JP2016141786A - ポリプロピレン系樹脂多孔体、並びに、それを用いた電子部材用セパレータ及び電子部材 - Google Patents
ポリプロピレン系樹脂多孔体、並びに、それを用いた電子部材用セパレータ及び電子部材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016141786A JP2016141786A JP2015020862A JP2015020862A JP2016141786A JP 2016141786 A JP2016141786 A JP 2016141786A JP 2015020862 A JP2015020862 A JP 2015020862A JP 2015020862 A JP2015020862 A JP 2015020862A JP 2016141786 A JP2016141786 A JP 2016141786A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous
- mass
- styrene
- resin
- thermoplastic elastomer
- 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
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明はまた、このポリプロピレン系樹脂多孔体を用いた電子部材用セパレータ及び電子部材に関する。
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、リチウムイオン二次電池の用途が広がっている。
すなわち、特許文献2、3に開示されている多孔性フィルムは、湿式法を前提とした技術であり、溶媒抽出により、多孔構造形成が形成される。
[1] ポリプロピレン系樹脂(A)を主成分とし、重量平均分子量Mwが100,000以上のスチレン系熱可塑性エラストマー(B)を1質量%以上45質量%以下含有する樹脂組成物からなる多孔層を少なくとも一層有し、当該多孔層は少なくとも一軸方向に延伸されることにより多孔化された層であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂多孔体。
[2] 前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の、温度230℃、荷重2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)が2.0g/10分以下であることを特徴とする[1]に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
[3] 前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)のスチレン含有量が1質量%以上55質量%以下であることを特徴とする[1]又は[2]に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
[4] 結晶核剤(C)をさらに含有することを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
[5] 前記結晶核剤(C)の含有量が前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対し、0.001〜5.0質量部であることを特徴とする[4]に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
[6] 突き刺し強度が厚み25μm当たり、100gf以上、400gf未満であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
[7] [1]〜[6]のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体を用いてなる電子部材用セパレータ。
[8] [7]に記載の電子部材用セパレータが組み込まれている電子部材。
[9] [7]に記載の電子部材用セパレータが組み込まれているキャパシタ。
[10] [7]に記載の電子部材用セパレータが組み込まれている電池。
[11] [7]に記載の電子部材用セパレータが組み込まれているコンデンサ。
本多孔体を構成する樹脂組成物は、ポリプロピレン系樹脂(A)を主成分とすることが重要である。ここで主成分とは、本多孔体を構成する樹脂組成物において最も多い質量比率を占める成分であることをいい、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましい。
一方、MFRが15g/10分以下とすることで、多孔性フィルムの強度を十分に有することができる。なお、MFRはJIS K7210に準拠して温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定している。
本多孔体を構成する樹脂組成物は、重量平均分子量Mwが100,000以上のスチレン系熱可塑性エラストマー(B)を含むことが重要である。前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の重量平均分子量Mwは、120,000以上、1,000,000以下が好ましく、150,000以上、800,000以下がより好ましく、200,000以上、600,000以下がさらに好ましい。
また、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の数平均分子量Mnと重量平均分子量Mwの比(分子量分布)Mw/Mnは、1.00以上、1.50以下が好ましく、1.00以上、1.30以下がより好ましく、1.00以上、1.20以下がさらに好ましい。
具体的には、前記ポリプロピレン系樹脂(A)を主成分としてなるマトリックスに対し、ドメインとして存在する前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)が、粒子状に存在することが重要である。
このドメインが流れ方向(押出方向)に伸長した樹脂組成物を延伸する際に、変形により付与される応力が樹脂組成物全体に均一に加わりやすくなり、マトリックス/ドメインの界面への応力集中を妨げる。これは、ドメインが予め伸長していることにより、応力を受ける界面の断面積が小さい為である。
また、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の数平均分子量Mnと重量平均分子量Mwの比(分子量分布)Mw/Mnが、前記好適範囲の場合、形成されるドメインの分散径が均一になりやすいため好ましい。
このドメインが流れ方向(押出方向)に伸長した樹脂組成物を延伸する際に、変形により付与される応力が樹脂組成物全体に均一に加わりやすくなり、マトリックス/ドメインの界面への応力集中を妨げる。これは、ドメインが予め伸長していることにより、応力を受ける界面の断面積が小さい為である。
なお、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)のスチレン含有量とは、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)を構成する全構成単位(全原料モノマーに由来する構成単位)に占めるスチレンに由来する構成単位の割合であり、核磁気共鳴装置(NMR)による組成分析により求められる。
具体的には、前記ポリプロピレン系樹脂(A)を主成分としてなるマトリックスに対し、前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)からなるドメインから形成される海島構造を有する樹脂組成物を溶融押出し、冷却固化した後、少なくとも一方向に延伸して、多孔構造を形成する際、マトリックス/ドメインの界面に応力集中させることにより、マトリックス/ドメインの界面にて解離が生じ、多孔の起点となる。しかしながら、ドメインの弾性率が高い場合、マトリックス/ドメイン間の弾性率差が小さくなるため、変形により付与される応力が組成物全体に均一に加わりやすくなり、マトリックス/ドメインの界面への応力集中を妨げる。ドメインであるスチレン系熱可塑性エラストマー(B)に含まれるスチレン含有量は、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の弾性率に大きく寄与するため、スチレン系熱可塑性エラストマー(B)のスチレン含有量が1質量%以上、55質量%以下の場合、得られた樹脂組成物を延伸する際において、変形により付与される応力が、マトリックス/ドメインの界面に応力集中させやすく、界面剥離が生じやすくなり、均一な多孔構造を形成することが出来るため、好ましい。
前記樹脂組成物中の前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の含有量が45質量%を超える場合、前記ポリプロピレン系樹脂(A)の体積に対して、前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の体積が大きくなり、形成される樹脂組成物のマトリックスがスチレン系熱可塑性エラストマー(B)となり、多孔構造が形成しにくくなると共に、耐熱性が著しく低下するおそれがある。
また、前記樹脂組成物中の前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の含有量が1質量%未満の場合、前記ポリプロピレン系樹脂(A)と前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)との界面における多孔化が形成し難いおそれがある。
そのため、前記樹脂組成物中の前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の含有量は、5質量%以上、43質量%以下が好ましく、10質量%以上、41質量%以下がより好ましく、15質量%以上、39質量%以下がさらに好ましく、20質量%以上、37質量%以下が特に好ましい。
本発明では、ポリプロピレン系樹脂組成物中に結晶核剤(C)を更に含有することが好ましい。結晶核剤(C)を含有することにより、前記ポリプロピレン系樹脂(A)の結晶化が促進され、結晶構造が緻密に均一化する。それゆえ、延伸前の樹脂組成物における前記プロピレン系樹脂(A)は緻密に均一化した結晶部と、該結晶部間に存在する非晶部とからなり、前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)は前記プロピレン系樹脂(A)の非晶部に多く存在する。そのため、延伸により前記ポリプロピレン系樹脂(A)の緻密な結晶部と前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)との界面で生じる多孔化は、マトリックスの結晶化に伴う弾性率の向上によって容易になり、かつ、結晶の緻密な均一化によって、得られる多孔構造も緻密で均一な多孔構造を形成しやすくなる。
本多孔体を構成する樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲において、前記のポリプロピレン系樹脂(A)及びスチレン系熱可塑性エラストマー(B)以外の成分、例えばポリプロピレン系樹脂(A)以外の他の樹脂を含有することを許容することができる。他の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、塩素化ポリエチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリメチルペンテン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、環状オレフィン系樹脂、ポリ乳酸系樹脂、ポリブチレンサクシネート系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリエチレンオキサイド系樹脂、セルロース系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、ポリアミドビスマレイミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリケトン系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、アラミド系樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。
本多孔体は、ポリプロピレン系樹脂(A)を主成分とし、重量平均分子量Mwが100,000以上のスチレン系熱可塑性エラストマー(B)を1質量%以上、45質量%以下含有する樹脂組成物からなる多孔層を少なくとも一層有し、当該多孔層は、少なくとも一軸方向に延伸されることにより多孔化された層である。
また、本多孔体がシート状物の場合は、シート状物の厚み方向に積層された積層シート状多孔体でもよく、繊維状物の場合は、いわゆる芯鞘構造状多孔体でもよく、中空状の場合は、中空体の径方向に積層された多孔体でもよい。
特に、本多孔体を電子部材用セパレータとして用いる場合、シート状物が好ましい。
また、厚みが100μm以下であれば、多孔性フィルムの電気抵抗を小さくできるので電池の性能を十分に確保することができる。
透気度は厚み方向の空気の通り抜け難さを表し、具体的には100mLの空気が当該多孔体を通過するのに必要な秒数で表現されている。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厚み方向の連通性が悪いことを意味する。連通性とは厚み方向の孔のつながり度合いである。本多孔体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。例えば電子部材用セパレータとして使用した場合、透気度が低いということはイオン等の移動が容易であることを意味し、電子部材の出力性能に優れるため好ましい。
なお、本多孔体の透気度の下限には特に制限はないが、通常1秒/100mL程度である。
透気度は後述の実施例の項に測定方法が記載されている。
一方、空孔率の上限については80%以下が好ましく、75%以下がより好ましく、70%以下が更に好ましい。空孔率が80%以下であれば、微細孔が増えすぎて本多孔体の強度が低下する問題もなくなり、ハンドリングの観点からも好ましい。
なお、空孔率は後述の実施例の項に測定方法が記載されている。
次に、本多孔体の製造方法について説明する。上記の通り、本多孔体においては、ポリプロピレン系樹脂(A)を主成分とし、かつ、重量平均分子量Mwが100,000以上のスチレン系熱可塑性エラストマー(B)を1質量%以上、45質量%以下含有する樹脂組成物からなる層が、少なくとも一軸方向に延伸されることにより多孔化されてなることが重要である。
より具体的には、本多孔体は、前記樹脂組成物を(a)溶融押出し、前記樹脂組成物からなる層を少なくとも一層有するシート状物、又は繊維状物、又は中空状物に、冷却固化し成形する工程と、(b)前記工程(a)で成形した該シート状物、又は繊維状物、又は中空状物を、−20℃以上90℃以下の温度で延伸する工程と、(c)前記工程(b)で延伸した該シート状物、又は繊維状物、又は中空状物を、さらに100℃以上160℃以下の温度で延伸する工程と、を経由して製造されることが好ましい。
前記樹脂組成物を溶融押出し、前記樹脂組成物からなる実質的に無孔状の層を少なくとも一層有するシート状物、又は繊維状物、又は中空状物に、冷却固化し成形する方法としては特に限定されず、公知の方法を用いてよいが、例えば押出機を用いて前記樹脂組成物を溶融押出し、Tダイ、丸ダイ、ノズル、中空ノズル等の賦形設備より押出し、キャストロール(冷却ロール)や、空冷、水冷等の設備で冷却固化するという方法が挙げられる。また、インフレーション法や、チューブラー法により製造した膜状物を切り開いて平面状とする方法も適用できる。
なお、「実質的に無孔状の層」とは、前記樹脂組成物を溶融押出し、冷却固化し成形する工程において、意図的に当該層に空孔を設けないことを意味し、当該工程における不測の要因で意図せず微細なピンホールが生じている場合も含むことを意味する。
また、冷却固化温度、例えばキャストロールの冷却固化温度は好ましくは20〜160℃、より好ましくは40〜150℃、更に好ましくは50〜140℃である。冷却固化温度を上記下限以上とすることで、前記ポリプロピレン系樹脂(A)の結晶化を促進し、前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)との弾性率差が生じやすく、延伸時において多孔体を形成しやすいために好ましい。また、上記上限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、効率よく成形することが可能であるので好ましい。
工程(b)では、工程(a)により得られたシート状物、又は繊維状物、又は中空状物を−20℃以上90℃以下の温度で延伸する(以下、この工程(b)を「低温延伸工程」と称す場合がある。)。工程(b)における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、同時二軸延伸法などの手法があり、これらは単独で行っても2つ以上組み合わせて行ってもよい。中でも、生産性の観点から、工程(a)における流れ方向(即ち、押出方向ないしは引き取り方向、以下「縦方向」又は「MD」と称す場合がある。)への延伸が好ましく、前記樹脂組成物内の前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)への応力集中をさせる観点から、延伸速度を上げやすいロール延伸法が好ましい。
工程(c)では、工程(b)により得られた前記樹脂組成物からなる多孔性層を100℃以上160℃以下の温度でさらに延伸する(以下、この工程(c)を「高温延伸工程」と称す場合がある。)。工程(c)における延伸方法については、上述の工程(b)と同様の方法を採用することができるが、中でも、ロール延伸法や、テンター延伸法が好ましく、特に、工程(b)により形成された孔を拡張する観点から、ロール延伸法により、さらに流れ方向(縦方向)へ延伸することが好ましい。
ここで、100℃以上の温度で延伸することで、工程(b)で形成された孔を伸長し、孔径を拡大できる。一方、160℃以下の温度で延伸することで、工程(b)で形成された孔の閉塞を抑制することができる。高温延伸工程における温度は、特に110℃以上150℃以下であることが好ましい。
また、工程(c)の後に熱処理を行う場合、熱処理工程における温度は120℃以上200℃以下、特に140℃以上180℃以下であることが、寸法安定性の点において好ましい。
本発明の他の実施態様は、本多孔体を用いてなる電子部材用セパレータ、及び該電子部材用セパレータを用いてなる電子部材である。本発明の電子部材用セパレータを好ましく使用できる電子部材としては、アルカリ電池、ニッケル金属水素化物電池、リチウム電池、リチウムイオン二次電池といった電池や、電解コンデンサ、電気二重層コンデンサ、リチウムイオンキャパシタといったコンデンサなどの電子部材が挙げられる。
本発明の電子部材は、本多孔体を電子部材用セパレータとして用いたものであればその他の構成部材が特に限定されるものではなく、電子部材用として従来公知の電極や電解液などを用いて構成することができる。
実施例、比較例で使用したスチレン系熱可塑性エラストマーをクロロホルムに溶解した後、GPCを用いて重量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、及び、分子量分布Mw/Mnを測定、算出した。分子量の算出は、ポリスチレン標準サンプルの分子量を検量線に用いて行った。
得られた多孔性フィルムを1/1000mmのダイヤルゲージにて、面内を不特定に5箇所測定しその平均を厚みとした。
得られた多孔性フィルムから直径φ40mmの大きさでサンプルを切り出し、JIS P8117に準拠して透気度(秒/100mL)を測定した。
得られた多孔性フィルムの実質量W1を測定し、樹脂組成物の密度と厚みから空孔率0%の場合の質量W0を計算し、それらの値から下記式に基づき算出した。
空孔率(%)={(W0−W1)/W0}×100
日本農林規格告示1019号に準じ、ピン径:1.0mm、先端部:0.5R、突き刺し速度:300mm/minの条件にて測定した。
上記突き刺し強度の値(P:単位gf)、測定に用いた多孔性フィルムの厚み(d:単位μm)としたとき、下記式に基づき算出した。
厚み25μmあたりの突き刺し強度(gf)=(P/d)×25
・A−1;ポリプロピレン(グレード名;ノバテックFY6HA、日本ポリプロ社製)
・B−1;スチレン系熱可塑性エラストマー(スチレン−エチレン−プロピレン共重合体、グレード名;SEPTON1001、クラレ社製、重量平均分子量Mw;186,000、分子量分布Mw/Mn;1.07、MFR(230℃、2.16kg);0.1g/10分、スチレン含有量;35質量%)
・B−2;スチレン系熱可塑性エラストマー(スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体、グレード名;SEPTON2006、クラレ社製、重量平均分子量Mw;271,000、分子量分布Mw/Mn;1.09、MFR(230℃、2.16kg);流動せず、スチレン含有量;35質量%)
・B−3;スチレン系熱可塑性エラストマー(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体、グレード名;SEPTON8006、クラレ社製、重量平均分子量Mw;285,000、分子量分布Mw/Mn;1.11、MFR(230℃、2.16kg);流動せず、スチレン含有量;33質量%)
・B−4;スチレン系熱可塑性エラストマー(スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体、グレード名;SEPTON2007、クラレ社製、重量平均分子量Mw;95,400、分子量分布Mw/Mn;1.04、MFR(230℃、2.16kg);2.4g/10分、スチレン含有量;30質量%)
・C−1;β晶核剤(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)
・C−2;α晶核剤(ソルビトール系化合物、グレード名:ゲルオールMD―LM30G、新日本理化社製)
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を90質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)を10質量%の割合で配合し、2軸押出機に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、120℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比50%(延伸倍率1.50倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、3.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を80質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)を20質量%の割合で配合し、2軸押出機(スクリュー径25mmφ)に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、120℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、3.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を70質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)を30質量%の割合で配合し、2軸押出機(スクリュー径25mmφ)に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、127℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比50%(延伸倍率1.50倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比150%(延伸倍率2.50倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、2.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。また、得られたフィルムの走査型電子顕微鏡による観察写真を図1、2に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を60質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)を40質量%の割合で配合し、2軸押出機(スクリュー径25mmφ)に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、100℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、2.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を70質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−2)を30質量%の割合で配合し、2軸押出機(スクリュー径25mmφ)に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、120℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比50%(延伸倍率1.50倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、3.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を70質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−3)を30質量%の割合で配合し、2軸押出機(スクリュー径25mmφ)に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、120℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、3.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を70質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)を30質量%、前記ポリプロピレン系樹脂(A−1)と前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)との混合樹脂組成物100質量部に対し、結晶核剤(C−1)を0.1質量部(ポリプロピレン系樹脂100質量部に対しては、0.14質量部)の割合で配合し、2軸押出機に投入し、設定温度240℃で溶融混練後、ストランドダイにてストランド状に賦形した後、ストランドカッターにて裁断し、ペレット化した。次いで、得られたペレットを単軸押出機に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、127℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、2.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を70質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)を30質量%、前記ポリプロピレン系樹脂(A−1)と前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)との混合樹脂組成物100質量部に対し、結晶核剤(C−2)を0.1質量部(ポリプロピレン系樹脂100質量部に対しては、0.14質量部)の割合で配合し、2軸押出機に投入し、設定温度240℃で溶融混練後、ストランドダイにてストランド状に賦形した後、ストランドカッターにて裁断し、ペレット化した。次いで、得られたペレットを単軸押出機に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、127℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比50%(延伸倍率1.50倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比150%(延伸倍率2.50倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、2.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。また、得られたフィルムの走査型電子顕微鏡による観察写真を図3、4に示す。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を50質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−1)を50質量%の割合で配合し、2軸押出機に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、100℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて低温延伸を行った。次いで、120℃に設定したロール(P)と120℃に設定したロール(Q)間において、ドロー比100%(延伸倍率2.00倍)を掛けて高温延伸を行い、MD延伸多孔フィルムを得た。次いで、得られたMD延伸多孔フィルムを、京都機械社製フィルムテンター設備にて、予熱温度145℃、予熱時間12秒間で予熱した後、延伸温度145℃、2.0倍横方向に延伸した後、145℃で熱処理を行い、二軸延伸多孔フィルムを得た。得られたフィルムの評価結果を表1にまとめた。
ポリプロピレン系樹脂(A−1)を70質量%、スチレン系熱可塑性エラストマー(B−4)を30質量%の割合で配合し、2軸押出機に投入し、設定温度200℃で溶融混練後、Tダイにてシート状に賦形した後、120℃に設定したキャストロールにて冷却固化を行い、厚み100μmの未延伸シート状物を得た。その後、得られた未延伸シート状物を、20℃に設定したロール(X)と40℃に設定したロール(Y)間において、ドロー比50%(延伸倍率1.50倍)を掛けて低温延伸を行ったが、フィルムが破断し、延伸フィルムが得られなかった。そのため、各種評価を行うことができなかった。
また、走査型電子顕微鏡による、実施例3で得られた多孔フィルムの表面の観察写真(図1、2)を確認すると、多孔構造はサブミクロンオーダーの均一な孔が形成されていることが確認された。また、結晶核剤を含有する実施例8で得られた多孔フィルムの表面の観察写真(図3、4)を確認すると、結晶核剤の効果により、さらに緻密で均一な多孔構造が形成されていることが確認された。
一方、比較例1では、本発明が規定するスチレン系熱可塑性エラストマーの重量比を逸脱しているため、フィルムが白化するものの、空孔率は低く、透気特性は発現しなかった。また、比較例2では、本発明が規定する重量平均分子量の範囲外であるスチレン系熱可塑性エラストマーを用いているため、キャストシートの製膜時において、ドメインを形成するスチレン系熱可塑性エラストマーがシートの流れ方向に伸長し、マトリックス/ドメインの界面への応力集中を妨げたため、フィルムが破断したものと思われる。
Claims (11)
- ポリプロピレン系樹脂(A)を主成分とし、重量平均分子量Mwが100,000以上のスチレン系熱可塑性エラストマー(B)を1質量%以上45質量%以下含有する樹脂組成物からなる多孔層を少なくとも一層有し、当該多孔層は少なくとも一軸方向に延伸されることにより多孔化された層であることを特徴とするポリプロピレン系樹脂多孔体。
- 前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)の、温度230℃、荷重2.16kgにおけるメルトフローレート(MFR)が2.0g/10分以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
- 前記スチレン系熱可塑性エラストマー(B)のスチレン含有量が1質量%以上55質量%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
- 結晶核剤(C)をさらに含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
- 前記結晶核剤(C)の含有量が前記ポリプロピレン系樹脂(A)100質量部に対し、0.001〜5.0質量部であることを特徴とする請求項4に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体。
- 突き刺し強度が厚み25μm当たり、100gf以上、400gf未満であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリエチレン系樹脂多孔体。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリプロピレン系樹脂多孔体を用いてなる電子部材用セパレータ。
- 請求項7に記載の電子部材用セパレータが組み込まれている電子部材。
- 請求項7に記載の電子部材用セパレータが組み込まれているキャパシタ。
- 請求項7に記載の電子部材用セパレータが組み込まれている電池。
- 請求項7に記載の電子部材用セパレータが組み込まれているコンデンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015020862A JP2016141786A (ja) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | ポリプロピレン系樹脂多孔体、並びに、それを用いた電子部材用セパレータ及び電子部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015020862A JP2016141786A (ja) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | ポリプロピレン系樹脂多孔体、並びに、それを用いた電子部材用セパレータ及び電子部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016141786A true JP2016141786A (ja) | 2016-08-08 |
Family
ID=56568357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015020862A Pending JP2016141786A (ja) | 2015-02-05 | 2015-02-05 | ポリプロピレン系樹脂多孔体、並びに、それを用いた電子部材用セパレータ及び電子部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016141786A (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62297130A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-24 | Kohjin Co Ltd | 透湿防水性フイルム及びその製造方法 |
JP2005145998A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Chisso Corp | 熱可塑性樹脂多孔膜 |
JP2009242693A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 延伸開孔性に優れた樹脂組成物 |
JP2010111833A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Mitsubishi Plastics Inc | 多孔性フィルム、それを利用したリチウム電池用セパレータ、および電池 |
JP2012131990A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-07-12 | Toray Ind Inc | 蓄電デバイス用セパレータ |
JP2014101445A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 微多孔性フィルムとその製造方法、及びそれを用いた包装体用蓋材 |
-
2015
- 2015-02-05 JP JP2015020862A patent/JP2016141786A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62297130A (ja) * | 1986-06-17 | 1987-12-24 | Kohjin Co Ltd | 透湿防水性フイルム及びその製造方法 |
JP2005145998A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Chisso Corp | 熱可塑性樹脂多孔膜 |
JP2009242693A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 延伸開孔性に優れた樹脂組成物 |
JP2010111833A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Mitsubishi Plastics Inc | 多孔性フィルム、それを利用したリチウム電池用セパレータ、および電池 |
JP2012131990A (ja) * | 2010-12-02 | 2012-07-12 | Toray Ind Inc | 蓄電デバイス用セパレータ |
JP2014101445A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 微多孔性フィルムとその製造方法、及びそれを用いた包装体用蓋材 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5567535B2 (ja) | 多孔性ポリプロピレンフィルム | |
KR101211978B1 (ko) | 세퍼레이터용 적층 다공성 필름 | |
JP5685039B2 (ja) | 積層多孔フィルム、非水電解液二次電池用セパレータ、および非水電解液二次電池 | |
JP5507766B2 (ja) | 積層多孔フィルムの製造方法 | |
JP4734397B2 (ja) | 積層多孔性フィルム、それを利用したリチウムイオン電池用セパレータ、および電池 | |
WO2010053172A1 (ja) | 積層多孔性フィルム、リチウム電池用セパレータおよび電池 | |
WO2011115117A1 (ja) | ポリオレフィン樹脂多孔性フィルムおよび電池用セパレータ | |
KR20130042595A (ko) | 적층 다공성 필름, 전지용 세퍼레이터 및 전지 | |
JP5994016B2 (ja) | 多孔性フィルムの製造方法 | |
JP6093636B2 (ja) | 積層多孔フィルム、非水電解液二次電池用セパレータ、及び非水電解液二次電池 | |
JP6154585B2 (ja) | 積層多孔性フィルム | |
KR20150066532A (ko) | 균질한 다공성과 천공에 대해 더 큰 저항성을 가지는 미세다공성 분리막 필름 | |
JP6682942B2 (ja) | ポリプロピレン系樹脂多孔性フィルム及びその製造方法 | |
JP2010061974A (ja) | セパレータ用積層多孔性フィルム、およびその製造方法 | |
JP6311585B2 (ja) | 多孔体及びその製造方法 | |
JP6103921B2 (ja) | 積層多孔性フィルム、電池用セパレータ、および電池 | |
JP5848193B2 (ja) | 積層多孔フィルム、非水電解液二次電池用セパレータ、及び非水電解液二次電池 | |
JP5727747B2 (ja) | 積層多孔性フィルム、電池用セパレータ及び電池 | |
KR20120116468A (ko) | 폴리프로필렌계 수지 다공 필름, 전지용 세퍼레이터 및 전지 | |
JP6686995B2 (ja) | 多孔性樹脂フィルムの製造方法 | |
JP2016141786A (ja) | ポリプロピレン系樹脂多孔体、並びに、それを用いた電子部材用セパレータ及び電子部材 | |
JP4801717B2 (ja) | 電池用セパレータ及び電池 | |
JP2010111832A (ja) | 多孔性フィルム、それを利用したリチウム電池用セパレータ、および電池 | |
JP5545928B2 (ja) | ポリオレフィン微多孔膜の製造方法 | |
JP6379484B2 (ja) | 積層多孔性フィルム、電池用セパレータ及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20170428 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170821 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180726 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181030 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190423 |