JPH11106532A - ポリエチレン樹脂製多孔性フィルム及びその製造方法 - Google Patents
ポリエチレン樹脂製多孔性フィルム及びその製造方法Info
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- JPH11106532A JPH11106532A JP9269526A JP26952697A JPH11106532A JP H11106532 A JPH11106532 A JP H11106532A JP 9269526 A JP9269526 A JP 9269526A JP 26952697 A JP26952697 A JP 26952697A JP H11106532 A JPH11106532 A JP H11106532A
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- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
Abstract
度を保持しつつ、粗面化されたポリエチレン樹脂製多孔
性フィルムを提供する。 【解決手段】 透気度10〜1000秒/100cc、
ピン刺強度300gf/25μm以上、表面粗度が最大
高さ(Rmax)値として3μm以上であるエンポス加工
されたポリエチレン樹脂製多孔性フィルム。
Description
ー、精密濾過膜などの分離膜、透気性ジャンバーなどの
衣料品、オムツ、生理用品などの衛生用品等として有用
な多孔性フィルムに関するものである。詳しくは、適度
な表面粗度を有する多孔性フィルムに関する。
は、各種用途に広く使用され、かかる多孔性フィルムの
製造方法についても種々の提案がなされている。例え
ば、電池用セパレーター(バッテリー・セパレーター)
として使用するための多孔性フィルムの製造方法として
は、ポリエチレンと可塑剤からなる樹脂組成物からフィ
ルムを溶融成形し、次いで、該フィルムに含まれる可塑
剤を有機溶媒で溶解除去する方法(特公昭60−231
30号公報)、ポリエチレンを有機溶媒に溶解させた液
からシートを成形し、該シート中の溶媒含有量を調整し
てから、延伸し、次いで、残留溶媒を除去する方法(特
公平5−54495号公報)、あるいは、ポリエチレ
ン、有機液体及び無機微粉体からなる樹脂組成物からフ
ィルムを成形し、該フィルムに含まれる有機液体と無機
微粉体を抽出除去する方法(特公昭60−23130号
公報)などが知られている。
の大きな用途として、非水電解液電池用セパレーターが
ある。そして、近年、該電池の高度化を目的として、多
孔性フィルムの表面をある程度粗面化させたいという要
望がある。多孔性フィルムの表面を粗面化することによ
り、該フィルムを非水電解液セパレータとして用いたと
きに、電解液の保液量が増大し、電池の高容量化に好適
であると共に、フィルムのすべり性が向上して電池の巻
回加工時のハンドリング性が好適となる。
IS−B−0601記載の方法により測定された多孔性
フィルム表面の最大高さ(Rmax)値があるが、従来か
らの電池セパレータ用多孔性フィルムの場合、Rmax値
が通常1〜2μm程度の範囲にある。また、表面に微細
粒子や短繊維を付着させる等の公知のフィルム粗面化技
術を多孔性フィルムに適用しようとすると、面強度、シ
ャットダウン特性等の、電池用セパレータとして必須の
物性要件が損なわれるという問題がある。
電池用セパレーターとしての必須の物性要件を損なうこ
となく、フィルム表面をある程度粗面化した、電池用セ
パレーターとして好適な多孔性フィルムの製造について
鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
/100cc、ピン刺強度300gf/25μm以上、
表面粗度が最大高さ(Rmax)値として3μm以上であ
るエンポス加工されたポリエチレン樹脂製多孔性フィル
ムポリエチレン樹脂製多孔性フィルム及びその製造方法
に関する。
る。本発明の多孔性フィルムを構成するポリエチレンは
特に制限はないが、通常、粘度平均分子量30万以上3
00万未満のポリエチレン樹脂が好適に用いられる。一
般に、分子量30万未満では十分な強度を得ることが困
難であり、また、分子量300万以上ではフィルム成形
加工性が低下する傾向があるので好ましくないからであ
る。なお、かかる粘度平均分子量はASTM D402
0に準拠して測定される。
エチレン樹脂は単一のものに限定されず、ブレンド後の
分子量が左記の範囲内であれば複数グレードのポリエチ
レンのブレンド物も用いることができる。また、本発明
で規定する物性を損なわない範囲においては、必要に応
じて、ポリエチレンワックス(分子量が通常1000〜
5000)、ポリブテン−1(分子量が通常400万以
下)、ポリプロピレン(分子量が通常400万以下)な
どをポリエチレンに対して通常50重量%以下の範囲で
添加してもよい。
は、上記ポリエチレン樹脂との相溶性が良く、しかも該
ポリエチレン樹脂の融点より低い融点及び該ポリエチレ
ン樹脂の溶融温度より高い沸点を有し、かつ、ポリエチ
レン樹脂不溶性の有機溶媒に可溶な物質が好適に用いら
れ、例えば、ステアリルアルコール、セリルアルコール
などの高級脂肪族アルコール、n−デカン、n−ドデカ
ンなどのn−アルカン類、パラフィンワックス、流動パ
ラフィン、灯油等が挙げられる。また、押出成形時の原
料ハンドリングの簡便性を考慮すると、可塑剤としては
常温固体のものが好適に用いられる。
的とする成形体の多孔度によるが、ポリエチレンが通常
5〜60重量%、好ましくは10〜50重量%であり、
可塑剤が通常95〜40重量%、好ましくは90〜50
重量%である。また、ポリエチレン及び可塑剤の他に
は、ポリブテン−1等を含む原料組成物に対し、公知の
各種添加剤、例えば、酸化防止剤などを通常0.01〜
5重量%程度の範囲で添加してもよい。
料組成物は、通常、公知の一軸又は二軸の押出機で均一
に混練して溶融押出成形される。押出機としては、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。押出成形は、通常140〜240℃の温
度で実施され、Tダイ、インフレーション成形等の公知
の方法で、通常、10μm〜1mmの厚さの原反フィル
ムを成形する。この際のフィルム厚みは、後工程での厚
み変化および最終的に得ようとする厚みから勘案して、
任意に設定することができる。
械的強度向上のために一軸又は二軸延伸を行うことが望
ましい。延伸に際してはロール延伸機、テンター等の公
知の任意の延伸装置を用いることができる。一軸延伸に
関しては縦延伸、横延伸のいずれを選択することもでき
る。また、二軸延伸に関しては逐次二軸延伸、同時二軸
延伸のいずれも可能である。
除去して多孔化する。可塑剤の除去方法としては、通
常、フィルム中の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し、溶媒置換により
抽出除去する、所謂、公知の有機溶媒法が採用される。
上記のようにして可塑剤を除去して得られた多孔化した
フィルムについては、熱寸法安定性を付与するため、熱
処理を行う。この熱処理は、加熱ロールによる接触加
熱、オーブン中での空気中加熱などの公知の任意の方法
で行うことができる。また、前述の延伸装置を転用する
ことも可能である。熱処理温度は、ポリエチレンの融点
未満の任意の温度で行うことができるが、後述する幅方
向の熱収縮率を好適な値とするためには、好ましくは1
10℃以上ポリエチレンの融点未満、より好ましくは1
10℃以上125℃以下とする。
フィルムの物性を損なわない範囲で、延伸処理を行って
もよい。延伸の方法としては、前述の、縦方向、横方向
の積極的な延伸はもちろん、流れ方向、幅方向を拘束し
フィルムの加熱収縮を阻害することで延伸効果を付与す
る、いわゆる消極的延伸も用いることができる。あるい
は、反対に熱処理時にフィルムを自由収縮させる弛緩処
理を行うこともできる。熱処理時の延伸倍率は、多孔性
フィルムの最終物性を損なわない範囲に留めるのが適当
であり、通常0.9倍以上5倍以下、好ましくは0.9
倍以上2.5倍以下である。
ィルムをエンボス加工してフィィルム表面に凹凸を付与
することにより、本発明のポリエチレン樹脂製多孔性フ
ィルムを得ることができる。上記のエンボス加工に際し
ては、公知のエンボス加工装置を用いることができる
が、その操業条件については、フィルムの多孔構造を損
なわぬように充分注意する必要がある。使用するエンボ
スロールには、特に制約はないが、通常は金属製の彫刻
ロール、あるいはサンドブラストロール等が好適に用い
られる。また、得ようとする表面粗度により、エンボス
版を選択すべきことは言うまでもない。エンボスロール
に対向して用いるバックロールとしては公知のロールを
用いることができるが、適当な硬度のゴムロールが好適
に用いられる。JIS K6301に準拠したゴム硬度
として50〜70度のゴムロールが特に好ましい。
ンチ圧力は、任意に設定できるが、好ましくは10〜1
00kg/cm2である。10kg/cm2未満では付与
される凹凸が充分ではない場合があり、また、100k
g/cm2を超えるとフィルムの多孔性が損なわれる場
合があるので、いずれも好ましくない。エンボス加工時
のエンボスロール温度は室温〜ポリエチレン融点の間で
あれば任意に設定できるが、好ましくは、室温以上10
0℃以下、特に好ましくは室温以上60℃以下である。
エンボスロール温度が高すぎると、フィルムの多孔性が
損なわれるので適当でない。以上の方法で、室温でも十
分にエンボス加工が可能であり、加熱による多孔性の劣
化を最小限にとどめることができる面においても優れて
いる。
孔性フィルムは、通常5〜50μm、好ましくは15〜
35μmの厚みである。そして、その物性の特徴とし
て、まず、透気度がJIS P8117に準拠して測定
した値で10〜1000秒/100ccの範囲にある点
にある。なお、通常の多孔性フィルムを電池セパレータ
ーとして用いる場合、透気度の値が1000秒/100
ccを超えると抵抗が大きくなり、電池としての所望の
性能が得られにくい。
林規格告示1019号に準じて測定(ピン径1mmφ,
先端部0.5R,ピン刺速度300mm/min)した
ピン刺し強度値で、300gf/25μm膜厚以上であ
る。以上の物性値は、例えば、電池用セパレーター用の
多孔性フィルムとして好適な物性範囲にあるが、本発明
の多孔性フィルムは、これらを満たした上で、フィルム
表面の最大高さ(Rmax)の値が、3μm以上、好まし
くは5μm以上、特に好ましくは7μm以上である。な
お、エンボスロールを選択することにより表面粗度は任
意の値とすることが可能で、その上限には特に制限はな
いが、電池用セパレーターなどに適用する場合は通常1
00μm以下である。
ーとして用いる場合、幅方向の熱収縮率が低い方が一般
的に好ましいことが知られているが、本発明の多孔性フ
ィルムの幅方向熱収縮率は10%以下、好ましくは5%
以下であり、電池用セパレーターとして実用可能な熱収
縮率を示す。なお、熱収縮率の測定は、105℃に設定
した熱風オーブン中に1時間放置後、冷却した多孔性フ
ィルムの寸法を測定し、加熱前後の寸法変化から算出す
る。
より具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない
限り以下の実施例に限定をされるものではない。 実施例1 粘度平均分子量50万のポリエチレン8重量部、粘度平
均分子量100万のポリエチレン16重量部(2つの混
合組成物の粘度平均分子量はおよそ80万となる)、お
よびパラフィンワックス(平均分子量389)76重量
部の混合物を、40mmφ二軸押出機を用い押出温度1
70℃、押出量10kg/hで押出し、インフレーショ
ン法で原反フィルムを成形した。
い、40℃にて縦方向に2.5倍延伸後、テンタ延伸機
にて110℃の温度にて横方向に6倍延伸した。この延
伸フィルムを60℃のイソプロパノール中に浸漬して、
パラフィンワックスを抽出除去した。更に、得られたフ
ィルムをロール延伸機を用い、115℃の温度で熱固定
を行った。熱固定に際しては、ロール速比を調整し、縦
方向の延伸倍率が1.2倍となるようにした。
ルとしたエンボス加工装置にてエンボス加工を行った。
この時のエンボスロール温度は室温、ニップ圧力は40
kg/cm2であった。得られた25μmの多孔性フィ
ルムの物性を表−1に示す。また、得られた多孔性フィ
ルムと、リチウム2次電池電極のモデルとしてのサンド
ペーパー(120番)を重ね合わせ、一定加重下で、1
60℃に加熱し、フィルム温度が160℃に到達した時
点で、試料を取り出し、フィルムの無孔化状況、亀裂等
の有無を観察するシャットダウン試験を行った。結果
は、亀裂等の発生がなく、かつ試験後のフィルムは透明
で良好に無孔化しており、シャットダウン性は良好であ
った。 実施例2 粘度平均分子量50万のポリエチレン18重量部、粘度
平均分子量100万のポリエチレン6重量部(2つのの
混合組成物の粘度平均分子量はおよそ60万となる)、
およびパラフィンワックス(平均分子量389)76重
量部の混合物を、40mmφ二軸押出機を用い押出温度
170℃、押出量10kg/hで押出し、Tダイ法で原
反フィルムを成形した。
い、110℃にて縦方向に3倍、横方向に8倍延伸し
た。この延伸フィルムを60℃のエタノール中に浸漬し
て、パラフィンワックスを抽出除去した。更に、得られ
たフィルムをロール延伸機を用い、115℃の温度で熱
固定を行った。熱固定に際しては、ロール速比を調整
し、縦方向の延伸倍率が1.1倍となるようにした。
ルとしたエンボス加工装置にてエンボス加工を行った。
この時のエンボスロール温度は100℃、ニップ圧力は
20kg/cm2であった。得られた50μmの多孔性
フィルムの物性を表−1に示す。 比較例1 粘度平均分子量50万のポリエチレン樹脂8重量部、粘
度平均分子量100万のポリエチレン16重量部(2つ
の混合組成物の粘度平均分子量はおよそ80万とな
る)、およびパラフィンワックス(平均分子量389)
76重量部の混合物を、40mmφ二軸押出機を用い押
出温度170℃、押出量10kg/hで押出し、インフ
レーション法で原反フィルムを成形した。
い、40℃にて縦方向に2.5倍延伸後、テンタ延伸機
にて110℃の温度にて横方向に6倍延伸した。この延
伸たフィルムを60℃のイソプロパノール中に浸漬し
て、パラフィンワックスを抽出除去した。更に、得られ
たフィルムをロール延伸機を用い、115℃の温度で熱
固定を行った。熱固定に際しては、ロール速比を調整
し、縦方向の延伸倍率が1.2倍となるようにした。得
られた25μmの多孔性フィルムの物性を表−1に示
す。
レーターとして適当な面強度、透気度を保持しつつ、粗
面化されたポリエチレン樹脂製多孔性フィルムを提供す
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 透気度10〜1000秒/100cc、
ピン刺強度300gf/25μm以上、表面粗度が最大
高さ(Rmax)値として3μm以上であるエンポス加工
されたポリエチレン樹脂製多孔性フィルム。 - 【請求項2】 Rmax値が5μm以上である請求項1の
ポリエチレン樹脂製多孔性フィルム。 - 【請求項3】 Rmax値が7μm以上である請求項1又
は2のポリエチレン樹脂製多孔性フィルム。 - 【請求項4】 粘度平均分子量30万以上300万未満
の高分子量ポリエチレン樹脂及び可塑剤を含有する樹脂
組成物をフィルム状に溶融押出成形し、冷却後、該フィ
ルムを延伸し、該延伸フィルムに含まれる可塑剤を除去
し、熱処理した後に、エンボス加工することを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかのポリエチレン樹脂製多孔性
フィルムの製造方法。 - 【請求項5】 エンボス加工時のエンボスロール温度が
100℃未満であることを特徴とする請求項4のポリエ
チレン樹脂製多孔性フィルムの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9269526A JPH11106532A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | ポリエチレン樹脂製多孔性フィルム及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9269526A JPH11106532A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | ポリエチレン樹脂製多孔性フィルム及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11106532A true JPH11106532A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17473626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9269526A Pending JPH11106532A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | ポリエチレン樹脂製多孔性フィルム及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11106532A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010171004A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-08-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 電池用セパレータおよび非水系リチウム二次電池 |
JP2010171006A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-08-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 電池用セパレータおよび非水系リチウム二次電池 |
JP2010171003A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-08-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 電池用セパレータおよび非水系リチウム二次電池 |
JP2010171005A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-08-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 電池用セパレータおよび非水系リチウム二次電池 |
KR101156248B1 (ko) * | 2006-10-30 | 2012-06-13 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 폴리올레핀제 미다공막 |
KR20190114122A (ko) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 주식회사 엘지화학 | 엠보형 분리막을 갖는 이차전지용 전극 조립체의 제조방법 |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP9269526A patent/JPH11106532A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101156248B1 (ko) * | 2006-10-30 | 2012-06-13 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 폴리올레핀제 미다공막 |
JP2010171004A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-08-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 電池用セパレータおよび非水系リチウム二次電池 |
JP2010171006A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-08-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 電池用セパレータおよび非水系リチウム二次電池 |
JP2010171003A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-08-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 電池用セパレータおよび非水系リチウム二次電池 |
JP2010171005A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-08-05 | Mitsubishi Plastics Inc | 電池用セパレータおよび非水系リチウム二次電池 |
KR20190114122A (ko) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | 주식회사 엘지화학 | 엠보형 분리막을 갖는 이차전지용 전극 조립체의 제조방법 |
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