JP2022151659A - Polyolefin microporous film, separator for battery and secondary battery - Google Patents

Polyolefin microporous film, separator for battery and secondary battery Download PDF

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光隆 坂本
Mitsutaka Sakamoto
直樹 豊田
Naoki Toyoda
龍太 中嶋
Ryuta Nakajima
琢也 久万
Takuya Kuman
正寿 大倉
Masatoshi Okura
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Abstract

To provide a polyolefin microporous film having both mechanical strength and shutdown temperature by restraining a change of orientation at room and high temperatures, and to provide a separator for battery using the microporous film.SOLUTION: There is disclosed, a polyolefin microporous film characterized in that either one of orientation parameter values (fMH) and (fTH) measured at 130°C in MD and TD directions, calculated bybelow-mentioned formulae (1) and (2) using a Raman spectrum device, is larger than 1.5 and the other is 1.5 or less. Formula (1) is fMH=Ia(MD,130°C)/Ib(MD,130°C) and formula (2) is fTH=Ia(TD,130°C)/Ib(TD,130°C) (herein, Ia is maximum mechanical strength of Raman band in 1100-1170 cm-1; Ib is maximum strength of the above band in 1040-1090 cm-1; Ia(MD,130°C) and Ib(MD,130°C) are maximum strengths at 130°C in the MD direction; and Ia(TD,130°C) and Ib(TD,130°C) are maximum strengths at 130°C in the TD direction).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、物質の分離、選択透過等に用いられる分離膜、及びアルカリ電池、リチウム二次電池、燃料電池、コンデンサ等電気化学反応装置の隔離材等として広く使用されているポリオレフィン微多孔膜(多孔性ポリオレフィンフィルムともいう)に関する。特に本発明は、リチウムイオン電池等の非水電解液二次電池用セパレータとして好適に使用されるポリオレフィン微多孔膜であり、従来のポリオレフィン微多孔膜に比べ高い安全性を有するセパレータとして用いられる。 The present invention is a separation membrane used for material separation, selective permeation, etc., and a polyolefin microporous membrane ( Also referred to as porous polyolefin film). In particular, the present invention relates to a polyolefin microporous membrane suitable for use as a separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion batteries, and is used as a separator having higher safety than conventional polyolefin microporous membranes.

ポリオレフィン微多孔膜は、フィルター、燃料電池用セパレータ、コンデンサ用セパレータとして用いられる。特にノート型パーソナルコンピュータや携帯電話等に広く使用さるリチウムイオン電池等の非水電解液二次電池用のセパレータとして好適に使用されている。その理由は、ポリオレフィン微多孔膜が優れた機械強度やシャットダウン特性、イオン透過性能を有していることが挙げられる。 Polyolefin microporous membranes are used as filters, separators for fuel cells, and separators for capacitors. In particular, it is suitably used as a separator for non-aqueous electrolyte secondary batteries such as lithium ion batteries widely used in notebook personal computers, mobile phones and the like. The reason for this is that the polyolefin microporous membrane has excellent mechanical strength, shutdown characteristics, and ion permeation performance.

近年リチウムイオン二次電池は電子機器の小型化や車載用途への展開を中心に電池の高容量化が進んでいる。それに伴い、セパレータの薄膜化が一層求められている。しかし、セパレータを薄膜化すると強度が低下するため、電極や異物による短絡(耐異物性)や電池が衝撃を受けた際に破膜(耐衝撃性の低下)が起こりやすく、電池の安全性が低下する。そのため、従来よりもさらなる高強度が求められる。加えて、高いエネルギーを有する電池においては、セパレータが有するシャットダウン機能により電気化学反応の進行をストップさせても電池内の温度が上昇し続け、その結果、セパレータが熱収縮して破膜し、両極が短絡(ショート)するという問題がある。そのため、電池の安全性を高めるために、セパレータには高強度、高温下での低収縮率、低温でのシャットダウン機能が求められている。しかし、安全性を高めるためにシャットダウン温度を下げると、多孔質フィルムの強度が低下してしまうという問題がある。 In recent years, the capacity of lithium-ion secondary batteries has been increasing, mainly due to the miniaturization of electronic devices and the development of in-vehicle applications. Along with this, there is a growing demand for thinner separators. However, thinning the separator reduces its strength, making it more likely that the electrode or foreign matter will cause a short circuit (foreign object resistance), or if the battery receives an impact, the membrane will rupture (decrease in impact resistance), reducing battery safety. descend. Therefore, higher strength than ever before is required. In addition, in a battery with high energy, even if the progress of the electrochemical reaction is stopped by the shutdown function of the separator, the temperature inside the battery continues to rise. is short-circuited. Therefore, in order to improve battery safety, separators are required to have high strength, low shrinkage at high temperatures, and a shutdown function at low temperatures. However, when the shutdown temperature is lowered to improve safety, there is a problem that the strength of the porous film is lowered.

例えば特許文献1には強度と収縮率、シャットダウン温度を改善する手法としてMD方向(機械方向)に乾式再延伸を行い、MD方向のラマン配向パラメータ値を制御することで膜厚が12μm以下、突刺強度が230gf以上、105℃、8時間におけるTD方向(幅方向)の熱収縮率が15%、シャットダウン温度が135℃~149℃の微多孔膜を得る手法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, dry re-stretching is performed in the MD direction (machine direction) as a method for improving the strength, shrinkage rate, and shutdown temperature, and the film thickness is 12 μm or less by controlling the Raman orientation parameter value in the MD direction. A technique for obtaining a microporous membrane having a strength of 230 gf or more, a heat shrinkage rate of 15% in the TD (width direction) at 105° C. for 8 hours, and a shutdown temperature of 135° C. to 149° C. is disclosed.

特許文献2にはシャットダウン温度と突刺強度を改善する手法として、重量分子量が50万以上であるポリオレフィンを主成分とし、X線解析により求めたMD方向とTD方向の配向割合制御し、0.24~0.75 N/(g/m)の突刺強度、シャットダウン温度が139℃~146℃の微多孔膜を得る手法が開示されている。 In Patent Document 2, as a method for improving shutdown temperature and puncture strength, polyolefin having a weight molecular weight of 500,000 or more is used as a main component, and the orientation ratio in the MD and TD directions obtained by X-ray analysis is controlled to 0.24. A method for obtaining a microporous membrane with a puncture strength of ~0.75 N/(g/m 2 ) and a shutdown temperature of 139°C to 146°C is disclosed.

特許文献3には機械強度と透過性を改善する手法として、赤外スペクトル測定により求めた配向度を制御し25μmに換算した突刺強度が300~500gfの微多孔膜を得る手法が開示されている。 Patent Document 3 discloses, as a method for improving mechanical strength and permeability, a method for obtaining a microporous film having a puncture strength of 300 to 500 gf converted to 25 μm by controlling the degree of orientation determined by infrared spectrum measurement. .

特開2020-95950号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-95950 特開2017-103201号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-103201 特開2013-199545号公報JP 2013-199545 A

セパレータには高強度、低温シャットダウンが求められるが、セパレータの強度を高めるとシャットダウン特性が悪化するという問題があり、特許文献1~3に記載される微多孔膜は電池の高容量化に伴うセパレータの薄膜、高強度、低温シャットダウンを両立するという観点において十分ではなかった。 Separators are required to have high strength and low-temperature shutdown, but there is a problem that the shutdown characteristics deteriorate when the strength of the separator is increased. However, it was not sufficient from the viewpoint of achieving both thin film, high strength, and low-temperature shutdown.

上記事情に鑑み、本発明は、従来よりも優れた強度、シャットダウン温度のバランスに優れたポリオレフィン微多孔膜及び、それを用いたセパレータを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a polyolefin microporous membrane having a superior balance between strength and shutdown temperature, and a separator using the membrane.

本発明者らは上述の目的を達成する為に鋭意研究を重ねた結果、顕微ラマン分光により算出したMD方向およびTD方向の高温下における配向パラメータが特定の範囲を有する微多孔膜が上記課題を解決し、優れた強度とシャットダウン特性を両立できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は下記の通りの構成を有する。 The present inventors have made intensive studies to achieve the above-mentioned object, and as a result, a microporous film having a specific range of orientation parameters at high temperature in the MD and TD directions calculated by microscopic Raman spectroscopy solves the above-mentioned problems. The present inventors have solved the problem and found that both excellent strength and shutdown characteristics can be achieved, thereby completing the present invention. That is, the present invention has the following configurations.

顕微ラマン分光装置を用いて下記(1)、(2)式により算出される130℃で測定したMD方向の配向パラメータ値(fMH)とTD方向の配向パラメータ値(fTH)のいずれか一方が1.5より大きく、もう一方が1.5以下であるポリオレフィン微多孔膜である。
fMH = I(MD、130℃)/ I(MD、130℃) ・・・(1)式
fTH = I(TD、130℃)/ I(TD、130℃) ・・・(2)式
なお、IIaはラマンシフトの帯域1100~1170cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度、Iはラマンシフトの帯域1040~1090cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度、I(MD、130℃)、 I(MD、130℃)は130℃で測定したMD方向の最大強度、I(TD、130℃)、I(TD、130℃)は130℃で測定したTD方向の最大強度である。
Either one of the orientation parameter value (fMH) in the MD direction and the orientation parameter value (fTH) in the TD direction measured at 130 ° C. calculated by the following formulas (1) and (2) using a microscopic Raman spectrometer is 1. 0.5 and the other is 1.5 or less.
fMH = Ia (MD, 130°C)/ Ib (MD, 130°C) (1) Formula fTH = Ia (TD, 130°C)/ Ib (TD, 130°C) . _ _ _ _ Maximum strength, Ia (MD, 130°C), Ib (MD, 130°C) are maximum strengths in the MD direction measured at 130°C, Ia (TD, 130°C), Ib (TD, 130°C) are It is the maximum intensity in the TD direction measured at 130°C.

本発明によれば強度とシャットダウン温度のバランスに優れた、高い安全性を有するポリオレフィン微多孔膜が得られる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a polyolefin microporous membrane having excellent balance between strength and shutdown temperature and having high safety can be obtained.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、強度とシャットダウン特性と収縮率に優れているため電池用のセパレータとして有用であり、優れた安全性を有している。本発明は後述する範囲の顕微ラマン分光により算出したMD方向とTD方向の高温下での配向パラメータを満足させることにより実現でき、従来トレードオフの関係にあった強度とシャットダウン温度のバランスの改善につながることを見出したものである。なお、本発明は以下に説明する実施態様に限定されるものではなく、ポリオレフィン微多孔膜の製膜する方向に平行な方向を製膜方向、長手方向あるいはMD方向と称し、製膜方向に直交する方向を幅方向あるいはTD方向と称する。 The polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention is useful as a battery separator because of its excellent strength, shutdown characteristics and shrinkage rate, and has excellent safety. The present invention can be realized by satisfying the orientation parameters under high temperature in the MD and TD directions calculated by microscopic Raman spectroscopy in the range described later, and it is possible to improve the balance between the strength and the shutdown temperature, which were conventionally in a trade-off relationship. I found that they are connected. The present invention is not limited to the embodiments described below. The direction in which the tape is drawn is called the width direction or the TD direction.

以下、本発明についてさらに詳述する。 The present invention will be described in further detail below.

[1]ポリオレフィン微多孔膜
本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、後述する手法により測定される130℃で測定したMD方向の配向パラメータ値(fMH)とTD方向の配向パラメータ値(fTH)のいずれか一方が1.5より大きく、もう一方が1.5以下であることを特徴とする。これは、MDまたはTD方向のいずれか一方の結晶構造の動きやすさを制御することを意味している。なお、ラマン配向パラメータとは、結晶分子鎖の配向度合いをラマン分光測定によって算出した値で示す指標であり、この値が高いほど結晶分子鎖がより高度に配向していることを表している。fMHとfTHのいずれか一方が1.5より大きいと高温下においても配向状態を維持した強い構造を有しているため優れた強度が得られる。一方が1.5以下であると、高温下において結晶構造が溶融することで低い配向パラメータとなりシャットダウン温度の低温化が可能となる。強度の観点から配向度は高いほどよく、fMHとfTHのいずれか一方の値は1.7以上が好ましく、1.8以上がより好ましい。強度の観点から配向度は高いほど好ましいが、収縮率の悪化やシャットダウン温度の上昇につながるため、fMHとfTHのいずれか一方は1.4以下が好ましく、1.3以下がより好ましい。なお、強度とシャットダウン温度のバランスの観点から、fMHとfTHのいずれか一方は1.3以下であり、もう一方が1.7以上であることが好ましく、製膜性の観点から配向パラメータが1.5より大きい方向がMD方向である(すなわちfMHのほうがfTHよりも大きい)ことがより好ましい。上記範囲を満たすことで、強度とシャットダウン温度のバランスに優れた微多孔膜が得られる。なお。上記範囲は後述する原料設計や製法により制御が可能であり、高温下における配向状態を維持した強い構造を形成するために、緩和時間が長い重量平均分子量が9.0×10以上のポリオレフィン樹脂を主原料とし、洗浄・乾燥後の再縦延伸を含む湿式延伸と乾式逐次延伸を組み合わせた製膜が好ましく、高温下における結晶の溶融・配向緩和促進助剤として緩和時間が短い重量平均分子量が3.0×10以下のポリオレフィン樹脂を副原料との組み合わせがより好ましく、上記観点から、ポリオレフィン微多孔膜の分子量分布において緩和時間が長い分子量0.9×10以上の成分がポリオレフィン微多孔膜中に30質量%以上含まれ、緩和時間が短い分子量3.0×10以下の成分が20~50質量%の範囲で含まれていることが好さらに好ましい。
[1] Polyolefin microporous membrane The polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention has an orientation parameter value (fMH) in the MD direction and an orientation parameter value (fTH) in the TD direction measured at 130 ° C. by the method described later. ) is greater than 1.5 and the other is less than or equal to 1.5. This means controlling the mobility of the crystal structure in either the MD or TD direction. The Raman orientation parameter is an index indicating the degree of orientation of crystal molecular chains as a value calculated by Raman spectrometry, and the higher the value, the more highly oriented the crystal molecular chains. When either one of fMH and fTH is greater than 1.5, a strong structure in which the orientation state is maintained even at high temperatures is obtained, resulting in excellent strength. If one is 1.5 or less, the crystal structure melts at high temperatures, resulting in a low orientation parameter and a low shutdown temperature. From the viewpoint of strength, the higher the degree of orientation, the better, and the value of either fMH or fTH is preferably 1.7 or more, more preferably 1.8 or more. From the viewpoint of strength, the higher the degree of orientation, the better. However, since this leads to a deterioration in shrinkage and an increase in shutdown temperature, one of fMH and fTH is preferably 1.4 or less, more preferably 1.3 or less. From the viewpoint of the balance between strength and shutdown temperature, one of fMH and fTH is preferably 1.3 or less, and the other is preferably 1.7 or more. More preferably, the direction greater than .5 is the MD direction (ie, fMH is greater than fTH). By satisfying the above range, a microporous membrane having an excellent balance between strength and shutdown temperature can be obtained. note that. The above range can be controlled by the raw material design and manufacturing method described later, and in order to form a strong structure that maintains the orientation state at high temperatures, a polyolefin resin with a weight average molecular weight of 9.0 × 10 5 or more with a long relaxation time is the main raw material, and wet stretching, including re-longitudinal stretching after washing and drying, and dry sequential stretching are preferably combined to form a film. It is more preferable to combine a polyolefin resin of 3.0 × 10 5 or less with an auxiliary raw material. More preferably, the film contains 30% by mass or more of the component with a short relaxation time and a molecular weight of 3.0×10 5 or less in the range of 20 to 50% by mass.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、後述する手法により測定される25℃で測定したMD方向の配向パラメータ値(fML)とTD方向の配向パラメータ値(fTL)がいずれも1.5以下が好ましい。強度の観点からfMLとfTLは高いほど好ましいが、25℃測定において高度に配向した構造が増加すると、シャットダウン温度が高くなるとともに、高温下で分子配向が緩和されることにより収縮率が増加する。上記観点から、fMLとfTLは好ましくは1.5以下であり、より好ましくは1.4以下である。なお、上記fMLとfTLは下記、(3)、(4)式により算出される配向パラメータであり、Iはラマンシフトの帯域1100~1170cm-1の範囲における最大強度、Iはラマンシフトの帯域1040~1090cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度、I(MD、25℃)およびI(MD、25℃)はポリオレフィン微多孔膜のMD方向を25℃で測定し、I(TD、25℃)およびI(TD、25℃)はポリオレフィン微多孔膜のTD方向を25℃で測定した値である。なお、上記範囲は後述する範囲の原料や分子量、製法を適用することにより達成できる。
fML = I(MD、25℃)/ I(MD、25℃) ・・・(3)式
fTL = I(TD、25℃)/ I(TD、25℃) ・・・(4)式。
The polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention has an orientation parameter value (fML) in the MD direction and an orientation parameter value (fTL) in the TD direction measured at 25 ° C. by the method described later, both of which are 1.5. The following are preferred. From the viewpoint of strength, the higher the fML and fTL, the better, but when the highly oriented structure increases in the measurement at 25 ° C., the shutdown temperature rises and the shrinkage rate increases due to the relaxation of molecular orientation at high temperatures. From the above viewpoint, fML and fTL are preferably 1.5 or less, more preferably 1.4 or less. The above fML and fTL are orientation parameters calculated by the following equations (3) and (4), I a is the maximum intensity in the Raman shift band 1100 to 1170 cm −1 , and I b is the Raman shift. The maximum intensities of Raman bands in the range of 1040-1090 cm −1 , I a (MD, 25° C.) and I b (MD, 25° C.) were measured in the MD direction of the polyolefin microporous membrane at 25° C., and I a ( TD, 25°C) and I b (TD, 25°C) are values measured in the TD direction of the polyolefin microporous membrane at 25°C. The above range can be achieved by applying the raw materials, molecular weight, and manufacturing method within the ranges described later.
fML = Ia (MD, 25°C)/ Ib (MD, 25°C) (3) Formula fTL = Ia (TD, 25°C)/ Ib (TD, 25°C) ... (4) formula.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、後述する手法により測定されるD(MD、25℃)とDIa(MD、130℃)の比(fMLH)およびD(TD、25℃)とD(TD、130℃)の比(fTLH)のいずれか一方が4.0以上であり、もう一方が4.0未満であることが好ましい。4.0以上であると、130℃における結晶相中ポリエチレン分子鎖のC-C伸縮振動の減少、すなわち、結晶構造の溶融を意味し良好なシャットダウン特性が得られ、4.0未満であると130℃においても結晶の分子鎖構造が高度に保持され高い強度が得られる。なお、Dはラマンシフトの帯域1100~1170cm-1の範囲における最大強度と1200cm-1の強度の差を指し、D(MD、130℃)はポリオレフィン微多孔膜のMD方向を130℃で測定したDの値、D(TD、130℃)はポリオレフィン微多孔膜のTD方向を130℃で測定したDの値、D(MD、25℃)はポリオレフィン微多孔膜のMD方向を25℃で測定したDの値、D(TD、25℃)はポリオレフィン微多孔膜のTD方向を25℃で測定したDの値である。1130cm-1は結晶相中ポリエチレン分子鎖のC-C伸縮振動に帰属されるバンドであり、振動のラマンテンソルの方向が分子鎖軸である。なお、上記範囲は後述する範囲の原料や分子量、製法を適用することにより達成できる。
fMLH=D(MD、25℃)/D(MD、130℃))・・・(5)式
fTLH=D(TD、25℃)/D(TD、130℃))・・・(6)式
通常、高温下では結晶構造が緩和するため130℃で測定した配向パラメータは25℃で測定した配向パラメータよりも減少する(25℃で測定した配向パラメータ>130℃で測定した配向パラメータ)。一方で、特定のポリオレフィン組成と乾式逐次延伸の組合せによりポリオレフィン微多孔膜の融点が高い場合は130℃にて再結晶化が起こり、130℃で測定した配向パラメータが25℃で測定した配向パラメータよりも増加する場合もある。25℃と130℃の配向パラメータの差が小さく、変化量が0に近いほど高温下での結晶構造の保持性に優れ、収縮率の低減と高強度が得られる。一方で、25℃と130℃の配向パラメータの差が小さいと、高温下における結晶構造の溶融が少ないことを意味し、シャットダウン特性の悪化につながる。そのため、強度と収縮とシャットダウン温度のバランスの観点から、顕微ラマン分光により算出したMD方向とTD方向のいずれか一方の25℃と130℃における配向パラメータの変化が大きく、もう一方の変化が小さい事がこのましく、シャットダウン特性の観点から、25℃と130℃における配向パラメータの差が0.0以下(25℃で測定した配向パラメータ≦130℃で測定した配向パラメータ)が特に好ましい。25℃と130℃における配向パラメータの差が0.0以下であると、高温下において結晶構造の溶融が促進し、優れたシャットダウン特性が得られる。なお、本発明における好ましい形態は、fMLとfMHの差(fML-fMH・・・(7)式)が0.0以下が好ましく、-0.1以下がより好ましく、-0.2以下がさらに好ましく、-0.3以下がさらにより好ましく、-0.4以下が特に好ましく、fTLとfTHの差(fTL-fTH・・・(8)式)が0.0より大きいことが好ましく、0.1以上がより好ましく、0.2以上がさらに好ましく、収縮率の観点から0.5以下が好ましい。fMLとfMHの差が0.0以下であると良好なシャットダウン特性が得られ、fTLとfTHの差が0.0より大きいと良好な強度が得られる。なお、上記範囲は後述する範囲の原料や分子量、製法を適用することにより達成できる。
The polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention has a ratio ( fMLH ) and Da ( TD, 25° C.) to Da (TD, 130° C.) ( fTLH ) is preferably 4.0 or more and the other is less than 4.0. If it is 4.0 or more, the C—C stretching vibration of the polyethylene molecular chain in the crystal phase at 130° C. is reduced, that is, the crystal structure melts, resulting in good shutdown characteristics. Even at 130°C, the molecular chain structure of the crystal is highly maintained, and high strength can be obtained. D a refers to the difference between the maximum intensity in the Raman shift band of 1100 to 1170 cm −1 and the intensity at 1200 cm −1 , and D a (MD, 130° C.) is the MD direction of the polyolefin microporous membrane at 130° C. The measured Da value, Da (TD, 130°C) is the value of Da measured in the TD direction of the polyolefin microporous membrane at 130°C, and Da (MD, 25°C) is the MD direction of the polyolefin microporous membrane. is the value of Da measured at 25°C, and Da (TD, 25°C) is the value of Da measured in the TD direction of the polyolefin microporous membrane at 25°C. 1130 cm −1 is a band attributed to the C—C stretching vibration of the polyethylene molecular chain in the crystal phase, and the direction of the Raman tensor of vibration is the molecular chain axis. The above range can be achieved by applying the raw materials, molecular weight, and manufacturing method within the ranges described later.
fMLH=D a (MD, 25° C.)/D a (MD, 130° C.)) (5) fTLH=D a (TD, 25° C.)/D a (TD, 130° C.)) (6) Ordinarily, the crystal structure relaxes at high temperatures, so the orientation parameter measured at 130°C is smaller than the orientation parameter measured at 25°C (orientation parameter measured at 25°C>orientation parameter measured at 130°C ). On the other hand, when the polyolefin microporous membrane has a high melting point due to a combination of a specific polyolefin composition and dry sequential stretching, recrystallization occurs at 130°C, and the orientation parameter measured at 130°C is higher than the orientation parameter measured at 25°C. may also increase. The smaller the difference in the orientation parameters between 25° C. and 130° C. and the closer the variation is to 0, the better the retention of the crystal structure at high temperatures, the lower the shrinkage rate and the higher the strength. On the other hand, if the difference in orientation parameter between 25° C. and 130° C. is small, it means that the crystal structure melts less at high temperatures, leading to deterioration in shutdown characteristics. Therefore, from the viewpoint of the balance of strength, shrinkage, and shutdown temperature, the change in the orientation parameter at 25°C and 130°C in either the MD direction or the TD direction calculated by microscopic Raman spectroscopy should be large, and the change in the other direction should be small. However, from the viewpoint of shutdown characteristics, the difference in orientation parameter between 25° C. and 130° C. is preferably 0.0 or less (orientation parameter measured at 25° C.≦orientation parameter measured at 130° C.). If the difference in orientation parameter between 25° C. and 130° C. is 0.0 or less, melting of the crystal structure is promoted at high temperatures, and excellent shutdown characteristics are obtained. In a preferred embodiment of the present invention, the difference between fML and fMH (fML-fMH (7) formula) is preferably 0.0 or less, more preferably −0.1 or less, and further preferably −0.2 or less. -0.3 or less is even more preferable, -0.4 or less is particularly preferable, and the difference between fTL and fTH (fTL-fTH: formula (8)) is preferably greater than 0.0, and 0.4 or less. It is more preferably 1 or more, more preferably 0.2 or more, and preferably 0.5 or less from the viewpoint of shrinkage. Good shutdown characteristics are obtained when the difference between fML and fMH is 0.0 or less, and good strength is obtained when the difference between fTL and fTH is greater than 0.0. The above range can be achieved by applying the raw materials, molecular weight, and manufacturing method within the ranges described later.

配向パラメータfMH、fTH、fML、fTLが上記範囲を満たすことで、優れた強度とシャットダウンバランスが得られ、上記範囲は後述する原料設計や製法により制御が可能である。なお、高温下における配向状態を維持した強い構造を形成するために、緩和時間が長い重量平均分子量が9.0×10以上のポリオレフィン樹脂を主原料とし、洗浄・乾燥後の再縦延伸を含む湿式延伸と乾式逐次延伸を組み合わせた製膜が好ましく、高温下における結晶の溶融・配向緩和促進助剤として緩和時間が短い重量平均分子量が3.0×10以下のポリオレフィン樹脂を副原料との組み合わせがより好ましく、上記観点から、ポリオレフィン微多孔膜の分子量分布において緩和時間が長い分子量9.0×10以上の成分がポリオレフィン微多孔膜中に30質量%以上含まれ、緩和時間が短い重量平均分子量3.0×10以下の成分が20~50質量%の範囲で含まれていることが好さらに好ましい。これにより、高強度かつ低温でのシャットダウン特性を両立した、高い安全性を有するポリオレフィン微多孔膜が得られる。 By satisfying the above ranges for the orientation parameters fMH, fTH, fML, and fTL, excellent strength and shutdown balance can be obtained, and the above ranges can be controlled by raw material design and manufacturing methods, which will be described later. In addition, in order to form a strong structure that maintains the orientation state at high temperatures, polyolefin resin with a weight average molecular weight of 9.0 × 10 5 or more with a long relaxation time is used as the main raw material, and longitudinal re-stretching after washing and drying is performed. A polyolefin resin having a short relaxation time and a weight average molecular weight of 3.0×10 5 or less is used as an auxiliary raw material as an aid for accelerating the melting and orientation relaxation of crystals at high temperatures. From the above viewpoint, the polyolefin microporous membrane contains 30% by mass or more of a component with a molecular weight of 9.0 × 10 5 or more, which has a long relaxation time in the molecular weight distribution of the polyolefin microporous membrane, and the relaxation time is short. More preferably, the content of components having a weight-average molecular weight of 3.0×10 5 or less is in the range of 20 to 50 mass %. As a result, a highly safe polyolefin microporous membrane having both high strength and low-temperature shutdown properties can be obtained.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜の空孔率は、透過性能および電解液含有量の観点から30%以上であることが好ましく、より好ましくは35%以上であり、さらに好ましくは40%以上である。空孔率が30%以上であると透過性、強度および電界液含有量のバランスが良くなり、電池反応の不均一性が解消される。その結果、デンドライトの発生が抑制され従来の電池性能を損ねることなく使用でき、二次電池用セパレータとして好適に用いることができる。また、空孔率を増加することで良好な出力特性が得られるが、突刺強度の低下や収縮率の増加等、電池の安全性が低下する。そのため空孔率は50%以下が好ましく、48%以下がより好ましい。 The porosity of the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention is preferably 30% or more, more preferably 35% or more, and still more preferably 40% from the viewpoint of permeability and electrolyte content. That's it. When the porosity is 30% or more, the balance between permeability, strength and electrolyte content is improved, and non-uniformity in battery reaction is eliminated. As a result, the generation of dendrites is suppressed, and the separator can be used without impairing the performance of conventional batteries, and can be suitably used as a separator for secondary batteries. In addition, although good output characteristics can be obtained by increasing the porosity, the safety of the battery deteriorates, such as a decrease in puncture strength and an increase in shrinkage. Therefore, the porosity is preferably 50% or less, more preferably 48% or less.

ポリオレフィン微多孔膜の突刺強度は電池内の異物による短絡抑制などの安全性に影響するため高いほど好ましい。膜厚を10μmに換算したポリオレフィン微多孔膜の突刺強度は、5.5N以上が好ましく、6.0N以上がより好ましく、6.5N以上がさらに好ましい。また、突刺強度を樹脂量で規格化した、フィルムの強さを示す指標である単位目付当たりの突刺強度(目付換算突刺強度)は0.75N/(g/m)以上が好ましく、0.8N/(g/m)以上がより好ましく、0.85N/(g/m)以上がさらに好ましく、0.9N/(g/m)以上がよりさらに好ましく、1.0N/(g/m)以上2.0N/(g/m)以下が特に好ましい。突刺強度が上記範囲であると、異物等による短絡を抑制し良好な電池の安全性が得られる。突刺強度の改善は結晶の配向制御に加えて、原料処方として超高分子量ポリオレフィンを主成分として用い、ラメラ晶をつなぐタイ分子数増加による高強度化の組み合わせが好ましい。また、熱固定工程等における溶融による空孔率低下抑制観点から低分子量成分の少ない分子量分布の超高分子量ポリオレフィンが好ましい。突刺強度は前記fMH、fTH、fML、fTLを特定の範囲とし、後述する原料や樹脂濃度、延伸方式を採用することで達成できる。 The higher the puncture strength of the polyolefin microporous membrane, the better, because it affects the safety such as prevention of short-circuiting caused by foreign matter in the battery. The pin puncture strength of the polyolefin microporous membrane converted to a thickness of 10 μm is preferably 5.5 N or more, more preferably 6.0 N or more, and even more preferably 6.5 N or more. In addition, the puncture strength per unit basis weight (converted puncture strength), which is an index showing the strength of the film obtained by standardizing the puncture strength with the amount of resin, is preferably 0.75 N/(g/m 2 ) or more, and is preferably 0.75 N/(g/m 2 ) or more. 8 N/(g/m 2 ) or more is more preferable, 0.85 N/(g/m 2 ) or more is more preferable, 0.9 N/(g/m 2 ) or more is still more preferable, and 1.0 N/(g/m 2 ) or more is more preferable. /m 2 ) or more and 2.0 N/(g/m 2 ) or less is particularly preferable. When the puncture strength is within the above range, short circuits due to foreign matter or the like are suppressed, and good battery safety is obtained. In order to improve the puncture strength, it is preferable to combine the control of the orientation of crystals and the use of ultra-high molecular weight polyolefin as the main component in the raw material formulation to increase the strength by increasing the number of tie molecules that connect lamellar crystals. In addition, from the viewpoint of suppressing a decrease in porosity due to melting in a heat setting step or the like, an ultra-high molecular weight polyolefin having a molecular weight distribution with a small amount of low molecular weight components is preferable. The puncture strength can be achieved by setting the fMH, fTH, fML, and fTL in specific ranges and adopting the raw material, resin concentration, and stretching method described later.

なお、膜厚を10μmと換算したときの突刺強度とは、膜厚T1(μm)のポリオレフィン微多孔膜において突刺強度がL1(N)であったとき、式:L2=(L1×10)/T1によって算出される突刺強度L2(N)のことを指し、単位目付当たりの突刺強度とは実測の突刺強度(L1)を目付G(g/m)で割った値であり、式:L1/Gにより算出される。 The puncture strength when the film thickness is converted to 10 μm is expressed by the formula: L2 = (L1 × 10)/ It refers to the puncture strength L2 (N) calculated by T1, and the puncture strength per unit basis weight is a value obtained by dividing the actually measured puncture strength (L1) by the basis weight G (g/m 2 ), and the formula: L1 /G is calculated.

異常発熱による電池の短絡抑制の観点から130℃/1hにおけるMD方向とTD方向の収縮率の合計は35%以下が好ましく、30%以下がより好ましく、29%以下がさらに好ましい。収縮率がこの範囲にある場合、電池内部温度上昇時に寸法変化が少なく絶縁性を保つことができるため、内部短絡の拡大を防止して影響を最小限に抑えることができ高い安全性が得られる。なお、上記範囲は後述する範囲の原料や分子量、製法を適用することにより達成できる。 From the viewpoint of suppressing short-circuiting of the battery due to abnormal heat generation, the total shrinkage rate in the MD direction and the TD direction at 130° C./1 h is preferably 35% or less, more preferably 30% or less, and even more preferably 29% or less. If the shrinkage ratio is within this range, the dimensional change is small and the insulation can be maintained when the internal temperature of the battery rises. . The above range can be achieved by applying the raw materials, molecular weight, and manufacturing method within the ranges described later.

電池ではMD方向にテンションがかかっているため、MD方向の収縮率が高いと破膜し短絡につながる。そのため、本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、130℃/1hにおけるMD方向の収縮率が15%以下であり、好ましくは12%以下であり、より好ましくは10%以下である。MD方向の収縮率がこの範囲にある場合、電池内部温度上昇時に寸法変化が少なく絶縁性を保つことができ高い安全性が得られる。なお、上記範囲は後述する範囲の原料や分子量、製法を適用することにより達成できる。 Since the battery is under tension in the MD direction, if the shrinkage rate in the MD direction is high, the membrane will break and lead to a short circuit. Therefore, the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention has a shrinkage rate in the MD direction at 130°C/1h of 15% or less, preferably 12% or less, and more preferably 10% or less. When the shrinkage ratio in the MD direction is within this range, the dimensional change is small when the internal temperature of the battery rises, and the insulation can be maintained, resulting in high safety. The above range can be achieved by applying the starting material, molecular weight, and manufacturing method within the ranges described later.

また、本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、130℃/1hおけるTD方向の収縮率25%以下であることが好ましく、20%以下がより好ましく、18%以下がさらに好ましい。収縮率がこの範囲にある場合、高温時の形状安定性の悪化を抑制でき局所的に異常発熱した際に内部短絡を抑制し安全性を維持できる。上記熱収縮率は前記fMH、fTH、fML、fTLを特定の範囲とし、後述する原料や樹脂濃度、延伸方式を採用することで達成できる。なお、130℃/1hにおけるMD方向及びTD方向の収縮率は、実施例に記載の方法で測定できる。 In addition, the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention preferably has a shrinkage rate in the TD direction at 130° C./1h of 25% or less, more preferably 20% or less, and even more preferably 18% or less. When the shrinkage ratio is within this range, deterioration of shape stability at high temperatures can be suppressed, and internal short-circuiting can be suppressed when abnormal heat is generated locally, thereby maintaining safety. The above heat shrinkage rate can be achieved by setting the fMH, fTH, fML, and fTL in specific ranges and adopting the raw materials, resin concentration, and stretching method described later. The shrinkage ratios in the MD direction and the TD direction at 130° C./1 h can be measured by the method described in Examples.

本発明のポリオレフィン微多孔膜において、MD方向の引張破断強度(MD方向における引張破断強度。以下、単に「MD引張強度」とも記す。)は、電池捲回工程における破膜抑制や電池内の異物等による短絡の観点から、MD引張強度250MPa以上であることが好ましく、好ましくは300MPa以上、より好ましくは350MPa以上、さらに好ましくは400MPa以上、もっと好ましくは450MPa以上である。 In the polyolefin microporous membrane of the present invention, the tensile breaking strength in the MD direction (tensile breaking strength in the MD direction; hereinafter simply referred to as "MD tensile strength") is effective for suppressing film breakage in the battery winding process and removing foreign matter in the battery. From the viewpoint of short-circuiting due to the like, the MD tensile strength is preferably 250 MPa or more, preferably 300 MPa or more, more preferably 350 MPa or more, still more preferably 400 MPa or more, and still more preferably 450 MPa or more.

MD引張強度とのバランスの観点から、TD方向の引張破断強度(TD方向における引張破断強度。以下、単に「TD引張強度」とも記す)は、TD引張強度250MPa以上であることが好ましく、好ましくは300MPa以上、より好ましくは320MPa以上、さらに好ましくは350MPa以上である。TD引張強度が上記範囲内であると、MD引張強度とTD引張強度のバランスが良好となりフィルムの皺やたるみが抑制されるとともに、電池内の異物等によりフィルムが裂けることで生じる短絡を防ぎ安全性が改善される。上記引張強度は後述する原料や樹脂濃度、延伸方式を採用することで達成できる。 From the viewpoint of balance with the MD tensile strength, the tensile breaking strength in the TD direction (tensile breaking strength in the TD direction; hereinafter simply referred to as "TD tensile strength") is preferably TD tensile strength 250 MPa or more, preferably It is 300 MPa or higher, more preferably 320 MPa or higher, and still more preferably 350 MPa or higher. When the TD tensile strength is within the above range, the balance between the MD tensile strength and the TD tensile strength is good, and wrinkles and sagging of the film are suppressed. improved sexuality. The above tensile strength can be achieved by adopting the raw materials, resin concentration, and stretching method, which will be described later.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜において、透気度はJIS P 8117(2009)に準拠して測定した値をいう。また、膜厚T1(μm)のポリオレフィン微多孔膜において測定した透気度がp1(秒/100cm)であったとき、式:p2=(p1×10)/T1によって算出される透気度p2(秒/100cm)を、膜厚を10μmとしたときの透気度(10μm換算透気度)とする。 In the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention, air permeability is a value measured according to JIS P 8117 (2009). Further, when the air permeability measured in the polyolefin microporous membrane having a thickness of T1 (μm) is p1 (seconds/100 cm 3 ), the air permeability calculated by the formula: p2=(p1×10)/T1 Let p2 (second/100 cm 3 ) be the air permeability when the film thickness is 10 μm (10 μm equivalent air permeability).

透気度は200秒/100cm以下であることが好ましく、120秒/100cm以下であることがより好ましく、115秒/100cm以下であることがさらに好ましい。透気度が200秒/100cm以下であると良好なイオン透過性が得られ、電気抵抗を低下させることができる。 The air permeability is preferably 200 sec/100 cm 3 or less, more preferably 120 sec/100 cm 3 or less, and even more preferably 115 sec/100 cm 3 or less. If the air permeability is 200 sec/100 cm 3 or less, good ion permeability can be obtained and electric resistance can be lowered.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、膜厚の増加に伴い抵抗が増加し、電池の出力特性が低下する。電池の出力特性の観点から、膜厚が12μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがより好ましく、5μm以下であることがさらに好ましい。膜厚が薄くなればなるほど強度が低下し安全性が低下するため、安全性の観点から、1μm以上であることが好ましく、2μm以上であることがより好ましい。 In the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention, as the membrane thickness increases, the resistance increases and the output characteristics of the battery deteriorate. From the viewpoint of battery output characteristics, the film thickness is preferably 12 μm or less, more preferably 10 μm or less, and even more preferably 5 μm or less. The thinner the film, the lower the strength and the lower the safety. Therefore, from the viewpoint of safety, the thickness is preferably 1 μm or more, more preferably 2 μm or more.

シャットダウン温度はポリオレフィン微多孔膜を昇温加熱した際に、樹脂部が収縮、融解し孔が閉鎖することで放電、充電を停止する温度であり、後述の方法にて測定される温度である。高エネルギー密度設計のリチウムイオン二次電池に使用される電極は熱安定性が低下する傾向にあるため、電池の短絡後、速やかにシャットダウン(孔閉塞)することが好ましい。本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜のシャットダウン温度は143℃以下が好ましく、より好ましくは140℃以下である。また、突刺強度との両立の観点からは、ポリオレフィン微多孔膜のシャットダウン温度は128℃以上が好ましい。本発明により得られる微多孔膜は耐短絡性に優れるとともに、上記シャットダウン温度を有することから、優れた電池安全性が得られる。シャットダウン温度を上記範囲とするには、微多孔膜の原料組成を後述する範囲とし、また、微多孔膜の製膜条件を後述する範囲内とすることが好ましい。特に、(1)式、(2)式を満たしながらシャットダウン温度を143℃以下にする方法としては、重量平均分子量が1.0×10以上1.8×10以下、融点135℃以上138℃以下、示唆走査熱量測定(DSC)から求めたDSCカーブにおいて全融解熱量ΔHallのうち130℃以下までの融解熱量ΔH130の割合(=ΔH130/ΔHall)が45%以下である超高分子量ポリエチレンを主成分としながら特定の高密度ポリエチレンを含有させた組成を得て、さらに特定の構造のスクリューを有する二軸押出機で混練する方法などが挙げられる。 The shutdown temperature is the temperature at which the resin portion shrinks and melts and the pores close when the polyolefin microporous membrane is heated to stop discharging and charging, and is the temperature measured by the method described later. Since the electrodes used in lithium-ion secondary batteries designed for high energy density tend to have reduced thermal stability, it is preferable to shut down (hole clogging) quickly after the battery is short-circuited. The shutdown temperature of the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention is preferably 143°C or lower, more preferably 140°C or lower. Moreover, from the viewpoint of compatibility with puncture strength, the shutdown temperature of the polyolefin microporous membrane is preferably 128° C. or higher. The microporous membrane obtained by the present invention has excellent short-circuit resistance and has the shutdown temperature described above, so that excellent battery safety can be obtained. In order to set the shutdown temperature within the above range, it is preferable to set the raw material composition of the microporous membrane within the range described later and the film forming conditions of the microporous membrane within the range described later. In particular, as a method of setting the shutdown temperature to 143°C or less while satisfying the formulas ( 1 ) and ( 2 ), ° C. or lower, in the DSC curve obtained from differential scanning calorimetry (DSC), the ratio of the heat of fusion ΔH 130 up to 130 ° C. or lower (= ΔH 130 / ΔH all ) of the total heat of fusion ΔH all A method of obtaining a composition containing a specific high-density polyethylene containing molecular weight polyethylene as a main component, and further kneading the mixture with a twin-screw extruder having a screw of a specific structure.

特定の高密度ポリエチレンとは、融点が130℃以上135℃以下、かつ示唆走査熱量測定(DSC)から求めたDSCカーブにおいて全融解熱量ΔHallが200J/g以上250J/g以下、かつ半値幅が4.0℃以上6.0℃以下の高密度ポリエチレンが挙げられる。 The specific high-density polyethylene has a melting point of 130 ° C. or higher and 135 ° C. or lower, and a DSC curve obtained from differential scanning calorimetry (DSC), in which the total heat of fusion ΔH all is 200 J / g or more and 250 J / g or less, and the half width is High-density polyethylene having a temperature of 4.0°C or higher and 6.0°C or lower can be mentioned.

特定の構造のスクリューとしては、スクリューの最外径をDとした際に、スクリューの先端とベント孔の距離が1.0D以上15.0D以下であり、かつその間に原料搬送方向の長さが0.2D以上0.9D以下であるスクリューピースを少なくとも1個以上使用し、かつ原料搬送方向の長さが1.5D以上であるスクリューピースを2個以上使用しない構造のスクリューが挙げられる。 As a screw with a specific structure, when the outermost diameter of the screw is D, the distance between the tip of the screw and the vent hole is 1.0 D or more and 15.0 D or less, and the length in the raw material conveying direction is between Examples include a screw having a structure in which at least one screw piece with a length of 0.2D or more and 0.9D or less is used and two or more screw pieces with a length of 1.5D or more in the raw material conveying direction are not used.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、透過性を良好とする観点から、パームポロメータから算出した平均孔径が36nm以上46nm以下であることが好ましく、より好ましくは38nm以上45nm以下、特に好ましくは40nm以上44nm以下である。平均孔径を36nm以上46nm以下とする方法としては、少なくとも乾式逐次二軸延伸を含む延伸方式で、特定倍率以上に延伸する方法などが挙げられる。 From the viewpoint of good permeability, the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention preferably has an average pore diameter of 36 nm or more and 46 nm or less, more preferably 38 nm or more and 45 nm or less, as calculated from a perm porometer. It is preferably 40 nm or more and 44 nm or less. Examples of the method for adjusting the average pore size to 36 nm or more and 46 nm or less include a method of stretching at a specific ratio or more by a stretching method including at least dry sequential biaxial stretching.

[2]ポリオレフィン樹脂
本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜における樹脂原料は単一組成であってよく、主原料と副原料を組み合わせた組成物であってよく、2種以上のポリオレフィン樹脂からなるポリオレフィン樹脂混合物(ポリオレフィン樹脂組成物)であってもよい。ポリオレフィン微多孔膜における原料形態は、ポリオレフィン樹脂であることが好ましく、ポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられ、主原料と副原料を組み合わせた組成物が好ましい。
[2] Polyolefin resin The resin raw material in the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention may be a single composition, or may be a composition in which a main raw material and an auxiliary raw material are combined. It may be a polyolefin resin mixture (polyolefin resin composition). The raw material form of the polyolefin microporous membrane is preferably a polyolefin resin. Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, etc. A composition obtained by combining a main raw material and an auxiliary raw material is preferable.

ポリオレフィン樹脂はエチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン等の単独重合体が好ましく、エチレンの単独重合体(ポリエチレン)が特に好ましい。ポリエチレンはエチレンの単独重合体と他のα-オレフィンを含有する共重合体であってもよい。 Polyolefin resins are preferably homopolymers of ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, etc., and particularly preferably ethylene homopolymers (polyethylene). Polyethylene may be a homopolymer of ethylene and a copolymer containing other α-olefins.

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、またはそれ以上の炭素数を有するアルケン、酢酸ビニル、メタクリル酸メチル、スチレン等が挙げられる。 Other α-olefins include propylene, butene-1, hexene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1, octene, alkenes having more carbon atoms, vinyl acetate, methyl methacrylate, styrene, and the like. mentioned.

本発明の実施形態に用いられるポリオレフィン樹脂の種類としてはポリエチレンが好ましく、密度が0.94g/cmを越えるような高密度ポリエチレン、密度が0.93~0.94g/cmの範囲の中密度ポリエチレン、密度が0.93g/cmより低い低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等が挙げられる。 As the type of polyolefin resin used in the embodiment of the present invention , polyethylene is preferable. Density polyethylene, low-density polyethylene having a density lower than 0.93 g/cm 3 , linear low-density polyethylene, and the like.

また、ポリオレフィン樹脂は膜強度と収縮率の観点から、超高分子量ポリオレフィンを主成分として使用することが好ましく、超高分子量ポリオレフィンは重量平均分子量が1.0×10以上が好ましく、1.5×10以上がより好ましい。また、成型加工性の観点からは重量平均分子量が1.0×10以下が好ましい。なお、副原料は主原料により形成されるフィブリル構造や成型加工性を損ねない範囲で添加することが重要である。 In addition, from the viewpoint of film strength and shrinkage ratio, it is preferable to use an ultra - high molecular weight polyolefin as the main component of the polyolefin resin. ×10 6 or more is more preferable. Moreover, from the viewpoint of moldability, the weight average molecular weight is preferably 1.0×10 7 or less. In addition, it is important to add the auxiliary material within a range that does not impair the fibril structure formed by the main material and the moldability.

重量平均分子量が1.0×10以上であれば、緩和時間が長いため高温下での結晶構造の保持性が改善され、溶融・収縮を抑制するとともに、高温下においても配向状態を維持した強い構造を有し、強度と収縮の両立が可能となり電池の安全性が向上する。また、重量平均分子量が1.0×10以上のポリオレフィン樹脂を用いることでタイ分子数が増加し高強度が得られやすい事に加え、延伸や熱固定工程におけるフィブリルの溶融を抑制し良好な出力特性が得られるとともに、樹脂の緩和速度を下げることで熱固定温度を上げることができ良好な収縮特性が得られ、トレードオフの関係にあるイオン抵抗、強度、収縮が改善される。 When the weight-average molecular weight is 1.0×10 6 or more, the relaxation time is long, so the retention of the crystal structure at high temperatures is improved, and the melting and shrinkage are suppressed, and the orientation state is maintained even at high temperatures. It has a strong structure and can achieve both strength and shrinkage, improving the safety of the battery. In addition, by using a polyolefin resin with a weight average molecular weight of 1.0×10 6 or more, the number of tie molecules increases and high strength can be easily obtained. In addition to obtaining good output characteristics, the heat setting temperature can be raised by lowering the relaxation rate of the resin, and good shrinkage characteristics can be obtained.

本発明の実施形態に用いられる超高分子量ポリエチレンは、示唆走査熱量測定(DSC)から求めたDSCカーブにおいて、全融解熱量ΔHallのうち130℃以下の融解熱量ΔH130の割合(=ΔH130/ΔHall)が45%以下であることが好ましい。ΔH130/ΔHallを45%以下にすることで、130℃以下で融解する結晶成分を低減し、高温での寸法安定性向上が可能となる。また、ポリオレフィン樹脂シートを延伸して微多孔膜を作製する際の延伸性を良好とする観点からは、超高分子量ポリエチレンのΔH130/ΔHallは10%以上が好ましい。 The ultra-high molecular weight polyethylene used in the embodiment of the present invention has a DSC curve obtained from differential scanning calorimetry ( DSC ). ΔH all ) is preferably 45% or less. By setting ΔH 130 /ΔH all to 45% or less, it is possible to reduce crystal components that melt at 130° C. or less and improve dimensional stability at high temperatures. Moreover, from the viewpoint of improving the stretchability when a polyolefin resin sheet is stretched to produce a microporous membrane, the ΔH 130 /ΔH all of the ultra-high molecular weight polyethylene is preferably 10% or more.

副原料は主原料により形成されるフィブリル構造や成型加工性を損ねない範囲で添加しても良く、結晶の溶融・配向緩和促進助剤として緩和時間が短い重量平均分子量が5.0×10以下のポリオレフィン樹脂を副原料との組み合わせがより好ましく、4.0×10以下がより好ましく、3.0×10以下がさらに好ましく、2.0×10以下がよりさらに好ましく.1.0×10以下が特に好ましい。なお、副原料のポリオレフィンについては、目付換算突刺強度やシャットダウン温度を良好な範囲で両立させる観点から、融点が130℃以上135℃以下、かつ示唆走査熱量測定(DSC)から求めたDSCカーブにおいて全融解熱量ΔHallが200J/g以上250J/g以下、かつ半値幅が4.0℃以上6.0℃以下の高密度ポリエチレンが好ましく用いられる。 The auxiliary raw material may be added within a range that does not impair the fibril structure formed by the main raw material and the molding processability. More preferably, the following polyolefin resins are combined with auxiliary raw materials, more preferably 4.0×10 5 or less, even more preferably 3.0×10 5 or less, and even more preferably 2.0×10 5 or less. 1.0×10 5 or less is particularly preferred. Regarding polyolefin as an auxiliary raw material, from the viewpoint of achieving both per unit weight equivalent puncture strength and shutdown temperature within a good range, the melting point is 130 ° C or higher and 135 ° C or lower, and the DSC curve obtained from differential scanning calorimetry (DSC) A high-density polyethylene having a heat of fusion ΔH all of 200 J/g or more and 250 J/g or less and a half width of 4.0° C. or more and 6.0° C. or less is preferably used.

上記観点からポリオレフィン微多孔膜の重量平均分子量は8.0×10以上が好ましく、9.0×10以上が好ましく、10×10以上がより好ましく、原料の分子量を維持していることが特に好ましい。また、高温下にける配向状態を維持した強い構造を形成し、高強度を発現するためには、ポリオレフィン微多孔膜の分子量分布における緩和時間が長い分子量9.0×10以上の成分量がポリオレフィン微多孔膜中に30質量%以上含まれていることが好ましく、33質量%以上含まれていることがより好ましく、35質量%以上含まれていることさらに好ましく、38質量%以上がさらにより好ましく、40質量%以上が特に好ましい。結晶の溶融・配向緩和を促進させ、低温シャットダウン温度を発現させる観点からは、分子量3.0×10以下のポリオレフィンの含有量は30質量%以上が好ましく、35質量%以上がより好ましく、40質量%以上がさらに好ましく、45質量%以上が特に好ましい。高温下での結晶構造の保持性の観点から、主原料は超高分子量ポリオレフィンであり、重量平均分子量3.0×10以下のポリオレフィンの含有量は50質量%未満である。上記ポリオレフィン微多孔膜の分子量を得るために、前述の原料処方を後述する酸化防止剤の添加や窒素雰囲気下での混錬、および、酸化防止剤の添加と窒素雰囲気下での混錬の組み合わせで製膜を行う事が好ましい。 From the above viewpoint, the weight average molecular weight of the polyolefin microporous membrane is preferably 8.0 × 10 5 or more, preferably 9.0 × 10 5 or more, more preferably 10 × 10 5 or more, and maintains the molecular weight of the raw material. is particularly preferred. In order to form a strong structure that maintains the orientation state at high temperatures and to develop high strength, the amount of components with a molecular weight of 9.0 × 10 5 or more with a long relaxation time in the molecular weight distribution of the polyolefin microporous membrane is required. It is preferably contained in the polyolefin microporous membrane in an amount of 30% by mass or more, more preferably 33% by mass or more, even more preferably 35% by mass or more, and even more preferably 38% by mass or more. Preferably, 40% by mass or more is particularly preferable. From the viewpoint of promoting melting and relaxation of crystal orientation and developing a low-temperature shutdown temperature, the content of polyolefin having a molecular weight of 3.0×10 5 or less is preferably 30% by mass or more, more preferably 35% by mass or more, and 40% by mass or more. % by mass or more is more preferable, and 45% by mass or more is particularly preferable. From the standpoint of retention of the crystal structure at high temperatures, the main raw material is ultra-high molecular weight polyolefin, and the content of polyolefin having a weight average molecular weight of 3.0×10 5 or less is less than 50% by mass. In order to obtain the molecular weight of the polyolefin microporous membrane, the above-described raw material formulation is added to the antioxidant and kneaded under a nitrogen atmosphere, and a combination of the addition of an antioxidant and kneading under a nitrogen atmosphere. It is preferable to form the film with.

超高分子量ポリオレフィンの分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は3.0~100の範囲内であることが好ましい。分子量分布が狭いほど系が単一化され均一な微細孔が得られやすいため、分子量分布が狭いほど好ましいが、分布が狭くなるほど成形加工性が低下する。そのため、分子量分布の下限は好ましくは4.0以上、より好ましくは5.0以上、さらに好ましくは6.0以上である。分子量分布が増加すると低分子量成分が増加するため強度の低下や延伸・熱固定における微細なフィブリルの溶融・融着が起こりやすくなるため、上限は好ましくは80以下、より好ましくは50以下、さらに好ましくは20以下、特に好ましくは10以下である。上記範囲とすることで、良好な成形加工性が得られるとともに、系が単一化されるため均一な微細孔が得られる。 The molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw)/number average molecular weight (Mn)) of the ultrahigh molecular weight polyolefin is preferably in the range of 3.0-100. The narrower the molecular weight distribution, the more uniform the system and the easier it is to obtain uniform micropores. Therefore, the lower limit of the molecular weight distribution is preferably 4.0 or higher, more preferably 5.0 or higher, and even more preferably 6.0 or higher. As the molecular weight distribution increases, the amount of low-molecular-weight components increases, resulting in a decrease in strength and the melting and fusion of fine fibrils during stretching and heat setting. is 20 or less, particularly preferably 10 or less. By setting the amount within the above range, good moldability can be obtained, and since the system is unified, uniform micropores can be obtained.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜の製造工程においては、成形加工性を向上させる目的で可塑剤を添加することが好ましい。ポリオレフィン樹脂と可塑剤との配合割合は成形加工性を損ねない範囲で適宜調整してよいが、ポリオレフィン樹脂と可塑剤の合計を100質量%として、ポリオレフィン樹脂の割合が10~50質量%であることが好ましい。ポリオレフィン樹脂の割合が10質量%以上(可塑剤の割合が90質量%以下)であると、シート状に成形する際に、口金の出口でスウエルやネックインを抑制でき、シートの成形性および製膜性が向上し、ポリオレフィン樹脂の割合が50質量%以下(可塑剤の割合が50質量%以上)では製膜工程の圧力上昇を抑制でき良好な成形加工性が得られる。ポリオレフィン樹脂と可塑剤との合計を100質量%としたときのポリオレフィン樹脂の割合は10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましい。 In the manufacturing process of the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention, it is preferable to add a plasticizer for the purpose of improving moldability. The blending ratio of the polyolefin resin and the plasticizer may be appropriately adjusted within a range that does not impair the molding processability. is preferred. When the proportion of the polyolefin resin is 10% by mass or more (the proportion of the plasticizer is 90% by mass or less), it is possible to suppress swelling and neck-in at the outlet of the die when forming a sheet, thereby improving the moldability and the manufacturability of the sheet. The film properties are improved, and when the proportion of the polyolefin resin is 50% by mass or less (the proportion of the plasticizer is 50% by mass or more), the pressure rise in the film forming process can be suppressed, and good moldability can be obtained. The ratio of the polyolefin resin is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, when the total of the polyolefin resin and the plasticizer is 100% by mass.

重量平均分子量が90万以上のポリオレフィン樹脂を主成分または単独で用いる場合、製膜工程の圧力や延伸応力の観点からポリオレフィン樹脂の割合は、ポリオレフィン樹脂と可塑剤との合計を100質量%として、35質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、28.5質量%未満がさらに好ましく、25質量%未満がもっと好ましい。 When a polyolefin resin having a weight-average molecular weight of 900,000 or more is used as a main component or alone, the ratio of the polyolefin resin from the viewpoint of the pressure and stretching stress in the film forming process is 100% by mass as the total of the polyolefin resin and the plasticizer. 35 mass % or less is preferable, 30 mass % or less is more preferable, less than 28.5 mass % is still more preferable, and less than 25 mass % is more preferable.

その他、本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜には、本発明の効果を損なわない範囲において、酸化防止剤、熱安定剤や帯電防止剤、紫外線吸収剤、さらにはブロッキング防止剤や充填材等の各種添加剤を含有させてもよい。特に、ポリオレフィン樹脂の熱履歴による酸化劣化を抑制する目的で、酸化防止剤を添加することが好ましい。 In addition, the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention may contain an antioxidant, a heat stabilizer, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, an antiblocking agent, and a filler within the range that does not impair the effects of the present invention. You may contain various additives, such as. In particular, it is preferable to add an antioxidant for the purpose of suppressing oxidative deterioration due to heat history of the polyolefin resin.

酸化防止剤としては、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール(BHT:分子量220.4)、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン(例えば、BASF社製“Irganox”(登録商標)1330:分子量775.2)、テトラキス[メチレン-3(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン(例えば、BASF社製“Irganox”(登録商標)1010:分子量1177.7)等から選ばれる1種類以上を用いることが好ましい。 Examples of antioxidants include 2,6-di-t-butyl-p-cresol (BHT: molecular weight 220.4), 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5- di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene (for example, BASF "Irganox" (registered trademark) 1330: molecular weight 775.2), tetrakis[methylene-3(3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl)propionate]methane (for example, "Irganox" (registered trademark) 1010 manufactured by BASF, molecular weight 1177.7) and the like are preferably used.

酸化防止剤や熱安定剤の種類および添加量を適宜選択することはポリオレフィン微多孔膜の特性の調整又は増強として重要であり、JIS K7210-1(2014)に記載される手法により測定される後述するゲル状シートのMFRが増加しない添加量とすることが好ましく、酸化防止剤の添加量は樹脂量に対して0.5質量%以上が好ましく、0.7質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上がさらに好ましく、1.2質量%以上がよりさらに好ましく、1.5質量%以上がもっと好ましい。ポリオレフィン微多孔膜の品位や安定製膜性の観点から、上限としては3.0質量%以下であり、酸化防止剤の添加と窒素雰囲気下における混錬の組み合わせにより酸化劣化を抑制することが特に好ましい。 Appropriately selecting the types and amounts of antioxidants and heat stabilizers added is important for adjusting or enhancing the properties of the polyolefin microporous membrane, and is measured by the method described in JIS K7210-1 (2014). The amount of antioxidant added is preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.7% by mass or more, based on the amount of resin. 0% by mass or more is more preferable, 1.2% by mass or more is even more preferable, and 1.5% by mass or more is even more preferable. From the viewpoint of the quality and stable film-forming properties of the polyolefin microporous membrane, the upper limit is 3.0% by mass or less, and it is particularly possible to suppress oxidative deterioration by combining the addition of an antioxidant and kneading in a nitrogen atmosphere. preferable.

また、本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜の層構成は単層でも積層でもよく、物性バランスの観点から積層が好ましい。上述したポリオレフィン樹脂からなる処方の層を積層して用いる場合、上記層を全体の膜厚中に50質量%以上含有していることが好ましい。 Moreover, the layer structure of the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention may be a single layer or a laminate, and the laminate is preferable from the viewpoint of physical property balance. When the layers of the above-mentioned polyolefin resin prescription are laminated and used, it is preferable that the above layers are contained in the total film thickness in an amount of 50% by mass or more.

[3]ポリオレフィン微多孔膜の製造方法
次に、本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜の製造方法を具体的に説明する。本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜の製造方法は、以下の(a)~(e)の工程を有することが好ましい。
(a)1種又は2種以上のポリオレフィン樹脂と、必要に応じて溶媒とを含むポリマー材料を溶融混練し、ポリオレフィン樹脂溶液を調製する工程
(b)得られた溶融混合物を押出し、シート状に成型して冷却固化する工程
(c)得られたシートをテンター方式による同時二軸延伸する工程
(d)その後、得られた延伸フィルムから可塑剤を抽出しフィルムを乾燥する工程
(e)ロール方式またはテンター方式を含む延伸方工方式により再延伸/熱処理を行う工程
特に、(a)工程では分子量の低下を防止する目的で後述する添加量の酸化防止剤の添加や窒素雰囲気下にて混錬し、(e)工程でロール延伸方式による乾式再縦延伸とテンター方式で130℃以上の温度で熱処理/再延伸を実施することが特に好ましい。
[3] Method for Producing Microporous Polyolefin Film Next, a method for producing a microporous polyolefin film according to an embodiment of the present invention will be specifically described. A method for producing a polyolefin microporous membrane according to an embodiment of the present invention preferably includes the following steps (a) to (e).
(a) a step of melt-kneading a polymer material containing one or more polyolefin resins and optionally a solvent to prepare a polyolefin resin solution; (b) extruding the resulting molten mixture into a sheet; (c) a step of simultaneously biaxially stretching the obtained sheet by a tenter method; (d) a step of extracting a plasticizer from the obtained stretched film and drying the film; (e) a roll method. Alternatively, a step of re-stretching/heat-treating by a stretching method including a tenter method, in particular, in the step (a), an additive amount of an antioxidant described later is added for the purpose of preventing a decrease in molecular weight, and kneading is performed in a nitrogen atmosphere. In the step (e), it is particularly preferable to carry out the heat treatment/re-stretching at a temperature of 130° C. or higher by a dry longitudinal re-stretching by a roll-stretching method and a tenter method.

以下、各工程について説明する。 Each step will be described below.

(a)ポリオレフィン樹脂溶液の調製工程
上記ポリマー材料を、可塑剤に加熱溶解させ、ポリオレフィン樹脂溶液を調製する。可塑剤としては、ポリオレフィン樹脂を十分に溶解できる溶剤であれば特に限定されないが、比較的高倍率の延伸を可能とするため、溶剤は室温で液体であることが好ましい。
(a) Step of preparing polyolefin resin solution The polymer material is heated and dissolved in a plasticizer to prepare a polyolefin resin solution. The plasticizer is not particularly limited as long as it is a solvent capable of sufficiently dissolving the polyolefin resin, but the solvent is preferably liquid at room temperature in order to enable stretching at a relatively high magnification.

溶剤としては、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、環式脂肪族又は芳香族の炭化水素、および沸点がこれらに対応する鉱油留分、並びにジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等の室温では液状のフタル酸エステルが挙げられる。 Solvents include aliphatic, cycloaliphatic or aromatic hydrocarbons such as nonane, decane, decalin, paraxylene, undecane, dodecane, liquid paraffin, mineral oil fractions with boiling points corresponding to these, and dibutyl phthalate, Phthalic acid esters that are liquid at room temperature, such as dioctyl phthalate, can be mentioned.

安定なゲル状シートを得るために、液体溶剤は流動パラフィンのような不揮発性の液体溶剤を用いるのが好ましい。 In order to obtain a stable gel-like sheet, it is preferable to use a non-volatile liquid solvent such as liquid paraffin.

溶融混練状態では、ポリオレフィン樹脂と混和するが室温では固体の溶剤を液体溶剤に混合してもよい。このような固体溶剤として、ステアリルアルコール、セリルアルコール、パラフィンワックス等が挙げられる。ただし、固体溶剤のみを使用すると、延伸ムラ等が発生する恐れがある。 A solvent that is solid at room temperature and is miscible with the polyolefin resin in a melt-kneaded state may be mixed with the liquid solvent. Examples of such solid solvents include stearyl alcohol, ceryl alcohol, paraffin wax, and the like. However, if only a solid solvent is used, there is a possibility that stretching unevenness or the like may occur.

液体溶剤の粘度は40℃において20~200cStであることが好ましい。40℃における粘度を20cSt以上とすれば、ダイからポリオレフィン樹脂溶液を押し出したシートが不均一になりにくい。一方、40℃における粘度を200cSt以下とすれば液体溶剤の除去が容易である。なお、液体溶剤の粘度は、ウベローデ粘度計を用いて40℃で測定した粘度である。 The viscosity of the liquid solvent is preferably 20-200 cSt at 40°C. If the viscosity at 40° C. is 20 cSt or more, the sheet obtained by extruding the polyolefin resin solution from the die is less likely to be uneven. On the other hand, if the viscosity at 40° C. is 200 cSt or less, the liquid solvent can be easily removed. The viscosity of the liquid solvent is measured at 40° C. using an Ubbelohde viscometer.

(b)押出物の形成およびゲル状シートの形成
ポリオレフィン樹脂溶液の均一な溶融混練方法は、特に限定されないが、高濃度のポリオレフィン樹脂溶液を調製したい場合、二軸押出機中で行うことが好ましい。必要に応じて、ステアリン酸カルシウム等の金属石鹸類、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤など公知の添加剤も、製膜性を損なうことなく、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。特にポリオレフィン樹脂の酸化を防止するために酸化防止剤を添加することが好ましい。
(b) Formation of extrudate and formation of gel-like sheet The method for uniform melt-kneading of the polyolefin resin solution is not particularly limited, but when it is desired to prepare a high-concentration polyolefin resin solution, it is preferably carried out in a twin-screw extruder. . If necessary, known additives such as metallic soaps such as calcium stearate, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antistatic agents, etc., may be added to the extent that the effects of the present invention are not impaired without impairing the film formability. may In particular, it is preferable to add an antioxidant to prevent oxidation of the polyolefin resin.

押出機中では、ポリオレフィン樹脂が完全に溶融する温度で、ポリオレフィン樹脂溶液を均一に混合する。溶融混練温度は、使用するポリオレフィン樹脂によってことなるが、(ポリオレフィン樹脂の融点+10℃)~(ポリオレフィン樹脂の融点+120℃)とするのが好ましい。さらに好ましくは(ポリオレフィン樹脂の融点+20℃)~(ポリオレフィン樹脂の融点+100℃)である。 In the extruder, the polyolefin resin solution is uniformly mixed at a temperature at which the polyolefin resin is completely melted. The melt-kneading temperature varies depending on the polyolefin resin used, but is preferably from (the melting point of the polyolefin resin +10° C.) to (the melting point of the polyolefin resin +120° C.). More preferably, it is (melting point of polyolefin resin +20° C.) to (melting point of polyolefin resin +100° C.).

ここで、融点とは、JIS K7121(1987)に基づき、DSC(Differential scanning calorimetry)により測定した値をいう(以下、同じ)。例えば、ポリオレフィン系樹脂がポリエチレンの場合、ポリエチレン系樹脂の溶融混練温度は140~250℃の範囲が好ましい。さらに好ましくは、150~230℃、最も好ましくは150~200℃である。具体的には、ポリエチレン組成物は約130~140℃の融点を有するので、溶融混練温度は140~250℃が好ましい。 Here, the melting point refers to a value measured by DSC (Differential scanning calorimetry) based on JIS K7121 (1987) (the same shall apply hereinafter). For example, when the polyolefin-based resin is polyethylene, the melt-kneading temperature of the polyethylene-based resin is preferably in the range of 140 to 250°C. More preferably 150 to 230°C, most preferably 150 to 200°C. Specifically, since the polyethylene composition has a melting point of about 130-140°C, the melt-kneading temperature is preferably 140-250°C.

ポリオレフィン樹脂の劣化を抑制する観点から溶融混練温度は低い方が好ましいが、上述の温度よりも低いとダイから押出された押出物に未溶融物が発生し、後の延伸工程で破膜等を引き起こす原因となる場合がある。また、上述の温度より高いと、ポリオレフィン樹脂の熱分解が激しくなり、得られるポリオレフィン微多孔膜の物性、例えば、強度や空孔率等が悪化する場合がある。また、分解物がチルロールや延伸工程上のロール等に析出し、シートに付着することで外観悪化につながる。そのため、溶融混練温度は上記範囲内で混練することが好ましい。また、二軸押出機のスクリュー回転数 Ns(rpm)に対するポリオレフィン溶液の押出量Q(kg/h)の比であるQ/Nsの値が小さいほど樹脂の混練性が増すため均一な溶液が得られる。しかし、Q/Nsの低下は、せん断発熱が大きく樹脂の劣化が促進され、上述した範囲のフィルム中の分子量成分が得られない。ブリードアウトした可塑剤に低分子量成分が蓄積され、シートに付着することで外観が悪化する。Q/Nsの値が大きいと樹脂の劣化が抑制されるが混練性が足りず、均一な溶液が得られなくなる。そのためQ/Nsは使用する樹脂の分子量や溶解性に合わせて適宜変更するとともに、酸化防止剤の添加や窒素雰囲気下における混錬の組み合わせにより酸化劣化を抑制することが特に好ましい。 From the viewpoint of suppressing deterioration of the polyolefin resin, a lower melt-kneading temperature is preferable, but if the temperature is lower than the above-mentioned temperature, unmelted substances are generated in the extrudate extruded from the die, and film breakage etc. occur in the subsequent stretching process. may cause it. On the other hand, if the temperature is higher than the above temperature, thermal decomposition of the polyolefin resin becomes violent, and the physical properties of the obtained polyolefin microporous membrane, such as strength and porosity, may deteriorate. In addition, the decomposition products are deposited on chill rolls, rolls in the stretching process, etc., and adhere to the sheet, leading to deterioration of the appearance. Therefore, the melt-kneading temperature is preferably kneaded within the above range. In addition, the smaller the value of Q/Ns, which is the ratio of the output Q (kg/h) of the polyolefin solution to the screw rotation speed Ns (rpm) of the twin-screw extruder, the kneadability of the resin increases, and a uniform solution can be obtained. be done. However, a decrease in Q/Ns causes a large amount of shear heat generation, which promotes deterioration of the resin and makes it impossible to obtain the molecular weight component in the film within the range described above. Low-molecular-weight components accumulate in the bleeding-out plasticizer and adhere to the sheet, thereby deteriorating the appearance. When the value of Q/Ns is large, deterioration of the resin is suppressed, but the kneadability is insufficient and a uniform solution cannot be obtained. Therefore, it is particularly preferable to appropriately change Q/Ns in accordance with the molecular weight and solubility of the resin to be used, and to suppress oxidative deterioration by a combination of adding an antioxidant and kneading in a nitrogen atmosphere.

二軸押出機のスクリューは、スクリューの最外径をDとした際にスクリュー先端とベント孔の距離が1.0D以上15.0D以下であり、かつその間に原料搬送方向の長さが0.2D以上0.9D以下であるスクリューピースを少なくとも1個以上使用し、かつ原料搬送方向の長さが1.5D以上であるスクリューピースを2個以上使用しない構造が好ましく用いられる。このような構造とすることで、特に2種以上のポリオレフィン樹脂を用いる際の混練性を高くすることが可能となる。 The screw of the twin-screw extruder has a distance of 1.0 D or more and 15.0 D or less between the tip of the screw and the vent hole, where D is the outermost diameter of the screw, and a length of 0.0 D between them in the raw material conveying direction. A structure that uses at least one screw piece with a length of 2D or more and 0.9D or less and does not use two or more screw pieces with a length of 1.5D or more in the raw material conveying direction is preferably used. By adopting such a structure, it becomes possible to improve the kneadability particularly when using two or more kinds of polyolefin resins.

次に、得られた押出物を冷却することによりゲル状シートが得られ、冷却により、溶剤によって分離されたポリオレフィン樹脂のミクロ相を固定化することができる。冷却工程においてゲル状シートを10~50℃まで冷却するのが好ましい。これは、最終冷却温度を結晶化終了温度以下とするためで、高次構造を細かくすることで、その後の延伸において均一延伸が行いやすくなる。そのため、冷却は少なくともゲル化温度以下までは30℃/分以上の速度で行うのが好ましい。 The resulting extrudate is then cooled to obtain a gel-like sheet, and the cooling can fix the microphases of the polyolefin resin separated by the solvent. It is preferable to cool the gel-like sheet to 10 to 50° C. in the cooling step. This is because the final cooling temperature is set to the crystallization finish temperature or lower, and by making the higher-order structure finer, it becomes easier to perform uniform stretching in subsequent stretching. Therefore, it is preferable to cool at least at a rate of 30° C./min or more until the gelling temperature or lower.

一般に冷却速度が遅いと、比較的大きな結晶が形成されるためゲル状シートの高次構造が粗くなり、それを形成するゲル構造も大きなものとなる。対して冷却速度が速いと、小さく均一な結晶が形成されるため、ゲル状シートの高次構造が密となり均一な延伸が可能となる。 In general, when the cooling rate is slow, relatively large crystals are formed, so that the higher-order structure of the gel-like sheet becomes coarser, and the gel structure that forms it also becomes larger. On the other hand, when the cooling rate is high, small and uniform crystals are formed, so that the high-order structure of the gel-like sheet becomes dense and uniform stretching becomes possible.

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、キャスティングドラム等を用いる方法等がある。 Cooling methods include a method of direct contact with cold air, cooling water, or other cooling medium, a method of contact with rolls cooled with a refrigerant, and a method of using a casting drum or the like.

これまでポリオレフィン微多孔膜が単層の場合を説明してきたが、本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、単層に限定されるものではなく、積層体にしてもよい。積層数は特に限定は無く、2層積層であっても3層以上の積層であってもよい。積層部分は、上述したようにポリオレフィン樹脂の他に、本発明の効果を損なわない程度にそれぞれ所望の樹脂を含んでもよい。 Although the case where the polyolefin microporous membrane is a single layer has been described so far, the polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention is not limited to a single layer, and may be a laminate. The number of layers to be laminated is not particularly limited, and may be a two-layer lamination or a lamination of three or more layers. The laminated portion may contain a desired resin other than the polyolefin resin as described above, to the extent that the effect of the present invention is not impaired.

ポリオレフィン微多孔膜を積層体とする方法としては、従来の方法を用いることができる。例えば、所望の樹脂を必要に応じて調製し、これらの樹脂を別々に押出機に供給して所望の温度で溶融させ、ポリマー管あるいはダイ内で合流させて、目的とするそれぞれの積層の厚みでスリット状ダイから押出しを行う等して、積層体を形成する方法がある。 A conventional method can be used as a method of forming a polyolefin microporous membrane into a laminate. For example, the desired resins may be prepared as desired, fed separately to an extruder, melted at the desired temperature, and combined in a polymer tube or die to achieve the desired thickness of each laminate. There is a method of forming a laminate by, for example, extruding from a slit-shaped die.

(c)延伸工程
得られたゲル状(積層シートを含む)シートを延伸する。用いられる延伸方法としては、圧延やロール延伸機によるシート搬送方向(MD方向)への一軸延伸、テンターによるシート幅方向(TD方向)への一軸延伸、ロール延伸機とテンター、或いはテンターとテンターとの組み合わせによる逐次二軸延伸や同時二軸テンターによる同時二軸延伸等が挙げられる。ゲル状シートの延伸倍率はMD方向とTD方向の配向パラメータを損ねない範囲で適宜調整してよいが、ゲル状シートの延伸は延伸軸方向へ配向が進行しやすいため、高温下でのMD方向とTD方向の配向制御の観点からゲル状シートの延伸は同時二軸延伸でいずれの方向も5倍以上に延伸し、後述する洗浄・乾燥後の乾式再延伸プロセスでMD方向とTD方向に逐次延伸を行い、MD方向とTD方向それぞれの高温下における配向パラメータを制御する手法が好ましい。なお、本明細書においては、MD方向への再延伸を再縦延伸、TD方向への再延伸を再横延伸と表記する場合がある。
(c) Stretching Step The resulting gel-like (including laminated sheet) sheet is stretched. The stretching method used includes uniaxial stretching in the sheet conveying direction (MD direction) by rolling or a roll stretching machine, uniaxial stretching in the sheet width direction (TD direction) by a tenter, roll stretching machine and tenter, or tenter and tenter. and simultaneous biaxial stretching using a simultaneous biaxial tenter. The stretching ratio of the gel-like sheet may be appropriately adjusted within a range that does not impair the orientation parameters in the MD direction and the TD direction. From the viewpoint of orientation control in the and TD directions, the stretching of the gel-like sheet is performed by simultaneous biaxial stretching, stretching 5 times or more in any direction, and sequentially in the MD and TD directions in the dry re-stretching process after washing and drying, which will be described later. A method of stretching and controlling orientation parameters at high temperatures in each of the MD and TD directions is preferred. In this specification, re-stretching in the MD direction may be referred to as re-stretching in the machine direction, and re-stretching in the TD direction may be referred to as re-stretching in the TD direction.

延伸温度はゲル状シートの融点+10℃以下にすることが好ましく、(ポリオレフィン樹脂の結晶分散温度Tcd)~(ゲル状シートの融点+5℃)の範囲にするのがより好ましい。具体的には、ポリエチレン組成物の場合は約90~110℃の結晶分散温度を有するので、延伸温度は好ましくは100~130℃であり、より好ましくは100~115℃であり、特に好ましくは100~110℃である。結晶分散温度TcdはASTM D 4065(2012)に従って測定した動的粘弾性の温度特性から求める。前記上限を超えると分子の緩和が促進されるため延伸による十分な開孔性が得られにくい。延伸温度が上記範囲内である場合、ポリオレフィン樹脂の延伸による破膜が抑制されるとともに、MD方向とTD方向に適度に配向した微多孔膜が得られ、後述する洗浄・乾燥後の乾式再延伸プロセスでMD方向とTD方向それぞれの高温下における配向パラメータを制御が可能となる。 The stretching temperature is preferably set to the melting point of the gel sheet +10° C. or lower, more preferably in the range of (the crystal dispersion temperature Tcd of the polyolefin resin) to (the melting point of the gel sheet +5° C.). Specifically, since the polyethylene composition has a crystal dispersion temperature of about 90 to 110° C., the stretching temperature is preferably 100 to 130° C., more preferably 100 to 115° C., and particularly preferably 100° C. ~110°C. The crystal dispersion temperature Tcd is obtained from the temperature characteristics of dynamic viscoelasticity measured according to ASTM D 4065 (2012). If the upper limit is exceeded, the relaxation of molecules is accelerated, making it difficult to obtain sufficient porosity by stretching. When the stretching temperature is within the above range, film rupture due to stretching of the polyolefin resin is suppressed, and a microporous membrane appropriately oriented in the MD and TD directions is obtained, and dry re-stretching after washing and drying, which will be described later. It is possible to control the orientation parameters under high temperature in the MD direction and the TD direction respectively in the process.

(d)可塑剤抽出(洗浄)・乾燥工程
次に、ゲル状シート中に残留する可塑剤(溶剤)を、洗浄溶剤を用いて除去する。ポリオレフィン樹脂相と溶媒相とは分離しているため、溶剤を除去することによりポリオレフィン微多孔膜が得られる。
(d) Plasticizer Extraction (Washing)/Drying Step Next, the plasticizer (solvent) remaining in the gel sheet is removed using a washing solvent. Since the polyolefin resin phase and the solvent phase are separated, the polyolefin microporous membrane can be obtained by removing the solvent.

洗浄溶剤としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の飽和炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素等の塩素化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類、メチルエチルケトン等のケトン類、三フッ化エタン等の鎖状フルオロカーボン等が挙げられる。 Examples of washing solvents include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane; chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride and carbon tetrachloride; ethers such as diethyl ether and dioxane; ketones such as methyl ethyl ketone; and chain fluorocarbons.

これらの洗浄溶剤は低い表面張力(例えば、25℃で24mN/m以下)を有する。低い表面張力の洗浄溶剤を用いることにより、微多孔を形成する網状構造が洗浄後の乾燥時に気-液界面の表面張力により収縮が抑制され、空孔率および透過性に優れたポリオレフィン微多孔膜が得られる。これらの洗浄溶剤は可塑剤に応じて適宜選択し、単独または混合して用いる。 These cleaning solvents have a low surface tension (eg, 24 mN/m or less at 25°C). By using a cleaning solvent with low surface tension, the network structure that forms the micropores is suppressed from shrinking due to the surface tension of the air-liquid interface during drying after cleaning, resulting in a polyolefin microporous membrane with excellent porosity and permeability. is obtained. These cleaning solvents are appropriately selected according to the plasticizer and used alone or in combination.

洗浄方法は、ゲル状シートを洗浄溶剤に浸漬し抽出する方法、ゲル状シートに洗浄溶剤をシャワーする方法、またはこれらの組み合わせによる方法等が挙げられる。洗浄溶剤の使用量は洗浄方法により異なるが、一般にゲル状シート100質量部に対して300質量部以上であるのが好ましい。 Examples of the washing method include a method of immersing the gel-like sheet in a washing solvent for extraction, a method of showering the gel-like sheet with a washing solvent, and a method of combining these methods. The amount of the cleaning solvent used varies depending on the cleaning method, but generally it is preferably 300 parts by mass or more per 100 parts by mass of the gel-like sheet.

洗浄温度は15~30℃でよく、必要に応じて80℃以下に加熱する。この時、洗浄溶剤の洗浄効果を高める観点、得られるポリオレフィン微多孔膜の物性(例えば、TD方向および/またはMD方向の物性)が不均一にならないようにする観点、ポリオレフィン微多孔膜の機械的物性および電気的物性を向上させる観点から、ゲル状シートが洗浄溶剤に浸漬している時間は長ければ長いほど良い。 The washing temperature may be from 15 to 30°C, with heating to 80°C or less if necessary. At this time, from the viewpoint of enhancing the cleaning effect of the cleaning solvent, from the viewpoint of preventing the physical properties of the obtained polyolefin microporous membrane (for example, the physical properties in the TD and / or MD directions) from becoming uneven, and the mechanical properties of the polyolefin microporous membrane From the viewpoint of improving physical properties and electrical properties, the longer the gel-like sheet is immersed in the cleaning solvent, the better.

上述のような洗浄は、洗浄後のゲル状シート、すなわちポリオレフィン微多孔膜中の残留溶剤が1質量%未満になるまで行うのが好ましい。 The washing as described above is preferably carried out until the residual solvent in the gel-like sheet after washing, that is, the polyolefin microporous membrane is less than 1% by mass.

その後、乾燥工程でポリオレフィン微多孔膜中の溶剤を乾燥させ除去する。乾燥方法としては、特に限定は無く、金属加熱ロールを用いる方法や熱風を用いる方法等を選択することができる。乾燥温度は40~100℃であることが好ましく、40~80℃がより好ましい。乾燥が不十分であると、後の熱処理でポリオレフィン微多孔膜の空孔率が低下し、透過性が悪化する。 Thereafter, the solvent in the polyolefin microporous membrane is dried and removed in a drying step. The drying method is not particularly limited, and a method using a metal heating roll, a method using hot air, or the like can be selected. The drying temperature is preferably 40-100°C, more preferably 40-80°C. If the drying is insufficient, the porosity of the polyolefin microporous membrane will decrease in the subsequent heat treatment, and the permeability will deteriorate.

(e)熱処理/再延伸工程
乾燥したポリオレフィン微多孔膜を少なくとも一軸方向に延伸(再延伸)することを特徴とする。再延伸は、上述の延伸と同様にロール延伸やテンター法により行うことができる。再延伸は一軸延伸でも二軸延伸でもよいが、MD方向とTD方向の高温下での配向制御の観点からロール延伸を用いた再縦延伸とテンター延伸を用いた再横延伸を組み合わせた逐次延伸が特に好ましい。
再縦延伸の温度は、洗浄・乾燥後のフィルムの融点以下にすることが好ましく、(ポリオレフィン樹脂組成物のTcd-20℃)~ポリオレフィン樹脂組成物の融点の範囲内にするのがより好ましい。具体的には、ポリエチレン組成物の場合、再延伸の温度は、70~130℃が好ましく、90~120℃がより好ましく、100~115℃がさらに好ましい。
再縦延伸はMD方向のラマン分光を用いて130℃で測定した配向パラメータ制御に有効であり、延伸倍率は1.2倍以上であり、1.3倍以上が好ましく、1.4倍以上がより好ましく、1.5倍以上がさらに好ましく、1.7倍以上がよりさらに好ましい。延伸倍率が1.2倍以上であると、25℃と130℃における配向パラメータの差が大きく、高温下における結晶構造の溶融が促進しやすい構造が形成され、良好なシャットダウン特性が得られる。また、生産性の観点から延伸倍率は3.0倍以下が好ましい。
(e) Heat treatment/re-stretching step The dried microporous polyolefin membrane is stretched (re-stretched) at least uniaxially. Re-stretching can be carried out by roll stretching or a tenter method in the same manner as the stretching described above. Re-stretching may be uniaxial stretching or biaxial stretching, but from the viewpoint of orientation control at high temperatures in the MD and TD directions, sequential stretching is performed by combining re-longitudinal stretching using roll stretching and re-transverse stretching using tenter stretching. is particularly preferred.
The temperature for re-stretching in the longitudinal direction is preferably below the melting point of the film after washing and drying, more preferably within the range of (Tcd of the polyolefin resin composition-20° C.) to the melting point of the polyolefin resin composition. Specifically, in the case of a polyethylene composition, the re-stretching temperature is preferably 70 to 130°C, more preferably 90 to 120°C, and even more preferably 100 to 115°C.
Re-longitudinal stretching is effective in controlling orientation parameters measured at 130° C. using Raman spectroscopy in the MD direction, and the stretching ratio is 1.2 times or more, preferably 1.3 times or more, and 1.4 times or more. More preferably, 1.5 times or more is even more preferable, and 1.7 times or more is even more preferable. When the draw ratio is 1.2 times or more, the difference in orientation parameters between 25° C. and 130° C. is large, a structure is formed in which melting of the crystal structure is facilitated at high temperatures, and good shutdown characteristics are obtained. Moreover, from the viewpoint of productivity, the draw ratio is preferably 3.0 times or less.

再横延伸の温度は、フィルムの融点以下にすることが好ましく、(ポリオレフィン樹脂組成物のTcd-20℃)~ポリオレフィン樹脂組成物の融点の範囲内にするのがより好ましい。具体的には、ポリエチレン組成物の場合、再延伸の温度は、70~140℃が好ましく、110~140℃がより好ましく、120~140℃がさらに好ましく、130~140℃がよりさらに好ましい。上記温度範囲で後述する倍率で延伸を行う事により、ポリオレフィン分子鎖の配向緩和を抑制し、高度に配向した構造が得られ、熱的に安定な構造を形成できる。これにより得られる微多孔膜は、130℃におけるTD方向の配向パラメータが高く、25℃と130℃のTD方向配向パラメータの差が小さい、優れた突刺強度と熱収縮率特性を両立できる。 The temperature for re-lateral stretching is preferably below the melting point of the film, more preferably within the range of (Tcd of the polyolefin resin composition-20° C.) to the melting point of the polyolefin resin composition. Specifically, in the case of a polyethylene composition, the re-stretching temperature is preferably 70 to 140.degree. C., more preferably 110 to 140.degree. C., still more preferably 120 to 140.degree. By stretching in the above temperature range at a ratio described later, the relaxation of the orientation of the polyolefin molecular chains can be suppressed, a highly oriented structure can be obtained, and a thermally stable structure can be formed. The resulting microporous film has a high orientation parameter in the TD direction at 130°C and a small difference between the orientation parameters in the TD direction at 25°C and 130°C.

重量平均分子量が9.0×10未満であると、緩和時間が短いため130℃以上で熱処理をおこなうと空孔率の低下につながる。対して、重量平均分子量が9.0×10以上のポリエチレンは緩和時間が長いため130℃以上の温度において延伸・熱固定を実施しても空孔率の低下を抑制でき、高い温度で熱固定が行えるため、高温下における配向緩和を抑制し高度に配向した構造が得られる。そのため、重量平均分子量が9.0×10以上のポリエチレンを用い130℃より高い温度で熱固定する事が好ましい。 If the weight-average molecular weight is less than 9.0×10 5 , the relaxation time is short, so heat treatment at 130° C. or higher leads to a decrease in porosity. On the other hand, polyethylene with a weight-average molecular weight of 9.0×10 5 or more has a long relaxation time. Since it can be fixed, it is possible to suppress the relaxation of orientation at high temperature and obtain a highly oriented structure. Therefore, it is preferable to use polyethylene having a weight average molecular weight of 9.0×10 5 or more and to heat-set at a temperature higher than 130°C.

再延伸の倍率は、一軸延伸の場合、1.01~3.0倍が好ましく、特にTD方向の倍率は1.1~1.2倍が好ましく、1.2~1.7倍がより好ましい。二軸延伸を行う場合、MD方向およびTD方向にそれぞれ1.01~2.0倍延伸するのが好ましい。なお、再延伸の倍率は、MD方向とTD方向で異なっていてもよく、逐次延伸を組み合わせた多段延伸が好ましい。乾式延伸工程はラマン分光を用いて25℃で測定した分子鎖の配向制御に有効であり、上記延伸倍率で乾式延伸を行うことで高い突刺強度が得られる。 In the case of uniaxial stretching, the re-stretching ratio is preferably 1.01 to 3.0 times, particularly preferably 1.1 to 1.2 times, more preferably 1.2 to 1.7 times in the TD direction. . When the film is biaxially stretched, it is preferably stretched 1.01 to 2.0 times in each of the MD and TD directions. Note that the re-stretching ratio may be different in the MD direction and the TD direction, and multi-stage stretching combining successive stretching is preferred. The dry stretching process is effective in controlling the orientation of molecular chains measured at 25° C. using Raman spectroscopy, and high puncture strength can be obtained by dry stretching at the above stretching ratio.

収縮率及びしわやたるみの観点より、再延伸最大倍率からの緩和率は30%以下が好ましく、250%以下であることがより好ましく、20%以下が更に好ましい。当該緩和率が20%以下であると、均一なフィブリル構造が得られる。 From the viewpoint of shrinkage and wrinkles and sagging, the relaxation rate from the maximum re-stretching ratio is preferably 30% or less, more preferably 250% or less, and even more preferably 20% or less. A uniform fibril structure is obtained when the relaxation rate is 20% or less.

(f)その他の工程
さらに、その他用途に応じて、ポリオレフィン微多孔膜に親水化処理を施すこともできる。親水化処理は、モノマーグラフト、界面活性剤処理、コロナ放電等により行うことができる。モノマーグラフトは架橋処理後に行うのが好ましい。
(f) Other Steps Further, the polyolefin microporous membrane may be subjected to hydrophilization treatment according to other uses. Hydrophilization treatment can be performed by monomer grafting, surfactant treatment, corona discharge, or the like. Monomer grafting is preferably carried out after the cross-linking treatment.

ポリオレフィン微多孔膜に対して、α線、β線、γ線、電子線等の電離放射線の照射により架橋処理を施すのが好ましい。電子線の照射の場合、0.1~100Mradの電子線量が好ましく、100~300kVの加速電圧が好ましい。架橋処理によりポリオレフィン微多孔膜のメルトダウン温度が上昇する。 It is preferable to subject the polyolefin microporous membrane to cross-linking treatment by irradiation with ionizing radiation such as α-rays, β-rays, γ-rays and electron beams. In the case of electron beam irradiation, an electron dose of 0.1 to 100 Mrad is preferred, and an acceleration voltage of 100 to 300 kV is preferred. The cross-linking treatment increases the meltdown temperature of the polyolefin microporous membrane.

界面活性剤処理の場合、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤又は両イオン系界面活性剤のいずれも使用できるが、ノニオン系界面活性剤が好ましい。界面活性剤を水又はメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコールに溶解してなる溶液中にポリオレフィン微多孔膜を浸漬するか、ポリオレフィン微多孔膜にドクターブレード法により溶液を塗布する。 In the case of surfactant treatment, nonionic surfactants, cationic surfactants, anionic surfactants or amphoteric surfactants can be used, but nonionic surfactants are preferred. A polyolefin microporous membrane is immersed in a solution of a surfactant dissolved in water or a lower alcohol such as methanol, ethanol, or isopropyl alcohol, or the solution is applied to the polyolefin microporous membrane by a doctor blade method.

本発明の実施形態にかかるポリオレフィン微多孔膜は、電池用セパレータとして用いた場合のメルトダウン特性や耐熱性を向上する目的で、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂多孔質体やポリイミド、ポリフェニレンスルフィド等の多孔質体等の表面コーティングやセラミック等の無機コーティング等を行ってもよい。特に本発明により得られるポリオレフィン多孔膜は強度が高く低熱収縮であることから、塗工時の張力制御が容易となり、乾燥工程における収縮が抑制されコート適性に優れる。 The polyolefin microporous membrane according to the embodiment of the present invention is a fluororesin porous material such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, etc., for the purpose of improving meltdown characteristics and heat resistance when used as a battery separator. Surface coating of porous materials such as polyimide, polyphenylene sulfide, etc., inorganic coating such as ceramics, etc. may be performed. In particular, since the polyolefin porous membrane obtained by the present invention has high strength and low thermal shrinkage, tension control during coating is facilitated, and shrinkage during the drying process is suppressed, resulting in excellent coatability.

以上のようにして得られたポリオレフィン微多孔膜は、フィルター、燃料電池用セパレータ、コンデンサー用セパレータ等様々な用途で用いることができるが、特に電池用セパレータとして用いたとき安全性に優れる。よって、当該セパレータは、電気自動車等の高エネルギー密度化、高容量化、および高出力化を必要とする二次電池用の電池用セパレータとして好ましく用いることができる。また、かかるセパレータを用いた二次電池は、その特性を活かして電気自動車等に好適に用いられる。 The polyolefin microporous membrane obtained as described above can be used in various applications such as filters, separators for fuel cells, and separators for capacitors, and is particularly safe when used as a battery separator. Therefore, the separator can be preferably used as a battery separator for secondary batteries, such as electric vehicles, which require high energy density, high capacity, and high output. Moreover, a secondary battery using such a separator is suitably used for an electric vehicle or the like, taking advantage of its characteristics.

本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明の実施態様はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本願における評価は、特別な記載が無い限り温度23℃、湿度65%の環境下で評価した。実施例で用いた評価方法、分析方法は、以下の通りである。 The present invention will be described in more detail with reference to Examples, but embodiments of the present invention are not limited to these Examples. In addition, the evaluation in this application was performed under an environment of temperature 23° C. and humidity 65% unless otherwise specified. Evaluation methods and analysis methods used in the examples are as follows.

(1)重量平均分子量(Mw)
高温ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリオレフィンの分子量分布測定(重量平均分子量、分子量分布、所定成分の含有量などの測定)を行った。なお、フィルムの分子量分布は延伸後のポリオレフィン微多孔膜を用い、ポリオレフィン原料の分子量分布はポリオレフィン原料を用い、以下の条件で測定を行った。
装置:高温GPC装置(機器No. HT-GPC、Polymer Laboratories製、PL-220)
検出器:示差屈折率検出器RI
ガードカラム:Shodex G-HT
カラム:Shodex HT806M(2本) (φ7.8mm×30cm、昭和電工製)
溶媒:1,2,4-トリクロロベンゼン(TCB、和光純薬製)(0.1% BHT添加)
流速:1.0mL/min
カラム温度:145℃
試料調製:試料5mgに測定溶媒5mLを添加し、160~170℃で約30分加熱攪拌した後、得られた溶液を金属フィルター(孔径0.5um)にてろ過した。
注入量:0.200mL
標準試料:単分散ポリスチレン(東ソー製)(PS)
データ処理:東レリサーチセンター製GPCデータ処理システム。
(1) weight average molecular weight (Mw)
Polyolefin molecular weight distribution measurement (measurement of weight average molecular weight, molecular weight distribution, content of predetermined component, etc.) was performed by high-temperature gel permeation chromatography (GPC). The molecular weight distribution of the film was measured using the polyolefin microporous film after stretching, and the molecular weight distribution of the polyolefin raw material was measured under the following conditions.
Apparatus: high temperature GPC apparatus (Equipment No. HT-GPC, manufactured by Polymer Laboratories, PL-220)
Detector: Differential Refractive Index Detector RI
Guard column: Shodex G-HT
Column: Shodex HT806M (2 columns) (φ7.8 mm × 30 cm, manufactured by Showa Denko)
Solvent: 1,2,4-trichlorobenzene (TCB, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) (0.1% BHT added)
Flow rate: 1.0 mL/min
Column temperature: 145°C
Sample preparation: 5 mL of a measurement solvent was added to 5 mg of a sample, and the mixture was heated and stirred at 160 to 170° C. for about 30 minutes, and the resulting solution was filtered through a metal filter (pore size: 0.5 μm).
Injection volume: 0.200 mL
Standard sample: Monodisperse polystyrene (manufactured by Tosoh) (PS)
Data processing: GPC data processing system manufactured by Toray Research Center.

(2)膜厚(μm)
ポリオレフィン微多孔膜の50mm×50mmの範囲内における5点の膜厚を接触厚み計、株式会社ミツトヨ製ライトマチックVL-50(10.5mmφ超硬球面測定子、測定荷重0.01N)により測定し、平均値を膜厚(μm)とした。
(2) Film thickness (μm)
The film thickness of the polyolefin microporous film at 5 points within the range of 50 mm × 50 mm was measured with a contact thickness meter, Mitutoyo Co., Ltd. Lightmatic VL-50 (10.5 mmφ super hard spherical probe, measurement load 0.01 N). , and the average value was taken as the film thickness (μm).

(3)透気度(秒/100cm)、および10μm換算透気度(秒/100cm
膜厚T(μm)のポリオレフィン微多孔膜に対して、JIS P-8117に準拠して、王研式透気度計(旭精工製、EGO-1T)で25℃の雰囲気下、透気度(秒/100cm)を測定した。また、下記の式により、膜厚を10μmとしたときの透気度(10μm換算透気度)(秒/100cm)を算出した。
(3) Air permeability (sec/100 cm 3 ) and 10 μm equivalent air permeability (sec/100 cm 3 )
In accordance with JIS P-8117, the Oken type air permeability meter (Asahi Seiko, EGO-1T) is used for the polyolefin microporous membrane with a thickness of T 1 (μm) in an atmosphere of 25 ° C. degrees (seconds/100 cm 3 ) were measured. Also, the air permeability (10 μm equivalent air permeability) (sec/100 cm 3 ) when the film thickness was 10 μm was calculated according to the following formula.

式:10μm換算透気度(秒/100cm)=透気度(秒/100cm)×10(μm)/ポリオレフィン微多孔膜の膜厚(μm)
(4)空孔率(%)
ポリオレフィン微多孔膜から50mm×50mm角の正方形にサンプルを切り取り、室温25℃に おけるその体積(cm)と質量(g)とを測定した。それらの値と膜密度(g/cm) から、ポリオレフィン微多孔膜の空孔率を次式により算出した。
Formula: 10 μm conversion air permeability (seconds/100 cm 3 ) = air permeability (seconds/100 cm 3 ) x 10 (μm)/thickness of polyolefin microporous membrane (μm)
(4) Porosity (%)
A 50 mm×50 mm square sample was cut from the polyolefin microporous membrane, and its volume (cm 3 ) and mass (g) at room temperature of 25° C. were measured. From these values and the film density (g/cm 3 ), the porosity of the polyolefin microporous film was calculated by the following equation.

空孔率(%)=(体積-質量/膜密度)/体積×100
なお、膜密度は0.99g/cmの一定値と仮定して計算した。
Porosity (%) = (volume - mass / film density) / volume x 100
The film density was calculated assuming a constant value of 0.99 g/cm 3 .

(5)10μm換算突刺強度(N)及び、目付換算突刺強度(N/(g/m))
突刺強度は、試験速度を2mm/秒としたことを除いて、JIS Z 1707(2019)に準拠して測定した。フォースゲージ(イマダ製 DS2-20N)を用いて、先端が球面(曲率半径R:0.5mm)の直径1.0mmの針で、ポリオレフィン微多孔膜を25℃の雰囲気下で突刺したときの最大荷重(N)を計測(L1)し、下記式から膜厚10μm換算の突刺強度(L2)を算出した。
式:L2=L1×10(μm)/ポリオレフィン微多孔膜の膜厚(μm)
目付換算突刺強度はポリオレフィン微多孔膜を25℃の雰囲気下で突刺したときの最大荷重(N)を計測(L1)し、下記式から目付換算突刺強度(L3)を算出した。
式:L3=L1/ポリオレフィン微多孔膜の目付
なお、ポリオレフィン微多孔膜の目付は、ポリオレフィン微多孔膜から50mm×50mm角の正方形にサンプルを切り取り、室温25℃に おける質量(g)を測定し、次式により算出した。
式:目付(g/m)=質量(g)/(50(mm)×50(mm))×10
(6)引張破断強度(MPa)
JIS K7127に準拠し引張試験機(島津オートグラフAGS-J型)を用いて引張試験を行い、サンプル破断時の強度を、試験前のサンプル断面積で除し、引張破断強度(MPa)とした。測定条件は、温度;23±2℃、サンプル形状;幅10mm×長さ50mm、チャック間距離;20mm、引張速度;100mm/minである。なお、幅40×60mmサイズの紙枠中央を20×20mmでくりぬいた紙枠をサンプルホルダーとして使用し、幅10mm×長さ50mmのサンプルをサンプルホルダーで挟み0.4MPaの圧力でチャックした後、サンプルホルダーの両端(サンプルホルダーの四辺の枠のうち、サンプルに平行な二つの辺の中心部)を切断し測定を行った。以上の測定をMD方向とTD方向について同じフィルム中の異なる箇所で、各3点ずつ測定を実施し、その3点ずつの平均値を各方向の引張破断強度(MD引張破断強度、TD引張破断強度)とした。
(5) 10 μm conversion piercing strength (N) and basis weight conversion piercing strength (N/(g/m 2 ))
The puncture strength was measured according to JIS Z 1707 (2019), except that the test speed was 2 mm/sec. Using a force gauge (Imada DS2-20N), a needle with a spherical tip (curvature radius R: 0.5 mm) and a diameter of 1.0 mm was used to pierce the polyolefin microporous membrane in an atmosphere of 25 ° C. The maximum The load (N) was measured (L1), and the puncture strength (L2) converted to a film thickness of 10 μm was calculated from the following formula.
Formula: L2 = L1 × 10 (μm) / film thickness of polyolefin microporous membrane (μm)
The maximum load (N) when the polyolefin microporous membrane is pierced in an atmosphere of 25° C. is measured (L1), and the basis weight conversion piercing strength (L3) is calculated from the following formula.
Formula: L3 = L1 / basis weight of polyolefin microporous membrane The basis weight of the polyolefin microporous membrane is obtained by cutting a 50 mm × 50 mm square sample from the polyolefin microporous membrane and measuring the mass (g) at room temperature 25 ° C. , was calculated by the following formula.
Formula: basis weight (g/m 2 ) = mass (g)/(50 (mm) x 50 (mm)) x 10 6
(6) Tensile breaking strength (MPa)
A tensile test was performed using a tensile tester (Shimadzu Autograph AGS-J type) in accordance with JIS K7127, and the strength at break of the sample was divided by the cross-sectional area of the sample before the test, and the tensile breaking strength (MPa) was obtained. . The measurement conditions are temperature: 23±2° C., sample shape: width 10 mm×length 50 mm, distance between chucks: 20 mm, tensile speed: 100 mm/min. In addition, a paper frame with a width of 40 × 60 mm was hollowed out at the center of the paper frame at 20 × 20 mm as a sample holder. Measurement was performed by cutting both ends of the sample holder (central portions of two sides parallel to the sample among the four sides of the sample holder). The above measurements were performed at three different points in the same film in the MD direction and the TD direction, and the average value of the three points was the tensile breaking strength in each direction (MD tensile breaking strength, TD tensile breaking strength strength).

(7)引張破断伸度(%)
引張試験機(島津オートグラフAGS-J型)を用いて引張試験を行い、引張破断伸度は、試験前の試験片の標点間距離L0(mm)、破断時の標点距離L(mm)から以下の式より算出した。測定条件は、温度;23±2℃、サンプル形状;幅10mm×長さ50mm、チャック間距離;20mm、引張速度;100mm/minである。なお、幅40×60mmサイズの紙枠中央を20×20mmでくりぬいた紙枠をサンプルホルダーとして使用し、幅10mm×長さ50mmのサンプルをサンプルホルダーで挟み0.4MPaの圧力でチャックした後、サンプルホルダーの両端(サンプルホルダーの4辺の枠のうち、サンプルに平行な二つの辺の中心部)を切断し測定を行った。測定を行った。以上の測定をMD方向とTD方向について同じフィルム中の異なる箇所で、各3点ずつ測定を実施し、その3点ずつの平均値を各方向の引張破断伸度(MD引張破断伸度、TD引張破断伸度)とした。
(7) Tensile elongation at break (%)
A tensile test was performed using a tensile tester (Shimadzu Autograph AGS-J type). ) was calculated from the following formula. The measurement conditions are temperature: 23±2° C., sample shape: width 10 mm×length 50 mm, distance between chucks: 20 mm, tensile speed: 100 mm/min. In addition, a paper frame with a width of 40 × 60 mm was hollowed out at the center of the paper frame at 20 × 20 mm as a sample holder. Both ends of the sample holder (central portions of two sides parallel to the sample among the four sides of the sample holder) were cut and measured. I made a measurement. The above measurements were performed at three different points in the same film in the MD direction and the TD direction, and the average value of the three points was the tensile elongation at break in each direction (MD tensile elongation at break, TD tensile elongation at break).

引張破断伸度(%)=((L-L0)/L)×100。 Tensile elongation at break (%)=((L−L0)/L)×100.

(8)130℃/1hの収縮率(%)
ポリオレフィン微多孔膜を2辺がMD方向に平行となるような5cm×5cmの正方形のサンプルを切り出した。切り出したサンプルのTD方向の中央部でMD方向のサンプル長さを計測し、これをMD収縮前長さ(L1MD)とした。また、MD方向の中央部でTD方向のサンプル長さを計測しこれをTD収縮前長さ(L1TD)とした。次に、槽内温度を130℃としたオーブン内へサンプルを投入して加熱し、投入から1時間後にこれを取り出した。前述のMD収縮前長さを測定した箇所のMD方向長さを測定し、これをMD収縮後長さ(L2MD)とした。また、前述のTD収縮前長さを測定した箇所のTD方向長さを測定し、これをTD収縮後長さ(L2TD)とした。これらの値を用いて、130℃、1時間後の熱収縮率を下記式により算出した。また本測定はサンプル面内の任意の3箇所で行い、その平均値を130℃、1時間後の熱収縮率(%)として算出した。
(8) Shrinkage rate (%) at 130°C/1h
A 5 cm x 5 cm square sample having two sides parallel to the MD direction was cut out of the polyolefin microporous membrane. The sample length in the MD direction was measured at the central portion of the cut sample in the TD direction, and this was defined as the length before MD contraction (L 1MD ). Also, the length of the sample in the TD direction was measured at the center in the MD direction, and this was defined as the TD pre-contraction length (L 1TD ). Next, the sample was placed in an oven with an internal temperature of 130° C., heated, and taken out after 1 hour. The length in the MD direction was measured at the location where the length before MD contraction was measured, and this was defined as the length after MD contraction (L 2MD ). In addition, the length in the TD direction was measured at the location where the length before TD contraction was measured, and this was defined as the length after TD contraction (L 2TD ). Using these values, the thermal shrinkage rate after 1 hour at 130° C. was calculated by the following formula. Further, this measurement was performed at arbitrary three points within the sample surface, and the average value was calculated as the thermal shrinkage rate (%) after 1 hour at 130°C.

式:MD方向の130℃、1時間後の熱収縮率(%)=100×(L1MD-L2MD)/L1MD
式:TD方向の130℃、1時間後の熱収縮率(%)=100×(L1TD-L2TD)/L1TD
(9)ラマン分光法
ポリオレフィン微多孔膜の偏光ラマンスペクトルを顕微ラマン分光装置JASCO NRS-5100を用いて次のように測定し、結晶分子鎖の配向パラメータを算出した。
〈ラマン測定条件〉
・レーザー: 532nm
・グレーティング: 2400 Line/mm
・レンズ: 20×
・スリット: 200×1000μm
・アパーチャ: φ4000μm
1.偏光子を用いてポリオレフィン微多孔膜の機械方向に偏光させたレーザーを試験片に入射させ、散乱光を機械方向に向いた検光子を通して集光した。
Formula: Thermal contraction rate (%) after 1 hour at 130°C in the MD direction = 100 x (L 1MD - L 2MD )/L 1MD
Formula: Thermal contraction rate (%) after 1 hour at 130°C in the TD direction = 100 x (L 1TD - L 2TD )/L 1TD
(9) Raman Spectroscopy The polarized Raman spectrum of the polyolefin microporous film was measured using a JASCO NRS-5100 microscopic Raman spectrometer as follows, and the orientation parameter of the crystal molecular chains was calculated.
<Raman measurement conditions>
・Laser: 532 nm
・Grating: 2400 Line/mm
・Lens: 20x
・Slit: 200×1000 μm
・Aperture: φ4000μm
1. A laser polarized in the machine direction of the polyolefin microporous membrane using a polarizer was incident on the specimen and the scattered light was collected through an analyzer oriented in the machine direction.

2.得られたラマンスペクトルの1130cm-と1060cm-のラマンバンドの比I1130/I1060をラマン配向パラメータと定義し値を算出した。
なお、偏光子がフィルムの長手方向と平行(0°/0°)方向をMD方向、垂直方向(90°/90°)をTD方向としラマンスペクトルを得た。1130cm-は結晶相中ポリエチレン分子鎖のC-C伸縮振動に帰属するバンドであり、振動のラマンテンソルの方向が分子鎖軸と一致しているため分子鎖の配向状態を知ることができる。配向パラメータの値が大きいほど結晶分子鎖が高度に配向していることを意味する。
〈ピークおよび配向パラメータの算出〉
:ラマンシフトの帯域1100~1170cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度
b:ラマンシフトの帯域1040~1090cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度
(MD、25℃):25℃で測定したMD方向の値
(TD、25℃):25℃で測定したTD方向の値
(MD、25℃):25℃で測定したTD方向の値
(TD、25℃):25℃で測定したTD方向の値
(MD、130℃):加熱ステージを用いて130℃で60min加熱後のMD方向の値
(TD、130℃):加熱ステージを用いて130℃で60min加熱後のTD方向の値
(MD、130℃):加熱ステージを用いて130℃で60min加熱後のMD方向の値
(TD、130℃):加熱ステージを用いて130℃で60min加熱後のTD方向の値
fMH=I(MD、130℃)/ I(MD、130℃) ・・・(1)式
fTH=I(TD、130℃)/ I(TD、130℃) ・・・(2)式
fML=I(MD、25℃)/I(MD、25℃) ・・・(3)式
fTL=I(TD、25℃)/I(TD、25℃) ・・・(4)式
fMLH=D(MD、25℃)/D(MD、130℃))・・・(5)式
fTLH=D(TD、25℃)/D(TD、130℃))・・・(6)式
fML-fMH ・・・(7)式
fTL-fTH ・・・(8)式
なお、(5)、(6)式のDはラマンシフトの帯域1100~1170cm-1の範囲における最大強度と1200cm-1の強度の差を指し、D(MD、130℃)はMD方向の130℃で測定したDの値、D(TD、130℃)はTD方向の130℃で測定したDの値、D(MD、25℃)はTD方向の25℃で測定したDの値、D(TD、25℃)はTD方向の25℃で測定したDの値である
以下に実施例を示して具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。
2. The ratio I 1130 /I 1060 of the Raman bands at 1130 cm −1 and 1060 cm −1 in the obtained Raman spectrum was defined as the Raman orientation parameter and the value was calculated.
The Raman spectrum was obtained with the polarizer having the direction parallel (0°/0°) to the longitudinal direction of the film as the MD direction and the direction (90°/90°) perpendicular to the film as the TD direction. 1130 cm- 1 is a band attributed to the C—C stretching vibration of the polyethylene molecular chain in the crystal phase, and since the direction of the Raman tensor of vibration coincides with the molecular chain axis, the orientation of the molecular chain can be known. A larger value of the orientation parameter means that the crystal molecular chains are highly oriented.
<Calculation of peak and orientation parameters>
I a : maximum Raman band intensity I b in the Raman shift band range of 1100 to 1170 cm −1 : Raman band maximum intensity I a in the Raman shift band range of 1040 to 1090 cm −1 (MD, 25° C.): 25 MD value Ia (TD, 25°C) measured in °C: TD value Ib (MD, 25°C) measured at 25°C: TD value measured at 25°C
I b (TD, 25° C.): value in TD measured at 25° C. I a (MD, 130° C.): value in MD after heating at 130° C. for 60 min using a heating stage I a (TD, 130° C.) ): value I b in the TD direction after heating at 130° C. for 60 minutes using a heating stage (MD, 130° C.): value I b in the MD direction after heating at 130° C. for 60 minutes using a heating stage (TD, 130° C. ): Value in TD direction fMH=I a (MD, 130° C.)/I b (MD, 130° C.) after heating at 130° C. for 60 min using a heating stage (1) Formula fTH= Ia (TD, 130°C)/ Ib (TD, 130°C) (2) Equation fML= Ia (MD, 25°C)/ Ib (MD, 25°C) (3) Equation fTL= Ia (TD, 25°C)/ Ib (TD, 25°C) °C) (4) Formula fMLH=D a (MD, 25°C)/D a (MD, 130°C)) (5) Formula fTLH=D a (TD, 25°C)/D a ( TD, 130° C.)) Equation (6) fML-fMH Equation (7) fTL- fTH Equation (8) Incidentally, Da in equations (5) and (6) is the Raman shift Refers to the difference between the maximum intensity in the range of 1100-1170 cm −1 and the intensity at 1200 cm −1 , D a (MD, 130° C.) is the value of D a measured at 130° C. in the MD direction, D a (TD, 130 °C) is the value of Da measured at 130 °C in the TD direction, Da (MD, 25 °C) is the value of Da measured at 25 °C in the TD direction, and Da (TD, 25 °C) is the value of Da measured in the TD direction at 25 °C. The values of Da measured at 25° C. will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(10)短絡試験
短絡耐性の評価は、卓上型精密万能試験機オートグラフAGS-X(株式会社 島津製作所製)を用いて実施した。ポリプロピレン製絶縁体(厚み0.2μm)/負極(リチウムイオン電池用(銅箔(厚み約0.9μm)、活物質:人造黒鉛(粒径約13μm))/セパレータ/500μm径のクロム球(材質:クロム(SUJ-2))/アルミ箔の積層体を作製した。サンプル積層体のアルミニウム箔と負極をコンデンサとクラッド抵抗器からなる回路にケーブルでつないだ。コンデンサを約1.5Vに充電し、サンプル積層体中のセパレータ、アルミニウム箔の間に直径約500μmの金属球(材質:クロム(SUJ-2))を置いた。その後、0.3mm/minの条件でプレスし電池がショートするまでの変移量で耐異物性評価を行った。圧縮荷重変化において、もれ電流値があがりだした点を開始点、金属球を介して上記回路が形成され電流が検知された瞬間を短絡点し変位を測定した。高い変移量でもショートしないサンプルほど耐異物性が良好であり、変移量と耐異物性の関係は下記3段階とした。電池の高エネルギー密度化・高容量化が進むためA、Bが好ましい。本評価ではB以上を合格とした。
A:変位(mm)/セパレータ厚み(μm)が0.025より大きい
B:変位(mm)/セパレータ厚み(μm)が0.020より大きく、0.025以下
C:変位(mm)/セパレータ厚み(μm)が0.020以下。
(10) Short-circuit test Short-circuit resistance was evaluated using a desk-top precision universal testing machine Autograph AGS-X (manufactured by Shimadzu Corporation). Polypropylene insulator (thickness: 0.2 μm)/negative electrode (for lithium-ion battery (copper foil (thickness: approx. 0.9 μm), active material: artificial graphite (particle diameter: approx. 13 μm))/separator/500 μm diameter chromium ball (material: : Chromium (SUJ-2))/aluminum foil laminate was prepared.The aluminum foil and the negative electrode of the sample laminate were connected by a cable to a circuit consisting of a capacitor and a clad resistor.The capacitor was charged to about 1.5 V. A metal ball (material: chromium (SUJ-2)) with a diameter of about 500 μm was placed between the separator and aluminum foil in the sample laminate, then pressed at 0.3 mm/min until the battery shorted. The starting point is the point where the leakage current value begins to rise, and the short-circuit point is the moment when the above-mentioned circuit is formed via the metal ball and the current is detected. Displacement was measured.The sample that does not short circuit even with a high displacement has better resistance to foreign matter, and the relationship between displacement and foreign matter resistance is made into the following three stages.Because batteries are becoming higher energy density and higher capacity, A , and B. In this evaluation, B or higher was regarded as acceptable.
A: Displacement (mm) / separator thickness (μm) is greater than 0.025 B: Displacement (mm) / separator thickness (μm) is greater than 0.020 and 0.025 or less C: Displacement (mm) / separator thickness (μm) is 0.020 or less.

(11)シャットダウン温度(℃)
ポリオレフィン微多孔膜を5℃/minの昇温速度で加熱しながら、王研式透気度計(旭精工株式会社製、EGO-1T)により透気抵抗度を測定し、透気抵抗度が検出限界である99999秒/100cmAirに到達した温度をシャットダウン温度(℃)とした。
(11) Shutdown temperature (°C)
While heating the polyolefin microporous membrane at a temperature increase rate of 5 ° C./min, the air permeability resistance was measured with an Oken type air permeability meter (manufactured by Asahi Seiko Co., Ltd., EGO-1T). The temperature at which the detection limit of 99999 seconds/100 cm 3 Air was reached was defined as the shutdown temperature (°C).

測定セルはアルミブロックで構成され、ポリオレフィン微多孔膜の直下に熱電対を有する構造とし、サンプルを5cm×5cm角に切り取り、周囲をОリングで固定しながら昇温測定した。 The measurement cell consisted of an aluminum block and had a structure with a thermocouple directly below the polyolefin microporous film.

(12)融点(℃)
JIS K7121(1987)に基づき、示差走査熱量分析(DSC)法により測定した。アルミパンに6.0mgの試料(原料のポリオレフィン樹脂やポリオレフィン微多孔膜)を封入し、Parking Elmer製 PYRIS Diamond DSCを用いて、窒素雰囲気下、30℃から230℃まで10℃/minで昇温し、30℃から230℃まで10℃/minで昇温(1回目の昇温)後、230℃で5分間保持し、10℃/分の速度で冷却し、再度10℃/分の昇温速度で30℃から230℃まで昇温し(2回目の昇温)、各融解吸熱曲線(DSCカーブ)を得た。ポリオレフィン樹脂原料については、2回目の昇温で得られた融解吸熱曲線上のピークトップの温度を融点として採用した。
(12) Melting point (°C)
It was measured by a differential scanning calorimetry (DSC) method based on JIS K7121 (1987). A 6.0 mg sample (raw material polyolefin resin or polyolefin microporous membrane) was sealed in an aluminum pan, and the temperature was raised from 30 ° C. to 230 ° C. at 10 ° C./min under a nitrogen atmosphere using a PYRIS Diamond DSC manufactured by Parking Elmer. Then, after the temperature was raised from 30 ° C. to 230 ° C. at 10 ° C./min (first temperature rise), the temperature was maintained at 230 ° C. for 5 minutes, cooled at a rate of 10 ° C./min, and the temperature was raised again at 10 ° C./min. The temperature was raised from 30° C. to 230° C. at a high rate (second heating) to obtain each melting endothermic curve (DSC curve). For the polyolefin resin raw material, the peak top temperature on the melting endothermic curve obtained in the second heating was adopted as the melting point.

(13)ポリオレフィン樹脂のΔH130/ΔHall
(12)と同様にして得られた2回目の昇温での融解吸熱曲線(DSCカーブ)について、解析ソフトを用いて60℃~160℃の範囲に直線のベースラインを設定し、ベースラインと融解吸熱曲線とで囲まれる部分の面積から熱量を算出し、単位質量あたりに当該熱量を換算することで全融解熱量ΔHall(J/g)を算出した。また、130℃以下でのベースラインと融解吸熱曲線とで囲まれる部分の面積の熱量を算出し、単位質量あたりに当該熱量を換算することで130℃以下の融解熱量ΔH130(J/g)を算出した。得られた各融解熱量から、ΔH130/ΔHall(%)を求めた。
(13) ΔH 130 /ΔH all of polyolefin resin
For the melting endothermic curve (DSC curve) at the second temperature increase obtained in the same manner as in (12), a linear baseline was set in the range of 60 ° C. to 160 ° C. using analysis software. The total heat of fusion ΔH all (J/g) was calculated by calculating the amount of heat from the area of the portion surrounded by the melting endothermic curve and converting the amount of heat per unit mass. In addition, the heat quantity of the area surrounded by the baseline and the melting endothermic curve at 130 ° C. or lower is calculated, and the heat quantity is converted to a unit mass, so that the heat of fusion at 130 ° C. or lower ΔH 130 (J / g) was calculated. ΔH 130 /ΔH all (%) was determined from each heat of fusion obtained.

(14)ポリオレフィン樹脂のDSC半値幅(℃)
(12)と同様にして得られた2回目の昇温での融解吸熱曲線(DSCカーブ)から、最大最ピーク高さ(h)を読み取り、2回目の昇温での融解吸熱曲線からh/2の高さを示す温度を2点読み取った。読み取った2点の温度の差の絶対値を求め、DSC半値幅(℃)とした。なお、h/2の高さを示す温度が2点以上読み取れた場合は、融点から最も近い2点を採用して半値幅を求めた。
(14) DSC half width of polyolefin resin (°C)
From the melting endothermic curve (DSC curve) at the second temperature rise obtained in the same manner as in (12), the maximum maximum peak height (h) was read, and from the melting endothermic curve at the second temperature rise h/ Two readings of the temperature indicating the height of 2 were taken. The absolute value of the difference in temperature between the two read points was obtained and used as the DSC half width (°C). When two or more points of temperature indicating the height of h/2 were read, the two points closest to the melting point were used to obtain the half-value width.

以下に実施例を示して具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら制限されるものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(15)平均孔径(nm)
パームポロメータ(PMI社製、CFP-1500A)を用いて、Dry-up、Wet-upの順で、最大孔径及び平均孔径を測定した。Wet-upには表面張力が15.6dynes/cmのPMI社製Galwick(商品名)で十分に浸した多孔性ポリオレフィンフィルムに圧力をかけ、Dry-up測定で圧力、流量曲線の1/2の傾きを示す曲線と、Wet-up測定の曲線が交わる点の圧力から平均孔径を換算した。圧力と孔径の換算は下記の数式を用いた。
(15) Average pore size (nm)
Using a perm porometer (manufactured by PMI, CFP-1500A), the maximum pore size and average pore size were measured in the order of Dry-up and Wet-up. For Wet-up, pressure is applied to a porous polyolefin film sufficiently soaked in Galwick (trade name) manufactured by PMI with a surface tension of 15.6 dynes/cm, and Dry-up measurement is performed at 1/2 of the pressure and flow rate curve. The average pore diameter was converted from the pressure at the intersection of the slope curve and wet-up measurement curve. The following formula was used for conversion of pressure and pore size.

d=C・γ/P
(上記式中、「d(nm)」は多孔性ポリオレフィンフィルムの孔径、「γ(mN/m)」は液体の表面張力、「P(Pa)」は圧力、「C」は定数とした。
d=C・γ/P
(In the above formula, "d (nm)" is the pore diameter of the porous polyolefin film, "γ (mN/m)" is the surface tension of the liquid, "P (Pa)" is the pressure, and "C" is the constant.

(16)シャットダウン特性
電池安全性を模した評価として、昇温時の電解液中の抵抗値について評価を実施した。湿度30%の雰囲気下で、ポリオレフィン微多孔膜をφ19mmの円形に打ち抜いた後、コイン電池(CR2032規格)に入れ、電解液を注液し、真空乾燥機で圧力―50kPaで1分間真空含浸させた。その後、コイン電池かしめ機で密封し、昇温速度5℃/分の速度で加熱しながら抵抗を測定した。電解液にはLiPF(EC:EMC=4:6V%)の1mol/L溶液を使用した(LiPF:六フッ化リン酸リチウム、EC:炭酸エチレン、EMC:炭酸エチルメチル)。測定条件は25℃から180℃まで30分で恒温槽を用いて昇温した。周波数200kHzおいて、インピーダンスアナライザにより各温度の抵抗値を読み取り、1000Ω・cmに達した最初の温度を電解液中のシャットダウン温度として読み取った。電解液中のシャットダウン温度が低いほど電池構成での安全性が高いことを示しており、下記5段階で評価した。本評価ではD以上を合格とした。
A:電解液中のシャットダウン温度が138℃未満
B:電解液中のシャットダウン温度が138℃以上140℃未満
C:電解液中のシャットダウン温度が140℃以上145℃未満
D:電解液中のシャットダウン温度が145℃以上146℃未満
E:電解液中のシャットダウン温度が146℃以上。
(16) Shutdown characteristics As an evaluation simulating battery safety, the resistance value in the electrolytic solution during temperature rise was evaluated. In an atmosphere with a humidity of 30%, a polyolefin microporous membrane was punched out into a circle of φ19 mm, placed in a coin battery (CR2032 standard), injected with an electrolytic solution, and vacuum impregnated with a vacuum dryer at a pressure of -50 kPa for 1 minute. rice field. After that, it was sealed with a coin battery caulking machine, and the resistance was measured while heating at a rate of temperature increase of 5° C./min. A 1 mol/L solution of LiPF 6 (EC:EMC=4:6V%) was used as the electrolyte (LiPF 6 : lithium hexafluorophosphate, EC: ethylene carbonate, EMC: ethylmethyl carbonate). The temperature was raised from 25° C. to 180° C. in 30 minutes using a constant temperature bath. At a frequency of 200 kHz, the resistance value at each temperature was read with an impedance analyzer, and the first temperature reaching 1000 Ω·cm 2 was read as the shutdown temperature in the electrolyte. The lower the shutdown temperature in the electrolytic solution, the higher the safety of the battery structure, which was evaluated in the following five stages. In this evaluation, D or higher was regarded as a pass.
A: Shutdown temperature in electrolyte is less than 138°C B: Shutdown temperature in electrolyte is 138°C or higher and less than 140°C C: Shutdown temperature in electrolyte is 140°C or more and less than 145°C D: Shutdown temperature in electrolyte is 145° C. or more and less than 146° C. E: The shutdown temperature in the electrolyte is 146° C. or more.

なお、前述の測定において、測定するポリオレフィン微多孔膜のフィルムのMD方向、TD方向が分からない場合は、ポリオレフィン微多孔膜をフィルム平面の一方向を基準として、15°ずつずらして0°から90°まで合計7方向について(6)と同様の方法で引張破断強度を求め、最も引張破断強度が大きい方向をMD方向、最も引張破断強度が大きい方向と垂直方向をTD方向とみなす。 In the above-mentioned measurement, if the MD direction and TD direction of the polyolefin microporous film to be measured are not known, the polyolefin microporous film is shifted by 15° with respect to one direction of the film plane, and The tensile strength at break is obtained in the same manner as in (6) for a total of 7 directions up to °.

[実施例1]
原料として重量平均分子量(Mw)が15×10の超高分子量ポリエチレン(融点136℃、ΔH130/ΔHall=33%)を用い、超高分子量ポリエチレン20質量部に対して流動パラフィン80質量部を加え、さらに超高分子量ポリエチレンの質量を基準として0.5質量部の2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾールと0.7質量部のテトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート]メタンを酸化防止剤として加えて混合し、ポリエチレン樹脂溶液を調製した。得られたポリエチレン樹脂溶液を二軸押出機に投入し180℃で混練しポリエチレン溶液を調製した。なお、二軸押出機のスクリューは、スクリューの最外径をDとした際にスクリュー先端からベント孔の距離が11.5D、かつその間に原料搬送方向の長さが0.5Dのスクリューピースを1個、1.0Dのスクリューピースを8個、1.5Dのスクリューピースを2個使用した構成のスクリュー(タイプ1)を用いた。得られたポリエチレン溶液をTダイに供給し、押出物を35℃に制御された冷却ロールで冷却してゲル状シートを形成した。得られたゲル状シートを延伸温度105℃で5×5倍(MD倍率×TD倍率)にテンター方式で同時二軸延伸を行った。延伸後の膜を塩化メチレンの洗浄槽内にて洗浄し流動パラフィンを除去した。洗浄した膜を乾燥し、ロール延伸方式で100℃の温度で1.7倍に再縦延伸した後、テンター方式で139℃の温度で延伸倍率1.6倍に再横延伸を行いポリオレフィン微多孔膜を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜の特性を表に示す。
[Example 1]
Ultra high molecular weight polyethylene (melting point 136°C, ΔH 130 /ΔH all = 33%) with a weight average molecular weight (Mw) of 15 × 10 5 was used as a raw material, and 80 parts by weight of liquid paraffin was added to 20 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene. and 0.5 parts by mass of 2,6-di-t-butyl-p-cresol and 0.7 parts by mass of tetrakis[methylene-3-(3,5- Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate]methane was added as an antioxidant and mixed to prepare a polyethylene resin solution. The obtained polyethylene resin solution was charged into a twin-screw extruder and kneaded at 180° C. to prepare a polyethylene solution. In addition, the screw of the twin-screw extruder has a distance of 11.5D from the tip of the screw to the vent hole when the outermost diameter of the screw is D, and a screw piece having a length of 0.5D in the raw material conveying direction in between. A screw (type 1) having a configuration using one screw piece, eight screw pieces of 1.0D, and two screw pieces of 1.5D was used. The resulting polyethylene solution was supplied to a T-die, and the extrudate was cooled with a cooling roll controlled at 35°C to form a gel sheet. The resulting gel-like sheet was subjected to simultaneous biaxial stretching at a stretching temperature of 105° C. to 5×5 times (MD magnification×TD magnification) by a tenter method. The stretched membrane was washed in a methylene chloride washing tank to remove liquid paraffin. The washed membrane is dried, longitudinally stretched again to 1.7 times at a temperature of 100°C by a roll stretching method, and then transversely stretched again to a stretching ratio of 1.6 times at a temperature of 139°C by a tenter method. A membrane was obtained. The properties of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in the table.

[実施例2]
原料として重量平均分子量(Mw)が1.5×10の超高分子量ポリエチレン70質量部と重量平均分子量(Mw)が1.0×10の高密度ポリエチレン30質量部、超高分子量ポリエチレンの質量を基準として0.5質量部の2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾールと0.7質量部のテトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート]メタンを酸化防止剤として加えたポリエチレン混合物を得た。得られた混合物25質量部に流動パラフィン75質量部を加えて二軸押出機に投入し180℃で混練しポリエチレン溶液を調製した。なお、二軸押出機のスクリューは、スクリューの最外径をDとした際にスクリュー先端からベント孔の距離が11.5D、かつその間に原料搬送方向の長さが0.5Dのスクリューピースを1個、1.0Dのスクリューピースを8個、1.5Dのスクリューピースを2個使用した構成のスクリュー(タイプ1)を用いた。得られたポリエチレン溶液をTダイに供給し、押出物を35℃に制御された冷却ロールで冷却してゲル状シートを形成した。得られたゲル状シートを延伸温度105℃の条件でテンター方式で5×5倍に同時二軸延伸を行った。延伸後の膜を塩化メチレンの洗浄槽内にて洗浄し流動パラフィンを除去した。洗浄した膜を乾燥し、ロール延伸方式で1.7倍に再縦延伸した後、テンター方式で137℃の温度で延伸倍率1.7倍に再横延伸を行いポリオレフィン微多孔膜を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜の特性を表に示す。
[Example 2]
As raw materials, 70 parts by mass of ultra-high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight (Mw) of 1.5 × 10 6 and 30 parts by mass of high-density polyethylene having a weight average molecular weight (Mw) of 1.0 × 10 5 , ultra-high molecular weight polyethylene 0.5 parts by weight of 2,6-di-t-butyl-p-cresol and 0.7 parts by weight of tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy A polyethylene mixture was obtained in which phenyl)-propionate]methane was added as an antioxidant. 75 parts by mass of liquid paraffin was added to 25 parts by mass of the obtained mixture, and the mixture was introduced into a twin-screw extruder and kneaded at 180° C. to prepare a polyethylene solution. In addition, the screw of the twin-screw extruder has a distance of 11.5D from the tip of the screw to the vent hole when the outermost diameter of the screw is D, and a screw piece having a length of 0.5D in the raw material conveying direction in between. A screw (type 1) having a configuration using one screw piece, eight screw pieces of 1.0D, and two screw pieces of 1.5D was used. The resulting polyethylene solution was supplied to a T-die, and the extrudate was cooled with a cooling roll controlled at 35°C to form a gel sheet. The resulting gel-like sheet was simultaneously biaxially stretched 5×5 times by a tenter method at a stretching temperature of 105°C. The stretched membrane was washed in a methylene chloride washing tank to remove liquid paraffin. The washed membrane was dried, longitudinally stretched again to 1.7 times by a roll stretching method, and then laterally stretched again to a stretching ratio of 1.7 times by a tenter method at a temperature of 137° C. to obtain a polyolefin microporous membrane. The properties of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in the table.

[実施例3]
原料組成や製造条件を表の通りとした以外は、実施例1と同様にしてポリオレフィン微多孔膜を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜の特性を表に示す。
[Example 3]
A polyolefin microporous membrane was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material composition and production conditions were as shown in the table. The properties of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in the table.

[実施例4]
原料組成や製造条件を表の通りとした以外は、実施例2と同様にしてポリオレフィン微多孔膜を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜の特性を表に示す。
[Example 4]
A polyolefin microporous membrane was obtained in the same manner as in Example 2, except that the raw material composition and production conditions were as shown in the table. The properties of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in the table.

[実施例5]
原料組成や製造条件を表の通りとし、二軸押出機のスクリューについて、スクリューの最外径をDとした際にスクリュー先端からベント孔の距離が10.75D、かつその間に原料搬送方向の長さが0.75Dのスクリューピースを1個、1.0Dのスクリューピースを10個使用し、1.5Dのスクリューピースを使用していない構成のスクリュー(タイプ2)に変更した以外は、実施例4と同様にしてポリオレフィン微多孔膜を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜の特性を表に示す。
[Example 5]
The raw material composition and manufacturing conditions are as shown in the table. Regarding the screw of the twin screw extruder, when the outermost diameter of the screw is D, the distance from the tip of the screw to the vent hole is 10.75D, and the length of the raw material conveying direction in between is 10.75D. Example except that one screw piece with a thickness of 0.75D and ten screw pieces of 1.0D were used, and the screw (type 2) was changed to a configuration that did not use a 1.5D screw piece. A microporous polyolefin membrane was obtained in the same manner as in Example 4. The properties of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in the table.

[実施例6~10]
原料組成や製造条件を表の通りとした以外は、実施例5と同様にしてポリオレフィン微多孔膜を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜の特性を表に示す。
[Examples 6 to 10]
A polyolefin microporous membrane was obtained in the same manner as in Example 5, except that the raw material composition and production conditions were as shown in the table. The properties of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in the table.

[比較例1]
原料として重量平均分子量(Mw)が2.0×10の超高分子量ポリエチレン30質量部と重量平均分子量(Mw)が5.0×10の高密度ポリエチレン70質量部、超高分子量ポリエチレンの質量を基準として0.5質量部の2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾールと0.7質量部のテトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)-プロピオネート]メタンを酸化防止剤として加えたポリエチレン混合物を得た。得られた混合物28.5質量部に流動パラフィン71.5質量部を加えて二軸押出機に投入し180℃で混練しポリエチレン溶液を調製した。なお、二軸押出機のスクリューは、スクリューの最外径をDとした際にスクリュー先端からベント孔の距離が11.5D、かつその間に原料搬送方向の長さが0.5Dのスクリューピースを1個、1.0Dのスクリューピースを8個、1.5Dのスクリューピースを2個使用した構成のスクリュー(タイプ1)を用いた。得られたポリエチレン溶液をTダイに供給し、押出物を35℃に制御された冷却ロールで冷却してゲル状シートを形成した。得られたゲル状シートを延伸温度120℃で7.5になるようにロール方式で縦延伸を行った。続いてテンターに導き、延伸温度120℃で延伸倍率9.0倍になるように横延伸を実施した。延伸後の膜を塩化メチレンの洗浄槽内にて洗浄し流動パラフィンを除去した。洗浄した膜を乾燥し、テンター方式で130℃の温度で延伸倍率1.6倍に再横延伸を行いポリオレフィン微多孔膜を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜の特性を表に示す。
[Comparative Example 1]
As raw materials, 30 parts by mass of ultra-high molecular weight polyethylene with a weight average molecular weight (Mw) of 2.0 × 10 6 and 70 parts by mass of high-density polyethylene with a weight average molecular weight (Mw) of 5.0 × 10 5 , ultra-high molecular weight polyethylene 0.5 parts by weight of 2,6-di-t-butyl-p-cresol and 0.7 parts by weight of tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy A polyethylene mixture was obtained in which phenyl)-propionate]methane was added as an antioxidant. 71.5 parts by mass of liquid paraffin was added to 28.5 parts by mass of the obtained mixture, and the mixture was introduced into a twin-screw extruder and kneaded at 180° C. to prepare a polyethylene solution. In addition, the screw of the twin-screw extruder has a distance of 11.5D from the tip of the screw to the vent hole when the outermost diameter of the screw is D, and a screw piece having a length of 0.5D in the raw material conveying direction in between. A screw (type 1) having a configuration using one screw piece, eight screw pieces of 1.0D, and two screw pieces of 1.5D was used. The resulting polyethylene solution was supplied to a T-die, and the extrudate was cooled with a cooling roll controlled at 35°C to form a gel sheet. The resulting gel-like sheet was longitudinally stretched by a roll method at a stretching temperature of 120° C. so as to have a tensile strength of 7.5. Subsequently, the film was led to a tenter and laterally stretched at a stretching temperature of 120° C. so that the stretching ratio would be 9.0 times. The stretched membrane was washed in a methylene chloride washing tank to remove liquid paraffin. The washed membrane was dried and laterally stretched again at a temperature of 130° C. at a stretching ratio of 1.6 times by a tenter method to obtain a polyolefin microporous membrane. The properties of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in the table.

[比較例2~5]
原料組成及び製膜条件を表の通りに変更した以外は比較例1と同様にして、ポリオレフィン微多孔膜を得た。
[Comparative Examples 2 to 5]
A polyolefin microporous membrane was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the raw material composition and membrane-forming conditions were changed as shown in the table.

[比較例6、7]
原料組成や製造条件を表の通りとした以外は、実施例1と同様にしてポリオレフィン微多孔膜を得た。得られたポリオレフィン微多孔膜の特性を表に示す。
[Comparative Examples 6 and 7]
A polyolefin microporous membrane was obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material composition and production conditions were as shown in the table. The properties of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in the table.

なお、表1及び表2中、「UHPE」は超高分子量ポリエチレンを意味し、「HDPE」は高密度ポリエチレンを意味する。 In Tables 1 and 2, "UHPE" means ultra high molecular weight polyethylene, and "HDPE" means high density polyethylene.

得られたポリオレフィン微多孔膜の評価結果は表3、表4に記載のとおりである。 Evaluation results of the obtained polyolefin microporous membrane are shown in Tables 3 and 4.

Figure 2022151659000001
Figure 2022151659000001

Figure 2022151659000002
Figure 2022151659000002

Figure 2022151659000003
Figure 2022151659000003

Figure 2022151659000004
Figure 2022151659000004

Claims (14)

顕微ラマン分光装置を用いて下記(1)、(2)式により算出される130℃で測定したMD方向の配向パラメータ値(fMH)とTD方向の配向パラメータ値(fTH)のいずれか一方が1.5より大きく、もう一方が1.5以下であるポリオレフィン微多孔膜。
fMH = I(MD、130℃)/ I(MD、130℃) ・・・(1)式
fTH = I(TD、130℃)/ I(TD、130℃) ・・・(2)式
なお、Iはラマンシフトの帯域1100~1170cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度、Iはラマンシフトの帯域1040~1090cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度、I(MD、130℃)、 I(MD、130℃)は130℃で測定したMD方向の最大強度、I(TD、130℃)、I(TD、130℃)は130℃で測定したTD方向の最大強度である。
Either one of the orientation parameter value (fMH) in the MD direction and the orientation parameter value (fTH) in the TD direction measured at 130 ° C. calculated by the following formulas (1) and (2) using a microscopic Raman spectrometer is 1. A polyolefin microporous membrane that is greater than .5 and the other is less than or equal to 1.5.
fMH = Ia (MD, 130°C)/ Ib (MD, 130°C) ... (1) formula
fTH = Ia (TD, 130°C)/ Ib (TD, 130°C) ... (2) formula
Here, I a is the maximum intensity of the Raman band in the range of Raman shift band 1100 to 1170 cm −1 , I b is the maximum intensity of the Raman band in the range of Raman shift band 1040 to 1090 cm −1 , I a (MD, 130 °C), Ib (MD, 130°C) is the maximum intensity in the MD direction measured at 130°C, Ia (TD, 130°C), Ib (TD, 130°C) is the maximum intensity in the TD direction measured at 130°C strength.
顕微ラマン分光装置を用いて(1)式により算出される130℃で測定したMD方向の配向パラメータ値(fMH)が1.5より大きい請求項1記載のポリオレフィン微多孔膜。 2. The polyolefin microporous membrane according to claim 1, wherein the orientation parameter value (fMH) in the MD direction measured at 130[deg.] C. using a microscopic Raman spectrometer and calculated according to formula (1) is greater than 1.5. 顕微ラマン分光装置を用いて下記(5)、(6)式で算出される値(fMLH、fTLH)のいずれか一方が4.0以上であり、もう一方が4.0未満である請求項1または2に記載のポリオレフィン微多孔膜。
fMLH=D(MD、25℃)/D(MD、130℃) ・・・(5)式
fTLH=D(TD、25℃)/D(TD、130℃) ・・・(6)式
はラマンシフトの帯域1100~1170cm-1の範囲における最大強度と1200cm-1の強度の差、D(MD、130℃)はMD方向を130℃で測定、D(TD、130℃)はTD方向の130℃で測定、D(MD、25℃)はTD方向を25℃で測定、D(TD、25℃)はTD方向を25℃で測定した値である。
One of the values (fMLH, fTLH) calculated by the following formulas (5) and (6) using a microscopic Raman spectrometer is 4.0 or more, and the other is less than 4.0. 3. or the polyolefin microporous membrane according to 2.
fMLH=D a (MD, 25° C.)/D a (MD, 130° C.) (5) Formula fTLH=D a (TD, 25° C.)/D a (TD, 130° C.) (6 )formula
D a is the difference between the maximum intensity and the intensity at 1200 cm −1 in the Raman shift band of 1100 to 1170 cm −1 , D a (MD, 130° C.) is measured at 130° C. in the MD direction, D a (TD, 130° C. ) is measured at 130° C. in the TD direction, Da (MD, 25° C.) is measured at 25° C. in the TD direction, and Da (TD, 25° C.) is a value measured at 25° C. in the TD direction.
顕微ラマン分光装置を用いて下記(7)、(8)式により算出される値のいずれか一方が0.0より大きく、もう一方が0.0以下である請求項1~3のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
fML-fMH ・・・(7)式
fTL-fTH ・・・(8)式
なお、fML、fTLは下記(3)、(4)式により算出される25℃で測定したMD方向の配向パラメータ値(fML)とTD方向の配向パラメータ値(fTL)であり、Iはラマンシフトの帯域1100~1170cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度、Iはラマンシフトの帯域1040~1090cm-1の範囲におけるラマンバンドの最大強度、I(MD、25℃)、 I(MD、25℃)は25℃で測定したMD方向の最大強度、I(TD、25℃)、I(TD、25℃)は25℃で測定したTD方向の最大強度である。
fML = I(MD、25℃)/ I(MD、25℃) ・・・(3)式
fTL = I(TD、25℃)/ I(TD、25℃) ・・・(4)式
Any one of claims 1 to 3, wherein one of the values calculated by the following formulas (7) and (8) using a microscopic Raman spectrometer is greater than 0.0 and the other is 0.0 or less. The polyolefin microporous membrane according to the item.
fML-fMH ・・・(7) formula fTL-fTH ・・・(8) formula
Note that fML and fTL are the orientation parameter value (fML) in the MD direction and the orientation parameter value (fTL) in the TD direction measured at 25° C. calculated by the following equations (3) and (4), and Ia is Raman. The maximum intensity of the Raman band in the range of shift band 1100-1170 cm −1 , I b is the maximum intensity of Raman band in the range of Raman shift band 1040-1090 cm −1 , I a (MD, 25° C.), I b ( MD, 25°C) is the maximum strength in the MD direction measured at 25°C, and Ia (TD, 25°C) and Ib (TD, 25°C) are the maximum strengths in the TD direction measured at 25°C.
fML = Ia (MD, 25°C)/ Ib (MD, 25°C) ・・・Equation (3)
fTL = Ia (TD, 25°C)/ Ib (TD, 25°C) ・・・Equation (4)
昇温透気度法におけるシャットダウン温度が128℃以上143℃以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。 The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 4, which has a shutdown temperature of 128°C or higher and 143°C or lower in the temperature-rising air permeability method. MD方向の引張破断強度が200MPa以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。 The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 5, which has a tensile strength at break in the MD direction of 200 MPa or more. 目付換算突刺強度が0.75N/(g/m)以上である、請求項1~6のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。 7. The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 6, which has a per unit area-equivalent puncture strength of 0.75 N/(g/m 2 ) or more. パームポロメータから算出される平均孔径が36nm以上46nm以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。 The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 7, which has an average pore size of 36 nm or more and 46 nm or less as calculated from a perm porometer. ポリオレフィン微多孔膜の重量平均分子量が80万以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。 The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 8, wherein the polyolefin microporous membrane has a weight average molecular weight of 800,000 or more. ポリオレフィン微多孔膜中の分子量3.0×10以下のポリエチレンの含有量が50質量%以下であり、分子量9.0×10以上のポリエチレンの含有量が30質量%以上である、請求項1~9のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。 The content of polyethylene having a molecular weight of 3.0×10 5 or less in the polyolefin microporous membrane is 50% by mass or less, and the content of polyethylene having a molecular weight of 9.0×10 5 or more is 30% by mass or more. The polyolefin microporous membrane according to any one of 1 to 9. ポリオレフィン微多孔膜の主成分がポリエチレンである請求項1~10のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。 The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 10, wherein the main component of the polyolefin microporous membrane is polyethylene. 少なくとも乾式逐次二軸延伸を含む延伸により得られる請求項1~11のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。 The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 11, which is obtained by stretching including at least dry sequential biaxial stretching. 請求項1~12のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜を用いた電池用セパレータ。 A battery separator using the polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 12. 請求項13に記載の電池用セパレータを用いた二次電池。

A secondary battery using the battery separator according to claim 13 .

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