JP5545928B2 - Method for producing polyolefin microporous membrane - Google Patents

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Description

本発明は、ポリオレフィン微多孔膜の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a polyolefin microporous membrane.

近年、リチウムイオン二次電池や電気二重層キャパシタなどの蓄電デバイス(リチウムイオンキャパシタ、非水系リチウム蓄電素子などと呼ばれるものも含む)の開発が活発に行われている。蓄電デバイスには通常、微多孔膜(セパレータ)が正負極間に設けられている。このようなセパレータは、正負極間の接触を防ぎ、イオンを透過させる機能を有する。   In recent years, power storage devices such as lithium ion secondary batteries and electric double layer capacitors (including those called lithium ion capacitors and non-aqueous lithium power storage elements) have been actively developed. In a power storage device, a microporous membrane (separator) is usually provided between the positive and negative electrodes. Such a separator has a function of preventing contact between positive and negative electrodes and transmitting ions.

そして、例えば特許文献1には、ポリオレフィンと可塑剤、微粒子粗面化剤を含む原料組成物を加熱溶融してシート化し、可塑剤を除去して微粒子粗面化剤を含む多孔シートを形成した後、微粒子粗面化剤を含まない多孔シートと積層し、更に適当な手法にて熱固定する製造方法が開示されている。また、特許文献2には、ポリオレフィンと可塑剤、フィラーを含む原料組成物を加熱溶融してシート化し、可塑剤を除去して多孔シートを形成した後、この多孔シートを単層の状態で少なくとも1方向に延伸するというポリオレフィン微多孔膜の製造方法が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a raw material composition containing a polyolefin, a plasticizer, and a fine particle roughening agent is heated and melted to form a sheet, and the porous sheet containing the fine particle roughening agent is formed by removing the plasticizer. Thereafter, a production method is disclosed in which a porous sheet containing no particulate surface roughening agent is laminated and further heat-set by an appropriate technique. In Patent Document 2, a raw material composition containing a polyolefin, a plasticizer, and a filler is heated and melted to form a sheet. After removing the plasticizer to form a porous sheet, the porous sheet is at least in a single layer state. A method for producing a polyolefin microporous membrane that is stretched in one direction is disclosed.

特開平11−060792号公報JP-A-11-060792 特表2008−523211号公報Special table 2008-523211 gazette

ここで、セパレータには、蓄電デバイスの良好な安全性確保の観点から、一定以上の耐電圧性能を備えることが求められる。また、蓄電デバイスの高出力を達成する観点から、低透気度が求められる。よって、このような機能を併せ持つポリオレフィン微多孔膜の製造方法の開発が望まれる。
しかしながら、特許文献1、2に記載されたポリオレフィン微多孔膜はいずれも、低透気度と高耐電圧性能とを両立する観点からは、なお改良の余地を有するものであった。
本発明は、低透気度と高耐電圧性能とを両立し得るポリオレフィン微多孔膜の製造方法を提供することを課題とする。
Here, the separator is required to have a certain withstand voltage performance from the viewpoint of ensuring good safety of the electricity storage device. Moreover, low air permeability is calculated | required from a viewpoint of achieving the high output of an electrical storage device. Therefore, development of a method for producing a polyolefin microporous membrane having such functions is desired.
However, the polyolefin microporous membranes described in Patent Documents 1 and 2 still have room for improvement from the viewpoint of achieving both low air permeability and high withstand voltage performance.
This invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the polyolefin microporous film which can make low air permeability and high withstand voltage performance compatible.

本発明者等は上記事情に鑑み鋭意検討の結果、特定の原料を用い、特定の手法を用いてポリオレフィン微多孔膜を形成することにより、低透気度と高耐電圧性能を両立するポリオレフィン微多孔膜を実現し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors have used a specific raw material and formed a microporous polyolefin film by using a specific technique, thereby achieving a low-permeability and high withstand voltage performance. The inventors have found that a porous film can be realized, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]
下記(A),(B)の各工程、
(A)ポリオレフィン樹脂と、フィラーと、可塑剤とを含む原料組成物を混練してシートを形成するシート形成工程、
(B)(A)工程後、前記シートから前記可塑剤を抽出してフィラー含有微多孔シートを形成し、当該フィラー含有微多孔シートを2枚以上重ねてTDに延伸する延伸工程、
を含むポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
[2]
前記延伸工程が、前記フィラー含有微多孔シートをMD,TDの両方向にそれぞれ1回以上延伸する工程である[1]記載の製造方法。
[3]
前記延伸工程が、MD延伸後にTD延伸を行う工程である[2]記載の製造方法。
[4]
前記延伸工程が、MD延伸倍率≧TD延伸倍率を満たす工程である[2]又は[3]記載の製造方法。
[5]
前記ポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量が30万以上1000万以下である[1]〜[4]記載のいずれかに記載の製造方法。
[6]
前記フィラーがシリカ粉体である[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1]
The following steps (A) and (B)
(A) a sheet forming step of kneading a raw material composition containing a polyolefin resin, a filler, and a plasticizer to form a sheet;
(B) After the step (A), the plasticizer is extracted from the sheet to form a filler-containing microporous sheet, and two or more filler-containing microporous sheets are stacked and stretched to TD.
A method for producing a polyolefin microporous membrane comprising:
[2]
[1] The production method according to [1], wherein the stretching step is a step of stretching the filler-containing microporous sheet one or more times in both MD and TD directions.
[3]
The manufacturing method according to [2], wherein the stretching step is a step of performing TD stretching after MD stretching.
[4]
The production method according to [2] or [3], wherein the stretching step is a step satisfying MD stretching ratio ≧ TD stretching ratio.
[5]
The production method according to any one of [1] to [4], wherein the polyolefin resin has a viscosity average molecular weight of 300,000 to 10,000,000.
[6]
The production method according to any one of [1] to [5], wherein the filler is silica powder.

本発明によれば、低透気度と高耐電圧性能とを両立し得るポリオレフィン微多孔膜の製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the polyolefin microporous film which can make low air permeability and high withstand voltage performance compatible is provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、「実施の形態」と略記する。)について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   The best mode for carrying out the present invention (hereinafter abbreviated as “embodiment”) will be described in detail below. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.

本実施の形態の製造方法は、下記(A),(B)の各工程、
(A)ポリオレフィン樹脂と、フィラーと、可塑剤とを含む原料組成物を混練してシートを形成するシート形成工程、
(B)(A)工程後、前記シートから前記可塑剤を抽出してフィラー含有微多孔シートを形成し、当該フィラー含有微多孔シートを2枚以上重ねてTDに延伸する延伸工程、
を含む。
The manufacturing method of the present embodiment includes the following steps (A) and (B):
(A) a sheet forming step of kneading a raw material composition containing a polyolefin resin, a filler, and a plasticizer to form a sheet;
(B) After the step (A), the plasticizer is extracted from the sheet to form a filler-containing microporous sheet, and two or more filler-containing microporous sheets are stacked and stretched to TD.
including.

ここで、本実施の形態においては上記のような工程を経ることにより、得られるポリオレフィン微多孔膜の低透気度と高耐電圧性能とを両立し得るものである。
その理由は詳らかではないが、フィラーとポリオレフィン樹脂との適度な相互作用(フィラー表面とポリオレフィン樹脂との親和性に基づく相互作用、又はフィラー形状に基づくポリオレフィン樹脂との相互作用)がフィラーの含まれる同一シート内だけでなく、界面を介して他のシートを形成するポリオレフィン樹脂との間でも生じることにより、樹脂の吐出方向(本明細書において、「MD」と略記することがある)に配向したポリオレフィン分子鎖が、膜幅方向(本明細書において、「TD」と略記することがある)への延伸により適度に引裂かれ、適度な気孔率、孔径分布、強度発現が実現し、その結果として低透気度と高耐電圧性能が達成されているものと考える。
Here, in the present embodiment, the low-permeability and high withstand voltage performance of the obtained polyolefin microporous membrane can be achieved by going through the steps as described above.
The reason is not clear, but the filler contains a moderate interaction between the filler and the polyolefin resin (an interaction based on the affinity between the filler surface and the polyolefin resin, or an interaction between the polyolefin resin based on the filler shape). Not only within the same sheet but also between polyolefin resins forming other sheets via the interface, it is oriented in the resin discharge direction (in this specification, it may be abbreviated as “MD”). The polyolefin molecular chain is appropriately torn by stretching in the film width direction (sometimes abbreviated as “TD” in the present specification), realizing an appropriate porosity, pore size distribution, and strength expression. It is considered that low air permeability and high withstand voltage performance are achieved.

前記(A)の工程において用いられるポリオレフィン樹脂としては、例えば、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、及び1−オクテン等のモノマーを重合して得られる重合体(ホモ重合体や共重合体、多段重合体等)が挙げられる。これら重合体は1種を単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。
また、前記ポリオレフィン樹脂としては、例えばポリエチレン(例えば、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン)、ポリプロピレン(例えば、アイソタクティックポリプロピレン、アタクティックポリプロピレン)、ポリブテン、エチレンプロピレンラバー等が挙げられる。
ここでいう「低密度ポリエチレン」とは、密度0.910〜0.930g/cmのポリエチレン、「高密度ポリエチレン」とは、密度0.942g/cm以上のポリエチレンを意味する。なお、以下、ポリエチレンを「PE」、ポリプロピレンを「PP」と略記することがある。
Examples of the polyolefin resin used in the step (A) include heavy polymers obtained by polymerizing monomers such as ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, and 1-octene. Examples thereof include homopolymers (homopolymers, copolymers, multistage polymers, etc.). These polymers can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the polyolefin resin include polyethylene (for example, low density polyethylene, linear low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, ultrahigh molecular weight polyethylene), polypropylene (for example, isotactic polypropylene, atactic polypropylene). , Polybutene, ethylene propylene rubber and the like.
Here, “low density polyethylene” means polyethylene having a density of 0.910 to 0.930 g / cm 3 , and “high density polyethylene” means polyethylene having a density of 0.942 g / cm 3 or more. Hereinafter, polyethylene may be abbreviated as “PE” and polypropylene may be abbreviated as “PP”.

前記ポリオレフィン樹脂としては、ポリオレフィン微多孔膜の耐電圧性を向上させる観点から、高密度ポリエチレンを含むことが好ましい。
高密度ポリエチレンが、前記ポリオレフィン樹脂中に占める割合としては、好ましくは10質量%以上、より好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、100質量%であってもよい。
The polyolefin resin preferably contains high-density polyethylene from the viewpoint of improving the voltage resistance of the polyolefin microporous membrane.
The proportion of the high density polyethylene in the polyolefin resin is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and may be 100% by mass.

前記ポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量(複数のポリオレフィン樹脂を用いる場合には、その全体の粘度平均分子量)としては、好ましくは30万以上、より好ましくは50万以上であり、好ましくは1000万以下、より好ましくは300万以下である。当該粘度平均分子量を30万以上とすることは、耐電圧性や機械強度、溶融成形の際のメルトテンションを高く維持し良好な成形性を確保する観点から好ましい。一方、粘度平均分子量を1000万以下とすることは、均一な溶融混練を実現し、シートの成形性、特に厚み安定性を向上させる観点から好ましい。更に、粘度平均分子量を300万以下とすることは、より成形性を向上させる観点から好ましい。   The viscosity average molecular weight of the polyolefin resin (when using a plurality of polyolefin resins, the total viscosity average molecular weight) is preferably 300,000 or more, more preferably 500,000 or more, and preferably 10 million or less. Preferably it is 3 million or less. Setting the viscosity average molecular weight to 300,000 or more is preferable from the viewpoint of maintaining high voltage resistance, mechanical strength, and melt tension during melt molding, and ensuring good moldability. On the other hand, setting the viscosity average molecular weight to 10 million or less is preferable from the viewpoint of achieving uniform melt-kneading and improving sheet formability, particularly thickness stability. Furthermore, it is preferable that the viscosity average molecular weight is 3 million or less from the viewpoint of further improving the moldability.

前記ポリオレフィン樹脂(複数のポリオレフィン樹脂を用いる場合には、その総量)が、前記原料組成物中に占める割合としては、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上であり、上限として好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下である。   The proportion of the polyolefin resin (the total amount when a plurality of polyolefin resins are used) in the raw material composition is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, preferably as an upper limit. Is 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less.

前記(A)の工程において用いられるフィラーとしては、有機微粒子、無機微粒子のいずれを用いることもできる。
有機微粒子としては、例えば、変性ポリスチレン微粒子、変性アクリル酸樹脂粒子などが挙げられる。
また、無機微粒子としては、例えば、アルミナ、シリカ(珪素酸化物)、チタニア、ジルコニア、マグネシア、セリア、イットリア、酸化亜鉛、酸化鉄などの酸化物系セラミックス、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物系セラミックス、シリコンカーバイド、炭酸カルシウム、硫酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、チタン酸カリウム、タルク、カオリンクレー、カオリナイト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモリロナイト、セリサイト、マイカ、アメサイト、ベントナイト、アスベスト、ゼオライト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ藻土、ケイ砂等のセラミックス、ガラス繊維などが挙げられる。
これらは1種を単独で、又は2種以上を併用することができる。中でも、電気化学的安定性の観点から、シリカ、アルミナ、チタニアがより好ましい。特にシリカが好ましい。
As the filler used in the step (A), either organic fine particles or inorganic fine particles can be used.
Examples of the organic fine particles include modified polystyrene fine particles and modified acrylic resin particles.
Examples of the inorganic fine particles include alumina, silica (silicon oxide), titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide, iron oxide and other oxide ceramics, silicon nitride, titanium nitride, boron nitride and the like. Nitride ceramics, silicon carbide, calcium carbonate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, potassium titanate, talc, kaolin clay, kaolinite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite, mica, amicite, bentonite, asbestos, Examples include zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, ceramics such as silica sand, and glass fiber.
These can be used alone or in combination of two or more. Among these, silica, alumina, and titania are more preferable from the viewpoint of electrochemical stability. Silica is particularly preferable.

前記フィラーの平均粒径としては、好ましくは1nm以上、より好ましくは6nm以上、更に好ましくは10nm以上であり、上限として好ましくは100nm以下、より好ましくは80nm以下、更に好ましくは60nm以下である。
平均粒径を100nm以下とすることは、延伸等を施した場合でもポリオレフィン樹脂とフィラー間での剥離が生じにくい傾向となり、ボイドの発生を抑制する観点から好ましい。ここで、ポリオレフィン樹脂とフィラー間での剥離が生じにくいことは、微多孔膜を構成するフィブリル自身の高硬度化の観点から好ましく、ポリオレフィン微多孔膜の局所領域での耐圧縮性能に優れる傾向、又は耐熱性に優れる傾向が観察されるため好ましい。また、ポリオレフィン樹脂とフィラー間とが密着していることは、蓄電デバイス用セパレータの非水電解液との親和性を向上させ、出力保持性能、サイクル保持性能等に優れたセパレータを実現する観点から好ましい。
一方、平均粒径を1nm以上とすることは、フィラーの分散性を確保し、局所領域における耐圧縮性を向上させる観点から好ましい。
なお、フィラーの平均粒径は、試料を電子顕微鏡により拡大観察し、無作為に20個の粒子径を測り、その平均値とした。なお粒子径としては、観察される面積と同一の面積を有する円の径とした。
The average particle size of the filler is preferably 1 nm or more, more preferably 6 nm or more, still more preferably 10 nm or more, and the upper limit is preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, still more preferably 60 nm or less.
When the average particle size is 100 nm or less, even when stretching or the like is performed, peeling between the polyolefin resin and the filler tends not to occur, which is preferable from the viewpoint of suppressing generation of voids. Here, it is difficult to cause peeling between the polyolefin resin and the filler from the viewpoint of increasing the hardness of the fibril itself constituting the microporous membrane, and the tendency to be excellent in compression resistance performance in the local region of the polyolefin microporous membrane, Or since the tendency which is excellent in heat resistance is observed, it is preferable. In addition, the close contact between the polyolefin resin and the filler improves the affinity of the electricity storage device separator with the non-aqueous electrolyte, from the viewpoint of realizing a separator excellent in output retention performance, cycle retention performance, etc. preferable.
On the other hand, setting the average particle size to 1 nm or more is preferable from the viewpoint of ensuring the dispersibility of the filler and improving the compression resistance in the local region.
In addition, the average particle diameter of the filler was obtained by magnifying and observing the sample with an electron microscope, randomly measuring 20 particle diameters, and taking the average value. The particle diameter was a diameter of a circle having the same area as the observed area.

前記フィラーが、前記原料組成物中に占める割合としては、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上であり、好ましくは70質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。当該割合を10質量%以上とすることは、ポリオレフィン微多孔膜を高気孔率に成膜する観点、又は耐熱性を向上させる観点から好ましい。一方、当該割合を70質量%以下とすることは、高延伸倍率での成膜性を向上させ、ポリオレフィン微多孔膜の突刺強度を向上させる観点から好ましい。   The proportion of the filler in the raw material composition is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, preferably 70% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and still more preferably. 30% by mass or less. Setting the ratio to 10% by mass or more is preferable from the viewpoint of forming the polyolefin microporous film with a high porosity or improving the heat resistance. On the other hand, setting the ratio to 70% by mass or less is preferable from the viewpoint of improving the film formability at a high draw ratio and improving the puncture strength of the polyolefin microporous film.

前記(A)工程において用いられる可塑剤としては、例えば、流動パラフィンやパラフィンワックス等の炭化水素類;
フタル酸ジエチルヘキシルやフタル酸ジブチル等のエステル類;
オレイルアルコールやステアリルアルコール等の高級アルコール類;
等が挙げられる。
特にフタル酸ジオクチルを用いることが、混練物を溶融押出しする際の負荷を上昇させ、シリカの分散性を向上させる観点から好ましい。
Examples of the plasticizer used in the step (A) include hydrocarbons such as liquid paraffin and paraffin wax;
Esters such as diethyl hexyl phthalate and dibutyl phthalate;
Higher alcohols such as oleyl alcohol and stearyl alcohol;
Etc.
In particular, dioctyl phthalate is preferably used from the viewpoint of increasing the load during melt extrusion of the kneaded product and improving the dispersibility of silica.

前記可塑剤が、前記原料組成物中に占める割合としては、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、上限として好ましくは80質量%以下、好ましくは60質量%以下である。当該割合を80質量%以下とすることは、溶融成形時のメルトテンションを高く維持し、成形性を確保する観点から好ましい。一方、当該割合を30質量%以上とすることは、成形性を確保する観点、及び、ポリオレフィン樹脂の結晶領域におけるラメラ晶を効率よく引き伸ばす観点から好ましい。ここで、ラメラ晶が効率よく引き伸ばされることは、ポリオレフィン鎖の切断が生じずにポリオレフィン鎖が効率よく引き伸ばされることを意味し、均一かつ微細な孔構造の形成や、ポリオレフィン微多孔膜の機械強度乃び結晶化度の向上に寄与し得る。   The proportion of the plasticizer in the raw material composition is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and the upper limit is preferably 80% by mass or less, preferably 60% by mass or less. . Setting the ratio to 80% by mass or less is preferable from the viewpoint of maintaining high melt tension during melt molding and ensuring moldability. On the other hand, setting the ratio to 30% by mass or more is preferable from the viewpoint of securing moldability and efficiently extending the lamellar crystals in the crystal region of the polyolefin resin. Here, the fact that the lamellar crystal is efficiently stretched means that the polyolefin chain is efficiently stretched without causing the polyolefin chain to be broken, and the formation of a uniform and fine pore structure and the mechanical strength of the polyolefin microporous membrane It can contribute to the improvement of crystallinity.

前記原料組成物には必要に応じて、各種添加剤を混合して使用できる。このような添加剤としては、フェノール系やリン系やイオウ系等の酸化防止剤;ステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類;紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、着色顔料等が挙げられる。
なお、添加剤が前記原料組成物中に占める割合としては、好ましくは5質量%以下である。
Various additives can be mixed and used in the raw material composition as necessary. Examples of such additives include phenol-based, phosphorus-based and sulfur-based antioxidants; metal soaps such as calcium stearate and zinc stearate; UV absorbers, light stabilizers, antistatic agents, antifogging agents, Examples thereof include coloring pigments.
In addition, as a ratio for which an additive accounts in the said raw material composition, Preferably it is 5 mass% or less.

前記(A)の工程において、前記ポリオレフィン樹脂、フィラー、及び可塑剤を混練する方法としては、例えば、以下の(a),(b)の方法が挙げられる。
(a)ポリオレフィン樹脂とフィラーとを押出機、ニーダー等の樹脂混練装置に投入して混練し、更に加熱しながら可塑剤を導入し混練する方法。
(b)予めポリオレフィン樹脂とフィラーと可塑剤を、ヘンシェルミキサー等を用い所定の割合で事前混練する工程を経て、該混練物を押出機に投入し、加熱溶融させながら更に可塑剤を導入し混練する方法。
In the step (A), examples of the method for kneading the polyolefin resin, filler, and plasticizer include the following methods (a) and (b).
(A) A method in which a polyolefin resin and a filler are put into a resin kneading apparatus such as an extruder or a kneader and kneaded, and further a plasticizer is introduced and kneaded while heating.
(B) A process of pre-kneading a polyolefin resin, a filler and a plasticizer in advance at a predetermined ratio using a Henschel mixer, etc., putting the kneaded product into an extruder and introducing and further kneading the plasticizer while heating and melting. how to.

前記(A)の工程において、シートを形成する方法としては、原料組成物を混練した後、Tダイ等を介してシート状に押し出し、熱伝導体に接触させて冷却固化させる方法等が挙げられる。当該熱伝導体としては、金属、水、空気、あるいは可塑剤自身等が使用できる。また、冷却固化をロール間で挟み込むことにより行なうことは、シート状成形体の膜強度を増加させる観点や、シート状成形体の表面平滑性を向上させる観点から好ましい。   In the step (A), examples of the method for forming the sheet include a method in which the raw material composition is kneaded and then extruded into a sheet shape through a T-die or the like and brought into contact with a heat conductor to be cooled and solidified. . As the heat conductor, metal, water, air, plasticizer itself, or the like can be used. Moreover, it is preferable to cool and solidify by sandwiching between rolls from the viewpoint of increasing the film strength of the sheet-like molded body and improving the surface smoothness of the sheet-like molded body.

一方、前記(B)の工程において、可塑剤を抽出してフィラー含有微多孔シートを形成する方法としては、塩化メチレンに浸漬する方法等が挙げられる。なお、このような可塑剤抽出工程において、可塑剤に加えてフィラーの一部が抽出されることも、妨げられるものではないが、フィラーは実質的に抽出されないことが好ましい。   On the other hand, in the step (B), examples of a method for forming a filler-containing microporous sheet by extracting a plasticizer include a method of immersing in methylene chloride. In addition, in such a plasticizer extraction process, it is preferable that a part of the filler is extracted in addition to the plasticizer, but the filler is not substantially extracted.

前記(B)工程においては、フィラー含有微多孔シートが2枚以上重ねられて、TD方向に延伸される。ここで、フィラー含有微多孔シート同士は直接重ねられることが好ましい。なお、ここでいう「直接」とは、実質的に他のシート層が介在していないことを意味するが、本実施形態の目的を損なわない範囲で、他の層(例えば、フィラー含有微多孔シート表面のコート層や他の薄膜シート、等)が介在しても良い。
TDへの延伸に加えてMDへの延伸を行うこと、特に、MD延伸後にTD延伸を行うことは、得られる微多孔膜の低透気度化と高耐電圧性能をより高度な次元で両立させる観点から好ましい。
In the step (B), two or more filler-containing microporous sheets are stacked and stretched in the TD direction. Here, it is preferable that the filler-containing microporous sheets are directly stacked. The term “directly” as used herein means that there is substantially no other sheet layer interposed, but other layers (for example, filler-containing microporous materials) within the range not impairing the object of the present embodiment. A coating layer on the surface of the sheet, other thin film sheets, etc.) may be interposed.
In addition to stretching to TD, stretching to MD, especially performing TD stretching after MD stretching, achieves both low air permeability and high withstand voltage performance of the resulting microporous membrane at a higher level. From the viewpoint of making it.

前記(B)工程における延伸方法としては、例えば、同時二軸延伸、逐次二軸延伸、多段延伸、多数回延伸等の方法が挙げられる。延伸する順序としては、TD延伸後にMD延伸を行うことも可能である。
MD延伸倍率としては、好ましくは10倍以下、より好ましくは5倍以下である。また、TD延伸倍率としては、好ましくは8倍以下、より好ましくは4倍以下である。
また、MD延伸倍率とTD延伸倍率との関係としては、MD延伸倍率≧TD延伸倍率となることが好ましい。
更に、面倍率としては、好ましくは100倍以下、より好ましくは50倍以下、更に好ましくは16倍以下、特に好ましくは10倍以下である。
このような延伸を行うことは、ボイドの発生や機械強度低下を抑制する観点から好ましい。
Examples of the stretching method in the step (B) include simultaneous biaxial stretching, sequential biaxial stretching, multi-stage stretching, and multiple stretching. As the order of stretching, MD stretching can be performed after TD stretching.
The MD draw ratio is preferably 10 times or less, more preferably 5 times or less. The TD stretch ratio is preferably 8 times or less, more preferably 4 times or less.
Moreover, as a relationship between MD stretch ratio and TD stretch ratio, it is preferable that MD stretch ratio ≧ TD stretch ratio.
Further, the surface magnification is preferably 100 times or less, more preferably 50 times or less, still more preferably 16 times or less, and particularly preferably 10 times or less.
Performing such stretching is preferable from the viewpoint of suppressing generation of voids and reduction in mechanical strength.

なお、延伸を行う際には、ロールやテンター等、公知の延伸機を用いることができるが、延伸工程の一部にロールを用いることが、ポリオレフィン微多孔膜の低透気度化と高耐電圧性能とをより良好に発現させる観点から好ましい。   In addition, when performing stretching, a known stretching machine such as a roll or a tenter can be used. However, using a roll for a part of the stretching process can reduce the air permeability and the high resistance of the polyolefin microporous membrane. This is preferable from the viewpoint of better expressing the voltage performance.

MD延伸温度としては、膜を構成するポリオレフィン樹脂の融点温度を基準温度として、好ましくは融点温度−50℃以上、より好ましくは融点温度−30℃以上、更に好ましくは融点温度−20℃以上であり、上限として好ましくは融点温度+10℃以下である。延伸温度を融点温度−50℃以上とすることは、ポリオレフィン樹脂とフィラーとの界面、もしくはポリオレフィン樹脂と可塑剤との界面を良好に密着させ、ポリオレフィン微多孔膜の局所的かつ微小領域での耐圧縮性能を向上させる観点および、2枚の膜を一体化させる観点から好ましい。例えば、ポリオレフィン樹脂として高密度ポリエチレンを用いた場合、延伸温度としては115℃以上150℃以下が好適である。複数のポリオレフィン樹脂を混合し用いた場合は、その融解熱量が大きい方のポリオレフィン樹脂の融点を基準とすることができる。   The MD stretching temperature is preferably a melting point temperature of −50 ° C. or higher, more preferably a melting point temperature of −30 ° C. or higher, and still more preferably a melting point temperature of −20 ° C. or higher, with the melting point temperature of the polyolefin resin constituting the film as a reference temperature. The upper limit is preferably the melting point temperature + 10 ° C. or lower. The stretching temperature of −50 ° C. or higher means that the interface between the polyolefin resin and the filler, or the interface between the polyolefin resin and the plasticizer can be satisfactorily adhered. It is preferable from the viewpoint of improving the compression performance and from the viewpoint of integrating the two films. For example, when high-density polyethylene is used as the polyolefin resin, the stretching temperature is preferably 115 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. When a plurality of polyolefin resins are mixed and used, the melting point of the polyolefin resin having the larger heat of fusion can be used as a reference.

TD延伸温度としては、ポリオレフィン樹脂の融点温度を基準として、好ましくは融点温度+40℃以下、より好ましくは融点温度+30℃以下であり、下限として好ましくは融点温度以上である。温度を融点温度以上とすることは、膜の破れ等の発生を抑制し、また、ポリオレフィン微多孔膜の140℃条件下での熱収縮率を低減する観点および、2枚の膜を一体化させる観点から好適である。一方、融点温度+40℃以下とすることは、ポリオレフィン樹脂の収縮を抑制し、ポリオレフィン微多孔膜の熱収縮率を低減する観点から好適である。   The TD stretching temperature is preferably the melting point temperature + 40 ° C. or lower, more preferably the melting point temperature + 30 ° C. or lower, based on the melting point temperature of the polyolefin resin, and the lower limit is preferably the melting point temperature or higher. Setting the temperature to the melting point temperature or higher suppresses the occurrence of film breakage, etc., and reduces the thermal shrinkage rate of the polyolefin microporous film under the condition of 140 ° C., and integrates the two films. It is preferable from the viewpoint. On the other hand, setting the melting point temperature to 40 ° C. or lower is preferable from the viewpoint of suppressing the shrinkage of the polyolefin resin and reducing the thermal shrinkage rate of the polyolefin microporous membrane.

なお、前記(B)工程の後、更に熱処理を施す工程や、後処理を施す工程が含まれていても良い。
熱処理の温度としては、ポリオレフィン樹脂の融点温度を基準として、好ましくは融点温度+40℃以下、より好ましくは融点温度+30℃以下であり、下限として好ましくは融点温度以上である。熱処理の温度を融点温度以上とすることは、膜の破れ等の発生を抑制し、また、ポリオレフィン微多孔膜の140℃条件下での熱収縮率を低減する観点から好適である。一方、融点温度+40℃以下とすることは、ポリオレフィン樹脂の収縮を抑制し、ポリオレフィン微多孔膜の熱収縮率を低減する観点から好適である。
In addition, after the said (B) process, the process of performing heat processing and the process of performing post-processing may be included.
The temperature of the heat treatment is preferably the melting point temperature + 40 ° C. or lower, more preferably the melting point temperature + 30 ° C. or lower, based on the melting point temperature of the polyolefin resin, and the lower limit is preferably the melting point temperature or higher. Setting the temperature of the heat treatment to the melting point temperature or more is preferable from the viewpoint of suppressing the occurrence of film breakage and the like and reducing the thermal shrinkage rate of the polyolefin microporous film under the condition of 140 ° C. On the other hand, a melting point temperature of + 40 ° C. or lower is preferable from the viewpoint of suppressing the shrinkage of the polyolefin resin and reducing the thermal shrinkage rate of the polyolefin microporous membrane.

また、後処理としては、例えば、界面活性剤等による親水化処理や、電離性放射線等による架橋処理、等が挙げられる。   Examples of the post-treatment include a hydrophilic treatment with a surfactant and the like, and a crosslinking treatment with ionizing radiation.

本実施の形態の製造方法により得られる微多孔膜の気孔率としては、好ましくは50%以上、より好ましくは55%以上であり、好ましくは90%以下、より好ましくは85%以下である。気孔率を50%以上とすることは、電池の出力を確保する観点から好適である。一方、90%以下とすることは、耐電圧性能や機械強度を確保する観点から好ましい。   The porosity of the microporous membrane obtained by the production method of the present embodiment is preferably 50% or more, more preferably 55% or more, preferably 90% or less, more preferably 85% or less. Setting the porosity to 50% or more is preferable from the viewpoint of securing the output of the battery. On the other hand, setting it to 90% or less is preferable from the viewpoint of securing a withstand voltage performance and mechanical strength.

前記微多孔膜の、最終的な膜厚さとしては、好ましくは2μm以上、より好ましくは5μm以上であり、好ましくは200μm以下、より好ましくは100μm以下である。膜厚さを2μm以上とすることは、機械強度を向上させる観点から好適である。一方、200μm以下とすることは、出力特性が維持され、電池の高容量化の点において有利となる傾向があるので好ましい。   The final film thickness of the microporous membrane is preferably 2 μm or more, more preferably 5 μm or more, preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less. Setting the film thickness to 2 μm or more is preferable from the viewpoint of improving the mechanical strength. On the other hand, a thickness of 200 μm or less is preferable because output characteristics are maintained and there is a tendency to be advantageous in terms of increasing the battery capacity.

前記微多孔膜の透気度としては、好ましくは10秒以上、より好ましくは50秒以上であり、好ましくは1000秒以下、好ましくは500秒以下、さらに好ましくは300秒以下である。透気度を10秒以上とすることは、蓄電デバイスの自己放電を抑制する観点から好適である。一方、1000秒以下とすることは、良好な充放電特性が得る観点から好ましい。   The air permeability of the microporous membrane is preferably 10 seconds or more, more preferably 50 seconds or more, preferably 1000 seconds or less, preferably 500 seconds or less, and more preferably 300 seconds or less. Setting the air permeability to 10 seconds or more is preferable from the viewpoint of suppressing self-discharge of the electricity storage device. On the other hand, setting it to 1000 seconds or less is preferable from the viewpoint of obtaining good charge / discharge characteristics.

前記微多孔膜の耐電圧としては、膜厚80μm換算値において、好ましくは1.5kV以上、より好ましくは1.7kV以上である。耐電圧を1.5kV以上とすることは、蓄電デバイスの安全性確保の観点から好ましい。   The withstand voltage of the microporous membrane is preferably 1.5 kV or more, more preferably 1.7 kV or more, in terms of a film thickness of 80 μm. Setting the withstand voltage to 1.5 kV or more is preferable from the viewpoint of ensuring the safety of the electricity storage device.

なお、上記気孔率、膜厚、透気度、耐電圧は、原料配合の調整、延伸温度や延伸倍率の調整、熱処理工程の温度の調整、等により調節可能である。
また、上述した各種パラメータの測定値は、後述する実施例における測定法に準じて測定される。
The porosity, film thickness, air permeability, and withstand voltage can be adjusted by adjusting the raw material composition, adjusting the stretching temperature and the stretching ratio, adjusting the temperature of the heat treatment step, and the like.
Moreover, the measured value of the various parameters mentioned above is measured according to the measuring method in the Example mentioned later.

本実施の形態の製造方法により得られる微多孔膜は、特に非水電解液を用いるような蓄電デバイス用セパレータとして有用である。蓄電デバイスは一般に、ポリオレフィン微多孔膜をセパレータに用い、正極と、負極と、電解液とを含む。
前記蓄電デバイスは、例えば、前記微多孔膜を幅10〜500mm(好ましくは80〜500mm)、長さ200〜4000m(好ましくは1000〜4000m)の縦長形状のセパレータとして調製し、当該セパレータを、正極―セパレータ―負極―セパレータ、または負極―セパレータ―正極―セパレータの順で重ね、円または扁平な渦巻状に巻回して巻回体を得、当該巻回体を電池缶内に収納し、更に電解液を注入することにより製造することができる。
なお、前記蓄電デバイスは、正極―セパレータ―負極―セパレータ、または負極―セパレータ―正極―セパレータの順に平板状に積層し、袋状のフィルムでラミネートし、電解液を注入する工程を経て製造することもできる。
The microporous membrane obtained by the production method of the present embodiment is particularly useful as a power storage device separator that uses a non-aqueous electrolyte. An electricity storage device generally uses a polyolefin microporous membrane as a separator, and includes a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution.
In the electricity storage device, for example, the microporous membrane is prepared as a vertically long separator having a width of 10 to 500 mm (preferably 80 to 500 mm) and a length of 200 to 4000 m (preferably 1000 to 4000 m). -Separator-negative electrode-separator or negative electrode-separator-positive electrode-separator are stacked in this order and wound into a circular or flat spiral shape to obtain a wound body, which is then housed in a battery can and further electrolyzed. It can be manufactured by injecting a liquid.
The electric storage device is manufactured through a process of laminating a flat plate in the order of positive electrode-separator-negative electrode-separator or negative electrode-separator-positive electrode-separator, laminating with a bag-like film, and injecting an electrolyte solution. You can also.

本実施の形態の製造方法により得られる微多孔膜を用いた蓄電デバイスは、高出力性能(低透気度)、信頼性(高耐電圧性能)に優れるので、電気自動車やハイブリッド自動車、電気二重層キャパシタ用として特に有用である。   An electricity storage device using a microporous membrane obtained by the manufacturing method of the present embodiment is excellent in high output performance (low air permeability) and reliability (high withstand voltage performance). Particularly useful for multilayer capacitors.

次に、実施例及び比較例を挙げて本実施の形態をより具体的に説明するが、本実施の形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の物性は以下の方法により測定した。   Next, the present embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present embodiment is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In addition, the physical property in an Example was measured with the following method.

(1)膜厚(μm)
微小測厚器(東洋精機製 タイプKBM)を用いて室温23℃で測定した。
(1) Film thickness (μm)
The measurement was performed at a room temperature of 23 ° C. using a microthickness measuring instrument (type KBM manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).

(2)気孔率(%)
10cm×10cm角の試料を微多孔膜から切り取り、その体積(cm)と質量(g)を求め、それらと膜密度(g/cm)より、次式を用いて計算した。
気孔率(%)=(体積−質量/混合組成物の密度)/体積×100
なお、混合組成物の密度は、用いたポリオレフィン樹脂とフィラーの各々の密度と混合比より計算で求められる値を用いた。
(2) Porosity (%)
A sample of 10 cm × 10 cm square was cut out from the microporous membrane, its volume (cm 3 ) and mass (g) were determined, and calculated from these and the film density (g / cm 3 ) using the following formula.
Porosity (%) = (volume-mass / density of mixed composition) / volume × 100
In addition, the value calculated | required by calculation from the density and mixing ratio of each used polyolefin resin and a filler was used for the density of the mixed composition.

(3)透気度(秒)
JIS P−8117準拠のガーレー式透気度計(東洋精機製)にて測定した。比例計算により、80μm厚み当たりの値に換算した。
(3) Air permeability (second)
It measured with the Gurley type air permeability meter (made by Toyo Seiki) based on JIS P-8117. It converted into the value per 80 micrometers thickness by the proportional calculation.

(4)耐電圧(kV)
直径3cmのアルミニウム製電極で微多孔膜を挟み15gの荷重をかけ、これを菊水電子工業製の耐電圧測定機(TOS9201)に繋いで測定を実施した。測定条件は、交流電圧(60Hz)を1.0kV/secの速度でかけていき、短絡した電圧値を微多孔膜の耐電圧測定値とした。比例計算により、80μm厚み当たりの値に換算した。
なお、測定はTDに15点、かつMDに7点(合計105点)測定した値の最小値と最大値の値を用いて、「(最小値)〜(最大値)」の形で評価結果とした。
(4) Withstand voltage (kV)
A microporous membrane was sandwiched between aluminum electrodes having a diameter of 3 cm, a load of 15 g was applied, and this was connected to a withstand voltage measuring machine (TOS9201) manufactured by Kikusui Electronics Corporation to carry out the measurement. The measurement conditions were AC voltage (60 Hz) applied at a speed of 1.0 kV / sec, and the shorted voltage value was taken as the withstand voltage measurement value of the microporous membrane. It converted into the value per 80 micrometers thickness by the proportional calculation.
In addition, the measurement results were evaluated in the form of “(minimum value) to (maximum value)” using the minimum and maximum values of the values measured at 15 points on TD and 7 points on MD (total of 105 points). It was.

(5)粘度平均分子量(Mv)
デカヒドロナフタリンへ試料の劣化防止のため2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノールを0.1w%の濃度となるように溶解させ、これ(以下DHNと略す)を試料溶媒として用いる。
試料をDHNへ0.1w%の濃度となるように150℃で溶解させ試料溶液を作成する。作成した試料溶液を10ml採取し、キャノンフェンスケ粘度計(SO100)により135℃での標線間通過秒数(t)を計測する。また、DHNを150℃に加熱した後、10ml採取し、同様の方法により粘度計の標線間を通過する秒数(t)を計測する。得られた通過秒数t、tBを用いて次の換算式により極限粘度[η]を算出した。
[η]=((1.651t/tB−0.651)0.5−1)/0.0834
求められた[η]より、次式によりMvを算出した。
[η]=6.77×10−4Mv0.67
(5) Viscosity average molecular weight (Mv)
In order to prevent deterioration of the sample, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol is dissolved in decahydronaphthalene to a concentration of 0.1 w%, and this (hereinafter abbreviated as DHN) is used as the sample solvent. .
A sample solution is prepared by dissolving the sample in DHN at 150 ° C. to a concentration of 0.1 w%. 10 ml of the prepared sample solution is sampled, and the number of seconds passing through the marked line (t) at 135 ° C. is measured with a Canon Fenceke viscometer (SO100). Further, after heating the DHN to 0.99 ° C., and 10ml collected to measure the number of seconds passing between marked lines of the viscometer in the same manner (t B). The intrinsic viscosity [η] was calculated by the following conversion formula using the obtained passing seconds t and tB.
[Η] = ((1.651 t / t B −0.651) 0.5 −1) /0.0834
Mv was calculated from the obtained [η] by the following formula.
[Η] = 6.77 × 10 −4 Mv 0.67

(6)融点
島津製作所社製DSC60を使用し測定した。試料3mgを直径5mmのアルミ製オープンサンプルパンに敷き詰め、クランピングカバーを乗せサンプルシーラーでアルミパン内に固定した。窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minで30℃から200℃までを測定し、融解吸熱曲線を得た。得られた融解吸熱曲線のピークトップ温度を融点(℃)とした。
(6) Melting point It measured using DSC60 by Shimadzu Corporation. 3 mg of a sample was spread on an aluminum open sample pan having a diameter of 5 mm, and a clamping cover was placed thereon and fixed in the aluminum pan with a sample sealer. Under a nitrogen atmosphere, the temperature was increased from 30 ° C. to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min to obtain a melting endothermic curve. The peak top temperature of the obtained melting endotherm curve was defined as the melting point (° C.).

(7)突刺強度
カトーテック製のハンディー圧縮試験器KES−G5(商標)を用いて、開口部の直径11.3mmの試料ホルダーで微多孔膜を固定した。次に固定された微多孔膜の中央部を、針先端の曲率半径0.5mm、突刺速度2mm/secで、25℃雰囲気下にて突刺試験を行うことにより、最大突刺荷重として突刺強度(N)を得た。
(7) Puncture strength Using a handy compression tester KES-G5 (trademark) manufactured by Kato Tech, a microporous membrane was fixed with a sample holder having a diameter of 11.3 mm at the opening. Next, the puncture strength (N) is obtained as the maximum puncture load by conducting a puncture test on the fixed microporous membrane at a needle radius of curvature of 0.5 mm and a puncture speed of 2 mm / sec in a 25 ° C. atmosphere. )

(8)引張強度
JIS K7127に準拠し、島津製作所製の引張試験機、オートグラフAG−A型(商標)を用いて、長さ方向(MD)及び幅方向(TD)のサンプル(形状;幅10mm×長さ100mm)について測定した。また、サンプルはチャック間を50mmとした。引張強度(MPa)は、破断時の強度を、試験前のサンプル断面積で除することで求めた。なお、測定は、温度23±2℃、チャック圧0.30MPa、引張速度200mm/分で行った。
(8) Tensile strength In accordance with JIS K7127, using a tensile tester manufactured by Shimadzu Corporation, Autograph AG-A (trademark), samples in the length direction (MD) and the width direction (TD) (shape; width 10 mm × length 100 mm). In addition, the sample had a chuck spacing of 50 mm. The tensile strength (MPa) was obtained by dividing the strength at break by the sample cross-sectional area before the test. The measurement was performed at a temperature of 23 ± 2 ° C., a chuck pressure of 0.30 MPa, and a tensile speed of 200 mm / min.

(9)平均孔径
ASTM F−316−86に準拠し、ハーフドライ法により算出した。
(9) Average pore diameter Based on ASTM F-316-86, it calculated by the half dry method.

(10)最大孔径
ASTM E−128−61に準拠し、エタノール中でのバブルポイント(BP)により算出した。
(10) Maximum pore diameter Based on ASTM E-128-61, it was calculated by bubble point (BP) in ethanol.

[実施例1]
粘度平均分子量(Mv)25万の高密度ポリエチレン「SH800」(旭化成ケミカルズ(株)製、融点135.5℃)12.8質量部、Mv100万の超高分子量ポリエチレン「UH650」(旭化成ケミカルズ(株)製、融点136.6℃)19.2質量部、平均一次粒径が15nmであるシリカ「LP」((株)東ソー・シリカ製)20質量部、酸化防止剤0.3質量部、可塑剤としてフタル酸ジヘキシル(DOP)48質量部をヘンシェルミキサーで混合して造粒した。その後、T−ダイを装着した二軸押出機にて200℃で混練・押出し、厚さ100μmのシート状に成形した。該成形物から塩化メチレンにてDOPを抽出除去し微多孔膜とした。該微多孔膜を2枚重ねて130℃に加熱のもとMDに5倍、ロールにて延伸した後、最大温度140℃に加熱のもとTDに1.7倍、テンターにて延伸した。
得られた膜はMDの引張強度29MPa、TDの引張強度5MPa、平均孔径0.20μm、最大孔径0.27μmであった。製膜条件およびその他の膜特性を表1に示す。
[Example 1]
High-density polyethylene “SH800” with a viscosity average molecular weight (Mv) of 250,000 (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, melting point 135.5 ° C.) 12.8 parts by mass, ultra high molecular weight polyethylene “UH650” with an Mv of 1,000,000 (Asahi Kasei Chemicals Corporation) ), Melting point 136.6 ° C.) 19.2 parts by mass, silica “LP” having an average primary particle size of 15 nm (manufactured by Tosoh Silica) 20 parts by mass, antioxidant 0.3 parts by mass, plastic As an agent, 48 parts by mass of dihexyl phthalate (DOP) was mixed with a Henschel mixer and granulated. Then, it knead | mixed and extruded at 200 degreeC with the twin-screw extruder equipped with T-die, and shape | molded in the sheet form of thickness 100 micrometers. DOP was extracted and removed from the molded product with methylene chloride to form a microporous membrane. Two of the microporous membranes were stacked and heated to 130 ° C. and stretched by MD and 5 times in a roll, and then heated to a maximum temperature of 140 ° C. and 1.7 times in TD and stretched by a tenter.
The obtained membrane had an MD tensile strength of 29 MPa, a TD tensile strength of 5 MPa, an average pore diameter of 0.20 μm, and a maximum pore diameter of 0.27 μm. Table 1 shows the film forming conditions and other film characteristics.

[実施例2]
実施例1のポリオレフィンの原料組成をMv25万のSH800を21.3質量部、Mv100万のUH650を10.7質量部に変更し、表1に示す条件以外は実施例1と同様にして微多孔膜を得た。製膜条件および膜特性を表1に示す。
[Example 2]
The raw material composition of the polyolefin of Example 1 was changed to 21.3 parts by mass for SH800 with Mv250,000 and 20.7 parts by mass for UH650 with Mv1 million, and microporous as in Example 1 except for the conditions shown in Table 1. A membrane was obtained. The film forming conditions and film characteristics are shown in Table 1.

[実施例3]
実施例1のポリオレフィンの原料組成をMv25万のSH800を29.9質量部、Mv100万のUH650を2.1質量部に変更し、表1に示す条件以外は実施例1と同様にして微多孔膜を得た。製膜条件および膜特性を表1に示す。
[Example 3]
The raw material composition of the polyolefin of Example 1 was changed to 29.9 parts by mass for SH800 with Mv 250,000 and 2.1 parts by mass with UH 650 for Mv 1 million, and microporous as in Example 1 except for the conditions shown in Table 1. A membrane was obtained. The film forming conditions and film characteristics are shown in Table 1.

[実施例4]
実施例1のポリオレフィンの原料組成をMv25万のSH800を32質量部に変更し、表1に示す条件以外は実施例1と同様にして微多孔膜を得た。製膜条件および膜特性を表1に示す。
[Example 4]
The raw material composition of the polyolefin of Example 1 was changed to 32 parts by mass of SH800 having an Mv of 250,000, and a microporous membrane was obtained in the same manner as in Example 1 except for the conditions shown in Table 1. The film forming conditions and film characteristics are shown in Table 1.

[実施例5]
Mv25万のSH800を12.8質量部、Mv100万のUH650を19.2質量部、シリカLPを20質量部、酸化防止剤0.3質量部、DOP48質量部をヘンシェルミキサーで混合して造粒した。その後、T−ダイを装着した二軸押出機にて200℃で混練・押出し、厚さ100μmのシート状に成形した。該成形物から塩化メチレンにてDOPを抽出除去し微多孔膜とした。該微多孔膜を3枚重ねて130℃に加熱のもとMDに5倍、ロールにて延伸した後、最大温度140℃に加熱のもとTDに1.7倍、テンターにて延伸した。製膜条件および膜特性を表1に示す。
[Example 5]
Granulated by mixing 12.8 parts by weight of SH800 with Mv 250,000, 19.2 parts by weight of UH650 with Mv 1 million, 20 parts by weight of silica LP, 0.3 parts by weight of antioxidant, and 48 parts by weight of DOP with a Henschel mixer. did. Then, it knead | mixed and extruded at 200 degreeC with the twin-screw extruder equipped with T-die, and shape | molded in the sheet form of thickness 100 micrometers. DOP was extracted and removed from the molded product with methylene chloride to form a microporous membrane. The three microporous membranes were stacked and heated to 130 ° C. and stretched 5 times in MD and with a roll, and then heated to a maximum temperature of 140 ° C. and 1.7 times in TD and stretched with a tenter. The film forming conditions and film characteristics are shown in Table 1.

[比較例1]
Mv25万のSH800を12.8質量部、Mv100万のUH650を19.2質量部、シリカLPを20質量部、酸化防止剤0.3質量部、DOP48質量部をヘンシェルミキサーで混合して造粒した。その後、T−ダイを装着した二軸押出機にて200℃で混練・押出し、厚さ100μmのシート状に成形した。該成形物から塩化メチレンにてDOPを抽出除去し微多孔膜とした。該微多孔膜1枚を130℃に加熱のもとMDに5倍、ロールにて延伸した。製膜条件および膜特性を表1に示す。
[Comparative Example 1]
Granulated by mixing 12.8 parts by weight of SH800 with Mv 250,000, 19.2 parts by weight of UH650 with Mv 1 million, 20 parts by weight of silica LP, 0.3 parts by weight of antioxidant, and 48 parts by weight of DOP with a Henschel mixer. did. Then, it knead | mixed and extruded at 200 degreeC with the twin-screw extruder equipped with T-die, and shape | molded in the sheet form of thickness 100 micrometers. DOP was extracted and removed from the molded product with methylene chloride to form a microporous membrane. One microporous film was heated to 130 ° C. and stretched by a roll 5 times to MD. The film forming conditions and film characteristics are shown in Table 1.

[比較例2]
Mv25万のSH800を12.8質量部、Mv100万のUH650を19.2質量部、シリカLPを20質量部、酸化防止剤0.3質量部、DOP48質量部をヘンシェルミキサーで混合して造粒した。その後、T−ダイを装着した二軸押出機にて200℃で混練・押出し、厚さ100μmのシート状に成形した。該成形物から塩化メチレンにてDOPを抽出除去し微多孔膜とした。該微多孔膜1枚を130℃に加熱のもとMDに5倍、ロールにて延伸した後、最大温度140℃に加熱のもとTDに1.7倍、テンターにて延伸を試みたが、途中で膜が破断したため延伸物は得られなかった。
[Comparative Example 2]
Granulated by mixing 12.8 parts by weight of SH800 with Mv 250,000, 19.2 parts by weight of UH650 with Mv 1 million, 20 parts by weight of silica LP, 0.3 parts by weight of antioxidant, and 48 parts by weight of DOP with a Henschel mixer. did. Then, it knead | mixed and extruded at 200 degreeC with the twin-screw extruder equipped with T-die, and shape | molded in the sheet form of thickness 100 micrometers. DOP was extracted and removed from the molded product with methylene chloride to form a microporous membrane. One microporous membrane was heated to 130 ° C and stretched 5 times to MD, and then rolled to a maximum temperature of 140 ° C and 1.7 times to TD. The stretched product was not obtained because the film broke in the middle.

[比較例3]
Mv25万のSH800を12.8質量部、Mv100万のUH650を19.2質量部、シリカLPを20質量部、酸化防止剤0.3質量部、DOP48質量部をヘンシェルミキサーで混合して造粒した。その後、T−ダイを装着した二軸押出機にて200℃で混練・押出し、厚さ100μmのシート状に成形した。該成形物から塩化メチレンにてDOPを抽出除去し微多孔膜とした。該微多孔膜を2枚重ね130℃に加熱のもとMDに8.5倍ロールにて延伸した。製膜条件および膜特性を表1に示す。
[Comparative Example 3]
Granulated by mixing 12.8 parts by weight of SH800 with Mv 250,000, 19.2 parts by weight of UH650 with Mv 1 million, 20 parts by weight of silica LP, 0.3 parts by weight of antioxidant, and 48 parts by weight of DOP with a Henschel mixer. did. Then, it knead | mixed and extruded at 200 degreeC with the twin-screw extruder equipped with T-die, and shape | molded in the sheet form of thickness 100 micrometers. DOP was extracted and removed from the molded product with methylene chloride to form a microporous membrane. Two of the microporous membranes were stacked and heated to 130 ° C. and stretched to MD by an 8.5 times roll. The film forming conditions and film characteristics are shown in Table 1.

[比較例4]
Mv25万のSH800を12.8質量部、Mv100万のUH650を19.2質量部、シリカLPを20質量部、酸化防止剤0.3質量部、DOP48質量部をヘンシェルミキサーで混合して造粒した。その後、T−ダイを装着した二軸押出機にて200℃で混練・押出し、厚さ250μmのシート状に成形した。該成形物から塩化メチレンにてDOPを抽出除去し、水酸化ナトリウム水溶液でシリカを抽出除去し微多孔膜とした。該微多孔膜2枚を126℃に加熱のもとMDに6倍、ロールにて延伸した。製膜条件および、膜特性を表1に示す。
[Comparative Example 4]
Granulated by mixing 12.8 parts by weight of SH800 with Mv 250,000, 19.2 parts by weight of UH650 with Mv 1 million, 20 parts by weight of silica LP, 0.3 parts by weight of antioxidant, and 48 parts by weight of DOP with a Henschel mixer. did. Then, it knead | mixed and extruded at 200 degreeC with the twin-screw extruder equipped with T-die, and shape | molded in the sheet form of thickness 250 micrometers. DOP was extracted and removed from the molded product with methylene chloride, and silica was extracted and removed with an aqueous sodium hydroxide solution to form a microporous membrane. The two microporous membranes were heated to 126 ° C. and stretched 6 times to MD with a roll. The film forming conditions and film characteristics are shown in Table 1.

[比較例5]
Mv25万のSH800を12.8質量部、Mv100万のUH650を19.2質量部、シリカLPを20質量部、酸化防止剤0.3質量部、DOP48質量部をヘンシェルミキサーで混合して造粒した。その後、T−ダイを装着した二軸押出機にて200℃で混練・押出し、厚さ400μmのシート状に成形した。該成形物から塩化メチレンにてDOPを抽出除去し、水酸化ナトリウム水溶液でシリカを抽出除去し微多孔膜とした。該微多孔膜2枚を126℃に加熱のもとMDに6倍、ロールにて延伸した後、最大温度138℃に加熱のもとTDに2倍、テンターにて延伸した。製膜条件および、膜特性を表1に示す。
[Comparative Example 5]
Granulated by mixing 12.8 parts by weight of SH800 with Mv 250,000, 19.2 parts by weight of UH650 with Mv 1 million, 20 parts by weight of silica LP, 0.3 parts by weight of antioxidant, and 48 parts by weight of DOP with a Henschel mixer. did. Then, it knead | mixed and extruded at 200 degreeC with the twin-screw extruder equipped with T-die, and shape | molded in the sheet form of thickness 400 micrometers. DOP was extracted and removed from the molded product with methylene chloride, and silica was extracted and removed with an aqueous sodium hydroxide solution to form a microporous membrane. The two microporous membranes were heated to 126 ° C. and stretched 6 times in MD to a roll, and then heated to a maximum temperature of 138 ° C. and stretched 2 times to TD in a tenter. The film forming conditions and film characteristics are shown in Table 1.

Figure 0005545928
Figure 0005545928

表1の結果から、実施例のポリオレフィン微多孔膜は、比較例のポリオレフィン微多孔膜に比べ、低透気度と高耐電圧性能とを両立することが分かった。また、実施例のポリオレフィン微多孔膜は、良好な延伸性をも有していた。実施例のポリオレフィン微多孔膜は一体化しており、剥れることなく400mの捲回体を得ることができた。   From the results in Table 1, it was found that the polyolefin microporous membranes of the Examples achieved both low air permeability and high withstand voltage performance as compared with the polyolefin microporous membranes of the comparative examples. Moreover, the polyolefin microporous film of the Examples also had good stretchability. The polyolefin microporous membrane of the example was integrated, and a 400 m wound body could be obtained without peeling.

本発明によれば、低透気度と高耐電圧性能とを両立し得るポリオレフィン微多孔膜の製造方法が提供される。得られるポリオレフィン微多孔膜は、特に、リチウムイオン電池用セパレータとして有用である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the polyolefin microporous film which can make low air permeability and high withstand voltage performance compatible is provided. The resulting polyolefin microporous membrane is particularly useful as a lithium ion battery separator.

Claims (6)

下記(A),(B)の各工程、
(A)ポリオレフィン樹脂と、フィラーと、可塑剤とを含む原料組成物を混練してシートを形成するシート形成工程、
(B)(A)工程後、前記シートから前記可塑剤を抽出してフィラー含有微多孔シートを形成し、当該フィラー含有微多孔シートを2枚以上重ねてTDに延伸する延伸工程、
を含むポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
The following steps (A) and (B)
(A) a sheet forming step of kneading a raw material composition containing a polyolefin resin, a filler, and a plasticizer to form a sheet;
(B) After the step (A), the plasticizer is extracted from the sheet to form a filler-containing microporous sheet, and two or more filler-containing microporous sheets are stacked and stretched to TD.
A method for producing a polyolefin microporous membrane comprising:
前記延伸工程が、前記フィラー含有微多孔シートをMD,TDの両方向にそれぞれ1回以上延伸する工程である請求項1記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the stretching step is a step of stretching the filler-containing microporous sheet at least once in both directions of MD and TD. 前記延伸工程が、MD延伸後にTD延伸を行う工程である請求項2記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 2, wherein the stretching step is a step of performing TD stretching after MD stretching. 前記延伸工程が、MD延伸倍率≧TD延伸倍率を満たす工程である請求項2又は3記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 2, wherein the stretching step is a step satisfying MD stretching ratio ≧ TD stretching ratio. 前記ポリオレフィン樹脂の粘度平均分子量が30万以上1000万以下である請求項1〜4のいずれか1項記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyolefin resin has a viscosity average molecular weight of 300,000 to 10,000,000. 前記フィラーがシリカ粉体である請求項1〜5のいずれか1項記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the filler is silica powder.
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JP2001260217A (en) * 2000-03-22 2001-09-25 Nitto Denko Corp Producing method for porous film
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