JP5604898B2 - 多孔性ポリプロピレンフィルムロール - Google Patents
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Description
樹脂またはフィルム5mgを試料としてアルミニウム製のパンに採取し、示差走査熱量計(セイコー電子工業製RDC220)を用いて測定した。まず、窒素雰囲気下で室温から240℃まで10℃/分で昇温(ファーストラン)し、10分間保持した後、20℃まで10℃/分で冷却する。5分保持後、再度10℃/分で昇温(セカンドラン)した際に観測される融解ピークにについて、145〜157℃の温度領域にピークが存在する融解をβ晶の融解ピーク、158℃以上にピークが観察される融解をα晶の融解ピークとして、高温側の平坦部を基準に引いたベースラインとピークに囲まれる領域の面積から、それぞれの融解熱量を求め、α晶の融解熱量をΔHα、β晶の融解熱量をΔHβとしたとき、以下の式で計算される値をβ晶形成能とする。なお、融解熱量の校正はインジウムを用いて行った。
なお、ファーストランで観察される融解ピークから同様にβ晶の存在比率を算出することで、その試料の状態でのβ晶分率を算出することができる。
フィルムロールの幅方向の中央位置を、長手方向に任意の場所から50mm間隔で61点(スタートを0mmとすると、トータル長さ3,000mm)について、JIS P 8117(1998)のB形ガーレー試験器を用いて、23℃、相対湿度65%にて、100mlの空気の透過時間の測定を行った。全測定値の相加平均を全平均透気抵抗(Gave)とした。
フィルムロールの幅方向の中央位置を、長手方向に任意の場所から50mm間隔(各サンプルの中央間の間隔が50mm)で30mm(長手方向)×40mm(幅方向)の大きさの矩形にフィルムを61個切取りサンプルとした。電子比重計(ミラージュ貿易(株)製SD−120L)を用いて、室温23℃、相対湿度65%の雰囲気にて比重(ρ)の測定を行った。
各サンプル(61個)について、空孔率を算出し、その相加平均値を全平均空孔率(εave)とした。また、最も高い空孔率を最高空孔率(εmax)、最も低い空孔率を最低空孔率(εmin)とし、空孔率の均一性を〔(εmax−εmin)/εave〕で算出した。
以下の通りリチウムイオン電池を作成し、評価に供した。
LiCoO2(セイミケミカル製C−012):89.5質量部
アセチレンブラック(電気化学工業製75%プレス品):4.5質量部
ポリフッ化ビニリデン(呉羽化学工業製):6質量部
N−メチル−2−ピロリドン:40質量部
上記物質を混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーを集電体であるアルミニウム箔上に塗着、乾燥後、打抜き加工を行った。
メソカーボンマイクロビーズ(MCMB:大阪ガスケミカル製25−28):93質量部
アセチレンブラック:2質量部
ポリフッ化ビニリデン:5質量部
N−メチル−2−ピロリドン:50質量部
上記物質を混合し、スラリーを作成した。得られたスラリーを集電体である銅箔上に塗着、乾燥後、打抜き加工を行った。
プロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとの等容量混合溶媒中、LiPF6 を1モル/Lの割合で溶解した電解液を作製した。この電解液中にニッケル製正・負極および該正・負極間に多孔性ポリオレフィンフィルムを配置し、LCRメーターを用いて、複素インピーダンス法にてコール・コールプロットを測定し、20,000Hzでのインピーダンスの実部を求めイオン電導性の指標とした。測定は、アルゴン雰囲気のグローブボックス中、25℃において行った。サンプルは、フィルムロールの長手方向に任意の場所から250mm間隔で13点(スタートを0mmとすると、トータル長さ3,000mm)を採取して行い、測定値の相加平均を以下の基準で評価を行った。
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、住友化学(株)製ホモポリプロピレンFLX80E4(MFR:7g/10分、以下、PP−1と表記)を97質量部、超低密度ポリエチレン樹脂であるダウ・ケミカル製 Engage8411(メルトインデックス:18g/10分、以下、単にPE−1と表記)を3質量部に加えて、β晶核剤であるN,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド(新日本理化(株)製、Nu−100、以下、単にβ晶核剤と表記)を0.3質量部、さらに酸化防止剤であるチバ・スペシャリティ・ケミカルズ製IRGANOX1010、IRGAFOS168を各々0.2、0.3質量部(以下、単に酸防剤と表記し、特に記載のない限り2:3の質量比で使用)を、この比率で混合されるように計量ホッパーから二軸押出機に原料供給し、290℃で溶融混練を行い、20μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、150℃で幅方向に6.5倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで1,800%/分一定で延伸した。そして、幅方向に10%のリラックスを掛けながら158℃で6秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径172.4mmの紙管に張力25N/mで500m巻取って、厚み25μmの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、住友化学(株)製ホモポリプロピレン WF836DG3(MFR:7g/10分、以下、PP−2と表記)を96質量部、PE−1を4質量部混合したところに、β晶核剤を0.28質量部、酸化防止剤を0.5質量部、を添加して2軸押出機に供給し、300℃で溶融混練を行い、20μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、PP−1を97質量部に、超低密度ポリエチレン樹脂であるダウ・ケミカル製 Engage8452(メルトインデックス:3g/10分、以下、PE−2と表記)を3質量部、さらにβ晶核剤を0.25質量部、酸化防止剤を0.5質量部、を添加して2軸押出機に供給し、300℃で溶融混練を行い、20μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、PP−1を96質量部、PE−1を4質量部に加えて、β晶核剤を0.3質量部、酸化防止剤を0.4質量部添加して二軸押出機に供給し、300℃で溶融混練を行い、20μmカットの焼結フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
実施例1と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
次にテンター式延伸機に端部をクリップで把持させて導入し、150℃で幅方向に6.5倍延伸した。その際、延伸速度は延伸開始から終了まで1,800%/分一定で延伸した。そして、幅方向に10%のリラックスを掛けながら158℃で6秒間の熱処理を行い、その後、フィルムの両端部を片刃を用いてトリミングカットしてフィルムの中央部分のみを製品として、外径172.4mmの紙管に張力20N/mで500m巻取って、厚み25μmの多孔性ポリプロピレンフィルムロールを得た。
実施例1と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
実施例2と同様のチップ原料を用いて、以下の通りポリプロピレンフィルムを作成した。
メルトフローレート0.5g/10分のポリプロピレン樹脂20質量部とメルトフローレート4.2g/10分、エチレン共重合量7.8質量%のポリプロピレン−エチレンブロック共重合体80質量部に、β晶核剤0.2質量部、酸防剤0.5質量部を混合して一軸押出機を用いて250℃で溶融混合した後、30μmカットの焼結フィルターを通し、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした(混合後の原料のメルトフローレート2.7g/10分、エチレン共重合量6.2質量%であった)。
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、PP−1を97質量部、PE−1を3質量部に加えて、β晶核剤を0.3質量部、さらに酸化防止剤を0.5質量部添加して二軸押出機に供給し、305℃で溶融混練を行い、20μmカットの金網フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
ポリプロピレンフィルムの原料樹脂として、PP−1を100質量部に、β晶核剤を0.3質量部、酸化防止剤を0.5質量部添加して二軸押出機に供給し、305℃で溶融混練を行い、20μmカットの金網フィルターを通した後、ストランド状にダイから吐出して、25℃の水槽にて冷却固化し、チップ状にカットしてチップ原料とした。
Claims (5)
- 多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に50mm間隔で61点の透気抵抗を測定したときの、最高透気抵抗をGmax(秒)、最低透気抵抗をGmin(秒)、全平均透気抵抗をGave(秒)としたとき、Gmax−Gminの値が0〜20秒であり、かつGaveが50〜500秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
- 多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に50mm間隔で61点の空孔率を測定したときの、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、(εmax−εmin)/εaveの値が0〜0.08である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
- 多孔性ポリプロピレンフィルムをコア上に巻回した多孔性ポリプロピレンフィルムロールであって、多孔性ポリプロピレンフィルムロール中の長手方向に任意の場所において、長手方向に50mm間隔で61点の透気抵抗および空孔率を測定したときの、最高透気抵抗をGmax(秒)、最低透気抵抗をGmin(秒)、全平均透気抵抗をGave(秒)、最高空孔率をεmax、最低空孔率をεmin、全平均空孔率をεaveとしたとき、Gmax−Gminの値が0〜20秒であり、(εmax−εmin)/εaveの値が0〜0.08であり、かつGaveが50〜500秒である多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
- 多孔性ポリプロピレンフィルムに含まれるポリプロピレン樹脂のβ晶形成能が40〜90%である、請求項1〜3のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
- 全平均空孔率εaveが60〜80%である、請求項1〜4のいずれかに記載の多孔性ポリプロピレンフィルムロール。
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