤ（１００％）においてしっかりと保持され、１３０℃の温度でＴＤにおいて５７．６％緩和される。最終の薄膜は７．６ミクロンの厚さ及び５２％の空隙率を有する。最終薄膜のＴＤ引張り強度は５１３ｋｇ／ｃｍ²である。
【実施例７】

ＰＰ樹脂及びＰＥ樹脂が同時押出しダイを使用して押出され、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ３層薄膜を形成する。ＰＰの押出し溶融温度は２２２℃であり、ＰＥの押出し溶融温度は２２５℃である。次いで、溶融したポリマーは２１５℃に設定された同時押出しダイに供給される。溶融したポリマーは吹込空気によって冷却される。押出された薄膜は４０ミクロンの厚さを有し、０．０１１０の複屈折率を有する。次いで、押出された前駆体は１０５℃で２分間アニールされる。次いで、アニールされた薄膜は室温で３６％まで冷間延伸され、次いで、１０９℃で２６４％まで熱間圧延され２９％まで緩和される（総縦方向延伸率＝２７１％）。ＭＤ延伸薄膜は、厚さ２３．８ミクロン、空隙率２９．６％を有する。次いで、ＭＤ延伸薄膜は、７５％のＭＤ緩和を伴いながら１１０℃で１０３４％ＴＤ延伸される。最終の薄膜は１６．８ミクロンの厚さ及び４６％の空隙率を有する。最終薄膜のＴＤ引張り強度は１０３７ｋｇ／ｃｍ²である。

Claims (23)

1. 微細多孔質膜の製造方法であって、
   ポリマーを非多孔質前駆体に押出す工程、及び
   前記非多孔質前駆体を２軸延伸する工程を含み、前記２軸延伸する工程は、縦方向の延伸および横方向の延伸を含み、前記横方向の延伸は同時に制御される縦方向の緩和を含む方法。
2. 前記ポリマーは、後に除去することによって孔を形成する油及び孔形成を容易にする孔形成材料を含まない請求項１に記載の方法。
3. 前記ポリマーは、半結晶質ポリマーである請求項１に記載の方法。
4. 前記ポリマーは、ポリオレフィン、フルオロカーボン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール（又はポリオキシメチレン）、ポリスルフィド、ポリビニルアルコール、これらのコポリマー及びこれらの組合せからなる群より選択される請求項１に記載の方法。
5. 押出しの後、かつ２軸延伸の前に、前記非多孔質前駆体をアニールする工程を更に含む請求項１に記載の方法。
6. アニーリングは、Ｔ_m−８０℃とＴ_m−１０℃の間の温度で実施される請求項５に記載の方法。
7. 前記２軸延伸は、
   縦方向に延伸する工程、及び
   その後、同時に行う縦方向の緩和を含む横方向の延伸工程を含む請求項１に記載の方法。
8. 前記縦方向の延伸は、熱間又は冷間、又はその両者により行われる請求項７に記載の方法。
9. 前記冷間による縦方向の延伸はＴ_m−５０℃未満の温度で実施される請求項８に記載の方法。
10. 前記熱間による縦方向の延伸はＴ_m−１０℃未満の温度で実施される請求項８に記載の方法。
11. 前記縦方向の延伸の総延伸率は５０〜５００％の範囲である請求項１に記載の方法。
12. 前記横方向の延伸の総延伸率は１００〜１２００％の範囲である請求項１に記載の方法。
13. 前記縦方向の緩和率は５〜８０％の範囲である請求項１に記載の方法。
14. 乾燥−延伸法によって製造され、ほぼ丸い形状の孔を有し、横方向の引張り強度に対する縦方向の引張り強度の比が０．５〜５．０の範囲である微細多孔質ポリマー薄膜から構成される膜。
15. 前記ポリマーは、半結晶質ポリマーである請求項１４に記載の膜。
16. 前記ポリマーは、ポリオレフィン、フルオロカーボン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアセタール（又はポリオキシメチレン）、ポリスルフィド、ポリビニルアルコール、これらのコポリマー及びこれらの組合せからなる群より選択される請求項１４に記載の膜。
17. 前記微細多孔質ポリマー薄膜の平均孔径は、０．０３〜０．３０ミクロンの範囲である請求項１４に記載の膜。
18. 前記微細多孔質ポリマー薄膜の空隙率は、２０〜８０％の範囲である請求項１４に記載の膜。
19. 前記ほぼ丸い形状の孔は、０．７５〜１．２５の範囲のアスペクト比を有する請求項１４に記載の膜。
20. 前記横方向の引張り強度は、２５０Ｋｇ／ｃｍ²以上である請求項１４に記載の膜。
21. 請求項１４に記載の膜を含む電池セパレータ。
22. 請求項１４に記載の膜を含む多層膜構造。
23. 前記乾燥−延伸法は、後に除去することによって孔を形成する油及び孔形成を容易にする孔形成材料を使用しない請求項１４に記載の膜。