JP6208187B2 - Polyolefin microporous membrane, power storage device separator, and power storage device - Google Patents

Polyolefin microporous membrane, power storage device separator, and power storage device Download PDF

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Description

本発明は、ポリオレフィン微多孔膜、蓄電デバイス用セパレータ、及び蓄電デバイスに関する。   The present invention relates to a polyolefin microporous membrane, a separator for an electricity storage device, and an electricity storage device.

ポリオレフィン微多孔膜(以下、単に「PO微多孔膜」と略記することがある。)は、種々の物質の分離、選択透過分離膜、隔離材等として広く用いられている。その用途としては、例えば、精密ろ過膜;リチウムイオン電池、燃料電池等の電池のセパレータ;コンデンサー用セパレータ;機能材を孔の中に充填させ新たな機能を出現させるための機能膜の母材等が挙げられる。中でも、ノート型パーソナルコンピュータ(PC)、携帯電話、タブレットPC、デジタルカメラ等に広く使用されているリチウムイオン電池用のセパレータとして、PO微多孔膜が好適に使用されている。   BACKGROUND ART A polyolefin microporous membrane (hereinafter sometimes simply referred to as “PO microporous membrane”) is widely used as a separator for various substances, a permselective separation membrane, a separator, and the like. Applications include, for example, microfiltration membranes; separators for batteries such as lithium ion batteries and fuel cells; separators for capacitors; base materials for functional membranes for filling functional materials into holes and causing new functions to appear. Is mentioned. Among these, a PO microporous film is suitably used as a separator for lithium ion batteries widely used in notebook personal computers (PCs), mobile phones, tablet PCs, digital cameras, and the like.

近年、リチウムイオン電池等の蓄電デバイスは高容量化が進んでおり、セル一つ当たりのエネルギー密度が大きくなってきたため、安全性の担保が重要となってきている。
電池の安全性については、衝突や圧壊した際に発火および爆発しないことが重要な要素の一つである。
In recent years, power storage devices such as lithium ion batteries have been increasing in capacity and the energy density per cell has increased, so ensuring safety has become important.
Regarding the safety of batteries, one of the important factors is that they will not ignite or explode in the event of a collision or collapse.

衝突や圧壊が起こった際の発火及び爆発はセパレータが破膜することによる内部短絡に起因している。そのため、セパレ−タの破膜強度を高めることで衝撃等による内短を防ぐことが求められている。   Ignition and explosion in the event of a collision or crushing is due to an internal short circuit due to the film breaking of the separator. Therefore, it is required to prevent internal shortages due to impact or the like by increasing the film breaking strength of the separator.

また、PO微多孔膜からなるセパレータはリチウムイオン二次電池が発熱した際、セパレータの溶融と収縮により閉孔し、シャットダウンする事で電極間を絶縁することができ、発火、爆発等のリスクを下げることができる。   In addition, when a lithium ion secondary battery generates heat, a separator made of a PO microporous membrane is closed by melting and shrinking of the separator, and can be insulated from each other by shutting down, reducing the risk of ignition, explosion, etc. Can be lowered.

一方でセパレータの収縮が大きすぎると膜端部の電極が露出してしまい、短絡が起こり、さらなる発熱が起きる可能性がある。そのためシャットダウン温度がおこるポリオレフィン樹脂の融点近傍まではセパレータの収縮が起こらないことが好ましい。   On the other hand, if the shrinkage of the separator is too large, the electrode at the end of the film is exposed, a short circuit occurs, and further heat generation may occur. Therefore, it is preferable that the separator does not shrink until the melting point of the polyolefin resin where the shutdown temperature occurs.

一方、近年、車載向けチウムイオン電池の開発が盛んに行われ、エンジンルーム内や気温の高い地域での使用等、高温環境下で性能維持が求められてきている。   On the other hand, in recent years, thorium ion batteries for in-vehicle use have been actively developed, and there is a demand for maintaining performance in a high temperature environment such as use in an engine room or in a high temperature area.

そのため100℃程度の高温下において膜の収縮が起きてしまうと、内部抵抗が上昇し電池容量が低下してしまう。   Therefore, if the film shrinks at a high temperature of about 100 ° C., the internal resistance increases and the battery capacity decreases.

これらの事から、セパレータはセルの発熱が起きた際、シャットダウン温度までは収縮がおこらず、シャットダウンが起きる際には速やかに収縮する事が求められる。さらに、衝突などの衝撃が加わった際に内部短絡が起きないために高い機械的強度が求められている。   For these reasons, it is required that the separator does not shrink up to the shutdown temperature when the cell generates heat, but quickly shrinks when the shutdown occurs. Furthermore, high mechanical strength is required because an internal short circuit does not occur when an impact such as a collision is applied.

さらに、セルの高容量化により単位体積内に捲回されている電極とセパレータの量を増加させるため、電極とセパレータの捲回張力を強める傾向にある。その結果、セパレータと電極を捲回する捲回ピンが抜けにくくなるという問題がある。このことから、捲回時のピン抜け性が良好なセパレータが求められてきている。   Further, since the amount of the electrode and separator wound in a unit volume is increased by increasing the capacity of the cell, the winding tension of the electrode and separator tends to be increased. As a result, there is a problem that the winding pin for winding the separator and the electrode is difficult to come off. For this reason, there has been a demand for separators that have good pin pull-out properties during winding.

この点、特許文献1、2には、隔離膜厚で標準化した外部応力2mN/μmを加え、低応力モードで行った、TMA(熱機械分析:Thermomechanical Analysis)測定の横方向最大収縮率が0%以下であり、120℃で1時間放置時、縦方向、横方向に収縮率が10%以下であり、かつ高い穿孔強度を有し、破膜性、耐熱安定性に優れるPO微多孔膜が開示されている。このようなPO微多孔膜は電池が高温になった際に電極が露出せず、内部短絡を防ぎ、発火爆発のリスクを低減できるとしている。   In this respect, Patent Documents 1 and 2 show that the external maximum stress 2 mN / μm standardized by the isolation film thickness is added, and the maximum transverse shrinkage of the TMA (Thermal Mechanical Analysis) measurement performed in the low stress mode is 0. When the microporous membrane is left at 120 ° C. for 1 hour, a PO microporous membrane having a shrinkage rate of 10% or less in the vertical and horizontal directions, high perforation strength, excellent film breaking property and heat stability It is disclosed. Such a PO microporous membrane does not expose the electrodes when the battery becomes hot, prevents internal short circuit and reduces the risk of ignition and explosion.

特許第5127671号Patent No. 5127671 特許第5592745号Japanese Patent No. 5592745

しかしながら、このようなPO微多孔膜はシャットダウンが始まる温度に達しても収縮がおこらず、瞬間的なシャットダウンによる電極間の絶縁が起きないという点が問題である。   However, such a PO microporous membrane does not shrink even when it reaches a temperature at which shutdown begins, and there is a problem in that insulation between electrodes due to instantaneous shutdown does not occur.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、リチウムイオン二次電池およびその他の電気化学デバイス用セパレータとしたときに高温下での性能に優れ、且つ、高い耐熱安全性を付与できる、ポリオレフィン微多孔膜、該ポリオレフィン微多孔膜からなる蓄電デバイス用セパレータ、及び該蓄電デバイス用セパレータを用いた蓄電デバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is excellent in performance at high temperatures when used as a lithium ion secondary battery and other separator for electrochemical devices, and can impart high heat safety. Another object of the present invention is to provide a polyolefin microporous membrane, a power storage device separator comprising the polyolefin microporous membrane, and a power storage device using the power storage device separator.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、膜幅方向の熱機械分析測定において所定の特徴を有する熱機械分析一次微分曲線を有することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明をするに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by having a thermomechanical analysis primary differential curve having a predetermined characteristic in thermomechanical analysis measurement in the film width direction. It came to make this invention.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔1〕
ポリオレフィン微多孔膜の膜幅方向の熱機械分析測定より得られる、熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)未満の領域における微分値の最大値が、0.1以下であり、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)以上、前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tm未満の領域における微分値の最大値が、0.15以上である、
ポリオレフィン微多孔膜。
〔2〕
ポリオレフィン微多孔膜の膜幅方向の熱機械分析測定より得られる、熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)未満の領域における微分値の最大値が、0.1以下であり、
長手方向引張強度と膜幅方向引張強度が、ともに1500kg/cm 2 以上である、
ポリオレフィン微多孔膜。
〔3〕
前記熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)未満の前記領域における微分値の最大値が、0.05以下である、
〔1〕または〔2〕に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔4〕
前記熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)以上、前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tm未満の領域における微分値の最大値が0.2以上である、
〔1〕〜〔3〕いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔5〕
前記熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tm以上、前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより5℃高い温度(Tm+5℃)未満の領域における熱機械分析微分値の最小値が、0.2以上である、
〔1〕〜〔4〕いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔6〕
膜幅方向の動摩擦係数が、0.4以下である、
〔1〕〜〔5〕いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔7〕
膜厚12μm換算透気度が、150秒/100cc以下である、
〔1〕〜〔6〕いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔8〕
膜厚が、5μm以上20μm以下である、
の〔1〕〜〔7〕いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔9〕
〔1〕〜〔8〕に記載のポリオレフィン微多孔膜からなる、蓄電デバイス用セパレータ。
〔10〕
〔9〕に記載の蓄電デバイス用セパレータを備える、蓄電デバイス。
That is, the present invention is as follows.
[1]
In the thermomechanical analysis first derivative curve obtained by thermomechanical analysis measurement in the membrane width direction of the polyolefin microporous membrane,
The maximum value of the differential value in the region of less than the polyolefin microporous membrane 10 ° C. lower than the melting point Tm of (Tm-10 ° C.) is state, and are 0.1 or less,
The polyolefin microporous membrane 10 ° C. lower than the melting point Tm of (Tm-10 ° C.) or higher, the maximum value of a differential value in the region lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane, Ru der 0.15 or more,
Polyolefin microporous membrane.
[2]
In the thermomechanical analysis first derivative curve obtained by thermomechanical analysis measurement in the membrane width direction of the polyolefin microporous membrane,
The maximum value of the differential value in the region below the temperature (Tm−10 ° C.) 10 ° C. lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane is 0.1 or less,
Both the longitudinal tensile strength and the membrane width direction tensile strength are 1500 kg / cm 2 or more.
Polyolefin microporous membrane.
[3]
In the thermomechanical analysis first derivative curve,
The maximum value of the differential value in the region below 10 ° C. lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane (Tm−10 ° C.) is 0.05 or less.
The polyolefin microporous membrane according to [1] or [2].
[4]
In the thermomechanical analysis first derivative curve,
The maximum value of the differential value in the region below the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane is 0.2 or more, at a temperature lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane by 10 ° C (Tm-10 ° C) or higher.
[1] to [3] The polyolefin microporous membrane according to any one of [1] to [3].
[5]
In the thermomechanical analysis first derivative curve,
The minimum value of the thermomechanical analysis differential value in the region below the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane and less than the temperature (Tm + 5 ° C) 5 ° C higher than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane is 0.2 or more.
[1] to [4] The polyolefin microporous membrane according to any one of [1] to [4].
[6]
The dynamic friction coefficient in the film width direction is 0.4 or less,
[1] to [5] The polyolefin microporous membrane according to any one of [1] to [5].
[7]
The film thickness 12 μm equivalent air permeability is 150 seconds / 100 cc or less,
[1] to [6] The polyolefin microporous membrane according to any one of [1] to [6] .
[8]
The film thickness is 5 μm or more and 20 μm or less,
[1] to [7] The polyolefin microporous membrane according to any one of [1] to [7] .
[9]
[1] A separator for an electricity storage device, comprising the polyolefin microporous membrane according to [8] .
[10]
[9] An electricity storage device comprising the electricity storage device separator according to [9] .

本発明によれば、リチウムイオン二次電池およびその他の電気化学デバイス用セパレータとしたときに高温下での性能に優れ、且つ、高い耐熱安全性を付与できる、PO微多孔膜を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a PO microporous membrane that is excellent in performance at high temperatures and can provide high heat safety when used as a separator for lithium ion secondary batteries and other electrochemical devices. it can.

実施例2における熱機械分析一次微分曲線を示す。The thermomechanical analysis primary differential curve in Example 2 is shown.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と略記することがある。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   Hereinafter, although the form for implementing this invention (henceforth abbreviated as "this embodiment") is demonstrated in detail, this invention is not limited to this and does not deviate from the summary. Various modifications are possible within the range.

〔ポリオレフィン微多孔膜〕
本実施形態のPO微多孔膜は、PO微多孔膜の膜幅方向(TD)のTMA測定により得られる熱機械分析一次微分曲線において、ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)未満の領域(以下、「領域I」ともいう)における微分値の最大値が、0.1以下である。ここで、「熱機械分析一次微分曲線」とは、縮応力と温度からなる熱機械分析曲線(以下、「TMA曲線」ともいう)の一次微分した曲線である。
[Polyolefin microporous membrane]
The PO microporous membrane of the present embodiment is a temperature (Tm−) lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane in the first-order differential curve of thermomechanical analysis obtained by TMA measurement in the membrane width direction (TD) of the PO microporous membrane. The maximum value of the differential value in the region below 10 ° C. (hereinafter also referred to as “region I”) is 0.1 or less. Here, the “thermomechanical analysis primary differential curve” is a curve obtained by linearly differentiating a thermomechanical analysis curve (hereinafter also referred to as “TMA curve”) composed of compressive stress and temperature.

(領域Iにおける微分値の最大値)
領域Iにおける微分値の最大値は、0.1以下であり、好ましくは0.075以下であり、より好ましくは0.05以下ある。また、領域Iにおける微分値の最大値の下限は、特に限定されないが、0以上である。
(Maximum differential value in region I)
The maximum value of the differential value in the region I is 0.1 or less, preferably 0.075 or less, and more preferably 0.05 or less. Further, the lower limit of the maximum differential value in the region I is not particularly limited, but is 0 or more.

TMA測定においては、サンプルの長手方向がTDに平行となるように15mm×3mmに切り出したサンプルを用いる。「TD」とは、押出工程における長手方向(原料樹脂吐出方向及び機械方向)をMD(以下、「MD」と略記)とした時にMDに直行する方向のことを指す(以下、「TD」と略記)。このサンプル(PO微多孔膜)を長手方向に10mm幅でチャックに固定し、初期荷重を0.0049N(0.5gf)とし、定長モードにて、30℃から10℃/minの速度で250℃まで昇温する。この時、チャッキングした試験片は定変位の状態で把持し、1秒の間隔で各温度における応力の測定を行う。得られたデータより温度と収縮応力の関係示すTMA曲線を描き、さらに、応力値を温度で微分することによりTMA一次微分曲線を得る。TMA一次微分曲線は温度上昇における膜の収縮状態を示しており、TMA曲線の一次微分値が大きいことは、その温度における収縮力が増加の傾向にあることを示している。   In TMA measurement, a sample cut into 15 mm × 3 mm so that the longitudinal direction of the sample is parallel to TD is used. “TD” refers to a direction perpendicular to MD when the longitudinal direction (raw material resin discharge direction and machine direction) in the extrusion process is MD (hereinafter abbreviated as “MD”) (hereinafter referred to as “TD”). Abbreviation). This sample (PO microporous membrane) is fixed to the chuck with a width of 10 mm in the longitudinal direction, the initial load is 0.0049 N (0.5 gf), and the constant length mode is 250 at a rate of 30 ° C. to 10 ° C./min. The temperature is raised to ° C. At this time, the chucked test piece is held in a constant displacement state, and the stress at each temperature is measured at intervals of 1 second. A TMA curve showing the relationship between temperature and shrinkage stress is drawn from the obtained data, and a TMA primary differential curve is obtained by differentiating the stress value with temperature. The TMA first derivative curve shows the contraction state of the film as the temperature rises. A large first derivative value of the TMA curve indicates that the shrinkage force at that temperature tends to increase.

領域Iにおける微分値の最大値が上記の範囲であることにより、PO微多孔膜が高温下に曝された場合であっても、シャットダウン温度に達するまで収縮力が増加していないことを示す。すなわち、シャットダウン温度前において収縮により電極が露出することによる内部短絡が起こりにくいことを示す。そのため、領域Iにおける微分値の最大値が上記範囲であることにより、熱暴走時や高温下に曝された場合においても発火や爆発の危険性が低く、高い安全性を担保することができる。当該効果は、オーブン試験等の耐熱安全性試験において確認することができる。さらに、領域Iにおける微分値の最大値が上記範囲であることにより、シャットダウン温度に達するまで収縮力の増加が起きず収縮による閉孔がおこらないため、イオン伝導経路の減少が起こらず、セル抵抗の上昇が抑えられる。そのため、高温下における電池性能、特にサイクル特性を良好に保つことができる。PO微多孔膜の融点TmとはDSC測定(示差走査熱量測定、Differential Scanning Calorimetric)における2回目の昇温の最大ピーク値が示す温度を指す。   The maximum value of the differential value in the region I is in the above range, which indicates that the contraction force does not increase until the shutdown temperature is reached even when the PO microporous membrane is exposed to a high temperature. That is, it indicates that an internal short circuit is not likely to occur due to the electrode being exposed by contraction before the shutdown temperature. Therefore, when the maximum value of the differential value in the region I is within the above range, the risk of ignition or explosion is low even during thermal runaway or when exposed to high temperatures, and high safety can be ensured. The effect can be confirmed in a heat safety test such as an oven test. Furthermore, since the maximum value of the differential value in the region I is in the above range, the contraction force does not increase until the shutdown temperature is reached, and the closed hole due to the contraction does not occur. Rise is suppressed. Therefore, the battery performance under high temperature, particularly the cycle characteristics can be kept good. The melting point Tm of the PO microporous membrane refers to the temperature indicated by the maximum peak value of the second temperature increase in DSC measurement (Differential Scanning Calorimetric).

領域Iにおける微分値の最大値は、一次延伸倍率、一次延伸温度を調整することにより高く制御することができ、熱処理緩和倍率と固定温度を調整することと抽出工程前後の最大歪速度比率を調整することにより低く制御することができる。   The maximum value of the differential value in region I can be controlled high by adjusting the primary stretching ratio and primary stretching temperature, adjusting the heat treatment relaxation ratio and the fixed temperature, and adjusting the maximum strain rate ratio before and after the extraction process. By doing so, it can be controlled low.

(領域IIにおける微分値の最大値)
また、PO微多孔膜の融点Tm−10℃より低い温度以上、融点Tm未満の間の領域(以下、「領域II」ともいう。)におけるTMA一次微分曲線の微分値の最大値は、好ましくは0.15以上であり、より好ましくは0.2以上であり、さらに好ましくは0.26以上である。領域IIにおけるTMA一次微分曲線の微分値の最大値が上記範囲であることにより、PO微多孔膜が高温下に曝され、融点Tmに達した場合、PO微多孔膜の収縮力が瞬時に増加し、より速やかに閉孔がおこりシャットダウンする傾向にある。これにより高い耐熱安全性を担保することができる傾向にある。シャットダウン温度に達した際、瞬時にシャットダウンが起こることにより、部分的にイオン伝導経路が形成されてしまうことにより電極反応が部分的に活発になり、熱暴走の起点となってしまうことをより抑制できる傾向にある。なお、領域IIにおける微分値の最大値の上限は、特に限定されないが、0.8以下が好ましい。
(Maximum differential value in region II)
Further, the maximum value of the differential value of the TMA primary differential curve in the region between the temperature lower than the melting point Tm-10 ° C. of the PO microporous membrane and below the melting point Tm (hereinafter also referred to as “region II”) is preferably It is 0.15 or more, More preferably, it is 0.2 or more, More preferably, it is 0.26 or more. When the maximum value of the differential value of the TMA linear differential curve in region II is in the above range, the shrinkage force of the PO microporous membrane increases instantaneously when the PO microporous membrane is exposed to a high temperature and reaches the melting point Tm. However, there is a tendency that the hole is closed more quickly and shuts down. Thereby, it exists in the tendency which can ensure high heat-resistant safety. When the shutdown temperature is reached, the shutdown occurs instantaneously, and the ion reaction path is partially formed, so that the electrode reaction becomes partly active and the starting point of thermal runaway is further suppressed. It tends to be possible. The upper limit of the maximum differential value in region II is not particularly limited, but is preferably 0.8 or less.

領域IIにおける微分値の最大値は、領域Iにおける微分値の最大値と同様の方法により測定することができる。領域IIにおける微分値の最大値は、延伸温度を下げるすることにより高く制御することができ、抽出工程前後の最大歪速度比率を調整することにより低く制御することができる。   The maximum differential value in region II can be measured by the same method as the maximum differential value in region I. The maximum value of the differential value in the region II can be controlled to be high by lowering the stretching temperature, and can be controlled to be low by adjusting the maximum strain rate ratio before and after the extraction process.

(領域IIIにおける微分値の最大値)
さらに、PO微多孔膜の融点Tm以上、融点Tm+5℃未満の間の領域(以下、「領域III」ともいう。)におけるTMA一次微分曲線の微分値の最小値は、0.2以上であり、より好ましくは0.22以上であり、さらに好ましくは0.23以上である。領域IIIにおける微分値の最大値が上記範囲であることにより、PO微多孔膜が融点以上の高温下に曝され、シャットダウンが開始された際において、収縮応力が継続的に増加し、イオン電導経路の遮断がより確実なものになり、高温下での発火、爆発のような危険性がより低減される傾向にある。なお、領域IIIにおける微分値の最大値の上限は、特に限定されないが、0.8以下が好ましい。
(Maximum differential value in region III)
Furthermore, the minimum value of the differential value of the TMA primary differential curve in the region between the melting point Tm of the PO microporous membrane and the melting point Tm + 5 ° C. (hereinafter also referred to as “region III”) is 0.2 or more. More preferably, it is 0.22 or more, More preferably, it is 0.23 or more. When the maximum value of the differential value in the region III is in the above range, the contraction stress continuously increases when the PO microporous membrane is exposed to a high temperature above the melting point and shutdown is started, and the ion conduction path Therefore, there is a tendency that the danger such as ignition and explosion at a high temperature is further reduced. The upper limit of the maximum differential value in region III is not particularly limited, but is preferably 0.8 or less.

領域IIIにおける微分値の最大値は、領域Iにおける微分値の最大値と同様の方法により測定することができる。領域IIIにおける微分値の最大値は、抽出前後の最大歪速度比率大きくすることにより高く制御することができる。   The maximum differential value in region III can be measured by the same method as the maximum differential value in region I. The maximum value of the differential value in the region III can be controlled to be high by increasing the maximum strain rate ratio before and after extraction.

本実施形態におけるPO微多孔膜のTD方向の動摩擦係数は、好ましくは0.4以下であり、より好ましくは0.3以下であり、さらに好ましくは0.25以下である。TD方向の動摩擦係数が上記範囲にあるPO微多孔膜は、電池作製工程において、捲回工程におけるピン抜け不良の低減により効果を発揮する傾向にある。ここで、「ピン抜け不良」とは、捲回時の巻き芯である捲回ピンを捲回体から引き抜く際にセパレータが捲回ピンに纏わりついてしまうことを指す。なお、TD方向の動摩擦係数の下限は、特に限定されず、0以上である。TD方向の動摩擦係数は、延伸温度を下げることにより高く制御することができ、熱処理固定温度を高くすることにより低く制御することができる。TD方向の動摩擦係数は、また、実施例に記載の方法により測定することができる。   The dynamic friction coefficient in the TD direction of the PO microporous membrane in the present embodiment is preferably 0.4 or less, more preferably 0.3 or less, and further preferably 0.25 or less. A PO microporous film having a TD direction dynamic friction coefficient in the above-mentioned range tends to exhibit an effect in the battery manufacturing process by reducing pin dropout defects in the winding process. Here, the “pin missing defect” means that the separator is tied to the winding pin when the winding pin that is a winding core at the time of winding is pulled out from the wound body. The lower limit of the dynamic friction coefficient in the TD direction is not particularly limited and is 0 or more. The dynamic friction coefficient in the TD direction can be controlled to be high by decreasing the stretching temperature, and can be controlled to be low by increasing the heat treatment fixing temperature. The dynamic friction coefficient in the TD direction can also be measured by the method described in the examples.

本実施形態におけるPO微多孔膜のMD及びTD引張強度(長手方向引張強度と膜幅方向引張強度)は、共に、好ましくは1500kg/cm2以上であり、より好ましくは2000kg/cm2以上であり、さらに好ましくは2300kg/cm2以上である。MD及びTD引張強度が上記範囲にあるPO微多孔膜は、電池衝撃試験などにおいて変形をより受けにくくなる傾向にある。これにより、電池の衝撃が加わった際に破膜等による内部短絡が起こらない点で有利である。なお、PO微多孔膜のMD及びTD引張強度の上限は、共に、4000kg/cm2以下であることが好ましい。MD及びTD引張強度は、総延伸倍率を大きくすることにより高く制御することができ、延伸倍率を小さくすることにより低く制御することができる。また、MD及びTD引張強度は、実施例に記載の方法により測定することができる。 The MD and TD tensile strengths (longitudinal tensile strength and tensile strength in the membrane width direction) of the PO microporous membrane in the present embodiment are preferably 1500 kg / cm 2 or more, more preferably 2000 kg / cm 2 or more. More preferably, it is 2300 kg / cm 2 or more. A PO microporous membrane having MD and TD tensile strengths in the above range tends to be less susceptible to deformation in a battery impact test or the like. This is advantageous in that an internal short circuit due to a film breakage or the like does not occur when a battery impact is applied. The upper limits of the MD and TD tensile strengths of the PO microporous membrane are both preferably 4000 kg / cm 2 or less. MD and TD tensile strength can be controlled to be high by increasing the total draw ratio, and can be controlled to be low by reducing the draw ratio. Moreover, MD and TD tensile strength can be measured by the method as described in an Example.

本実施形態におけるPO微多孔膜の膜厚12μm換算透気度は、好ましくは150秒/100cc以下であり、より好ましくは120秒/100cc以下であり、さらに好ましくは100秒/100cc以下である。膜厚12μm換算透気度が上記範囲にあるPO微多孔膜は、イオン透過性が良好であるため出力特性及びサイクル特性により優れる傾向にある。なお、PO微多孔膜の膜厚12μm換算透気度の下限は、特に限定されず、0秒/100cc以上である。膜厚12μm換算透気度は、気孔率を低くすることにより高く制御することができ、透気度を高くすることにより低く制御することができる。また、膜厚12μm換算透気度は、実施例に記載の方法により測定することができる。   The 12 μm equivalent air permeability of the PO microporous membrane in the present embodiment is preferably 150 seconds / 100 cc or less, more preferably 120 seconds / 100 cc or less, and further preferably 100 seconds / 100 cc or less. A PO microporous membrane having a film thickness of 12 μm equivalent air permeability in the above range tends to be more excellent in output characteristics and cycle characteristics because of good ion permeability. The lower limit of the 12 μm equivalent air permeability of the PO microporous membrane is not particularly limited, and is 0 second / 100 cc or more. The 12 μm equivalent air permeability can be controlled to be high by decreasing the porosity, and can be controlled to be low by increasing the air permeability. Moreover, the air permeability of a film thickness of 12 μm can be measured by the method described in the examples.

本実施形態におけるPO微多孔膜の膜厚は、好ましくは5μm以上であり、より好ましくは6μm以上であり、さらに好ましくは8μm以上である。膜厚が上記範囲にあるPO微多孔膜は、衝突等の衝撃が加わった際に破膜しないための強度を保つことができる傾向にある。また、PO微多孔膜の膜厚は、好ましくは20μm以下であり、より好ましくは18μm以下であり、さらに好ましくは15μm以下である。また、膜厚が上記範囲にあるPO微多孔膜は電池とした際に体積当たりの電極捲回量を増やすことが可能であり高容量化に効果を発揮する傾向にある。膜厚は、実施例に記載の方法により測定することができる。   The film thickness of the PO microporous membrane in the present embodiment is preferably 5 μm or more, more preferably 6 μm or more, and further preferably 8 μm or more. A PO microporous film having a film thickness in the above range tends to maintain strength to prevent film breakage when an impact such as collision is applied. The film thickness of the PO microporous membrane is preferably 20 μm or less, more preferably 18 μm or less, and even more preferably 15 μm or less. Moreover, when the PO microporous film having a film thickness in the above range is used as a battery, it can increase the amount of electrode winding per volume, and tends to exhibit an effect of increasing the capacity. The film thickness can be measured by the method described in the examples.

本実施形態におけるPO微多孔膜の気孔率は、特に限定されないが、出力特性の点から、好ましくは30%以上であり、より好ましくは40%以上であり、さらに好ましくは45%以上である。また、PO微多孔膜の気孔率は、耐破膜性の点から、好ましくは70%以下であり、より好ましくは65%以下であり、さらに好ましくは60%以下である。気孔率は、実施例に記載の方法により測定することができる。   The porosity of the PO microporous membrane in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, and further preferably 45% or more from the viewpoint of output characteristics. In addition, the porosity of the PO microporous membrane is preferably 70% or less, more preferably 65% or less, and further preferably 60% or less, from the viewpoint of film resistance. The porosity can be measured by the method described in the examples.

本実施形態におけるPO微多孔膜の突刺強度は、特に限定されないが、機械的強度の点から、好ましくは2N以上であり、より好ましくは3N以上であり、さらに好ましくは4N以上である。   The puncture strength of the PO microporous membrane in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably 2N or more, more preferably 3N or more, and further preferably 4N or more from the viewpoint of mechanical strength.

〔ポリオレフィン微多孔膜の製造方法〕
本実施形態のPO微多孔膜の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン樹脂及び孔形成材料を含む樹脂組成物を溶融混練して押出す押出工程(a)と、前記工程(a)で得られた押出物をシート状に成形するシート成形工程(b)と、前記工程(b)で得られたシート状成形物を、少なくとも一回、少なくとも一軸方向に延伸する一次延伸工程(c)と、前記工程(c)で得られた一次延伸膜から孔形成材料を抽出する抽出工程(d)と、前記工程(d)で得られた一次延伸膜を、少なくとも一軸方向に延伸する二次延伸工程(e)と、前記工程(e)で得られた二次延伸膜を、所定の温度で熱固定する熱固定工程(f)と、を有する方法が挙げられる。
[Production method of polyolefin microporous membrane]
The production method of the PO microporous membrane of the present embodiment is not particularly limited. For example, an extrusion step (a) in which a resin composition containing a polyolefin resin and a pore-forming material is melt-kneaded and extruded, and the step (a ) And a primary stretching step of stretching the sheet-shaped molded product obtained in the step (b) at least once in at least a uniaxial direction ( c), the extraction step (d) for extracting the pore-forming material from the primary stretched membrane obtained in the step (c), and the primary stretched membrane obtained in the step (d) are stretched at least in the uniaxial direction. Examples include a method having a secondary stretching step (e) and a heat setting step (f) in which the secondary stretched film obtained in the step (e) is heat-set at a predetermined temperature.

上記PO微多孔膜の製造方法により、リチウムイオン二次電池およびその他の電気化学デバイス用セパレータとして用いる場合に高温下での性能に優れ、且つ、高い耐熱安全性を付与できる、PO微多孔膜を提供することができる。なお、本実施形態のPO微多孔膜の製造方法は、上記製造方法に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   By using the above-mentioned PO microporous membrane production method, a PO microporous membrane that has excellent performance at high temperatures and can provide high heat safety when used as a separator for lithium ion secondary batteries and other electrochemical devices Can be provided. In addition, the manufacturing method of PO microporous film of this embodiment is not limited to the said manufacturing method, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary.

〔押出工程(a)〕
押出工程(a)は、ポリオレフィン樹脂及び孔形成材料を含む樹脂組成物を溶融混練して押出す工程である。なお、押出工程(a)においては、必要に応じて他の成分を混合してもよい。他の成分としては、特に限定されないが、例えば、無機材等が挙げられる。
[Extrusion step (a)]
The extrusion step (a) is a step in which a resin composition containing a polyolefin resin and a pore-forming material is melt-kneaded and extruded. In addition, in an extrusion process (a), you may mix another component as needed. Although it does not specifically limit as another component, For example, an inorganic material etc. are mentioned.

(ポリオレフィン樹脂)
上記工程(a)の押出工程における溶融混練に用いられるポリオレフィン樹脂(以下、「PO」ともいう。)としては、特に限定されないが、例えば、エチレン、プロピレン等のポリオレフィンの単独重合体;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、1−オクテン、及びノルボルネンよりなる群から選ばれる少なくとも2つのモノマーを重合して得られる共重合体等が挙げられる。上記単独重合体としては、エチレン又はプロピレンの単独重合体が好ましい。
(Polyolefin resin)
The polyolefin resin (hereinafter also referred to as “PO”) used in the melt-kneading in the extrusion step of the step (a) is not particularly limited. For example, a homopolymer of polyolefin such as ethylene and propylene; ethylene and propylene , 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene, 1-octene, and a copolymer obtained by polymerizing at least two monomers selected from the group consisting of norbornene. As said homopolymer, the homopolymer of ethylene or propylene is preferable.

上記POは、特に限定されず、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。POを2種以上を用いる場合、2種以上のPOを予め混合した混合物とした後、孔形成材料等の他の成分と混合してもよいし、各種のPOを他の成分に別々に添加して混合物とした後、それら混合物同士を混合して用いてもよい(以下、「混合物」との記載は、前記両方の場合を包含することがある。)。2種以上のPOを用いることにより、セパレータのヒューズ温度及び短絡温度の制御が容易とし、高温サイクル特性、オーブン試験における耐熱性を良好にする観点から好ましい。例えば、粘度平均分子量(以下「Mv」と略記することがある。)500,000以上の超高分子量POとMv500,000未満のPOとの混合物は、その適度な分子量分布により、セパレータの強度と透過性とを両立し、出力特性、衝突試験における耐衝撃性を良好にする観点からより好ましい。   The PO is not particularly limited, and one type may be used alone, or two or more types may be used. When using two or more kinds of PO, after making a mixture in which two or more kinds of PO are mixed in advance, it may be mixed with other components such as pore forming materials, or various POs may be added separately to other components Then, the mixture may be used by mixing with each other (hereinafter, the description of “mixture” may include both cases). Use of two or more kinds of PO is preferable from the viewpoint of facilitating the control of the fuse temperature and the short-circuit temperature of the separator, and improving the high-temperature cycle characteristics and the heat resistance in the oven test. For example, a mixture of an ultrahigh molecular weight PO having a viscosity average molecular weight (hereinafter sometimes abbreviated as “Mv”) of 500,000 or more and a PO having a viscosity of less than Mv 500,000 has a strength of the separator due to its moderate molecular weight distribution. It is more preferable from the viewpoint of achieving both transparency and improved output characteristics and impact resistance in a collision test.

PO微多孔膜全体のMvは、POを単独で使用する場合も、2種以上を併用する場合も、好ましくは100,000〜1,200,000であり、より好ましくは300,000〜800,000である。PO微多孔膜全体のMvが100,000以上であることにより、領域IIにおけるTMA一次微分値が大きくなる傾向にあり、衝突試験、オーブン試験における耐熱性が向上する傾向にある。また、PO微多孔膜全体のMvが1,200,000以下であることにより、領域IにおけるTMA一次微分値が小さくなる傾向にあり高温サイクル特性が良好となる傾向にある。また、微多孔膜中におけるPO樹脂の配向が抑制され、微多孔膜全体の均一性を発現し易い傾向にある。   The Mv of the entire PO microporous membrane is preferably 100,000 to 1,200,000, more preferably 300,000 to 800, whether PO is used alone or in combination of two or more. 000. When the Mv of the entire PO microporous membrane is 100,000 or more, the TMA primary differential value in the region II tends to increase, and the heat resistance in the impact test and the oven test tends to improve. Moreover, when the Mv of the entire PO microporous membrane is 1,200,000 or less, the TMA primary differential value in the region I tends to be small, and the high-temperature cycle characteristics tend to be good. In addition, the orientation of the PO resin in the microporous film is suppressed, and the uniformity of the entire microporous film tends to be easily developed.

本実施形態においては、衝突試験、オーブン試験の結果を向上させる観点から、ポリオレフィン樹脂としてポリエチレン及びポリプロピレンの混合物を用いることが好ましい。   In this embodiment, it is preferable to use a mixture of polyethylene and polypropylene as the polyolefin resin from the viewpoint of improving the results of the collision test and the oven test.

ポリエチレンの含有量は、ポリオレフィン樹脂の総量に対して、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、さらに好ましくは70質量%以上である。ポリエチレンの含有量が上記範囲内であることにより、セパレータのヒューズ機能がより向上する傾向にあり、衝突試験、オーブン試験における耐熱安全性を向上させることが出来る。ポリエチレンの含有量の上限は、特に限定されないが、100質量%以下である。   The polyethylene content is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably 70% by mass or more based on the total amount of the polyolefin resin. When the polyethylene content is within the above range, the fuse function of the separator tends to be further improved, and the heat resistance safety in the crash test and the oven test can be improved. The upper limit of the polyethylene content is not particularly limited, but is 100% by mass or less.

また、ポリプロピレンの含有量は、ポリオレフィン樹脂の総量に対して、好ましくは1質量%以上であり、より好ましくは3質量%以上であり、さらに好ましくは5質量%以上である。160℃付近でポリプロピレンの融解による吸熱が起こる。そのため、ポリプロピレンの含有量が上記範囲内であることにより、電池内部において、短絡による局所的発熱が生じたにおいて、高温サイクル特性が向上し、さらに衝突試験、オーブン試験等の耐熱安全性がより向上する傾向にある。また、ポリプロピレンの含有量は、ポリオレフィン樹脂の総量に対して、好ましくは50質量以下であり、より好ましくは20質量%以下であり、さらに好ましくは10質量%以下である。ポリプロピレンの含有量が50質量以下であることにより、セパレータのシャットダウン機能がより向上する傾向にある。   Further, the content of polypropylene is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and further preferably 5% by mass or more with respect to the total amount of the polyolefin resin. An endotherm due to melting of the polypropylene occurs around 160 ° C. Therefore, when the content of polypropylene is within the above range, high temperature cycle characteristics are improved in the case of local heat generation due to a short circuit inside the battery, and heat resistance safety such as a crash test and an oven test is further improved. Tend to. The content of polypropylene is preferably 50% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less with respect to the total amount of the polyolefin resin. When the content of polypropylene is 50 mass or less, the shutdown function of the separator tends to be further improved.

POの配合割合は特に限定されないが、POと孔形成材料(可塑剤)と必要に応じて配合される無機材との合計質量に対して、好ましくは1〜60質量%、より好ましくは10〜40質量%である。   The blending ratio of PO is not particularly limited, but is preferably 1 to 60% by weight, more preferably 10 to 10% by weight based on the total weight of PO, the pore-forming material (plasticizer) and the inorganic material blended as necessary. 40% by mass.

(孔形成材料)
孔形成材料とは、可塑剤、及び必要に応じて配合する無機材のことを指し、後の(d)抽出工程で孔形成材料を除去した際に微多孔膜の孔となる部分に相当する材料である。
(Hole forming material)
The pore-forming material refers to a plasticizer and an inorganic material to be blended as necessary, and corresponds to a portion that becomes a pore of the microporous membrane when the pore-forming material is removed in the subsequent extraction step (d). Material.

可塑剤としては、特に限定されないが、ポリオレフィンの融点以上において均一溶液を形成し得る不揮発性溶媒を用いることが好ましい。このような不揮発性溶媒の具体例としては、例えば、流動パラフィン、パラフィンワックス等の炭化水素類;フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル等のエステル類;オレイルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール等が挙げられる。可塑剤の中でも、流動パラフィンは、ポリオレフィン樹脂がポリエチレン又はポリプロピレンである場合には、これらとの相溶性が高く、溶融混練物を延伸しても樹脂と可塑剤との界面剥離が起こり難く、均一な延伸を実施し易くなる傾向にあるため、好ましい。なお、これらの可塑剤は、抽出後、蒸留等の操作により回収して再利用してよい。   Although it does not specifically limit as a plasticizer, It is preferable to use the non-volatile solvent which can form a uniform solution above melting | fusing point of polyolefin. Specific examples of such a non-volatile solvent include, for example, hydrocarbons such as liquid paraffin and paraffin wax; esters such as dioctyl phthalate and dibutyl phthalate; higher alcohols such as oleyl alcohol and stearyl alcohol. . Among the plasticizers, liquid paraffin is highly compatible with the polyolefin resin if it is polyethylene or polypropylene, and even when the melt-kneaded product is stretched, the interface separation between the resin and the plasticizer hardly occurs and is uniform. This is preferable because it tends to facilitate easy stretching. Note that these plasticizers may be recovered and reused after extraction by an operation such as distillation.

ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤の比率は、これらを均一に溶融混練して、シート状に成形できる範囲であれば特に限定はない。例えば、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤とからなる組成物中に占める可塑剤の質量分率は、好ましくは20〜90質量%、より好ましくは30〜80質量%である。可塑剤の質量分率が90質量%以下であると、溶融成形時のメルトテンションが不足し難く、成形性が向上する傾向にある。一方、可塑剤の質量分率が20質量%以上であると、ポリオレフィン樹脂組成物と可塑剤との混合物を高倍率で延伸した場合でもポリオレフィン鎖の切断が起こらず、セパレータに必要な均一かつ微細な孔構造を形成し易く、強度も増加し易い。   The ratio of the polyolefin resin composition and the plasticizer is not particularly limited as long as they can be uniformly melt-kneaded and formed into a sheet shape. For example, the mass fraction of the plasticizer in the composition comprising the polyolefin resin composition and the plasticizer is preferably 20 to 90 mass%, more preferably 30 to 80 mass%. When the mass fraction of the plasticizer is 90% by mass or less, the melt tension at the time of melt molding is hardly insufficient and the moldability tends to be improved. On the other hand, when the mass fraction of the plasticizer is 20% by mass or more, the polyolefin chain is not broken even when the mixture of the polyolefin resin composition and the plasticizer is stretched at a high magnification, and the uniform and fineness required for the separator is obtained. It is easy to form a pore structure and the strength is also likely to increase.

無機材としては、特に限定されず、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;ガラス繊維等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、電気化学的安定性の観点から、シリカ、アルミナ、及びチタニアより成る群から選択される1種以上が好ましい。   The inorganic material is not particularly limited. For example, oxide ceramics such as alumina, silica (silicon oxide), titania, zirconia, magnesia, ceria, yttria, zinc oxide, iron oxide; silicon nitride, titanium nitride, nitride Nitride ceramics such as boron; silicon carbide, calcium carbonate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide, potassium titanate, talc, kaolin clay, kaolinite, halloysite, pyrophyllite, montmorillonite, sericite, mica, amicite, bentonite , Ceramics such as asbestos, zeolite, calcium silicate, magnesium silicate, diatomaceous earth, and silica sand; and glass fibers. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Among these, at least one selected from the group consisting of silica, alumina, and titania is preferable from the viewpoint of electrochemical stability.

無機材の配合割合は、特に限定されないが、例えば、POと無機材との合計質量に対して、良好な隔離性を得る観点から、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、高い強度を確保する観点から、99質量%以下が好ましく、95質量%以下がより好ましい。   The blending ratio of the inorganic material is not particularly limited, but for example, from the viewpoint of obtaining good separability with respect to the total mass of PO and the inorganic material, 5 mass% or more is preferable, and 10 mass% or more is more preferable. From the viewpoint of securing high strength, 99% by mass or less is preferable, and 95% by mass or less is more preferable.

無機材は孔形成材として使用することもできるが、耐熱性向上の観点から、孔形成材として使用せずに、PO微多孔膜に含有させることも可能である。   The inorganic material can be used as a pore-forming material, but from the viewpoint of improving heat resistance, it can be contained in the PO microporous membrane without being used as a pore-forming material.

(任意の添加剤)
工程(a)において、POを含む樹脂組成物には、任意の添加剤を含有させることができる。添加剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン樹脂以外の重合体;フェノール系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物等の酸化防止剤;ステアリン酸カルシウム、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。これらの添加剤の総添加量は、ポリオレフィン樹脂100質量部に対して、好ましくは20質量部以下であり、より好ましくは10質量部以下、更に好ましくは5質量部以下である。
(Optional additive)
In the step (a), the resin composition containing PO may contain any additive. Although it does not specifically limit as an additive, For example, Polymers other than polyolefin resin; Antioxidants, such as a phenol type compound, a phosphorus compound, and a sulfur type compound; Metal soaps, such as a calcium stearate and a zinc stearate; Agents; light stabilizers; antistatic agents; antifogging agents; colored pigments and the like. The total amount of these additives is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyolefin resin.

工程(a)における混練の方法としては、特に限定されないが、例えば、原材料の一部又は全部を必要に応じてヘンシェルミキサー、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー等を用いて予め混合した後、全ての原材料を、一軸押出機、二軸押出機等のスクリュー押出機;ニーダー;ミキサー等により溶融混練する方法が挙げられる。   The method of kneading in step (a) is not particularly limited. For example, after mixing some or all of the raw materials in advance using a Henschel mixer, a ribbon blender, a tumbler blender or the like as necessary, all the raw materials are mixed. And a screw extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder; a kneader; a method of melt-kneading with a mixer or the like.

本実施形態では、混練時において、特に限定されないが、原料のPOに酸化防止剤を所定の濃度で混合した後、それらの混合物の周囲を窒素雰囲気に置換し、窒素雰囲気を維持した状態で溶融混練を行うことが好ましい。溶融混練時の温度は、160℃以上が好ましく、180℃以上が更に好ましい。また、その温度は300℃未満が好ましい。   In this embodiment, the kneading is not particularly limited, but after the antioxidant is mixed with the raw material PO at a predetermined concentration, the periphery of the mixture is replaced with a nitrogen atmosphere, and the mixture is melted while maintaining the nitrogen atmosphere. It is preferable to perform kneading. The temperature during melt kneading is preferably 160 ° C. or higher, and more preferably 180 ° C. or higher. The temperature is preferably less than 300 ° C.

工程(a)においては、上記混練を経て得られた混練物が、T型ダイ、環状ダイ等の押出機により押し出される。このとき、単層押出しであってもよく積層押出しであってもよい。押出しの際の諸条件は特に限定されず、例えば公知の方法を採用できる。   In the step (a), the kneaded material obtained through the kneading is extruded by an extruder such as a T-die or an annular die. At this time, it may be single layer extrusion or laminated extrusion. Various conditions at the time of extrusion are not specifically limited, For example, a well-known method is employable.

〔シート成形工程(b)〕
シート成形工程(b)は、押出工程(a)で得られた押出物をシート状に成形する工程である。シート成形工程(b)により得られるシート状成形物は、単層であってもよく、積層であってもよい。シート成形の方法としては、特に限定されないが、例えば、押出物を圧縮冷却により固化させる方法が挙げられる。圧縮冷却方法としては、特に限定されないが、例えば、冷風、冷却水等の冷却媒体に押出物を直接接触させる方法;冷媒で冷却した金属ロール、プレス機等に押出物を接触させる方法等が挙げられる。このなかでも、冷媒で冷却した金属ロール、プレス機等に押出物を接触させる方法が、膜厚制御が容易な点で好ましい。この場合の冷却温度は、押出物が固化する温度であれば特に限定されないが、例えば、20〜90℃が好ましい。
[Sheet forming step (b)]
The sheet forming step (b) is a step of forming the extrudate obtained in the extrusion step (a) into a sheet shape. The sheet-like molded product obtained by the sheet molding step (b) may be a single layer or a laminate. Although it does not specifically limit as a method of sheet forming, For example, the method of solidifying an extrudate by compression cooling is mentioned. The compression cooling method is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the extrudate is brought into direct contact with a cooling medium such as cold air and cooling water; a method in which the extrudate is brought into contact with a metal roll cooled with a refrigerant, a press machine, and the like. It is done. Among these, the method of bringing the extrudate into contact with a metal roll cooled by a refrigerant, a press machine, or the like is preferable in terms of easy film thickness control. Although the cooling temperature in this case will not be specifically limited if it is the temperature which an extrudate solidifies, For example, 20-90 degreeC is preferable.

〔一次延伸工程(c)〕
一次延伸工程(c)は、シート成形工程(b)で得られたシート状成形物を、少なくとも一回、少なくとも一軸方向に延伸する工程である。この延伸工程(次の抽出工程(d)より前に行う延伸工程)を「一次延伸」と呼ぶこととし、一次延伸によって得られた膜を「一次延伸膜」と呼ぶこととする。一次延伸では、シート状成形物を、少なくとも一方向へ延伸することができ、MD及びTDの両方向で行ってもよいし、MD又はTDの片方だけ行ってもよい。
[Primary stretching step (c)]
The primary stretching step (c) is a step of stretching the sheet-like molded product obtained in the sheet forming step (b) at least once in at least a uniaxial direction. This stretching step (stretching step performed before the next extraction step (d)) will be referred to as “primary stretching”, and the film obtained by the primary stretching will be referred to as “primary stretched film”. In the primary stretching, the sheet-like molded product can be stretched in at least one direction, and may be performed in both MD and TD directions, or only one of MD and TD.

一次延伸の延伸方法としては、特に限定されないが、例えば、ロール延伸機による一軸延伸;テンターによるTD一軸延伸;ロール延伸機及びテンター、又は複数のテンターの組み合わせによる逐次二軸延伸;同時二軸テンター又はインフレーション成形による同時二軸延伸等が挙げられる。   The stretching method for primary stretching is not particularly limited. For example, uniaxial stretching with a roll stretching machine; TD uniaxial stretching with a tenter; sequential biaxial stretching with a roll stretching machine and a tenter or a combination of a plurality of tenters; simultaneous biaxial tenter Or simultaneous biaxial stretching by inflation molding, etc. are mentioned.

一次延伸のMD及び/又はTDの延伸倍率は、好ましくは2倍以上であり、より好ましくは3倍以上である。一次延伸のMD及び/又はTDの延伸倍率が上記範囲内であることにより、得られるPO微多孔膜の強度がより向上する傾向にある。また、一次延伸のMD及び/又はTDの延伸倍率は、好ましくは10倍以下であり、より好ましくは5倍以下である。一次延伸のMD及び/又はTDの延伸倍率が上記範囲内であることにより、延伸破断がより抑制される傾向にある。二軸延伸を行う際は、逐次延伸でも同時二軸延伸でもよいが、各軸方向の延伸倍率は、それぞれ、好ましくは2倍以上10倍以下であり、より好ましくは3倍以上5倍以下である。   The draw ratio of MD and / or TD for primary stretching is preferably 2 times or more, more preferably 3 times or more. When the stretching ratio of MD and / or TD for primary stretching is within the above range, the strength of the obtained PO microporous film tends to be further improved. Further, the draw ratio of MD and / or TD for primary stretching is preferably 10 times or less, more preferably 5 times or less. When the draw ratio of primary stretch MD and / or TD is within the above range, stretch breakage tends to be further suppressed. When performing biaxial stretching, sequential stretching or simultaneous biaxial stretching may be used, but the stretching ratio in each axial direction is preferably 2 to 10 times, more preferably 3 to 5 times, respectively. is there.

一次延伸温度は、特に限定されず、PO組成物に含まれる原料樹脂組成及び濃度を参照して選択することが可能である。延伸温度は、過大な延伸応力による破断を防ぎ、強度と熱収縮をバランスさせる観点からPO樹脂の融点Tmの融点の範囲(Tm−30〜Tm℃)であることが好ましい。PO微多孔膜の主要組成樹脂がポリエチレンの場合、延伸温度は110℃以上であることが好ましく、微多孔膜の強度を高める観点から130℃以下であることが好ましい。具体的には、延伸温度は、好ましくは100〜135℃であり、より好ましくは110〜130℃であり、さらに好ましくは115〜129℃である。   The primary stretching temperature is not particularly limited, and can be selected with reference to the raw material resin composition and concentration contained in the PO composition. The stretching temperature is preferably in the range of the melting point Tm of the PO resin (Tm-30 to Tm ° C.) from the viewpoint of preventing breakage due to excessive stretching stress and balancing strength and heat shrinkage. When the main composition resin of the PO microporous membrane is polyethylene, the stretching temperature is preferably 110 ° C. or higher, and preferably 130 ° C. or lower from the viewpoint of increasing the strength of the microporous membrane. Specifically, the stretching temperature is preferably 100 to 135 ° C, more preferably 110 to 130 ° C, and still more preferably 115 to 129 ° C.

〔抽出工程(d)〕
抽出工程(d)は、一次延伸工程(c)で得られた一次延伸膜から孔形成材料を抽出して、多孔膜を得る工程である。孔形成材を除去する方法としては、例えば、抽出溶剤に一次延伸膜を浸漬して孔形成材を抽出し、充分に乾燥させる方法等が挙げられる。孔形成材を抽出する方法は、バッチ式及び連続式のいずれであってもよい。また、多孔膜中の孔形成材、特に可塑剤の残存量は、多孔膜全体の質量に対して1質量%未満にすることが好ましい。
[Extraction step (d)]
The extraction step (d) is a step of obtaining a porous film by extracting the pore-forming material from the primary stretched film obtained in the primary stretch process (c). Examples of the method for removing the pore-forming material include a method in which the primary stretched film is immersed in an extraction solvent to extract the pore-forming material and sufficiently dried. The method for extracting the hole forming material may be either a batch type or a continuous type. Further, the residual amount of the pore forming material, particularly the plasticizer, in the porous film is preferably less than 1% by mass with respect to the mass of the entire porous film.

孔形成材を抽出する際に用いられる抽出溶剤としては、ポリオレフィン樹脂に対して貧溶媒で、かつ孔形成材可塑剤に対して良溶媒であり、沸点がポリオレフィン樹脂の融点より低いものを用いることが好ましい。このような抽出溶剤としては、特に限定されないが、例えば、n−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;塩化メチレン、1,1,1−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類;ハイドロフルオロエーテル、ハイドロフルオロカーボン等の非塩素系ハロゲン化溶剤;エタノール、イソプロパノール等のアルコール類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類が挙げられる。なお、これらの抽出溶剤は、蒸留等の操作により回収して再利用してよい。また、孔形成材として無機材を用いる場合には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水溶液を抽出溶剤として用いることができる。なお、抽出の順序、方法、及び回数については、特に制限はない。   The extraction solvent used for extracting the pore-forming material should be a poor solvent for the polyolefin resin and a good solvent for the pore-forming material plasticizer and having a boiling point lower than the melting point of the polyolefin resin. Is preferred. Such an extraction solvent is not particularly limited, and examples thereof include hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and 1,1,1-trichloroethane; hydrofluoroether and hydrofluorocarbon. Non-chlorinated halogenated solvents such as ethanol; alcohols such as ethanol and isopropanol; ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. These extraction solvents may be recovered and reused by an operation such as distillation. Moreover, when using an inorganic material as a pore formation material, aqueous solution, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, can be used as an extraction solvent. In addition, there is no restriction | limiting in particular about the order of extraction, a method, and the frequency | count.

〔二次延伸工程(e)〕
二次延伸工程(e)は、抽出工程(d)で得られた一次延伸膜を、少なくとも一軸方向に延伸する工程である。この延伸工程(抽出工程(d)の後に行う延伸工程)を「二次延伸」と呼ぶこととし、二次延伸によって得られた膜を「二次延伸膜」と呼ぶこととする。二次延伸では、工程(d)の抽出工程を経て得られた多孔膜を、少なくとも一方向へ延伸することができ、MD及びTDの両方向で行ってもよいし、MD又はTDの片方だけ行ってもよい。
[Secondary stretching step (e)]
The secondary stretching step (e) is a step of stretching the primary stretched film obtained in the extraction step (d) in at least a uniaxial direction. This stretching step (stretching step performed after the extraction step (d)) will be referred to as “secondary stretching”, and the film obtained by the secondary stretching will be referred to as “secondary stretching film”. In the secondary stretching, the porous film obtained through the extraction step of step (d) can be stretched in at least one direction, and may be performed in both MD and TD directions, or only one of MD or TD. May be.

二次延伸のMDの延伸倍率は、好ましくは1.1倍以上であり、より好ましくは2.0倍以上であり、さらに好ましくは3.0倍以上である。また、二次延伸のTDの延伸倍率は、好ましくは1.1倍以上であり、より好ましくは1.5倍以上であり、さらに好ましくは2.0倍以上である。二軸方向に延伸する場合は、MD及びTD少なくともどちらかの方向で、1.1倍以上が好ましく、2.0倍以上延伸するのがより好ましい。二次延伸の延伸倍率が上記範囲であることにより、領域IにおけるTMA一次微分曲線の微分値の低減と、領域IIにおけるTMA一次微分曲線の微分値の増大とをバランスすることができる。   The draw ratio of MD in secondary stretching is preferably 1.1 times or more, more preferably 2.0 times or more, and further preferably 3.0 times or more. Moreover, the draw ratio of TD of secondary stretching becomes like this. Preferably it is 1.1 times or more, More preferably, it is 1.5 times or more, More preferably, it is 2.0 times or more. When stretching in the biaxial direction, 1.1 times or more is preferable in at least one of MD and TD, and 2.0 times or more is more preferable. When the draw ratio of secondary stretching is in the above range, it is possible to balance the reduction of the differential value of the TMA primary differential curve in region I and the increase of the differential value of the TMA primary differential curve in region II.

また、本実施形態の延伸工程には、一次延伸と二次延伸とがあるが、両工程を経た後の最終的な各軸方向の総延伸倍率は、それぞれ、好ましくは3倍以上であり、より好ましくは5倍以上であり、さらに好ましくは10倍以上である。また、工程(c)及び工程(e)の両工程を経た後の最終的な総面積延伸倍率は、好ましくは9倍以上であり、より好ましくは16倍以上であり、さらに好ましくは50倍以上である。総延伸倍率及び総面積延伸倍率が上記範囲内であることにより、得られるPO微多孔膜の強度及び透過性がより向上する傾向にある。また、寸法安定性、及び延伸時の破断防止の点から、各軸方向の総延伸倍率は、好ましくは20倍未満であり、総面積倍率は、好ましくは200倍以下である。   Further, the stretching step of the present embodiment includes primary stretching and secondary stretching, and the final total stretching ratio in each axial direction after both steps is preferably 3 times or more, More preferably, it is 5 times or more, and more preferably 10 times or more. Moreover, the final total area stretch ratio after going through both steps (c) and (e) is preferably 9 times or more, more preferably 16 times or more, and further preferably 50 times or more. It is. When the total draw ratio and the total area draw ratio are within the above ranges, the strength and permeability of the resulting PO microporous membrane tend to be further improved. Further, from the viewpoint of dimensional stability and prevention of breakage during stretching, the total stretching ratio in each axial direction is preferably less than 20 times, and the total area ratio is preferably 200 times or less.

本実施形態の延伸工程には、一次延伸と二次延伸とがあるが、各延伸工程における最大歪速度比(一次延伸最大歪速度/二次延伸最大歪速度)は、好ましくは0.4以下であり、より好ましくは0.3以下であり、さらに好ましくは0.2以下である。最大歪速度比が上記の範囲にある事は、理由は明確になってはいないがPO微多孔膜の融点−10℃未満のTMA曲線の微分値の低減、及び、融点+5℃未満の領域におけるTMA曲線の微分値の増大に効果的である。歪速度は以下のように求める。
歪速度 (%/秒)=(延伸倍率−1)×100÷延伸時間(秒)
延伸時間(秒) =延伸距離(m)÷延伸速度(m/秒)
The stretching step of the present embodiment includes primary stretching and secondary stretching. The maximum strain rate ratio (primary stretching maximum strain rate / secondary stretching maximum strain rate) in each stretching step is preferably 0.4 or less. More preferably, it is 0.3 or less, More preferably, it is 0.2 or less. The reason why the maximum strain rate ratio is in the above-mentioned range is not clear, but the PO microporous membrane has a melting point less than −10 ° C., a decrease in the differential value of the TMA curve, and a melting point less than + 5 ° C. This is effective for increasing the differential value of the TMA curve. The strain rate is obtained as follows.
Strain rate (% / sec) = (stretch ratio-1) × 100 ÷ stretch time (sec)
Stretching time (seconds) = Stretching distance (m) ÷ Stretching speed (m / s)

各延伸工程において、多段階で延伸を行う場合、歪速度が一定の値をとらない事がある。その場合は歪速度が最大となる段階の歪速度を当該延伸工程における最大歪速度とする。例えば、複数の段数を有するロール延伸機を用いて延伸を行った場合、歪速度が最大となるロール間距離及びロール間速度を延伸距離、延伸速度とし最大歪速度を算出する。   In each stretching process, when stretching is performed in multiple stages, the strain rate may not take a constant value. In that case, the strain rate at the stage where the strain rate is maximized is set as the maximum strain rate in the stretching step. For example, when stretching is performed using a roll stretching machine having a plurality of stages, the maximum strain rate is calculated using the inter-roll distance and the inter-roll speed at which the strain rate is maximum as the stretching distance and the stretching speed.

二次延伸温度は、特に限定されず、PO組成物に含まれる原料樹脂組成及び濃度を参照して選択することが可能である。延伸温度は、過大な延伸応力による破断を防ぐ観点から、(PO微多孔膜の融点−30℃)〜主要組成樹脂の融点の範囲であることが好ましい。PO微多孔膜の主要組成樹脂がポリエチレンの場合、延伸温度は110℃以上であることが好ましく、微多孔膜の強度を高める観点から130℃以下であることが好ましい。延伸温度はより好ましくは115〜129℃、更に好ましくは118〜127℃である。
また、二次延伸することにより、孔の拡大が起こり、気孔率が増加する。二次延伸膜の気孔率は50%以上が好ましく、60%以上がさらに好ましい。二次延伸膜の気孔率が50%以上であることは次工程である工程(f)において熱固定温度を高く設定でき、領域IにおけるTMA一次微分曲線の微分値を減少できる傾向にある。また二次延伸膜の気孔率は強度の観点から90%以下が好ましい。
The secondary stretching temperature is not particularly limited, and can be selected with reference to the raw material resin composition and concentration contained in the PO composition. The stretching temperature is preferably in the range of (the melting point of the PO microporous film−30 ° C.) to the melting point of the main composition resin from the viewpoint of preventing breakage due to excessive stretching stress. When the main composition resin of the PO microporous membrane is polyethylene, the stretching temperature is preferably 110 ° C. or higher, and preferably 130 ° C. or lower from the viewpoint of increasing the strength of the microporous membrane. The stretching temperature is more preferably 115 to 129 ° C, still more preferably 118 to 127 ° C.
In addition, the secondary stretching causes pore expansion and increases the porosity. The porosity of the secondary stretched film is preferably 50% or more, and more preferably 60% or more. When the porosity of the secondary stretched film is 50% or more, the heat setting temperature can be set high in the next step (f), and the differential value of the TMA primary differential curve in region I tends to be reduced. The porosity of the secondary stretched film is preferably 90% or less from the viewpoint of strength.

〔熱固定工程(f)〕
熱固定工程(f)は、二次延伸工程(e)で得られた二次延伸膜を、所定の温度で熱固定する工程である。この際の熱処理の方法としては、特に限定されないが、テンターやロール延伸機を利用して、延伸及び緩和操作を行う熱固定方法が挙げられる。
[Heat setting step (f)]
The heat setting step (f) is a step of heat-setting the secondary stretched film obtained in the secondary stretch step (e) at a predetermined temperature. The heat treatment method in this case is not particularly limited, and examples thereof include a heat setting method in which stretching and relaxation operations are performed using a tenter or a roll stretching machine.

熱固定工程(f)における延伸操作は、MD及びTDのうちの少なくとも1つの方向にPO微多孔膜を延伸する操作であり、MD及びTDの両方向で行ってもよいし、MD又はTDの片方だけ行ってもよい。熱固定工程(f)におけるMD及びTDの延伸倍率は、それぞれ、好ましくは1.5倍以上であり、より好ましくは1.6倍以上である。なお、熱固定工程(f)におけるMD及びTDの延伸倍率の上限は、特に限定されないが、5倍以下が好ましい。延伸倍率が上記範囲内であることにより、融点近傍での収縮応力が残存し、領域II及び領域IIIにおけるTMA一次微分曲線の微分値がより増大する傾向にある。また、延伸倍率が上記範囲内であることにより、多孔膜の強度及び気孔率がより向上する傾向にある。   The stretching operation in the heat setting step (f) is an operation of stretching the PO microporous film in at least one direction of MD and TD, and may be performed in both the MD and TD directions, or one of MD or TD. You may just go. The draw ratio of MD and TD in the heat setting step (f) is preferably 1.5 times or more, more preferably 1.6 times or more, respectively. In addition, although the upper limit of the draw ratio of MD and TD in a heat setting process (f) is not specifically limited, 5 times or less are preferable. When the draw ratio is within the above range, shrinkage stress in the vicinity of the melting point remains, and the differential value of the TMA primary differential curve in the regions II and III tends to increase. Moreover, it exists in the tendency for the intensity | strength and porosity of a porous film to improve more because a draw ratio exists in the said range.

この延伸操作における延伸温度は、特に限定されないが、PO微多孔膜の融点Tmより15℃低い温度以上でことが好ましく、PO微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度から10℃高い温度の範囲(Tm−10℃〜Tm+10℃)がより好ましく、PO微多孔膜の融点Tmより5℃低い温度から8℃高い温度の範囲(Tm−5℃〜Tm+8℃)がより好ましい。延伸温度が上記範囲内であることにより、得られるPO微多孔膜の熱収縮率がより低減し、気孔率及び強度がより向上する傾向にある。   The stretching temperature in this stretching operation is not particularly limited, but is preferably at least 15 ° C. lower than the melting point Tm of the PO microporous membrane, and is in the range of 10 ° C. to 10 ° C. higher than the melting point Tm of the PO microporous membrane (Tm−10 ° C. to Tm + 10 ° C.) is more preferable, and a temperature range from 5 ° C. to 8 ° C. higher than the melting point Tm of the PO microporous membrane (Tm−5 ° C. to Tm + 8 ° C.) is more preferable. When the stretching temperature is within the above range, the thermal contraction rate of the obtained PO microporous membrane tends to be further reduced, and the porosity and strength tend to be further improved.

熱固定工程(f)における緩和操作は、MD及びTDのうちの少なくとも1つの方向にPO微多孔膜を縮小する操作のことであり、MD及びTDの両方向で行ってもよいし、MD又はTDの片方だけ行ってもよい。熱固定工程(f)における緩和率は、好ましくは1.0以下であり、より好ましくは0.97以下であり、さらに好ましくは0.95以下である。熱固定工程(f)における緩和率が1.0以下であることにより、オーブン試験における耐熱性がより向上する傾向にある。また、緩和率は膜品位の観点から0.8以上であることが好ましく、さらに好ましくは0.85以上とすることが緩和温度を高める観点から好ましい。また、緩和率が上記範囲であることは、領域IのTMA一次微分曲線の微分値の低減と、領域II、及び領域IIIにおけるTMA一次微分曲線の微分値の増大とをバランスさせることができる。ここで「緩和率」とは、緩和操作後の膜の寸法を緩和操作前の膜の寸法で除した値のことであり、MD及びTDの双方を緩和した場合は、MDの緩和率とTDの緩和率を乗じた値のことである。   The relaxation operation in the heat setting step (f) is an operation of reducing the PO microporous film in at least one direction of MD and TD, and may be performed in both the MD and TD directions. Only one of the two may be done. The relaxation rate in the heat setting step (f) is preferably 1.0 or less, more preferably 0.97 or less, and still more preferably 0.95 or less. When the relaxation rate in the heat setting step (f) is 1.0 or less, the heat resistance in the oven test tends to be further improved. The relaxation rate is preferably 0.8 or more from the viewpoint of film quality, and more preferably 0.85 or more from the viewpoint of increasing the relaxation temperature. Further, the relaxation rate being in the above range can balance the reduction of the differential value of the TMA primary differential curve in region I and the increase of the differential value of the TMA primary differential curve in region II and region III. Here, the “relaxation rate” is a value obtained by dividing the dimension of the film after the relaxation operation by the dimension of the film before the relaxation operation. When both MD and TD are relaxed, the MD relaxation rate and the TD It is a value multiplied by the relaxation rate.

この緩和操作における緩和温度は、特に限定されないが、PO微多孔膜Tmの融点より10℃高い温度以下であることが好ましく、PO微多孔膜の融点Tmより−5℃から+8℃の範囲(Tm−5℃〜Tm+8℃)がより好ましく、PO微多孔膜の融点Tmより−3℃から+5℃の範囲(Tm−3℃〜Tm+5℃)が更に好ましく、PO微多孔膜の融点Tmより−1℃から+3℃の範囲(Tm−1℃〜Tm+3℃)が特に好ましい。緩和操作における温度が上記の範囲であることで延伸工程による残留応力を除去することができるだけでなく、分子鎖の配向を強固に固定化することができるため、領域IにおけるTMA一次微分曲線の一次微分値を小さくすることができる。また、緩和操作における温度が上記の範囲であることはPO微多孔膜の表面形態を粗面化させ動摩擦係数を小さくする観点からも好ましい。   Although the relaxation temperature in this relaxation operation is not particularly limited, it is preferably not more than 10 ° C. higher than the melting point of the PO microporous membrane Tm, and is in the range of −5 ° C. to + 8 ° C. from the melting point Tm of the PO microporous membrane (Tm −5 ° C. to Tm + 8 ° C.), more preferably in the range of −3 ° C. to + 5 ° C. (Tm−3 ° C. to Tm + 5 ° C.) from the melting point Tm of the PO microporous membrane, and −1 from the melting point Tm of the PO microporous membrane. The range from C to + 3 ° C. (Tm−1 ° C. to Tm + 3 ° C.) is particularly preferable. When the temperature in the relaxation operation is in the above range, not only the residual stress due to the stretching process can be removed, but also the orientation of the molecular chain can be firmly fixed. The differential value can be reduced. Moreover, it is preferable that the temperature in the relaxation operation is in the above range from the viewpoint of roughening the surface form of the PO microporous membrane and reducing the dynamic friction coefficient.

〔他の工程〕
本実施形態のPO微多孔膜の製造方法は、上記工程(a)〜(f)以外の他の工程を含むことができる。他の工程としては、特に限定されないが、例えば、上記熱固定の工程に加え、積層体であるPO微多孔膜を得るための工程として、単層体であるPO微多孔膜を複数枚重ね合わせる積層工程が挙げられる。また、本実施形態のPO微多孔膜の製造方法は、PO微多孔膜の表面に対して、電子線照射、プラズマ照射、界面活性剤の塗布、化学的改質等の表面処理を施す表面処理工程を含んでもよい。更には、上記の無機材を、PO微多孔膜の片面又は両面に塗工して無機材層を備えたPO微多孔膜を得てもよい。
[Other processes]
The production method of the PO microporous membrane of the present embodiment can include other steps than the above steps (a) to (f). Other steps are not particularly limited. For example, in addition to the above-described heat setting step, a plurality of single-layer PO microporous membranes are stacked as a step for obtaining a PO microporous membrane that is a laminate. A laminating process is mentioned. In addition, the PO microporous membrane manufacturing method of the present embodiment is a surface treatment that performs surface treatment such as electron beam irradiation, plasma irradiation, surfactant coating, chemical modification, etc. on the surface of the PO microporous membrane. A process may be included. Furthermore, the above-mentioned inorganic material may be applied to one or both sides of the PO microporous membrane to obtain a PO microporous membrane having an inorganic material layer.

更に、上記の後加工工程の後に、微多孔膜を捲回したマスターロールに対して、所定の温度下においてエージング処理を施した後、該マスターロールの巻き返し操作を行うこともできる。これにより、より熱的安定性の高いPO微多孔膜を得易くなる傾向にある。上記の場合、マスターロールをエージング処理する際の温度は、特に限定されないが、好ましくは35℃以上であり、より好ましくは45℃以上であり、さらに好ましくは60℃以上である。また、PO微多孔膜の透過性保持の観点から、マスターロールをエージング処理する際の温度は、120℃以下が好ましい。エージング処理に要する時間は、特に限定されないが、24時間以上であると、上記効果が発現し易いため好ましい。   Further, after the post-processing step, the master roll wound with the microporous film may be subjected to an aging treatment at a predetermined temperature, and then the master roll may be rewound. This tends to make it easier to obtain a PO microporous membrane with higher thermal stability. In the above case, the temperature at the time of aging treatment of the master roll is not particularly limited, but is preferably 35 ° C or higher, more preferably 45 ° C or higher, and further preferably 60 ° C or higher. Further, from the viewpoint of maintaining the permeability of the PO microporous membrane, the temperature at the time of aging treatment of the master roll is preferably 120 ° C. or lower. The time required for the aging treatment is not particularly limited, but is preferably 24 hours or longer because the above-described effect is easily exhibited.

〔用途〕
上記ポリオレフィン微多孔膜は、蓄電デバイス用セパレータ、特にリチウムイオン電池用セパレータに好適に用いることができる。本実施形態の蓄電デバイス用セパレータは、上記ポリオレフィン微多孔膜からなる。また、本実施形態の蓄電デバイスは、上記ポリオレフィン微多孔膜を備える。
[Use]
The polyolefin microporous membrane can be suitably used for an electricity storage device separator, particularly a lithium ion battery separator. The separator for an electricity storage device of this embodiment is composed of the above-mentioned polyolefin microporous film. Further, the electricity storage device of this embodiment includes the polyolefin microporous film.

次に、実施例及び比較例を挙げて本実施形態をより具体的に説明する。しかし、本実施形態はその要旨を超えない限り、下記の実施例に限定されるものではない。   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 as long as the gist thereof is not exceeded.

(1)TMA測定(熱機械分析:Thermomechanical Analysis)
ポリオレフィン微多孔膜のTMA測定は、島津製作所TMA50(商標)を用いて行った。まず、TD方向に約15mm、MD方向に幅3mmに切り出したサンプル(ポリオレフィン微多孔膜)を、チャック間距離(TD方向)が10mmとなるようにチャックに固定し、専用プローブにセットした。初期荷重を0.0049N(0.5gf)とし、定長モードにて30℃より10℃/minの速度にてプローブを250℃まで昇温させた。250℃まで到達する間、1秒間隔で温度と応力をサンプリングした。得られたデータに基づいて、温度と収縮応力の関係示すTMA曲線を作成した。なお、専用プローブとしては、引張型を用いた。
(1) TMA measurement (Thermomechanical analysis: Thermomechanical Analysis)
TMA measurement of the polyolefin microporous film was performed using Shimadzu Corporation TMA50 (trademark). First, a sample (polyolefin microporous membrane) cut out to about 15 mm in the TD direction and 3 mm in the MD direction was fixed to the chuck so that the distance between chucks (TD direction) was 10 mm, and set on a dedicated probe. The initial load was 0.0049 N (0.5 gf), and the probe was heated to 250 ° C. at a rate of 10 ° C./min from 30 ° C. in the constant length mode. While reaching 250 ° C., temperature and stress were sampled at 1 second intervals. Based on the obtained data, a TMA curve showing the relationship between temperature and shrinkage stress was prepared. A tensile type was used as the dedicated probe.

(2)TMA一次微分曲線:
TMA測定により得られた、温度と応力のデータからある時間nにおける応力の微分値Inを求めた。Inは下記の式で表され、Tn、Fnはそれぞれn秒の時の温度、応力を示し、Tn+1、Fn+1はそれぞれn+1秒の温度と応力を示す。
n=Fn+1−Fn/Tn+1−Tn
測定範囲における全てのTnを横軸にとり、Inを縦軸にとることでTMA測定における温度と応力の微分値の関係を示す曲線を得た。さらにInを5点区間の移動平均近似によりスムージングを行い、TMA一次微分曲線とした。
(2) TMA first derivative curve:
Obtained by TMA measurement was determined differential value I n of the stress at time n with the data of temperature and stress. I n is represented by the following formula, T n, F n is the temperature at each n seconds, it shows the stress shows a T n + 1, F n + 1 is respectively n + 1 second temperature and stress.
I n = F n + 1 -F n / T n + 1 -T n
Horizontal axis all T n in the measurement range, to obtain a curve showing the relationship between the differential value of the temperature and stress in TMA measurement by taking the vertical axis to I n. Further subjected to smoothing by moving average approximation of the 5-point interval of I n, and a TMA first derivative curve.

(3)DSC測定(示差走査熱量測定:Differential Scanning Calorimetric)
DSCは、島津製作所社製DSC60を使用して測定した。まず、セパレータを直径5mmの円形に打ち抜き、数枚重ね合わせて3mgとしたものを測定サンプルとして用いた。このサンプルを、直径5mmのアルミ製オープンサンプルパンに敷き、クランピングカバーを乗せ、サンプルシーラーによりアルミパン内に固定した。窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分で30℃から200℃まで昇温し、200℃で5分ホールドした後、降温速度10℃/分で200℃から30℃まで降温した。続いて、30℃において5分間ホールドした後、再度、昇温速度10℃/分で30℃から200℃まで昇温した。この時の融解吸熱曲線において、極大となる温度をPO微多孔膜の融点とした。極大値が複数ある場合は、一番大きな融解吸熱曲線の極大値となる温度をPO微多孔膜の融点として採用した。
(3) DSC measurement (Differential Scanning Calorimetric)
DSC was measured using DSC60 manufactured by Shimadzu Corporation. First, a separator was punched into a circle with a diameter of 5 mm, and several sheets were overlapped to give 3 mg as a measurement sample. This sample was laid on an aluminum open sample pan having a diameter of 5 mm, a clamping cover was placed thereon, and the sample was fixed in the aluminum pan by a sample sealer. In a nitrogen atmosphere, the temperature was increased from 30 ° C. to 200 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min, held at 200 ° C. for 5 minutes, and then decreased from 200 ° C. to 30 ° C. at a temperature decrease rate of 10 ° C./min. Then, after hold | maintaining for 5 minutes at 30 degreeC, it heated up again from 30 degreeC to 200 degreeC with the temperature increase rate of 10 degree-C / min. In the melting endothermic curve at this time, the maximum temperature was defined as the melting point of the PO microporous membrane. When there were a plurality of maximum values, the temperature at which the maximum value of the melting endothermic curve was the maximum was adopted as the melting point of the PO microporous membrane.

(4)引張破断強度(kg/cm2
引張試験機(島津オートグラフAG−A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(kg/cm2)とした。測定条件は、温度;23±2℃、サンプル形状;幅10mm×長さ100mm、チャック間距離;50mm、引張速度;200mm/minである。引張伸度(%)は、破断に至るまでの伸び量(mm)をチャック間距離(50mm)で除して、100を乗じることにより求めた。
(4) Tensile breaking strength (kg / cm 2 )
A tensile test was performed using a tensile tester (Shimadzu Autograph AG-A type), and the strength at the time of sample break was divided by the cross-sectional area of the sample before the test to obtain tensile break strength (kg / cm 2 ). The measurement conditions are: temperature: 23 ± 2 ° C., sample shape: width 10 mm × length 100 mm, distance between chucks: 50 mm, tensile speed: 200 mm / min. The tensile elongation (%) was obtained by dividing the amount of elongation (mm) up to fracture by the distance between chucks (50 mm) and multiplying by 100.

(5)膜厚(μm)
東洋精機製の微小測厚器、KBM(商標)を用いて、室温(23±2℃)において、PO微多孔膜の膜厚を測定した。
(5) Film thickness (μm)
The film thickness of the PO microporous membrane was measured at room temperature (23 ± 2 ° C.) using Toyo Seiki's microthickness meter KBM (trademark).

(6)気孔率(%)
PO微多孔膜から10cm×10cm角を切り取ってサンプルを得、室温23±2℃におけるその体積(cm3)と質量(g)とを測定した。それらの値と膜密度(g/cm3)とから、PO微多孔膜の気孔率を次式により算出した。
気孔率(%)=(体積−質量/膜密度)/体積×100
なお、膜密度は0.95g/cm3の一定値と仮定して計算した。
(6) Porosity (%)
A sample was obtained by cutting a 10 cm × 10 cm square from the PO microporous membrane, and its volume (cm 3 ) and mass (g) at room temperature 23 ± 2 ° C. were measured. From these values and the membrane density (g / cm 3 ), the porosity of the PO microporous membrane was calculated by the following equation.
Porosity (%) = (volume−mass / membrane density) / volume × 100
The film density was calculated assuming a constant value of 0.95 g / cm 3 .

(7)透気度(秒/100cc)
JIS P−8117に準拠し、ガーレー式透気度計(東洋精器(株)製、G−B2(商標))を使用して、室温23±2℃におけるPO微多孔膜の透気抵抗度(以下、透気度とも言う)を測定した。「透気度」とは、100ccの空気が、6.452cm2の試料面積を通過するのに要する時間(秒)を指す。また、膜厚12μm換算透気度は以下の式で求められる。
膜厚12μm換算透気度(秒/100cc)=透気度(秒/100cc)/膜厚(μm)*12μm
(7) Air permeability (sec / 100cc)
In accordance with JIS P-8117, using a Gurley type air permeability meter (G-B2 (trademark), manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), the air resistance of the PO microporous membrane at room temperature 23 ± 2 ° C. (Hereinafter also referred to as air permeability) was measured. “Air permeability” refers to the time (seconds) required for 100 cc of air to pass through a sample area of 6.452 cm 2 . Moreover, the air permeability of a film thickness of 12 μm can be obtained by the following formula.
Film thickness 12 μm equivalent air permeability (second / 100 cc) = air permeability (second / 100 cc) / film thickness (μm) * 12 μm

(8)動摩擦係数
カトーテック株式会社製、KES−SE摩擦試験機を用い、荷重50g、接触子面積10×10=100mm2(0.5mmφの硬質ステンレス線SUS304製ピアノ線を互いに隙間なく、かつ、重ならないように20本巻きつけたもの)、接触子送りスピード1mm/sec、張力6kPa、温度23℃、湿度50%の条件にて幅50mm×測定方向200mmのサンプルサイズをついてTDに3回測定し、その平均を求めた。なお、当該動摩擦係数の値は電池作成時に負極に接する面の値を用いた。
(8) Coefficient of dynamic friction Using a KES-SE friction tester manufactured by Kato Tech Co., Ltd., load 50 g, contact area 10 × 10 = 100 mm 2 (0.5 mmφ hard stainless steel wire SUS304 piano wires without any gaps, and Measured 3 times on TD with a sample size of width 50mm x measuring direction 200mm under the conditions of contact feed speed 1mm / sec, tension 6kPa, temperature 23 ° C, humidity 50%. The average was obtained. Note that the value of the dynamic friction coefficient was the value of the surface in contact with the negative electrode when the battery was produced.

〔電池の製造方法〕
出力特性、サイクル特性、高温サイクル特性、ピン抜け性、衝突試験、オーブン試験は簡易な組電池を作成して行った。以下に組電池の作成方法と各特性の評価方法を示す。
[Battery Manufacturing Method]
The output characteristics, cycle characteristics, high temperature cycle characteristics, pin pull-out property, impact test, and oven test were performed by creating a simple assembled battery. The method for producing the assembled battery and the method for evaluating each characteristic are shown below.

a.正極の作製
正極活物質としてリチウムコバルト複合酸化物LiCoO2、導電材としてグラファイト及びアセチレンブラックを、バインダーであるポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びN‐メチルピロリドン(NMP)に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを正極集電体となる厚さ15μmのアルミニウム箔にダイコーターで塗布し、130℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形した。得られた成形体を57.0mm幅にスリットして正極を得た。
a. Production of Positive Electrode A lithium cobalt composite oxide LiCoO 2 as a positive electrode active material, graphite and acetylene black as conductive materials were dispersed in polyvinylidene fluoride (PVDF) and N-methylpyrrolidone (NMP) as binders to prepare a slurry. This slurry was applied to a 15 μm-thick aluminum foil serving as a positive electrode current collector with a die coater, dried at 130 ° C. for 3 minutes, and then compression molded with a roll press. The obtained molded body was slit to a width of 57.0 mm to obtain a positive electrode.

b.負極の作製
負極活物質として人造グラファイト、バインダーとしてカルボキシメチルセルロースのアンモニウム塩とスチレン−ブタジエン共重合体ラテックスとを精製水に分散させてスラリーを調製した。このスラリーを負極集電体となる銅箔にダイコーターで塗布し、120℃で3分間乾燥後、ロールプレス機で圧縮成形した。得られた成形体を58.5mm幅にスリットして負極を得た。
b. Manufacture of Negative Electrode An artificial graphite as a negative electrode active material, an ammonium salt of carboxymethyl cellulose and a styrene-butadiene copolymer latex as a binder were dispersed in purified water to prepare a slurry. This slurry was applied to a copper foil serving as a negative electrode current collector with a die coater, dried at 120 ° C. for 3 minutes, and then compression molded with a roll press. The obtained molded body was slit to a width of 58.5 mm to obtain a negative electrode.

c.非水電解液の調製
エチレンカーボネート:ジメチルカーボネート:エチルメチルカーボネート:=1:1:2(体積比)の混合溶媒に、溶質としてLiPF6を濃度1mol/Lとなるように溶解させて、非水電解液を調製した。
c. Preparation of non-aqueous electrolyte LiPF 6 as a solute was dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate: dimethyl carbonate: ethyl methyl carbonate: = 1: 1: 2 (volume ratio) to a concentration of 1 mol / L, and non-aqueous An electrolyte solution was prepared.

d.電池組立
正極、後述のPO微多孔膜及び負極を積層した後、常法により捲回電極体を作製した。なお、PO微多孔膜の厚みによって巻回数を調整した。得られた巻回電極体の最外周端部を絶縁テープの貼付により固定した。負極リードを電池缶に、正極リードを安全弁にそれぞれ溶接して、巻回電極体を電池缶の内部に挿入した。その後、非水電解液を電池缶内に5g注入し、ガスケットを介して蓋を電池缶にかしめることにより、外径18mm、高さ65mmの円筒型二次電池を得た。この円筒型二次電池を25℃雰囲気下、0.2C(定格電気容量の1時間率(1C)の0.2倍の電流)の電流値で電池電圧4.2Vまで充電し、到達後4.2Vを保持するようにして電流値を絞り始めるという方法で、合計3時間充電を行った。続いて0.2Cの電流値で電池電圧3.0Vまで放電し、そのときの電池容量をXmAhとした。
d. Battery assembly After laminating the positive electrode, the PO microporous membrane described later, and the negative electrode, a wound electrode body was prepared by a conventional method. The number of windings was adjusted according to the thickness of the PO microporous film. The outermost peripheral end portion of the obtained wound electrode body was fixed by applying an insulating tape. The negative electrode lead was welded to the battery can, the positive electrode lead was welded to the safety valve, and the wound electrode body was inserted into the battery can. Thereafter, 5 g of the non-aqueous electrolyte was poured into the battery can, and the lid was caulked to the battery can via a gasket, to obtain a cylindrical secondary battery having an outer diameter of 18 mm and a height of 65 mm. This cylindrical secondary battery was charged to a battery voltage of 4.2 V at a current value of 0.2 C (current that is 0.2 times the hourly rate (1 C) of the rated electric capacity) in an atmosphere of 25 ° C. The battery was charged for a total of 3 hours by a method of starting to reduce the current value so as to hold 2 V. Subsequently, the battery was discharged to a battery voltage of 3.0 V at a current value of 0.2 C, and the battery capacity at that time was set to X mAh.

e.サイクル試験
上記のようにして組み立てた電池を用いて、(i)電流量0.5C、上限電圧4.2V
、合計8時間の定電流定電圧充電、(ii)10分間の休止、(iii)電流量0.5C、終止電圧2.5Vの定電流放電、(iv)10分間の休止、のサイクル条件で都合50回の充放電を行った。上記充放電処理は全て25℃の雰囲気下にてそれぞれ実施した。その後、上記電池容量XmAhに対する上記50サイクル目の放電容量の比を100倍することで、容量維持率(%)を求めた。なお、下記基準に即して評価した。
◎:容量維持率(%)が70%以上。
○:容量維持率(%)が50%以上70%未満。
△:容量維持率(%)が30%以上30%未満。
×:容量維持率(%)が30%未満。
e. Cycle test Using the battery assembled as described above, (i) current amount 0.5C, upper limit voltage 4.2V
, Constant current constant voltage charging for a total of 8 hours, (ii) 10 minutes of rest, (iii) constant current discharge of current amount 0.5C, end voltage 2.5V, (iv) 10 minutes of rest For convenience, the battery was charged and discharged 50 times. All the charge / discharge treatments were performed in an atmosphere of 25 ° C. Thereafter, the ratio of the discharge capacity at the 50th cycle to the battery capacity XmAh was multiplied by 100 to obtain the capacity retention rate (%). The evaluation was made according to the following criteria.
A: Capacity maintenance rate (%) is 70% or more.
○: Capacity maintenance rate (%) is 50% or more and less than 70%.
Δ: Capacity maintenance rate (%) is 30% or more and less than 30%.
X: Capacity maintenance rate (%) is less than 30%.

f.高温サイクル試験
上記のようにして組み立てた電池を用いて、(i)電流量0.5C、上限電圧4.2V
、合計8時間の定電流定電圧充電、(ii)10分間の休止、(iii)電流量0.5C、終止電圧2.5Vの定電流放電、(iv)10分間の休止、のサイクル条件で都合50回の充放電を行った。上記充放電処理は全て90℃の雰囲気下にてそれぞれ実施した。その後、上記電池容量XmAhに対する上記50サイクル目の放電容量の比を100倍することで、容量維持率(%)を求めた。なお、下記基準に即して評価した。
◎:容量維持率(%)が70%以上。
○:容量維持率(%)が50%以上70%未満。
△:容量維持率(%)が30%以上30%未満。
×:容量維持率(%)が30%未満。
f. High-temperature cycle test Using the battery assembled as described above, (i) current amount 0.5C, upper limit voltage 4.2V
, Constant current constant voltage charging for a total of 8 hours, (ii) 10 minutes of rest, (iii) constant current discharge of current amount 0.5C, end voltage 2.5V, (iv) 10 minutes of rest For convenience, the battery was charged and discharged 50 times. All the charge / discharge treatments were performed in an atmosphere of 90 ° C. Thereafter, the ratio of the discharge capacity at the 50th cycle to the battery capacity XmAh was multiplied by 100 to obtain the capacity retention rate (%). The evaluation was made according to the following criteria.
A: Capacity maintenance rate (%) is 70% or more.
○: Capacity maintenance rate (%) is 50% or more and less than 70%.
Δ: Capacity maintenance rate (%) is 30% or more and less than 30%.
X: Capacity maintenance rate (%) is less than 30%.

g.出力特性試験
上記のようにして組み立てた電池を25℃の恒温状態で放電終止電圧3Vまでの1C放電容量と5C放電容量を測定し、5C容量/1C容量を出力特性値とした。なお、下記基準に即して評価した。
◎:出力特性値が0.85以上。
○:出力特性値が0.75以上0.85未満。
△:出力特性値が0.65以上0.75未満。
×:出力特性値が0.5未満。
g. Output characteristics test The batteries assembled as described above were measured for 1 C discharge capacity and 5 C discharge capacity up to a discharge end voltage of 3 V in a constant temperature state of 25 ° C., and 5 C capacity / 1 C capacity was defined as an output characteristic value. The evaluation was made according to the following criteria.
A: Output characteristic value is 0.85 or more.
○: Output characteristic value is 0.75 or more and less than 0.85.
Δ: Output characteristic value is 0.65 or more and less than 0.75.
X: Output characteristic value is less than 0.5.

h.オーブン試験
上記のようにして組み立てた電池を用いて、充電後の電池を室温から150℃まで5℃/分で昇温し、150℃で所定の時間放置し、発火状況を確認した。なお、下記基準に即して評価した。
◎:放置時間1時間以上でも発火しなかったもの
○:放置時間30分〜1時間で発火したもの
△:放置時間10分〜30分で発火したもの
×:放置時間10分未満で発火したもの
h. Oven Test Using the battery assembled as described above, the battery after charging was heated from room temperature to 150 ° C. at a rate of 5 ° C./min, left at 150 ° C. for a predetermined time, and the ignition status was confirmed. The evaluation was made according to the following criteria.
◎: Those that did not ignite even after standing time of 1 hour or more ○: Those that ignited after standing time 30 minutes to 1 hour △: Those that ignited after standing time 10 minutes to 30 minutes ×: Those that ignited after standing time 10 minutes or less

i.衝突試験
上記のようにして組み立てた電池を用いて、直径15.8mmφのSUS棒を電池の長さ方向に垂直に配備させた後、高さ61cmの位置から、重さ9.1kgの重りを自由落下させて衝突させ、衝突後の電池の温度上昇や、発火状況の確認を5セルで実施した。なお、下記基準に即して評価した。
◎:5セル全てにおいて、表面温度上昇が30℃以下
○:1〜2セルにおいて、表面温度上昇が30℃超過80℃以下であり、他のセルの表面温度上昇が30℃以下
△:3〜5セルにおいて、表面温度上昇が30℃超過80℃以下であり、他のセルの表面温度上昇が30℃以下
×:1〜5セルにおいて、表面温度上昇が80℃超過、もしくはセルが発火。
i. Collision test Using the battery assembled as described above, a SUS rod with a diameter of 15.8 mmφ was placed perpendicular to the length direction of the battery, and then a weight of 9.1 kg was applied from a position of 61 cm in height. The batteries were allowed to fall freely and collided, and the battery temperature was increased after the collision and the ignition status was confirmed in 5 cells. The evaluation was made according to the following criteria.
A: Surface temperature rise is 30 ° C. or less in all 5 cells. ○: Surface temperature rise is more than 30 ° C. and 80 ° C. or less in 1-2 cells, and surface temperature rise of other cells is 30 ° C. or less. In 5 cells, the surface temperature rise is over 30 ° C. and below 80 ° C., the surface temperature rise of other cells is under 30 ° C. x: In 1 to 5 cells, the surface temperature rise is over 80 ° C., or the cell ignites.

j.ピン抜け性試験
上記のようにして作製した捲回電極体より捲回軸であるピンを手でひっぱり、捲回電極体より抜き終わった際の捲回姿からピン抜け特性(ピンに引っ張られ捲き姿が2mm以上ずれること)を確認した。捲回電極体100個を確認し、ピンに引っ張られ捲き姿が2mm以上ずれた捲回電極体の個数に基づいて、下記評価基準によりピン抜け性を評価した。
◎:ピンに引っ張られ捲き姿が2mm以上ずれた捲回電極体の個数が1個
○:ピンに引っ張られ捲き姿が2mm以上ずれた捲回電極体の個数が2〜4個
△:ピンに引っ張られ捲き姿が2mm以上ずれた捲回電極体の個数が5〜9個
×:ピンに引っ張られ捲き姿が2mm以上ずれた捲回電極体の個数が10個以上
j. Pin pull-out test Pull the pin that is the winding shaft by hand from the wound electrode body produced as described above, and the pin pull-out characteristics (pulled by the pin when the pin is pulled out of the wound electrode body) It was confirmed that the figure was shifted by 2 mm or more). 100 wound electrode bodies were confirmed, and pin pullability was evaluated according to the following evaluation criteria, based on the number of wound electrode bodies that were pulled by the pin and the winding shape was shifted by 2 mm or more.
◎: The number of wound electrode bodies that are pulled by a pin and the winding shape is shifted by 2 mm or more is one. ○: The number of wound electrode bodies that are pulled by the pin and the winding shape is shifted by 2 mm or more is two to four. The number of wound electrode bodies that are pulled and displaced by 2 mm or more is 5 to 9 ×: The number of wound electrode bodies that are pulled by a pin and displaced by 2 mm or more is 10 or more

[実施例1]
Mvが700,000であるホモポリマーのポリエチレン(融点:135.5℃)47.5質量部と、Mvが300,000であるホモポリマーのポリエチレン(融点:135.5℃)47.5質量部と、Mvが400,000であるポリプロピレン5質量部とを、タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドした。得られたPO混合物99質量部に、酸化防止剤としてペンタエリスリチル−テトラキス−[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]を1質量部添加し、再度タンブラーブレンダーを用いてドライブレンドすることにより、混合物を得た。得られた混合物を、窒素雰囲気下で二軸押出機へフィーダーにより供給した。また、流動パラフィン(37.78℃における動粘度7.59×10-52/s)を押出機シリンダーにプランジャーポンプにより注入した。押し出される全混合物中に占める流動パラフィンの割合が65質量%、ポリマー濃度(以下、「PC」と略記することがある。)が35質量%となるように、フィーダー及びポンプの運転条件を調整した。次いで、これらを二軸押出機内で溶融混練した。
[Example 1]
47.5 parts by mass of homopolymer polyethylene (melting point: 135.5 ° C.) having an Mv of 700,000 and 47.5 parts by mass of homopolymer polyethylene having an Mv of 300,000 (melting point: 135.5 ° C.) And 5 parts by mass of polypropylene having Mv of 400,000 were dry blended using a tumbler blender. To 99 parts by mass of the obtained PO mixture, 1 part by mass of pentaerythrityl-tetrakis- [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] as an antioxidant is added, and the tumbler is added again. The mixture was obtained by dry blending using a blender. The obtained mixture was supplied to the twin screw extruder by a feeder under a nitrogen atmosphere. Further, liquid paraffin (kinematic viscosity at 37.78 ° C .: 7.59 × 10 −5 m 2 / s) was injected into the extruder cylinder by a plunger pump. The operating conditions of the feeder and the pump were adjusted so that the ratio of liquid paraffin in the total mixture to be extruded was 65% by mass and the polymer concentration (hereinafter sometimes abbreviated as “PC”) was 35% by mass. . These were then melt kneaded in a twin screw extruder.

続いて、得られた溶融混練物を、冷却固化することにより、シート状成形物を得た。得られたシート状成形物をMDロール延伸機に導き、続いてTD一軸テンターに導き一次延伸膜を得た(一次延伸工程)。設定延伸条件は、MD倍率3倍、TD倍率3倍、及びMD延伸温度120℃、TD延伸温度117℃とした。次いで、得られた一次延伸膜を塩化メチレン槽に導き、十分に浸漬して、可塑剤である流動パラフィンを抽出除去した後、塩化メチレンを乾燥除去し、多孔膜を得た。   Subsequently, the obtained melt-kneaded product was cooled and solidified to obtain a sheet-like molded product. The obtained sheet-like molded product was led to an MD roll stretching machine, and then led to a TD uniaxial tenter to obtain a primary stretched film (primary stretching step). The set stretching conditions were an MD magnification of 3 times, a TD magnification of 3 times, an MD stretching temperature of 120 ° C., and a TD stretching temperature of 117 ° C. Next, the obtained primary stretched membrane was introduced into a methylene chloride bath and sufficiently immersed to extract and remove liquid paraffin as a plasticizer, and then methylene chloride was removed by drying to obtain a porous membrane.

得られた多孔膜をMD一軸ロール延伸機に導き、続いてTD一軸テンターに導き二次延伸膜を得た(二次延伸工程)。この二次延伸の設定延伸条件は、MD4倍、TD倍率2倍、及びMD延伸温度120℃、TD延伸温度120℃とした。続いて、熱固定を行なうべく二次延伸膜をTD一軸テンターに導いた。なお、最大歪速度比(一次延伸最大歪速度/二次延伸最大歪速度)は、0.12であった。   The obtained porous film was led to an MD uniaxial roll stretching machine, and then led to a TD uniaxial tenter to obtain a secondary stretched film (secondary stretching step). The set stretching conditions for this secondary stretching were MD 4 times, TD magnification 2 times, MD stretching temperature 120 ° C., and TD stretching temperature 120 ° C. Subsequently, the secondary stretched film was guided to a TD uniaxial tenter for heat setting. The maximum strain rate ratio (primary stretching maximum strain rate / secondary stretching maximum strain rate) was 0.12.

熱固定工程として延伸温度127℃、延伸倍率1.9倍の延伸操作の後、緩和温度135.5℃、緩和率0.89倍の緩和操作を行った。得られたPO微多孔膜の各種特性を上記方法により評価した。結果を表1に示す。   As a heat setting step, after a stretching operation at a stretching temperature of 127 ° C. and a stretching ratio of 1.9 times, a relaxing operation at a relaxation temperature of 135.5 ° C. and a relaxation rate of 0.89 times was performed. Various characteristics of the obtained PO microporous membrane were evaluated by the above methods. The results are shown in Table 1.

[実施例2〜17、並びに比較例1〜4]
一次延伸倍率、一次延伸温度、二次延伸倍率、二次延伸温度、緩和温度、緩和率、それぞれ表1に示すように設定した以外は実施例1と同様にしてPO微多孔膜を得た。なお、表中に延伸倍率を記載していない場合はMD一軸ロール延伸機及びTD一軸テンターに通膜していない。得られたPO微多孔膜の各種特性を上記方法により評価した。結果を表2に示す。また、実施例2における熱機械分析一次微分曲線を図1に示す。
[Examples 2 to 17 and Comparative Examples 1 to 4]
A PO microporous membrane was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primary stretching ratio, primary stretching temperature, secondary stretching ratio, secondary stretching temperature, relaxation temperature, and relaxation rate were set as shown in Table 1, respectively. In addition, when the draw ratio is not described in the table, the film is not passed through the MD uniaxial roll stretching machine and the TD uniaxial tenter. Various characteristics of the obtained PO microporous membrane were evaluated by the above methods. The results are shown in Table 2. Moreover, the thermomechanical analysis primary differential curve in Example 2 is shown in FIG.

※Tm :DSC 2nd heat 最大ピーク温度(融点)
領域I :熱機械分析一次微分曲線におけるTm−10℃未満の範囲
領域II :熱機械分析一次微分曲線におけるTm−10℃以上、Tm未満の範囲
領域III:熱機械分析一次微分曲線におけるTm以上、Tm+5℃以下の範囲
* Tm: DSC 2nd heat Maximum peak temperature (melting point)
Region I: Range below Tm−10 ° C. in the primary differential curve of thermomechanical analysis Region II: Range above Tm−10 ° C. in the primary differential curve of thermomechanical analysis and below Tm Region III: Above Tm in the primary differential curve of thermomechanical analysis, Tm + 5 ° C or less range

本発明は、セパレータ、特にリチウムイオン電池用セパレータに好適なポリオレフィン微多孔膜として、産業上の利用可能性を有する。   The present invention has industrial applicability as a polyolefin microporous film suitable for a separator, particularly a lithium ion battery separator.

Claims (10)

ポリオレフィン微多孔膜の膜幅方向の熱機械分析測定より得られる、熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)未満の領域における微分値の最大値が、0.1以下であり、
前記熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)以上、前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tm未満の領域における微分値の最大値が、0.15以上である、
ポリオレフィン微多孔膜。
In the thermomechanical analysis first derivative curve obtained by thermomechanical analysis measurement in the membrane width direction of the polyolefin microporous membrane,
The maximum value of the differential value in the region of less than the polyolefin microporous membrane 10 ° C. lower than the melting point Tm of (Tm-10 ° C.) is state, and are 0.1 or less,
In the thermomechanical analysis first derivative curve,
The polyolefin microporous membrane 10 ° C. lower than the melting point Tm of (Tm-10 ° C.) or higher, the maximum value of a differential value in the region lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane, Ru der 0.15 or more,
Polyolefin microporous membrane.
ポリオレフィン微多孔膜の膜幅方向の熱機械分析測定より得られる、熱機械分析一次微分曲線において、  In the thermomechanical analysis first derivative curve obtained by thermomechanical analysis measurement in the membrane width direction of the polyolefin microporous membrane,
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)未満の領域における微分値の最大値が、0.1以下であり、  The maximum value of the differential value in the region below 10 ° C. lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane (Tm−10 ° C.) is 0.1 or less,
長手方向引張強度と膜幅方向引張強度が、ともに1500kg/cm  Both longitudinal tensile strength and tensile strength in the film width are 1500 kg / cm 22 以上である、That's it,
ポリオレフィン微多孔膜。  Polyolefin microporous membrane.
前記熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)未満の前記領域における微分値の最大値が、0.05以下である、
請求項1または請求項2に記載のポリオレフィン微多孔膜。
In the thermomechanical analysis first derivative curve,
The maximum value of the differential value in the region below 10 ° C. lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane (Tm−10 ° C.) is 0.05 or less.
The polyolefin microporous membrane according to claim 1 or 2.
前記熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより10℃低い温度(Tm−10℃)以上、前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tm未満の領域における微分値の最大値が0.2以上である、
請求項1〜3いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
In the thermomechanical analysis first derivative curve,
The maximum value of the differential value in the region below the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane is 0.2 or more, at a temperature lower than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane by 10 ° C (Tm-10 ° C) or higher.
The polyolefin microporous film according to any one of claims 1 to 3.
前記熱機械分析一次微分曲線において、
前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tm以上、前記ポリオレフィン微多孔膜の融点Tmより5℃高い温度(Tm+5℃)未満の領域における熱機械分析微分値の最小値が、0.2以上である、
請求項1〜4いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
In the thermomechanical analysis first derivative curve,
The minimum value of the thermomechanical analysis differential value in the region below the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane and less than the temperature (Tm + 5 ° C) 5 ° C higher than the melting point Tm of the polyolefin microporous membrane is 0.2 or more.
The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 4.
膜幅方向の動摩擦係数が、0.4以下である、
請求項1〜5いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
The dynamic friction coefficient in the film width direction is 0.4 or less,
The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 5.
膜厚12μm換算透気度が、150秒/100cc以下である、
請求項1〜いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
The film thickness 12 μm equivalent air permeability is 150 seconds / 100 cc or less,
The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 6 .
膜厚が、5μm以上20μm以下である、
の請求項1〜いずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
The film thickness is 5 μm or more and 20 μm or less,
The polyolefin microporous membrane according to any one of claims 1 to 7 .
請求項1〜に記載のポリオレフィン微多孔膜からなる、蓄電デバイス用セパレータ。 The separator for electrical storage devices which consists of the polyolefin microporous film of Claims 1-8 . 請求項に記載の蓄電デバイス用セパレータを備える、蓄電デバイス。 An electricity storage device comprising the electricity storage device separator according to claim 9 .
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