JPH11268118A - Polyolefin porous film, production thereof, and separator film for battery - Google Patents

Polyolefin porous film, production thereof, and separator film for battery

Info

Publication number
JPH11268118A
JPH11268118A JP10106766A JP10676698A JPH11268118A JP H11268118 A JPH11268118 A JP H11268118A JP 10106766 A JP10106766 A JP 10106766A JP 10676698 A JP10676698 A JP 10676698A JP H11268118 A JPH11268118 A JP H11268118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
polyolefin
porous film
temperature
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10106766A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinao Hashimoto
暁直 橋本
Kozo Morishige
浩三 森重
Kazuo Yagi
和雄 八木
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.)
Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Chemicals Inc filed Critical Mitsui Chemicals Inc
Priority to JP10106766A priority Critical patent/JPH11268118A/en
Publication of JPH11268118A publication Critical patent/JPH11268118A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film suitably used in a non-aqueous electrolyte and a separator for an electrolyte battery so as to have specific closing temp. and heat-resistant temp. and performing crosslinking so as to obtain a specific gel ratio. SOLUTION: An inflation film made of a high mol.wt. polyethylene having a thickness of 14 μm is produced. This film 31 is held between a pair of stainless steel mold frames 33 and four sides thereof are fixed between the upper and lower mold frames by using screws 32. In this state, the whole is immersed in a tank filled with heated paraffin oil. The film fixed to the mold frames is taken out of a heat treatment tank to be immersed in a tank filled with 1,3-dichloro-1,1,2,2,3-pentafluoropropane in this state. This film is taken out to be dried by air and the dried film is detached from the mold frames. The obtained film is perforated and irradiated with electron beam of 2 Mrad to perform crosslinking. This perforated film has a gel ratio of 59 and also has a closing temp. of 131 deg.C and heat-resistance temp. of 175 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、閉塞性と耐熱性お
よび突刺強度に優れたポリオレフィン多孔フィルムおよ
びその製造方法ならびに電池用セパレータフィルムに関
するものであり、より詳しくは、葉脈状および/または
網目状のフィブリル構造を有し、ゲル分率が50%以上
となるように架橋されていることを特徴とするポリオレ
フィン多孔フィルムおよびその製造方法ならびにその好
適な用途である電池用セパレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyolefin porous film excellent in obstruction, heat resistance and puncture strength, a method for producing the same, and a separator film for a battery. More specifically, the present invention relates to a leaf-like and / or mesh-like form. A polyolefin porous film having a fibril structure and having a gel fraction of 50% or more, a method for producing the same, and a battery separator as a preferred use thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年リチウムイオン電池をはじめとする
大容量電池には、安全性確保の観点から種々の対策がと
られている。そのうちの一つの対策として、セパレータ
フィルムにも、電池の安全性の確保のための機能が要求
されている。例えば、外部短絡等で電池内温度が上昇し
た場合、発火や電解液の分解ガス等により破裂危険があ
る。これを防止するためには、電池内部温度が上昇し多
孔フィルムの融点付近の温度に到達したとき、多孔フィ
ルムが無孔化閉塞することにより電池内部の抵抗値を上
昇させて内部温度の上昇を防ぐ機能、また電池内部での
化学反応を抑制することによって上記危険性を回避する
機能、すなわちシャットダウン機能が求められている。
2. Description of the Related Art In recent years, various measures have been taken for large capacity batteries such as lithium ion batteries from the viewpoint of ensuring safety. As one of the measures, the separator film is also required to have a function for ensuring battery safety. For example, when the temperature inside the battery rises due to an external short circuit or the like, there is a risk of explosion due to ignition or decomposition gas of the electrolytic solution. In order to prevent this, when the battery internal temperature rises and reaches a temperature near the melting point of the porous film, the porous film is made nonporous and closed, thereby increasing the resistance value inside the battery and reducing the internal temperature. There is a need for a function of preventing the above-mentioned danger by suppressing a chemical reaction inside the battery, that is, a function of shutting down the battery.

【0003】このような機能を有するセパレータとし
て、従来から低融点のポリエチレンやポリプロピレンよ
りなる多孔フィルムが使用されている。通常、多孔フィ
ルムの孔が閉塞し無孔化しても、電池内部の温度は急激
に低下することなく、温度上昇が少し続いた後、徐々に
低下していく傾向にあるため、電池は融点以上の温度に
長時間保持される状態となる。この状態で、無孔化した
セパレータフィルムに欠陥が生じた場合、再度短絡して
温度上昇がはじまり、発火や破裂に至る。
As a separator having such a function, a porous film made of polyethylene or polypropylene having a low melting point has been conventionally used. Normally, even if the pores of the porous film are closed and non-porous, the temperature inside the battery does not drop rapidly, but after a slight temperature rise, it tends to gradually decrease, so the battery has a melting point or higher. At a temperature for a long time. In this state, if a defect occurs in the nonporous separator film, a short circuit occurs again and the temperature starts to rise, leading to ignition or rupture.

【0004】よって、低閉塞温度と高耐熱温度を両立
し、強度等他の性能も向上したセパレータを作成するた
めに様々な試みが行われている。その一つとして、ポリ
オレフィンの架橋構造を利用する方法があり、例えば、
特開昭63−205048号公報には、架橋したポリエ
チレンの微多孔膜をセパレータとして用いることが提案
されている。この架橋されたポリエチレンセパレータ
は、短絡電流による発熱のため、電池の温度上昇が生じ
ても微多孔膜が溶融して微多孔膜を閉塞し、また、架橋
されているために軟化溶融時の粘度が高く、形状保持性
が優れているので、高温での短絡を生じにくい利点があ
った。しかしながら、この架橋されたポリエチレン多孔
フィルムからなるセパレータは溶融粘度が高く流動性に
乏しいため、ポリエチレンの融点以上に達しても微孔の
閉塞速度が遅く、昇温状況下では電流が遮断される温度
が高くなるという問題がある。
[0004] Therefore, various attempts have been made to produce a separator having both a low blocking temperature and a high heat resistance temperature and also having improved other properties such as strength. As one of them, there is a method utilizing a crosslinked structure of polyolefin, for example,
JP-A-63-205048 proposes using a microporous membrane of cross-linked polyethylene as a separator. The crosslinked polyethylene separator generates heat due to short-circuit current, so that even if the battery temperature rises, the microporous membrane melts and closes the microporous membrane, and the crosslinked polyethylene separator has a viscosity during softening and melting. And the shape retention is excellent, so that there is an advantage that short-circuiting at a high temperature is unlikely to occur. However, since the separator made of the crosslinked polyethylene porous film has a high melt viscosity and poor fluidity, the pore closing speed is low even when the melting point of the polyethylene is reached or higher, and the temperature at which the current is interrupted under a temperature rising condition. Is high.

【0005】この問題を解決するため、特開平3−59
947号公報や、特開平3−245457号公報には架
橋したポリエチレン多孔質フィルムと架橋していないポ
リエチレン多孔質フィルムを積層したセパレータフィル
ムが提案されている。これらのセパレータでは、異常電
流により電池の内部温度が上昇した場合、(1)未架橋
のポリエチレン多孔フィルムがまず溶融流動し、その溶
融粘度が低いので架橋ポリエチレン多孔質フィルムの微
孔を速やかに充填閉塞し、正負極間のイオンの移動を阻
止して異常電流を遮断できること、(2)架橋されたポ
リエチレン多孔質フィルムは、軟化溶融した際に粘度が
高く、形状保持性が優れており正負両極間の短絡が生じ
にくいこと、が利点として挙げられる。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 3-59
947 and JP-A-3-245457 have proposed a separator film in which a crosslinked polyethylene porous film and a non-crosslinked polyethylene porous film are laminated. In these separators, when the internal temperature of the battery rises due to abnormal current, (1) the uncrosslinked polyethylene porous film first melts and flows, and its melt viscosity is low, so that the pores of the crosslinked polyethylene porous film are quickly filled. (2) The crosslinked polyethylene porous film has a high viscosity when softened and melted, has excellent shape retention and is excellent in both positive and negative polarities. An advantage is that a short circuit between them is unlikely to occur.

【0006】しかしながら、この技術では、2種以上の
多孔フィルムを作成後積層する必要があるが、この積層
方法として単に重ねるだけでは電池作製時のトラブルの
原因となる恐れがある。また、ニップロール等によりわ
ずかに押しつぶして積層する場合には、孔の一部がつぶ
れて部分的に均一性が損なわれるおそれがある。
[0006] However, in this technique, it is necessary to laminate two or more kinds of porous films after they are prepared. However, simply laminating as this laminating method may cause troubles in battery production. Further, when laminating by slightly crushing with a nip roll or the like, there is a possibility that a part of the hole is crushed and the uniformity is partially deteriorated.

【0007】また、特開平9−216964号公報に
は、活性基が導入された未架橋ポリオレフィンとポリエ
チレンより多孔フィルムを成形後、架橋反応を行う方法
が提案されている。この方法によれば、あらかじめ複数
枚の多孔フィルムを積層することなく、優れた閉塞温度
と耐熱温度が得られ、なおかつ多孔の均一性を損ない難
いため、非常に有用な方法である。しかしながら、原料
へのシラン活性基の導入、マスターバッチの作成ならび
にドライブレンド、成形後の架橋処理等、作成に関わる
操作が非常に煩雑である。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-216964 proposes a method in which a porous film is molded from an uncrosslinked polyolefin into which an active group has been introduced and polyethylene, followed by a crosslinking reaction. According to this method, an excellent closing temperature and heat-resistant temperature can be obtained without previously laminating a plurality of porous films, and the uniformity of the porosity is not easily impaired. Therefore, this method is a very useful method. However, the operations involved in the preparation, such as introduction of silane active groups into the raw materials, preparation of the master batch, dry blending, and crosslinking treatment after molding, are very complicated.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
上述の問題を解決するため鋭意検討の結果、特定分子量
のポリオレフィンのみからなり、特定構造を有する多孔
フィルムに架橋構造を導入することにより、閉塞温度と
耐熱温度に優れ、なおかつ電池組み込み時に必要な強度
を有する多孔フィルムおよび電池用セパレータを得られ
るという知見を見い出し、本発明を完成するに至った。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present inventors
As a result of intensive studies to solve the above problems, the introduction of a cross-linked structure into a porous film consisting of only a polyolefin of a specific molecular weight and having a specific structure has excellent closing temperature and heat resistance temperature, and also has the strength required when incorporating the battery. Have been found that a porous film and a battery separator having the same can be obtained, and have completed the present invention.

【0009】すなわち、本発明の目的は、特定のポリオ
レフィン多孔フィルムに架橋構造を導入することによ
り、閉塞温度と耐熱温度さらに強度に優れたポリオレフ
ィン多孔フィルムを提供することにある。また、本発明
の他の目的は、架橋した多孔フィルムと架橋していない
多孔フィルムの様に2枚以上の多孔フィルムを積層する
ことなく、特定構造の多孔フィルムを作成し、その後、
簡便な方法で架橋構造を導入することにより、一枚の多
孔フィルムで優れた閉塞温度と耐熱温度および強度を有
する多孔フィルムを製造する方法を提供することにあ
る。
[0009] That is, an object of the present invention is to provide a polyolefin porous film excellent in closing temperature, heat resistance temperature and strength by introducing a crosslinked structure into a specific polyolefin porous film. Further, another object of the present invention is to form a porous film having a specific structure without laminating two or more porous films like a crosslinked porous film and a non-crosslinked porous film, and thereafter,
An object of the present invention is to provide a method for producing a porous film having an excellent closing temperature, heat resistance temperature and strength by using a single porous film by introducing a crosslinked structure by a simple method.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために提案されたものであって、可塑剤および/
または溶剤を実質的に含まない極限粘度[η]4dl/
g以上の高分子量ポリオレフィン不透気性フィルムを、
熱処理および必要に応じて延伸処理を行って多孔化した
後、ゲル分率が50%以上になるように架橋構造を導入
することを特徴とするポリオレフィン多孔フィルムおよ
びその製造方法ならびにその好適な用途としての電池用
セパレータを提供するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been proposed to achieve the above object, and comprises a plasticizer and / or a plasticizer.
Or intrinsic viscosity [η] substantially containing no solvent: 4 dl /
g or more high molecular weight polyolefin impermeable film,
A porous polyolefin film characterized by introducing a crosslinked structure so as to have a gel fraction of 50% or more after a heat treatment and, if necessary, a stretching treatment to make it porous, a method for producing the same, and a preferred use thereof. The present invention also provides a battery separator.

【0011】すなわち、本発明によれば、ゲル分率が5
0%以上となるように架橋され、以下の特性を有するこ
とを特徴とするポリオレフィン多孔フィルムが提供され
る。 (1)閉塞温度が140℃以下; (2)耐熱温度が170℃以上;
That is, according to the present invention, the gel fraction is 5
A polyolefin porous film is provided which is crosslinked so as to be 0% or more and has the following properties. (1) The blocking temperature is 140 ° C. or less; (2) The heat-resistant temperature is 170 ° C. or more;

【0012】また、本発明によれば、前記ゲル分率が7
0%を超えるものであるポリオレフィン多孔フィルムが
提供される。
Further, according to the present invention, the gel fraction is 7
Provided is a polyolefin porous film that is greater than 0%.

【0013】また、本発明によれば、前記多孔フィルム
は、葉脈状および/または網目状をなすフィブリルを主
な構成要素とし、該フィブリルが、延伸鎖結晶と板状晶
からなるフィブリルおよび/またはらせん状結晶からな
るフィブリルである上記ポリオレフィン多孔フィルムが
提供される。
According to the present invention, the porous film has fibrils having a vein shape and / or a network shape as main components, and the fibrils are composed of stretched chain crystals and plate-like crystals. The above polyolefin porous film, which is a fibril composed of a helical crystal, is provided.

【0014】また、本発明によれば、以下の特性を有す
る上記ポリオレフィン多孔フィルムが提供される。 (1)膜厚が100μ以下; (2)空孔率が20ないし80%; (3)透気度が50ないし2000秒/100ml; (4)収縮率が10%以下; (5)突刺強度が250g以上;
Further, according to the present invention, there is provided the above-mentioned polyolefin porous film having the following characteristics. (1) film thickness of 100 μ or less; (2) porosity of 20 to 80%; (3) air permeability of 50 to 2000 seconds / 100 ml; (4) shrinkage of 10% or less; Is 250 g or more;

【0015】また、本発明によれば、前記ポリオレフィ
ンがポリエチレンである上記ポリオレフィン多孔フィル
ムが提供される。
Further, according to the present invention, there is provided the above polyolefin porous film, wherein the polyolefin is polyethylene.

【0016】また、本発明によれば、可塑剤および/ま
たは溶剤を実質的に含まない極限粘度[η]4dl/g
以上の高分子量ポリオレフィン不透気性フィルムを、熱
処理を行って微多孔化した後、ゲル分率が50%以上に
なるように電子線架橋することを特徴とするポリオレフ
ィン多孔フィルムの製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, an intrinsic viscosity [η] substantially not containing a plasticizer and / or a solvent is 4 dl / g.
A method for producing a porous polyolefin film, comprising subjecting the high-molecular-weight polyolefin impervious film to microporous treatment by heat treatment, followed by electron beam crosslinking so that the gel fraction becomes 50% or more. You.

【0017】また、本発明によれば、前記高分子量ポリ
オレフィン不透気性フィルムが、インフレーション成形
で得られたフィルムである上記ポリオレフィン多孔フィ
ルムの製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided the method for producing a polyolefin porous film, wherein the high molecular weight polyolefin impermeable film is a film obtained by inflation molding.

【0018】また、本発明によれば、上記ポリオレフィ
ン多孔フィルムから得られる電池用セパレータフィルム
が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a battery separator film obtained from the above polyolefin porous film.

【0019】また、本発明によれば、前記セパレータフ
ィルムが以下の特性を有するものである電池用セパレー
タフィルムが提供される。 (1)膜厚が100μ以下; (2)空孔率が20ないし80%; (3)透気度が50ないし2000秒/100ml; (4)収縮率が10%以下; (5)突刺強度が250g以上; (6)閉塞温度が140℃以下; (7)耐熱温度が170℃以上;
Further, according to the present invention, there is provided a battery separator film wherein the separator film has the following characteristics. (1) film thickness of 100 μ or less; (2) porosity of 20 to 80%; (3) air permeability of 50 to 2000 seconds / 100 ml; (4) shrinkage of 10% or less; Is 250 g or more; (6) the blocking temperature is 140 ° C. or less; (7) the heat-resistant temperature is 170 ° C. or more;

【0020】また、本発明によれば、極大細孔径が0.
1μを超えるものである上記多孔フィルムが提供され
る。
In addition, according to the present invention, the maximum pore diameter is set to 0.1.
There is provided a porous film as described above, which is greater than 1 micron.

【0021】また、本発明によれば、極大細孔径が0.
1μを超えるものである上記電池用セパレータフィルム
が提供される。
Further, according to the present invention, the maximum pore diameter is set to 0.1.
The battery separator film having a thickness exceeding 1 μm is provided.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のポリオレフィン
多孔フィルムおよびその製造方法について、原料、多孔
化処理前フィルムの成形方法、多孔化処理方法、架橋処
理、得られたフィルムの特徴について述べる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, regarding the polyolefin porous film of the present invention and the method for producing the same, the raw materials, the method for forming the film before the porous treatment, the method for the porous treatment, the crosslinking treatment, and the characteristics of the obtained film will be described.

【0023】〈原料〉本発明に用いるポリオレフィンと
は、エチレン、プロピレンおよび炭素数4ないし8のα
−オレフィンを、例えばチーグラー系触媒を用いたスラ
リー重合により、単独もしくは、二つ以上の組み合わせ
で重合して得られるものをいう。好ましい共重合体は、
エチレンと少量のプロピレンもしくは炭素数4ないし8
のα−オレフィンの単独ないし、二つ以上の組み合わせ
による共重合体である。エチレン共重合体の場合、共単
量体の量は5モル%以下が好ましい。これらの中で特に
好ましいものは、エチレンの単独重合体である。
<Raw Materials> The polyolefin used in the present invention includes ethylene, propylene and α having 4 to 8 carbon atoms.
-Refers to those obtained by polymerizing olefins alone or in combination of two or more, for example, by slurry polymerization using a Ziegler catalyst. Preferred copolymers are
Ethylene and small amount of propylene or carbon number 4-8
Or a copolymer of a combination of two or more α-olefins. In the case of an ethylene copolymer, the amount of the comonomer is preferably 5 mol% or less. Particularly preferred among these are ethylene homopolymers.

【0024】原料ポリオレフィンの分子量は、フィルム
成形に支障がない限り特に限定されないが、極限粘度
[η]で4dl/g以上が好ましく、さらに好ましくは
4ないし25dl/gである。特に高強度の多孔フィル
ムを得る目的では、極限粘度[η]で5ないし20dl
/gが好ましく、さらには8ないし20dl/gが好ま
しい。極限粘度[η]が25dl/gを超えるものは、
次に述べるように、処理前フィルムを成形する際に溶融
粘度が高すぎてインフレーションフィルム成形性に劣る
傾向がある。
The molecular weight of the raw material polyolefin is not particularly limited as long as it does not hinder film formation, but the intrinsic viscosity [η] is preferably 4 dl / g or more, more preferably 4 to 25 dl / g. In particular, for the purpose of obtaining a high-strength porous film, the intrinsic viscosity [η] is 5 to 20 dl.
/ G, preferably 8 to 20 dl / g. If the intrinsic viscosity [η] exceeds 25 dl / g,
As described below, when the pre-processed film is formed, the melt viscosity tends to be too high and the blown film moldability tends to be poor.

【0025】〈多孔化処理前フィルム〉インフレーショ
ンフィルム成形法やT−ダイフィルム成形法などのフィ
ルム成形法で得られたポリオレフィンからなる多孔化処
理前フィルムは、実質的にポリオレフィンから成る。実
質的にポリオレフィンから成るということは、フィルム
成形時に原料ポリオレフィンが多量の溶剤や可塑剤を含
まないことを意味する。したがって、耐熱安定剤、耐候
安定剤、滑剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤、顔
料、染料等の通常ポリオレフィンに添加して使用される
各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で配合され
ていても良いが、その上限は総量で好ましくは10%以
下、さらに好ましくは5%以下である。
<Film before Porous Treatment> The film before porous treatment made of a polyolefin obtained by a film forming method such as an inflation film forming method or a T-die film forming method substantially consists of a polyolefin. Substantially consisting of polyolefin means that the raw material polyolefin does not contain a large amount of solvent or plasticizer at the time of film formation. Therefore, various additives used in addition to the usual polyolefins such as heat stabilizers, weather stabilizers, lubricants, anti-blocking agents, slip agents, pigments, dyes, etc. are blended within a range that does not impair the object of the present invention. However, the upper limit is preferably 10% or less, more preferably 5% or less in total amount.

【0026】多孔化処理前フィルムは面配向されている
ことが好ましい。T−ダイフィルム成形法の場合、溶融
延伸して成形されるフィルムは一軸配向であるため、成
形後の後処理でフィルムを面配向させなければならない
が、インフレーションフィルム成形法では、膨比を適当
に選択することによってフィルム成形時にフィルムを面
配向させることができる。
It is preferable that the pre-porous film is plane-oriented. In the case of the T-die film forming method, since the film formed by melt stretching is uniaxially oriented, the film must be plane-oriented by post-processing after forming. The film can be plane-oriented at the time of film formation by selecting the above.

【0027】ポリオレフィンのなかで、極限粘度[η]
で5dl/g未満のものは、通常のインフレーションフ
ィルム成形法によって成形することができる。インフレ
ーションフィルムの成形法について、詳しくは、「プラ
スチックの押出成形とその応用」[ 澤田慶司著:誠文堂
新光社発行(1966年)] の第4編2章に述べられた
ポリエチレンやポリプロピレンで行われるような一般的
な方法が挙げられる。
Among polyolefins, intrinsic viscosity [η]
If less than 5 dl / g, it can be formed by an ordinary blown film forming method. For details of the method of forming blown film, see “Polyethylene extrusion molding and its application” [Keiji Sawada: Published by Seibundo Shinkosha (1966)]. General methods as described above.

【0028】本発明の多孔化処理前フィルムをインフレ
ーションフィルム成形するための好ましい条件は、ドラ
フト比と膨比を大きく取ることである。ドラフト比と
は、インフレーションフィルムダイのリップ出口でのフ
ィルム樹脂の流出速度(線速度)に対する冷却固化した
チューブフィルムの引き取り速度の比であり、また膨比
とは、インフレーションフィルムダイの平均直径に対す
る冷却固化したチューブフィルムの直径の比である。通
常のインフレーションフィルム成形法の場合、ドラフト
比は、2以上の範囲で適宜調整されるが、好ましい範囲
は3以上であり、膨比は1.1ないし10の範囲で適宜
調整される。
A preferred condition for forming the film before porous treatment of the present invention into an inflation film is to make the draft ratio and the expansion ratio large. The draft ratio is the ratio of the take-off speed of the cooled and solidified tube film to the outflow speed (linear speed) of the film resin at the lip exit of the blown film die. The ratio of the diameter of the solidified tube film. In the case of the usual blown film forming method, the draft ratio is appropriately adjusted in a range of 2 or more, but a preferable range is 3 or more, and the expansion ratio is appropriately adjusted in a range of 1.1 to 10.

【0029】極限粘度[η]で5dl/g以上、25d
l/g以下の高分子量ポリオレフィンの場合、以下のよ
うにして多孔化処理前フィルムを得ることができる。ポ
リオレフィンをスクリュー押出機で溶融し、次いでマン
ドレルがスクリューの回転に伴って、または単独で回転
する少なくともL/Dが5のチューブダイから押し出し
た後、所定のドラフト比で引取りながら溶融状態のチュ
ーブ状フィルムの内部に気体を吹き込み、膨比1.1な
いし20の範囲で膨張させ、冷却し、フィルムとするイ
ンフレーション成形法によって得られる。
5 dl / g or more in intrinsic viscosity [η], 25 d
In the case of a high molecular weight polyolefin of 1 / g or less, a film before porous treatment can be obtained as follows. The polyolefin is melted by a screw extruder, and then the mandrel is extruded from a tube die with at least L / D of 5 which rotates with the rotation of the screw or independently, and is taken up at a predetermined draft ratio while the tube is in a molten state. A gas is blown into the interior of the film, expanded in the range of 1.1 to 20 in the expansion ratio, cooled, and formed into a film by an inflation molding method.

【0030】好ましいドラフト比は5以上であり、とく
に好ましくは8以上である。また好ましい膨比は5以上
であり、とくに好ましくは8以上である。ここで、Lは
マンドレルとアウターダイで構成されるチューブダイの
長さ、またDはスクリューダイ出口におけるアウターダ
イの内径である。インフレーションフィルム成形装置に
関する態様は、本出願人により出願された特公平6−5
5433号公報に詳述されている。
The preferred draft ratio is 5 or more, particularly preferably 8 or more. A preferred expansion ratio is 5 or more, and particularly preferably 8 or more. Here, L is the length of the tube die composed of the mandrel and the outer die, and D is the inner diameter of the outer die at the screw die outlet. An embodiment relating to a blown film forming apparatus is disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-5 / 1993 filed by the present applicant.
It is described in detail in Japanese Patent No. 5433.

【0031】いずれの方法においても、得られる多孔化
処理前フィルムは、極限粘度[η]で4ないし25dl
/gのもので、面配向しており、結晶化度が好ましくは
40%以上、機械方向の引張強度で0.04GPa以
上、機械方向に垂直な方向の引張強度で0.04GPa
以上であり、温度40℃及び湿度90%の条件下で透湿
係数が0.45g・mm/m2 ・24hr以下の不透気
性フィルムである。不透気性フィルムとは、後述する透
気性試験において、透気度が10000秒/100ml
以上のフィルムである。得られる処理前フィルムの厚さ
には特に制限はないが、後に続く処理工程での取扱いの
都合で好ましくは、5ないし500μm、更に好ましく
は、5ないし100μmである。
In any method, the obtained film before the porous treatment has an intrinsic viscosity [η] of 4 to 25 dl.
/ G, are plane-oriented, have a crystallinity of preferably 40% or more, a tensile strength in the machine direction of 0.04 GPa or more, and a tensile strength in a direction perpendicular to the machine direction of 0.04 GPa.
This is an impermeable film having a moisture permeability coefficient of 0.45 g · mm / m 2 · 24 hr or less under the conditions of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90%. The air-impermeable film has a gas permeability of 10,000 seconds / 100 ml in a gas permeability test described later.
The above is the film. The thickness of the film before processing obtained is not particularly limited, but is preferably 5 to 500 μm, more preferably 5 to 100 μm for the convenience of handling in the subsequent processing steps.

【0032】示差走査型熱分析計(DSC)で結晶融解
熱から求められる処理前フィルムの結晶化度は、ポリエ
チレンの場合、好ましくは60%以上、さらに好ましく
は60ないし70%である。またポリエチレン以外のポ
リオレフィンの場合、処理前フィルムの結晶化度は、好
ましくは40%以上、さらに好ましくは50%以上であ
る。
The crystallinity of the unprocessed film determined by the differential scanning calorimeter (DSC) from the heat of crystal fusion is preferably 60% or more, more preferably 60 to 70% in the case of polyethylene. In the case of a polyolefin other than polyethylene, the crystallinity of the film before treatment is preferably 40% or more, more preferably 50% or more.

【0033】本発明の処理前フィルムは、面配向してい
ることが好ましい。本発明でいう面配向とは、結晶が二
軸に配向していることを指す。フィルムが二軸に配向し
ているということは、フィルム面内でポリオレフィンの
単位結晶のうち、分子鎖方向に対応するc軸以外のa軸
およびb軸のいずれかが、主としてフィルム面に垂直に
存在している状態で、かつその軸以外の例えばc軸がフ
ィルム面内にほぼ無配向に分布している状態をいう。フ
ィルム面に垂直に存在する軸は、ポリエチレンの場合、
通常a軸であり、それ以外のポリオレフィンの場合、通
常b軸である。
The film before treatment of the present invention is preferably plane-oriented. The plane orientation in the present invention means that the crystal is biaxially oriented. The fact that the film is biaxially oriented means that among the unit crystals of the polyolefin in the film plane, one of the a-axis and the b-axis other than the c-axis corresponding to the molecular chain direction is mainly perpendicular to the film plane. It refers to a state in which it exists and a state in which, for example, the c-axis other than the axis is almost non-oriented in the film plane. The axis that is perpendicular to the film surface is polyethylene,
Usually, it is a-axis, and in the case of other polyolefins, it is usually b-axis.

【0034】この状態は、X線回折装置による観測で以
下のようにして確認することができる。すなわち、フィ
ルムのエンド(END)方向からフィルムを赤道方向に
配置して、X線を入射し回折パターンを観察したとき
に、ポリエチレンの場合、配向係数fa(その他のポリ
オレフィンの場合ではfb)が少なくとも0.2以上で
あり、かつフィルムの機械軸方向を子午線方向になるよ
うに配置して、スルー(THROUGTH)方向からX
線を入射し回折パターンを観察したときに、配向係数f
cが−0.2以上0.2以下であるような状態である。
This state can be confirmed as follows by observation with an X-ray diffractometer. That is, when the film is arranged in the equator direction from the end (END) direction of the film and X-rays are incident thereon and the diffraction pattern is observed, the orientation coefficient fa for polyethylene is at least (fb for other polyolefins). 0.2 or more, and arranged so that the machine axis direction of the film is the meridian direction, and X from the through (THROUGTH) direction.
When the diffraction pattern is observed by incident light, the orientation coefficient f
This is a state where c is not less than -0.2 and not more than 0.2.

【0035】配向係数fa、fb、fcの求め方、およ
び計算方法は、「高分子のX線回折(上)」(LERO
Y E.ALEXANDER著、桜田一郎監訳、化学同
人)の選択配向の節に記載されている通りである。特に
fcが0.2を上回る場合(c軸配向状態)やfaが
0.2を下回るような処理前フィルムでは、結晶化度が
前記条件を満たしている場合でも、熱処理で多孔化する
ことが出来ない場合がある。なお、極限粘度[ η] で
4.0dl/gを下回る処理前フィルムでは、条件によ
っては多孔化するが、引張強度、突刺強度の点で満足で
きない場合がある。
The method for obtaining and calculating the orientation coefficients fa, fb, and fc is described in “X-ray diffraction of polymer (top)” (LERO).
YE. ALEXANDER, edited by Ichiro Sakurada, Chemical Doujinshi), as described in the section on the preferred orientation. In particular, in the case of a film before treatment in which fc is more than 0.2 (c-axis oriented state) or fa is less than 0.2, even if the crystallinity satisfies the above condition, the film can be made porous by heat treatment. May not be possible. In the case of a film before treatment having an intrinsic viscosity [η] of less than 4.0 dl / g, the film may be porous depending on the conditions, but may not be satisfactory in terms of tensile strength and piercing strength.

【0036】〈多孔化処理〉上述の多孔化処理前フィル
ムの多孔化処理は、雰囲気の状態によっても変わるが、
例えば、ポリエチレンの場合、通常、100ないし14
5℃の温度で1分間以上といった条件で、処理後の結晶
化度が処理前に比較して10ないし20%程度増大する
ような条件で熱処理を行うことが好ましい。この時、処
理前フィルムは、収縮を妨げるように、好ましくは、少
なくとも一方向で、最も好ましくは、直交する二方向で
固定される。収縮が余儀なくされる場合の好ましい収縮
の許容範囲は、長さおよび幅方向で10%以下である。
<Porosification treatment> The above-mentioned porosity treatment of the film before the porosity treatment varies depending on the state of the atmosphere.
For example, in the case of polyethylene, usually 100 to 14
It is preferable to perform the heat treatment at a temperature of 5 ° C. for 1 minute or more, under such a condition that the crystallinity after the treatment is increased by about 10 to 20% as compared with that before the treatment. At this time, the unprocessed film is preferably fixed in at least one direction, most preferably in two orthogonal directions, so as to prevent shrinkage. If shrinkage is required, the preferred range of shrinkage is 10% or less in the length and width directions.

【0037】熱処理の雰囲気は、高分子量ポリオレフィ
ンと適度な親和性を持つ第一の液体の中で行うことが好
ましい。高分子量ポリオレフィンと適度な親和性を持つ
ということは、高分子量ポリオレフィンの処理前フィル
ムを成形し、それを処理温度で第一の液体に浸漬したと
き、処理前フィルムの結晶部分にはほとんど作用せず
に、主として非晶性部分に浸透し、選択的に溶融もしく
は溶解させ、冷却した時にその一部を結晶化させ、全体
として結晶化度を上げ得るものである。したがって、著
しく親和性が優れ、熱処理温度域でポリオレフィンの結
晶を溶解する溶剤は排除される。
The heat treatment is preferably carried out in a first liquid having a suitable affinity for the high molecular weight polyolefin. Having an appropriate affinity with high molecular weight polyolefin means that when a high molecular weight polyolefin unprocessed film is formed and immersed in the first liquid at the processing temperature, it has almost no effect on the crystal part of the unprocessed film. Instead, it mainly penetrates into the amorphous portion, selectively melts or dissolves it, and when cooled, crystallizes a part thereof, thereby increasing the crystallinity as a whole. Therefore, a solvent having remarkably excellent affinity and dissolving polyolefin crystals in a heat treatment temperature range is excluded.

【0038】なお、高分子量ポリオレフィンと親和性を
持つとは、高分子量ポリオレフィンフィルムに液体が充
分に馴染むことであり、表面張力が小さいと言い換える
ことができる。そしてその尺度としては、接触角で10
0度以下、好ましくは90度以下、更に好ましくは80
度以下の液体である(なお、表面張力は、市販の自動接
触角計を用い、常法で測定できる)。
It should be noted that having the affinity for the high molecular weight polyolefin means that the liquid is sufficiently adapted to the high molecular weight polyolefin film, and can be rephrased as having a small surface tension. And the scale is 10 in contact angle.
0 degrees or less, preferably 90 degrees or less, more preferably 80 degrees or less.
(The surface tension can be measured by a conventional method using a commercially available automatic contact angle meter).

【0039】また、高分子量ポリオレフィンの結晶を熱
処理温度域で溶解しない液体とは、例えば、溶液セルを
装着した示差走査熱量計(DSC)で、液体の存在下で
高分子量ポリオレフィンの融点をセカンドランで観察し
た時に、高分子量ポリオレフィン単独の融点に比べて、
その融点を20℃以上低下させない液体である。液体の
高分子量ポリオレフィンに対する親和性は処理温度によ
っても変わるので、処理温度と液体の種類を選ぶことに
より適度な親和性を得て、多孔化の効果を最大限まで上
げることができる。
The term “liquid that does not dissolve the high molecular weight polyolefin crystals in the heat treatment temperature range” refers to, for example, a differential scanning calorimeter (DSC) equipped with a solution cell, which is used to determine the melting point of the high molecular weight polyolefin in the presence of the liquid. When observed in, compared to the melting point of high molecular weight polyolefin alone,
It is a liquid that does not lower its melting point by 20 ° C. or more. Since the affinity of the liquid for the high-molecular-weight polyolefin varies depending on the treatment temperature, a suitable affinity can be obtained by selecting the treatment temperature and the type of the liquid, and the effect of the porous structure can be maximized.

【0040】このような第一の液体としては、エタノー
ル、プロパノール、ブチルアルコール、アミルアルコー
ル等のような低級脂肪族アルコール類;アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノン等のような低級脂肪
族ケトン;ギ酸エチル、酢酸ブチル等のような低級脂肪
族エステル;四塩化炭素、トリクロロエチレン、パーク
ロロエチレン、クロロベンゼン等のようなハロゲン化炭
化水素;ヘプタン、シクロヘキサン、オクタン、デカ
ン、ドデカン等のような炭化水素;ピリジン、ホルムア
ミド、ジメチルホルムアミド等のような窒素含有有機化
合物;メチルエーテル、エチルエーテル、ジオキサン、
ブチルセロソロブ等のようなエーテルである。また、モ
ノエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエ
チレングリコール等のようなグリコール類、一般的に加
温熱媒として用いられるシリコンオイル等も好ましい液
体である。これらの液体は、2種または2種以上の混合
物として使用することもできる。また界面活性剤を添加
した温水、熱水も有効であるが、ベンゼン、キシレン、
テトラリンは、高分子量ポリオレフィンを熱処理温度で
溶解するため、好ましくない。
Examples of the first liquid include lower aliphatic alcohols such as ethanol, propanol, butyl alcohol and amyl alcohol; lower aliphatic ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone; ethyl formate, acetic acid Lower aliphatic esters such as butyl, etc .; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, trichloroethylene, perchloroethylene, chlorobenzene, etc .; hydrocarbons such as heptane, cyclohexane, octane, decane, dodecane, etc .; pyridine, formamide, Nitrogen-containing organic compounds such as dimethylformamide and the like; methyl ether, ethyl ether, dioxane,
Ethers such as butyl cellosolob. Further, glycols such as monoethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and the like, and silicon oil generally used as a heating medium are also preferable liquids. These liquids can also be used as a mixture of two or more. Warm water or hot water to which a surfactant is added is also effective, but benzene, xylene,
Tetralin is not preferred because it dissolves high molecular weight polyolefins at the heat treatment temperature.

【0041】ポリエチレンおよびポリプロピレンに対す
る好適な第一の液体は、オクタン、デカン、ドデカン、
パラフィンオイル、溶融パラフィンワックスやそれらを
主成分とする液体、これらの少なくとも一種類以上の組
成物の液体である。熱処理温度は、ポリオレフィンの種
類や液体の種類にもよるが、例えば前述したように、ポ
リエチレンの場合では、通常100℃ないし145℃、
好ましくは115℃ないし140℃である。ポリエチレ
ン以外の場合のポリオレフィンの場合の処理温度は、通
常50℃ないし170℃、好ましくは80℃ないし16
0℃である。
Suitable first liquids for polyethylene and polypropylene are octane, decane, dodecane,
It is a liquid of paraffin oil, molten paraffin wax, a liquid containing these as a main component, and at least one or more of these compositions. The heat treatment temperature depends on the type of polyolefin and the type of liquid. For example, as described above, in the case of polyethylene, the temperature is usually 100 ° C. to 145 ° C.
Preferably it is 115 ° C to 140 ° C. The processing temperature in the case of polyolefins other than polyethylene is usually 50 ° C to 170 ° C, preferably 80 ° C to 16 ° C.
0 ° C.

【0042】一般的に処理時間は、処理前フィルムが処
理温度に到達後、10秒ないし10分間、好ましくは3
0秒ないし5分間であり、処理温度が高くなれば、処理
時間を短くすることができる。なお、必要以上の処理時
間は、多孔フィルムの強度を低下させる虞があるので避
けたほうが好ましい。
Generally, the processing time is 10 seconds to 10 minutes, preferably 3 seconds after the film before processing reaches the processing temperature.
The time is from 0 seconds to 5 minutes, and the processing time can be shortened as the processing temperature increases. In addition, it is preferable to avoid an unnecessary processing time because there is a possibility that the strength of the porous film may be reduced.

【0043】前記第一の液体中で熱処理を行ったフィル
ムは、乾燥処理が行われる。処理に用いた液体の種類に
もよるが、フィルムの収縮を妨げるように二方向を固定
した状態であれば、処理液体を温風や熱風で直接乾燥し
てもよいが、比較的乾燥速度の遅い液体の場合、第一の
液体と相溶性があり、その液体よりも沸点が低くかつそ
の液体よりもポリオレフィンとの親和性に劣る第二の液
体に浸漬して、乾燥することが好ましい。さらに、乾燥
する際にも、処理フィルムは、収縮を抑えるように、好
ましくは少なくとも一方向で、最も好ましくは直交する
二方向で固定される。収縮が余儀なくされる場合の好ま
しい収縮の許容範囲は、長さおよび幅方向で10%以下
である。
The film subjected to the heat treatment in the first liquid is subjected to a drying treatment. Depending on the type of liquid used in the treatment, the treatment liquid may be dried directly with warm air or hot air as long as it is fixed in two directions so as to prevent film shrinkage. In the case of a slow liquid, it is preferable to immerse and dry in a second liquid that is compatible with the first liquid, has a lower boiling point than the liquid, and has a lower affinity for polyolefin than the liquid. Further, when drying, the treated film is preferably fixed in at least one direction, most preferably in two orthogonal directions, so as to suppress shrinkage. If shrinkage is required, the preferred range of shrinkage is 10% or less in the length and width directions.

【0044】用いることのできる第二の液体の例として
は、ヘキサン、ヘプタンのような低沸点炭化水素、塩化
メチレンのような塩素置換低沸点炭化水素、1,2−ジ
クロロ−2,2,2−トリフルオロエタン、1,1−ジ
クロロ−1−フルオロエタン、1,3−ジクロロ−1,
1,2,2,3−ペンタフルオロプロパン、2,2,
3,3,3−ペンタフルオロプロパノールのような塩素
フッ素置換低沸点炭化水素などが挙げられる。浸漬温度
や浸漬時間は、熱処理温度以下で液体の置換が完全に行
われる条件のうち、最低の温度と最短の時間が選ばれ
る。
Examples of the second liquid which can be used include low-boiling hydrocarbons such as hexane and heptane, chlorine-substituted low-boiling hydrocarbons such as methylene chloride, and 1,2-dichloro-2,2,2. -Trifluoroethane, 1,1-dichloro-1-fluoroethane, 1,3-dichloro-1,
1,2,2,3-pentafluoropropane, 2,2
Chlorine-fluorine-substituted low-boiling hydrocarbons such as 3,3,3-pentafluoropropanol are exemplified. As the immersion temperature and the immersion time, the lowest temperature and the shortest time are selected among the conditions under which the liquid replacement is completely performed at a temperature lower than the heat treatment temperature.

【0045】乾燥された多孔フィルムは、フィルムの皺
の除去、空孔率やフィルム厚みの調整、フィルムの表面
摩擦係数の低減化のためにヒートセットを行ってもよ
い。ヒートセット時の条件は、気体(空気)雰囲気下で
温度や処理時間などが適宜選ばれる。
The dried porous film may be heat-set for removing wrinkles of the film, adjusting the porosity and film thickness, and reducing the surface friction coefficient of the film. The conditions at the time of heat setting are appropriately selected such as the temperature and the processing time in a gas (air) atmosphere.

【0046】空孔率や孔径等の調整のために、熱処理と
同時に延伸、あるいは熱処理前後に延伸を行ってもよ
い。延伸は、処理前フィルムの融点以下で行われる。延
伸温度の下限は高分子量ポリオレフィンの種類にもよる
が、処理前フィルムの融点−40℃前後である。延伸倍
率は、一軸延伸の場合、150%以上、好ましくは15
0ないし500%である。
In order to adjust the porosity and the pore diameter, the film may be stretched simultaneously with the heat treatment, or may be stretched before and after the heat treatment. Stretching is performed at a temperature equal to or lower than the melting point of the film before processing. The lower limit of the stretching temperature depends on the type of the high-molecular-weight polyolefin, but is around the melting point of the film before treatment -40 ° C. The stretching ratio is 150% or more, preferably 15%, in the case of uniaxial stretching.
0 to 500%.

【0047】一軸延伸の場合には、一定幅一軸延伸が好
ましい。二軸延伸の場合は、面倍率で150%以上、好
ましくは、150ないし2500%である。延伸は、空
気雰囲気下で行っても良いし、また上述の熱処理の部分
で述べたように高分子量ポリオレフィンと適度な親和性
を持ち、かつ延伸処理温度でポリオレフィン処理前フィ
ルムを溶解しない第一の液体との接触下で行っても良
い。
In the case of uniaxial stretching, uniaxial stretching with a constant width is preferred. In the case of biaxial stretching, the area ratio is 150% or more, preferably 150 to 2500%. Stretching may be performed in an air atmosphere, or, as described in the heat treatment section above, has a suitable affinity with a high molecular weight polyolefin, and does not dissolve the film before polyolefin treatment at the stretching treatment temperature. It may be performed in contact with a liquid.

【0048】この方法により得られるポリオレフィン多
孔フィルムは、葉脈状および/または網目状をなすフィ
ブリルを主な構成要素としている。葉脈状および/また
は網目状をなすフィブリルとは、フィルムを構成するフ
ィブリルが、太い幹の繊維とその外方に連なる細い繊維
とを持ち、細い繊維が複雑な網状構造を形成している状
態をいう。該フィルムを形成するフィブリルとしては、
延伸鎖結晶と板状晶よりなるフィブリル(A)とらせん
状結晶よりなるフィブリル(B)がある。
The polyolefin porous film obtained by this method has fibrils in the form of veins and / or mesh as main components. The vein-like and / or mesh-like fibrils refer to a state in which the fibrils forming the film have a thick trunk fiber and thin fibers connected to the outside thereof, and the thin fibers form a complex network structure. Say. As fibrils forming the film,
There are fibrils (A) composed of stretched chain crystals and plate crystals and fibrils (B) composed of spiral crystals.

【0049】高分子材料におけるフィブリルの構造や形
態の一例としては、応力下の溶液結晶化物において検討
がなされており、例えば、A.J.Pennings,A.A.Kiel,Koll
oidZ.,205,p160(1965);A.Keller,J.Machin,J.Macromol.
Sci.,B1,p41(1967)等に、あるいは、K.Kobayashi,T.Nag
asawa,J.Macromol.Sci.Phys.,B3,p153(1970);T.Nagasaw
a,Y.Shimomura,J.Polymer Sci.Polymer Phys.Ed.,12,p2
291(1974)等において述べられている。
As an example of the structure and morphology of fibrils in a polymer material, studies have been made on a solution crystallized product under stress. For example, AJPennings, AAKiel, Koll
oidZ., 205 , p160 (1965); A. Keller, J. Machin, J. Macromol.
Sci., B1 , p41 (1967), etc., or K. Kobayashi, T. Nag
asawa, J. Macromol. Sci. Phys., B3 , p153 (1970); T. Nagasaw
a, Y.Shimomura, J.Polymer Sci.Polymer Phys.Ed., 12 , p2
291 (1974).

【0050】これらの文献においては、フィブリルの構
造として二つの構造モデルが提案されている。前者は、
フィブリルの中心に形成された伸びきり鎖結晶と、それ
にぶら下がった分子鎖が形成する板状晶よりなる構造で
あり、後者は、折りたたみ鎖よりなる結晶核に内在して
いるらせん転移が流動方向に配向するためにフィブリル
状になるもので、必ずしも前者に存在する伸びきり鎖結
晶を必要としないというモデルである。
In these documents, two structural models are proposed as fibril structures. The former is
It has a structure consisting of an extended chain crystal formed at the center of the fibril and a plate-like crystal formed by a molecular chain hanging from the crystal.The latter has a spiral transition in the crystal nucleus consisting of the folded chain in the flow direction. This is a model that becomes a fibril shape for orientation, and does not necessarily require the extended chain crystal existing in the former.

【0051】本明細書中で述べる延伸鎖結晶と板状晶よ
りなるフィブリル(A)とは、上記構造モデルの前者に
相当するものであり、一般にシシカバブ構造と呼ばれる
結晶である。これは、中心部に繊維状の延伸鎖結晶が存
在しているもので、その延伸鎖結晶を核として折り畳み
鎖結晶(板状晶)が周期的に構成されたものであり、具
体的には、図3および図4に示すような形態である。な
お、この構造が後述の架橋処理を行っても変化しないこ
とは、図3と図4の比較から明らかである。
The fibril (A) composed of a stretched chain crystal and a plate-like crystal described in the present specification corresponds to the former of the above structural model, and is a crystal generally called a shish-kebab structure. This is a fiber in which a fiber-like stretched chain crystal is present in the center, and a folded chain crystal (plate-like crystal) is periodically formed with the stretched chain crystal as a nucleus. , FIG. 3 and FIG. It is apparent from a comparison between FIG. 3 and FIG. 4 that this structure does not change even when a crosslinking treatment described later is performed.

【0052】一方、本明細書中で述べるらせん状結晶よ
りなるフィブリル(B)とは、上記構造モデルの後者に
相当するものであり、中心部の繊維状の結晶がほとん
ど、あるいは全く観察されないものであり、折り畳み鎖
よりなる板状結晶がらせん状に形成されたものである。
On the other hand, the fibril (B) composed of a helical crystal described in this specification corresponds to the latter of the above structural model, and the fibril crystal at the center is hardly or not observed at all. And a plate-like crystal composed of a folded chain is formed in a spiral shape.

【0053】上記二種のフィブリルが生成する条件とし
ては、同一の不透気性フィルムを使用した場合、熱処理
温度が低い方が、(A)のフィブリルが生成しやすく、
熱処理温度が高くなるにつれて、(B)のフィブリルが
生成しやすくなる。また、原料の[η]が高い場合(例
えば、約15dl/g程度)にはほとんどの熱処理温度
範囲で(A)のフィブリルが生成する。反対に原料の
[η]が低い場合(例えば約5dl/g)には(B)の
フィブリルが生成する熱処理温度範囲が比較的広くな
る。得られるフィルムの引張強度は0.05GPa以
上、好ましくは0.08GPa以上である。
As the conditions for forming the above two types of fibrils, when the same air-impermeable film is used, the lower the heat treatment temperature, the easier the fibrils of (A) are formed,
As the heat treatment temperature increases, the fibrils of (B) are more likely to be generated. Further, when [η] of the raw material is high (for example, about 15 dl / g), fibrils of (A) are generated in most heat treatment temperature ranges. Conversely, when the [η] of the raw material is low (for example, about 5 dl / g), the heat treatment temperature range at which the fibrils of (B) are generated becomes relatively wide. The resulting film has a tensile strength of 0.05 GPa or more, preferably 0.08 GPa or more.

【0054】〈架橋処理〉本発明において、架橋処理
は、得られるポリオレフィン多孔フィルムのゲル分率を
50%以上にするために行うものであり、このゲル分率
は、より破膜温度が高くなる点で好ましくは70%を超
えるものである。ゲル分率の上限は、用途に応じて求め
られる強度が保たれる限りとくに限定されない。架橋処
理は、前記未架橋の多孔フィルムに対し、化学架橋や放
射線架橋により行うことができる。
<Cross-Linking Treatment> In the present invention, the cross-linking treatment is performed to increase the gel fraction of the obtained polyolefin porous film to 50% or more. From the viewpoint, it is preferably more than 70%. The upper limit of the gel fraction is not particularly limited as long as the strength required for the intended use is maintained. The crosslinking treatment can be performed on the uncrosslinked porous film by chemical crosslinking or radiation crosslinking.

【0055】化学架橋は、フィルムを架橋剤の存在下に
化学反応により処理する方法であるが、フィルム物性の
変化が少ない点や架橋の均一性の点で次の放射線架橋が
好ましい。放射線架橋は、フィルム表面に直接電子線や
γ線を照射して架橋するものであり、フィルム内部へも
透過して架橋反応を起こすことができる。これらの中で
は、汎用の設備で行える電子線照射が好ましい。
Chemical cross-linking is a method of treating a film by a chemical reaction in the presence of a cross-linking agent, but the following radiation cross-linking is preferable from the viewpoint of little change in physical properties of the film and uniform cross-linking. Radiation crosslinking is to crosslink by directly irradiating the surface of the film with an electron beam or γ-ray, and it can also penetrate into the inside of the film to cause a crosslinking reaction. Among these, electron beam irradiation that can be performed by general-purpose equipment is preferable.

【0056】電子線架橋処理の場合、通常0.1Mra
dから100Mrad程度の照射を行うが、照射線量が
少ない場合、逆に耐熱温度が悪化する場合があるため、
1Mrad以上が好ましく、2Mrad以上がさらに好
ましく、とくに10Mradを超える照射線量で行うこ
とが好ましい。照射時の雰囲気は、空気中でも可能であ
るが、酸化反応を防止するため窒素雰囲気中で行うこと
が好ましい。
In the case of the electron beam crosslinking treatment, usually 0.1 Mra
Irradiation of about 100 Mrad from d is performed. However, when the irradiation dose is small, the heat resistant temperature may be deteriorated.
It is preferably at least 1 Mrad, more preferably at least 2 Mrad, and particularly preferably at an irradiation dose exceeding 10 Mrad. The irradiation can be performed in the air, but preferably in a nitrogen atmosphere in order to prevent an oxidation reaction.

【0057】〈得られたフィルムの特徴〉上記処理によ
り得られたポリオレフィン多孔フィルム(以下「架橋処
理フィルム」という)の特徴を次に示す。架橋処理フィ
ルムのゲル分率は、架橋の程度を表す指標であり、50
%以上である。さらにゲル分率が70%を超えるもので
あると高い耐熱温度が得られるので好ましい。閉塞温度
は、セパレータとして用いられる電池の安全性との関連
において定められるものであり、140℃以下であるこ
とが好ましく、より好ましくは138℃以下、とくに好
ましくは135℃以下である。破膜しない温度の上限と
しての耐熱温度は、170℃以上であり、好ましくは1
75℃以上、さらに好ましくは180℃以上である。
<Characteristics of Obtained Film> The characteristics of the polyolefin porous film (hereinafter, referred to as "crosslinked film") obtained by the above treatment are shown below. The gel fraction of the crosslinked film is an index indicating the degree of crosslinking, and is 50%.
% Or more. Further, when the gel fraction exceeds 70%, a high heat-resistant temperature can be obtained, which is preferable. The blocking temperature is determined in relation to the safety of the battery used as the separator, and is preferably 140 ° C. or lower, more preferably 138 ° C. or lower, and particularly preferably 135 ° C. or lower. The heat-resistant temperature as the upper limit of the temperature at which the film is not broken is 170 ° C. or higher, preferably 1 ° C.
The temperature is at least 75 ° C, more preferably at least 180 ° C.

【0058】また、架橋処理フィルムは葉脈状および/
または網目状をなすフィブリルを主な構成要素としてお
り、その構造は、多孔化処理のところで述べたものと同
様である。架橋処理フィルムの好適な態様として、膜厚
は100μm以下であり、取扱い容易性のため好ましく
は10ないし100μm、より好ましくは20ないし8
0μmである。空孔率は20ないし80%であり、好ま
しくは、40ないし80%、さらに好ましくは50ない
し80%である。また、透気度は50ないし2000秒
/100mlであり、好ましくは50ないし1500秒
/100mlである。そして、105℃における収縮率
は10%以下、突刺強度は250g以上である。
The crosslinked film has a vein shape and / or
Alternatively, mesh-like fibrils are the main components, and the structure is the same as that described for the porous treatment. As a preferred embodiment of the crosslinked film, the film thickness is 100 μm or less, preferably 10 to 100 μm, more preferably 20 to 8 for easy handling.
0 μm. The porosity is 20 to 80%, preferably 40 to 80%, and more preferably 50 to 80%. The air permeability is 50 to 2000 seconds / 100 ml, and preferably 50 to 1500 seconds / 100 ml. The shrinkage at 105 ° C. is 10% or less, and the piercing strength is 250 g or more.

【0059】架橋処理フィルムの引張強度は、通常少な
くとも一方向で7MPa以上、好ましくは少なくとも一
方向で10MPa以上、より好ましくは少なくとも一方
向で30MPa以上である。また、この架橋処理フィル
ムを電池用セパレータフィルムとするためには、非水系
電解質電池ではそのまま、水系電解質電池では親水化処
理等を行って用いられるが、いずれの場合にも以下の物
性を備えていることが重要である。 (1)膜厚が100μ以下; (2)空孔率が20ないし80%; (3)透気度が50ないし2000秒/100ml; (4)収縮率が10%以下; (5)突刺強度が250g以上; (6)閉塞温度が140℃以下; (7)耐熱温度が170℃以上;
The tensile strength of the crosslinked film is usually at least 7 MPa in at least one direction, preferably at least 10 MPa in at least one direction, more preferably at least 30 MPa in at least one direction. In addition, in order to use this cross-linked film as a battery separator film, a non-aqueous electrolyte battery is used as it is, and an aqueous electrolyte battery is subjected to a hydrophilization treatment or the like, and in any case, the following physical properties are provided. Is important. (1) film thickness of 100 μ or less; (2) porosity of 20 to 80%; (3) air permeability of 50 to 2000 seconds / 100 ml; (4) shrinkage of 10% or less; Is 250 g or more; (6) the blocking temperature is 140 ° C. or less; (7) the heat-resistant temperature is 170 ° C. or more;

【0060】極大細孔径は、0.1μを超えることが好
ましい。好ましくは0.11μを超え10μ以下、より
好ましくは0.13μを超え1μ以下、さらに好ましく
は0.15μを超え0.5μ以下である。例えば、リチ
ウムイオン電池用セパレータとして使用する場合、正極
と負極をショートさせない状態で、可能な限り孔を透過
して、Liイオンが移動することが求められる。よっ
て、電池の安全性が確保できる範囲で大孔径であること
が望ましい。極大細孔径が0.1μを超えると、電池セ
パレータとして使用した場合の問題点、すなわち、低温
での充放電特性が悪くなる、大電流が流せない、電解液
などの反応物によって目詰まりを起こしやすくなり、電
池のサイクル寿命を短くするなどの問題が起こることが
少ない。また、極大細孔径が上記好ましい範囲の上限を
超えなければ、閉塞温度が高くなり安全性を確保できな
くなるということが少ないために好ましい。
The maximum pore diameter preferably exceeds 0.1 μm. Preferably it is more than 0.11μ and 10μ or less, more preferably more than 0.13μ and 1μ or less, further preferably more than 0.15μ and 0.5μ or less. For example, when used as a separator for a lithium ion battery, it is required that the lithium ions move through the pores as much as possible without causing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode. Therefore, it is desirable that the battery has a large pore diameter as long as the safety of the battery can be ensured. If the maximum pore diameter exceeds 0.1μ, the problem when used as a battery separator, that is, the charge / discharge characteristics at low temperature is deteriorated, large current cannot be passed, and clogging is caused by a reactant such as an electrolytic solution. It is less likely to cause problems such as shortening the cycle life of the battery. Further, if the maximum pore diameter does not exceed the upper limit of the above-mentioned preferable range, it is preferable because the blocking temperature becomes high and safety cannot be secured.

【0061】本発明における前記特性は、下記の方法に
よって測定されたものである。 〈極限粘度〉本明細書中における極限粘度は、デカリン
溶媒にて135℃で測定する値である。測定法はAST
M D4020に基づいて行う。
The above characteristics in the present invention are measured by the following methods. <Intrinsic viscosity> In the present specification, the intrinsic viscosity is a value measured at 135 ° C in a decalin solvent. The measurement method is AST
Performed based on MD4020.

【0062】〈ゲル分率〉ゲル分率は、多孔フィルム
(W)を秤量後、フィルム重量0.2gに対しp−キシ
レン約200mlを加え、沸点で還流下2時間加熱した
のち、未溶分を濾過、乾燥後重量(W1 )を測定し下式
から計算した。 ゲル分率(%)=W1 / W ×100
<Gel Fraction> The gel fraction was determined by weighing a porous film (W), adding about 200 ml of p-xylene to 0.2 g of the film weight, heating the mixture under reflux at the boiling point for 2 hours, and then measuring the undissolved content. After filtration and drying, the weight (W 1 ) was measured and calculated from the following equation. Gel fraction (%) = W 1 / W × 100

【0063】〈膜厚の測定〉東京精密株式会社製膜厚測
定機ミニアックス(型式DH−150型)にて測定し
た。
<Measurement of Film Thickness> The film thickness was measured with a film thickness measuring instrument Miniax (model DH-150) manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.

【0064】〈空孔率〉試料重量を測定し、フィルムの
密度を0.95g/cm3 として、緻密フィルムとして
の厚みを計算で求め、上述の膜厚測定機による値との関
係で求めた。 ここで、TO は膜厚測定機で求めた実際のフィルムの厚
み、そして、TW は重量から計算で求めた空孔率0%と
してのフィルムの厚みである。
<Porosity> The sample weight was measured, and the density of the film was determined to be 0.95 g / cm 3 , and the thickness as a dense film was determined by calculation. . Here, T O is the actual film thickness determined by a film thickness measuring instrument, and T W is the film thickness assuming a porosity of 0% calculated from the weight.

【0065】〈透気度の測定(ガーレー試験)〉AST
M D726に準じ、フィルムを標準ガーレーデンソメ
ーター(GurleyDensometer:東洋精機製作所製B型ガー
レーデンソメーター)により測定した。
<Measurement of Air Permeability (Gurley Test)> AST
According to MD726, the film was measured with a standard Gurley Densometer (Gurley Densometer: Type B Gurley Densometer manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.).

【0066】〈融点の測定〉本発明にいうところの融点
は、ASTM D3417により、示差走査型熱量計
(DSC)により測定した値である。
<Measurement of Melting Point> The melting point in the present invention is a value measured by a differential scanning calorimeter (DSC) according to ASTM D3417.

【0067】〈閉塞温度〉予め、乾燥窒素雰囲気下(水
分量50ppm以下)で無水過塩素酸リチウムの1mo
le/リットルの溶液を、モレキュラーシーブ(和光純
薬製:4A)で脱水処理した炭酸プロピレンを溶媒とし
て調製し、この溶液を減圧操作を利用してフィルムに含
浸した。このフィルムをニッケル電極に挟み、昇温下で
インピーダンスメーター(三田無線研究所製:モデルD
−52S)でフィルムの体積電気低効率を測定した。装
置、測定法は、ラマンらの報告(F.C.Laman et al.,J.E
lectrochme.Soc.,Vol.140,51-53(1993) )に基づいた。
常温(23℃)での体積当たりの抵抗率をフィルムの体
積電気抵抗率(通常、この多孔フィルムでは常温で20
0Ωcm2 以下)とし、昇温を行ってその電気抵抗が1
000Ωcm2 に到達したした温度を閉塞温度とした。
<Clogging temperature> 1 mol of anhydrous lithium perchlorate was previously stored in a dry nitrogen atmosphere (water content: 50 ppm or less).
A solution of le / liter was prepared using propylene carbonate dehydrated with a molecular sieve (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: 4A) as a solvent, and this solution was impregnated into a film using a reduced pressure operation. This film is sandwiched between nickel electrodes, and an impedance meter (made by Mita Radio Laboratory: Model D)
-52S), the volumetric electrical efficiency of the film was measured. The instrument and measurement method are described in Raman et al.'S report (FCLaman et al., JE.
Soc., Vol. 140, 51-53 (1993)).
The resistivity per volume at normal temperature (23 ° C.) is determined by the volume electric resistivity of the film (usually, this porous film has a resistivity of 20
0 Ωcm 2 or less), and the temperature is raised to make the electric resistance 1
The temperature that reached 000 Ωcm 2 was defined as the closing temperature.

【0068】〈収縮率〉10×10cmのサンプルを1
05℃のエアーオーブン中(タバイ製)に1時間放置
し、収縮率を算出した。
<Shrinkage ratio> A sample of 10 × 10 cm was
It was left in an air oven (manufactured by Tabai) at 05 ° C. for 1 hour, and the shrinkage was calculated.

【0069】〈引張強度〉オリエンテック社製引張試験
機テンシロン(型式RTM100型)で室温(23℃)
で行った。ASTM D882の方法A(試料幅15m
m)により測定し、算出した。
<Tensile strength> Tensileon (Model RTM100) manufactured by Orientec Co., Ltd. at room temperature (23 ° C.)
I went in. Method A of ASTM D882 (sample width 15m
m) and calculated.

【0070】〈突刺強度〉オリエンテック社製テンシロ
ン引張試験機(型式;RTM100型)を用い、23℃
にて、クロスヘッドスピード100mm/minで測定
した。突き刺し用の針は、針先端が0.5mmRであ
る、直径1mmの針を用いて行い、針がフィルムを突き
破る時の力を突刺強度とした。
<Puncture Strength> Using a Tensilon tensile tester (model: RTM100 type) manufactured by Orientec, at 23 ° C.
At a crosshead speed of 100 mm / min. The needle for piercing was performed using a needle having a diameter of 1 mm having a needle tip of 0.5 mmR, and the force when the needle pierced the film was defined as the piercing strength.

【0071】〈破膜温度〉多孔フィルムについて、内径
5cmφの一対の円形固定枠にはさみフィルムを固定し
た状態で所定温度のエアオーブン中で3分間放置した時
に破膜またはピンホールが発生する温度を示す。表中の
記号は、〇:破膜せず、△:ピンホール発生、×:破膜
を示す。耐熱温度としては、破膜しない温度の上限とし
た。
<Film Breaking Temperature> The temperature at which film breakage or pinholes occur when the porous film is left for 3 minutes in an air oven at a predetermined temperature with the film fixed between a pair of circular fixed frames having an inner diameter of 5 cmφ. Show. The symbols in the table indicate 〇: no rupture, △: pinhole generation, ×: rupture. The upper limit of the temperature at which the film was not broken was set as the heat resistant temperature.

【0072】〈極大細孔径〉孔径は、水銀ポロシメータ
(湯浅アイオニクス社製オートスキャン33)を用いて
測定した。極大細孔径としては、孔径分布の極大値を採
用した。
<Maximum pore diameter> The pore diameter was measured using a mercury porosimeter (Autoscan 33 manufactured by Yuasa Ionics). The maximum value of the pore size distribution was adopted as the maximum pore size.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明によって提供されるポリオレフィ
ン多孔フィルムは、特定のフィブリル構造を持ち、ゲル
分率50%以上になるように架橋処理することによっ
て、透気度、引張強度、突刺強度に優れるとともに、低
い閉塞温度を維持したまま破膜温度が高くなり、アルカ
リ電池、リチウムイオン電池、鉛蓄電池、ニッケル水素
電池、ニッケルカドミウム電池等の非水電解質および電
解質電池用セパレータなどの用途に好適に用いられ、特
に体積エネルギー密度が200Wh/1以上の高容量電
池に用いられる。また、この多孔フィルムは高強度であ
るため、各種のフィルター、通気性フィルムの用途にも
適用することができる。
The porous polyolefin film provided by the present invention has a specific fibril structure and is excellent in air permeability, tensile strength, and piercing strength by being crosslinked so as to have a gel fraction of 50% or more. In addition, the membrane rupture temperature increases while maintaining a low blocking temperature, and is suitably used for applications such as non-aqueous electrolytes such as alkaline batteries, lithium-ion batteries, lead-acid batteries, nickel-metal hydride batteries, and nickel cadmium batteries, and separators for electrolyte batteries. In particular, it is used for a high-capacity battery having a volume energy density of 200 Wh / 1 or more. Further, since the porous film has high strength, it can be applied to various filters and air-permeable films.

【0074】[0074]

【実施例】以下、本発明を実施例に基いて説明する。な
お下記実施例中の「%」は特に断りのない限り、「重量
%」である。
The present invention will be described below with reference to examples. In the following examples, “%” is “% by weight” unless otherwise specified.

【0075】<実施例1ないし4および比較例2ないし
> 〈処理前フィルムの調製〉図1に示すインフレーション
フィルムの製造装置において、下記の仕様による装置を
用いて高分子量ポリエチレン製インフレーションフィル
ムを製造した。装置の仕様 押出機の第1スクリュー外径50mmφ;スクリュー有
効長さ1100mm;フライトピッチ30mm一定;ス
クリュー圧縮比1.8;押出機に対して立設してなるス
クリューダイ有効長さ1490mm(L/D=28);
ダイ出口アウターダイ内径53mmφ、ダイ出口マンド
レル外径45mmφ;S1/S2=1.17;S2/S
3=3.14;スクリューダイの第2スクリュー外径7
0mmφ;第2スクリュー有効長さ238mm;フライ
トピッチ25mm一定;第2スクリュー圧縮比1.0;
安定棒の外径39mmφ;安定棒長さ600mm;
< Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to
4 ><Preparation of Film Before Treatment> In the apparatus for producing a blown film shown in FIG. 1, a blown film made of high molecular weight polyethylene was produced using an apparatus having the following specifications. Apparatus Specifications First screw outer diameter of the extruder 50 mmφ; screw effective length 1100 mm; flight pitch 30 mm constant; screw compression ratio 1.8; screw die effective length 1490 mm (L / D = 28);
Die exit outer die inner diameter 53 mmφ, die exit mandrel outer diameter 45 mmφ; S1 / S2 = 1.17; S2 / S
3 = 3.14; second screw outer diameter of screw die 7
0 mmφ; second screw effective length 238 mm; flight pitch 25 mm constant; second screw compression ratio 1.0;
Outer diameter of stabilizer rod: 39 mmφ; stabilizer rod length: 600 mm;

【0076】第2スクリュー内部、マンドレル内部及び
安定棒シャフト内部に延在してなる8mmφの気体流
路、安定板、ピンチロール及び製品巻取機を具備してな
る。ここで、S1は、第2スクリュー先端部20Aの樹
脂流路の断面積、S2は、スクリューダイ中間部20B
5の樹脂流路の断面積、S3は、スクリューダイ出口部
20Cでの樹脂流路の断面積である。
An 8 mmφ gas flow path, a stabilizer, a pinch roll, and a product winder extending inside the second screw, inside the mandrel, and inside the stabilizer bar shaft are provided. Here, S1 is a cross-sectional area of the resin flow path of the second screw tip portion 20A, and S2 is a screw die intermediate portion 20B.
5 is the cross-sectional area of the resin flow path, and S3 is the cross-sectional area of the resin flow path at the screw die outlet 20C.

【0077】<インフレーションフィルムの製造>高分
子量ポリエチレン[η]:7.5dl/g、融点:13
6℃、嵩密度:0.45g/cm3 の粉末樹脂を用い、
押出機、図1に示すジョイント部(J)、ダイ基部(D
1)及びダイ先端部(D2)の設定温度を各々200
℃、180℃、160℃、160℃にし、第1スクリュ
ー回転数を21rpm、第2スクリュー回転数を4.5
rpmに設定し、ピンチロールで7.7m/minの速
度で引取りながら、第2スクリュー内部、マンドレル及
び安定棒シャフトの内部に延在してなる8mmφの気体
流路から圧搾空気を吹込んで、パリソンをアウターダイ
内径53mmφの8.5倍に膨らませて、折り幅710
mm、厚み14μmからなる高分子量ポリエチレン製イ
ンフレーションフィルムを安定して製造した。エアリン
グは、膨比の大きさに応じて適宜適当な内径のものに変
更した。成形条件と得られたフィルムの特性を表1に示
す。
<Production of blown film> High molecular weight polyethylene [η]: 7.5 dl / g, melting point: 13
6 ° C., using a powder resin having a bulk density of 0.45 g / cm 3 ,
Extruder, joint (J) shown in FIG. 1, die base (D
1) Set the temperature of the die tip (D2) to 200
℃, 180 ℃, 160 ℃, 160 ℃, the first screw rotation speed is 21 rpm, the second screw rotation speed is 4.5.
rpm, while taking in with a pinch roll at a speed of 7.7 m / min, blowing compressed air from an 8 mmφ gas flow path extending inside the second screw, the mandrel and the stabilizer rod shaft, Inflate the parison to 8.5 times the inner diameter of the outer die 53 mmφ, and set the fold width to 710.
A high-molecular-weight polyethylene blown film having a thickness of 14 mm and a thickness of 14 μm was produced stably. The air ring was appropriately changed to one having an appropriate inner diameter according to the expansion ratio. Table 1 shows the molding conditions and the characteristics of the obtained film.

【0078】[0078]

【表1】 [Table 1]

【0079】〈多孔化〉得られたインフレーションフィ
ルムを用いて、以下のようにして熱処理を行った。図2
に示した一対のステンレス製金枠33にインフレーショ
ンフィルム31を挟み、ネジ32で上下の金枠に固定す
ることにより、フィルムの四方を固定した。この状態
で、加熱した熱処理用液体(第1液体)を満たした槽中
に投入し、所定時間浸漬した。
<Porosification> The obtained blown film was subjected to a heat treatment as follows. FIG.
The inflation film 31 was sandwiched between a pair of stainless steel frames 33 shown in FIG. In this state, it was put into a tank filled with the heated liquid for heat treatment (first liquid) and immersed for a predetermined time.

【0080】〈第二の液体浸漬と乾燥〉熱処理槽から取
り出した金枠に固定したフィルムをその状態で第二の液
体で満たした槽中に投入し、浸漬した。これを取り出し
て室温(23℃)で風乾した後、フィルムを金枠からは
ずし、測定用試料とした。処理条件は、すべての試料に
ついて下記表2の通りであった。
<Second liquid immersion and drying> The film fixed to the metal frame removed from the heat treatment tank was put into a tank filled with the second liquid in that state, and immersed. This was taken out and air-dried at room temperature (23 ° C.), and then the film was removed from the metal frame to obtain a measurement sample. The processing conditions were as shown in Table 2 below for all samples.

【0081】[0081]

【表2】 [Table 2]

【0082】〈架橋処理〉上記実施例で得られた多孔フ
ィルムを使用して、表3に示す条件で電子線を照射し、
多孔フィルムの架橋を行った。電子線照射は、日新ハイ
ボルテージ(株)製の「EBC300−60」を用い、
窒素雰囲気下で、加速電圧200kVの条件で行った。
架橋処理後、真空中に60℃で20時間放置し、得られ
た多孔フィルムの各種物性を測定した。なお、比較例1
として、架橋処理を行っていない試料についても同様に
各種物性を測定した。結果を表3に示す。
<Crosslinking treatment> Using the porous film obtained in the above example, an electron beam was irradiated under the conditions shown in Table 3.
Crosslinking of the porous film was performed. For the electron beam irradiation, use “EBC300-60” manufactured by Nissin High Voltage Co., Ltd.
The test was performed under a nitrogen atmosphere at an acceleration voltage of 200 kV.
After the cross-linking treatment, the film was allowed to stand in a vacuum at 60 ° C. for 20 hours, and various physical properties of the obtained porous film were measured. Comparative Example 1
Various physical properties were similarly measured for a sample that had not been subjected to a crosslinking treatment. Table 3 shows the results.

【0083】[0083]

【表3】 [Table 3]

【0084】<実施例5,6および比較例6>上記実施
例と同じ装置を用いて高分子量ポリエチレン製インフレ
ーションフィルムを製造した。
< Examples 5 and 6 and Comparative Example 6 > A blown film made of high molecular weight polyethylene was produced using the same apparatus as in the above example.

【0085】<インフレーションフィルムの製造>高分
子量ポリエチレン[η]:8.9dl/g、融点:13
6℃、嵩密度:0.45g/cm3 の粉末樹脂を用い、
押出機、図1に示すジョイント部(J)、ダイ基部(D
1)及びダイ先端部(D2)の設定温度を各々200
℃、180℃、160℃、160℃にし、第1スクリュ
ー回転数を21rpm、第2スクリュー回転数を4.5
rpmに設定し、ピンチロールで4.3m/minの速
度で引取りながら、第2スクリュー内部、マンドレル及
び安定棒シャフトの内部に延在してなる8mmφの気体
流路から圧搾空気を吹込んで、パリソンをアウターダイ
内径53mmφの8.5倍に膨らませて、折り幅710
mm、厚み27μmからなる高分子量ポリエチレン製イ
ンフレーションフィルムを安定して製造した。エアリン
グは、膨比の大きさに応じて適宜適当な内径のものに変
更した。成形条件と得られたフィルムの特性を表4に示
す。
<Production of blown film> High molecular weight polyethylene [η]: 8.9 dl / g, melting point: 13
6 ° C., using a powder resin having a bulk density of 0.45 g / cm 3 ,
Extruder, joint (J) shown in FIG. 1, die base (D
1) Set the temperature of the die tip (D2) to 200
℃, 180 ℃, 160 ℃, 160 ℃, the first screw rotation speed is 21 rpm, the second screw rotation speed is 4.5.
rpm, and while taking in with a pinch roll at a speed of 4.3 m / min, compressed air was blown from an 8 mmφ gas flow path extending inside the second screw, the mandrel, and the inside of the stabilizer rod shaft, Inflate the parison to 8.5 times the inner diameter of the outer die 53 mmφ, and set the fold width to 710.
A blown film made of high molecular weight polyethylene having a thickness of 27 μm and a thickness of 27 μm was produced stably. The air ring was appropriately changed to one having an appropriate inner diameter according to the expansion ratio. Table 4 shows the molding conditions and the properties of the obtained film.

【0086】[0086]

【表4】 [Table 4]

【0087】〈多孔化〉得られたインフレーションフィ
ルムを用いて、上記実施例と同様にして熱処理を行っ
た。
<Porosification> The obtained inflation film was subjected to a heat treatment in the same manner as in the above example.

【0088】〈第二の液体浸漬と乾燥〉熱処理槽から取
り出した金枠に固定したフィルムをその状態で第二の液
体で満たした槽中に投入し、浸漬した。これを取り出し
て室温(23℃)で風乾した後、フィルムを金枠からは
ずし、測定用試料とした。処理条件は、すべての試料に
ついて下記表5の通りであった。
<Second liquid immersion and drying> The film fixed to the metal frame taken out of the heat treatment tank was put into a tank filled with the second liquid in that state, and immersed. This was taken out and air-dried at room temperature (23 ° C.), and then the film was removed from the metal frame to obtain a measurement sample. The processing conditions were as shown in Table 5 below for all samples.

【0089】[0089]

【表5】 [Table 5]

【0090】〈架橋処理〉こうして得られた多孔フィル
ムを使用して、表6に示す条件で電子線を照射し、多孔
フィルムの架橋を行った。電子線照射は、日新ハイボル
テージ(株)製の「EBC300−60」を用い、窒素
雰囲気下で、加速電圧200kVの条件で行った。架橋
処理後、真空中に60℃で20時間放置し、得られた多
孔フィルムの各種物性を測定した。なお、比較例5とし
て、架橋処理を行っていない試料についても同様に各種
物性を測定した。結果を表6に示す。
<Crosslinking Treatment> The porous film thus obtained was irradiated with an electron beam under the conditions shown in Table 6 to crosslink the porous film. The electron beam irradiation was performed under the condition of an acceleration voltage of 200 kV in a nitrogen atmosphere using “EBC300-60” manufactured by Nissin High Voltage Co., Ltd. After the cross-linking treatment, the film was allowed to stand in a vacuum at 60 ° C. for 20 hours, and various physical properties of the obtained porous film were measured. In addition, as Comparative Example 5, various physical properties were similarly measured for a sample that had not been subjected to a crosslinking treatment. Table 6 shows the results.

【0091】[0091]

【表6】 [Table 6]

【0092】<実施例7,8および比較例7>表1で得
られたインフレーションフィルムを用い、表7の条件で
熱処理をした多孔フィルムについて、架橋処理を行っ
た。得られ多孔フィルムの特性を表8に示した。
< Examples 7, 8 and Comparative Example 7 > Using the blown film obtained in Table 1, a porous film heat-treated under the conditions shown in Table 7 was subjected to a crosslinking treatment. Table 8 shows the properties of the obtained porous film.

【0093】[0093]

【表7】 [Table 7]

【0094】[0094]

【表8】 [Table 8]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の多孔フィルムを製造するための成形装
置の一例を示す正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing an example of a molding apparatus for producing a porous film of the present invention.

【図2】本発明において、延伸前フィルムを熱処理する
際に該フィルムを固定するための金枠の一例を示す図で
ある。
FIG. 2 is a view showing an example of a metal frame for fixing a film before stretching in the present invention when heat-treating the film.

【図3】本発明の実施例4で得られた、電子線照射後の
ポリオレフィン多孔フィルムの倍率10000倍の電子
顕微鏡写真である。
FIG. 3 is an electron micrograph (magnification: 10,000 times) of a polyolefin porous film obtained in Example 4 of the present invention after electron beam irradiation.

【図4】本願明細書の比較例1で得られた、電子線照射
をしていないポリオレフィン多孔フィルムの倍率100
00倍の電子顕微鏡写真である。
FIG. 4 is a magnification of 100 of a polyolefin porous film not irradiated with an electron beam obtained in Comparative Example 1 of the present specification.
It is an electron microscope photograph of 00 times.

【図5】図3のポリオレフィン多孔フィルムの無孔化閉
塞後の状態を示す倍率10000倍の電子顕微鏡写真で
ある。
FIG. 5 is an electron micrograph (magnification: 10,000) showing a state of the polyolefin porous film of FIG. 3 after nonporous occlusion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 押出機 2 溝付シリンダー 3 第1スクリュー 10 トーピド 11 圧力計 20 スクリューダイ 20A 第2スクリュー先端部 20B スクリューダイ中間部 20C スクリューダイ出口 21 第2スクリュー 22 アウターダイ 23 マンドレル 24 気体流路 25 エアリング 26 安定棒 27 防風筒 30 パリソン 31 インフレーションフィルム 32 ネジ 33 金枠 REFERENCE SIGNS LIST 1 extruder 2 grooved cylinder 3 first screw 10 torpedo 11 pressure gauge 20 screw die 20A second screw tip 20B screw die middle part 20C screw die outlet 21 second screw 22 outer die 23 mandrel 24 gas flow path 25 air ring 26 Stabilizing bar 27 Windproof tube 30 Parison 31 Inflation film 32 Screw 33 Metal frame

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29K 23:00 105:04 105:24 B29L 7:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B29K 23:00 105: 04 105: 24 B29L 7:00

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゲル分率が50%以上となるように架橋
され、以下の特性を有することを特徴とするポリオレフ
ィン多孔フィルム。 (1)閉塞温度が140℃以下; (2)耐熱温度が170℃以上;
1. A polyolefin porous film which is crosslinked to have a gel fraction of 50% or more and has the following characteristics. (1) The blocking temperature is 140 ° C. or less; (2) The heat-resistant temperature is 170 ° C. or more;
【請求項2】 前記ゲル分率が70%を超えるものであ
る請求項1に記載のポリオレフィン多孔フィルム。
2. The polyolefin porous film according to claim 1, wherein the gel fraction exceeds 70%.
【請求項3】 前記多孔フィルムは、葉脈状および/ま
たは網目状をなすフィブリルを主な構成要素とし、該フ
ィブリルが、延伸鎖結晶と板状晶からなるフィブリルお
よび/またはらせん状結晶からなるフィブリルである請
求項1または2に記載のポリオレフィン多孔フィルム。
3. The porous film has fibrils in the form of veins and / or mesh as main components, and the fibrils are fibrils composed of stretched chain crystals and plate-like crystals and / or fibrils composed of spiral crystals. The polyolefin porous film according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 以下の特性を有する請求項1ないし3の
いずれか1に記載のポリオレフィン多孔フィルム。 (1)膜厚が100μ以下; (2)空孔率が20ないし80%; (3)透気度が50ないし2000秒/100ml; (4)収縮率が10%以下; (5)突刺強度が250g以上;
4. The polyolefin porous film according to claim 1, which has the following characteristics. (1) film thickness of 100 μ or less; (2) porosity of 20 to 80%; (3) air permeability of 50 to 2000 seconds / 100 ml; (4) shrinkage of 10% or less; Is 250 g or more;
【請求項5】 前記ポリオレフィンがポリエチレンであ
る請求項1ないし4のいずれか1に記載のポリオレフィ
ン多孔フィルム。
5. The polyolefin porous film according to claim 1, wherein the polyolefin is polyethylene.
【請求項6】 可塑剤および/または溶剤を実質的に含
まない極限粘度[η]4dl/g以上の高分子量ポリオ
レフィン不透気性フィルムを、熱処理を行って微多孔化
した後、ゲル分率が50%以上になるように電子線架橋
することを特徴とするポリオレフィン多孔フィルムの製
造方法。
6. A high molecular weight polyolefin impervious film having a limiting viscosity [η] of 4 dl / g or more, which is substantially free of a plasticizer and / or a solvent, is microporous by heat treatment, and then has a gel fraction. A method for producing a polyolefin porous film, comprising crosslinking an electron beam so that the content becomes 50% or more.
【請求項7】 前記高分子量ポリオレフィン不透気性フ
ィルムが、インフレーション成形で得られたフィルムで
ある請求項6記載のポリオレフィン多孔フィルムの製造
方法。
7. The method for producing a polyolefin porous film according to claim 6, wherein the high molecular weight polyolefin impermeable film is a film obtained by inflation molding.
【請求項8】 請求項1ないし5のいずれか1に記載の
ポリオレフィン多孔フィルムから得られる電池用セパレ
ータフィルム。
8. A battery separator film obtained from the polyolefin porous film according to any one of claims 1 to 5.
【請求項9】 前記セパレータフィルムが以下の特性を
有するものである請求項8に記載の電池用セパレータフ
ィルム。 (1)膜厚が100μ以下; (2)空孔率が20ないし80%; (3)透気度が50ないし2000秒/100ml; (4)収縮率が10%以下; (5)突刺強度が250g以上; (6)閉塞温度が140℃以下; (7)耐熱温度が170℃以上;
9. The battery separator film according to claim 8, wherein the separator film has the following characteristics. (1) film thickness of 100 μ or less; (2) porosity of 20 to 80%; (3) air permeability of 50 to 2000 seconds / 100 ml; (4) shrinkage of 10% or less; Is 250 g or more; (6) the blocking temperature is 140 ° C. or less; (7) the heat-resistant temperature is 170 ° C. or more;
【請求項10】 極大細孔径が0.1μを超えるものであ
る請求項1ないし5のいずれか1記載の多孔フィルム。
10. The porous film according to any one of claims 1 to 5, wherein the maximum pore size exceeds 0.1 μm.
【請求項11】 極大細孔径が0.1μを超えるものであ
る請求項8または9記載の電池用セパレータフィルム。
11. The battery separator film according to claim 8, wherein the maximum pore diameter exceeds 0.1 μm.
JP10106766A 1998-01-26 1998-04-16 Polyolefin porous film, production thereof, and separator film for battery Withdrawn JPH11268118A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10106766A JPH11268118A (en) 1998-01-26 1998-04-16 Polyolefin porous film, production thereof, and separator film for battery

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1271198 1998-01-26
JP10-12711 1998-01-26
JP10106766A JPH11268118A (en) 1998-01-26 1998-04-16 Polyolefin porous film, production thereof, and separator film for battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11268118A true JPH11268118A (en) 1999-10-05

Family

ID=26348356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10106766A Withdrawn JPH11268118A (en) 1998-01-26 1998-04-16 Polyolefin porous film, production thereof, and separator film for battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11268118A (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363850A (en) * 2001-05-31 2002-12-18 Chisso Corp Porous sheet and method for producing the same
US6586912B1 (en) 2002-01-09 2003-07-01 Quallion Llc Method and apparatus for amplitude limiting battery temperature spikes
WO2004024809A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-25 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Microporous film and method for production thereof
JP2004352863A (en) * 2003-05-29 2004-12-16 Nitto Denko Corp Porous film
US6891353B2 (en) 2001-11-07 2005-05-10 Quallion Llc Safety method, device and system for an energy storage device
JP2005129435A (en) * 2003-10-27 2005-05-19 Chisso Corp Battery separator made of polyolefin resin
US7443136B2 (en) 2002-01-09 2008-10-28 Quallion Llc Method and device employing heat absorber for limiting battery temperature spikes
US7592776B2 (en) 2001-11-07 2009-09-22 Quallion Llc Energy storage device configured to discharge energy in response to unsafe conditions
WO2010074151A1 (en) * 2008-12-24 2010-07-01 三菱樹脂株式会社 Separator for battery, and non-aqueous lithium battery
WO2017177158A3 (en) * 2016-04-08 2018-07-26 Daramic, Llc Improved separators for enhanced flooded batteries, batteries, and related methods
CN109679101A (en) * 2018-12-25 2019-04-26 北京普析通用仪器有限责任公司 A kind of preparation method and applications of lead ion imprinted material
KR102067717B1 (en) * 2018-12-20 2020-01-20 주식회사 엘지화학 Crosslinked polyolefin-based separator and method of manufacturing the same

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363850A (en) * 2001-05-31 2002-12-18 Chisso Corp Porous sheet and method for producing the same
US6891353B2 (en) 2001-11-07 2005-05-10 Quallion Llc Safety method, device and system for an energy storage device
US7592776B2 (en) 2001-11-07 2009-09-22 Quallion Llc Energy storage device configured to discharge energy in response to unsafe conditions
US7893659B2 (en) 2002-01-09 2011-02-22 Quallion Llc Method and apparatus for amplitude limiting battery temperature spikes
US6586912B1 (en) 2002-01-09 2003-07-01 Quallion Llc Method and apparatus for amplitude limiting battery temperature spikes
US7443136B2 (en) 2002-01-09 2008-10-28 Quallion Llc Method and device employing heat absorber for limiting battery temperature spikes
WO2004024809A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-25 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Microporous film and method for production thereof
JP2004352863A (en) * 2003-05-29 2004-12-16 Nitto Denko Corp Porous film
JP2005129435A (en) * 2003-10-27 2005-05-19 Chisso Corp Battery separator made of polyolefin resin
WO2010074151A1 (en) * 2008-12-24 2010-07-01 三菱樹脂株式会社 Separator for battery, and non-aqueous lithium battery
WO2017177158A3 (en) * 2016-04-08 2018-07-26 Daramic, Llc Improved separators for enhanced flooded batteries, batteries, and related methods
KR20180123735A (en) * 2016-04-08 2018-11-19 다라믹 엘엘씨 Improved separator, battery and related method for Reinforced Immersion Type Battery
CN109155382A (en) * 2016-04-08 2019-01-04 达拉米克有限责任公司 Improved partition, battery and correlation technique for enhanced pregnant solution type battery
CN113178665A (en) * 2016-04-08 2021-07-27 达拉米克有限责任公司 Improved separator for enhanced flooded batteries, and related methods
CN114709561A (en) * 2016-04-08 2022-07-05 达拉米克有限责任公司 Lead-acid battery separator, enhanced flooded battery, vehicle, and related methods
CN113178665B (en) * 2016-04-08 2023-11-10 达拉米克有限责任公司 Separator for enhanced flooded battery, battery and related methods
KR102067717B1 (en) * 2018-12-20 2020-01-20 주식회사 엘지화학 Crosslinked polyolefin-based separator and method of manufacturing the same
CN109679101A (en) * 2018-12-25 2019-04-26 北京普析通用仪器有限责任公司 A kind of preparation method and applications of lead ion imprinted material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100269676B1 (en) Microporous Polyethylene Film and Process for Producing the Film
JP5492777B2 (en) Microporous membrane and its manufacture and use
TWI428171B (en) Microporous polyolefin membrane, its production method, battery separator and battery
TWI418582B (en) Microporous polyolefin membrane, its production method, battery separator and battery
EP1956041B1 (en) Microporous polyolefin membrane, process for producing the same, separator for cell, and cell
EP1956040B1 (en) Microporous polyolefin membrane, process for producing the same, separator for cell, and cell
JP2011500881A5 (en)
KR101843806B1 (en) Polyolefin microporous membrane, separator for battery, and battery
JP2010540691A (en) Microporous membranes and methods of making and using such membranes
JP3917721B2 (en) Method for producing microporous membrane
JP3113287B2 (en) Polyethylene microporous membrane with low fuse temperature
JPH11268118A (en) Polyolefin porous film, production thereof, and separator film for battery
JP4220329B2 (en) Polyolefin microporous membrane and method for producing the same
JPH11302436A (en) Porous film and separator film for battery
JPH10298324A (en) Microporous polyolefin film and its production
JPH1067870A (en) Microporous polyethylene film and its production
JP4713441B2 (en) Method for producing polyolefin microporous membrane
JP2003020357A (en) Microporous polyolefin membrane and manufacturing method therefor
JP2951679B2 (en) Microporous membrane for separator of non-aqueous electrolyte battery
JPH107831A (en) Finely porous membrane of polyethylene having high thermal stability
JPH11302434A (en) Porous film, its preparation thereof and separator film for battery
WO2021065283A1 (en) Polyolefin microporous film, separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR20220069831A (en) Polyolefin microporous membrane, battery separator and secondary battery
JPH04212265A (en) Polyethylene poromeric film for cell separator
JP4120116B2 (en) Composite porous film and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050204

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20051206