JPH0873643A - Porous film - Google Patents

Porous film

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Publication number
JPH0873643A
JPH0873643A JP21729294A JP21729294A JPH0873643A JP H0873643 A JPH0873643 A JP H0873643A JP 21729294 A JP21729294 A JP 21729294A JP 21729294 A JP21729294 A JP 21729294A JP H0873643 A JPH0873643 A JP H0873643A
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JP
Japan
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porous film
film
molecular weight
sheet
thickness
Prior art date
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Pending
Application number
JP21729294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Fujii
敏雄 藤井
Keishin Handa
敬信 半田
Seiichi Hado
精一 羽藤
Kiyousuke Watanabe
恭資 渡辺
Yasushi Usami
康 宇佐見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide porous film which is made of a high-molecular weight PE having specific thickness, permeability, porosity and tensile elongation, thus is useful for lithium cells because of its excellency in film breakage resistance, charge and discharge behavior, safety and processability. CONSTITUTION: This porous film comprises a high-molecular weight PE porous film or sheet of 100,000 or higher viscosity-average molecular weight and has 5-100μm thickness, 10-500 seconds/100cc air permeability, 10-90% porosity and more than 150% stretch elongation. This porous film is obtained, for example, by kneading 25 pts.wt. of high-molecular weight PE powder and 75 pts.wt. of paraffin wax of 1mm average particle size and melt-extruding into a film, soaking the film in isopropyl alcohol to remove the paraffin from the film and subjecting the film to heat treatment.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に引張伸度の良好な
多孔性フィルムに関し、バッテリーセパレーター用及び
それを用いたリチウム電池用として用いて好適な多孔性
フィルムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a porous film having particularly good tensile elongation, and more particularly to a porous film suitable for use as a battery separator and a lithium battery using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】多孔性フィルム或いはシートは、従来よ
り各種用途に広く使用されている。かかる多孔性樹脂成
形体の製造方法も種々提案されている。バッテリー・セ
パレーターとして使用するための多孔性樹脂成形体は、
一般に、超高分子量ポリエチレンおよび可塑剤を含有す
る樹脂組成物から、一旦、フィルムまたはシートを溶融
押出成形して製造し、次いで、フィルムまたはシートに
含まれる可塑剤をイソプロパノール、エタノール、ヘキ
サンなどの有機溶媒で溶解除去することによって製造さ
れている。
2. Description of the Related Art Porous films or sheets have been widely used for various purposes. Various methods for producing such a porous resin molded body have been proposed. Porous resin molding for use as a battery separator,
Generally, a film or sheet is once melt-extruded to be produced from a resin composition containing ultra-high molecular weight polyethylene and a plasticizer, and then the plasticizer contained in the film or sheet is treated with an organic solvent such as isopropanol, ethanol or hexane. It is manufactured by dissolving and removing with a solvent.

【0003】本発明者らの一部は、先に、高温での膜形
状維持特性に優れ、良好な熱閉塞温度を有し、しかも、
面強度、特にピン刺強度の優れたバッテリーセパレータ
ーを与える多孔性フィルムまたはシートを提案した(特
願平5−276947)。
Some of the inventors of the present invention have previously found that they have excellent characteristics of maintaining the film shape at high temperatures, have a good heat blocking temperature, and
We proposed a porous film or sheet that provides a battery separator with excellent surface strength, especially pin puncture strength (Japanese Patent Application No. 5-276947).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】多孔性フィルムまたは
シートを用いて、例えば、リチウム電池のセパレーター
を形成する場合、通常、多孔性フィルムまたはシートと
電極を交互に重ね、それらを巻いて形成するが、その
際、しばしば多孔性フィルムまたはシートが破れ、歩留
りが低くなるという問題がある。この原因としては種々
の要因が考えられ、それら要因を突き止めて個々に対応
をとる必要がある。例えば、電極の粗さに起因する破れ
は、多孔性フィルムまたはシートの面強度を改善するこ
とによりかなりの程度防ぐことができる。
When a porous film or sheet is used to form a separator for a lithium battery, for example, the porous film or sheet and the electrodes are usually stacked alternately and then wound. At that time, there is a problem that the porous film or sheet is often torn and the yield is lowered. There are various possible causes of this, and it is necessary to identify these factors and take individual measures. For example, breakage due to electrode roughness can be prevented to a large extent by improving the surface strength of the porous film or sheet.

【0005】本発明者らは、多孔性フィルムまたはシー
ト破れの他の要因について種々検討を重ねた結果、多孔
性フィルムまたはシートの引張伸度が主要原因の1つで
あることが分かった。従来の多孔性フィルムまたはシー
トは、一般に引張伸度が小さく、引張伸度が100%程
度と比較的大きいものはその透気度が低くバッテリーセ
パレーターとしては必ずしも有利に使用できるものでは
なかった。
The present inventors have conducted various studies on other factors causing breakage of the porous film or sheet, and have found that the tensile elongation of the porous film or sheet is one of the main causes. Conventional porous films or sheets generally have a small tensile elongation, and those having a relatively large tensile elongation of about 100% have a low air permeability and cannot be used advantageously as a battery separator.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、良
好な透気度を有し、しかも、引張伸度の向上した多孔性
フィルムまたはシートを得るべく更に検討した。その結
果、高分子量ポリエチレンに可塑剤として特定の顆粒状
パラフィンワックスを混練し、フィルムまたはシート状
に成形し、特定条件下に冷却することなどにより所期の
目的が達成されることを知得し、本発明を完成するに至
った。
Therefore, the present inventors have further studied to obtain a porous film or sheet having good air permeability and improved tensile elongation. As a result, they knew that the intended purpose could be achieved by kneading a specific granular paraffin wax as a plasticizer into high-molecular-weight polyethylene, molding it into a film or sheet, and cooling it under specific conditions. The present invention has been completed.

【0007】即ち、本発明の要旨は、粘度平均分子量が
10万以上の高分子量ポリエチレンからなる多孔性フィ
ルムまたはシートであって、しかも、(a)厚さ5〜1
00μm、(b)透気度10〜500秒/100cc、
(c)空孔率10〜90%、(d)引張伸度150%以
上の特性を有する多孔性フィルム、及び、このフィルム
から形成されたバッテリーセパレーター、該多孔性フィ
ルムまたはシートを延伸処理または熱固定したフィルム
から形成されたバッテリーセパレーターおよびそれらバ
ッテリーセパレーターを組み込んでなるリチウム電池に
存する。
That is, the gist of the present invention is a porous film or sheet made of high molecular weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 100,000 or more, and (a) a thickness of 5 to 1
00 μm, (b) Air permeability 10 to 500 seconds / 100 cc,
(C) Porosity 10 to 90%, (d) Porous film having characteristics of tensile elongation of 150% or more, battery separator formed from this film, and stretching treatment or heat treatment of the porous film or sheet. The present invention resides in a battery separator formed from a fixed film and a lithium battery incorporating the battery separator.

【0008】以下本発明を更に詳細に説明する。本発明
のフィルムを形成する樹脂組成物は、通常、高分子量ポ
リエチレンと可塑剤を含有する。本発明で使用する高分
子量ポリエチレンとしては、粘度平均分子量(以下単に
「分子量」という。)が10万以上のポリエチレンが挙
げられる。好ましくは、50万〜400万、特に好まし
くは、100万〜300万の直鎖状ポリエチレンが挙げ
られる。また、かかる高分子量ポリエチレンは、その分
子量分布指数が4以上、好ましくは、8〜25、特に好
ましくは、10〜20のものが好適である。ここで分子
量分布指数とは、重量平均分子量(Mw)と数平均分子
量(Mn)との比Mw/Mnの値を意味する。Mw/M
nは、分子量分布指数が広い範囲にわたる時、大きい値
を示すので、この数値は分子量分布の目安となる。
The present invention will be described in more detail below. The resin composition forming the film of the present invention usually contains high molecular weight polyethylene and a plasticizer. Examples of the high molecular weight polyethylene used in the present invention include polyethylene having a viscosity average molecular weight (hereinafter simply referred to as “molecular weight”) of 100,000 or more. It is preferably 500,000 to 4,000,000, and particularly preferably 1,000,000 to 3,000,000 linear polyethylene. The high molecular weight polyethylene has a molecular weight distribution index of 4 or more, preferably 8 to 25, and particularly preferably 10 to 20. Here, the molecular weight distribution index means the value of the ratio Mw / Mn between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn). Mw / M
Since n shows a large value when the molecular weight distribution index covers a wide range, this numerical value serves as a guide for the molecular weight distribution.

【0009】また、本発明においては、溶融変形のし易
さから、高分子量ポリエチレンとして溶融温度が110
〜140℃のエチレンホモポリマーを好適に使用するこ
とができる。本発明においては、ポリブテン−1、ポリ
プロピレンまたは粘度平均分子量が10万未満のポリエ
チレンを高分子量ポリエチレン100重量部に対して1
00重量部以下、好ましくは、2〜80重量部の割合で
混合することもできる。
Further, in the present invention, the melting temperature of the high molecular weight polyethylene is 110 because it is easily deformed by melting.
An ethylene homopolymer having a temperature of ˜140 ° C. can be preferably used. In the present invention, 1 part of polybutene-1, polypropylene or polyethylene having a viscosity average molecular weight of less than 100,000 is used with respect to 100 parts by weight of high molecular weight polyethylene.
It may be mixed in an amount of not more than 00 parts by weight, preferably 2 to 80 parts by weight.

【0010】かかるポリエチレンとしては、分岐状また
は線状の低密度ポリエチレン(分子量5,000〜10
万)、高密度ポリエチレン(分子量1万〜10万)、ポ
リエチレンワックス(分子量5,000以下)が挙げら
れる。ポリブテン−1やポリプロピレンとしては、分子
量400万以下のものが使用できる。低密度または高密
度ポリエチレン、ポリブテン−1、或いは、ポリエチレ
ンワックスを高分子量ポリエチレンに対して100重量
%以下、好ましくは30〜90重量%、特に好ましく
は、40〜80重量%併用すると熱閉塞温度を低くする
ことができる。また、ポリプロピレン、或いは、ポリブ
テン−1を高分子量ポリエチレンに対して100重量%
以下、好ましくは1〜50重量%、特に好ましくは、2
〜40重量%併用すると強度若しくは破断時の伸度を向
上させることができる。
Examples of such polyethylene include branched or linear low density polyethylene (molecular weight of 5,000 to 10).
10,000), high-density polyethylene (molecular weight 10,000 to 100,000), and polyethylene wax (molecular weight 5,000 or less). Polybutene-1 and polypropylene having a molecular weight of 4,000,000 or less can be used. When low-density or high-density polyethylene, polybutene-1, or polyethylene wax is used in an amount of 100% by weight or less, preferably 30 to 90% by weight, particularly preferably 40 to 80% by weight, based on the high molecular weight polyethylene, the heat blocking temperature is increased. Can be lowered. In addition, polypropylene or polybutene-1 is 100% by weight with respect to high molecular weight polyethylene.
Below, preferably 1 to 50% by weight, particularly preferably 2
When used in an amount of up to 40% by weight, the strength or the elongation at break can be improved.

【0011】可塑剤としては、パラフィンワックスを使
用するのがよい。特に、平均分子量が250〜700、
好ましくは、300〜600、特に好ましくは、350
〜500、油分(JIS K−2235−5、6)が
0.05〜2重量%、好ましくは、0.1〜1.5重量
%、特に好ましくは、0.15〜0.5重量%、粘度が
1〜30cst/100℃、好ましくは、2〜20cs
t/100℃、特に好ましくは、3〜10cst/10
0℃のものが好適である。その他、本発明で使用するパ
ラフィンワックスとしては、25℃での針入度(JIS
K−2235−5、4)が5〜40、好ましくは、1
0〜20、或いは、25℃での密度が0.88〜0.9
8g/cm3 、好ましくは、0.90〜0.95g/c
3 であるものがよい。
Paraffin wax is preferably used as the plasticizer. In particular, the average molecular weight is 250 to 700,
Preferably 300 to 600, particularly preferably 350.
~ 500, oil content (JIS K-2235-5, 6) is 0.05 to 2% by weight, preferably 0.1 to 1.5% by weight, particularly preferably 0.15 to 0.5% by weight, Viscosity is 1 to 30 cst / 100 ° C, preferably 2 to 20 cs
t / 100 ° C., particularly preferably 3 to 10 cst / 10
The one at 0 ° C. is preferable. In addition, as the paraffin wax used in the present invention, the penetration at 25 ° C (JIS
K-2235-5, 4) is 5 to 40, preferably 1
0-20, or the density at 25 ℃ is 0.88-0.9
8 g / cm 3 , preferably 0.90 to 0.95 g / c
What is m 3 is preferable.

【0012】高分子量ポリエチレンと可塑剤の使用割合
は、通常、高分子量ポリエチレンが5〜60重量%、好
ましくは、10〜50重量%で、可塑剤が40〜95重
量%、好ましくは、90〜50重量%の範囲から選ばれ
る。本発明の樹脂組成物には、公知の各種添加剤、例え
ば、酸化防止剤などを樹脂組成物中、0.01〜5重量
%程度併用してもよい。
The proportion of high molecular weight polyethylene and plasticizer used is usually 5 to 60% by weight, preferably 10 to 50% by weight, and 40 to 95% by weight, preferably 90 to 90% by weight, for high molecular weight polyethylene. It is selected from the range of 50% by weight. Various known additives such as antioxidants may be used in the resin composition of the present invention in an amount of about 0.01 to 5% by weight in the resin composition.

【0013】上記樹脂組成物の各成分は、公知の一軸ま
たは二軸の押出機で均一に混練し、溶融押出成形する。
押出量、押出安定性、混練強度の点から二軸の押出機が
好適に使用される。混練の際、パラフィンワックスは平
均粒径が10mm以下、好ましくは、0.5〜5mmの
顆粒状のものを押出機に導入すると目的とする特性を有
する多孔性フィルムまたはシートが得やすいのでよい。
溶融押出成形は、通常、140〜240℃の温度で行
い、5〜50μ或いは50〜300μの厚さでフィルム
状或いはシート状に押し出す。
The respective components of the above resin composition are uniformly kneaded by a known uniaxial or biaxial extruder and melt-extruded.
A biaxial extruder is preferably used in terms of extrusion rate, extrusion stability, and kneading strength. When kneading, a paraffin wax having an average particle size of 10 mm or less, preferably 0.5 to 5 mm, is preferably introduced into the extruder so that a porous film or sheet having desired characteristics can be easily obtained.
The melt extrusion molding is usually performed at a temperature of 140 to 240 ° C. and extruded into a film or sheet with a thickness of 5 to 50 μ or 50 to 300 μ.

【0014】本発明においては、かくして押し出された
フィルムまたはシートを溶融変形する。即ち、分子量が
極めて大きいので、変形に対して分子鎖の配向緩和が起
こり難く、変形方向に配向し易いという高分子量ポリエ
チレンの特性を利用して溶融変形することにより、最終
的に得られる多孔性フィルムまたはシートの機械的強伸
度の向上を図る。
In the present invention, the film or sheet thus extruded is melted and deformed. That is, since the molecular weight is extremely large, the relaxation of the molecular chain orientation due to deformation is unlikely to occur, and the property of high molecular weight polyethylene that it is easily oriented in the direction of deformation is used to melt-deform and finally obtain the porosity. To improve the mechanical strength and elongation of the film or sheet.

【0015】溶融変形は、押し出されたフィルムまたは
シートを構成する樹脂組成物を溶融状態に保持したまま
で変形応力を加えることによって行われる。通常、該樹
脂組成物の温度を約130〜240℃、好ましくは、1
60〜200℃の範囲となるように保持した状態で変形
応力を加える。その際、変形は一方向だけではなく、多
方向に変形を加えることもできる。バッテリー・セパレ
ーターとして使用する場合、一方向のみの変形である
と、フィルムまたはシート中の細孔がその変形方向に伸
ばされた形状となり、若干流路が狭くなり、通気性が低
下し、セパレーターのイオン抵抗率が増大する傾向とな
るので、細孔を広げるように多方向にバランスよく変形
を加えるのが好ましい。
The melt deformation is carried out by applying a deformation stress while the resin composition constituting the extruded film or sheet is kept in a molten state. Usually, the temperature of the resin composition is about 130 to 240 ° C., preferably 1
Deformation stress is applied in a state of being kept in the range of 60 to 200 ° C. In that case, the deformation may be applied in not only one direction but also multiple directions. When used as a battery separator, if it is deformed in only one direction, the pores in the film or sheet will be elongated in that deformation direction, the flow path will be slightly narrowed, the air permeability will decrease, and the separator Since the ionic resistivity tends to increase, it is preferable to apply deformation in a balanced manner in multiple directions so as to widen the pores.

【0016】具体的には、例えば、一方向に変形を加え
る場合は、Tダイまたはインフレーション成形法、好ま
しくは、インフレーション成形法において、ダイのギャ
ップを大きくして、引取り速度を上げて引っ張る、即
ち、ドラフト率を上げていくことにより、MD(機械)
方向に変形を加える。また、多方向に変形を加える場合
は、インフレーション成形法において、ドラフト率およ
びブロー比を上げていくことにより、MDおよびTD
(幅)方向に溶融変形を加える。更に、Tダイ成形法に
よる多方向の変形の場合は、ピンテンターで溶融状態の
フィルムまたはシートの幅方向の端部をキャタピラに固
定し、2つのキャタピラの幅を流れ方向に従って広げて
いくことによりTD方向に変形し、同時に引取り速度を
上げることによりMD方向にも変形を加えることによっ
て行う。
Specifically, for example, in the case of applying a deformation in one direction, in the T die or the inflation molding method, preferably, in the inflation molding method, the gap of the die is enlarged to increase the take-up speed and pulling, In other words, by increasing the draft rate, MD (machine)
Add deformation in the direction. In addition, when deformation is applied in multiple directions, MD and TD can be increased by increasing the draft ratio and blow ratio in the inflation molding method.
Melt deformation is applied in the (width) direction. Further, in the case of multi-directional deformation by the T-die molding method, the end of the melted film or sheet in the width direction is fixed to the caterpillar with a pin tenter, and the widths of the two caterpillars are widened in the TD direction. This is performed by deforming in the MD direction and simultaneously deforming in the MD direction by increasing the take-up speed.

【0017】溶融変形の程度は、本発明の効果を損なわ
ない範囲であれば特に制限はないが、下記式で表される
溶融変形率で、通常、10〜1000、好ましくは、3
0〜800、特に好ましくは、50〜400の範囲とな
るように変形応力を加えるのが好ましい。例えば、縦と
横に変形応力を加える場合は、変形率の縦横比がDR/
BUR≦50、好ましくは、≦20、特に好ましくは、
≦10となるように行うのがよい。
The degree of melt deformation is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but is a melt deformation rate represented by the following formula, and is usually 10 to 1000, preferably 3
It is preferable to apply a deformation stress so as to be in the range of 0 to 800, particularly preferably 50 to 400. For example, when a deformation stress is applied to the vertical and horizontal directions, the aspect ratio of the deformation rate is DR /
BUR ≦ 50, preferably ≦ 20, particularly preferably
It is preferable to do so that ≦ 10.

【0018】[0018]

【数1】溶融変形率=(D×ρ1 )/(t×ρ2 ) D:ダイギャップ(mm) ρ1 :樹脂組成物の溶融密度(g/cm3 ) t:成形フィルムまたはシートの膜厚(mm) ρ2 :成形フィルムまたはシートの固体密度(g/cm
3
## EQU1 ## Melt deformation rate = (D × ρ 1 ) / (t × ρ 2 ) D: Die gap (mm) ρ 1 : Melt density (g / cm 3 ) of resin composition t: Molded film or sheet Film thickness (mm) ρ 2 : Solid density (g / cm) of molded film or sheet
3 )

【0019】インフレーション成形法において、ダイギ
ャップが0.5mmの環状ダイを使用して溶融変形して
ポリエチレンフィルムを製造することが知られている
(特開昭62−223245)。従来、10〜100μ
mの厚さのフィルムまたはシートを成形する場合、ダイ
ギャップは通常1mm以下で、最大でも1.5mm以下
で行われている。しかしながら、従来のダイギャップの
範囲で成形して得られるフィルムまたはシートは、強
度、特にピン刺強度が必ずしも十分とはいえない。
In the inflation molding method, it is known to produce a polyethylene film by melt-deforming using an annular die having a die gap of 0.5 mm (Japanese Patent Laid-Open No. 223245/1987). Conventionally, 10-100μ
When a film or sheet having a thickness of m is formed, the die gap is usually 1 mm or less, and 1.5 mm or less at the maximum. However, the film or sheet obtained by molding in the range of the conventional die gap does not always have sufficient strength, particularly pin puncture strength.

【0020】良好な強度を有するバッテリーセパレータ
ーを得るためには、後述の冷却速度と共にダイギャップ
の範囲が重要である。本発明においては、ダイギャップ
は好ましくは2〜20mm、特に好ましくは、3〜10
mmの範囲で行うようにするのがよい。かくして溶融変
形したフィルムまたはシートを冷却した後、該フィルム
またはシートに含まれる可塑剤を除去することにより、
フィルムまたはシートを多孔化する。
In order to obtain a battery separator having good strength, the range of the die gap is important together with the cooling rate described later. In the present invention, the die gap is preferably 2 to 20 mm, particularly preferably 3 to 10 mm.
It is better to carry out in the range of mm. Thus, by cooling the melt-deformed film or sheet, by removing the plasticizer contained in the film or sheet,
Pores the film or sheet.

【0021】その際、冷却はあまり急激にならないよう
に徐々に冷却することが重要である。例えば、冷却速度
5〜20℃/sec、好ましくは、8〜15℃/sec
で空冷する方法がよい。可塑剤の除去方法としては、例
えば、フィルムまたはシート中の可塑剤をイソプロパノ
ール、エタノール、ガソリン、ベンゼン、クロロホル
ム、テレピン油、二硫化炭素、オリーブ油などの有機溶
媒で溶解し、溶媒置換により抽出除去する、所謂、公知
の有機溶媒法によって行うことができる。
At this time, it is important to cool gradually so that the cooling does not become too rapid. For example, cooling rate 5 to 20 ° C / sec, preferably 8 to 15 ° C / sec
It is better to air cool. As a method for removing the plasticizer, for example, the plasticizer in the film or sheet is dissolved in an organic solvent such as isopropanol, ethanol, gasoline, benzene, chloroform, turpentine oil, carbon disulfide, olive oil and the like, and the solvent is replaced to extract and remove. The so-called known organic solvent method can be used.

【0022】かくして(a)厚さ5〜100μm、好ま
しくは、10〜60μm、特に好ましくは、20〜40
μm、(b)透気度10〜500秒/100cc、好ま
しくは、20〜400秒/100cc、特に好ましく
は、30〜300秒/100cc、(c)空孔率10〜
90%、好ましくは、20〜80%、特に好ましくは、
40〜70%、(d)引張伸度150%以上、好ましく
は、200〜600%、特に好ましくは、300〜50
0%の特性を有する無延伸の多孔性フィルムまたはシー
トを得ることができる。
Thus, (a) the thickness is 5 to 100 μm, preferably 10 to 60 μm, particularly preferably 20 to 40.
μm, (b) air permeability 10-500 seconds / 100 cc, preferably 20-400 seconds / 100 cc, particularly preferably 30-300 seconds / 100 cc, (c) porosity 10-
90%, preferably 20-80%, particularly preferably,
40-70%, (d) tensile elongation 150% or more, preferably 200-600%, particularly preferably 300-50.
An unstretched porous film or sheet can be obtained with 0% properties.

【0023】本発明の多孔性フィルムにおいては、引張
伸度が100%未満であると、巻き上げの際に破れ易く
なる。上限については、あまり大きいと均一に、また、
高速で巻き上げるのが難しくなるので600%以下程度
とするのがよい。また、上記の方法によれば、(e)熱
閉塞温度が100〜135℃、好ましくは、110〜1
35℃、(f)熱破膜温度が180℃以上、好ましく
は、200℃以上、(g)ピン刺強度150gf/25
μm以上、好ましくは、200gf/25μm以上、特
に好ましくは、250gf/25μm以上の特性の無延
伸多孔性フィルムまたはシートを得ることができるの
で、バッテリーセパレーターとして好適に使用すること
ができる。
In the porous film of the present invention, when the tensile elongation is less than 100%, the film tends to be broken during winding. Regarding the upper limit, if it is too large, it will be even
Since it becomes difficult to wind at a high speed, it is preferable to set it to about 600% or less. Further, according to the above method, (e) the heat blocking temperature is 100 to 135 ° C., preferably 110 to 1
35 ° C., (f) Thermal rupture temperature is 180 ° C. or higher, preferably 200 ° C. or higher, (g) Pin puncture strength 150 gf / 25
Since it is possible to obtain a non-stretched porous film or sheet having a characteristic of μm or more, preferably 200 gf / 25 μm or more, and particularly preferably 250 gf / 25 μm or more, it can be suitably used as a battery separator.

【0024】本発明においては、かかる無延伸の多孔性
フィルムまたはシートを用いてバッテリーセパレーター
を形成することができるが、この無延伸多孔性フィルム
またはシートは、その機械的強度向上のために一軸また
は二軸延伸するか、或いは、100〜180℃程度で熱
固定を行ってもよい。かかる処理により、(a′)厚さ
5〜100μm、好ましくは、10〜60μm、特に好
ましくは、20〜40μm、(b′)透気度10〜50
0秒/100cc、好ましくは、20〜400秒/10
0cc、特に好ましくは、30〜300秒/100c
c、(c′)空孔率10〜90%、好ましくは、20〜
80%、特に好ましくは、40〜70%、(d′)引張
伸度100%以上、好ましくは、200〜600%、特
に好ましくは、300〜500%、(g′)ピン刺強度
200g/25μm以上、好ましくは、250g/25
μm以上、特に好ましくは、300g/25μm以上、
更には、(e′)熱閉塞温度100〜135℃、好まし
くは、110〜135℃、(f′)熱破膜温度150℃
以上、好ましくは、200℃以上の特性を有する多孔性
フィルムまたはシートを得ることができる。
In the present invention, a battery separator can be formed using such a non-stretched porous film or sheet, and this non-stretched porous film or sheet is uniaxial or in order to improve its mechanical strength. It may be biaxially stretched or heat set at about 100 to 180 ° C. By such a treatment, (a ') the thickness is 5 to 100 m, preferably 10 to 60 m, particularly preferably 20 to 40 m, and (b') the air permeability is 10 to 50.
0 sec / 100 cc, preferably 20 to 400 sec / 10
0 cc, particularly preferably 30 to 300 seconds / 100 c
c, (c ') porosity 10-90%, preferably 20-
80%, particularly preferably 40 to 70%, (d ') tensile elongation 100% or more, preferably 200 to 600%, particularly preferably 300 to 500%, (g') pin puncture strength 200 g / 25 μm. Or more, preferably 250 g / 25
μm or more, particularly preferably 300 g / 25 μm or more,
Furthermore, (e ') heat blocking temperature 100 to 135 ° C, preferably 110 to 135 ° C, (f') thermal film rupture temperature 150 ° C.
As described above, preferably, a porous film or sheet having characteristics of 200 ° C. or higher can be obtained.

【0025】引張伸度は、フィルム巾を15mm、長さ
を50mm以上に切り取り、これを試験片とする。室温
23℃で、チャック間を25mmに設定し、試験片をセ
ットし引張試験を行う。この際、チャック部で破断しな
いように、試験片の端部にテープなどを巻くと良い。ク
ロスヘッドスピードは300mm/minとした。この
時の引張切断荷重と標線間距離を測定する。引張伸度
は、次式により算出する。
For the tensile elongation, a film width of 15 mm and a length of 50 mm or more are cut and used as test pieces. At room temperature of 23 ° C., the distance between chucks is set to 25 mm, a test piece is set, and a tensile test is performed. At this time, a tape or the like may be wrapped around the end of the test piece so as not to break at the chuck portion. The crosshead speed was 300 mm / min. At this time, the tensile cutting load and the distance between the marked lines are measured. The tensile elongation is calculated by the following formula.

【0026】[0026]

【数2】 引張強度は、引張切断荷重から、次式により算出する。[Equation 2] The tensile strength is calculated from the tensile breaking load by the following formula.

【0027】[0027]

【数3】 (Equation 3)

【0028】引張試験は、万能引張試験機を使用した。
透気度は、JIS P8117に従って測定した。使用
装置は東洋精器社製B型ガーレ式デンソメーター(商品
名)を用いた。空孔率の測定はフィルムの幅方向に5ケ
所を直径3cmの円形に打抜き、打抜いたフィルムの中
心部の厚さを測定し、また重量を測定し、下記式により
計算する。
For the tensile test, a universal tensile tester was used.
The air permeability was measured according to JIS P8117. The apparatus used was a B-type Gurley type densometer (trade name) manufactured by Toyo Seiki. The porosity is measured by punching 5 places in the width direction of the film into a circle having a diameter of 3 cm, measuring the thickness of the center of the punched film, measuring the weight, and calculating by the following formula.

【0029】[0029]

【数4】 空孔率(%)=(Vρ−W)/(Vρ)×100 V:フィルムの体積(5枚分) W:重量(5枚分) ρ:材料の密度## EQU00004 ## Porosity (%) = (V.rho.-W) / (V.rho.). Times.100 V: Volume of film (5 sheets) W: Weight (5 sheets) ρ: Material density

【0030】熱閉塞温度と熱破膜温度の測定方法は中央
部に直径4cmの穴の開いた1辺8cmの正方形のテフ
ロン膜(TF)及びアルミニウム板(Al)を用意し、
Al/TF/多孔性フィルム/TF/Alの順に重ねて
クリップ等で固定した試験片とする。試験片を130℃
のオーブンに入れ5℃/5分の昇温速度で昇温しつつ5
分ごとにサンプルを取出して透気度(JIS P811
7)を測定し、透気度が5000秒/100ccとなっ
た温度を熱閉塞温度とする。同様にして昇温を続け目で
確認して認識できるような穴が生じた温度を熱破膜温度
とする。
The thermal blocking temperature and the thermal film rupture temperature were measured by preparing a square Teflon film (TF) with a side of 8 cm and a aluminum plate (Al) having a hole of 4 cm in diameter at the center.
A test piece is prepared by stacking Al / TF / porous film / TF / Al in this order and fixing them with a clip or the like. Test piece at 130 ℃
In an oven at 5 ℃ for 5 minutes while heating at 5 ℃
Samples are taken every minute and the air permeability (JIS P811
7) is measured, and the temperature at which the air permeability becomes 5000 seconds / 100 cc is defined as the heat blocking temperature. Similarly, the temperature at which a hole that can be visually confirmed and recognized is formed in the same manner is defined as the thermal film rupture temperature.

【0031】ピン刺強度は日本農林規格告示1019号
に準じて測定〔測定機器:レオメーター(不動工業
(株)製 NRM−2002J)ピン径1mmφ、先端
部0.5R、ピン刺速度200mm/min〕した値。
安全性確保の為に、セパレーターの熱閉塞温度と熱破膜
温度との差が30℃以上、好ましくは50℃以上ある事
が熱閉塞後にも続く温度上昇に対して安全面で余裕があ
り優れているセパレーターとなる。
The pin puncture strength is measured in accordance with Japanese Agriculture and Forestry Standards Notification No. 1019 [Measurement equipment: Rheometer (NRM-2002J manufactured by Fudo Kogyo Co., Ltd.), pin diameter 1 mmφ, tip 0.5R, pin puncture speed 200 mm / min. ] The value
In order to ensure safety, the difference between the heat blocking temperature of the separator and the thermal film rupture temperature is 30 ° C or more, preferably 50 ° C or more, and there is a margin in terms of safety against the temperature rise that continues after the heat blocking. It becomes a separator.

【0032】本発明の上記多孔性フィルムまたはシート
から形成されるバッテリーセパレーターは例えばリチウ
ム電池、リチウムイオン二次電池等に好適に使用でき
る。本発明のリチウム電池(二次電池)は、上述した多
孔性フィルムまたはシートからなるセパレーターと、非
プロトン性電解液と、リチウム化合物からなる正極(放
電時正極)と、負極とにより構成される。
The battery separator formed from the above-mentioned porous film or sheet of the present invention can be suitably used in, for example, lithium batteries and lithium ion secondary batteries. The lithium battery (secondary battery) of the present invention is composed of a separator made of the above-mentioned porous film or sheet, an aprotic electrolytic solution, a positive electrode made of a lithium compound (positive electrode during discharge), and a negative electrode.

【0033】まず、非プロトン性電解液をセパレーター
の空孔に充填するが、充填は滴下、含浸、塗布またはス
プレー法により容易に行なうことができる。これは多孔
性フィルムまたはシートが0.001〜0.1μmの平
均貫通孔径を有しているため、該フィルムまたはシート
に対して接触角が90°以下となる非プロトン性電解液
が、毛管凝縮作用により孔中に容易にとり込まれるため
である。
First, the aprotic electrolytic solution is filled in the pores of the separator, but the filling can be easily performed by dropping, impregnating, coating or spraying. This is because the porous film or sheet has an average through-hole diameter of 0.001 to 0.1 μm, and therefore, an aprotic electrolyte solution having a contact angle of 90 ° or less with respect to the film or sheet is not condensed by capillary condensation. This is because it is easily taken into the holes by the action.

【0034】非プロトン性電解液としては、プロピレン
カーボネート、ジメチルスルホキシド、3−メチル−
1,3−オキサゾリジン−2−オン、スルホラン、1,
2−ジメトキシエタン、2−メチルテトラヒドロフラン
などの単独、あるいは多成分系の有機溶媒に、LiBF
4 ,LiClO4 などのリチウム塩を溶解したものを使
用することができる。特に、プロピレンカーボネート、
1,2−ジメトキシエタン、LiBF4 の組み合わせ、
ジメチルスルホキシド、1,2−ジメトキシエタン、L
iBF6 の組み合わせ、プロピレンカーボネート、1,
2−ジメトキシエタン、LiClO4 の組み合わせは、
室温での電気伝導度が10-3〜10-2s/cmであるこ
とが知られており、好適である。
As the aprotic electrolytic solution, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide, 3-methyl-
1,3-oxazolidin-2-one, sulfolane, 1,
A single or multi-component organic solvent such as 2-dimethoxyethane or 2-methyltetrahydrofuran may be mixed with LiBF
A solution in which a lithium salt such as 4 , LiClO 4 or the like is dissolved can be used. In particular, propylene carbonate,
A combination of 1,2-dimethoxyethane and LiBF 4 ,
Dimethyl sulfoxide, 1,2-dimethoxyethane, L
iBF 6 combination, propylene carbonate, 1,
The combination of 2-dimethoxyethane and LiClO 4 is
The electrical conductivity at room temperature is known to be 10 −3 to 10 −2 s / cm, which is preferable.

【0035】このようにして得られたセパレーターを用
いれば、信頼性及び安全性に優れたリチウム電池とする
ことができる。本発明のリチウム電池は、上述した非プ
ロトン性電解液を電解質として用いた、いわゆる非水性
電解質型の電池であり、その構造は、基本的に通常の同
種のリチウム電池と同様となる。正負両極間にはこれま
で詳述した本発明のセパレーターを設置している。
By using the separator thus obtained, a lithium battery having excellent reliability and safety can be obtained. The lithium battery of the present invention is a so-called non-aqueous electrolyte type battery using the above-mentioned aprotic electrolytic solution as an electrolyte, and its structure is basically the same as that of a normal lithium battery of the same type. The separator of the present invention, which has been described in detail so far, is installed between the positive and negative electrodes.

【0036】一次電池とする場合には負極にリチウム化
合物を用い、正極としてはクロム酸銀、フッ化炭素、二
酸化マンガン等を用いることができる。また二次電池と
する場合には、正極(放電時正極)としてリチウム化合
物、又はアルミニウムや可融合金(Pb,Cd,Inを
含む合金)や炭素にリチウムを吸蔵させた物を用い、負
極としては層状構造としたTiS2 ,MoS2 やNbS
3 などの金属カルコゲン化物や、トンネル状空孔をも
つCoO2 ,Cr2 5 やV2 5 (・P2 5 ),M
nO2 (・LiO2 )などの金属酸化物、ポリアセチレ
ンやポリアニリンなどの共役系高分子化合物などを用い
ることができる。
When the primary battery is used, the negative electrode is lithiated
Compound, and the positive electrode is silver chromate, fluorocarbon,
Manganese oxide or the like can be used. Also with a secondary battery
When using a lithium compound
Or aluminum or fusible gold (Pb, Cd, In
(Including alloys) and carbon that absorbs lithium
TiS with layered structure as pole2, MoS2And NbS
e3Such as metal chalcogenides and tunnel-shaped holes
Two CoO2, Cr2OFiveAnd V2OFive(・ P2O Five), M
nO2(・ LiO2) Etc. metal oxides, polyacetylene
Using conjugated polymer compounds such as amine and polyaniline
Can be

【0037】[0037]

【実施例】以下に実施例を挙げてさらに本発明を具体的
に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の
実施例に限定されるものではない。 実施例1 融点135℃で、粘度平均分子量2.3×106 の超高
分子量ポリエチレン(PE)(Mw/Mn=8)の粉末
25重量部と、平均粒径1mmのパラフィンワックス7
5重量部を直径50mmの押出機に供給して200℃で
混練しながら、連続的にダイ直径50mm、ダイギャッ
プ6.0mmのインフレダイより押し出し、引取速度
5.0m/min(ダイ温度:177℃、ドラフト率:
21.7)で引き取り、ブロー比(BUR)7.0にて
溶融変形を加え、膜厚0.034mmのフィルムを得
た。本実施例で使用した樹脂組成物の溶融密度は0.7
9g/cm3 で、押出されたフィルムの固体密度は0.
917g/cm3 であったので、かかる溶融変形におい
て、加えられた溶融変形率は約152であった。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded. Example 1 25 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene (PE) (Mw / Mn = 8) powder having a melting point of 135 ° C. and a viscosity average molecular weight of 2.3 × 10 6 and paraffin wax 7 having an average particle size of 1 mm
While supplying 5 parts by weight to an extruder having a diameter of 50 mm and kneading at 200 ° C., it was continuously extruded from an inflation die having a die diameter of 50 mm and a die gap of 6.0 mm, and a take-up speed of 5.0 m / min (die temperature: 177). ℃, draft rate:
At 21.7), the film was taken out and melt-deformed at a blow ratio (BUR) of 7.0 to obtain a film having a thickness of 0.034 mm. The melt density of the resin composition used in this example is 0.7.
At 9 g / cm 3 , the extruded film has a solid density of 0.
Since the melt deformation was 917 g / cm 3 , the melt deformation rate applied in this melt deformation was about 152.

【0038】得られたフィルムを60℃のイソプロピル
アルコール中に浸漬し、パラフィンワックスをフィルム
中から抽出除去し、次いで、表面温度122℃の加熱ピ
ンチロールにて30秒間熱処理して、25μの膜厚の多
孔性フィルムを得た。このフィルムの物性を表1に示し
た。得られた多孔性フィルム(幅58mm、長さ1mに
切断したもの)をリチウム電池(負極:コバルト酸リチ
ウム、正極:カーボン、電解液:プロピレンカーボネー
ト)の正極と負極の間に挟み、巻き込んで60mmの長
さ、15mmの径の金属容器に収納してリチウム二次電
池とした。
The obtained film was dipped in isopropyl alcohol at 60 ° C. to extract and remove paraffin wax from the film, followed by heat treatment with a heating pinch roll at a surface temperature of 122 ° C. for 30 seconds to give a film thickness of 25 μm. A porous film of The physical properties of this film are shown in Table 1. The obtained porous film (width 58 mm, cut into length 1 m) was sandwiched between the positive electrode and the negative electrode of a lithium battery (negative electrode: lithium cobalt oxide, positive electrode: carbon, electrolytic solution: propylene carbonate), and rolled up to 60 mm. The lithium secondary battery was stored in a metal container having a length of 15 mm and a diameter of 15 mm.

【0039】又、不良率は、次のような方法にてテスト
を行った。表面が120番サンドペーパー相当の粗さに
した鉄板の上にフィルムサンプルを置き、0.5kg/
cm2 の圧力がかかるようにその上に30φの端子を置
く。この鉄板と端子に1.5kVの電圧を1分間かけ、
その電圧によって電流が流れるか否かをテストした。こ
れを100回行い、電流の流れた数を不良率とした。使
用機器は(株)菊水工業社製、耐電圧試験器 TOS8
651形である。120番サンドペーパー相当の粗さと
は、電極板を模す為の粗さである。尚、実施例で使用し
たパラフィンワックスとしては、次の物性のものを使用
した。
The defective rate was tested by the following method. Place the film sample on an iron plate whose surface has a roughness equivalent to No. 120 sandpaper, and apply 0.5 kg /
Place a 30φ terminal on it so that a pressure of cm 2 is applied. A voltage of 1.5 kV is applied to this iron plate and terminal for 1 minute,
The voltage was tested to see if current could flow. This was performed 100 times and the number of currents was defined as the defective rate. Equipment used is Kikusui Kogyo Co., Ltd., withstanding voltage tester TOS8
It is 651 type. The roughness equivalent to No. 120 sandpaper is a roughness for imitating an electrode plate. The paraffin wax used in the examples had the following physical properties.

【0040】[0040]

【表1】分子量:530 油 分:0.3% 粘 度:3.9mm2 /s/100℃ 密 度:0.911g/cm2 針入度:13(25℃)[Table 1] Molecular weight: 530 Oil: 0.3% Viscosity: 3.9 mm 2 / s / 100 ° C Density: 0.911 g / cm 2 Penetration: 13 (25 ° C)

【0041】実施例2 実施例1において、平均粒径2.5mmのパラフィンワ
ックスにおきかえ引取速度を10m/min(ダイ温
度:180℃、ドラフト率(DR):26.4)で引取
り、BUR=9.0にて溶融変形を加え、膜厚0.02
2mmの多孔性フィルムを得た。次いで、この多孔性フ
ィルムを実施例1と同様にしてパラフィンワックスを除
去後、115℃で熱処理し、18μmの膜厚の多孔性フ
ィルムを得た。このフィルムの物性を表1に示した。得
られた多孔性フィルムを実施例1と同様にして、リチウ
ム電池のセパレーターとして用い、又、不良率のテスト
を行った。
Example 2 In Example 1, paraffin wax having an average particle diameter of 2.5 mm was replaced with a take-up speed of 10 m / min (die temperature: 180 ° C., draft rate (DR): 26.4) and BUR was taken. = 9.0, the film thickness is 0.02
A 2 mm porous film was obtained. Then, the paraffin wax of the porous film was removed in the same manner as in Example 1 and then heat-treated at 115 ° C. to obtain a porous film having a thickness of 18 μm. The physical properties of this film are shown in Table 1. The obtained porous film was used as a separator for a lithium battery in the same manner as in Example 1, and a defective rate test was conducted.

【0042】実施例3 実施例1において、引取速度を4.5m/min(ダイ
温度:170℃、DR:15.4)で引取り、BUR=
7.0にて溶融変形を加え、膜厚0.044mmのフィ
ルムを得た。次いで、このフィルムを実施例1と同様に
してパラフィンワックスを除去後、100℃で熱処理
し、35μmの膜厚の多孔性フィルムを得た。このフィ
ルムの物性を表1に示した。得られた多孔性フィルムを
実施例1と同様にして、リチウム電池のセパレーターと
して用い、又、不良率のテストを行った。
Example 3 In Example 1, the take-up speed was set at 4.5 m / min (die temperature: 170 ° C., DR: 15.4), and BUR =
Melt deformation was applied at 7.0 to obtain a film having a thickness of 0.044 mm. Then, the paraffin wax was removed from this film in the same manner as in Example 1, and the film was heat-treated at 100 ° C. to obtain a porous film having a thickness of 35 μm. The physical properties of this film are shown in Table 1. The obtained porous film was used as a separator for a lithium battery in the same manner as in Example 1, and a defective rate test was conducted.

【0043】実施例4 融点136℃で、粘度平均分子量1.0×106 の超高
分子量ポリエチレン(PE)(Mw/Mn=7)の粉末
25重量部と、平均粒径1mmのパラフィンワックス7
5重量部を押出機に供給する以外は、実施例1と同様に
して膜厚35μmの多孔性フィルムを得た。このフィル
ムの物性を表1に示した。得られた多孔性フィルムを実
施例1と同様にしてリチウム電池のセパレーターとして
用い、不良率のテストを行った。
Example 4 25 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene (PE) (Mw / Mn = 7) powder having a melting point of 136 ° C. and a viscosity average molecular weight of 1.0 × 10 6 and paraffin wax 7 having an average particle diameter of 1 mm
A porous film having a thickness of 35 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight was supplied to the extruder. The physical properties of this film are shown in Table 1. The obtained porous film was used as a separator for a lithium battery in the same manner as in Example 1, and a defect rate test was conducted.

【0044】実施例5 融点138℃で、分子量(粘度平均)3×106 の超高
分子量ポリエチレン(Mw/Mn=6)の粉末20重量
部と平均粒径1.5mmのパラフィンワックス80重量
部を直径50mm押出機に供給して200℃で混練しな
がら連続的にダイ直径50mm、ダイギャップ4.5m
mのインフレダイより押し出し、引取り速度6.2m/
min(ダイ温度:180℃、DR:13.8)で引取
り、ブロー比(BUR)6.5にて溶融変形を加え、膜
厚0.043mmのフィルムを得た。本実施例で使用し
た樹脂組成物の溶融密度は0.78g/cm3 で、押し
出されたフィルムの固体密度は0.913g/cm3
あったので、かかる溶融変形において加えられた溶融変
形率は約89.4であった。
Example 5 20 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene (Mw / Mn = 6) powder having a melting point of 138 ° C. and a molecular weight (viscosity average) of 3 × 10 6 and 80 parts by weight of paraffin wax having an average particle size of 1.5 mm. 50 mm in diameter and continuously kneaded at 200 ° C with a die diameter of 50 mm and a die gap of 4.5 m.
Extruded from an inflation die of m, with a take-up speed of 6.2 m /
It was taken out at min (die temperature: 180 ° C., DR: 13.8) and melt-deformed at a blow ratio (BUR) of 6.5 to obtain a film having a thickness of 0.043 mm. The melt density of the resin composition used in this example was 0.78 g / cm 3 , and the solid density of the extruded film was 0.913 g / cm 3 , so the melt deformation rate applied in such melt deformation was Was about 89.4.

【0045】このフィルムを60℃のイソプロピルアル
コール中に浸漬して、パラフィンワックスを抽出し、つ
いで実施例1と同様にして熱処理して膜厚29μの多孔
性フィルムを得た。このフィルムの物性を表1に示し
た。得られた多孔性フィルムを実施例1と同様にしてリ
チウム電池のセパレーターとして用いた。試験の結果を
表1に示す。
This film was immersed in isopropyl alcohol at 60 ° C. to extract the paraffin wax, and then heat treated in the same manner as in Example 1 to obtain a porous film having a thickness of 29 μm. The physical properties of this film are shown in Table 1. The obtained porous film was used as a separator for a lithium battery in the same manner as in Example 1. The test results are shown in Table 1.

【0046】実施例6 実施例1において、引取速度を2.5m/min(ダイ
温度:165℃、DR:10.5)で引取り、BUR=
6.0にて溶融変形を加え、膜厚0.082mmのフィ
ルムを得た。得られたフィルムをイソプロピルアルコー
ル中に浸漬し、パラフィンワックスを抽出除去した後、
ロール延伸機で3.0倍に延伸(延伸温度124℃)し
て、膜厚25μの多孔性フィルムを得た。この成形体の
物性等を実施例1と同様に表1に示す。
Example 6 In Example 1, the take-up speed was 2.5 m / min (die temperature: 165 ° C., DR: 10.5), and BUR =
Melt deformation was applied at 6.0 to obtain a film having a thickness of 0.082 mm. After immersing the obtained film in isopropyl alcohol and extracting and removing the paraffin wax,
The film was stretched 3.0 times with a roll stretching machine (stretching temperature: 124 ° C.) to obtain a porous film having a thickness of 25 μm. The physical properties and the like of this molded product are shown in Table 1 as in Example 1.

【0047】実施例7 実施例5において、引取速度を2.3m/min(ダイ
温度:165℃、DR:9.2)で引取り、BUR=
6.0にて溶融変形を加え、膜厚0.094mmのフィ
ルムを得た。得られたフィルムをイソプロピルアルコー
ル中に浸漬し、パラフィンワックスを抽出除去した後、
ロール延伸機で2.8倍に延伸(延伸温度122℃)し
て、膜厚30μmの多孔性フィルムを得た。このフィル
ムの物性等を実施例1と同様に表1に示す。
Example 7 In Example 5, the take-up speed was 2.3 m / min (die temperature: 165 ° C., DR: 9.2), and BUR =
Melt deformation was applied at 6.0 to obtain a film having a thickness of 0.094 mm. After immersing the obtained film in isopropyl alcohol and extracting and removing the paraffin wax,
The film was stretched 2.8 times with a roll stretching machine (stretching temperature 122 ° C.) to obtain a porous film having a thickness of 30 μm. The physical properties and the like of this film are shown in Table 1 as in Example 1.

【0048】比較例1 融点135℃で、粘度平均分子量が2×106 の超高分
子量ポリエチレンの粉末25重量部と、セリルアルコー
ル75重量部を直径50mmの押出機に供給し、200
℃で混練しながら、ダイ直径40mm、ダイギャップ
5.6mmのインフレダイより、ダイ温度:170℃、
DR:16.8、BUR:7.0で成膜し、膜厚43μ
mのシートを得た。(溶融密度:0.79g/cm3
固体密度:0.876g/cm3
Comparative Example 1 25 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene powder having a melting point of 135 ° C. and a viscosity average molecular weight of 2 × 10 6 and 75 parts by weight of ceryl alcohol were fed to an extruder having a diameter of 50 mm, and 200
While kneading at ℃, die temperature: 170 ℃ from the inflation die with a die diameter of 40 mm and a die gap of 5.6 mm.
Film formation with DR: 16.8, BUR: 7.0, film thickness 43μ
m sheets were obtained. (Melting density: 0.79 g / cm 3 ,
Solid density: 0.876 g / cm 3 )

【0049】このシートを実施例1と同様にして、セリ
ルアルコールを抽出し、熱処理を行い、34μmの膜厚
の多孔シートを得た。このシートの物性を表1に示し
た。ついで、このシートを実施例1と同様にして電池に
組み込み、不良率のテストを行った。
This sheet was extracted with ceryl alcohol and heat-treated in the same manner as in Example 1 to obtain a porous sheet having a film thickness of 34 μm. The physical properties of this sheet are shown in Table 1. Then, this sheet was assembled in a battery in the same manner as in Example 1 and a defect rate test was conducted.

【0050】比較例2 融点138℃で粘度平均分子量3×106 の超高分子量
ポリエチレンの粉末20重量部とステアリルアルコール
80重量部を直径50mmの押出機に供給して、200
℃で混練しながら連続的にダイ直径50mm、ダイギャ
ップ3mmのインフレダイより押出し、ダイ温度:17
0℃、DR:8.9、BUR:4.0にて溶融変形を加
え、引取速度:3.1m/minで引取り、膜厚0.0
76mmのフィルムを得た。
Comparative Example 2 20 parts by weight of a powder of ultrahigh molecular weight polyethylene having a melting point of 138 ° C. and a viscosity average molecular weight of 3 × 10 6 and 80 parts by weight of stearyl alcohol were fed to an extruder having a diameter of 50 mm to obtain 200 parts.
Continuously extruding from an inflation die with a die diameter of 50 mm and a die gap of 3 mm while kneading at ℃, die temperature: 17
Melt deformation was applied at 0 ° C, DR: 8.9, BUR: 4.0, and the film was drawn at a take-up speed of 3.1 m / min and a film thickness of 0.0
A 76 mm film was obtained.

【0051】このフィルムを60℃のイソプロピルアル
コール中に浸漬して、ステアリルアルコールを抽出し、
ついで、ロール延伸機にて2.7倍に延伸(延伸温度1
24℃)して、厚さ25μmの多孔性フィルムを得た。
この物性を表1に示す。
This film was immersed in isopropyl alcohol at 60 ° C. to extract stearyl alcohol,
Then, it is stretched 2.7 times with a roll stretching machine (stretching temperature 1
24 ° C.) to obtain a porous film having a thickness of 25 μm.
The physical properties are shown in Table 1.

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の多孔性フィルムはバッテリーセ
パレーターとして用いて充放電特性に優れ安全性に加
え、加工性にも優れたリチウム2次電池を供給する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The porous film of the present invention is used as a battery separator to supply a lithium secondary battery having excellent charge / discharge characteristics, safety, and processability.

フロントページの続き (72)発明者 渡辺 恭資 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化成 株式会社水島工場内 (72)発明者 宇佐見 康 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化成 株式会社水島工場内Front page continued (72) Inventor Kyosuke Watanabe 3-10 Shiodori, Kurashiki-shi, Okayama Mitsubishi Kasei Co., Ltd.Mizushima Plant (72) Inventor Yasushi Usami 3-10 10 Shiodo, Kurashiki-shi, Okayama Mitsubishi Kasei Corporation Company Mizushima factory

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粘度平均分子量が10万以上の高分子量
ポリエチレンからなる多孔性フィルムまたはシートであ
って、しかも、(a)厚さ5〜100μm、(b)透気
度10〜500秒/100cc、(c)空孔率10〜9
0%、(d)引張伸度150%以上の特性を有する多孔
性フィルム。
1. A porous film or sheet made of high-molecular-weight polyethylene having a viscosity average molecular weight of 100,000 or more, wherein (a) the thickness is 5 to 100 μm, and (b) the air permeability is 10 to 500 seconds / 100 cc. , (C) Porosity 10-9
A porous film having characteristics of 0% and (d) tensile elongation of 150% or more.
【請求項2】 請求項1記載の多孔性フィルムであっ
て、(e)熱閉塞温度が100〜135℃である多孔性
フィルム。
2. The porous film according to claim 1, wherein (e) the heat blocking temperature is 100 to 135 ° C.
【請求項3】 請求項1又は2記載の多孔性フィルムで
あって、(f)熱破膜温度が180℃以上である多孔性
フィルム。
3. The porous film according to claim 1, wherein (f) the thermal film rupture temperature is 180 ° C. or higher.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の多孔性
フィルムであって、(g)ピン刺強度が150gf/2
5μm以上である多孔性フィルム。
4. The porous film according to claim 1, wherein (g) pin puncture strength is 150 gf / 2.
A porous film having a thickness of 5 μm or more.
【請求項5】 請求項1〜4記載の多孔性フィルムであ
って、延伸処理または熱固定して得られる多孔性フィル
ム。
5. The porous film according to claim 1, which is obtained by stretching treatment or heat setting.
【請求項6】 請求項5記載の延伸処理または熱固定し
て得られる多孔性フィルムまたはシートが、(a′)厚
さ5〜100μm、(b′)透気度10〜500秒/1
00cc、(c′)空孔率10〜90%、(d′)引張
伸度100%以上、(h)引張強度400kg/cm2
以上の特性を有するものである多孔性フィルム。
6. The porous film or sheet obtained by the stretching treatment or heat setting according to claim 5, (a ′) has a thickness of 5 to 100 μm, and (b ′) has an air permeability of 10 to 500 seconds / 1.
00cc, (c ') porosity 10 to 90%, (d') tensile elongation 100% or more, (h) tensile strength 400 kg / cm 2.
A porous film having the above properties.
【請求項7】 請求項6記載の多孔性フィルムであっ
て、(e′)熱閉塞温度が100〜135℃である多孔
性フィルム。
7. The porous film according to claim 6, wherein (e ′) the heat-sealing temperature is 100 to 135 ° C.
【請求項8】 請求項6又は7記載の多孔性フィルムで
あって、(f′)熱破膜温度が150℃以上である多孔
性フィルム。
8. The porous film according to claim 6 or 7, wherein (f ') the thermal membrane rupture temperature is 150 ° C or higher.
【請求項9】 請求項6〜8のいずれかに記載の多孔性
フィルムであって、(g′)ピン刺強度が200gf/
25μm以上である多孔性フィルム。
9. The porous film according to claim 6, which has a (g ′) pin puncture strength of 200 gf /
A porous film having a thickness of 25 μm or more.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載の多孔
性フィルムがバッテリーセパレーター用である多孔性フ
ィルム。
10. A porous film, wherein the porous film according to any one of claims 1 to 9 is for a battery separator.
【請求項11】 請求項1〜9のいずれかに記載の多孔
性フィルムをバッテリーセパレーターとして組み込んで
なるリチウム電池。
11. A lithium battery incorporating the porous film according to claim 1 as a battery separator.
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