JP2019196470A - Low heat shrinking polyolefin microporous film and its production method - Google Patents

Low heat shrinking polyolefin microporous film and its production method Download PDF

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Abstract

To provide a low heat shrinking polyolefin microporous film having excellent low shrinking property during high temperature as a separator for improving safety of a lithium ion secondary battery and combining a shut-down property and a melt-down property, and furthermore having useful characteristics such as air permeability, compressive resistance, electrolyte impregnation property, mechanical characteristics, appropriate surface roughness and high productivity and its production method.SOLUTION: A polyolefin mixture is made of 25 to 50 mass% of ultrahigh molecular weight polyethylene, 1 to 15 mass% of polyethylene, 35 to 65 mass% of copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and α-olefin having 3 or more carbon atoms, 0.1 to 2 mass% of ethylene-ethylene/butylene-ethylene block copolymer, and 0.5 to 5 mass% of propylene-based elastomer having a special micro-structure covering an entire amorphous part by taking a network structure by mutually joining "islands" that are spiral crystalline parts of nano-order level of 10 nm to 50 nm, or, a gel-like sheet molded material obtained by adding, as needs arise, fine particles of an inorganic filler, by melting and kneading a plasticizer for film forming, followed by extruding from a die, after a gel-like sheet molded object obtained by cooling is elongated, a solvent for film formation is removed, furthermore followed by heat fixing. A product has a shut-down temperature in the neighborhood of 135°C, non-meltdown characteristics of not breaking a film during a high temperature of 195°C or higher, low-shrinking property during high temperature, relatively large surface roughness, and excellent electrolyte impregnation property. A single layer low heat shrinking polyolefin microporous film having excellent also in other characteristics, that is, a balance of air permeability, compression resistance, and mechanical characteristics, and its production method are provided.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法に関する。
具体的には、リチウムイオン二次電池の安全性を高めるセパレータとして有用な140℃以下のシャットダウン温度を有し190℃以上液体電解液が熱分解して失活するまで非溶融(ノンメルトダウン)である両特性を同時に保持し、高温時の低収縮性、機械的特性、透気度に優れた低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜とその製造方法に関する。
The present invention relates to a low heat shrinkable polyolefin microporous membrane and a method for producing the same.
Specifically, it has a shutdown temperature of 140 ° C. or lower, which is useful as a separator for enhancing the safety of lithium ion secondary batteries, and is not melted (non-melt down) until the liquid electrolyte is thermally decomposed and deactivated by 190 ° C. or higher. The present invention relates to a low heat-shrinkable polyolefin microporous membrane having both of the above properties at the same time and excellent in low shrinkage at high temperatures, mechanical properties, and air permeability, and a method for producing the same.

ポリオレフィン微多孔膜は、電池用セパレータ、電解コンデンサー用隔膜、各種フィルター、透湿防水衣料、逆浸透濾過膜、限外濾過膜、精密濾過膜等の各種用途に用いられている。ポリオレフィン微多孔膜を電池用セパレータ、特にリチウムイオン二次電池用セパレ−タとして用いる場合、その性能は電池特性、電池生産性及び電池安全性に深く関わっている。そのため優れた透気度、機械的特性、耐熱性、低収縮性、シャットダウン特性、ノンメルトダウン特性等が要求される。例えば機械的強度が低いと、電池セパレータとして用いた場合に、電極の短絡により電池の電圧が低下してしまうことがある。また金属異物が電池内に混入していると電池セパレータの突き刺し強度が低い場合は電極の短絡を起して電池の異常発熱に至る。
リチウムイオン二次電池は近年、例えばノートブック型パソコン、携帯電話、一体型カムコーダー等の携帯用電子機器の主電源として広範に普及している。これらの携帯用電子機器の更なる高性能化と長時間駆動の要求からリチウムイオン二次電池において、さらなる高エネルギー密度化・高容量化・高出力化のための技術開発が進められている。
一方、ハイブリッド車、電気自動車(EV)用、航空機用の電源としての大型リチウムイオン二次電池の安全性の上からはセパレータの収縮更には溶融を起こして破膜による短絡を引き起こし、発煙・発火にいたることを避けなければならない。シャットダウン特性に加え、メルトダウンしない(ノンメルトダウン)特性の観点で十分な耐熱性を有することも要求されている。
Polyolefin microporous membranes are used in various applications such as battery separators, electrolytic capacitor membranes, various filters, moisture permeable and waterproof clothing, reverse osmosis filtration membranes, ultrafiltration membranes, and microfiltration membranes. When the polyolefin microporous membrane is used as a battery separator, particularly as a separator for a lithium ion secondary battery, its performance is deeply related to battery characteristics, battery productivity, and battery safety. Therefore, excellent air permeability, mechanical characteristics, heat resistance, low shrinkage, shutdown characteristics, non-meltdown characteristics, and the like are required. For example, when the mechanical strength is low, when used as a battery separator, the voltage of the battery may decrease due to a short circuit of the electrode. If metal foreign matter is mixed in the battery, if the puncture strength of the battery separator is low, the electrode is short-circuited, leading to abnormal heat generation of the battery.
In recent years, lithium ion secondary batteries have become widespread as main power sources for portable electronic devices such as notebook personal computers, mobile phones, and integrated camcorders. Due to the demand for higher performance and longer driving time of these portable electronic devices, technological development for further increase in energy density, higher capacity, and higher output is being promoted in lithium ion secondary batteries.
On the other hand, from the viewpoint of the safety of large lithium-ion secondary batteries as power sources for hybrid vehicles, electric vehicles (EV), and aircraft, the separator shrinks and melts, causing a short circuit due to membrane breakage. You must avoid going to. In addition to shutdown characteristics, it is also required to have sufficient heat resistance from the viewpoint of non-meltdown (non-meltdown) characteristics.

現状のリチウムイオン二次電池のセパレータにはポリエチレンを主体としたポリエチレン微多孔膜が用いられており、電池の安全性を確保するための機能としてシャットダウン特性は備わっているが、160℃以上までメルトダウンしないように工夫することは、ポリエチレンの融点から判断して難しい。最近は、耐熱性を高めるためにポリエチレン微多孔膜とかポリプロピレン微多孔膜上に更にセラミックス粒子を含む耐熱性樹脂を塗布し乾燥して使用することがされている。しかしながら、塗布のための追加設備を必要とし、せっかく形成された気孔を塗布工程で閉鎖しやすく、リチウムイオン電導性に関係する透気度を良好に保持するように出来るだけ薄く塗る必要があるが、耐熱性上と相反することであり、製品コストがかさむ。またセラミック塗装膜は、ポリオレフィン微多孔膜の可撓性を損ねて、特に円筒型電池の巻回シャフト付近でのクラック発生、塗布膜の粉末発生が起きることもある。一方、ポリオレフィン微多孔膜とには、電解液による劣化がほとんどない利点を有している。最近、セパレータの特性についてはリチウムイオン電導性の良否を簡便に、気孔率の測定結果と空気の透気度の試験結果により判断することもできる。
機械的強度だけでなく、サイクル特性等の電池寿命に関わる特性や、電解液注入性等の電池生産性に関わる特性も重視される。特にリチウムイオン二次電池の電極は、充放電に伴う膨張/収縮を繰り返す。そのためセパレータに対して、その厚さ方向に加わる力の負荷/解放が繰り返される。長寿命の電池にするためにはセパレータと電極との界面の密着性も高めておく必要がある。近年の電池の高容量化に伴う電極サイズや電極密度の増大等により、電池組み立て時にセパレータに対する圧迫がより強くなる傾向にある。このような状況において電池の特性を維持するには圧迫によるセパレータの透過性変化小さいことが求められる。セパレータが圧縮されやすいと、電池の容量低下(サイクル特性悪化)を招く恐れが高い。また上記のような電池の高容量化に伴う電極サイズの増大等により、電池への電解液注入性が低下しており、電池生産性の低下を引き起こしている。電解液注入性もセパレータを改良する上で留意しなければならない。
The current lithium-ion secondary battery separator uses a polyethylene microporous membrane mainly composed of polyethylene, which has shutdown characteristics as a function to ensure the safety of the battery. It is difficult to devise not to go down, judging from the melting point of polyethylene. Recently, in order to improve heat resistance, a heat resistant resin containing ceramic particles is further applied on a polyethylene microporous film or polypropylene microporous film and then dried. However, it requires additional equipment for application, and it is necessary to apply as thin a layer as possible so that the pores thus formed are easily closed in the application process and the air permeability related to lithium ion conductivity is well maintained. This is contrary to the heat resistance and increases the product cost. In addition, the ceramic coating film impairs the flexibility of the polyolefin microporous film, and may cause cracks, especially in the vicinity of the winding shaft of the cylindrical battery, and powder generation of the coating film. On the other hand, the polyolefin microporous membrane has an advantage that there is almost no deterioration due to the electrolytic solution. Recently, regarding the characteristics of the separator, whether lithium ion conductivity is good or not can be easily judged from the measurement result of the porosity and the test result of the air permeability.
In addition to mechanical strength, characteristics related to battery life such as cycle characteristics and characteristics related to battery productivity such as electrolyte injection properties are also emphasized. In particular, the electrode of the lithium ion secondary battery repeats expansion / contraction associated with charge / discharge. Therefore, loading / releasing of the force applied to the separator in the thickness direction is repeated. In order to obtain a long-life battery, it is necessary to improve the adhesion at the interface between the separator and the electrode. Due to the increase in electrode size and electrode density accompanying the increase in capacity of batteries in recent years, the pressure on the separator tends to become stronger during battery assembly. In order to maintain the battery characteristics in such a situation, it is required that the change in permeability of the separator due to the compression is small. If the separator is easily compressed, there is a high risk of battery capacity reduction (deterioration of cycle characteristics). Moreover, due to the increase in the electrode size accompanying the increase in capacity of the battery as described above, the electrolyte injection property to the battery is reduced, which causes a decrease in battery productivity. The electrolyte injection property must also be taken into account when improving the separator.

特開2011−184671号公報JP 2011-184671 A 特許第5766291号Patent No. 5766291 特開2017−88836号公報JP 2017-88836 A

「リチウムイオン二次電池 第二版」、日刊工業新聞社1996年、p.107−p.120"Lithium ion secondary battery second edition", Nikkan Kogyo Shimbun 1996, p. 107-p. 120 「無名の電池の開発秘話」、有限会社ケー・イー・イー社2015年、p.101−p.105“Unknown battery development secret story”, KEE Co., Ltd. 2015, p. 101-p. 105

特許文献1、2には、ポリ(4−メチルペンテン−1)樹脂(PMP)とポリエチレン系樹脂にオレフィン系エラストマーを混合して微多孔膜を得ることが提案されている。
特許文献3には、エチレンを構成成分として含むオレフィンブロック共重合体を混合することが提案されている。
非特許文献1には、単層のポリエチレン微多孔膜、単層のポリプロピレン微多孔膜、三層のポリエチレン/ポリプロピレン/ポリエチレンからなるポリオレフィン微多孔膜の特性が示されているが、いずれも185℃以上では、熱的に特性を保持できないことが示されている。非特許文献2には、シャットダウン特性を有し、高温において低収縮性の耐熱性ポリオレフィン微多孔膜が存在することが示されているが、詳細は、開示されていない。
Patent Documents 1 and 2 propose that a microporous film is obtained by mixing an olefin-based elastomer with a poly (4-methylpentene-1) resin (PMP) and a polyethylene-based resin.
Patent Document 3 proposes mixing an olefin block copolymer containing ethylene as a constituent component.
Non-Patent Document 1 shows the characteristics of a single-layer polyethylene microporous membrane, a single-layer polypropylene microporous membrane, and a three-layer polyethylene micropolypropylene membrane made of polyethylene / polypropylene / polyethylene. The above shows that the characteristics cannot be maintained thermally. Non-Patent Document 2 shows that there is a heat-resistant polyolefin microporous membrane having shutdown characteristics and low shrinkage at high temperatures, but details are not disclosed.

リチウムイオン二次電池の安全性と寿命を高めるセパレータとして有用な140℃以下のシャットダウン温度を有し190℃以上まで液体電解液が熱分解して失活するまで非溶融(ノンメルトダウン)である両特性を同時に保持し、高温時の低収縮性、機械的特性、透気度に優れた低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜とその製造方法を提供することである。  It has a shutdown temperature of 140 ° C or lower, which is useful as a separator that enhances the safety and life of lithium ion secondary batteries, and is non-melted (non-melt down) until the liquid electrolyte is thermally decomposed and deactivated to 190 ° C or higher It is to provide a low heat-shrinkable polyolefin microporous membrane having both properties at the same time and excellent in low shrinkage at high temperatures, mechanical properties, and air permeability, and a method for producing the same.

本発明者は、耐熱性のポリオレフィンとして4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂に着目してポリエチレン微多孔膜の耐熱性の改良を試み、ポリオレフィン系エラストマー樹脂として10nm〜50nmのナノオーダーレベルのらせん状の結晶部である「島」が互いに連結して網状の構造をとり非晶部全体を覆う「網」の特異的ミクロ構造を有するポリプロピレン系エラストマー樹脂とポリエチレンブロックを共重合体両端に有するエチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体を介在させることにより、押出内で溶融混練し、均一なナノオーダーに溶融分散した樹脂混合物を得られるようにした。より高延伸が可能性となり、薄く、高引張強度の製膜が可能となり、透気度を良好に維持できる樹脂組成物を見出して190℃の循環型熱風乾燥機内での1時間暴露後でも10%以下となる熱収縮性を示すポリオレフィン微多孔膜とその製造方法の本発明に到達した。  The present inventors tried to improve the heat resistance of a microporous polyethylene film by paying attention to a copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and an α-olefin having 3 or more carbon atoms as a heat-resistant polyolefin. Polypropylene-based elastomer having “network” specific microstructure in which “islands” which are helical crystal parts of nano-order level of 10 nm to 50 nm are connected to each other to form a network structure and cover the entire amorphous part as an elastomer resin By interposing an ethylene-ethylene-butylene-ethylene block copolymer having a resin and a polyethylene block at both ends of the copolymer, a melted and kneaded resin mixture can be obtained in the extrusion to obtain a uniform nano-order melt-dispersed resin mixture. did. Even after 1 hour exposure in a circulating hot air dryer at 190 ° C. by finding a resin composition that can be stretched higher, can form a thin film with high tensile strength, and can maintain good air permeability. The present invention has reached the present invention of a microporous polyolefin membrane exhibiting a heat shrinkability of not more than% and a method for producing the same.

本発明の低熱収縮性を有するポリオレフィン微多孔膜は、190℃まで低熱収縮性を有するために更なる耐熱性向上のためのセラミックス粒子の塗布が不要である。また、単層構造のポリオレフィン微多孔膜であり、電池組み立て工程でのセパレータとして屈曲性、可撓性が保持されているので作業性を損ねることがない。既存の湿式セパレータ設備を活用し、本発明の樹脂組成に変更し、強混練りスクリューユニットにして押出機温度、膜延伸温度等の加工温度を微調整することにより容易に製造できる。  Since the polyolefin microporous film having low heat shrinkability of the present invention has low heat shrinkability up to 190 ° C., it is not necessary to apply ceramic particles for further improving heat resistance. Moreover, it is a polyolefin microporous membrane having a single layer structure, and since flexibility and flexibility are maintained as a separator in the battery assembly process, workability is not impaired. It can be easily manufactured by utilizing the existing wet separator equipment, changing to the resin composition of the present invention, and making a strong kneading screw unit and finely adjusting the processing temperature such as the extruder temperature and the film stretching temperature.

また本発明では、当該単層構造のポリオレフィン微多孔膜の表層に架橋性ポリマーの水溶液を原料として極薄皮膜を付与したパウチ型電池、プリズム型電池、円筒缶電池での容量保持の長寿命化をもたらす表面修飾方法及び表面修飾ポリオレフィン微多孔膜を提供できる。  Further, in the present invention, the life of the capacity retention in the pouch type battery, the prism type battery and the cylindrical can battery in which the surface layer of the polyolefin microporous membrane having a single layer structure is provided with an ultrathin film using an aqueous solution of a crosslinkable polymer as a raw material And a surface-modified polyolefin microporous membrane can be provided.

本発明の微多孔膜は、下記の工程を含む製造方法により好適に製造される。以下各工程を順次詳しく説明する。
(工程1)超高分子量ポリエチレン25−50質量%とポリエチレン1−15質量%、4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂35‐65質量%、エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体0.1−2質量%、10nm〜50nmのナノオーダーレベルのらせん状の結晶部である「島」が互いに連結して網状の構造をとり非晶部全体を覆う特殊なミクロ構造を有するプロピレン系エラストマー樹脂0.5−5質量%からなるポリオレフィン樹脂混合物と酸化防止剤、必要に応じて無機フィラ−粉末を2軸押出機に供給し、可塑剤の加熱混合液を注入し、溶融混練りする工程;
(工程2)工程1で作成した溶融混練物をTダイから押出し、ロールで冷却・圧延しゲル状シート成形物に成形する工程;
(工程3)工程2で得られたゲル状シート成形物を2軸方向(MD方向,TD方向)に逐次法または同時2軸延伸法により延伸を行う工程;
(工程4)工程3で得られた薄膜から可塑剤を溶剤で抽出除去、並びに乾燥する工程;
(工程5)工程4で得られた微多孔膜を必要に応じて熱処理、再延伸、熱固定する工程;
(工程6)工程4か5で得られた微多孔膜の表層に架橋性ポリマーの水溶液を使用して塗布し乾燥し、超薄膜を形成する工程;に
The microporous membrane of the present invention is suitably produced by a production method including the following steps. Each process will be described in detail below.
(Step 1) Ultrahigh molecular weight polyethylene 25-50% by mass, polyethylene 1-15% by mass, copolymer resin 35-65% by mass of 4-methyl-1-pentene and α-olefin having 3 or more carbon atoms, ethylene -Ethylene / Butylene-Ethylene Block Copolymer 0.1-2% by mass “Islands”, which are helical crystal parts of nano-order level of 10 nm to 50 nm, are connected to each other to form a network structure and the whole amorphous part A polyolefin resin mixture comprising 0.5-5% by mass of a propylene-based elastomer resin having a special microstructure covering the surface, an antioxidant, and if necessary, an inorganic filler powder is supplied to a twin screw extruder, and the plasticizer is heated. Injecting the mixed solution and melt-kneading;
(Step 2) A step of extruding the melt-kneaded material prepared in Step 1 from a T-die, cooling and rolling with a roll, and forming into a gel-like sheet molding;
(Step 3) A step of stretching the gel-like sheet molded product obtained in Step 2 in a biaxial direction (MD direction, TD direction) by a sequential method or a simultaneous biaxial stretching method;
(Step 4) Step of extracting and removing the plasticizer from the thin film obtained in Step 3 with a solvent, and drying;
(Step 5) A step of heat-treating, re-stretching and heat-setting the microporous membrane obtained in Step 4 as necessary;
(Step 6) Applying an aqueous solution of a crosslinkable polymer to the surface layer of the microporous membrane obtained in Step 4 or 5 and drying to form an ultrathin film;

上記ポリオレフィン樹脂混合物の溶融混練物には必要に応じて、紫外線吸収剤、アンチブロッキング剤、核剤、顔料、染料、無機充填材等の各種添加剤を本発明の効果を損なわない範囲で添加ことができる。例えば孔形成剤として微粉シリカ、アルミナシリカ等を添加することもできる。また、アルミナ、シリカ等のセラミックスとバインダーとの有機溶剤溶液、水溶液を当該微多孔膜に塗布し、いわゆるセラミックス含有表層膜を形成することをしても良い。  If necessary, various additives such as an ultraviolet absorber, an antiblocking agent, a nucleating agent, a pigment, a dye, and an inorganic filler are added to the melt-kneaded product of the polyolefin resin mixture as long as the effects of the present invention are not impaired. Can do. For example, fine silica, alumina silica or the like can be added as a pore-forming agent. Alternatively, a so-called ceramic-containing surface layer film may be formed by applying an organic solvent solution or an aqueous solution of a ceramic such as alumina or silica and a binder to the microporous film.

溶融混練の方法は特に限定されないが、通常は二軸押出機中で均一に混練することにより行う。この方法は当該ポリオレフィン混合物の溶融物を調製するのに適する。溶融温度はポリオレフィン樹脂の平均融点+70℃〜+100℃の範囲内であるのが好ましい。具体的に溶融温度は、押出温度ゾーンを200〜300℃の範囲で設定するのが好ましく、210〜280℃の範囲内であるのがより好ましい。可塑剤は混練開始前に添加しても、混練中に二軸押出機の途中から分割添加してもよい。
溶融混練にあたってはポリオレフィン樹脂混合物の酸化劣化を防止するために酸化防止剤を添加するのが好ましい。
Although the method of melt kneading is not particularly limited, it is usually carried out by uniformly kneading in a twin screw extruder. This method is suitable for preparing a melt of the polyolefin mixture. The melting temperature is preferably in the range of the average melting point of the polyolefin resin + 70 ° C. to + 100 ° C. Specifically, the melting temperature is preferably set in the range of 200 to 300 ° C in the extrusion temperature zone, and more preferably in the range of 210 to 280 ° C. The plasticizer may be added before the start of kneading or may be added in the middle of the twin screw extruder during kneading.
In melt-kneading, it is preferable to add an antioxidant in order to prevent oxidative deterioration of the polyolefin resin mixture.

また二軸押出機のスクリューの長さ(L)と直径(D)の比(L/D)は30〜100の範囲が好ましく、40〜60の範囲がより好ましい。L/Dを30未満にすると、溶融混練が不十分となることがある。特に超高分子量ポリエチレンと4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂とのミクロ完全溶融混練が困難となる。
L/Dを100超にすると、ポリオレフィン混合物溶融物と可塑剤の滞留時間が増大し過ぎ熱劣化を招く。スクリュ−の形状は特に制限されないが、樹脂融点の大きく異なる成分を溶融・混練りする観点でのスクリューを選択するのが良い。二軸押出機のシリンダ内径は26〜150mmであるのが好ましい。ポリオレフィン樹脂混合物を二軸押出機に入れる際、スクリュ−回転数Ns(rpm)に対するポリオレフィン樹脂混合物と可塑剤との投入量Q(kg/h)の比Q/Nsを0.1〜0.55kg/h/rpmにするのが好ましい。
Q/Nsを0.1kg/h/rpm未満にすると、ポリオレフィン樹脂樹脂が過度にせん断破壊されてしまい、強度やシャットダウン温度の低下につながる。一方、Q/Nsを0.55kg/h/rpm超にすると、均一に混練されないこともある。比Q/Nsは0.2〜0.5kg/h/rpmであるのがより好ましい。スクリュ回転数Nsは60rpm以上にするのが好ましい。スクリュ−回転数Nsの上限は特に制限されないが、150−300rpmの範囲である。
The screw length (L) and diameter (D) ratio (L / D) of the twin screw extruder is preferably in the range of 30 to 100, more preferably in the range of 40 to 60. If L / D is less than 30, melt kneading may be insufficient. In particular, it becomes difficult to perform micro-complete melt kneading of ultrahigh molecular weight polyethylene, 4-methyl-1-pentene, and a copolymer resin of α-olefin having 3 or more carbon atoms.
When L / D is more than 100, the residence time of the polyolefin mixture melt and the plasticizer is excessively increased, leading to thermal degradation. The shape of the screw is not particularly limited, but it is preferable to select a screw from the viewpoint of melting and kneading components having greatly different resin melting points. The cylinder inner diameter of the twin screw extruder is preferably 26 to 150 mm. When the polyolefin resin mixture is put into the twin screw extruder, the ratio Q / Ns of the amount Q (kg / h) of the polyolefin resin mixture and the plasticizer to the screw rotation speed Ns (rpm) is 0.1 to 0.55 kg. / H / rpm is preferable.
When Q / Ns is less than 0.1 kg / h / rpm, the polyolefin resin resin is excessively sheared, leading to a decrease in strength and shutdown temperature. On the other hand, when Q / Ns is more than 0.55 kg / h / rpm, it may not be uniformly kneaded. The ratio Q / Ns is more preferably 0.2 to 0.5 kg / h / rpm. The screw rotation speed Ns is preferably 60 rpm or more. The upper limit of the screw rotation speed Ns is not particularly limited, but is in the range of 150-300 rpm.

ゲル状シート成形物を形成する方法としては、二軸押出機で樹脂と可塑剤を溶融混練し、ポリオレフィン樹脂混合物の溶融物を二軸押出機から直接に又は別の押出機からギアーポンプを介してTダイより押出し、冷却することにより得る。冷却は少なくともゲル化温度以下まで行うのが好ましい。冷却は40℃以下まで行うのが好ましい。ゲル化温度以下まで冷却することによりポリオレフィン樹脂混合物相が可塑剤によりミクロ相分離された相分離構造を固定化することができる。一般に冷却速度が遅いと得られるゲル状成形物の高次構造が粗くなり、それを形成する擬似細胞単位も大きなる傾向があり、冷却速度が速いと密な細胞単位となる。冷却速度が50℃/分未満では結晶化度が上昇し、延伸に適したゲル状成形物となりにくい。冷却方法としては冷風、冷却水、その他の冷却媒体に直接接触させる方法、冷媒で冷却したロールに接触させる方法等を用いることができる。他にバッチ式混練機で樹脂と可塑剤を溶融混練した後、圧縮成型機を用いてシート・フィルム状にし、冷却する方法が利用できる。  As a method for forming a gel-like sheet molding, a resin and a plasticizer are melt-kneaded with a twin-screw extruder, and a melt of the polyolefin resin mixture is directly from the twin-screw extruder or from another extruder via a gear pump. It is obtained by extruding from a T-die and cooling. Cooling is preferably performed to at least the gelation temperature or lower. Cooling is preferably performed to 40 ° C. or lower. By cooling to a gelling temperature or lower, the phase separation structure in which the polyolefin resin mixture phase is microphase-separated by the plasticizer can be fixed. In general, when the cooling rate is low, the higher-order structure of the obtained gel-like molded product becomes coarse, and the pseudo cell units forming the gel structure tend to be large. When the cooling rate is high, the cells become dense cell units. When the cooling rate is less than 50 ° C./min, the degree of crystallinity increases, and it is difficult to obtain a gel-like product suitable for stretching. As a cooling method, a method of directly contacting cold air, cooling water, or other cooling medium, a method of contacting a roll cooled by a refrigerant, or the like can be used. In addition, after melt-kneading the resin and the plasticizer with a batch-type kneader, a method of cooling into a sheet / film using a compression molding machine can be used.

ダイリップとしては、通常は長方形の口金形状をしたシート用ダイリップを用いるが、二重円筒状の中空状ダイリップ、インフレーションダイリップ等も用いることができる。シート用ダイリップの場合、ダイリップのギャップは通常0.2〜8mmの範囲内であり、押出し時には190〜250℃の温度に加熱する。溶融物の押出し速度は0.2〜80m/分の範囲内であるのが好ましい。  As the die lip, a sheet die lip having a rectangular base shape is usually used, but a double cylindrical hollow die lip, an inflation die lip, or the like can also be used. In the case of a sheet die lip, the die lip gap is usually in the range of 0.2 to 8 mm, and is heated to a temperature of 190 to 250 ° C. during extrusion. The extrusion rate of the melt is preferably in the range of 0.2 to 80 m / min.

延伸方法としては、フラット延伸、チューブラ延伸、ロール圧延などが利用可能である。これらのうち、延伸均一性の観点からフラット延伸が好ましい。延伸温度は、概ね120℃〜ポリオレフィン混合物平均融点の範囲内において選択することが好ましい。延伸温度を110℃未満とすると、過大な延伸応力による破膜を招き、また耐溶融収縮性が悪化する。延伸温度の上限は、微多孔膜を構成するポリオレフィン樹脂混合物の平均融点以下であるのが好ましい。当該樹脂混合物の平均融点温度以下であれば樹脂の融解による破膜を防ぐことが可能となる。延伸温度が平均融点温度を超えるとポリオレフィン樹脂混合物が溶融し、延伸による分子鎖の配向ができない。延伸温度は微多孔膜の熱収縮を低減させるために可能な限り高温にすることが望ましい。  As the stretching method, flat stretching, tubular stretching, roll rolling and the like can be used. Of these, flat stretching is preferred from the viewpoint of stretching uniformity. The stretching temperature is preferably selected within the range of about 120 ° C. to the average melting point of the polyolefin mixture. When the stretching temperature is less than 110 ° C., film breakage due to excessive stretching stress is caused and the melt shrinkage resistance is deteriorated. The upper limit of the stretching temperature is preferably not more than the average melting point of the polyolefin resin mixture constituting the microporous membrane. If it is below the average melting point temperature of the resin mixture, it becomes possible to prevent film breakage due to melting of the resin. When the stretching temperature exceeds the average melting point temperature, the polyolefin resin mixture is melted and molecular chains cannot be oriented by stretching. The stretching temperature is desirably as high as possible in order to reduce the thermal shrinkage of the microporous membrane.

二軸延伸は、ゲル状シート成形物を加熱後、通常のテンター法、ロール法、インフレーション法、圧延法又はこれらの方法の組合せにより行う。同時二軸延伸、逐次延伸又は多段延伸(例えば同時二軸延伸及び逐次延伸の組合せ)のいずれでもよい。二軸延伸と可塑剤除去の順は任意に設定できるが、ゲル状シート成形物を二軸延伸した後可塑剤を除去するのが好ましい。但しこの順に限定する趣旨ではなく、例えばゲル状シート成形物から可塑剤を除去した後、二軸延伸する。ゲル状シート成形物を二軸延伸した後可塑剤を除去しさらに二軸延伸する。ゲル状シートを逐次二軸延伸する際の各一軸延伸の間に可塑剤を除去したりしてもよい。可塑剤除去前の膜に少なくとも1回、少なくとも1方向に延伸し(除去前延伸と称す)、更に可塑剤除去後の膜を少なくとも1回、少なくとも1方向に延伸する方法(可塑剤除去後延伸と称す)が実施可能である。少なくとも1回の延伸とは、一段延伸、多段延伸、多数回延伸を行うことを意味する。少なくとも1方向の延伸とは、縦方向1軸延伸、横方向2軸延伸、同時2軸延伸、逐次2軸延伸のことを意味する。  Biaxial stretching is performed by heating a gel-like sheet molded article and then using a normal tenter method, roll method, inflation method, rolling method, or a combination of these methods. Any of simultaneous biaxial stretching, sequential stretching or multistage stretching (for example, a combination of simultaneous biaxial stretching and sequential stretching) may be used. Although the order of biaxial stretching and plasticizer removal can be arbitrarily set, it is preferable to remove the plasticizer after biaxially stretching the gel-like sheet molding. However, it is not intended to limit in this order. For example, after removing the plasticizer from the gel-like sheet molded product, biaxial stretching is performed. The gel-like sheet molded product is biaxially stretched, and then the plasticizer is removed and further biaxially stretched. The plasticizer may be removed during each uniaxial stretching when the gel sheet is sequentially biaxially stretched. Stretching the film before removing the plasticizer at least once in at least one direction (referred to as stretching before removal) and further stretching the film after removing the plasticizer at least once in at least one direction (stretching after removing the plasticizer) Can be implemented). The stretching at least once means that one-stage stretching, multi-stage stretching, or multi-stage stretching is performed. The stretching in at least one direction means longitudinal uniaxial stretching, transverse biaxial stretching, simultaneous biaxial stretching, and sequential biaxial stretching.

ゲル状シート成形物を形成した後、二軸延伸する場合、長手方向(MD)及び横方向(TD)における延伸速度は、未延伸シートが延伸される領域において未延伸時の長手方向及び横方向の長さをそれぞれ1とし、1分間当りに伸ばされる長さの割合と定義すると、二軸延伸の縦方向及び横方向の各延伸速度をともに20倍/分以下する。縦方向又は横方向の延伸速度を20倍/分超とすると、耐溶融収縮性が悪化したりする。各方向の延伸速度を15倍/分以下とするのが好ましく、10倍/分以下とするのがより好ましい。  When biaxial stretching is performed after forming a gel-like sheet molded product, the stretching speed in the longitudinal direction (MD) and the transverse direction (TD) is the longitudinal direction and transverse direction when unstretched in the region where the unstretched sheet is stretched. When the length of each is defined as the ratio of the length stretched per minute, the stretching speeds in the machine direction and the transverse direction of biaxial stretching are both 20 times / min or less. When the stretching speed in the longitudinal direction or the transverse direction is more than 20 times / minute, the melt shrinkage resistance is deteriorated. The stretching speed in each direction is preferably 15 times / minute or less, and more preferably 10 times / minute or less.

延伸倍率は、総面積倍率で50倍以下とする。総面積倍率とはにおける合計延伸倍率と、TDにおける合計延伸倍率との積である。延伸倍率を総面積倍率で50倍超とすると、耐高温収縮性が悪化したりする。延伸倍率は総面積倍率で40倍以下とするのが好ましい。縦方向(MD)及び横方向(TD)における1軸方向の倍率で3〜20倍であることが好ましく、より好ましくは4〜15倍、さらに好ましくは6〜10倍である。延伸倍率が4倍以上であれば、十分な延伸配向が与えられるために微多孔膜の強度向上が可能であり、延伸倍率が20倍以下であれば、過剰な延伸による微多孔膜の構造破壊を防ぐことが可能である。各方向の延伸下限に特に制限はないが、生産性の観点から4倍以上であるのが好ましい。機械的強度向上の観点から、MD及びTDに4倍以上とすることにより総面積倍率で9倍以上とするのが好ましく、MD及びTDに4倍以上とすることにより総面積倍率で16倍以上とするのがより好ましい。MDにおける合計延伸倍率とTDにおける合計延伸倍率の比(MDにおける合計延伸倍率)/(TDにおける合計延伸倍率)は、特に制限されないが、同時二軸延伸、逐次延伸又は一段延伸のいずれの場合でも、0.5〜2であるのが好ましく、0.7〜1.3であるのがより好ましく、1であるのが最も好ましい。各方向の延伸速度は20倍以下である限り、MDとTDで互いに異なってもよいが、同じであるのが好ましい。The stretch ratio is 50 times or less in terms of the total area ratio. The total area magnification is the product of the total draw ratio in TD and the total draw ratio in TD. If the draw ratio is more than 50 times in terms of the total area ratio, the high temperature shrinkage resistance may deteriorate. The stretching ratio is preferably 40 times or less in terms of the total area ratio. The magnification in the uniaxial direction in the machine direction (MD) and the transverse direction (TD) is preferably 3 to 20 times, more preferably 4 to 15 times, and further preferably 6 to 10 times. If the stretching ratio is 4 times or more, sufficient stretching orientation is provided, so that the strength of the microporous film can be improved. If the stretching ratio is 20 times or less, the structure of the microporous film is destroyed due to excessive stretching. It is possible to prevent. Although there is no restriction | limiting in particular in the extending | stretching minimum of each direction, It is preferable that it is 4 times or more from a viewpoint of productivity. From the viewpoint of improving mechanical strength, it is preferable that the total area magnification is 9 times or more by making it 4 times or more in MD and TD, and it is 16 times or more in total area magnification by making it 4 times or more in MD and TD. Is more preferable. The ratio of the total stretch ratio in MD and the total stretch ratio in TD (total stretch ratio in MD) / (total stretch ratio in TD) is not particularly limited, but in any case of simultaneous biaxial stretching, sequential stretching or single-stage stretching 0.5 to 2 is preferable, 0.7 to 1.3 is more preferable, and 1 is most preferable. As long as the stretching speed in each direction is 20 times or less, MD and TD may be different from each other, but are preferably the same.

所望の物性に応じて、膜厚方向に温度分布を設けて延伸してもよい。膜厚方向に温度分布を設けて延伸することにより一般的に機械的強度に優れた微多孔膜が得られる。洗浄前の延伸ゲル状成形物の少なくとも一面に熱ロールを接触させる処理(熱ロール処理)を施してもよい。加熱ロールに、延伸ゲル状成形物を接触させる。加熱ロールと延伸ゲル状成形物との接触時間は0.1秒〜1分間で良い。ロール表面に加熱オイルを保持した状態で接触させてもよい。加熱ロールとしては、平滑ロール又は吸引機能を有してもよい凹凸ロールのいずれでもよい。  Depending on the desired physical properties, the film may be stretched by providing a temperature distribution in the film thickness direction. By providing a temperature distribution in the film thickness direction and stretching, a microporous film generally excellent in mechanical strength can be obtained. You may perform the process (hot roll process) which makes a hot roll contact at least one surface of the stretched gel-like molding before washing | cleaning. The stretched gel-like molded product is brought into contact with the heating roll. The contact time between the heating roll and the stretched gel-like molded product may be 0.1 second to 1 minute. You may make it contact in the state which hold | maintained heating oil on the roll surface. The heating roll may be either a smooth roll or an uneven roll that may have a suction function.

ポリオレフィン混合物樹脂相は成膜用可塑剤と相分離しているので、洗浄溶剤を用いて成膜用可塑剤を除去すると多孔質の膜が得られる。洗浄溶剤及びこれを用いた成膜用可塑剤の除去方法は公知の方法を利用することができる。  Since the polyolefin mixture resin phase is phase-separated from the plasticizer for film formation, a porous film can be obtained by removing the plasticizer for film formation using a cleaning solvent. As a method for removing the cleaning solvent and the plasticizer for film formation using the cleaning solvent, known methods can be used.

延伸工程後または可塑剤除去後において少なくとも1回、熱処理(熱延伸処理及び/あるいは熱固定処理及び/あるいは熱収縮処理)を行うとよい。熱処理温度は、熱処理による強度変化、透気度変化等に考慮して行う。  Heat treatment (heat drawing treatment and / or heat setting treatment and / or heat shrinking treatment) may be performed at least once after the drawing step or after removal of the plasticizer. The heat treatment temperature is determined in consideration of a change in strength, a change in air permeability and the like due to the heat treatment.

熱延伸処理工程において気孔率等の物性を調整するために、通常用いられるテンター方式、ロール方式又は圧延方式により行い、少なくとも一回、少なくとも一軸方向に、一方向における延伸倍率が1.01〜2.0倍の延伸倍率で行うのが好ましく、1.02〜1.5倍の延伸倍率で行うのがより好ましい。また、熱固定処理は、テンター方式、ロール方式又は圧延方式により行い、低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜中のポリオレフィン樹脂の結晶化を安定させる。熱収縮処理は、テンター方式、ロール方式若しくは圧延方式により行うか、又はベルトコンベア若しくはフローティングロールを用いて行ってもよい。
熱収縮処理は、少なくとも一方向に50%以下の範囲で行うのが好ましく、20%以下、更に好ましくは10%以下の範囲で行う。
In order to adjust the physical properties such as porosity in the hot stretching process, the tenter method, roll method or rolling method that is usually used is used, and the draw ratio in one direction is at least once and at least uniaxial direction is 1.01-2. It is preferable to carry out at a draw ratio of 0.0, more preferably at a draw ratio of 1.02 to 1.5. The heat setting treatment is performed by a tenter method, a roll method, or a rolling method to stabilize the crystallization of the polyolefin resin in the low heat shrinkable polyolefin microporous film. The heat shrinking treatment may be performed by a tenter method, a roll method or a rolling method, or may be performed using a belt conveyor or a floating roll.
The heat shrink treatment is preferably performed in a range of 50% or less in at least one direction, 20% or less, more preferably 10% or less.

上述の熱延伸処理、熱固定処理及び熱収縮処理を多数組み合せて行ってもよい。熱ロール処理は洗浄前の延伸ゲル状成形物の少なくとも一面に熱ロールを接触させる処理(熱ロール処理)を施してもよい。ポリオレフィン樹脂混合物の結晶温度+10℃以上〜ポリオレフィン樹脂混合物の平均融点未満に温調した加熱ロールに、延伸ゲル状成形物を接触させる。加熱ロールと延伸ゲル状成形物との接触時間は0.5秒〜1分間が好ましい。ロール表面に加熱オイルを保持した状態で接触させてもよい。加熱ロールとしては、平滑ロール又は吸引機能を有してもよい凹凸ロールのいずれでもよい。特に熱延伸処理後に熱収縮処理を行うと、低収縮率、高強度の微多孔膜が得られるため好ましい。  You may perform combining the above-mentioned heat | fever extending process, heat setting process, and heat shrink process many. In the hot roll treatment, a treatment (hot roll treatment) in which a hot roll is brought into contact with at least one surface of the stretched gel-like molded product before washing may be performed. The stretched gel-like molded product is brought into contact with a heating roll whose temperature is adjusted to a crystal temperature of the polyolefin resin mixture + 10 ° C. or higher and lower than the average melting point of the polyolefin resin mixture. The contact time between the heating roll and the stretched gel-like molded product is preferably 0.5 seconds to 1 minute. You may make it contact in the state which hold | maintained heating oil on the roll surface. The heating roll may be either a smooth roll or an uneven roll that may have a suction function. In particular, it is preferable to perform a heat shrinking treatment after the heat stretching treatment because a microporous membrane having a low shrinkage rate and a high strength can be obtained.

本発明の好ましい実施態様による低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は5〜100μmで あり、好ましくは6〜40μm、より好ましくは10〜25μmである。膜厚は、5μm以上であれば微多孔膜として十分な強度を有し、100μm以下であれば十分な透過性を有し、高い電解液含浸性を有する膜となる。なお微多孔膜の厚さは用途に応じて適宜選択できるが、小型リチウムイオン二次電池用セパレータとして使用する場合は5〜20μmが好ましく、5−12μmがより好ましい。膜厚、JIS規格K7130に準じて測定する。電気自動車駆動電源の大型リチウムイオン二次電池用セパレータとして使用する場合は20〜40μmが好ましい。  The film thickness of the low heat-shrinkable polyolefin microporous membrane according to a preferred embodiment of the present invention is 5 to 100 μm, preferably 6 to 40 μm, more preferably 10 to 25 μm. If the film thickness is 5 μm or more, the film has sufficient strength as a microporous film, and if it is 100 μm or less, the film has sufficient permeability and has a high electrolyte solution impregnation property. In addition, although the thickness of a microporous film can be suitably selected according to a use, when using as a separator for small lithium ion secondary batteries, 5-20 micrometers is preferable and 5-12 micrometers is more preferable. The film thickness is measured according to JIS standard K7130. When used as a separator for a large lithium ion secondary battery of an electric vehicle driving power source, 20 to 40 μm is preferable.

微小孔構造領域と粗大孔構造領域の分布は特に制限されない。通常は、微多孔膜のMD方向及び TD方向のいずれの断面においても、PMPとUHMWPEとのフィブリル繊維のラメラ構造も発現されている結果、微小孔構造領域 及び粗大孔構造領域が不規則に入り組んでおり、個々の領域の大きさも不規則である。この構造によりシャットダウン特性とノンメルトダウン特性を兼備できるものと推定される。このような構造は、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)等により観察することができ、原子間力顕微鏡(AFM)により最大高低差として測定することができる。  The distribution of the micropore structure region and the coarse pore structure region is not particularly limited. Usually, in both cross sections in the MD direction and TD direction of the microporous membrane, the lamella structure of the fibril fiber of PMP and UHMWPE is also expressed. As a result, the micropore structure region and the coarse pore structure region are irregularly interlaced. The size of each region is also irregular. This structure is presumed to have both shutdown characteristics and non-meltdown characteristics. Such a structure can be observed, for example, with a transmission electron microscope (TEM) or the like, and can be measured as a maximum height difference with an atomic force microscope (AFM).

上記のような粗大孔構造による比較的大きな空間と比較的大きな表面粗さとを有するので、透気度及び電解液吸収性に優れており、しかも加圧された場合の透気度変化が小さい。そのためリチウムイオン二次電池用セパレータとして用いた場合に、各々優れた電池の生産性と電池サイクル特性を実現することができる。  Since it has a relatively large space and a relatively large surface roughness due to the coarse pore structure as described above, it has excellent air permeability and electrolyte absorption, and changes in air permeability when pressurized are small. Therefore, when used as a separator for a lithium ion secondary battery, excellent battery productivity and battery cycle characteristics can be realized.

本発明のポリオレフィン微多孔膜をリチウムイオン二次電池セパレータとして使用すると、電池の高生産性も維持することが可能となり、かつ優れたサイクル特性により電池が長寿命化する。均一溶融して得られた本発明のポリオレフィン微多孔膜は、製造コスト、製造設備の観点でも経済性で有利な単層膜でありながら低熱収縮性を確保しながら190℃以上まで破膜しない。いわゆるノンメルトダウンの特性を有し、かつ他の耐熱性セパレータには見られないポリエチレン微多孔膜では電池安全性に貢献していたシャットダウン温度も保持している。またリチウムイオン二次電池に使用されているフッ素系電解質錯塩は、190℃付近で分解してリチウムイオン電導性が失われて電池として不活性になるので電池の暴走が抑制ないし防止できる。低熱収縮性の特性によりセパレータが正極と負極のエッジ部分の短絡を防止できるので、電池の安全性の観点からも優れる。  When the polyolefin microporous membrane of the present invention is used as a lithium ion secondary battery separator, it is possible to maintain high productivity of the battery and to prolong the life of the battery due to excellent cycle characteristics. The polyolefin microporous membrane of the present invention obtained by uniform melting does not break up to 190 ° C. or higher while ensuring low heat shrinkage while being a monolayer membrane that is economically advantageous from the viewpoint of production cost and production equipment. The polyethylene microporous membrane that has so-called non-melt-down characteristics and is not found in other heat-resistant separators also maintains the shutdown temperature that has contributed to battery safety. Further, the fluorine-based electrolyte complex salt used in the lithium ion secondary battery is decomposed at around 190 ° C. and loses lithium ion conductivity and becomes inactive as a battery, so that the runaway of the battery can be suppressed or prevented. Since the separator can prevent a short circuit between the edge portions of the positive electrode and the negative electrode due to the low heat shrinkage characteristic, it is also excellent from the viewpoint of battery safety.

次に本発明の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜とその製造方法に使用される材料について説明する。  Next, the low heat-shrinkable polyolefin microporous membrane of the present invention and materials used in the production method will be described.

[1]超高分子量ポリエチレン
本発明のポリオレフィン微多孔膜を構成する超高分子量ポリエチレンは、極限粘度から求めた粘度平均分子量が50万から1000万の範囲にあり、超高分子量ポリエチレンを単独、ないし2種以上混合して使用される。エチレンの単独重合体のみならず、他のα−オレフィンを少量含有する共重合体も併用してもよい。エチレン以外の他のα−オレフィンとしてはプロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン等の炭素数3乃至30のα−オレフィンとの共重合体が挙げられる。
従来は350万以上の超高分子量ポリエチレンは、押出し混練りが難しいとされており使用される事例があまり見られなかったが、粘度平均分子量100万程度の超高分子量ポリエチレンに可塑剤と共に混合していくことにより粘度平均分子量差100−250万以内にとどまるように超高分子量ポリエチレンを添加すると市販の粘度平均分子量350万を超える640万以上1000万までの超高分子量ポリエチレンを使用することも可能にできる。更に粘度平均分子量700万から1000万までの超高分子量ポリエチレンでも、特に15μm以下の薄膜にしても引張強度、突き刺し強度を良好に保持できることを見出した。
[1] Ultra high molecular weight polyethylene The ultra high molecular weight polyethylene constituting the polyolefin microporous membrane of the present invention has a viscosity average molecular weight determined from the intrinsic viscosity in the range of 500,000 to 10 million, and the ultra high molecular weight polyethylene is used alone or Two or more types are used in combination. Not only an ethylene homopolymer, but also a copolymer containing a small amount of other α-olefin may be used in combination. Other α-olefins other than ethylene include copolymers with α-olefins having 3 to 30 carbon atoms such as propylene, butene-1, hexene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1, and octene. It is done.
Conventionally, ultra-high molecular weight polyethylene of 3.5 million or more was considered to be difficult to extrude and knead, and was rarely used. However, ultra high molecular weight polyethylene with a viscosity average molecular weight of about 1 million was mixed with a plasticizer. By adding ultra-high molecular weight polyethylene so that the difference in viscosity average molecular weight is within 1 to 2.5 million, it is also possible to use ultra high molecular weight polyethylene with a viscosity average molecular weight of over 3.5 million and exceeding 6 million to 10 million. Can be. Furthermore, it has been found that even with ultrahigh molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 7 million to 10 million, even if it is a thin film of 15 μm or less, the tensile strength and the piercing strength can be maintained satisfactorily.

[2]ポリエチレン
本発明のポリエチレンは、粘度平均分子量が15万から50万未満、好ましくは20万〜45万の範囲にある高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE),リニア−低密度ポリエチレン(L−LDPE)であり、これらの単独、ないし2種以上混合して使用される。エチレンの単独重合体のみならず、他のα−オレフィンを少量含有する共重合体も併用してもよい。エチレン以外の他のα−オレフィンとしてはプロピレン、ブテン−1、ヘキセン−1、ペンテン−1、4−メチルペンテン−1、オクテン等の炭素数3乃至30のα―オレフィンとの共重合体が挙げられる。
ポリエチレン混合比率が1質量%以上、20質量%の範囲である。
[2] Polyethylene The polyethylene of the present invention has a viscosity average molecular weight of 150,000 to less than 500,000, preferably 200,000 to 450,000, high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), low density polyethylene ( LDPE) and linear low density polyethylene (L-LDPE), which are used alone or in combination of two or more. Not only an ethylene homopolymer, but also a copolymer containing a small amount of other α-olefin may be used in combination. Other α-olefins other than ethylene include copolymers with α-olefins having 3 to 30 carbon atoms such as propylene, butene-1, hexene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1, and octene. It is done.
The polyethylene mixing ratio is in the range of 1 to 20% by mass.

粘度平均分子量は、溶剤としてデカリンを使用し、測定温度135℃にて極限粘度[η]を測定し、下記の数式により粘度平均分子量(Mv)を算出する。  For the viscosity average molecular weight, decalin is used as a solvent, the intrinsic viscosity [η] is measured at a measurement temperature of 135 ° C., and the viscosity average molecular weight (Mv) is calculated by the following formula.

Figure 2019196470
Figure 2019196470

[3]4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂
本発明で使用されるのはポリ(4−メチル−1−ペンテン)のホモポリマーでなくメチル4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂系重合体樹脂である。4−メチル‐1−ペンテンと少なくとも1種類のα−オレフィン、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン等の炭素数3乃至30のα―オレフィンとの共重合体である。本発明の超高分子量ポリエチレンとの溶融時の混和性から粉末が好ましく、また混和性と混合後の保持される耐熱性から好ましくは、4−メチル‐1−ペンテンを80モル%以上含む4−メチル−1−ペンテンを主体とした共重合体であり、4−メチル−1−ペンテンとα−オレフィンとの組成比は、DSC(示差走査型熱量計)試験に基づいて測定される融点(Tm)が、200〜250℃、好ましくは220〜240℃の範囲で調整される。さらに、ASTM D1238に準じた荷重5kg、温度260℃の条件により測定されるメルトフローレート(MFR)は0.05〜250[g/10分]である。好ましくは1乃至100g/10分の範囲のものである。メルトフローレートが0.05g/10min未満のものは溶融粘度が高く成形性に劣り、メルトフローレートが250g/10minを超えるものは溶融粘度が低く成膜性に劣り、また機械的強度も低い。本発明では、4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂が17‐65質量%の範囲で使用される。17質量%未満では、ポリエチレン系微多孔膜の耐熱性向上度が不十分で190℃1時間の循環熱風乾燥機内での熱暴露後、低熱収縮性を示さず好ましくない。また65質量%を超えても更なる低熱収縮性が期待できず、コストが高くなり好ましくない。
[3] Copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and α-olefin having 3 or more carbon atoms The present invention uses methyl 4 instead of poly (4-methyl-1-pentene) homopolymer. -Copolymer resin polymer resin of methyl-1-pentene and α-olefin having 3 or more carbon atoms. 4-methyl-1-pentene and at least one α-olefin such as propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1- It is a copolymer with an α-olefin having 3 to 30 carbon atoms such as octadecene. A powder is preferable from the viewpoint of miscibility with the ultrahigh molecular weight polyethylene of the present invention, and preferably from 80% by mole or more of 4-methyl-1-pentene because of the miscibility and the heat resistance retained after mixing. It is a copolymer mainly composed of methyl-1-pentene, and the composition ratio of 4-methyl-1-pentene and α-olefin is a melting point (Tm) measured based on a DSC (differential scanning calorimeter) test. ) Is adjusted in the range of 200 to 250 ° C, preferably 220 to 240 ° C. Further, the melt flow rate (MFR) measured under conditions of a load of 5 kg and a temperature of 260 ° C. according to ASTM D1238 is 0.05 to 250 [g / 10 min]. It is preferably in the range of 1 to 100 g / 10 minutes. When the melt flow rate is less than 0.05 g / 10 min, the melt viscosity is high and the moldability is poor, and when the melt flow rate exceeds 250 g / 10 min, the melt viscosity is low and the film formability is poor, and the mechanical strength is also low. In the present invention, a copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and an α-olefin having 3 or more carbon atoms is used in the range of 17 to 65% by mass. If it is less than 17% by mass, the degree of improvement in heat resistance of the polyethylene microporous membrane is insufficient, and after heat exposure in a circulating hot air dryer at 190 ° C. for 1 hour, low heat shrinkage is not exhibited, which is not preferable. Moreover, even if it exceeds 65 mass%, the further low heat shrinkability cannot be anticipated, and cost becomes high and is not preferable.

[5]エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体
エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体は、リビング触媒で得られたブロック共重合体のブタジエン部分の二重結合を水素添加して飽和化したエラストマーである。JSR社製ダイナロンCEBC(例示としてダイナロン6200P、6100P,6201B))がある。
[5] Ethylene-ethylene / butylene-ethylene block copolymer The ethylene-ethylene / butylene-ethylene block copolymer is saturated by hydrogenating the double bond of the butadiene portion of the block copolymer obtained with the living catalyst. This is a modified elastomer. There is Dynaron CEBC (manufactured by JSR Corp. (Dynalon 6200P, 6100P, 6201B)).

[6]プロピレン系エラストマー樹脂
プロピレン由来の構成単位と炭素数2〜30のα−オレフィン(プロピレンを除く)由来の構成単位とからなり、10nm〜50nmのナノオーダーのらせん状の結晶部である「島」が互いに連結して網状の構造をとり非晶部全体を覆うミクロ構造を有するものである。例えば、三井化学(株)製の「ノティオSN0285」、「ノティオPN3560」、「ノティオPN2060」、「ノティオPN2070」)等がある。4−メチル−1−ペンテンとα−オレフィンとの共重合体樹脂と前記のエチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体に組み合わせて使用するのが、添加量を最小限にすることができて最適である。また、通常結晶化度を高めて耐熱性を上げると柔軟性は下がるのが一般的であるが、当該プロピレン系エラストマー樹脂を混合した場合、結晶部の内部に非晶部をナノレベルで組み込み、それが周りを取り囲む非晶部と連結する構造をとるため耐熱性を上げても柔軟性は下がらない。
[6] Propylene-based elastomer resin A propylene-based elastomer resin and a structural unit derived from an α-olefin having 2 to 30 carbon atoms (excluding propylene) is a nano-order spiral crystal part of 10 nm to 50 nm. The islands are connected to each other to form a network structure and have a microstructure that covers the entire amorphous part. For example, “Notio SN0285”, “Notio PN3560”, “Notio PN2060”, “Notio PN2070”, etc., manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) are available. Use in combination with a copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and α-olefin and the ethylene-ethylene-butylene-ethylene block copolymer can minimize the amount of addition. Is optimal. In addition, the flexibility generally decreases when the crystallinity is increased to increase the heat resistance, but when the propylene-based elastomer resin is mixed, the amorphous part is incorporated at the nano level inside the crystal part, Even if the heat resistance is increased, the flexibility does not decrease because it is connected to the surrounding amorphous part.

[7]可塑剤
本発明の微多孔膜を製造する際に使用可能な可塑剤としては、液状可塑剤及び固体可塑剤のいずれも使用できる。液状可塑剤としてはノナン、デカン、デカリン、パラキシレン、ウンデカン、ドデカン、流動パラフィン等の脂肪族又は環式の炭化水素、及び沸点がこれらに対応する鉱油留分が挙げられる。溶剤含有量が安定したゲル状成形物を得るためには、流動パラフィン、ミネラルオイルのような不揮発性の液体可塑剤を用いるのが好ましい。液体可塑剤の粘度は25℃において30〜500cStの範囲内であるのが好ましく、50〜200cStの範囲内であるのがより好ましい。液体可塑剤の25℃における粘度が30cSt未満ではポリオレフィン混合物の溶融物のダイリップからの吐出が不均一であり、かつ混練が困難である。一方500cSt超では可塑剤の除去が困難である。
[7] Plasticizer As the plasticizer that can be used in producing the microporous membrane of the present invention, either a liquid plasticizer or a solid plasticizer can be used. Examples of the liquid plasticizer include aliphatic or cyclic hydrocarbons such as nonane, decane, decalin, paraxylene, undecane, dodecane, and liquid paraffin, and mineral oil fractions having boiling points corresponding to these. In order to obtain a gel-like molded article having a stable solvent content, it is preferable to use a non-volatile liquid plasticizer such as liquid paraffin or mineral oil. The viscosity of the liquid plasticizer is preferably in the range of 30 to 500 cSt at 25 ° C., and more preferably in the range of 50 to 200 cSt. When the viscosity of the liquid plasticizer at 25 ° C. is less than 30 cSt, the discharge of the melt of the polyolefin mixture from the die lip is non-uniform and kneading is difficult. On the other hand, if it exceeds 500 cSt, it is difficult to remove the plasticizer.

固体可塑剤は融点が80℃以下のものが好ましく、このような固体可塑剤としてパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等のワックス類、セリルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール類、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシプロピレンステアリルエーテル、ポリオキシプロピルイソステアリルエーテル等のポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエステル等のポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシプロピレンステアリルエステル等のポリオキシプロピレンアルキルエステル類が挙げられる。液体溶剤と固体溶剤を適宜混合した上で使用してもよい。特に、ポリオキシエチレンステリルエーテル、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテルを流動パラフィンと混合することにより室温で混合物が固化するので有用である。樹脂と可塑剤を両者の融点以上の温度において均一に溶融混練した後、当該混練物を任意の冷却速度にて当該混合樹脂の固化温度以下まで冷却したときに延伸可能な軟質のゲル状シート成形物を得ることが出来る。  The solid plasticizer preferably has a melting point of 80 ° C. or lower. As such a solid plasticizer, waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, higher alcohols such as seryl alcohol and stearyl alcohol, polyoxyethylene stearyl ether, poly Polyoxyethylene alkyl ethers such as oxyethylene isostearyl ether, polyoxypropylene stearyl ether, polyoxypropylene alkyl ether such as polyoxypropylisostearyl ether, polyoxyethylene alkyl esters such as polyoxyethylene stearyl ester, polyoxy And polyoxypropylene alkyl esters such as propylene stearyl ester. You may use it, mixing a liquid solvent and a solid solvent suitably. In particular, it is useful because the mixture is solidified at room temperature by mixing polyoxyethylene alkyl ether such as polyoxyethylene steryl ether and polyoxyethylene isostearyl ether with liquid paraffin. Forming a soft gel-like sheet that can be stretched when the resin and plasticizer are uniformly melt-kneaded at a temperature equal to or higher than their melting points, and then the kneaded product is cooled to below the solidification temperature of the mixed resin at an arbitrary cooling rate. You can get things.

使用可能な可塑剤量は、相分離構造が樹脂と可塑剤の相溶性、および樹脂と可塑剤の合計重量に対する樹脂の重量比(ポリマー質量分率)によって変化させることができる。例えば当該ポリオレフィン混合物と可塑剤との配合割合は、両者の合計を100質量部として、当該ポリオレフィン樹脂混合物が10〜55質量部、当該可塑剤90〜45質量部であり、好ましくは当該ポリオレフィン樹脂混合物が30〜50質量部、当該可塑剤70〜50質量部である。ポリオレフィン樹脂混合物の割合が10質量部未満とすると、ポリオレフィン混合物溶融物を押し出す際にダイス出口でスウェルやネックインが大きくなり、ゲル状成形物の成形性及び自己支持性が低下する。一方ポリオレフィン混合物の割合が55質量部を超えるとゲル状シート成形物の成膜性が低下し、また気孔が小さく透気性に劣る。  The amount of the plasticizer that can be used can be changed depending on the compatibility of the resin and the plasticizer in the phase separation structure and the weight ratio of the resin to the total weight of the resin and the plasticizer (polymer mass fraction). For example, the blending ratio of the polyolefin mixture and the plasticizer is 10 to 55 parts by weight of the polyolefin resin mixture and 90 to 45 parts by weight of the plasticizer, preferably 100 parts by weight of the total of both, preferably the polyolefin resin mixture Is 30 to 50 parts by mass and the plasticizer is 70 to 50 parts by mass. When the ratio of the polyolefin resin mixture is less than 10 parts by mass, when extruding the polyolefin mixture melt, swell and neck-in are increased at the die outlet, and the moldability and self-supporting property of the gel-like molded product are lowered. On the other hand, when the proportion of the polyolefin mixture exceeds 55 parts by mass, the film formability of the gel-like sheet molding is lowered, and the pores are small and the gas permeability is poor.

[8]溶剤
可塑剤を除くための溶剤は、使用する樹脂に対して貧溶媒であること、かつ可塑剤に対して良溶媒であること、さらには沸点が膜の融点よりも低いことが好ましい。例えば、n−ヘキサンやシクロヘキサン等の炭化水素類、塩化メチレンや1,1−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類、エタノールやイソプロパノール等のアルコール類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトンや2−ブタノン等のケトン類、C14,C16等の鎖状フルオロカーボン、COCH、COC等のハイドロフルオロエーテル、COCF、COCのパーフルオロエーテル等の使用が可能である。可塑剤・溶剤の除去時に膜の収縮を防ぐために、膜を少なくとも1方向に拘束しながら、溶剤に浸漬し、可塑剤除去後に溶剤を膜の融点以下で加熱乾燥法、風乾法等により乾燥除去する方法が好適に利用可能である。
[8] Solvent The solvent for removing the plasticizer is preferably a poor solvent for the resin used, a good solvent for the plasticizer, and a boiling point lower than the melting point of the film. . For example, hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and 1,1-trichloroethane, alcohols such as ethanol and isopropanol, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran, acetone and 2- Ketones such as butanone, chain fluorocarbons such as C 6 F 14 and C 7 F 16, hydrofluoroethers such as C 4 F 9 OCH 3 and C 4 F 9 OC 2 H 5 , C 4 F 9 OCF 3 and C 4 F 9 OC 2 F 5 perfluoroether or the like can be used. In order to prevent shrinkage of the film during removal of the plasticizer / solvent, the film is immersed in a solvent while constraining the film in at least one direction, and after removal of the plasticizer, the solvent is dried and removed by a heat drying method, an air drying method or the like below the melting point of the film. This method can be suitably used.

本発明の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜の特性を著しく損ねない程度に他のポリオレフィン類を添加しても良い。ポリプロピレンとエチレン−プロピレン共重合体とのブロックポリマーは、プロピレンとエチレンを原料とし、まずプロピレンを原料として、メタロセン触媒、チタン系触媒等を用いて、パイプ等のリアクター中に流しながら数秒〜数分間でポリプロピレン10−40モル%を合成し、エチレンとプロピレンの混合物90−60モル%を導入し同程度の時間で連続的にエチレン−プロピレンコポリマーを合成する。この際、エチレンとプロピレンの比率を変えることもできるし、それぞれの重合時間を変化させることにより、ブロック鎖長を変化させる。また、この工程を繰り返し行うことあるいは繰り返す際の重合時間を変化させることで、マルチブロック体を含む材料や本ブロックコポリマーを任意のエチレン含有量にできる。当該ブロックコポリマーは、4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂とポリエチレンとに相溶性を持たせることができる。例えば、(株)プライムポリマー社製のプライムTPOとしてR110E、R110MP、T310E、M142E等が挙げられる。またサンアロマー(株)社製のプロピレンブロックポリマー、クオリア、日本ポリプロ(株)社製のポリプロピレンインパクトコポリマー、ニューコン、住友化学(株)社製のタフセレン、エクセレン等がある。触媒の活性点がエチレンとプロピレンの両方を重合できて、重合時間中、活性点が十分に安定であるリビング触媒によりできるポリプロピレンとエチレン、プロピレン共重合体とのブロックポリマーであり、エチレン含有比率が高いものが好ましい。
また、添加しても良いポリプロピレン樹脂を分子量は特に限定されるものではないが、粘度平均分子量10万以上粘度平均分子量40万程度のポリプロピレンを用いることができる。
Other polyolefins may be added to such an extent that the characteristics of the low heat shrinkable polyolefin microporous membrane of the present invention are not significantly impaired. Block polymer of polypropylene and ethylene-propylene copolymer is made from propylene and ethylene as raw materials. First, propylene is used as a raw material, using metallocene catalyst, titanium-based catalyst, etc., and flowing in a reactor such as a pipe for several seconds to several minutes. 10-40 mol% of polypropylene is synthesized, 90-60 mol% of a mixture of ethylene and propylene is introduced, and ethylene-propylene copolymer is continuously synthesized in a similar time. At this time, the ratio of ethylene and propylene can be changed, and the block chain length is changed by changing the polymerization time. Further, by repeating this step or changing the polymerization time at the time of repeating, the material containing the multi-block body and the present block copolymer can have any ethylene content. The block copolymer can have compatibility with a copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and an α-olefin having 3 or more carbon atoms and polyethylene. For example, R110E, R110MP, T310E, M142E etc. are mentioned as Prime TPO by Prime Polymer Co., Ltd. Further, there are propylene block polymer, qualia manufactured by Sun Allomer Co., Ltd., polypropylene impact copolymer manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., Newcon, tufselen, exelen manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., and the like. It is a block polymer of polypropylene, ethylene, and propylene copolymer, which is made of a living catalyst whose active sites are capable of polymerizing both ethylene and propylene, and the active sites are sufficiently stable during the polymerization time. A high one is preferred.
The molecular weight of the polypropylene resin that may be added is not particularly limited, but polypropylene having a viscosity average molecular weight of 100,000 or more and a viscosity average molecular weight of about 400,000 can be used.

添加することも出来る無機フィラーとしては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウムのアスペクト比を有するナノサイズのベーマイト・アルミナ、シリカ(珪素酸化物)、ナトリウムアルミノシリケート、ナトリウムカルシウムアルミノシリケートチタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄などの酸化物系、シリコンカーバイト、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物系、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレー、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂等のセラミックス、ガラス繊維などが挙げられる。これらの1種を単独で、あるいは2種以上を併用することができる。好ましいのは、電気化学的に安定な、シリカ、アルミナ、チタニウムであり、特にシリカ、アルミノシリケートが好ましい。前記無機フィラー粉末粒子の平均粒径としては、好ましくは1nm以上、より好ましくは10nm以上であり、上限として好ましくは100nm以下である。平均粒径を100nm以下とすることは、延伸等を施した場合でもポリオレフィン樹脂と無機フィラ‐間での剥離が生じにくい傾向となり、マクロボイドの発生を抑制する観点から好ましい。一方、平均粒径を1nm以上とすることは、溶融時の無機フィラー粒子の分散性を確保する上で好ましい。無機フィラー粒子の添加により、微多孔膜の引張強度を高め、熱収縮率を一層低くすることができる。  Examples of inorganic fillers that can be added include nano-sized boehmite / alumina having an aspect ratio of alumina and aluminum hydroxide, silica (silicon oxide), sodium aluminosilicate, sodium calcium aluminosilicate titania, zirconia, magnesia, Oxides such as ceria, yttria, zinc oxide, iron oxide, nitrides such as silicon carbide, silicon nitride, titanium nitride, boron nitride, calcium carbonate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, potassium titanate, talc, kaolin Ceramics such as clay, kaolinite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite, mica, amicite, bentonite, zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, and silica sand Such as glass fiber and the like. One of these can be used alone, or two or more can be used in combination. Preferred are electrochemically stable silica, alumina and titanium, and silica and aluminosilicate are particularly preferred. The average particle size of the inorganic filler powder particles is preferably 1 nm or more, more preferably 10 nm or more, and the upper limit is preferably 100 nm or less. When the average particle size is 100 nm or less, peeling between the polyolefin resin and the inorganic filler tends not to occur even when stretching or the like is performed, which is preferable from the viewpoint of suppressing the generation of macrovoids. On the other hand, setting the average particle size to 1 nm or more is preferable for ensuring the dispersibility of the inorganic filler particles during melting. By adding inorganic filler particles, the tensile strength of the microporous membrane can be increased and the thermal shrinkage rate can be further reduced.

例えば融点の異なるポリオレフィン樹脂をn(ここではnは3以上の整数を表す)種類以上使用する場合、超高分子ポリエチレンの融点T℃と使用されるポリオレフィン樹脂の融点T℃、T℃・・・T℃からなる樹脂混合物の平均融点Tを下記の式のように定義する。For example, when n or more types of polyolefin resins having different melting points are used (here, n represents an integer of 3 or more), the melting point T 1 ° C. of the ultrahigh molecular polyethylene and the melting point T 2 ° C. or T 3 ° C. of the polyolefin resin used. ... The average melting point T of the resin mixture consisting of T n ° C is defined as the following equation.

Figure 2019196470
式中、χ χ χ・・・χ=1 χ;超高分子ポリエチレンの質量分率、χ〜χ;融点T℃、T℃、・・・T℃の他に使用されるポリオレフィン樹脂のそれぞれの質量分率である。ここで融点とはJISK7121に基づいて示差走査熱量測定(DSC)により求められた数値を言う。
Figure 2019196470
Wherein, χ 1 + χ 2 + χ 3 ··· χ n = 1 χ 1; mass fraction of ultra high molecular polyethylene, χ 2n; mp T 2 ℃, T 3 ℃, ··· T n It is the mass fraction of each polyolefin resin used in addition to ° C. Here, the melting point refers to a numerical value obtained by differential scanning calorimetry (DSC) based on JISK7121.

本発明の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜の両面ないし片面に塗布する水溶性の架橋性ポリマーとして、フルオロエチレン・ビニルエーテル交互共重合体を主鎖に持つフッ素系ポリマーの水溶液、アクリル樹脂・ポリアミド・イミド樹脂水溶液、アクリル樹脂・ポリイミド水溶液、アクリル変性シリコーン樹脂樹脂水溶液、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフロロプロピレンと架橋性アクリル樹脂とからなる水溶液のいずれか1種または混合物がある。溶媒に有機溶剤を使用しないので環境にも優しい。水溶液を塗布あるいは浸漬してから乾燥・架橋した0.1−5ミクロン、好ましくは0.1−2ミクロンの表層膜を形成させる。  As a water-soluble crosslinkable polymer to be applied to both or one side of the low heat-shrinkable polyolefin microporous membrane of the present invention, an aqueous solution of a fluoropolymer having an alternating copolymer of fluoroethylene / vinyl ether in the main chain, acrylic resin / polyamide / imide There is one or a mixture of an aqueous resin solution, an acrylic resin / polyimide aqueous solution, an acrylic-modified silicone resin resin aqueous solution, and an aqueous solution composed of polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene and a crosslinkable acrylic resin. Since no organic solvent is used as a solvent, it is environmentally friendly. A surface layer film of 0.1-5 microns, preferably 0.1-2 microns, formed by applying or immersing an aqueous solution and then drying and crosslinking is formed.

この表層膜は、水分が占めていたミクロ領域の蒸発した通路は、連通の気孔となる。また、液体電解液に、表層としての濡れやすい特性が要求される。液体電解液には、膨潤するが、溶解しないものが好ましい。また、セパレータの表面のミクロオーダーの凸凹に食い込んで、塗布された樹脂がアンカー効果を発揮するのがよい。  In the surface layer film, the evaporated passages in the micro region occupied by moisture become communication pores. Moreover, the liquid electrolyte solution is required to have a characteristic that it is easily wettable as a surface layer. The liquid electrolyte preferably swells but does not dissolve. Further, it is preferable that the resin applied by biting into the micro-order irregularities on the surface of the separator exhibits an anchor effect.

本発明の好ましい実施態様による低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜は、次の物性を有する。  The low heat shrinkable polyolefin microporous membrane according to a preferred embodiment of the present invention has the following physical properties.

(1)透気度(ガーレー値)は20〜400秒/100mlである。透気度がこの範囲であると微多孔膜を電池セパレータとして用いた場合に電池容量が大きく、電池のサイクル特性も良好である。透気度が20秒/100ml未満では電池内部の温度上昇時にシャットダウンが十分に行われない。透気度は、JIS P8117に準拠のガーレー式透気度計を使用して測定する。(1) The air permeability (Gurley value) is 20 to 400 seconds / 100 ml. When the air permeability is within this range, the battery capacity is large when the microporous membrane is used as a battery separator, and the cycle characteristics of the battery are also good. When the air permeability is less than 20 seconds / 100 ml, the shutdown is not sufficiently performed when the temperature inside the battery rises. The air permeability is measured using a Gurley type air permeability meter according to JIS P8117.

(2)気孔率は20〜60%であり、好ましくは25〜40%である。気孔率が20%以上であれば十分なリチウムイオン電導性を示し、60%以下であれば十分な機械的強度を有する。電池セパレータとして用いた場合電極が短絡する危険性が小さい。気孔率は重量法により測定する。試料を5.0cm角の正方形に切り出して体積(cm3)、重量(g)を測定する。使用した樹脂密度(g/cm)をASTM D1505に準拠して測定する。次式により計算して求める。(2) The porosity is 20 to 60%, preferably 25 to 40%. When the porosity is 20% or more, sufficient lithium ion conductivity is exhibited, and when the porosity is 60% or less, sufficient mechanical strength is obtained. When used as a battery separator, the risk of short-circuiting the electrodes is small. The porosity is measured by a gravimetric method. A sample is cut into a square of 5.0 cm square, and the volume (cm 3) and weight (g) are measured. The resin density (g / cm 3 ) used is measured according to ASTM D1505. Calculate by the following formula.

Figure 2019196470
Figure 2019196470

(3)微多孔膜の最大孔径は、好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.3〜3μm、さらに好ましくは0.3〜1.5μmである。最大孔径が、0.1μm以上であればセパレータとして必要な透過性を有し、5μm以下であれば電極脱離成分による短絡を防ぐことが可能である。当該低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜の表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察する。任意に孔を20点選び、これら孔の孔径を求め平均することで孔径を算出する。(3) The maximum pore size of the microporous membrane is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.3 to 3 μm, and still more preferably 0.3 to 1.5 μm. If the maximum pore diameter is 0.1 μm or more, the required permeability as a separator is obtained, and if it is 5 μm or less, it is possible to prevent a short circuit due to an electrode desorption component. The surface of the low heat shrinkable polyolefin microporous membrane is observed with a scanning electron microscope (SEM). Arbitrarily 20 holes are selected, and the diameters of these holes are calculated and averaged.

(4)突刺し強度は、針先端の曲率半径0.5mm、突き刺し速度2mm/secで突刺し試験を行い、最大突刺荷重gから突刺し強度をNで表示する。1.5N以上であることが望ましい。突刺し強度が1.5N未満では、微多孔膜を電池用セパレータとして電池に組み込んだ場合に、電極の短絡が発生する恐れがある。突刺強度は2.0N以上、さらに好ましくは2.5以上である。電極からの脱離成分によるショートが発生せず、セパレータとして十分な強度を有する。(4) As for the piercing strength, a piercing test is performed with a radius of curvature of the needle tip of 0.5 mm and a piercing speed of 2 mm / sec, and the piercing strength is indicated by N from the maximum piercing load g. It is desirable that it is 1.5N or more. If the piercing strength is less than 1.5 N, there is a possibility that a short circuit of the electrode may occur when the microporous membrane is incorporated into a battery as a battery separator. The puncture strength is 2.0 N or more, more preferably 2.5 or more. A short circuit due to a desorbed component from the electrode does not occur, and the separator has sufficient strength.

(5)引張破断強度は、幅10mmの短冊状試験片を用いてASTM D882により測定する。
引張破断強度はMD方向及びTD方向のいずれにおいても10MPa以上であることが破膜しない上で好ましい。
(5) The tensile strength at break is measured by ASTM D882 using a strip-shaped test piece having a width of 10 mm.
The tensile strength at break is preferably 10 MPa or more in both the MD direction and the TD direction in order to prevent film breakage.

(6)引張破断伸度は、幅10mmの短冊状試験片を用いてASTM D882により測定する。
引張破断伸度はMD方向及びTD方向のいずれにおいても5%以上であることが破膜の心配がなく好ましい。
(6) The tensile breaking elongation is measured by ASTM D882 using a strip-shaped test piece having a width of 10 mm.
It is preferable that the tensile elongation at break is 5% or more in both the MD direction and the TD direction without fear of film breakage.

(7)190℃の温度で循環熱風乾燥機内にて1時間暴露後の熱収縮率は、50mmx50mmに切り出した試料をMD方向及びTD方向を印する。上面を451gの210mmx297mm寸法の硝子板と下方をステンレススチール304の板の間に挟んで1時間入れる。1時間目に、室温に冷却して縦方向、横方向の寸法変化を測定し、熱収縮率は、最初の試料片の面積に対する暴露後の試料の面積との差を最初の試料片の面積で割って百分率として求める。なお、縦(MD)方向とは、微多孔膜の製造時における押出方向とし、横(TD)方向とは、微多孔膜の製造時における押出方向に直交する方向とする。熱収縮率は20%以下であることが良い。好ましくは10%、更に好ましくは5%以下である。熱収縮率が20%を超えると、当該微多孔膜をリチウムイオン二次電池用セパレータとして用いた場合、異常発熱時にセパレータ端部が収縮し、電極の短絡が発生する可能性が高くなる。(7) The thermal shrinkage after exposure for 1 hour in a circulating hot air dryer at a temperature of 190 ° C. marks the MD and TD directions of a sample cut out to 50 mm × 50 mm. The upper surface is sandwiched between a 451 g glass plate having a size of 210 mm × 297 mm and the lower portion between stainless steel 304 plates for 1 hour. At the first hour, the sample was cooled to room temperature and the dimensional changes in the vertical and horizontal directions were measured. The heat shrinkage ratio was the difference between the area of the first sample piece and the area of the first sample piece after exposure. Divide by to get the percentage. The longitudinal (MD) direction is the extrusion direction during the production of the microporous membrane, and the transverse (TD) direction is the direction orthogonal to the extrusion direction during the production of the microporous membrane. The heat shrinkage rate is preferably 20% or less. Preferably it is 10%, More preferably, it is 5% or less. When the thermal shrinkage rate exceeds 20%, when the microporous membrane is used as a separator for a lithium ion secondary battery, the end of the separator shrinks during abnormal heat generation, and the possibility of occurrence of a short circuit of the electrode increases.

Figure 2019196470
Figure 2019196470

(8)高平滑面を有する一対のステンレス板の間に膜を挟み、これをプレス機により、2.2MPa(22kgf/cm)の圧力下、90℃で5分間加熱圧縮した後の膜厚変化率は、圧縮前の膜厚を100%として20%以下であることが望ましい。膜厚変化率が20%以下であると、当該微多孔膜をリチウムイオン二次電池セパレータとして用いた場合に、電池容量が大きく、電池のサイクル特性も良好である。膜厚は接触厚さ計(株式会社ミツトヨ製)により測定する。上記条件で加熱圧縮した後の到達透気度(ガーレー値)は600秒/100ml/20μm以下である。到達透気度が500秒/100ml/20μm以下であると、加圧された場合でも透気度変化及び膜厚変化が小さく、リチウムイオン二次電池セパレータとして用いた場合に、電池容量が大きく、透過性、機械的特性及び耐熱収縮性にも優れている。(8) Film thickness change rate after a film is sandwiched between a pair of stainless steel plates having a high smooth surface and heated and compressed at 90 ° C. for 5 minutes under a pressure of 2.2 MPa (22 kgf / cm 2 ) using a press machine. Is preferably 20% or less, assuming that the film thickness before compression is 100%. When the film thickness change rate is 20% or less, when the microporous membrane is used as a lithium ion secondary battery separator, the battery capacity is large and the cycle characteristics of the battery are also good. The film thickness is measured with a contact thickness meter (manufactured by Mitutoyo Corporation). The ultimate air permeability (Gurley value) after heat compression under the above conditions is 600 seconds / 100 ml / 20 μm or less. When the ultimate air permeability is 500 seconds / 100 ml / 20 μm or less, the air permeability change and the film thickness change are small even when pressurized, and the battery capacity is large when used as a lithium ion secondary battery separator, Excellent permeability, mechanical properties and heat shrinkage.

(9)表面粗さは原子間力顕微鏡(AFM)により測定する。最大高低差で好ましい範囲は、100nm以上600nmである。電池用セパレータとして用いた場合の電解液との接触面積が大きく、電解液注入性に優れている。更に好ましくは150nmから600nmの範囲である。100nm未満では、電解液の濡れも悪くなり、セパレータ巻き取りロールからのセパレータ離脱しにくくなる。600nmを超えるとセパレータの機械的強度が低下して好ましくない。(9) The surface roughness is measured with an atomic force microscope (AFM). A preferable range of the maximum height difference is 100 nm or more and 600 nm. When used as a battery separator, the contact area with the electrolyte is large, and the electrolyte injection property is excellent. More preferably, it is the range of 150 nm to 600 nm. If the thickness is less than 100 nm, the wetness of the electrolytic solution is also deteriorated, and the separator is hardly detached from the separator winding roll. If it exceeds 600 nm, the mechanical strength of the separator is lowered, which is not preferable.

(10)耐メルトダウン特性の評価は、東陽テクニカ(株)製の小型加熱炉MT−Z300のサンプルホルダーに30mmφの寸法に切り出したセパレータ試料に電解液(1M LiBF/ポリプロピレンカーボネート(PC):ガンマーブチロラクトン(γ−BL)(1/1容積比))を含浸させて封入する。6mmφの電極で挟み、5℃/分昇温速度で加熱する。東陽テクニカ(株)製インピーダンスアナライザー6430Bにてサンプルの温度とインピーダンス値を測定する。インピーダンス値は交流法にて振幅10mV、周波数1kHzの交流を10mAの範囲内で印加し、温度に対しインピーダンス値をプロットし、インピーダンス値が上昇していく過程で1000ohm以上になるオン度をシャットダウン温度とする。更に電池容器を5℃/分昇温速度で加熱を続けて、電池容器の温度とインピーダンス値を測定し、インピーダンス値が再度300ohm未満なる時の温度をメルトダウン温度とする。ノンメルトダウン特性の評価は、195℃に到達しても、破膜せず高インピーダンス値を保持している時を195℃<と表示し、優れたノンメルトダウン特性を有することを意味する。(10) The evaluation of the meltdown resistance was carried out by using an electrolyte (1M LiBF 4 / polypropylene carbonate (PC): Gamma-butyrolactone (γ-BL) (1/1 volume ratio)) is impregnated and sealed. It is sandwiched between 6 mmφ electrodes and heated at a rate of 5 ° C./min. The temperature and impedance value of the sample are measured with an impedance analyzer 6430B manufactured by Toyo Technica. The impedance value is an alternating current method with an amplitude of 10 mV and an alternating current of 1 kHz applied within a range of 10 mA. The impedance value is plotted against the temperature, and the ON degree that becomes 1000 ohms or more in the process of increasing the impedance value is the shutdown temperature. And Further, the battery container is continuously heated at a temperature rising rate of 5 ° C./minute, the temperature of the battery container and the impedance value are measured, and the temperature when the impedance value becomes less than 300 ohms again is defined as the meltdown temperature. The evaluation of the non-melt-down characteristic indicates that when the temperature reaches 195 ° C. and does not break, it retains a high impedance value as 195 ° C., which means that it has excellent non-melt-down characteristics.

(11) 電池評価は、当該耐熱性ポリオレフィン微多孔膜からなるセパレータは、これを用いる電池の種類に特に制限はないが、特にリチウムイオン二次電池用途に好適である。本発明の微多孔膜からなるセパレータを用いたリチウムイオン二次電池には、公知の電極及び電解液を使用すればよい。また本発明の微多孔膜からなるセパレータを使用するリチウムイオン二次電池の構造も公知のものでよい。
例えば、正極活物質としてコバルト酸リチウム(LiCoO;10ミクロン)粉末92重量部とアセチレンブラック(電気化学工業社製)粉末2重量部、微粉黒鉛(日本黒鉛社製)2重量部、ポリフッ化ビニリデン(クレハ化学工業株式会社製)の乾燥重量が4質量部となるように6質量%のポリフッ化ビニリデンのN−メチルピロリドン溶液を用い、正極剤ペーストを作製する。得られたペーストを厚さ15μmのアルミ箔上へ塗工し、乾燥後プレスして正極を作製する。負極活物質の黒鉛化カーボン(日立化成製)粉末97とCMC(カルボキシメチルセルロース)(第一工業製薬社製)1部とカルボキシ変性ブタジエン系ラテックス(日本ゼオン社製)の固形分2部とからなる水溶液を用い、負極剤ペーストを作製する。得られたペーストを厚さ12μmの銅箔上へ塗工し、乾燥後プレスして負極を作製する。
(11) In battery evaluation, the separator made of the heat-resistant polyolefin microporous membrane is not particularly limited in the type of battery using the separator, but is particularly suitable for lithium ion secondary battery applications. For the lithium ion secondary battery using the separator made of the microporous membrane of the present invention, a known electrode and electrolyte may be used. The structure of the lithium ion secondary battery using the separator made of the microporous membrane of the present invention may also be a known one.
For example, as a positive electrode active material, 92 parts by weight of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ; 10 micron) powder, 2 parts by weight of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo), 2 parts by weight of fine graphite (manufactured by Nippon Graphite), polyvinylidene fluoride A positive electrode agent paste is prepared using 6% by mass of an N-methylpyrrolidone solution of polyvinylidene fluoride so that the dry weight of Kureha Chemical Industry Co., Ltd. is 4 parts by mass. The obtained paste is applied onto an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried and pressed to produce a positive electrode. It consists of a graphitized carbon (manufactured by Hitachi Chemical) powder 97 as a negative electrode active material, 1 part of CMC (carboxymethylcellulose) (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) and 2 parts of a solid content of a carboxy-modified butadiene latex (manufactured by Nippon Zeon). A negative electrode paste is prepared using an aqueous solution. The obtained paste is applied onto a copper foil having a thickness of 12 μm, dried and pressed to produce a negative electrode.

(12) 上記正極を20mm×50mmのサイズに切り出しタブを付けた。また上記負極は22mm×52mmのサイズに切り出しタブを付けた。セパレータは26mm×56mmのサイズに切り出した。これら正極/セパレータ/負極と接合し、電解液を注入してアルミラミネートフィルム内に封入することでアルミラミネート外装セルを作製した。
ここで電解液には1MでLiPFをエチレンカーボネート/エチルメチルカーボネート(3/7重量比)に溶解したものを用いる。当該セルにおいて0.2Cと2Cにおける放電電気量を測定し、(2Cにおける放電電気量)/(0.2Cにおける放電電気量)×100を電池性能とした。95%以上を良好な電池性能とする。ここで、充電条件は0.2C 4.2V CC/CV 8時間とし、放電条件は2.75VカットオフのCC放電とする。
(12) The positive electrode was cut into a size of 20 mm × 50 mm and attached with a tab. The negative electrode was cut into a size of 22 mm × 52 mm and attached with a tab. The separator was cut into a size of 26 mm × 56 mm. These positive electrode / separator / negative electrode were joined, an electrolytic solution was injected, and sealed in an aluminum laminate film to produce an aluminum laminate exterior cell.
Here, a 1M solution of LiPF 6 dissolved in ethylene carbonate / ethyl methyl carbonate (3/7 weight ratio) is used as the electrolytic solution. In this cell, the amount of discharge electricity at 0.2C and 2C was measured, and the battery performance was defined as (discharge amount of electricity at 2C) / (discharge amount of electricity at 0.2C) × 100. 95% or more is regarded as good battery performance. Here, the charging condition is 0.2 C 4.2 V CC / CV 8 hours, and the discharging condition is CC discharge with a 2.75 V cutoff.

本発明の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜のうち、上記ポリマー水溶液を塗布し形成したセパレータを使用したアルミラミネート外装セルの場合に、電解液を注入し3時間後に、セルをプレスして封口し、電池内部抵抗測定をする。インピーダンスアナライザー内蔵ポテンショ/ガルバノスタットを用いた。OCV(開回路電圧)をOVとして振幅10mVを重畳させた交流電圧を300KHzから0.1Hzまで印加し、応答電流からインピーダンスを求めた。第1回目の放電終了時のインピーダンス値を1とし第30回目のインピーダンスの増加率(%)を示す。下のチにする。上記条件の充放電サイクルを繰り返して第50回目の放電容量の保持率を第2回目の放電容量を基準として求めた。  Among the low heat shrinkable polyolefin microporous membrane of the present invention, in the case of an aluminum laminate exterior cell using a separator formed by applying the above polymer aqueous solution, 3 hours after injecting the electrolyte, the cell is pressed and sealed, Measure battery internal resistance. A potentio / galvanostat with a built-in impedance analyzer was used. An alternating voltage with an amplitude of 10 mV superimposed on OCV (open circuit voltage) as OV was applied from 300 KHz to 0.1 Hz, and the impedance was obtained from the response current. The impedance value at the end of the first discharge is 1, and the increase rate (%) of the 30th impedance is shown. Make the bottom chi. The charge / discharge cycle under the above conditions was repeated to determine the retention rate of the 50th discharge capacity based on the second discharge capacity.

このように、本発明の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜は、電池用セパレータ、コンデンサー用セパレータ、フィルター等として好適に使用できる。特にリチウムイオン二次電池用セパレータとして最適である。本発明の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜の優れたノンメルトダウン特性を生かしてシャットダウン温度が125−142℃の範囲のいずれかの温度を有するポリエチレン系微多孔膜との貼り合せを施し、電池用多層セパレータとして使用することもできる。電池組み立て時にポリエチレン微多孔膜と重ねて併用することも可能である。Thus, the low heat shrinkable polyolefin microporous membrane of the present invention can be suitably used as a battery separator, a capacitor separator, a filter, and the like. In particular, it is optimal as a separator for lithium ion secondary batteries. The low heat-shrinkable polyolefin microporous membrane of the present invention is bonded to a polyethylene microporous membrane having a shutdown temperature in the range of 125 to 142 ° C. by taking advantage of the excellent non-meltdown characteristics of the present invention. It can also be used as a multilayer separator. It can also be used in combination with a polyethylene microporous membrane during battery assembly.

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。  The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

粘度平均分子量が115万の超高分子量ポリエチレン7.1質量%、粘度平均分子量が200万の超高分子量ポリエチレン16.4質量%、粘度平均分子量が395万の超高分子量ポリエチレン16.4質量%、粘度平均分子量が581万の超高分子量ポリエチレン2.9質量%、粘度平均分子量が631万の超高分子量ポリエチレン1.2%、平均分子量が33.4万の高密度ポリエチレン5.2質量%、平均分子量が18.4万の中密度ポリエチレン2.0質量%、融点ピーク232℃を持つ4−メチル−1−ペンテン−1−デセン−1共重合体(MFR260℃ 5kg荷重 9g/10分)38.7質量%と融点ピーク224℃を持つ4−メチル−1‐ペンテン−1−デセン−1共重合体(MFR260℃ 5kg荷重25g/10分)7.7質量%とエチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体(JSR社製ダイナロンCEBC)[グレード名6200P]0.12質量%[グレード名6100P]0.09質量%、[グレード名6201B]0.09質量%とポリプロピレン系エラストマー樹脂として三井化学(株)社製のノティオ[グレード名SN0285]2.1質量%とからなるポリオレフィ樹脂の混合物100.0質量部に対して酸化防止剤としてテトラキス[メチレン−3−(3,5−ジターシャリーブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]メタン0.5質量部と3,9−ビス(2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファピ[5,5]ウンデカンロニルヒドロキシフェニル)−プロピオネート]メタン0.05質量部とをドライブレンドし計算による混合樹脂部分の平均融点179℃のポリオレフィン樹脂混合物を調製した。当該樹脂混合物37質量部を二軸押出機(シリンダ径:52mm、スクリュ−の長さ(L)と直径(D)の比L/D:48、強混練タイプスクリュ使用)に投入し、この二軸押出機のサイドフィーダーから63質量部の流動パラフィン[68cst(40℃)]65質量%を供給し、温度245−200℃及びスクリュー回転数300rpmの条件でポリオレフィン・可塑剤混合溶融物を調製する。これを二軸押出機の先端に設置されたギアーポンプを介してTダイから押し出し、冷却ロールで引き取りながら、ゲル状シート成形物を形成する。得られるゲル状シート成形物に対して、2軸方向同時テンター延伸機を用いて、二軸延伸を施す。次いで塩化メチレンを溶剤とする連続式可塑剤抽出装置を通し、更に熱延伸処理工程としての加熱ロールプレスで130℃の熱固定処理された低収縮性ポリオレフィン微多孔膜を得る。その特性を表1に示す。ノンメルトダウン特性の評価試験結果、シャットダウン温度は、135℃付近で急激なインピーダンス値の上昇を示し5000オーム以上を示し、195℃を超えるまで高インピーダンス値を保持していた。7.1% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 1.15 million, 16.4% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 2 million, and 16.4% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 39.50 million , 2.9% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 5,810,000, 1.2% of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 631,000, and 5.2% by mass of high density polyethylene having an average molecular weight of 334,000. 4-methyl-1-pentene-1-decene-1 copolymer (MFR 260 ° C., 5 kg load, 9 g / 10 min) having an average molecular weight of 184,000, medium density polyethylene of 2.0% by mass and a melting point peak of 232 ° C. 4-methyl-1-pentene-1-decene-1 copolymer having 38.7% by mass and a melting point peak of 224 ° C. (MFR 260 ° C., 5 kg load, 25 g / 10 min) 7.7% by mass and ethylene-ethylene / butylene-ethylene block copolymer (Dynalon CEBC manufactured by JSR) [grade name 6200P] 0.12% by mass [grade name 6100P] 0.09% by mass, [grade name 6201B] Tetrakis as an antioxidant with respect to 100.0 parts by mass of a polyolefin resin composed of 0.09% by mass and 2.1% by mass of Noio [grade name SN0285] manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. as a polypropylene elastomer resin [Methylene-3- (3,5-ditertiarybutyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] 0.5 part by mass of methane and 3,9-bis (2,6-ditertiarybutyl-4-methylphenoxy) -2 , 4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphapi [5,5] undecanlonyl Rokishifeniru) - propionate] and the methane 0.05 part by weight to prepare a polyolefin resin mixture having an average melting point of 179 ° C. a mixed resin parts by dry blending calculated. 37 parts by mass of the resin mixture was charged into a twin-screw extruder (cylinder diameter: 52 mm, screw length (L) to diameter (D) ratio L / D: 48, using a strong kneading type screw). 63 parts by mass of liquid paraffin [68 cst (40 ° C.)] 65% by mass is supplied from the side feeder of the shaft extruder, and a polyolefin / plasticizer mixed melt is prepared under the conditions of a temperature of 245 to 200 ° C. and a screw rotation speed of 300 rpm. . This is extruded from a T-die through a gear pump installed at the tip of a twin-screw extruder, and is taken out with a cooling roll to form a gel-like sheet molding. Biaxial stretching is performed on the resulting gel-like sheet molding using a biaxial simultaneous tenter stretching machine. Subsequently, the film is passed through a continuous plasticizer extraction apparatus using methylene chloride as a solvent, and a low-shrinkage polyolefin microporous film heat-treated at 130 ° C. by a heated roll press as a heat stretching treatment step is obtained. The characteristics are shown in Table 1. As a result of the evaluation test of the non-melt down characteristics, the shutdown temperature showed a rapid increase in impedance value around 135 ° C., showed 5000 ohms or more, and maintained a high impedance value until it exceeded 195 ° C.

粘度平均分子量が109万の超高分子量ポリエチレン4.4質量%、粘度平均分子量が200万の超高分子量ポリエチレン7.9質量%、粘度平均分子量が395万の超高分子量ポリエチレン16.4質量%、粘度平均分子量が581万の超高分子量ポリエチレン5.1質量%、粘度平均分子量が631万の超高分子量ポリエチレン5.1%、平均分子量が33.4万の高密度ポリエチレン7.2質量%、平均分子量が18.4万の中密度ポリエチレン2.0質量%、融点ピーク232℃を持つ4−メチル−1−ペンテン−1−デセン−1共重合体(MFR260℃ 5kg荷重 9g/10分)36.4質量%と融点ピーク224℃を持つ4−メチル−1‐ペンテン−1−デセン−1共重合体(MFR260℃ 5kg荷重25g/10分)12.1質量%とエチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体(JSR社製ダイナロンCEBC)[グレード名6200P]0.10質量%[グレード名6100P]0.10質量%、[グレード名6201B]0.10質量%とポリプロピレン系エラストマー樹脂として三井化学(株)社製のノティオ[グレード名SN0285]3.1質量%とからなるポリオレフィ樹脂の混合物100.0質量部に対して酸化防止剤としてテトラキス[メチレン−3−(3,5−ジターシャリーブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]メタン0.5質量部と3,9−ビス(2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファピ[5,5]ウンデカンロニルヒドロキシフェニル)−プロピオネート]メタン0.05質量部とをドライブレンドし計算による混合樹脂部分の平均融点181℃のポリオレフィン樹脂混合物を調製した。当該樹脂混合物40質量部を二軸押出機(シリンダ径:52mm、スクリュ−の長さ(L)と直径(D)の比L/D:48、強混練タイプスクリュ使用)に投入し、この二軸押出機のサイドフィーダーから60質量部の流動パラフィン[68cst(40℃)]65質量%を供給し、温度245−200℃及びスクリュー回転数300rpmの条件でポリオレフィン・可塑剤混合溶融物を調製する。これを二軸押出機の先端に設置されたギアーポンプを介してTダイから押し出し、冷却ロールで引き取りながら、ゲル状シート成形物を形成する。得られるゲル状シート成形物に対して、2軸方向同時テンター延伸機を用いて、二軸延伸を施す。次いで塩化メチレンを溶剤とする連続式可塑剤抽出装置を通し、更に熱延伸処理工程としての加熱ロールプレスで125℃の熱固定処理された低収縮性ポリオレフィン微多孔膜を得る。その特性を表1に示す。ノンメルトダウン特性の評価試験結果、シャットダウン温度は、135℃付近で急激なインピーダンス値の上昇を示し5000オーム以上を示し、195℃を超えるまで高インピーダンス値を保持していた。4.4% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 1.09 million, 7.9% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 2 million, and 16.4% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 39.50 million , 5.1% by mass of ultrahigh molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 5,810,000, 5.1% of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 631,000, and 7.2% by mass of high density polyethylene having an average molecular weight of 334,000 4-methyl-1-pentene-1-decene-1 copolymer (MFR 260 ° C., 5 kg load, 9 g / 10 min) having an average molecular weight of 184,000, medium density polyethylene of 2.0% by mass and a melting point peak of 232 ° C. 4-Methyl-1-pentene-1-decene-1 copolymer having 36.4% by mass and a melting point peak of 224 ° C. (MFR 260 ° C., 5 kg load, 25 g / 10 minutes) 2.1% by mass and ethylene-ethylene / butylene-ethylene block copolymer (Dynalon CEBC manufactured by JSR) [grade name 6200P] 0.10% by mass [grade name 6100P] 0.10% by mass, [grade name 6201B] Tetrakis as an antioxidant with respect to 100.0 parts by mass of a polyolefin resin consisting of 0.10% by mass and 3.1% by mass of Miteo Chemical Co., Ltd.'s Notio [grade name SN0285] as a polypropylene elastomer resin. [Methylene-3- (3,5-ditertiarybutyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] 0.5 part by mass of methane and 3,9-bis (2,6-ditertiarybutyl-4-methylphenoxy) -2 , 4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphapi [5,5] undecanlonyl Rokishifeniru) - propionate] and the methane 0.05 part by weight to prepare a polyolefin resin mixture having an average melting point of 181 ° C. a mixed resin parts by dry blending calculated. 40 parts by mass of the resin mixture was put into a twin screw extruder (cylinder diameter: 52 mm, screw length (L) to diameter (D) ratio L / D: 48, using a strong kneading type screw). 60 parts by mass of liquid paraffin [68 cst (40 ° C.)] 65% by mass is supplied from the side feeder of the axial extruder, and a polyolefin / plasticizer mixed melt is prepared under the conditions of a temperature of 245 to 200 ° C. and a screw rotation speed of 300 rpm. . This is extruded from a T-die through a gear pump installed at the tip of a twin-screw extruder, and is taken out with a cooling roll to form a gel-like sheet molding. Biaxial stretching is performed on the resulting gel-like sheet molding using a biaxial simultaneous tenter stretching machine. Next, the film is passed through a continuous plasticizer extraction apparatus using methylene chloride as a solvent, and a low-shrinkage polyolefin microporous membrane that has been heat-set at 125 ° C. by a heated roll press as a heat stretching treatment step is obtained. The characteristics are shown in Table 1. As a result of the evaluation test of the non-melt down characteristics, the shutdown temperature showed a rapid increase in impedance value around 135 ° C., showed 5000 ohms or more, and maintained a high impedance value until it exceeded 195 ° C.

粘度平均分子量が109万の超高分子量ポリエチレン7.7質量%、粘度平均分子量が200万の超高分子量ポリエチレン24.1質量%、粘度平均分子量が395万の超高分子量ポリエチレン10.7質量%、粘度平均分子量が581万の超高分子量ポリエチレン4.3質量%、粘度平均分子量が631万の超高分子量ポリエチレン4.3%、平均分子量が33.4万の高密度ポリエチレン5.7質量%、融点ピーク232℃を持つ4−メチル−1−ペンテン−1−デセン−1共重合体(MFR260℃ 5kg荷重 9g/10分)32.9質量%と融点ピーク224℃を持つ4−メチル−1‐ペンテン−1−デセン−1共重合体(MFR260℃ 5kg荷重 25g/10分)6.6質量%とエチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体(JSR社製ダイナロンCEBC)[グレード名6200P]0.14質量%[グレード名6100P]0.11質量%、[グレード名6201B]0.11質量%とポリプロピレン系エラストマー樹脂として三井化学(株)社製のノティオ[グレード名SN0285]3.4質量%とからなるポリオレフィ樹脂の混合物100.0質量部に対して酸化防止剤としてテトラキス[メチレン−3−(3,5−ジターシャリーブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピオネート]メタン0.35質量部と3,9−ビス(2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファピ[5,5]ウンデカンロニルヒドロキシフェニル)−プロピオネート]メタン0.035質量部とをドライブレンドし計算による混合樹脂部分の平均融点173℃のポリオレフィン樹脂混合物を調製した。当該樹脂混合物40質量部を二軸押出機(シリンダ径:52mm、スクリュ−の長さ(L)と直径(D)の比L/D:48、強混練タイプスクリュ使用)に投入し、この二軸押出機のサイドフィーダーから60質量部の流動パラフィン[68cst(40℃)]を供給し、温度245−200℃及びスクリュー回転数300rpmの条件でポリオレフィン・可塑剤混合溶融物を調製する。これを二軸押出機の先端に設置されたギアーポンプを介してTダイから押し出し、冷却ロールで引き取りながら、ゲル状シート成形物を形成する。得られるゲル状シート成形物に対して、2軸方向同時テンター延伸機を用いて、二軸延伸を施す。次いで塩化メチレンを溶剤とする連続式可塑剤抽出装置を通し、更に熱延伸処理工程としての加熱ロールプレスで130℃の熱固定処理された低収縮性ポリオレフィン微多孔膜を得る。その特性を表1に示す。
ノンメルトダウン特性の評価試験結果、シャットダウン温度は、134℃付近で急激なインピーダンス値の上昇を示し5000オーム以上を示し、195℃を超えるまで高インピーダンス値を保持していた。
7.7% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 1.09 million, 24.1% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 2 million, and 10.7% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 39.50 million , 4.3% by mass of ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 5,810,000, 4.3% ultra high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 631,000, and 5.7% by mass of high density polyethylene having an average molecular weight of 334,000. 4-methyl-1-pentene-1-decene-1 copolymer having a melting point peak of 232 ° C. (MFR 260 ° C., 5 kg load, 9 g / 10 min) and 32.9% by mass and 4-methyl-1 having a melting point peak of 224 ° C. -Pentene-1-decene-1 copolymer (MFR260 ° C., 5 kg load, 25 g / 10 min), 6.6% by mass, ethylene-ethylene-butylene-ethylenebromine Copolymer (Dynalon CEBC manufactured by JSR) [grade name 6200P] 0.14% by mass [grade name 6100P] 0.11% by mass, [grade name 6201B] 0.11% by mass and Mitsui as a polypropylene elastomer resin Tetrakis [methylene-3- (3,5-ditertiary) as an antioxidant with respect to 100.0 parts by mass of a polyolefin resin mixture comprising 3.4% by mass of Notio [grade name SN0285] manufactured by Chemical Co., Ltd. Butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] 0.35 parts by weight of methane and 3,9-bis (2,6-ditertiarybutyl-4-methylphenoxy) -2,4,8,10-tetraoxa-3,9 -Diphosphapi [5,5] undecanlonylhydroxyphenyl) -propionate] methane 0.035 mass Preparative to prepare a polyolefin resin mixture having an average melting point of 173 ° C. a mixed resin parts by dry blending calculated. 40 parts by mass of the resin mixture was charged into a twin-screw extruder (cylinder diameter: 52 mm, screw length (L) to diameter (D) ratio L / D: 48, using a strong kneading type screw). 60 parts by mass of liquid paraffin [68 cst (40 ° C.)] is supplied from the side feeder of the screw extruder to prepare a polyolefin / plasticizer mixed melt under the conditions of a temperature of 245 to 200 ° C. and a screw rotation speed of 300 rpm. This is extruded from a T-die through a gear pump installed at the tip of a twin-screw extruder, and is taken out with a cooling roll to form a gel-like sheet molding. Biaxial stretching is performed on the resulting gel-like sheet molding using a biaxial simultaneous tenter stretching machine. Subsequently, the film is passed through a continuous plasticizer extraction apparatus using methylene chloride as a solvent, and a low-shrinkage polyolefin microporous film heat-treated at 130 ° C. by a heated roll press as a heat stretching treatment step is obtained. The characteristics are shown in Table 1.
As a result of the evaluation test of the non-melt down characteristics, the shutdown temperature showed a sudden increase in impedance value at around 134 ° C., showed 5000 ohms or more, and maintained a high impedance value until it exceeded 195 ° C.

実施例1で得られる低収縮性ポリオレフィン微多孔膜に旭硝子(株)社製のFEVE(フ

Figure 2019196470
固形分50%を精製水で希釈して固形分15%のエマルジョンを2ミクロンのクリアランスのバーコートで塗布した。室温から105℃まで昇温しながら減圧下に水分を蒸発させ乾燥・架橋した。これを上記の電池に組み込んだ。その結果を表2に示す。The low-shrinkage polyolefin microporous membrane obtained in Example 1 is made of FEVE manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
Figure 2019196470
50% solids were diluted with purified water and a 15% solids emulsion was applied in a 2 micron clearance bar coat. While raising the temperature from room temperature to 105 ° C., water was evaporated under reduced pressure to dry and crosslink. This was incorporated into the above battery. The results are shown in Table 2.

Figure 2019196470
ースルホコハク酸ナトリウム)の固形を精製水に溶かした乳化剤液を一緒に混合して、含有アルコールを減圧下に除去する。精製水で希釈して固形分10%のエマルジョンとする。2ミクロンのクリアランスのバーコートで塗布した。室温から徐々に水分を蒸発させながら昇温し105℃まで減圧下に乾燥した。これを上記の電池に組み込んだ。その結果を表2に示す。
Figure 2019196470
-Sodium emulsifier solution in which the solid of sodium sulfosuccinate) is dissolved in purified water is mixed together and the alcohol contained is removed under reduced pressure. Dilute with purified water to make an emulsion with 10% solids. It was applied with a 2 micron clearance bar coat. The temperature was raised while gradually evaporating water from room temperature, and drying was performed under reduced pressure to 105 ° C. This was incorporated into the above battery. The results are shown in Table 2.

日立化成(株)社製のポリアミド・イミド(A)のワニス水溶液と旭硝子(株)社製ミフロン

Figure 2019196470
とする。実施例1で得られる低収縮性ポリオレフィン微多孔膜をこのエマルジョンの中を通して、PET製のドクターブレードで膜両表面をかきとった。室温から105℃まで昇温しながらで水分を蒸発し、減圧下に乾燥した。これを上記の電池に組み込んだ。その結果を表2に示す。A varnish solution of polyamide / imide (A) manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. and Miflon manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.
Figure 2019196470
And The low-shrinkage polyolefin microporous membrane obtained in Example 1 was passed through this emulsion, and both surfaces of the membrane were scraped with a PET doctor blade. The water was evaporated while raising the temperature from room temperature to 105 ° C. and dried under reduced pressure. This was incorporated into the above battery. The results are shown in Table 2.

シグマ−アルドリッヒ社から得たPMMA(A)とPVDF−HFP(重量比92:8)コポリマー(B)とをN―メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解する。日油(株)の乳化

Figure 2019196470
製水に溶かした乳化剤液と一緒に混合して固形分40%の乳濁液を作る。実施例1で得られる低収縮性ポリオレフィン微多孔膜をこの乳濁液を通して、PET製のドクターブレードで膜両面をかきとった。室温で水分を蒸発し、膜状になってから105℃で減圧下に乾燥した。これを上記の電池に組み込んだ。その結果を表2に示すPMMA (A) obtained from Sigma-Aldrich and PVDF-HFP (weight ratio 92: 8) copolymer (B) are dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). Emulsification of NOF Corporation
Figure 2019196470
Mix with emulsifier solution dissolved in water to make an emulsion with 40% solids. The low-shrinkage polyolefin microporous membrane obtained in Example 1 was passed through this emulsion, and both surfaces of the membrane were scraped with a PET doctor blade. Water was evaporated at room temperature, and after film formation, the film was dried at 105 ° C. under reduced pressure. This was incorporated into the above battery. The results are shown in Table 2.

実施例1で得られる低収縮性ポリオレフィン微多孔膜をポリアミック酸に水溶性有機アミンを付加し得たポリイミド水溶液と乳化重合で得られたPMMAポリマー(ジメタクリレート、トリアクリレートによる部分架橋されている)を固形分比1:1にして両面に1ミクロンの乾燥膜を形成した。これを上記の電池に組み込んだ。その結果を表2に示す。The low-shrinkage polyolefin microporous membrane obtained in Example 1 is a polyimide aqueous solution obtained by adding a water-soluble organic amine to polyamic acid and a PMMA polymer obtained by emulsion polymerization (partially crosslinked by dimethacrylate and triacrylate). Was formed at a solid content ratio of 1: 1 to form a 1 micron dry film on both sides. This was incorporated into the above battery. The results are shown in Table 2.

信越化学工業(株)社製のシリコーンエマルジョンKM−9703 (固形分45%)を実施例1で得られる低収縮性ポリオレフィン微多孔膜上に2ミクロンのクリアランスのバーコートで塗布した。室温から105℃まで昇温しながら水分を蒸発し、減圧下に乾燥・架橋した。これを上記の電池に組み込んだ。その結果を表2に示す。  Silicone emulsion KM-9703 (solid content 45%) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was coated on the low-shrinkage polyolefin microporous film obtained in Example 1 with a bar coat having a clearance of 2 microns. Water was evaporated while the temperature was raised from room temperature to 105 ° C., followed by drying and crosslinking under reduced pressure. This was incorporated into the above battery. The results are shown in Table 2.

比較例1Comparative Example 1

Figure 2019196470
を作製した。実施例1で得られる低収縮性ポリオレフィン微多孔膜の両面にそれぞれ2ミクロンのバーコート塗工し、室温から徐々に加熱しながら105℃まで昇温しながら減圧乾燥した。これを上記の電池に組み込んだ。その結果を表2に示す。
Figure 2019196470
Was made. Each of the low-shrinkage polyolefin microporous membranes obtained in Example 1 was coated with a 2 micron bar coat, and dried under reduced pressure while gradually heating from room temperature to 105 ° C. This was incorporated into the above battery. The results are shown in Table 2.

比較例2Comparative Example 2

東レ(株)社製のポリイミド樹脂水溶液中を実施例1で得られた低収縮性ポリオレフィン微多孔膜を通して、PET製のドクターブレードで膜表面をかきとった。室温で水分を蒸発し、膜状になってから110℃で減圧下に乾燥した。これを上記の電池に組み込んだ。その結果を表2に示す  Through the low-shrinkage polyolefin microporous membrane obtained in Example 1 through a polyimide resin aqueous solution manufactured by Toray Industries, Inc., the membrane surface was scraped with a PET doctor blade. Water was evaporated at room temperature to form a film, and then dried at 110 ° C. under reduced pressure. This was incorporated into the above battery. The results are shown in Table 2.

比較例3Comparative Example 3

実施例1で得られる低収縮性ポリオレフィン微多孔膜に何も塗工せず、従来のまま電池組み立てを行った。  Nothing was applied to the low-shrinkage polyolefin microporous membrane obtained in Example 1, and the battery was assembled as is.

Figure 2019196470
Figure 2019196470

Figure 2019196470
Figure 2019196470

本発明によれば高エネルギー密度化・高出力化・大型化した高性能なリチウムイオン二次電池に望まれる安全性の高いシャットダウン特性、ノンメルトダウン特性と高温暴露時に低収縮率を有し、他の良好なセパレータ特性を兼ね備えており、セパレータとして取り扱いやすく、優れたリチウムイオン二次電池用セパレータとなる低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜とその製造方法の提供が可能となる。  According to the present invention, high-performance lithium ion secondary batteries with high energy density, high output, and large size have high safety shutdown characteristics, non-meltdown characteristics, and low shrinkage when exposed to high temperatures. It is possible to provide a low-heat-shrinkable polyolefin microporous membrane that has other good separator characteristics, is easy to handle as a separator, and is an excellent lithium-ion secondary battery separator, and a method for producing the same.

Claims (6)

超高分子量ポリエチレン25−50質量%とポリエチレン1−15質量%、4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂35‐65質量%、エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体0.1−2質量%、10nm〜50nmのナノオーダーレベルのらせん状の結晶部である「島」が互いに連結して網状の構造をとり非晶部全体を覆う特殊なミクロ構造を有するプロピレン系エラストマー樹脂0.5−5質量を含むことを特徴とする高温において低熱収縮性を示し、シャットダウン特性とノンメルトダウン特性を兼ね備えたポリオレフィン微多孔膜。Ultrahigh molecular weight polyethylene 25-50% by mass, polyethylene 1-15% by mass, copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and α-olefin having 3 or more carbon atoms, ethylene-ethylene butylene -Ethylene block copolymer 0.1-2% by mass "islands" that are nano-order level helical crystal parts of 10 nm to 50 nm are connected to each other to form a network structure and cover the entire amorphous part A polyolefin microporous membrane having low thermal shrinkage at high temperatures and having both shutdown characteristics and non-meltdown characteristics, characterized by containing 0.5-5 mass of a propylene-based elastomer resin having a microstructure. 二軸押出機にて超高分子量ポリエチレン25−50質量%とポリエチレン1−15質量%、4−メチル−1−ペンテンと炭素数3以上のα−オレフィンとの共重合体樹脂35‐65質量%、エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体0.1−2質量%、10nm〜50nmのナノオーダーレベルのらせん状の結晶部である「島」が互いに連結して網状の構造をとり非晶部全体を覆う特殊なミクロ構造を有するプロピレン系エラストマー樹脂0.5−5質量とからなるポリオレフィン樹脂混合物と酸化防止剤、必要に応じて無機フィラ−粉末を2軸押出機に供給し、可塑剤液を注入し、溶融混練し、ダイより押出し、冷却して得られたゲル状シート成形物を逐次法か同時二軸延伸法で延伸した後に前記製膜用の溶剤を除去することを特徴とする請求項1記載の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。In a twin screw extruder, ultrahigh molecular weight polyethylene 25-50% by mass and polyethylene 1-15% by mass, copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and α-olefin having 3 or more carbon atoms, 35-65% by mass , Ethylene-ethylene-butylene-ethylene block copolymer 0.1-2% by mass, “islands”, which are helical crystal parts of nano-order level of 10 nm to 50 nm, are connected to each other to form a network structure and amorphous A polyolefin resin mixture comprising 0.5-5 mass of a propylene-based elastomer resin having a special microstructure covering the entire part, an antioxidant, and if necessary, an inorganic filler powder is supplied to a twin screw extruder, and a plasticizer After injecting the liquid, melt-kneading, extruding from a die, and cooling, the gel-like sheet molded product is stretched by a sequential method or a simultaneous biaxial stretching method, and then the solvent for film formation is removed. A method for manufacturing a low-thermal shrinkage polyolefin microporous film according to claim 1, wherein the door. 請求項1記載の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜を架橋性ポリマーの(1)フルオロエチレン・ビニルエーテル)交互共重合体を主鎖に持つフッ素系ポリマーの水溶液、ポリアミド・イミド樹脂水溶液、ポリイミド水溶液、シリコン樹脂水溶液、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフロロプロピレンと架橋性アクリル樹脂水溶液のいずれか1種または混合物の水溶液を塗布あるいは浸漬してから乾燥・架橋した0.3−5ミクロン厚みの表層を低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜の両面ないし片面に形成することを特徴とする表面修飾微多孔膜。A low heat-shrinkable polyolefin microporous membrane according to claim 1 having a crosslinkable polymer (1) fluoroethylene vinyl ether) alternating copolymer in the main chain, a fluoropolymer aqueous solution, a polyamide-imide resin aqueous solution, a polyimide aqueous solution, silicon Low heat-shrinkable polyolefin with a 0.3-5 micron-thick surface layer that is dried or crosslinked after applying or dipping an aqueous solution of resin, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene and an aqueous solution of a crosslinkable acrylic resin or a mixture thereof A surface-modified microporous membrane formed on both sides or one side of a microporous membrane. 4−メチル−1−ペンテンと炭素数2以上のα―オレフィンとの共重合体樹脂が、4−メチル−1−ペンテンを80モル%以上含む4−メチル−1−ペンテンと炭素数3乃至30のα―オレフィンとの共重合体であり、DSC(示差走査型熱量計)試験に基づいて測定される融点(Tm)が、220〜240℃の範囲にあることを特徴とする請求項1〜3に記載の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜。The copolymer resin of 4-methyl-1-pentene and α-olefin having 2 or more carbon atoms contains 4-methyl-1-pentene containing 80 mol% or more of 4-methyl-1-pentene and 3 to 30 carbon atoms. The melting point (Tm) measured on the basis of a DSC (Differential Scanning Calorimeter) test is in the range of 220 to 240 ° C. 3. The low heat shrinkable polyolefin microporous membrane according to 3. プロピレン系エラストマー樹脂が特定の構造を有するプロピレンとα―オレフィンとの共重合体であり、プロピレン由来の構成単位と炭素数2〜30のα−オレフィン(プロピレンを除く)由来の構成単位とからなり、10nm〜50nmのナノオーダーのらせん状の結晶部である「島」が互いに連結して網状の構造をとり非晶部全体を覆うミクロ構造を有することを特徴とする請求項1〜3に記載の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜。Propylene elastomer resin is a copolymer of propylene and α-olefin having a specific structure, and consists of a structural unit derived from propylene and a structural unit derived from α-olefin having 2 to 30 carbon atoms (excluding propylene). The “islands”, which are nano-order helical crystal parts of 10 nm to 50 nm, are connected to each other to form a network structure and have a microstructure that covers the entire amorphous part. Low heat shrinkable polyolefin microporous membrane. 請求項1〜5に記載の低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜であることを特徴とするリチウムイオン二次電池用セパレータ。A separator for a lithium ion secondary battery, which is the low heat shrinkable polyolefin microporous membrane according to claim 1.
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