JP2016087944A - Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP2016087944A
JP2016087944A JP2014225508A JP2014225508A JP2016087944A JP 2016087944 A JP2016087944 A JP 2016087944A JP 2014225508 A JP2014225508 A JP 2014225508A JP 2014225508 A JP2014225508 A JP 2014225508A JP 2016087944 A JP2016087944 A JP 2016087944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
porous film
resin
laminated porous
secondary battery
electrolyte secondary
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
JP2014225508A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
裕人 山田
Hiroto Yamada
裕人 山田
根本 友幸
Tomoyuki Nemoto
友幸 根本
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.)
Mitsubishi Plastics Inc
Original Assignee
Mitsubishi Plastics Inc
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 Mitsubishi Plastics Inc filed Critical Mitsubishi Plastics Inc
Priority to JP2014225508A priority Critical patent/JP2016087944A/en
Publication of JP2016087944A publication Critical patent/JP2016087944A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminated porous film which is improved in adhesion between a polyolefin resin porous film and a coating layer and is excellent in heat resistance and air permeability, and when used as a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery, has excellent characteristics.SOLUTION: The laminated porous film has a coating layer containing inorganic particles and a resin binder on at least one surface of a polyolefin resin porous film. The resin binder is a water-soluble resin having a weight-average molecular weight of 110,000 to 500,000 inclusive. There are also provided a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery using the film, and a nonaqueous electrolyte secondary battery using the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、包装用、衛生用、畜産用、農業用、建築用、医療用、分離膜、光拡散板、電池用セパレータとして利用でき、特に、非水電解液二次電池用セパレータとして好適に利用できる積層多孔フィルムに関する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as packaging, hygiene, livestock, agriculture, building, medical, separation membrane, light diffusion plate, battery separator, and particularly suitable as a separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries. The present invention relates to a laminated porous film that can be used.

多数の微細連通孔を有する高分子多孔体は、超純水の製造、薬液の精製、水処理などに使用する分離膜、衣類・衛生材料などに使用する防水透湿性フィルム、あるいは二次電池などに使用する電池用セパレータなど各種の分野で利用されている。   The polymer porous body with many fine communication holes is the separation membrane used for the production of ultrapure water, the purification of chemicals, the water treatment, the waterproof and moisture permeable film used for clothing and sanitary materials, or the secondary battery, etc. It is used in various fields such as battery separators.

二次電池はOA、FA、家庭用電器または通信機器等のポータブル機器用電源として幅広く使用されている。特に機器に装備した場合に容積効率がよく機器の小型化および軽量化につながることからリチウムイオン二次電池を使用したポータブル機器が増加している。
一方、大型の二次電池はロードレベリング、UPS、電気自動車をはじめ、エネルギー/環境問題に関連する多くの分野において研究開発が進められ、大容量、高出力、高電圧および長期保存性に優れている点より非水電解液二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池の用途が広がっている。
Secondary batteries are widely used as power sources for portable devices such as OA, FA, household electric appliances and communication devices. In particular, portable devices using lithium ion secondary batteries are increasing because they have a high volumetric efficiency when mounted on devices, leading to a reduction in size and weight of the devices.
On the other hand, large-sized secondary batteries are being researched and developed in many fields related to energy / environmental issues, including road leveling, UPS, and electric vehicles, and are excellent in large capacity, high output, high voltage, and long-term storage. Therefore, the use of lithium ion secondary batteries, which are a kind of non-aqueous electrolyte secondary battery, is expanding.

リチウムイオン二次電池の使用電圧は通常4.1Vから4.2Vを上限として設計されている。このような高電圧では水溶液は電気分解を起こすので電解液として使うことができない。そのため、高電圧でも耐えられる電解液として有機溶媒を使用したいわゆる非水電解液が用いられている。非水電解液用溶媒としては、より多くのリチウムイオンを存在させることができる高誘電率有機溶媒が用いられ、該高誘電率有機溶媒としてプロピレンカーボネートやエチレンカーボネート等の有機炭酸エステル化合物が主に使用されている。溶媒中でリチウムイオン源となる支持電解質として、6フッ化リン酸リチウム等の反応性の高い電解質を溶媒中に溶解させて使用している。   The working voltage of a lithium ion secondary battery is usually designed with an upper limit of 4.1V to 4.2V. At such a high voltage, the aqueous solution causes electrolysis and cannot be used as an electrolyte. Therefore, so-called non-aqueous electrolytes using organic solvents are used as electrolytes that can withstand high voltages. As the solvent for the non-aqueous electrolyte, a high dielectric constant organic solvent capable of allowing more lithium ions to be present is used, and organic carbonate compounds such as propylene carbonate and ethylene carbonate are mainly used as the high dielectric constant organic solvent. It is used. As a supporting electrolyte that becomes a lithium ion source in the solvent, a highly reactive electrolyte such as lithium hexafluorophosphate is dissolved in the solvent and used.

リチウムイオン二次電池には内部短絡の防止の点から、正極と負極の間にセパレータが介在されている。該セパレータにはその役割から当然絶縁性が要求される。また、リチウムイオンの通路となる透気性と電解液の拡散、保持機能を付与するために微細孔構造である必要がある。これらの要求を満たすため、セパレータとしては多孔性フィルムが使用されている。   In the lithium ion secondary battery, a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode from the viewpoint of preventing an internal short circuit. Of course, the separator is required to have insulating properties due to its role. Moreover, it is necessary to have a microporous structure in order to provide air permeability as a lithium ion passage, and a function of diffusing and holding the electrolyte. In order to satisfy these requirements, a porous film is used as the separator.

最近の電池の高容量化に伴い、電池の安全性に対する重要度が増してきている。電池用セパレータの安全に寄与する特性として、シャットダウン特性(以下、「SD特性」とも称する)がある。このSD特性は、100〜150℃程度の高温状態になると微細孔が閉塞され、その結果、電池内部のイオン伝導が遮断されるため、その後の電池内部の温度上昇を防止できるという機能である。この時、多孔性フィルムの微細孔が閉塞される温度のうち最も低い温度をシャットダウン温度(以下、「SD温度」とも称する)という。電池用セパレータとして使用する場合は、このSD特性を具備していることが必要となる。   With the recent increase in battery capacity, the importance of battery safety has increased. As a characteristic that contributes to the safety of the battery separator, there is a shutdown characteristic (hereinafter also referred to as “SD characteristic”). This SD characteristic is a function that can prevent a subsequent increase in temperature inside the battery because the micropores are blocked when the temperature is about 100 to 150 ° C., and as a result, ion conduction inside the battery is blocked. At this time, the lowest temperature among the temperatures at which the micropores of the porous film are blocked is referred to as a shutdown temperature (hereinafter also referred to as “SD temperature”). When used as a battery separator, it is necessary to have this SD characteristic.

しかしながら、近年リチウムイオン二次電池の高エネルギー密度化、高容量化に伴い、通常のシャットダウン機能が十分に機能せず、電池内部の温度が従来のセパレータの材料として用いられるポリエチレンの融点である130℃前後を超え、さらに上昇し、セパレータの熱収縮に伴う破膜によって、両極が短絡するおそれがある。そこで、安全性を確保するため、セパレータには現在のSD特性よりもさらに高い耐熱性が求められている。   However, with the recent increase in energy density and capacity of lithium ion secondary batteries, the normal shutdown function does not function sufficiently, and the temperature inside the battery is the melting point of polyethylene used as a material for conventional separators. There is a possibility that the temperature exceeds about 0 ° C. and further rises, and both electrodes are short-circuited by a film breakage accompanying thermal contraction of the separator. Therefore, in order to ensure safety, the separator is required to have higher heat resistance than the current SD characteristics.

前記要求に対し、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの少なくとも片面に、金属酸化物と樹脂バインダーとを含む多孔層を備えた多層多孔フィルム(特許文献1〜5)が提案されている。これらの発明は、多孔フィルム上にαアルミナ等の無機微粒子を高充填させたコート層を設けているため、異常発熱を起こし、SD温度を越えて温度が上昇し続けた際においても、両極の短絡を防ぐことができ、非常に安全性に優れる方法とされている。   In response to the above requirement, multilayer porous films (Patent Documents 1 to 5) having a porous layer containing a metal oxide and a resin binder on at least one surface of a polyolefin-based resin porous film have been proposed. In these inventions, since a coating layer that is highly filled with inorganic fine particles such as α-alumina is provided on the porous film, abnormal heat generation occurs, and even when the temperature continues to rise beyond the SD temperature, It is a method that can prevent a short circuit and is extremely safe.

特開2004−227972号公報JP 2004-227972 A 特開2008−186721号公報JP 2008-186721 A 国際公開第2008/149986号International Publication No. 2008/149986 特開2008−305783号公報JP 2008-305783 A 国際公開第2012/023199号International Publication No. 2012/023199

しかしながら、多孔フィルム上にαアルミナ等の無機微粒子を高充填させたコート層を設ける工程において、樹脂バインダーの表面への偏析によりコート層と多孔フィルムの密着性が低下するという問題があった。   However, in the step of providing a coating layer in which inorganic fine particles such as α-alumina are highly filled on the porous film, there is a problem that the adhesion between the coating layer and the porous film is reduced due to segregation on the surface of the resin binder.

本発明の課題は、前記問題点を解決することにある。すなわち、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルム上に被覆層を形成した場合に、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムと被覆層とが優れた密着性を有する積層多孔フィルムを得ることを目的とするものである。   The subject of this invention is solving the said problem. That is, when a coating layer is formed on a polyolefin resin porous film, an object is to obtain a laminated porous film having excellent adhesion between the polyolefin resin porous film and the coating layer.

本発明者らは、前記の課題を鑑みて鋭意検討を行った結果、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの少なくとも片面に、無機粒子及び樹脂バインダーを含む被覆層を有する積層多孔フィルムにおいて、当該樹脂バインダーが特定範囲の重量平均分子量を有する水溶性樹脂である場合に、係る課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、下記[1]〜[8]に関する。
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have identified the resin binder in a laminated porous film having a coating layer containing inorganic particles and a resin binder on at least one side of the polyolefin resin porous film. In the case of a water-soluble resin having a weight average molecular weight in the range, it has been found that such a problem can be solved, and the present invention has been completed.
That is, the present invention relates to the following [1] to [8].

[1]ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの少なくとも片面に、無機粒子及び樹脂バインダーを含有する被覆層を有する積層多孔フィルムであって、前記樹脂バインダーが重量平均分子量11万以上、50万以下の水溶性樹脂であることを特徴とする積層多孔フィルム。
[2]前記被覆層において、前記無機粒子と前記樹脂バインダーとの合計量に対する無機粒子の含有率が、80〜99.9質量%である、上記[1]に記載の積層多孔フィルム。
[3]前記無機粒子がアルミナを含んでなる、上記[1]又は[2]に記載の積層多孔フィルム。
[4]前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムに用いられるポリオレフィン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の積層多孔フィルム。
[5]前記被覆層が、無機粒子、樹脂バインダー及び分散媒を含有する塗工液を前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルム上に塗布し、次いで、分散媒を除去することにより形成されてなるものである、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の積層多孔フィルム。
[6]前記塗工液中の分散媒が、水を50質量%以上含有する、上記[5]に記載の積層多孔フィルム。
[7]上記[1]〜[6]のいずれかに記載の積層多孔フィルムを用いたことを特徴とする非水電解液二次電池用セパレータ。
[8]上記[7]に記載の非水電解液二次電池用セパレータを用いたことを特徴とする非水電解液二次電池。
[1] A laminated porous film having a coating layer containing inorganic particles and a resin binder on at least one surface of a polyolefin resin porous film, wherein the resin binder has a weight average molecular weight of 110,000 or more and 500,000 or less. A laminated porous film characterized by being:
[2] The laminated porous film according to the above [1], wherein in the coating layer, the content of the inorganic particles with respect to the total amount of the inorganic particles and the resin binder is 80 to 99.9% by mass.
[3] The laminated porous film according to the above [1] or [2], wherein the inorganic particles comprise alumina.
[4] The laminated porous film according to any one of [1] to [3], wherein the polyolefin resin used for the polyolefin resin porous film is a polypropylene resin.
[5] The coating layer is formed by applying a coating liquid containing inorganic particles, a resin binder, and a dispersion medium onto the polyolefin resin porous film, and then removing the dispersion medium. The laminated porous film according to any one of [1] to [4] above.
[6] The laminated porous film according to [5], wherein the dispersion medium in the coating solution contains 50% by mass or more of water.
[7] A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery using the laminated porous film according to any one of [1] to [6].
[8] A nonaqueous electrolyte secondary battery using the separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to [7].

本発明の積層多孔フィルムは、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムと被覆層との密着性が向上し、かつ、耐熱性と透気性に優れており、非水電解液二次電池用セパレータとして好適に用いることができる。   The laminated porous film of the present invention has improved adhesion between the polyolefin-based resin porous film and the coating layer, and is excellent in heat resistance and air permeability, and is preferably used as a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery. Can do.

本発明の積層多孔フィルムを収容している電池の概略的断面図である。It is a schematic sectional drawing of the battery which accommodates the lamination | stacking porous film of this invention. 引き剥がし強度の測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of peeling strength.

以下、本発明の積層多孔フィルムの実施形態について詳細に説明する。
なお、本発明において、「主成分」と表現した場合には、特に記載しない限り、当該主成分の機能を妨げない範囲で他の成分を含有することを許容する意を包含し、特に当該主成分の含有割合を特定するものではないが、主成分は組成物中の50質量%以上、好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上(100%含む)を占める意を包含するものである。
また、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」及び「好ましくはYより小さい」の意を包含するものである。なお、本明細書において、好ましいとされている規定は任意に採用することができ、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましいと言える。
Hereinafter, embodiments of the laminated porous film of the present invention will be described in detail.
In the present invention, the expression “main component” includes the intention to allow other components to be contained within a range that does not interfere with the function of the main component, unless otherwise specified. The content ratio of the components is not specified, but the main component includes 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, particularly preferably 90% by mass or more (including 100%) in the composition. It is.
In addition, when described as “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers), “X is preferably greater than X” and “preferably smaller than Y” together with the meaning of “X to Y” unless otherwise specified. Is included. In the present specification, it is possible to arbitrarily adopt provisions that are preferable, and it can be said that a combination of preferable ones is more preferable.

[積層多孔フィルム]
以下に、本発明の積層多孔フィルムを構成する各成分について説明する。
[Laminated porous film]
Below, each component which comprises the laminated porous film of this invention is demonstrated.

<ポリオレフィン系樹脂多孔フィルム>
ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムに用いるポリオレフィン系樹脂としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセンなどのα−オレフィンを重合した単独重合体または共重合体が挙げられる。また、これらの単独重合体または共重合体を2種以上混合することもできる。この中でもポリプロピレン系樹脂、または、ポリエチレン系樹脂を用いることが好ましく、特に、本発明の積層多孔フィルムの機械的強度、耐熱性などを維持する観点から、ポリプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。
<Polyolefin resin porous film>
Examples of the polyolefin resin used for the polyolefin resin porous film include homopolymers or copolymers obtained by polymerizing α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, and 1-hexene. . Also, two or more of these homopolymers or copolymers can be mixed. Among these, it is preferable to use a polypropylene-based resin or a polyethylene-based resin, and it is particularly preferable to use a polypropylene-based resin from the viewpoint of maintaining the mechanical strength, heat resistance, and the like of the laminated porous film of the present invention.

(ポリプロピレン系樹脂)
本発明に用いるポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリプロピレン(プロピレン単独重合体)、またはプロピレンとエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−へプテン、1−オクテン、1−ノネンもしくは1−デセンなどα−オレフィンとのランダム共重合体またはブロック共重合体などが挙げられる。この中でも、本発明の積層多孔フィルムの機械的強度、耐熱性などを維持する観点から、ホモポリプロピレンがより好適に使用される。
(Polypropylene resin)
As the polypropylene resin used in the present invention, homopolypropylene (propylene homopolymer), propylene and ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene or Examples thereof include random copolymers or block copolymers with α-olefins such as 1-decene. Among these, homopolypropylene is more preferably used from the viewpoint of maintaining the mechanical strength and heat resistance of the laminated porous film of the present invention.

前記ポリプロピレン系樹脂としては、立体規則性を示すアイソタクチックペンタッド分率(mmmm分率)が、好ましくは80〜99%、より好ましくは83〜98%、更に好ましくは85〜97%であるものを使用することができる。アイソタクチックペンタッド分率が前記下限値以上であるとフィルムの機械的強度が向上する。一方、アイソタクチックペンタッド分率の上限については現時点において工業的に得られる上限値で規定しているが、将来的に工業レベルで更に規則性の高い樹脂が開発された場合についてはこの限りではない。
アイソタクチックペンタッド分率(mmmm分率)とは、任意の連続する5つのプロピレン単位で構成される炭素−炭素結合による主鎖に対して側鎖である5つのメチル基がいずれも同方向に位置する立体構造あるいはその割合を意味する。
アイソタクチックペンタッド分率(mmmm分率)は13C−NMRの測定結果に基づき算出され、メチル基領域のシグナルの帰属は、A.Zambelli et al(Macromolecules8,687,(1975))に準拠する。
As said polypropylene resin, the isotactic pentad fraction (mmmm fraction) which shows stereoregularity becomes like this. Preferably it is 80 to 99%, More preferably, it is 83 to 98%, More preferably, it is 85 to 97%. Things can be used. When the isotactic pentad fraction is not less than the lower limit, the mechanical strength of the film is improved. On the other hand, the upper limit of the isotactic pentad fraction is defined by the upper limit that can be obtained industrially at the present time, but this is not the case when a more regular resin is developed in the industrial level in the future. is not.
The isotactic pentad fraction (mmmm fraction) is the same direction for all five methyl groups that are side chains with respect to the main chain of carbon-carbon bonds composed of arbitrary five consecutive propylene units. Means the three-dimensional structure located at or its proportion.
The isotactic pentad fraction (mmmm fraction) was calculated based on the measurement result of 13 C-NMR. It conforms to Zambelli et al (Macromolecules 8,687, (1975)).

前記ポリプロピレン系樹脂の分子量分布を示すパラメータであるMw/Mnは、2.0〜10.0であることが好ましく、2.0〜8.0がより好ましく、2.0〜6.0がさらに好ましい。Mw/Mnが小さいほど分子量分布が狭いことを意味するが、Mw/Mnがこの範囲内であると押出成形性が向上すると共に、積層多孔フィルムの機械的強度も向上する。ポリプロピレン系樹脂のMw/MnはGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法によって測定される。   Mw / Mn, which is a parameter indicating the molecular weight distribution of the polypropylene resin, is preferably 2.0 to 10.0, more preferably 2.0 to 8.0, and further preferably 2.0 to 6.0. preferable. The smaller the Mw / Mn, the narrower the molecular weight distribution. However, when the Mw / Mn is within this range, the extrusion moldability is improved and the mechanical strength of the laminated porous film is also improved. Mw / Mn of polypropylene resin is measured by GPC (gel permeation chromatography) method.

前記ポリプロピレン系樹脂の密度は、0.890〜0.970g/cmが好ましく、
0.895〜0.970g/cmがより好ましく、0.900〜0.970g/cmが更に好ましい。密度が0.890g/cm以上であれば適度なSD特性を有することができる。一方、0.970g/cm以下であれば適度なSD特性を有することができる他、延伸性を維持することができる。
ポリプロピレン系樹脂の密度は、密度勾配管法を用いてJIS K7112(1999年)に準じて測定される。
The density of the polypropylene resin is preferably 0.890 to 0.970 g / cm 3 ,
More preferably 0.895~0.970g / cm 3, 0.900~0.970g / cm 3 is more preferred. If the density is 0.890 g / cm 3 or more, it can have appropriate SD characteristics. On the other hand, if it is 0.970 g / cm 3 or less, it can have appropriate SD characteristics and can maintain stretchability.
The density of the polypropylene resin is measured according to JIS K7112 (1999) using a density gradient tube method.

前記ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は特に制限されるものではないが、0.5〜15g/10分が好ましく、1.0〜10g/10分がより好ましく、1.5〜8.0g/10分が更に好ましく、2.0〜6.0g/10分が特に好ましい。MFRを0.5g/10分以上とすることで、成形加工時の樹脂の溶融粘度が高く、十分な生産性を確保することができる。一方、15g/10分以下とすることで、得られる積層多孔フィルムの機械的強度を十分に保持することができる。
ポリプロピレン系樹脂のMFRはJIS K7210(1999年)に従い、温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定される。
The melt flow rate (MFR) of the polypropylene resin is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 15 g / 10 minutes, more preferably 1.0 to 10 g / 10 minutes, and 1.5 to 8. 0 g / 10 min is more preferable, and 2.0 to 6.0 g / 10 min is particularly preferable. By setting the MFR to 0.5 g / 10 min or more, the melt viscosity of the resin during the molding process is high, and sufficient productivity can be ensured. On the other hand, the mechanical strength of the obtained laminated porous film can be sufficiently maintained by setting it to 15 g / 10 min or less.
The MFR of the polypropylene resin is measured under conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg according to JIS K7210 (1999).

なお、前記ポリプロピレン系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法、例えばチーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒やメタロセン系触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた、懸濁重合法、溶融重合法、塊状重合法、気相重合法、またラジカル開始剤を用いた塊状重合法などが挙げられる。   The method for producing the polypropylene resin is not particularly limited, and a known polymerization method using a known olefin polymerization catalyst, for example, a multisite catalyst or a metallocene catalyst represented by a Ziegler-Natta type catalyst. And suspension polymerization method, melt polymerization method, bulk polymerization method, gas phase polymerization method, and bulk polymerization method using a radical initiator.

ポリプロピレン系樹脂としては、例えば、商品名「ノバテックPP」、「WINTEC」(以上、日本ポリプロ株式会社製)、「ノティオ」、「タフマーXR」(以上、三井化学株式会社製)、「ゼラス」、「サーモラン」(以上、三菱化学株式会社製)、「住友ノーブレン」、「タフセレン」(以上、住友化学株式会社製)、「プライムポリプロ」、「プライムTPO」(以上、株式会社プライムポリマー製)、「Adflex」、「Adsyl」、「HMS−PP(PF814)」(以上、サンアロマー株式会社製)、「バーシファイ」、「インスパイア」(以上、ダウケミカル株式会社製)など市販されている商品を使用できる。   Examples of the polypropylene-based resin include trade names “Novatech PP”, “WINTEC” (manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd.), “Notio”, “Toughmer XR” (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), “Zeras”, “Thermo Run” (above, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), “Sumitomo Noblen”, “Tough Selenium” (above, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), “Prime Polypro”, “Prime TPO” (above, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.), Commercial products such as “Adflex”, “Adsyl”, “HMS-PP (PF814)” (manufactured by Sun Allomer Co., Ltd.), “Versify”, “Inspire” (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) can be used. .

(ポリエチレン系樹脂)
本発明に用いるポリエチレン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、線状超低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン及びエチレンを主成分とする共重合体等が挙げられる。
エチレンを主成分とする共重合体としては、すなわち、エチレンと、プロピレン、
1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテンなどの炭素数3〜10のα−オレフィン;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの不飽和カルボン酸エステル;共役ジエンや非共役ジエンなどの不飽和化合物の中から選ばれる1種以上のコモノマーとの共重合体又は多元共重合体あるいはその混合組成物が挙げられる。エチレン系重合体のエチレン単位の含有量は通常50質量%を超えるものである。
(Polyethylene resin)
Examples of the polyethylene resin used in the present invention include low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, linear ultra-low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and a copolymer mainly composed of ethylene.
As a copolymer having ethylene as a main component, that is, ethylene and propylene,
Α-olefins having 3 to 10 carbon atoms such as 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene; vinyl esters such as vinyl acetate and vinyl propionate; methyl acrylate, ethyl acrylate, Unsaturated carboxylic acid esters such as methyl methacrylate and ethyl methacrylate; a copolymer or multi-component copolymer with one or more comonomers selected from unsaturated compounds such as conjugated dienes and non-conjugated dienes, or a mixed composition thereof Things. The ethylene unit content of the ethylene polymer is usually more than 50% by mass.

これらのポリエチレン系樹脂の中では、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンの中から選ばれる1種以上のポリエチレン系樹脂が好ましく、高密度ポリエチレンがより好ましい。   Among these polyethylene resins, one or more polyethylene resins selected from low density polyethylene, linear low density polyethylene, and high density polyethylene are preferable, and high density polyethylene is more preferable.

前記ポリエチレン系樹脂の密度は、0.910〜0.970g/cmが好ましく、0.930〜0.970g/cmがより好ましく、0.940〜0.970g/cmが更に好ましい。密度が0.910g/cm以上であれば適度なSD特性を有することができる。一方、0.970g/cm以下であれば適度なSD特性を有することができるほか、延伸性が維持される。
ポリエチレン系樹脂の密度は、密度勾配管法を用いてJIS K7112(1999年)に準じて測定される。
Density of the polyethylene-based resin is preferably 0.910~0.970g / cm 3, more preferably 0.930~0.970g / cm 3, more preferably 0.940 to 0.970 g / cm 3. If the density is 0.910 g / cm 3 or more, appropriate SD characteristics can be obtained. On the other hand, if it is 0.970 g / cm 3 or less, it can have appropriate SD characteristics, and stretchability is maintained.
The density of the polyethylene resin is measured according to JIS K7112 (1999) using a density gradient tube method.

前記ポリエチレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は特に制限されるものではないが、0.03〜30g/10分であることが好ましく、0.3〜10g/10分であることがより好ましい。MFRが0.03g/10分以上であれば成形加工時の樹脂の溶融粘度が十分に低いため生産性に優れる。一方、30g/10分以下であれば、十分な機械的強度を得ることができる。
ポリエチレン系樹脂のMFRはJIS K7210(1999年)に従い、温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定される。
The melt flow rate (MFR) of the polyethylene resin is not particularly limited, but is preferably 0.03 to 30 g / 10 minutes, and more preferably 0.3 to 10 g / 10 minutes. When the MFR is 0.03 g / 10 min or more, the melt viscosity of the resin during the molding process is sufficiently low, so that productivity is excellent. On the other hand, if it is 30 g / 10 minutes or less, sufficient mechanical strength can be obtained.
The MFR of the polyethylene resin is measured under conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg according to JIS K7210 (1999).

ポリエチレン系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法、例えば、チーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒やメタロセン触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた重合方法が挙げられる。ポリエチレン系樹脂の重合方法としては、一段重合、二段重合、もしくはそれ以上の多段重合等があり、いずれの方法で重合したポリエチレン系樹脂も使用可能である。   The production method of the polyethylene resin is not particularly limited, and is a known polymerization method using a known olefin polymerization catalyst, for example, a multisite catalyst represented by a Ziegler-Natta type catalyst or a metallocene catalyst. A polymerization method using a single site catalyst may be mentioned. Examples of the polymerization method for the polyethylene resin include one-stage polymerization, two-stage polymerization, and higher multistage polymerization. A polyethylene resin polymerized by any method can be used.

(他の成分)
本発明においては、前述した樹脂の他、本発明の効果を阻害しない範囲内で、一般に樹脂組成物に配合される添加剤を前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムに適宜添加できる。前記添加剤としては、成形加工性、生産性及びポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの諸物性を改良、調整する目的で添加される、耳等のトリミングロス等から発生するリサイクル樹脂;シリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒子;カーボンブラック等の顔料;難燃剤;耐候性安定剤;耐熱安定剤;帯電防止剤;溶融粘度改良剤;架橋剤;滑剤;核剤;可塑剤;老化防止剤;酸化防止剤;光安定剤;紫外線吸収剤;中和剤;防曇剤;アンチブロッキング剤;スリップ剤;着色剤等の添加剤が挙げられる。
また開孔を促進するためや、成形加工性を付与するために、本発明の効果を阻害しない範囲で、各種樹脂や、ワックス等の低分子量化合物を添加してもよい。
(Other ingredients)
In the present invention, in addition to the above-described resins, additives that are generally blended in the resin composition can be appropriately added to the polyolefin-based resin porous film as long as the effects of the present invention are not impaired. As the additive, recycled resin generated from trimming loss such as ears, which is added for the purpose of improving and adjusting the moldability, productivity and various physical properties of the polyolefin resin porous film; silica, talc, kaolin, Inorganic particles such as calcium carbonate; pigments such as carbon black; flame retardants; weather resistance stabilizers; heat stabilizers; antistatic agents; melt viscosity improvers; cross-linking agents; Additives such as an inhibitor; a light stabilizer; an ultraviolet absorber; a neutralizer; an antifogging agent; an antiblocking agent; a slip agent;
In addition, various resins and low molecular weight compounds such as wax may be added within a range that does not hinder the effects of the present invention in order to promote opening and impart moldability.

(ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの層構成)
本発明において、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムは、単層でも積層でもよく、特に制限されるものではない。例えば、前記ポリオレフィン系樹脂を含む層(以下「P層」とも称する)の単層、当該P層の機能を妨げない範囲で、当該P層と他の層(以下「Q層」とも称する)との積層とすることができる。例えば非水電解液二次電池用セパレータとして用いる際には、特開平04−181651号に記載されているような高温雰囲気下で孔閉塞し、電池の安全性を確保する低融点樹脂層を積層させることができる。
具体的にはP層、Q層を積層した2層構造、P層、Q層、P層、もしくは、Q層、P層、Q層として積層した3層構造等が例示できる。また、他の機能を有する層と組み合わせて3種3層の様な形態も可能である。この場合、他の機能を有する層との積層順序は特に問わない。更に層数としては4層、5層、6層、7層と必要に応じて増やしてもよい。
なお、本発明に用いるポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの物性は、層構成や積層比、
各層の組成、製造方法によって自由に調整できる。
(Layer structure of polyolefin resin porous film)
In the present invention, the polyolefin resin porous film may be a single layer or a laminate, and is not particularly limited. For example, a single layer of the polyolefin resin-containing layer (hereinafter also referred to as “P layer”), the P layer and another layer (hereinafter also referred to as “Q layer”) as long as the function of the P layer is not hindered. Can be laminated. For example, when used as a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a low-melting point resin layer is laminated to ensure the safety of the battery by closing holes in a high-temperature atmosphere as described in JP-A No. 04-181651. Can be made.
Specific examples include a two-layer structure in which a P layer and a Q layer are stacked, a P layer, a Q layer, and a P layer, or a three-layer structure in which the Q layer, the P layer, and the Q layer are stacked. In addition, it is possible to form three or three layers in combination with layers having other functions. In this case, the stacking order with the layer having other functions is not particularly limited. Further, the number of layers may be increased as necessary to 4 layers, 5 layers, 6 layers, and 7 layers.
The physical properties of the polyolefin-based resin porous film used in the present invention are the layer configuration and lamination ratio
It can be freely adjusted according to the composition of each layer and the manufacturing method.

(ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの製造方法)
次に本発明に用いるポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの製造方法について説明するが、本発明はかかる製造方法により製造されるポリオレフィン系樹脂多孔フィルムのみに限定されるものではない。
(Manufacturing method of polyolefin resin porous film)
Next, although the manufacturing method of the polyolefin resin porous film used for this invention is demonstrated, this invention is not limited only to the polyolefin resin porous film manufactured by this manufacturing method.

具体的には、前記ポリオレフィン系樹脂を用いて、溶融押出によりポリオレフィン系樹脂無孔膜状物(以下、「無孔膜状物」とも称する)を作製し、当該無孔膜状物を延伸することにより厚さ方向に連通性を有する微細孔を多数形成した多孔フィルムを得ることができる。   Specifically, a polyolefin resin nonporous film-like material (hereinafter also referred to as “nonporous film-like material”) is produced by melt extrusion using the polyolefin resin, and the nonporous film-like material is stretched. As a result, it is possible to obtain a porous film in which a large number of fine pores having communication in the thickness direction are formed.

無孔膜状物の製造方法は特に限定されず公知の方法を用いてよいが、例えば押出機を用いて熱可塑性樹脂組成物を溶融し、Tダイから押出し、キャストロールで冷却固化するという方法が挙げられる。またチューブラー法により製造した無孔膜状物を切り開いて平面状とする方法も適用できる。   The method for producing the non-porous film is not particularly limited, and a known method may be used. For example, a method of melting a thermoplastic resin composition using an extruder, extruding from a T die, and cooling and solidifying with a cast roll. Is mentioned. Moreover, the method of cutting open the nonporous film-like thing manufactured by the tubular method and making it planar can also be applied.

無孔膜状物の多孔化方法としては、特に限定されることなく、湿式による一軸以上の延伸多孔化、乾式による一軸以上の延伸多孔化等、公知の方法を用いてもよい。延伸方法については、ロール延伸法、圧延法、テンター延伸法、同時二軸延伸法等の手法があり、これらを単独あるいは2つ以上組み合わせて一軸以上の延伸を行う。中でも、多孔構造制御の観点から逐次二軸延伸が好ましい。
また必要に応じて、延伸の前後にポリオレフィン系樹脂組成物に含まれている可塑剤を溶剤によって抽出、乾燥させる方法も適用される。
The method for making the nonporous film-like material is not particularly limited, and a known method such as wet uniaxial or more stretched porous or dry uniaxial or more stretched porous may be used. As the stretching method, there are methods such as a roll stretching method, a rolling method, a tenter stretching method, a simultaneous biaxial stretching method, and the like, and these are used alone or in combination of two or more to perform uniaxial stretching. Among these, sequential biaxial stretching is preferable from the viewpoint of controlling the porous structure.
Moreover, the method of extracting and drying the plasticizer contained in the polyolefin-type resin composition with a solvent before and behind extending | stretching as needed is also applied.

なお、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムにポリプロピレン系樹脂を用いる場合には、前記無孔膜状物にいわゆるβ晶を生成させることが好ましい。無孔膜状物中にβ晶を生成していれば、フィラー等の添加剤を使用しない場合においても、延伸を施すことで微細孔が容易に形成されるため、優れた透気特性を有するポリオレフィン系樹脂多孔フィルムを得ることができる。
ポリプロピレン系樹脂の無孔膜状物中にβ晶を生成させる方法としては、前記ポリプロピレン系樹脂のα晶の生成を促進させる物質を添加しない方法や、特許第3739481号公報に記載されているように過酸化ラジカルを発生させる処理を施したポリプロピレンを添加する方法、及び組成物にβ晶核剤を添加する方法等が挙げられる。
In addition, when using a polypropylene resin for a polyolefin resin porous film, it is preferable to produce what is called (beta) crystal in the said nonporous film-like thing. If β-crystals are generated in the non-porous film-like material, even if no filler or other additive is used, fine pores can be easily formed by stretching, so it has excellent air permeability. A polyolefin resin porous film can be obtained.
As a method of generating β crystals in a non-porous film of a polypropylene resin, a method in which a substance that promotes the formation of α crystals of the polypropylene resin is not added, or as described in Japanese Patent No. 3739481 And a method of adding polypropylene subjected to a treatment for generating peroxide radicals, a method of adding a β crystal nucleating agent to the composition, and the like.

(β晶核剤)
β晶核剤としては以下に示すものが挙げられるが、ポリプロピレン系樹脂のβ晶の生成、成長を増加させるものであれば特に限定される訳ではなく、また2種類以上を混合して用いても良い。
β晶核剤としては、例えば、アミド化合物;テトラオキサスピロ化合物;キナクリドン類;ナノスケールのサイズを有する酸化鉄;1,2−ヒドロキシステアリン酸カリウム、安息香酸マグネシウムもしくはコハク酸マグネシウム、フタル酸マグネシウムなどに代表されるカルボン酸のアルカリもしくはアルカリ土類金属塩;ベンゼンスルホン酸ナトリウムもしくはナフタレンスルホン酸ナトリウムなどに代表される芳香族スルホン酸化合物;二もしくは三塩基カルボン酸のジもしくはトリエステル類;フタロシアニンブルーなどに代表されるフタロシアニン系顔料;有機二塩基酸である成分Aと周期律表第2族金属の酸化物、水酸化物もしくは塩である成分Bとからなる二成分系化合物;環状リン化合物とマグネシウム化合物からなる組成物などが挙げられる。そのほか核剤の具体的な種類については、特開2003−306585号公報、特開平08−144122号公報、特開平09−194650号公報に記載されている。
(Β crystal nucleating agent)
Examples of the β crystal nucleating agent include those shown below, but the β crystal nucleating agent is not particularly limited as long as it increases the formation and growth of β crystals of the polypropylene resin, and a mixture of two or more types is used. Also good.
Examples of the β crystal nucleating agent include amide compounds; tetraoxaspiro compounds; quinacridones; iron oxides having a nanoscale size; potassium 1,2-hydroxystearate, magnesium benzoate or magnesium succinate, magnesium phthalate, etc. Alkali or alkaline earth metal salts of carboxylic acids represented by: aromatic sulfonic acid compounds represented by sodium benzenesulfonate or sodium naphthalenesulfonate; di- or triesters of dibasic or tribasic carboxylic acids; phthalocyanine blue Phthalocyanine pigments typified by, for example; a two-component compound comprising component A which is an organic dibasic acid and a component B which is an oxide, hydroxide or salt of a Group 2 metal in the periodic table; a cyclic phosphorus compound; Composition composed of magnesium compounds And the like. In addition, specific types of nucleating agents are described in JP-A No. 2003-306585, JP-A No. 08-144122, and JP-A No. 09-194650.

β晶核剤の市販品としては、新日本理化株式会社製β晶核剤「エヌジェスターNU−100」、β晶核剤の添加されたポリプロピレン系樹脂の具体例としては、Aristech社製ポリプロピレン「Bepol B−022SP」、Borealis社製ポリプロピレン「Beta(β)−PP BE60−7032」、Mayzo社製ポリプロピレン「BNX BETAPP−LN」などが挙げられる。   Examples of commercially available products of β crystal nucleating agent include β crystal nucleating agent “NJESTER NU-100” manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., and specific examples of polypropylene resins to which β crystal nucleating agent is added include polypropylene “ Bepol B-022SP ”, polypropylene manufactured by Borealis“ Beta (β) -PP BE60-7032 ”, polypropylene manufactured by Mayzo“ BNX BETAPP-LN ”, and the like.

前記ポリプロピレン系樹脂に添加するβ晶核剤の割合は、β晶核剤の種類またはポリオレフィン系樹脂の組成などにより適宜調整することが必要であるが、前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムを構成するポリプロピレン系樹脂100質量部に対し、0.0001〜5質量部であることが好ましく、0.001〜3質量部がより好ましく、0.01〜1質量部が更に好ましく、0.1〜0.8質量部が特に好ましい。
β晶核剤の割合がポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.0001質量部以上であれば、製造時において十分にポリオレフィン系樹脂のβ晶を生成・成長させることができ、非水電解液二次電池用セパレータとして用いる際にも十分なβ晶活性が確保でき、所望の透気性能が得られる。また、β晶核剤の割合がポリプロピレン系樹脂100質量部に対して5質量部以下であれば、製造コストと得られる効果のバランスに優れるほか、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルム表面へのβ晶核剤のブリードなどがなく好ましい。
The ratio of the β crystal nucleating agent added to the polypropylene resin needs to be appropriately adjusted depending on the type of the β crystal nucleating agent or the composition of the polyolefin resin, but the polypropylene resin constituting the polyolefin resin porous film. It is preferable that it is 0.0001-5 mass parts with respect to 100 mass parts of resin, 0.001-3 mass parts is more preferable, 0.01-1 mass part is still more preferable, 0.1-0.8 mass Part is particularly preferred.
If the proportion of the β crystal nucleating agent is 0.0001 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin, the β crystals of the polyolefin resin can be sufficiently produced and grown at the time of production. Even when used as a separator for a secondary battery, sufficient β crystal activity can be secured, and desired air permeability can be obtained. Moreover, if the ratio of the β crystal nucleating agent is 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polypropylene resin, the balance between the production cost and the obtained effect is excellent, and the β crystal nucleating agent on the surface of the polyolefin resin porous film. No bleed or the like is preferable.

また、本発明において、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムを、前述のとおりP層、Q層を積層した2層構造、P層、Q層、P層等として積層した3層構造、又は4層以上の構造とする場合、その製造方法は、多孔化と積層の順序等によって以下の3つに大別される。
(i)各層を多孔化したのち、多孔化された各層をラミネートしたり接着剤等で接着したりして積層する方法。
(ii)各層を積層して積層無孔膜状物を作製し、ついで当該無孔膜状物を多孔化する方法。
(iii)各層のうちいずれか1層を多孔化したのち、もう1層の無孔膜状物と積層し、多孔化する方法。
本発明においては、その工程の簡略さ、生産性の観点から(ii)の方法を用いることが好ましく、なかでも2層の層間接着性を確保するために、共押出で積層無孔膜状物を作製した後、多孔化する方法が特に好ましい。
In the present invention, the polyolefin resin porous film is a two-layer structure in which the P layer and the Q layer are laminated as described above, a three-layer structure in which the P layer, the Q layer, the P layer, etc. are laminated, or a structure having four or more layers. In this case, the manufacturing method is roughly classified into the following three types according to the order of porosity and lamination.
(I) A method in which each layer is made porous, and then the layers made porous are laminated or bonded with an adhesive or the like.
(Ii) A method of laminating each layer to produce a laminated nonporous film-like material and then making the nonporous film-like material porous.
(Iii) A method in which one of the layers is made porous and then laminated with another layer of a non-porous film to make it porous.
In the present invention, it is preferable to use the method (ii) from the viewpoint of the simplicity of the process and productivity, and in particular, in order to ensure the interlayer adhesion between the two layers, a laminated nonporous film-like material is obtained by coextrusion. A method of forming a porous layer after preparing is particularly preferable.

以下に、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの好適な製造方法を説明する。
まずポリオレフィン系樹脂と、必要に応じて使用されるその他の熱可塑性樹脂、添加剤を含む樹脂組成物を製造する。例えば、ポリプロピレン系樹脂、β晶核剤、および所望によりその他添加物等の原材料を、好ましくはヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、タンブラー型ミキサー等を用いて混合した後、または袋等の容器の中に全成分を入れてハンドブレンドにて混合した後、一軸押出機あるいは二軸押出機、ニーダー等、好ましくは二軸押出機で溶融混練後、溶融状態で押出されたストランドを水冷、空冷等により冷却し、ペレタイザーでカッティングしてペレットを得る。このようにしてペレット状の樹脂組成物を製造することができる。
Below, the suitable manufacturing method of a polyolefin resin porous film is demonstrated.
First, a resin composition containing a polyolefin resin and other thermoplastic resins and additives used as necessary is produced. For example, after mixing raw materials such as polypropylene resin, β crystal nucleating agent, and other additives as desired, preferably using a Henschel mixer, a super mixer, a tumbler mixer, etc., or in a container such as a bag. After mixing the ingredients and mixing by hand blending, after melt-kneading with a single-screw extruder, twin-screw extruder, kneader, etc., preferably a twin-screw extruder, the strand extruded in the molten state is cooled by water cooling, air cooling, etc. Cut with a pelletizer to obtain pellets. In this way, a pellet-shaped resin composition can be produced.

次いで、前記のペレットをフィルム成形用の押出機に投入し、Tダイ押出用口金から押出成形して無孔膜状のフィルムを成形する。Tダイの種類としては特に限定されない。例えば、本発明のポリオレフィン系樹脂多孔フィルムが2種3層の積層構造をとる場合、Tダイは2種3層用マルチマニホールドタイプでもよく、2種3層用フィードブロックタイプでもよい。
使用するTダイのギャップは、最終的に必要なフィルムの厚み、延伸条件、ドラフト率、各種条件等から決定されるが、一般的には0.1〜3.0mm程度であり、0.5〜1.0mmが好ましい。Tダイのギャップを0.1mm以上とすることで生産速度を向上させることができる。また、3.0mm以下とすることでドラフト率が大きくなり過ぎないため生産安定性を向上させることができる。
Next, the pellets are put into a film forming extruder and extruded from a T-die extrusion die to form a non-porous film. The type of T die is not particularly limited. For example, when the polyolefin resin porous film of the present invention has a laminated structure of two types and three layers, the T die may be a multi-manifold type for two types and three layers or a feed block type for two types and three layers.
The gap of the T die to be used is finally determined from the required film thickness, stretching conditions, draft rate, various conditions, etc., but is generally about 0.1 to 3.0 mm, 0.5 -1.0 mm is preferred. The production speed can be improved by setting the gap of the T die to 0.1 mm or more. Moreover, since draft rate does not become large too much by setting it as 3.0 mm or less, production stability can be improved.

前記押出成形において、押出加工温度は樹脂組成物の流動特性や成形性等によって適宜調整されるが、概ね180〜350℃が好ましく、200〜330℃がより好ましく、220〜300℃が更に好ましい。180℃以上の場合、溶融樹脂の粘度が十分に低く成形性に優れ生産性が向上することから好ましい。一方、350℃以下にすることにより、樹脂組成物の劣化、ひいては得られる積層多孔フィルムの機械的強度の低下を抑制できる。
キャストロールによる冷却固化温度によっても、無孔膜状のフィルム中のポリプロピレン系樹脂のβ晶の比率を調整することができる。冷却固化温度は、80〜150℃が好ましく、90〜140℃がより好ましく、100〜130℃が更に好ましい。冷却固化温度を80℃以上とすることで、無孔膜状のフィルム中のβ晶の比率を十分に増加させることができる。また、150℃以下とすることで押出された溶融樹脂がキャストロールへ粘着し巻き付いてしまうなどのトラブルが起こりにくく、効率よく無孔膜状のフィルムとすることが可能となる。
In the extrusion molding, the extrusion temperature is appropriately adjusted depending on the flow characteristics and moldability of the resin composition, but is generally preferably 180 to 350 ° C, more preferably 200 to 330 ° C, and further preferably 220 to 300 ° C. A temperature of 180 ° C. or higher is preferable because the viscosity of the molten resin is sufficiently low and the moldability is excellent and the productivity is improved. On the other hand, by setting the temperature to 350 ° C. or lower, it is possible to suppress the deterioration of the resin composition, and hence the mechanical strength of the laminated porous film obtained.
The β crystal ratio of the polypropylene resin in the nonporous film can also be adjusted by the cooling and solidification temperature by the cast roll. The cooling and solidifying temperature is preferably 80 to 150 ° C, more preferably 90 to 140 ° C, and still more preferably 100 to 130 ° C. By setting the cooling and solidification temperature to 80 ° C. or higher, the ratio of β crystals in the nonporous film can be sufficiently increased. Further, when the temperature is set to 150 ° C. or lower, troubles such as the molten resin extruded and sticking to the cast roll hardly occur, and it becomes possible to efficiently form a nonporous film-like film.

次いで、得られた無孔膜状のフィルムを延伸することにより、多孔化することができる。延伸工程としては、少なくとも二軸延伸することがより好ましい。二軸延伸は同時二軸延伸であってもよいし、逐次二軸延伸であってもよいが、各延伸工程で延伸条件(延伸倍率、延伸温度)を簡便に選択でき、多孔構造を制御し易い逐次二軸延伸がより好ましい。なお、本発明では、無孔膜状のフィルムの長手方向を「縦方向」、長手方向に対して垂直方向を「横方向」と称する。また、長手方向への延伸を「縦延伸」、長手方向に対して垂直方向への延伸を「横延伸」と称する。   Next, the obtained nonporous film-like film can be made porous by stretching. As the stretching step, it is more preferable to perform at least biaxial stretching. Biaxial stretching may be simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching, but the stretching conditions (stretching ratio, stretching temperature) can be easily selected in each stretching step, and the porous structure is controlled. Easy sequential biaxial stretching is more preferable. In the present invention, the longitudinal direction of the nonporous film is referred to as “longitudinal direction”, and the direction perpendicular to the longitudinal direction is referred to as “lateral direction”. In addition, stretching in the longitudinal direction is referred to as “longitudinal stretching”, and stretching in the direction perpendicular to the longitudinal direction is referred to as “lateral stretching”.

逐次二軸延伸を行う場合、延伸温度は、用いる樹脂組成物の組成、結晶融解ピーク温度、結晶化度等によって適宜変更すればよいが、縦延伸での延伸温度は0〜130℃が好ましく、10〜120℃がより好ましく、20〜110℃が更に好ましい。また、縦延伸倍率は、2〜10倍が好ましく、3〜8倍がより好ましく、4〜7倍が更に好ましい。
前記範囲内で縦延伸を行うことで、延伸時の破断を抑制しつつ、適度な空孔起点を発現させ、無孔膜状のフィルムを多孔化することができる。
一方、横延伸での延伸温度は100〜170℃が好ましく、110〜160℃がより好ましく、120〜155℃が更に好ましい。また、横延伸倍率は1.2〜10倍が好ましく、1.5〜8倍がより好ましく、2〜7倍が更に好ましい。
前記範囲内で横延伸することで、縦延伸により形成された空孔起点を適度に拡大させ、微細な多孔構造を発現させることができる。
前記延伸工程の延伸速度としては、500〜12000%/分が好ましく、1500〜10000%/分がより好ましく、2500〜8000%/分が更に好ましい。
When performing sequential biaxial stretching, the stretching temperature may be appropriately changed depending on the composition of the resin composition to be used, the crystal melting peak temperature, the crystallinity, etc., but the stretching temperature in the longitudinal stretching is preferably 0 to 130 ° C. 10-120 degreeC is more preferable, and 20-110 degreeC is still more preferable. In addition, the longitudinal draw ratio is preferably 2 to 10 times, more preferably 3 to 8 times, and still more preferably 4 to 7 times.
By performing longitudinal stretching within the above range, an appropriate pore starting point can be expressed while suppressing breakage during stretching, and a nonporous film-like film can be made porous.
On the other hand, the stretching temperature in transverse stretching is preferably 100 to 170 ° C, more preferably 110 to 160 ° C, and still more preferably 120 to 155 ° C. Further, the transverse draw ratio is preferably 1.2 to 10 times, more preferably 1.5 to 8 times, and further preferably 2 to 7 times.
By transversely stretching within the above range, the pore starting point formed by longitudinal stretching can be appropriately expanded, and a fine porous structure can be expressed.
The stretching speed in the stretching step is preferably 500 to 12000% / min, more preferably 1500 to 10,000% / min, and still more preferably 2500 to 8000% / min.

このようにして得られたポリオレフィン系樹脂多孔フィルムは、寸法安定性の改良を目的として熱処理を施すことが好ましい。この際、熱処理温度は、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、更に好ましくは140℃以上である。熱処理温度が100℃以上であれば、寸法安定性を向上させることができる。一方、熱処理温度は好ましくは170℃以下、より好ましくは165℃以下、更に好ましくは160℃以下である。熱処理温度が170℃以下であれば、熱処理によってポリオレフィン系樹脂の融解が起こりにくく、多孔構造を良好に維持することができる。
なお、本発明においては、寸法安定性の改良を目的とする熱処理を「熱固定」と称する場合がある。
また、熱処理工程中には、必要に応じて1〜20%の弛緩処理を施しても良い。熱処理後、均一に冷却して巻き取ることにより、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムが得られる。
The polyolefin resin porous film thus obtained is preferably subjected to heat treatment for the purpose of improving dimensional stability. At this time, the heat treatment temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher, and still more preferably 140 ° C. or higher. If the heat treatment temperature is 100 ° C. or higher, dimensional stability can be improved. On the other hand, the heat treatment temperature is preferably 170 ° C. or lower, more preferably 165 ° C. or lower, and further preferably 160 ° C. or lower. When the heat treatment temperature is 170 ° C. or lower, the polyolefin resin is hardly melted by the heat treatment, and the porous structure can be maintained well.
In the present invention, heat treatment for the purpose of improving dimensional stability may be referred to as “heat setting”.
Moreover, you may perform a 1-20% relaxation process as needed during the heat processing process. After the heat treatment, a polyolefin resin porous film is obtained by uniformly cooling and winding up.

また、層間接着性を向上させる目的で、前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの表面に、コロナ処理、プラズマ処理、化学的酸化処理等の表面処理を施すことが好ましい。表面処理を行なう工程は、前記のポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの製造工程において、押出成形工程の後であってもよいし、縦延伸工程の後であってもよいし、横延伸工程の後であってもよい。中でも、生産ラインの短縮や生産性の向上の観点から、横延伸工程の後であることが好ましい。   Moreover, for the purpose of improving interlayer adhesion, it is preferable to subject the surface of the polyolefin resin porous film to surface treatment such as corona treatment, plasma treatment, and chemical oxidation treatment. The surface treatment step may be after the extrusion molding step, after the longitudinal stretching step, or after the transverse stretching step in the production process of the polyolefin resin porous film. May be. Among these, from the viewpoint of shortening the production line and improving productivity, it is preferable to be after the transverse stretching step.

<被覆層>
本発明の積層多孔フィルムは、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの少なくとも片面に、無機粒子と樹脂バインダーを含有する被覆層を有する。
<Coating layer>
The laminated porous film of the present invention has a coating layer containing inorganic particles and a resin binder on at least one surface of a polyolefin resin porous film.

(無機粒子)
本発明に用いることができる無機粒子の例としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムなどの金属炭酸塩;硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウムなどの金属硫酸塩;フッ化カルシウム、フッ化マグネシウムなどの金属フッ化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物;アルミナ、カルシア、マグネシア、チタニア、酸化亜鉛、シリカなどの金属酸化物;タルク、クレー、マイカなどの粘土鉱物、更にはチタン酸バリウム等が挙げられる。これらの中でも、電池に組み込んだ際に化学的に不活性であるという観点で、硫酸バリウム、又はアルミナを含むことが好ましい。
(Inorganic particles)
Examples of inorganic particles that can be used in the present invention include metal carbonates such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and barium carbonate; metal sulfates such as calcium sulfate, magnesium sulfate, and barium sulfate; calcium fluoride, magnesium fluoride, and the like. Metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide; metal oxides such as alumina, calcia, magnesia, titania, zinc oxide and silica; clay minerals such as talc, clay and mica; and titanium Examples include barium acid. Among these, it is preferable to contain barium sulfate or alumina from the viewpoint of being chemically inert when incorporated in a battery.

前記無機粒子の平均粒径の下限としては、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.1μm以上、更に好ましくは0.2μm以上である。一方、上限として好ましくは3.0μm以下、より好ましくは1.5μm以下である。前記平均粒径を0.01μm以上とすることで、本発明の積層多孔フィルムが十分な耐熱性を発現することができる。また、前記平均粒径を3.0μm以下とすることで、前記被覆層や被覆層を形成する際に使用する塗工液中における無機粒子の分散性が向上する。
なお、本実施の形態において「無機粒子の平均粒径」とは、例えば画像解析装置を用いて、任意の方向(方向Zとする)から当該無機粒子を投影した場合の二次元的な投影像の短径と長径を平均した値と、前記方向Zと直交する任意の方向(方向Xとする)から当該無機粒子を投影した場合の二次元的な投影像の短径と長径を平均した値とを、平均した値として算出される。算出に用いる無機粒子の個数は50個以上であればよい。
The lower limit of the average particle size of the inorganic particles is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.1 μm or more, and still more preferably 0.2 μm or more. On the other hand, the upper limit is preferably 3.0 μm or less, more preferably 1.5 μm or less. By setting the average particle size to 0.01 μm or more, the laminated porous film of the present invention can exhibit sufficient heat resistance. Moreover, the dispersibility of the inorganic particle in the coating liquid used when forming the said coating layer and a coating layer improves by making the said average particle diameter into 3.0 micrometers or less.
In the present embodiment, the “average particle diameter of inorganic particles” refers to a two-dimensional projection image when the inorganic particles are projected from an arbitrary direction (direction Z) using, for example, an image analyzer. The average value of the minor axis and the major axis of the two-dimensional projection image when the inorganic particles are projected from an arbitrary direction orthogonal to the direction Z (referred to as direction X). Are calculated as an average value. The number of inorganic particles used for calculation may be 50 or more.

前記無機粒子の比表面積は、5m/g以上、15m/g未満であることが好ましい。比表面積が5m/g以上であれば、本発明の積層多孔フィルムを非水電解液二次電池にセパレータとして組み込む際に電解液の浸透が速くなり、生産性が良好となる。また、比表面積が15m/g未満であれば、本発明の積層多孔フィルムを非水電解液二次電池にセパレータとして組み込む際に電解液成分の吸着を抑えられる。
なお、本実施の形態において「無機粒子の比表面積」は定容量式ガス吸着法により測定される値である。
The specific surface area of the inorganic particles is preferably 5 m 2 / g or more and less than 15 m 2 / g. When the specific surface area is 5 m 2 / g or more, when the laminated porous film of the present invention is incorporated as a separator in a non-aqueous electrolyte secondary battery, the penetration of the electrolyte solution becomes fast, and the productivity is improved. Moreover, if a specific surface area is less than 15 m < 2 > / g, adsorption | suction of an electrolyte component will be suppressed when the laminated porous film of this invention is integrated in a nonaqueous electrolyte secondary battery as a separator.
In the present embodiment, “specific surface area of inorganic particles” is a value measured by a constant volume gas adsorption method.

前記被覆層において、前記無機粒子と前記樹脂バインダーとの合計量に対する無機粒子の含有率は、80〜99.9質量%であることが好ましい。無機粒子の含有率は92質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましく、98質量%以上が特に好ましい。無機粒子の含有率がこの範囲内であることにより、前記被覆層が優れた透気性を維持することができ、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムと被覆層との密着性を維持しつつ、積層多孔フィルムとした場合の耐熱性を向上させることができる。   In the coating layer, the content of the inorganic particles with respect to the total amount of the inorganic particles and the resin binder is preferably 80 to 99.9% by mass. As for the content rate of an inorganic particle, 92 mass% or more is more preferable, 95 mass% or more is still more preferable, 98 mass% or more is especially preferable. When the content of the inorganic particles is within this range, the coating layer can maintain excellent air permeability, and while maintaining the adhesion between the polyolefin resin porous film and the coating layer, In this case, the heat resistance can be improved.

(樹脂バインダー)
本発明に用いる樹脂バインダーは、前記無機粒子と、前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムとを良好に接着でき、電気化学的に安定で、かつ積層多孔フィルムを非水電解液二次電池用セパレータとして使用する場合に有機電解液に対して安定な水溶性樹脂が用いられる。ここで、水溶性樹脂とは、20℃の水100gに対する溶解度が0.1g以上である樹脂をいう。本発明で用いられる水溶性樹脂の具体的例としては、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸-2-ヒドロキシエチル、ポリメタクリル酸-2-ヒドロキシエチル、ポリアクリルアミドなどの(メタ)アクリル酸誘導体;ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体;ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラールなどのポリビニルアルコール誘導体;ポリビニルピロリドン、ポリビニルアセトアミドなどのポリビニルアミド誘導体;ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなどのポリエーテル誘導体;及びこれらの共重合体が挙げられる。これらの中でも特に有機電解液に対する安定性が高いことからカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールがより好ましい。
(Resin binder)
The resin binder used in the present invention can satisfactorily adhere the inorganic particles and the polyolefin resin porous film, is electrochemically stable, and uses the laminated porous film as a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery. In some cases, a water-soluble resin that is stable with respect to the organic electrolyte is used. Here, the water-soluble resin refers to a resin having a solubility in 100 g of water at 20 ° C. of 0.1 g or more. Specific examples of the water-soluble resin used in the present invention include (meth) acrylic acid derivatives such as polyacrylic acid, poly-2-hydroxyethyl acrylate, poly-2-hydroxyethyl methacrylate, and polyacrylamide; hydroxyethyl cellulose , Cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose; polyvinyl alcohol derivatives such as polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, and polyvinyl butyral; polyvinyl amide derivatives such as polyvinyl pyrrolidone and polyvinyl acetamide; polyether derivatives such as polyethylene oxide and polypropylene oxide; and copolymers thereof Is mentioned. Among these, carboxymethyl cellulose and polyvinyl alcohol are more preferable because of their high stability with respect to organic electrolytes.

(樹脂バインダーの重量平均分子量)
本発明において樹脂バインダーとして用いられる水溶性樹脂の重量平均分子量は、11万以上、50万以下であることを要す。水溶性樹脂の重量平均分子量は、13万以上、40万以下であることが好ましく、15万以上、30万以下であることが更に好ましい。重量平均分子量が11万以上であることで良好な密着性を有する積層多孔フィルムが得られ、重量平均分子量が50万以下であることで、被覆層を形成する際の粘度を低下させ、製膜安定性に優れるという効果がある。
水溶性樹脂の重量平均分子量は、例えばGPC法による測定や、事前に測定した平均重合度からの算出により求めることができる。
(Weight average molecular weight of resin binder)
The weight average molecular weight of the water-soluble resin used as the resin binder in the present invention needs to be 110,000 or more and 500,000 or less. The weight average molecular weight of the water-soluble resin is preferably 130,000 or more and 400,000 or less, and more preferably 150,000 or more and 300,000 or less. When the weight average molecular weight is 110,000 or more, a laminated porous film having good adhesion is obtained, and when the weight average molecular weight is 500,000 or less, the viscosity at the time of forming the coating layer is reduced, and film formation There is an effect of excellent stability.
The weight average molecular weight of the water-soluble resin can be determined by, for example, measurement by GPC method or calculation from the average degree of polymerization measured in advance.

<被覆層の形成方法>
本発明の積層多孔フィルムにおける被覆層の形成方法としては、共押出法、ラミネート法、塗布乾燥法等が挙げられるが、連続生産性の面で、塗工液を用いた塗布乾燥法により形成することが好ましい。
<Method for forming coating layer>
Examples of the method for forming the coating layer in the laminated porous film of the present invention include a co-extrusion method, a laminating method, and a coating and drying method. In terms of continuous productivity, the coating layer is formed by a coating and drying method using a coating solution. It is preferable.

<塗工液>
本発明の積層多孔フィルムの被覆層を形成させるために、前記無機粒子、前記樹脂バインダー及び分散媒を含有する塗工液が好ましく使用される。
<Coating fluid>
In order to form the coating layer of the laminated porous film of the present invention, a coating liquid containing the inorganic particles, the resin binder and a dispersion medium is preferably used.

(分散媒)
塗工液に用いられる分散媒は無機粒子を適度に均一かつ安定に分散させ、また、樹脂バインダーが適度に均一かつ安定に溶解または分散可能な分散媒を用いることが好ましい。
このような分散媒としては、例えば、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、水、ジオキサン、アセトニトリル、炭素数1〜4のアルコール、グリコール類、グリセリン、乳酸エステル等が挙げられる。炭素数1〜4のアルコールとしては、炭素数1〜4の1価のアルコールが好ましく、メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコールから選ばれる1種以上がより好ましい。なお、本発明において分散媒として水を用いる場合、分散媒中の水の含有量は、塗工液の粘度安定性を向上させる観点から、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、90質量%以上がより更に好ましい。
これらの分散媒の中でもコスト面、環境負荷の点で水、又は水と炭素数1〜4のアルコールとの混合分散媒が好ましく、水と炭素数1〜4の1価のアルコールとの混合分散媒がより好ましく、水とイソプロピルアルコールとの混合分散媒が更に好ましい。
(Dispersion medium)
As the dispersion medium used in the coating liquid, it is preferable to use a dispersion medium in which the inorganic particles are dispersed in an appropriately uniform and stable manner and the resin binder can be dissolved or dispersed in an appropriately uniform and stable manner.
Examples of such a dispersion medium include N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, water, dioxane, acetonitrile, alcohol having 1 to 4 carbon atoms, glycols, glycerin, and lactic acid ester. Etc. As C1-C4 alcohol, C1-C4 monohydric alcohol is preferable, and 1 or more types chosen from methanol, ethanol, and isopropyl alcohol are more preferable. In the present invention, when water is used as the dispersion medium, the content of water in the dispersion medium is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more from the viewpoint of improving the viscosity stability of the coating liquid. 80 mass% or more is more preferable, and 90 mass% or more is still more preferable.
Among these dispersion media, water or a mixed dispersion medium of water and an alcohol having 1 to 4 carbon atoms is preferable in terms of cost and environmental load, and mixed dispersion of water and a monovalent alcohol having 1 to 4 carbon atoms. A medium is more preferable, and a mixed dispersion medium of water and isopropyl alcohol is more preferable.

(酸成分)
本発明における被覆層の形成に用いられる塗工液には、酸成分を含有していることが望ましい。当該酸成分は、本発明の積層多孔フィルムにおいては、酸そのものとして被覆層に残存していても良いし、被覆層中のアルカリ性不純物と反応して形成された塩として残存していても良い。
(Acid component)
It is desirable that the coating liquid used for forming the coating layer in the present invention contains an acid component. In the laminated porous film of the present invention, the acid component may remain in the coating layer as an acid itself, or may remain as a salt formed by reacting with an alkaline impurity in the coating layer.

前記酸成分は、25℃希薄水溶液下における第一酸解離定数(pKa1)が5以下であり、かつ第二酸解離定数(pKa2)が存在しないか又は7以上であることが好ましい。このような特性を有する酸成分の例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸等の低級1級カルボン酸;硝酸、亜硝酸等のニトロ酸;過塩素酸、次亜塩素酸等のハロゲンオキソ酸;塩酸、フッ化水素酸、臭化水素酸等のハロゲン化イオン;燐酸、サリチル酸、グリコール酸、乳酸、アスコルビン酸、エリソルビン酸等、が挙げられる。これらの中でも、少量添加でpHを下げられる点、入手の容易性、酸の安定性が高いという観点で、蟻酸、酢酸、硝酸、塩酸、燐酸が好ましい。 The acid component preferably has a first acid dissociation constant (pK a1 ) of 5 or less in a dilute aqueous solution at 25 ° C. and no second acid dissociation constant (pK a2 ) or 7 or more. Examples of acid components having such characteristics include lower primary carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and acrylic acid; nitro acids such as nitric acid and nitrous acid; and halogens such as perchloric acid and hypochlorous acid. Oxo acids; Halogenated ions such as hydrochloric acid, hydrofluoric acid, hydrobromic acid; phosphoric acid, salicylic acid, glycolic acid, lactic acid, ascorbic acid, erythorbic acid, and the like. Among these, formic acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid are preferable from the viewpoint that pH can be lowered by adding a small amount, availability, and acid stability are high.

前記塗工液には、前記酸成分を10〜10000質量ppm含有していることが好ましい。前記酸成分の含有量は100質量ppm以上、9000質量ppm以下であることがより好ましく、150質量ppm以上、8000質量ppm以下であることが更に好ましい。
含有量が10質量ppm以上であれば、アルミナの凝集を抑え、被覆層の形成に用いられる塗工液のポットライフを向上することができ、均一性に優れた塗膜が得られる。また、含有量が10000質量ppm以下であれば、非水電解液二次電池の性能に悪影響を与えない。
The coating liquid preferably contains 10 to 10,000 ppm by mass of the acid component. As for content of the said acid component, it is more preferable that they are 100 mass ppm or more and 9000 mass ppm or less, and it is still more preferable that they are 150 mass ppm or more and 8000 mass ppm or less.
If content is 10 mass ppm or more, the aggregation of an alumina can be suppressed, the pot life of the coating liquid used for formation of a coating layer can be improved, and the coating film excellent in uniformity will be obtained. Moreover, if content is 10,000 mass ppm or less, it will not have a bad influence on the performance of a nonaqueous electrolyte secondary battery.

塗工液を用いた被覆層の形成方法では、前述した塗工液が用いられる。塗工液を製造するに当っては、無機粒子を分散媒に均一に分散させる必要があり、無機粒子を分散媒に分散させる方法としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、遊星ボールミル、振動ボールミル、サンドミル、コロイドミル、アトライター、ロールミル、高速インペラー分散、ディスパーザー、ホモジナイザー、高速衝撃ミル、超音波分散、撹拌羽根等による機械撹拌法等を用いることにより、無機粒子を分散媒に均一に分散させることができる。なお、前記無機粒子を分散させる際に前記樹脂バインダーを同時に溶解又は分散させてもよい。   In the method for forming a coating layer using a coating solution, the coating solution described above is used. In producing the coating liquid, it is necessary to uniformly disperse the inorganic particles in the dispersion medium. Examples of the method for dispersing the inorganic particles in the dispersion medium include a ball mill, a bead mill, a planetary ball mill, a vibrating ball mill, and a sand mill. , Colloid mill, attritor, roll mill, high-speed impeller dispersion, disperser, homogenizer, high-speed impact mill, ultrasonic dispersion, mechanical stirring method using stirring blades, etc. to uniformly disperse inorganic particles in the dispersion medium Can do. The resin binder may be dissolved or dispersed at the same time when the inorganic particles are dispersed.

前記無機粒子及び前記樹脂バインダーを分散媒に分散させて塗工液を製造する際、その塗工液の懸濁安定性を向上させ、塗工液の粘性を最適化するために、分散助剤、安定剤、増粘剤等をその前後で添加してもよい。   In order to improve the suspension stability of the coating liquid and optimize the viscosity of the coating liquid when producing the coating liquid by dispersing the inorganic particles and the resin binder in a dispersion medium, a dispersion aid is used. Stabilizers, thickeners and the like may be added before and after that.

ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの表面に、塗工液を塗布する工程としては、無孔膜状のフィルムの押出成形の後、延伸前であってもよいし、縦延伸工程の後であってもよいし、横延伸工程の後であってもよいが、より均一な被覆層を形成する観点から横延伸工程の後に塗布することが特に好ましい。   The step of applying the coating liquid to the surface of the polyolefin resin porous film may be after extrusion of the nonporous film-like film and before stretching or after the longitudinal stretching step. However, it may be after the transverse stretching step, but is preferably applied after the transverse stretching step from the viewpoint of forming a more uniform coating layer.

(塗工液を用いた被覆層の形成方法)
被覆層は、無機粒子、樹脂バインダー、分散媒、及び必要に応じて用いられる酸成分を含有する塗工液を前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルム上に塗布し、次いで、分散媒を除去することにより形成されてなるものである。
前記塗布工程における塗布方式としては、必要とする層厚や塗布面積を実現できる方式であれば特に限定されない。このような塗布方法としては、例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法、等が挙げられる。また、また、前記塗工液は、その用途に照らし、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの片面だけに塗布されてもよいし、両面に塗布されてもよい。
(Method of forming a coating layer using a coating solution)
The coating layer is formed by applying a coating liquid containing inorganic particles, a resin binder, a dispersion medium, and an acid component used as necessary on the polyolefin resin porous film, and then removing the dispersion medium. It has been made.
The application method in the application step is not particularly limited as long as the required layer thickness and application area can be realized. Examples of such coating methods include gravure coater method, small diameter gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, dip coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, rod Examples include a coater method, a squeeze coater method, a cast coater method, a die coater method, a screen printing method, and a spray coating method. Moreover, the said coating liquid may be apply | coated only to the single side | surface of a polyolefin resin porous film in light of the use, and may be applied to both surfaces.

ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの表面に、塗工液を塗布した後は、塗布された塗工液中の分散媒を除去することにより、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの表面に被覆層を形成することができる。塗工液中の分散媒を除去する方法としては、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムに悪影響を及ぼさない方法であれば、特に限定することなく採用することができ、例えば、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムを固定しながらその融点以下の温度にて乾燥する方法、低温で減圧乾燥する方法、前記樹脂バインダーに対する貧溶媒に浸漬して樹脂バインダーを凝固させると同時に分散媒を抽出する方法などが挙げられる。   After the coating liquid is applied to the surface of the polyolefin resin porous film, a coating layer can be formed on the surface of the polyolefin resin porous film by removing the dispersion medium in the applied coating liquid. . As a method for removing the dispersion medium in the coating liquid, any method that does not adversely affect the polyolefin resin porous film can be adopted without any particular limitation. For example, the polyolefin resin porous film is fixed. Examples thereof include a method of drying at a temperature below the melting point, a method of drying under reduced pressure at a low temperature, a method of immersing in a poor solvent for the resin binder to solidify the resin binder and simultaneously extracting the dispersion medium.

<積層多孔フィルムの形状及び物性>
(厚み)
本発明の積層多孔フィルムの厚みは5〜100μmが好ましい。より好ましくは8〜50μm、更に好ましくは10〜30μmである。厚みが5μm以上であれば、非水電解液二次電池用セパレータとして使用する場合、実質的に必要な電気絶縁性を得ることができ、例えば電極の突起部分に大きな力がかかった場合でも、非水電解液二次電池用セパレータを突き破って短絡しにくく安全性に優れる。また、厚みが100μm以下であれば、積層多孔フィルムの電気抵抗を小さくすることができるので、電池の性能を十分に確保することができる。
<Shape and physical properties of laminated porous film>
(Thickness)
The thickness of the laminated porous film of the present invention is preferably 5 to 100 μm. More preferably, it is 8-50 micrometers, More preferably, it is 10-30 micrometers. If the thickness is 5 μm or more, when used as a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, substantially necessary electrical insulation can be obtained, for example, even when a large force is applied to the protruding portion of the electrode, It breaks through the separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries and is not easily short-circuited, resulting in excellent safety. Moreover, since the electrical resistance of a laminated porous film can be made small if thickness is 100 micrometers or less, the performance of a battery can fully be ensured.

また、被覆層の厚みは、耐熱性の観点から、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、更に好ましくは2μm以上、特に好ましくは3μm以上である。一方で上限としては、連通性の観点から、好ましくは90μm以下、より好ましくは50μm以下、更に好ましくは30μm以下、特に好ましくは10μm以下である。   The thickness of the coating layer is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, still more preferably 2 μm or more, and particularly preferably 3 μm or more from the viewpoint of heat resistance. On the other hand, the upper limit is preferably 90 μm or less, more preferably 50 μm or less, still more preferably 30 μm or less, and particularly preferably 10 μm or less from the viewpoint of communication.

(空孔率)
本発明の積層多孔フィルムにおいて、空孔率は30%以上が好ましく、35%以上がより好ましく、40%以上が更に好ましい。空孔率が30%以上であれば、連通性を確保し透気特性に優れた積層多孔フィルムとすることができる。
一方、上限については70%以下が好ましく、65%以下がより好ましく、60%以下が更に好ましい。空孔率が70%以下であれば、積層多孔フィルムの強度を十分に保持することができ、ハンドリングの観点からも好ましい。
(Porosity)
In the laminated porous film of the present invention, the porosity is preferably 30% or more, more preferably 35% or more, and further preferably 40% or more. If the porosity is 30% or more, it is possible to obtain a laminated porous film that ensures communication and has excellent air permeability.
On the other hand, the upper limit is preferably 70% or less, more preferably 65% or less, and still more preferably 60% or less. If the porosity is 70% or less, the strength of the laminated porous film can be sufficiently maintained, which is preferable from the viewpoint of handling.

(透気度)
本発明の積層多孔フィルムの透気度は1000秒/100mL以下が好ましく、10〜800秒/100mLがより好ましく、50〜500秒/100mLが更に好ましい。透気度が1000秒/100mL以下であれば、積層多孔フィルムに連通性があることを示し、優れた透気性能を示すことができるため好ましい。
透気度はフィルム厚み方向の空気の通り抜け易さを表し、具体的には100mLの空気が当該フィルムを通過するのに必要な時間で表現されている。そのため、数値が小さい方が通り抜け易く、数値が大きい方が通り抜け難いことを意味する。すなわち、その数値が小さい方がフィルムの厚み方向の連通性が良いことを意味し、その数値が大きい方がフィルム厚み方向の連通性が悪いことを意味する。連通性とはフィルム厚み方向の孔のつながり度合いである。本発明の積層多孔フィルムの透気度が低ければ様々な用途に使用することができる。例えば非水電解液二次電池用セパレータとして使用する場合、透気度が低いということはリチウムイオンの移動が容易であることを意味し、電池性能に優れるため好ましい。
(Air permeability)
The air permeability of the laminated porous film of the present invention is preferably 1000 seconds / 100 mL or less, more preferably 10 to 800 seconds / 100 mL, still more preferably 50 to 500 seconds / 100 mL. An air permeability of 1000 seconds / 100 mL or less is preferable because the laminated porous film can be communicated and can exhibit excellent air permeability.
The air permeability represents the ease of passage of air in the film thickness direction, and is specifically expressed as the time required for 100 mL of air to pass through the film. Therefore, it means that the smaller the numerical value is, the easier it is to pass through, and the higher numerical value is, the more difficult it is to pass. That is, a smaller value means better communication in the thickness direction of the film, and a larger value means poor communication in the film thickness direction. Communication is the degree of connection of holes in the film thickness direction. If the air permeability of the laminated porous film of the present invention is low, it can be used for various applications. For example, when used as a separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery, a low air permeability means that lithium ions can be easily transferred, which is preferable because battery performance is excellent.

本発明の積層多孔フィルムは、電池用セパレータとして使用時において、SD特性を有することが好ましい。具体的には、135℃で5秒間加熱後の透気度は10000秒/100mL以上であることが好ましく、より好ましくは25000秒/100mL以上、さらに好ましくは50000秒/100mL以上である。135℃で5秒間加熱後の透気度が10000秒/100mL以上とすることで、異常発熱時において空孔が速やかに閉塞し、電流が遮断されるため、電池の破裂等のトラブルを回避することができる。   The laminated porous film of the present invention preferably has SD characteristics when used as a battery separator. Specifically, the air permeability after heating at 135 ° C. for 5 seconds is preferably 10,000 seconds / 100 mL or more, more preferably 25000 seconds / 100 mL or more, and further preferably 50000 seconds / 100 mL or more. By setting the air permeability after heating at 135 ° C for 5 seconds to 10000 seconds / 100 mL or more, the holes are quickly closed and the current is interrupted during abnormal heat generation, thus avoiding problems such as battery rupture. be able to.

(収縮率)
本発明の積層多孔フィルムの130℃における収縮率は、縦方向と横方向のいずれにおいても10%未満が好ましく、9%未満がより好ましく、8%未満であることが更に好ましい。前記130℃における収縮率が10%未満であれば、SD温度を超えて異常発熱した際においても、寸法安定性がよく、耐熱性を有することを示唆しており、破膜を防ぎ、内部短絡温度を向上することができる。下限としては特に限定しないが、0%以上がより好ましい。
積層多孔フィルムの収縮率は、後述の実施例に記載の方法で測定される。
(Shrinkage factor)
The shrinkage rate at 130 ° C. of the laminated porous film of the present invention is preferably less than 10%, more preferably less than 9%, and even more preferably less than 8% in both the longitudinal direction and the transverse direction. If the shrinkage rate at 130 ° C. is less than 10%, even when abnormal heat is generated exceeding the SD temperature, it is suggested that the dimensional stability is good and the heat resistance is maintained, and the film breakage is prevented and the internal short circuit is prevented. The temperature can be improved. Although it does not specifically limit as a minimum, 0% or more is more preferable.
The shrinkage rate of the laminated porous film is measured by the method described in Examples described later.

(密着性)
本発明の積層多孔フィルムは、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムと被覆層の密着性に優れている。被覆層の密着性は後述の実施例に記載の方法で測定される引き剥がし強度で評価することができ、引き剥がし強度が大きいほど平滑性に優れたフィルムとなる。
引き剥がし強度は3.5N/18mm以上であることがフィルムの搬送トラブルや外観不良を軽減できるという点で好ましく、3.7N/18mm以上であることがさらに好ましい。上限については、特に制限は無く20N/18mm以下であることが理想であるが、現実的には10N/18mm以下であることが好ましい。
(Adhesion)
The laminated porous film of the present invention is excellent in the adhesion between the polyolefin resin porous film and the coating layer. The adhesiveness of the coating layer can be evaluated by the peel strength measured by the method described in the examples below, and the higher the peel strength, the better the film.
The peel strength is preferably 3.5 N / 18 mm or more from the viewpoint of reducing film transportation troubles and appearance defects, and more preferably 3.7 N / 18 mm or more. The upper limit is not particularly limited and is ideally 20 N / 18 mm or less, but practically, it is preferably 10 N / 18 mm or less.

[非水電解液二次電池]
続いて、本発明の前記積層多孔フィルムを非水電解液二次電池用セパレータとして収容している非水電解液二次電池について、図1を参照して説明する。
正極板21、負極板22の両極は電池用セパレータ10を介して互いに重なるようにして渦巻き状に捲回し、巻き止めテープで外側を止めて捲回体とする。
前記捲回工程について詳しく説明する。電池用セパレータの片端をピンのスリット部の間に通し、ピンを少しだけ回転させて電池用セパレータの一端をピンに巻きつけておく。この時、ピンの表面と電池用セパレータの被覆層とが接触している。その後、電池用セパレータを間に挟むようにして正極と負極を配置し、捲回機によってピンを回転させて、正負極と電池用セパレータを捲回する。捲回後、ピンは捲回物から引き抜かれる。
[Nonaqueous electrolyte secondary battery]
Next, a nonaqueous electrolyte secondary battery containing the laminated porous film of the present invention as a separator for a nonaqueous electrolyte secondary battery will be described with reference to FIG.
Both electrodes of the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 22 are wound in a spiral shape so as to overlap each other via the battery separator 10, and the outside is stopped with a winding tape to form a wound body.
The winding process will be described in detail. One end of the battery separator is passed between the slit portions of the pin, and the pin is slightly rotated to wind one end of the battery separator around the pin. At this time, the surface of the pin is in contact with the coating layer of the battery separator. Thereafter, the positive electrode and the negative electrode are arranged so as to sandwich the battery separator, and the pins are rotated by a winding machine to wind the positive and negative electrodes and the battery separator. After winding, the pin is pulled out of the wound object.

前記正極板21、電池用セパレータ10および負極板22を一体的に巻き付けた捲回体を有底円筒状の電池ケース内に収容し、正極および負極のリード体24、25と溶接する。ついで、前記電解質を電池缶内に注入し、電池用セパレータ10などに十分に電解質が浸透した後、電池缶の開口周縁にガスケット26を介して正極蓋27を封口し、予備充電、エージングを行い、筒型の非水電解液二次電池を作製する。   A wound body in which the positive electrode plate 21, the battery separator 10 and the negative electrode plate 22 are integrally wound is housed in a bottomed cylindrical battery case and welded to the positive and negative electrode lead bodies 24 and 25. Next, the electrolyte is injected into the battery can, and after the electrolyte has sufficiently penetrated into the battery separator 10 or the like, the positive electrode lid 27 is sealed around the opening periphery of the battery can via the gasket 26, and precharging and aging are performed. A cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery is produced.

電解液としては、リチウム塩を電解液とし、これを有機溶媒に溶解した電解液が用いられる。有機溶媒としては特に限定されるものではないが、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ジメチルカーボネート、プロピオン酸メチルもしくは酢酸ブチルなどのエステル類、アセトニトリル等のニトリル類、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジメトキシメタン、ジメトキシプロパン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランもしくは4−メチル−1,3−ジオキソランなどのエーテル類、またはスルホランなどが挙げられ、これらを単独でまたは二種類以上を混合して用いることができる。なかでも、エチレンカーボネート1質量部に対してメチルエチルカーボネートを2質量部混合した溶媒中に六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を1.0mol/Lの割合で溶解した電解質が好ましい。 As the electrolytic solution, an electrolytic solution in which a lithium salt is used as an electrolytic solution and is dissolved in an organic solvent is used. The organic solvent is not particularly limited, but for example, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, esters such as dimethyl carbonate, methyl propionate or butyl acetate, and nitriles such as acetonitrile. 1,2-dimethoxyethane, 1,2-dimethoxymethane, dimethoxypropane, 1,3-dioxolane, ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran or 4-methyl-1,3-dioxolane, or sulfolane These may be used alone or in combination of two or more. Among them, an electrolyte obtained by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6) at a rate of 1.0 mol / L in a solvent obtained by mixing 2 parts by mass of methyl ethyl carbonate relative to ethylene carbonate 1 part by weight is preferred.

負極としてはアルカリ金属またはアルカリ金属を含む化合物をステンレス鋼製網などの集電材料と一体化させたものが用いられる。前記アルカリ金属としては、例えばリチウム、ナトリウムまたはカリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属を含む化合物としては、例えばアルカリ金属とアルミニウム、鉛、インジウム、カリウム、カドミウム、スズもしくはマグネシウムなどとの合金、さらにはアルカリ金属と炭素材料との化合物、低電位のアルカリ金属と金属酸化物もしくは硫化物との化合物などが挙げられる。負極に炭素材料を用いる場合、炭素材料としてはリチウムイオンをドープ、脱ドープできるものであればよく、例えば黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭などを用いることができる。   As the negative electrode, an alkali metal or a compound containing an alkali metal integrated with a current collecting material such as a stainless steel net is used. Examples of the alkali metal include lithium, sodium, and potassium. Examples of the compound containing an alkali metal include an alloy of an alkali metal and aluminum, lead, indium, potassium, cadmium, tin or magnesium, a compound of an alkali metal and a carbon material, a low potential alkali metal and a metal oxide, and the like. Or a compound with a sulfide or the like. When a carbon material is used for the negative electrode, the carbon material may be any material that can be doped and dedoped with lithium ions, such as graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, a fired body of an organic polymer compound, Mesocarbon microbeads, carbon fibers, activated carbon and the like can be used.

正極としては、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムマンガン酸化物、二酸化マンガン、五酸化バナジウムもしくはクロム酸化物などの金属酸化物、二硫化モリブデンなどの金属硫化物などが活物質として用いられ、これらの正極活物質に導電助剤やポリテトラフルオロエチレンなどの結着剤などを適宜添加した合剤を、ステンレス鋼製網などの集電材料を芯材として成形体に仕上げたものが用いられる。   As the positive electrode, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese oxide, manganese dioxide, metal oxide such as vanadium pentoxide or chromium oxide, metal sulfide such as molybdenum disulfide, etc. are used as active materials. , These positive electrode active materials are combined with conductive additives and binders such as polytetrafluoroethylene as appropriate, and finished with a current collector material such as a stainless steel mesh as a core material. It is done.

以下に実施例および比較例を示し、本発明の積層多孔フィルムについて更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、積層多孔フィルムの長手方向を「縦方向」、長手方向に対して垂直方向を「横方向」と称する。   Examples and Comparative Examples are shown below, and the laminated porous film of the present invention will be described in more detail. However, the present invention is not limited to these. The longitudinal direction of the laminated porous film is referred to as “longitudinal direction”, and the direction perpendicular to the longitudinal direction is referred to as “lateral direction”.

<評価方法>
(1)樹脂バインダーの重量平均分子量
ポリビニルアルコールについては、JIS K6726(1994年)に基づき平均重合度を測定・算出した。
カルボキシメチルセルロースナトリウムについては、0.1N規定のNaCl水溶液を溶媒とするウベローデ粘度計により極限粘度[η]を求め、下式により平均重合度を算出した。
平均重合度 = η /(16.6 × Km) Km:エーテル化度
この平均重合度を用いて、下記換算式により重量平均分子量を算出した。
重量平均分子量 = 平均重合度 × 繰返し単位の分子量
<Evaluation method>
(1) Weight average molecular weight of resin binder For polyvinyl alcohol, the average degree of polymerization was measured and calculated based on JIS K6726 (1994).
For sodium carboxymethylcellulose, the intrinsic viscosity [η] was determined by an Ubbelohde viscometer using a 0.1 N normal NaCl aqueous solution as a solvent, and the average degree of polymerization was calculated by the following equation.
Average degree of polymerization = η / (16.6 × Km) Km: Degree of etherification Using this average degree of polymerization, the weight average molecular weight was calculated by the following conversion formula.
Weight average molecular weight = Average degree of polymerization × Molecular weight of repeating unit

(2)積層多孔フィルムの総厚み
積層多孔フィルムの総厚みは、1/1000mmのダイアルゲージにて、積層多孔フィルムの面内を不特定に5ヶ所測定し、その平均値として算出した。
(2) Total Thickness of Laminated Porous Film The total thickness of the laminated porous film was calculated as an average value of five in-plane measurements of the laminated porous film with a 1/1000 mm dial gauge.

(3)被覆層の厚み
被覆層の厚みは、被覆層形成後の積層多孔フィルムの総厚みと、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの厚みとの差として算出した。
(3) Coating Layer Thickness The coating layer thickness was calculated as the difference between the total thickness of the laminated porous film after the coating layer was formed and the polyolefin resin porous film thickness.

(4)透気度(ガーレ値)
透気度は、JIS P8117(2009年)に準拠して測定した。
(4) Air permeability (Gurley value)
The air permeability was measured according to JIS P8117 (2009).

(5)130℃における収縮率
まず、実施例及び比較例で作製した積層多孔フィルムを長さ150mm×幅10mmのサイズに切り出し、長さ方向に100mmの間隔で2点印を入れてサンプルを作製した。次いで、130℃に設定したオーブン(タバイエスペック株式会社製「タバイギヤオーブンGPH200」)に当該サンプルを入れ、1時間静置した。当該サンプルをオーブンから取り出して冷却した後、長さを測定し、以下の式にて収縮率を算出した。
収縮率(%)={(100−加熱後の長さ)/100}×100
以上の測定は、積層多孔フィルムの縦方向、横方向についてそれぞれ行った。
(5) Shrinkage at 130 ° C. First, the laminated porous films prepared in Examples and Comparative Examples were cut into a size of 150 mm in length × 10 mm in width, and a sample was prepared by placing two dots at 100 mm intervals in the length direction. did. Next, the sample was placed in an oven set at 130 ° C. (“Tabai Gear Oven GPH200” manufactured by Tabai Espec Co., Ltd.) and allowed to stand for 1 hour. After the sample was taken out of the oven and cooled, the length was measured, and the shrinkage was calculated by the following formula.
Shrinkage rate (%) = {(100−length after heating) / 100} × 100
The above measurements were performed for the longitudinal direction and the lateral direction of the laminated porous film, respectively.

(6)耐熱性
耐熱性は、以下の評価基準において評価した。
○:130℃、1時間における収縮率が、縦方向と横方向いずれも3%未満の場合。
×:130℃、1時間における収縮率が、縦方向と横方向いずれか3%以上の場合。
(6) Heat resistance Heat resistance was evaluated according to the following evaluation criteria.
◯: When the shrinkage rate at 130 ° C. for 1 hour is less than 3% in both the vertical and horizontal directions.
X: When the shrinkage rate at 130 ° C. for 1 hour is 3% or more in either the vertical direction or the horizontal direction.

(7)引き剥がし強度(密着性)
作製した積層多孔フィルムについて、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムと被覆層との引き剥がし強度をJIS Z0237(2009年)に準拠して測定した。
まず、積層多孔フィルムを横50mm×縦150mmに切り出してサンプルとし、当該サンプルの縦方向にテープ42(図2)として、セロハンテープ(ニチバン株式会社製、JIS Z1522、幅:18mm)を貼付け、該セロハンテープの粘着面とは反対側の面同士が重なるように180°に折り返し、該サンプルから25mm剥がした。
次に、引張試験機(株式会社インテスコ製、インテスコIM−20ST)の下部チャックに剥がした部分のサンプルの片端を固定し、上部チャックに該セロハンテープを固定し、試験速度300mm/分にて引き剥がし強度を測定した(図2)。測定後、最初の25mmの長さの測定値は無視し、試験片から引き剥がされた50mmの長さの引き剥がし強度測定値を平均し、引き剥がし強度とした。この数値が大きいほど、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムと被覆層との密着性が高いことを示す。
(7) Peel strength (adhesion)
About the produced laminated porous film, the peel strength between the polyolefin resin porous film and the coating layer was measured according to JIS Z0237 (2009).
First, the laminated porous film is cut into a width of 50 mm and a length of 150 mm to form a sample, and a cellophane tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd., JIS Z1522, width: 18 mm) is attached as the tape 42 (FIG. 2) in the vertical direction of the sample. The cellophane tape was folded back at 180 ° so that the surfaces opposite to the adhesive surface overlapped, and the sample was peeled off by 25 mm.
Next, fix one end of the peeled portion of the sample to the lower chuck of a tensile tester (manufactured by Intesco Corporation, Intesco IM-20ST), fix the cellophane tape to the upper chuck, and pull at a test speed of 300 mm / min. The peel strength was measured (FIG. 2). After the measurement, the first measurement value of 25 mm length was ignored, and the 50 mm length peel strength measurement value peeled off from the test piece was averaged to give the peel strength. It shows that the adhesiveness of a polyolefin resin porous film and a coating layer is so high that this figure is large.

<実施例・比較例>
(ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの作製)
ポリプロピレン系樹脂(日本ポリプロ株式会社製「ノバテックPP FY6HA」、密度:0.90g/cm、MFR:2.4g/10分)と、β晶核剤として、3,9−ビス[4−(N−シクロヘキシルカルバモイル)フェニル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンを準備した。このポリプロピレン系樹脂100質量部に対して、β晶核剤を0.2質量部の割合で各原材料をブレンドし、東芝機械株式会社製の同方向二軸押出機(口径:40mmφ、L/D:32)に投入し、設定温度300℃で溶融混合後、水槽にてストランドを冷却固化し、ペレタイザーにてストランドをカットし、原料ペレットを作製した。
<Examples and comparative examples>
(Preparation of polyolefin resin porous film)
Polypropylene resin (“Novatec PP FY6HA” manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., density: 0.90 g / cm 3 , MFR: 2.4 g / 10 min) and 3,9-bis [4- ( N-cyclohexylcarbamoyl) phenyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane was prepared. Each raw material is blended at a ratio of 0.2 part by mass of β-crystal nucleating agent with respect to 100 parts by mass of this polypropylene resin, and the same direction twin screw extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. (caliber: 40 mmφ, L / D : 32), melted and mixed at a set temperature of 300 ° C., cooled and solidified the strands in a water tank, cut the strands with a pelletizer, and produced raw material pellets.

前記の原料ペレットを再度押出機に投入して溶融し、Tダイより押出し、127℃のキャスティングロールで冷却固化させて膜状物を作製した。
前記膜状物を、縦延伸機を用いて105℃で縦方向に4.6倍延伸し、その後、横延伸機にて150℃で横方向に2倍延伸後、153℃で熱固定/弛緩処理を行った。続いて弛緩処理を行い、更にVETAPHONE社製ジェネレータCP1を使用し、出力0.4kW・速度10m/minでコロナ表面処理を施すことで、厚み20μmのポリオレフィン系樹脂多孔フィルムを得た。
The raw material pellets were again put into an extruder, melted, extruded from a T die, and cooled and solidified with a 127 ° C. casting roll to produce a film-like material.
The film-like material was stretched 4.6 times in the longitudinal direction at 105 ° C. using a longitudinal stretching machine, then stretched twice in the transverse direction at 150 ° C. with a transverse stretching machine, and then heat-set / relaxed at 153 ° C. Processed. Subsequently, relaxation treatment was performed, and further, a generator CP1 manufactured by VETAPHONE was used to perform corona surface treatment at an output of 0.4 kW and a speed of 10 m / min, thereby obtaining a polyolefin resin porous film having a thickness of 20 μm.

[実施例1]
アルミナ(日本軽金属社製「LS−410」、比表面積:7.3m/g、平均粒径:0.5μm)52.6質量部、イソプロピルアルコール5.3質量部、イオン交換水42.1質量部を混合し、ビーズミル処理を行ない、アルミナスラリーを得た。使用したビーズミルの条件は下記のとおりであった。
装置 :アイメックス株式会社製「NVM−1.5」
ビーズ:直径0.5mmジルコニア製 充填率85%
周速 :10m/sec
吐出量:350mL/min
得られたアルミナスラリーを1週間静置したのち、アルミナスラリー61.8質量部、5質量%ポリビニルアルコール(日本酢ビ・ポバール株式会社製「JC−40」、平均重合度:4000、重量平均分子量:17万6000)水溶液9.9質量部、イオン交換水28.3質量部を混合し、全量に対し、170質量ppmとなるよう塩酸を加えることで、固形分濃度33質量%の塗工液を得た。
得られた塗工液を、前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムのコロナ処理面に#12番手のバーコーターを用いて塗布した後、60℃の乾燥炉にて2分間乾燥させた。得られた積層多孔フィルムの物性評価を行った。その結果を表1に示す。
[Example 1]
Alumina (“LS-410” manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd., specific surface area: 7.3 m 2 / g, average particle diameter: 0.5 μm) 52.6 parts by mass, 5.3 parts by mass of isopropyl alcohol, 42.1 ion-exchanged water Mass parts were mixed and subjected to bead mill treatment to obtain an alumina slurry. The conditions of the used bead mill were as follows.
Apparatus: “NVM-1.5” manufactured by Imex Corporation
Beads: Diameter 0.5mm Made of zirconia Filling rate 85%
Peripheral speed: 10m / sec
Discharge rate: 350mL / min
After the obtained alumina slurry was allowed to stand for 1 week, 61.8 parts by mass of the alumina slurry, 5% by weight polyvinyl alcohol (“JC-40” manufactured by Nihon Acetate / Poval Co., Ltd., average degree of polymerization: 4000, weight average molecular weight) : 176,000) 9.9 parts by mass of an aqueous solution and 28.3 parts by mass of ion-exchanged water were mixed, and hydrochloric acid was added to a total mass of 170 mass ppm, whereby a coating solution with a solid content concentration of 33 mass% was added. Got.
The obtained coating solution was applied to the corona-treated surface of the polyolefin resin porous film using a # 12 number bar coater, and then dried in a drying furnace at 60 ° C. for 2 minutes. The physical property evaluation of the obtained laminated porous film was performed. The results are shown in Table 1.

[実施例2]
実施例1と同様にして得られたアルミナスラリーを1週間静置したのち、アルミナスラリー61.8質量部、5質量%カルボキシメチルセルロースナトリウム(ナカライテスク株式会社製、分子量:22万)水溶液9.9質量部、イオン交換水23.3質量部、イソプロピルアルコール5質量部を混合し、塗工液を得た。
得られた塗工液を、前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムのコロナ処理面に#12番手のバーコーターを用いて塗布した後、60℃の乾燥炉にて2分間乾燥させた。得られた積層多孔フィルムの物性評価を行い、その結果を表1に示す。
[Example 2]
The alumina slurry obtained in the same manner as in Example 1 was allowed to stand for 1 week, and then an aqueous solution 9.9 of 61.8 parts by mass of alumina slurry and 5% by mass of sodium carboxymethyl cellulose (manufactured by Nacalai Tesque, Inc., molecular weight: 220,000). Mass parts, 23.3 parts by mass of ion-exchanged water, and 5 parts by mass of isopropyl alcohol were mixed to obtain a coating solution.
The obtained coating solution was applied to the corona-treated surface of the polyolefin resin porous film using a # 12 number bar coater, and then dried in a drying furnace at 60 ° C. for 2 minutes. The physical properties of the obtained laminated porous film were evaluated, and the results are shown in Table 1.

[比較例1]
ポリビニルアルコールを平均重合度:2000、重量平均分子量:8万8000のもの(ナカライテスク株式会社製)に変更した以外は、実施例1と同様にし、積層多孔フィルムを得た。
得られた積層多孔フィルムの物性評価を行った。その結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A laminated porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol was changed to one having an average degree of polymerization of 2000 and a weight average molecular weight of 88,000 (manufactured by Nacalai Tesque).
The physical property evaluation of the obtained laminated porous film was performed. The results are shown in Table 1.

[比較例2]
ポリビニルアルコールを平均重合度:200、重量平均分子量:8800のもの(日本酢ビ・ポバール株式会社製「JMR−10HH」)に変更した以外は、実施例1と同様にし、積層多孔フィルムを得た。
得られた積層多孔フィルムの物性評価を行った。その結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A laminated porous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that polyvinyl alcohol was changed to one having an average degree of polymerization of 200 and a weight average molecular weight of 8800 ("JMR-10HH" manufactured by Nippon Vinegar Poval Co., Ltd.). .
The physical property evaluation of the obtained laminated porous film was performed. The results are shown in Table 1.

[比較例3]
カルボキシメチルセルロースナトリウムを重量平均分子量が6万9000のもの(日本製紙ケミカル株式会社製「サンローズ F01MC」)に変更した以外は、実施例2と同様にし、積層多孔フィルムを得た。
得られた積層多孔フィルムの物性評価を行い、その結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
A laminated porous film was obtained in the same manner as in Example 2 except that sodium carboxymethylcellulose was changed to one having a weight average molecular weight of 69,000 (“Sunrose F01MC” manufactured by Nippon Paper Chemical Co., Ltd.).
The physical properties of the obtained laminated porous film were evaluated, and the results are shown in Table 1.

[比較例4]
前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの物性評価を行い、その結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
The physical properties of the polyolefin resin porous film were evaluated, and the results are shown in Table 1.

表1より明らかである通り、実施例で得た積層多孔フィルムはポリオレフィン系樹脂多孔フィルムと被覆層の引き剥がし強度が大きく、密着性が高いものであった。
一方、比較例1〜3で得た積層多孔フィルムは、ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムと被覆層の引き剥がし強度が低く、密着性の低いものであった。
比較例4のポリオレフィン系樹脂多孔フィルムは、被覆層が積層されていなかったため、耐熱性が不十分であった。
As is clear from Table 1, the laminated porous film obtained in the examples had a high peel strength between the polyolefin resin porous film and the coating layer, and had high adhesion.
On the other hand, the laminated porous films obtained in Comparative Examples 1 to 3 were low in peel strength between the polyolefin resin porous film and the coating layer and low in adhesion.
The polyolefin resin porous film of Comparative Example 4 had insufficient heat resistance because the coating layer was not laminated.

本発明の積層多孔フィルムは、透気特性が要求される種々の用途に応用することができる。具体的には、リチウムイオン二次電池用セパレータ;使い捨て紙オムツ、生理用品等の体液吸収用パットもしくはベッドシーツ等の衛生材料;手術衣もしくは温湿布用基材等の医療用材料;ジャンパー、スポーツウエアもしくは雨着等の衣料用材料;壁紙、屋根防水材、断熱材、吸音材等の建築用材料;乾燥剤;防湿剤;脱酸素剤;使い捨てカイロ;鮮度保持包装もしくは食品包装等の包装材料等の資材として極めて好適に利用できる。   The laminated porous film of the present invention can be applied to various uses that require air permeability. Specifically, separators for lithium ion secondary batteries; sanitary materials such as disposable paper diapers and sanitary pads for absorbing body fluids or bed sheets; medical materials such as surgical clothing or base materials for hot compresses; jumpers, sports Materials for clothing such as clothes or rainwear; Building materials such as wallpaper, roof waterproofing materials, heat insulating materials, sound absorbing materials; desiccants; moisture-proofing agents; oxygen scavengers; disposable warmers; packaging materials such as freshness-keeping packaging or food packaging It can be used very suitably as a material such as.

10 非水電解液二次電池用セパレータ
20 二次電池
21 正極板
22 負極板
24 正極リード体
25 負極リード体
26 ガスケット
27 正極蓋
41 サンプル
42 テープ
43 滑り止め
44 上部チャック
45 下部チャック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Separator for nonaqueous electrolyte secondary battery 20 Secondary battery 21 Positive electrode plate 22 Negative electrode plate 24 Positive electrode lead body 25 Negative electrode lead body 26 Gasket 27 Positive electrode cover 41 Sample 42 Tape 43 Non-slip 44 Upper chuck 45 Lower chuck

Claims (8)

ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムの少なくとも片面に、無機粒子及び樹脂バインダーを含有する被覆層を有する積層多孔フィルムであって、前記樹脂バインダーが重量平均分子量11万以上、50万以下の水溶性樹脂であることを特徴とする積層多孔フィルム。   A laminated porous film having a coating layer containing inorganic particles and a resin binder on at least one surface of a polyolefin resin porous film, wherein the resin binder is a water-soluble resin having a weight average molecular weight of 110,000 or more and 500,000 or less. A laminated porous film characterized by 前記被覆層において、前記無機粒子と前記樹脂バインダーとの合計量に対する無機粒子の含有率が、80〜99.9質量%である、請求項1に記載の積層多孔フィルム。   2. The laminated porous film according to claim 1, wherein in the coating layer, the content of the inorganic particles with respect to the total amount of the inorganic particles and the resin binder is 80 to 99.9% by mass. 前記無機粒子がアルミナを含んでなる、請求項1又は2に記載の積層多孔フィルム。   The laminated porous film according to claim 1 or 2, wherein the inorganic particles comprise alumina. 前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルムに用いられるポリオレフィン系樹脂が、ポリプロピレン系樹脂である、請求項1〜3のいずれかに記載の積層多孔フィルム。   The laminated porous film according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyolefin resin used for the polyolefin resin porous film is a polypropylene resin. 前記被覆層が、無機粒子、樹脂バインダー及び分散媒を含有する塗工液を前記ポリオレフィン系樹脂多孔フィルム上に塗布し、次いで、分散媒を除去することにより形成されてなるものである、請求項1〜4のいずれかに記載の積層多孔フィルム。   The coating layer is formed by applying a coating liquid containing inorganic particles, a resin binder and a dispersion medium onto the polyolefin resin porous film, and then removing the dispersion medium. The laminated porous film according to any one of 1 to 4. 前記塗工液中の分散媒が、水を50質量%以上含有する、請求項5に記載の積層多孔フィルム。   The laminated porous film according to claim 5, wherein the dispersion medium in the coating liquid contains 50% by mass or more of water. 請求項1〜6のいずれかに記載の積層多孔フィルムを用いたことを特徴とする非水電解液二次電池用セパレータ。   A separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery using the laminated porous film according to claim 1. 請求項7に記載の非水電解液二次電池用セパレータを用いたことを特徴とする非水電解液二次電池。   A non-aqueous electrolyte secondary battery using the separator for a non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 7.
JP2014225508A 2014-11-05 2014-11-05 Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery Pending JP2016087944A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014225508A JP2016087944A (en) 2014-11-05 2014-11-05 Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014225508A JP2016087944A (en) 2014-11-05 2014-11-05 Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016087944A true JP2016087944A (en) 2016-05-23

Family

ID=56016986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014225508A Pending JP2016087944A (en) 2014-11-05 2014-11-05 Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016087944A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011094253A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd Aggregate for patterned paper, patterned paper using the same and method for producing them
JP2013046901A (en) * 2011-07-28 2013-03-07 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for manufacturing laminated porous film
JP2014002954A (en) * 2012-06-20 2014-01-09 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for manufacturing separator and nonaqueous electrolyte secondary battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011094253A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd Aggregate for patterned paper, patterned paper using the same and method for producing them
JP2013046901A (en) * 2011-07-28 2013-03-07 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for manufacturing laminated porous film
JP2014002954A (en) * 2012-06-20 2014-01-09 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for manufacturing separator and nonaqueous electrolyte secondary battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6432203B2 (en) Method for producing laminated porous film
JP5930032B2 (en) Multilayer porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5507766B2 (en) Method for producing laminated porous film
JP5344107B1 (en) Multilayer porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2011132533A1 (en) Laminated porous film, separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6161049B2 (en) Dispersion for forming coating layer of laminated porous film and method for producing laminated porous film
JP6652135B2 (en) Laminated porous film, separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, non-aqueous electrolyte secondary battery, and method for producing laminated porous film
JP6093636B2 (en) Multilayer porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6459694B2 (en) Multilayer porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5699212B2 (en) Porous film, battery separator, and battery
JP2014208780A (en) Method for preparing coating liquid, multilayer porous film, separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6002353B1 (en) Alumina slurry
JP6035387B2 (en) Laminated porous film, separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, non-aqueous electrolyte secondary battery, slurry, and coating solution
JP6027401B2 (en) Coating liquid, laminated porous film, non-aqueous electrolyte secondary battery separator, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6137523B2 (en) Method for producing laminated porous film, laminated porous film, separator for non-aqueous electrolyte secondary battery, and non-aqueous electrolyte secondary battery
JP6117493B2 (en) Multilayer porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2015151445A (en) Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6318919B2 (en) Laminated porous film, method for producing laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP5848193B2 (en) Multilayer porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2015201389A (en) Laminate porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery and nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6413676B2 (en) Method for producing laminated porous film
JP2016087944A (en) Laminated porous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20170515

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170802

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180424

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181016