KR102038766B1 - Polyolefin microporous membrane - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일면 또는 양면의 표면 거칠기(rms)가 65 nm 이하인 폴리올레핀 미세 다공막 및 상기 폴리올레핀 미세 다공막의 일면 또는 양면에 수계 코팅층이 형성된 코팅 다공막을 제공한다.The present invention provides a polyolefin microporous membrane having a surface roughness (rms) of 65 nm or less on one or both sides and a coated porous membrane having a water-based coating layer formed on one or both surfaces of the polyolefin microporous membrane.

Description

폴리올레핀 미세 다공막{POLYOLEFIN MICROPOROUS MEMBRANE}Polyolefin microporous membrane {POLYOLEFIN MICROPOROUS MEMBRANE}

본 발명은 폴리올레핀 미세 다공막, 보다 상세하게는 우수한 수계 코팅성을 갖는 전지 분리막용 폴리올레핀 미세 다공막에 관한 것이다.The present invention relates to a polyolefin microporous membrane, and more particularly to a polyolefin microporous membrane for battery separator having excellent waterborne coating properties.

폴리올레핀계 미세 다공막은 전지의 분리막 재료로서 많이 사용되는데, 특히, 리튬이온 2차 전지용 분리막으로 이용할 경우, 다공막의 성능은 전지의 특성, 생산성 및 안전성과 깊은 관련이 있다. 따라서, 폴리올레핀 미세 다공막에는 적절한 투과성, 기계적 특성, 내열성, 치수 안정성, 셧다운 특성, 멜트다운 특성 등이 요구된다. Polyolefin-based microporous membranes are frequently used as separator materials for batteries. In particular, when used as separators for lithium ion secondary batteries, the performance of the porous membranes is closely related to battery characteristics, productivity, and safety. Therefore, appropriate permeability, mechanical properties, heat resistance, dimensional stability, shutdown properties, meltdown properties, and the like are required for the polyolefin microporous membrane.

최근 전지용 분리막으로 사용되는 폴리올레핀계 미세 다공막의 안전성을 개선하기 위해, 유기 또는 유/무기 코팅으로 내열성을 증가시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 환경 및 비용을 고려하여 수계 코팅에 대한 수요가 증가하고 있으나, 수계 코팅에 적합한 분리막에 대한 연구는 미비한 상태이다.Recently, in order to improve the safety of polyolefin-based microporous membranes used as battery separators, studies are being actively conducted to increase heat resistance with organic or organic / inorganic coatings. In particular, the demand for water-based coatings is increasing in consideration of the environment and cost, but studies on separators suitable for water-based coatings are insufficient.

본 발명은 우수한 수계 코팅성을 갖는 전지 분리막용 폴리올레핀 미세 다공막을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide a polyolefin microporous membrane for battery separator having excellent waterborne coating properties.

본 발명은 일면 또는 양면의 표면 거칠기(rms)가 65 nm 이하인 폴리올레핀 미세 다공막을 제공한다.The present invention provides a polyolefin microporous membrane having one or both surface roughness (rms) of 65 nm or less.

또한, 본 발명은 전술한 폴리올레핀 미세 다공막 위에 수계 코팅층이 형성된 코팅 다공막을 제공한다.In addition, the present invention provides a coated porous membrane having a water-based coating layer formed on the aforementioned polyolefin microporous membrane.

본 발명에 따른 전지 분리막용 폴리올레핀 미세 다공막은 코팅층과 접하는 면의 표면 거칠기가 조절되어, 우수한 수계 코팅성을 나타낸다. 그 결과, 본 발명에 따른 폴리올레핀 미세 다공막을 사용하여 제조된 전지용 분리막은 우수한 강도 및 투기도를 유지하는 등, 분리막에 요구되는 기본 물성을 유지하는 동시에 우수한 내열성 및 접착강도를 갖는다.In the polyolefin microporous membrane for battery separator according to the present invention, the surface roughness of the surface in contact with the coating layer is controlled to exhibit excellent waterborne coating properties. As a result, the battery separator prepared using the polyolefin microporous membrane according to the present invention has excellent heat resistance and adhesive strength while maintaining basic physical properties required for the separator, such as maintaining excellent strength and air permeability.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 내용에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소가 다양하게 변형되거나 선택적으로 혼용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail. However, the present invention is not limited only to the following contents, and each component may be variously modified or optionally mixed as necessary. Therefore, it is to be understood that all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included.

<폴리올레핀 미세 다공막><Polyolefin microporous membrane>

본 발명의 전지 분리막용 미세 다공막은 폴리올레핀 수지로 형성되며, 당 분야에 알려진 통상적인 폴리올레핀 수지를 제한 없이 사용할 수 있다. 일례로 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 또한, 상기 미세 다공막은 동일 또는 상이한 폴리올레핀 수지로 구성된 층을 1개 이상 포함할 수 있다. The microporous membrane for the battery separator of the present invention is formed of a polyolefin resin, and conventional polyolefin resins known in the art may be used without limitation. One example may include polyethylene resin, polypropylene resin, or both. In addition, the microporous membrane may include one or more layers composed of the same or different polyolefin resin.

폴리에틸렌 수지의 함유량은 폴리올레핀 수지의 전체 질량에 대하여 예를 들어 50 질량% 이상, 다른 예로 60 질량% 이상일 수 있다. 폴리에틸렌 수지는 중량평균분자량(Mw)이 예를 들어 2.0×105 내지 4.0×106 범위일 수 있으며, 다른 예로 2.5×105 내지 3.5×106 범위일 수 있다. 상기 폴리에틸렌으로는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE) 또는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 등을 제한 없이 사용할 수 있다. 또는, 중량평균분자량(Mw) 또는 밀도가 상이한 것을 2종 이상 혼용할 수도 있다. The content of the polyethylene resin may be, for example, 50 mass% or more, and in other examples 60 mass% or more, based on the total mass of the polyolefin resin. The polyethylene resin may have a weight average molecular weight (Mw), for example, in the range of 2.0 × 10 5 to 4.0 × 10 6 , and in another example, in the range of 2.5 × 10 5 to 3.5 × 10 6 . As the polyethylene, high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE) or low density polyethylene (LDPE) may be used without limitation. Alternatively, two or more kinds of different weight average molecular weights (Mw) or densities may be used.

폴리프로필렌 수지의 함유량은 폴리올레핀 수지의 전체 질량에 대하여 예를 들어 50 질량% 이하, 다른 예로 40 질량% 이하일 수 있다. 폴리프로필렌 수지는 중량평균분자량(Mw)이 예를 들어 7.0×104 내지 3.2×106 범위일 수 있으며, 다른 예로 9.5×104 내지 3.0×106 범위일 수 있다. 상기 폴리프로필렌으로는 고밀도 폴리프로필렌(HDPP), 중밀도 폴리프로필렌(MDPP) 또는 저밀도 폴리프로필렌(LDPP) 등을 제한 없이 사용할 수 있다. 또는, 중량평균분자량(Mw) 또는 밀도가 상이한 것을 2종 이상 혼용할 수도 있다.Content of a polypropylene resin may be 50 mass% or less with respect to the total mass of a polyolefin resin, for example, 40 mass% or less. The polypropylene resin may have a weight average molecular weight (Mw), for example, in the range of 7.0 × 10 4 to 3.2 × 10 6 , and in another example, in the range of 9.5 × 10 4 to 3.0 × 10 6 . As the polypropylene, high density polypropylene (HDPP), medium density polypropylene (MDPP), or low density polypropylene (LDPP) may be used without limitation. Alternatively, two or more kinds of different weight average molecular weights (Mw) or densities may be used.

전지 분리막으로서의 특성을 향상시키기 위해, 폴리올레핀 수지는 셧다운 기능을 부여하는 폴리올레핀을 더 포함할 수도 있다. 셧다운 기능을 부여하는 폴리올레핀의 일례를 들면, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)이나 폴리에틸렌 왁스 등이 있다. 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)으로서는 분지상 LDPE, 선상 LDPE 및 싱글 사이트 촉매(single site catalyst)에 의해 제조된 에틸렌/α-올레핀 공중합체로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종을 사용할 수 있으며, 이의 첨가량은 당 분야에 공지된 범위 내에서 적절히 조절할 수 있다. In order to improve the characteristics as a battery separator, the polyolefin resin may further include a polyolefin for imparting a shutdown function. As an example of the polyolefin which provides a shutdown function, there exist low density polyethylene (LDPE), polyethylene wax, etc. As the low density polyethylene (LDPE), at least one selected from the group consisting of branched LDPE, linear LDPE, and ethylene / α-olefin copolymers prepared by a single site catalyst may be used, and the amount thereof may be added in the art. It can adjust suitably within the range known to.

필요에 따라, 당 분야에 알려진 통상적인 첨가제, 일례로 산화방지제, 기공 형성제 등을 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서 포함할 수 있다.If necessary, conventional additives known in the art, for example, antioxidants, pore formers and the like may be included in a range that does not impair the effects of the present invention.

본 발명에 따른 폴리올레핀 미세 다공막은 그 일면 또는 양면의 표면 거칠기 (rms)가 65 nm 이하, 예를 들어 20 내지 65 nm, 다른 예로 30 내지 65 nm이다. 일례로, 상기 폴리올레핀 미세 다공막의 코팅층과 접하는 면의 표면 거칠기(rms)가 65 nm 이하, 예를 들어 20 내지 65 nm, 다른 예로 30 내지 65 nm이다. 표면 거칠기가 20 nm 미만이면 표면 거칠기의 조절에 따른 코팅층과의 밀착력 향상 효과가 충분하지 않을 수 있다, 반면, 65 nm를 초과할 경우 분리막과 접하는 코팅층의 계면에 표면 불균일성이 증가하여 코팅분리막의 성능 및 전지의 성능에 악영향을 미칠 수 있다. 표면 거칠기가 전술한 범위일 때, 폴리올레핀 미세 다공막은 우수한 수계 코팅성을 나타내며, 그 결과, 해당 폴리올레핀 미세 다공막을 사용하여 제조된 전지용 분리막은 우수한 강도, 투기도, 내열성 및 접착강도를 갖는다. In the polyolefin microporous membrane according to the present invention, the surface roughness (rms) of one or both surfaces thereof is 65 nm or less, for example, 20 to 65 nm, and in another example, 30 to 65 nm. In one example, the surface roughness (rms) of the surface in contact with the coating layer of the polyolefin microporous membrane is 65 nm or less, for example 20 to 65 nm, in another example 30 to 65 nm. If the surface roughness is less than 20 nm, the effect of improving the adhesion with the coating layer may not be sufficient due to the control of the surface roughness. On the other hand, if the surface roughness exceeds 65 nm, the surface unevenness increases at the interface of the coating layer in contact with the separator. And adversely affect the performance of the battery. When the surface roughness is in the above-described range, the polyolefin microporous membrane exhibits excellent waterborne coating properties, and as a result, the separator for batteries manufactured using the polyolefin microporous membrane has excellent strength, air permeability, heat resistance, and adhesive strength.

상기 미세 다공막의 표면 거칠기를 원자현미경(AFM; Atomic force microscopy)를 이용하여 측정할 경우, 표면과 직각으로 절단한 단면은 곡선 형상을 나타낸다. 이 곡선의 가장 낮은 곳에서 가장 높은 곳까지의 높이가 최고값 거칠기가 된다. 본 발명에 따른 미세 다공막의 최고값 거칠기는 600 nm 이하일 수 있다. When measuring the surface roughness of the microporous membrane using atomic force microscopy (AFM), the cross section cut at right angles to the surface shows a curved shape. The height from the lowest to the highest point of this curve is the highest roughness. The maximum roughness of the microporous membrane according to the present invention may be 600 nm or less.

본 발명에 따른 폴리올레핀 미세 다공막의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 3 내지 50 um, 다른 예로 3 내지 30 um일 수 있다.The thickness of the polyolefin microporous membrane according to the present invention is not particularly limited, and may be, for example, 3 to 50 um, and other examples, 3 to 30 um.

본 발명의 폴리올레핀 미세 다공막을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 폴리올레핀 미세 다공막의 제조 방법은 (1) 폴리올레핀과 가소제를 용융혼련하여 폴리올레핀 용액을 조제하는 단계, (2) 상기 폴리올레핀 용액을 압출한 후 냉각시켜 시트 형상물을 형성하는 단계, (3) 상기 시트 형상물을 연신하여 필름을 형성하는 제1 연신단계, (4) 상기 필름으로부터 가소제를 제거하는 단계, (5) 상기 가소제가 제거된 필름을 건조하는 단계, (6) 상기 건조된 필름을 재연신하는 제2 연신단계 및 (7) 열처리 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The method for producing the polyolefin microporous membrane of the present invention is not particularly limited. For example, the method for producing a polyolefin microporous membrane of the present invention comprises the steps of (1) melt kneading a polyolefin and a plasticizer to prepare a polyolefin solution, and (2) extruding and cooling the polyolefin solution to form a sheet-like article. (3) a first drawing step of stretching the sheet-like article to form a film, (4) removing a plasticizer from the film, (5) drying the film from which the plasticizer has been removed, and (6) the drying It may comprise a second stretching step of re-stretching the film and (7) heat treatment step.

이하 각 제조공정 별로 상세히 설명한다.Hereinafter, each manufacturing process will be described in detail.

(1) 폴리올레핀 용액의 조제 공정(1) Preparation Step of Polyolefin Solution

폴리올레핀 수지 및 가소제를 용융혼련하여 폴리올레핀 용액을 조제한다. 폴리올레핀계 수지 및 가소제를 포함하는 조성물을 용융혼련하는 것은 당 분야에 알려진 통상적인 방법을 제한없이 사용할 수 있다. 일례로, 100 내지 250℃의 온도에서 폴리올레핀계 수지와 가소제를 용융혼련하고, 이축 압출기를 이용하는 방법을 사용할 수 있다. The polyolefin resin and the plasticizer are melt kneaded to prepare a polyolefin solution. Melt kneading a composition comprising a polyolefin-based resin and a plasticizer can use any conventional method known in the art without limitation. For example, a method of melt kneading a polyolefin resin and a plasticizer at a temperature of 100 to 250 ° C. and using a twin screw extruder can be used.

폴리올레핀계 수지의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 폴리올레핀계 수지 및 가소제를 포함하는 조성물 총 중량에 대하여 20 내지 50 중량%로 포함될 수 있으며, 다른 예로 20 내지 40 중량%로 포함될 수 있다.The content of the polyolefin-based resin is not particularly limited. For example, the polyolefin-based resin may be included in an amount of 20 to 50 wt% based on the total weight of the composition including the polyolefin resin and the plasticizer, and may be included in another example 20 to 40 wt%.

본 발명에서, 가소제로는 당 분야에 알려진 통상적인 성분을 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 압출 온도에서 상기 폴리올레핀계 수지와 단일상을 이루는 임의의 유기 화합물일 수 있다.In the present invention, the plasticizer may be used without limitation conventional components known in the art, for example, may be any organic compound that forms a single phase with the polyolefin resin at the extrusion temperature.

사용 가능한 가소제의 비제한적인 예로는 노난(nonan), 데칸(decane), 데칼린(decalin), 액체 파라핀(Liquid paraffin, LP) 등의 유동 파라핀(또는 파라핀 오일), 파라핀 왁스 등의 지방족 또는 사이클릭 탄화수소; 디부틸 프탈레이트(dibutyl phthalate), 디옥틸 프탈레이트(dioctyl phthalate) 등의 프탈산에스테르; 팔미트산(palmitic acid), 스테아린산(stearic acid), 올레산(oleic acid), 리놀레산(linoleic acid), 리놀렌산(linolenic acid) 등의 탄소수 10 내지 20 개의 지방산류; 팔미트산 알코올, 스테아린산 알코올, 올레산 알코올 등의 탄소수 10 내지 20 개의 지방산 알코올류, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물 등이 있다. 일례로, 상기 가소제 중 유동 파라핀은 인체에 무해하며 끓는점이 높고 휘발성 성분이 적어 습식법에서 가소제로 사용되기에 적절하다.Non-limiting examples of plasticizers that can be used include aliphatic or cyclic such as nonan, decane, decalin, liquid paraffin (LP), liquid paraffin (or paraffin oil), paraffin wax, etc. hydrocarbon; Phthalic acid esters such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate; Fatty acids having 10 to 20 carbon atoms, such as palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid; Fatty acid alcohols having 10 to 20 carbon atoms, such as palmitic alcohol, stearic acid alcohol and oleic acid alcohol, or mixtures of two or more thereof. For example, the liquid paraffin of the plasticizer is harmless to the human body, has a high boiling point and less volatile components is suitable for use as a plasticizer in the wet method.

상기 가소제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 일례로 당해 폴리올레핀계 수지 및 가소제를 포함하는 조성물 총 중량에 대하여 예를 들어 50 내지 90 중량%로 포함될 수 있으며, 다른 예로 60 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.The amount of the plasticizer is not particularly limited. For example, the plasticizer may be included in an amount of about 50 wt% to about 90 wt%, and in another example, about 60 wt% to about 80 wt% based on the total weight of the composition including the polyolefin resin and the plasticizer. .

전술한 폴리올레핀계 수지 이외에, 당 분야의 통상적인 다른 수지나 무기물 입자, 첨가제 등을 포함할 수 있다.In addition to the polyolefin resin described above, other conventional resins, inorganic particles, additives and the like in the art may be included.

(2) 시트 형상물의 형성 공정(2) Formation Process of Sheet Shape

상기 단계 (1)에서 제조된 폴리올레핀 용액을 압출기를 구비하는 다이로 압출하고 냉각시켜 시트 형상물을 형성한다.The polyolefin solution prepared in step (1) is extruded into a die having an extruder and cooled to form a sheet-like article.

폴리올레핀 용액을 다이에서 압출하고 냉각 하여 겔상의 시트를 형성할 때, 예를 들어, 냉각속도를 조절함으로써 표면 거칠기를 조절할 수 있다. 일례로, 100 ℃/분 이상, 예를 들어 100 내지 650 ℃/분, 다른 예로 300 내지 650 ℃/분의 속도로 냉각시킬 수 있다. 냉각속도가 100 ℃/분 미만일 경우, 폴리올레핀의 결정화도 상승으로 인하여 겔상 시트의 피브릴의 크기가 커지고 이로 인하여 표면 거칠기가 증가할 수 있으며, 높은 결정화도에 의한 강성도의 증가로 인하여 연신에 적합하지 않은 겔상의 시트가 형성될 수 있다. 냉각법은 특별히 한정되지 않으며, 당 업계에 알려진 방법, 예컨대 냉각롤에 접촉하여 냉각, 냉풍으로 냉각, 냉수에 함침하여 냉각하는 등의 방법을 사용할 수 있다.When the polyolefin solution is extruded from the die and cooled to form a gel-like sheet, surface roughness can be controlled, for example, by controlling the cooling rate. As an example, it may be cooled at a rate of 100 ° C./min or more, for example 100 to 650 ° C./min, and in another example 300 to 650 ° C./min. If the cooling rate is less than 100 ℃ / min, the size of the fibrils of the gel-like sheet may be increased due to the increase in the crystallinity of the polyolefin, which may increase the surface roughness, the gel is not suitable for stretching due to the increase in stiffness due to high crystallinity Sheets of phase may be formed. The cooling method is not particularly limited, and methods known in the art may be used, such as cooling by contact with a cooling roll, cooling by cold wind, cooling by impregnation with cold water, and the like.

(3) 제1 연신공정(3) First drawing process

상기 단계 (2)에서 얻은 시트 형상물을 1회 이상 이축연신하여 필름을 형성한다.The sheet-like article obtained in the step (2) is biaxially stretched one or more times to form a film.

본 발명에서, 제1 연신공정은 당 분야의 통상적인 방법, 예컨대 텐터법, 롤법, 인플레이션법, 압연법 또는 이들 방법의 조합에 의해 소정 배율로 수행할 수 있다. 이축연신의 경우 동시에 이축연신을 실시하거나 또는 축차 연신 중 어느 것을 실시해도 무방하다.In the present invention, the first stretching process may be performed at a predetermined magnification by conventional methods in the art, such as the tenter method, the roll method, the inflation method, the rolling method, or a combination of these methods. In the case of biaxial stretching, biaxial stretching may be performed simultaneously or any of sequential stretching may be performed.

상기 제1 연신공정에서 연신 배율은 시트 형상물의 두께에 따라 상이하나, 일례로 이축 연신에서는 어느 방향이든 적어도 2배X2배 이상을 실시하는 것이 적절하며, 예를 들어 3 내지 10배 범위로 실시할 수 있다.Although the draw ratio in the first stretching step varies depending on the thickness of the sheet-like article, for example, in biaxial stretching, at least 2 times 2 times or more in any direction is appropriate, for example, in a range of 3 to 10 times. Can be.

제1 연신공정 시, 연신온도와 풍량을 조절하여 피브릴(fibril)의 구조 및 기공 크기를 조절할 수 있다.In the first stretching process, the structure and pore size of the fibrils can be controlled by adjusting the stretching temperature and the air volume.

본 발명의 제1 연신공정에서, 연신온도는 예를 들어 100 내지 130℃ 범위일 수 있으며, 또 다른 예로는 110 내지 125℃ 범위일 수 있다. 상기 범위에서 연신하는 경우 시트 내의 기공(포어)을 막지 않으면서 적절한 통기도 및 기계적 강도를 갖도록 연신할 수 있다. 제1 연신온도가 전술한 온도 범위를 초과할 경우, 피브릴이 용융되어 굵기가 두꺼워지고 코팅층 형성 이후 투기 저항도가 급격히 상승하여 전지의 성능 저하가 초래될 수 있다. 한편 제1 연신온도가 전술한 온도 범위보다 낮을 경우, 폴리올레핀 미세 다공막으로서 필요한 물성(예컨대 공극률과 투기도)을 갖지 못한 상태로 생산될 뿐만 아니라, 이후 코팅 공정을 실시하더라도 투기도가 상승하는 원인이 될 수 있다.In the first stretching process of the present invention, the stretching temperature may be in the range of 100 to 130 ℃, for example, may be in the range of 110 to 125 ℃. When extending | stretching in the said range, it can extend | stretch to have appropriate air permeability and mechanical strength, without blocking the pore (pore) in a sheet | seat. When the first stretching temperature exceeds the above-mentioned temperature range, the fibrils may be melted to have a thicker thickness, and the air permeability may rapidly increase after the coating layer is formed, resulting in deterioration of battery performance. On the other hand, when the first stretching temperature is lower than the above-mentioned temperature range, not only the polyolefin microporous membrane is produced without the necessary physical properties (such as porosity and air permeability), but also causes the air permeability to increase even after the coating process is performed. This can be

(4) 가소제 제거 공정(4) plasticizer removal process

세정 용매를 이용하여, 상기 연신된 필름으로부터 가소제를 추출한다. 폴리올레핀 상은 가소제와 상분리되어 있으므로, 가소제를 제거하면 다수의 기공 구조가 형성된 다공막이 얻어진다. 가소제의 제거 방법으로는 당 분야에 알려진 통상적인 방법을 제한 없이 이용할 수 있다.Using a cleaning solvent, the plasticizer is extracted from the stretched film. Since the polyolefin phase is phase separated from the plasticizer, removal of the plasticizer yields a porous membrane having a large number of pore structures. As a method of removing the plasticizer, any conventional method known in the art may be used without limitation.

본 발명에서 세정 용매로는 가소제를 추출해낼 수 있는 유기 용매라면 특별히 제한되지 않고 사용 가능하다. 일례로, 추출 효율이 높고 건조가 용이한 메틸렌 클로라이드, 1,1,1-트리클로로에탄, 플루오로카본계 등의 할로겐화 탄화수소류; n-헥산, 사이클로헥산 등의 탄화수소류; 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올류; 아세톤, 2-부탄온 등의 케톤류 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 가소제로 유동 파라핀을 사용하는 경우에는 메틸렌 클로라이드를 유기용매로 사용할 수 있다.In the present invention, as the washing solvent, any organic solvent capable of extracting the plasticizer is not particularly limited and may be used. For example, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,1,1-trichloroethane, fluorocarbon system, which have high extraction efficiency and are easy to dry; hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane; Alcohols such as ethanol and isopropanol; Ketones, such as acetone and 2-butanone, etc. can be used. For example, when using liquid paraffin as the plasticizer, methylene chloride can be used as the organic solvent.

가소제를 추출하는 공정에서 사용되는 유기 용매는 휘발성이 높고 유독한 것이 대부분이므로, 필요하다면 유기 용매의 휘발을 억제하기 위해 물을 사용할 수 있다.Since the organic solvent used in the process of extracting the plasticizer is mostly volatile and toxic, water may be used to suppress volatilization of the organic solvent if necessary.

(5) 건조 공정(5) drying process

가소제 제거에 의해 얻어진 폴리올레핀 미세 다공막은 당 분야에 알려진 통상적인 건조법을 이용하여 건조될 수 있다. 일례로 가열 건조법, 풍건법 등을 이용할 수 있다.The polyolefin microporous membrane obtained by plasticizer removal can be dried using conventional drying methods known in the art. As an example, a heating drying method, an air drying method, or the like can be used.

(6) 제2 연신공정(6) 2nd drawing process

이어서, 건조된 필름을 다시 적어도 일축 방향 이상으로 재연신한다. 본 발명에서, 제2 연신공정은 막을 가열하면서 제1 연신공정과 동일하게 텐터법 등으로 수행할 수 있다. 이때 일축 연신이거나 또는 이축 연신일 수 있다.Subsequently, the dried film is again stretched at least in the uniaxial direction or more. In the present invention, the second stretching step can be performed by the tenter method or the like in the same manner as the first stretching step while heating the film. At this time, it may be uniaxial stretching or biaxial stretching.

제2 연신공정의 온도는 예를 들어, 미세 다공막을 구성하는 폴리올레핀 수지의 결정 분산 온도 이상, 결정 분산 온도 + 40℃ 이하의 범위일 수 있으며, 또 다른 예로, 결정 분산 온도 + 10℃ 이상, 결정 분산 온도 + 40℃ 이하의 범위일 수 있다. 제2 연신온도를 전술한 범위로 조절함에 따라, 투기성의 저하와, 횡방향(폭방향: TD 방향)으로 연신한 경우 시트 폭 방향의 물성 편차의 발생을 방지할 수 있다. 제2 연신온도를 상기 범위 내로 함으로써, 특히 투기 저항도의 연신 시트 폭 방향의 편차 발생을 억제할 수 있다. 여기서 결정 분산 온도란, ASTM D4065를 바탕으로 동적 점탄성의 온도 특성 측정에 의해 구해지는 값을 말한다. 폴리올레핀 수지가 폴리에틸렌인 경우, 그 결정 분산 온도는 일반적으로 90 내지 100℃이다.The temperature of the second stretching process may be, for example, a range of more than the crystal dispersion temperature of the polyolefin resin constituting the microporous membrane, a crystal dispersion temperature of less than + 40 ℃, another example, the crystal dispersion temperature + 10 ℃ or more, crystal Dispersion temperature + 40 ° C or less. By adjusting a 2nd extending | stretching temperature to the above-mentioned range, the fall of air permeability and the case of extending | stretching in the horizontal direction (width direction: TD direction) can prevent generation | occurrence | production of the physical property deviation of the sheet width direction. By carrying out a 2nd extending | stretching temperature in the said range, especially generation | occurrence | production of the deviation of the extending | stretching sheet width direction of air permeability can be suppressed. The crystal dispersion temperature here means the value calculated | required by the temperature characteristic measurement of dynamic viscoelasticity based on ASTMD4065. When the polyolefin resin is polyethylene, the crystal dispersion temperature is generally 90 to 100 ° C.

또한, 제2 연신공정의 온도를 전술한 범위로 조절함으로써, 폴리올레핀 수지가 충분히 연화될 수 있으며, 파막을 방지하여 균일하게 연신할 수 있다. 일례로, 제2 연신온도는 90 내지 140℃의 범위일 수 있고, 다른 예로는 120 내지 140℃ 범위일 수 있다.In addition, by adjusting the temperature of the second stretching step in the above-described range, the polyolefin resin can be sufficiently softened, and can be stretched uniformly by preventing breakage. In one example, the second stretching temperature may be in the range of 90 to 140 ℃, another example may be in the range of 120 to 140 ℃.

제2 연신의 일축 방향으로의 배율은 예를 들어 1.0 내지 1.8배일 수 있으며, 또 다른 예로는 1.2 내지 1.6배일 수 있다. 일례로, 일축 연신의 경우, 길이 방향(기계 방향: MD 방향) 또는 TD 방향으로 1.0 내지 1.8배로 한다. 이축 연신의 경우, MD 방향 및 TD 방향으로 각각 1.0 내지 1.8배로 조절한다. 이축 연신의 경우, MD 방향 및 TD 방향의 각 연신 배율은 동일 또는 상이할 수 있다. 연신 배율을 전술한 범위로 조절함으로써, 투과성, 전해액 흡수성 및 내압축성의 저하를 방지할 수 있으며, 피브릴이 지나치게 가늘어지는 것과 내열수축성의 저하를 방지할 수 있다.The magnification of the second stretching in the uniaxial direction may be, for example, 1.0 to 1.8 times, and another example may be 1.2 to 1.6 times. For example, in the case of uniaxial stretching, it is 1.0 to 1.8 times in the longitudinal direction (machine direction: MD direction) or TD direction. In the case of biaxial stretching, it adjusts 1.0-1.8 times in MD direction and TD direction, respectively. In the case of biaxial stretching, each draw ratio in the MD direction and the TD direction may be the same or different. By adjusting the draw ratio in the above-mentioned range, the fall of permeability, electrolyte absorbency, and compression resistance can be prevented, and the fibril becomes too thin and the fall of heat shrink resistance can be prevented.

(7) 열처리 공정(7) heat treatment process

이어서, 상기 재연신된 필름을 고정시키고 열처리하여 미세 다공막을 수득한다. 상기 열처리 방법으로는 당 분야에 알려진 통상의 방법을 제한 없이 실시할 수 있으며, 일례로 열고정 처리 및/또는 열완화 처리를 이용할 수 있다.Then, the redrawn film is fixed and heat treated to obtain a microporous membrane. As the heat treatment method, a conventional method known in the art may be performed without limitation, and for example, a heat setting treatment and / or a heat relaxation treatment may be used.

특히, 열고정 처리를 수행함으로써, 제2 연신공정에 의해 형성된 피브릴로 이루어지는 망상 조직이 유지되고 다공막의 결정이 안정화되어 미세공 지름이 적절히 조절되고 강도가 뛰어난 미세 다공막을 제작할 수 있다.In particular, by performing the heat setting treatment, the network structure composed of fibrils formed by the second stretching step is maintained, the crystals of the porous film are stabilized, and the micropore diameter is appropriately adjusted, and a fine porous film having excellent strength can be produced.

본 발명에서, 열고정 처리는 미세 다공막을 구성하는 폴리올레핀 수지의 결정 분산 온도 이상, 융점 이하의 온도 범위 내에서 수행한다. 이때, 열고정 처리는 텐터 방식, 롤 방식 또는 압연 방식으로 수행할 수 있다.In the present invention, the heat setting treatment is carried out within a temperature range above the crystal dispersion temperature and below the melting point of the polyolefin resin constituting the microporous membrane. At this time, the heat setting treatment may be performed by a tenter method, a roll method or a rolling method.

또한, 열완화 처리는 텐터 방식, 롤 방식 또는 압축 방식으로 수행하거나 벨트 컨베이어 혹은 플로팅 롤을 이용하여 수행할 수도 있다. 열완화 처리는 예를 들어 적어도 한 방향으로 완화율 20% 이하의 범위에서 수행할 수 있으며, 다른 예로는 완화율 10% 이하의 범위에서 수행한다.In addition, the thermal relaxation treatment may be performed by a tenter method, a roll method or a compression method, or may be performed using a belt conveyor or a floating roll. The thermal relaxation treatment can be carried out in the range of 20% or less relaxation rate, for example in at least one direction, and the other example is performed in the range of 10% or less relaxation rate.

<수계 코팅 다공막><Water-based coating porous film>

본 발명은 전술한 폴리올레핀 미세 다공막 위에 수계 코팅층이 형성된 코팅 다공막을 제공한다. 상기 코팅층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 하기의 방법으로 제조될 수 있다. The present invention provides a coated porous membrane having an aqueous coating layer formed on the aforementioned polyolefin microporous membrane. The method of forming the coating layer is not particularly limited and may be prepared, for example, by the following method.

본 발명에 따른 폴리올레핀 미세 다공막의 일면 또는 양면에 코팅액 조성물을 코팅 및 건조하여 코팅층을 형성한다. 이 때, 폴리올레핀 미세 다공막의 표면 거칠기가 65 nm 이하인 면에 코팅층을 형성한다. Coating and drying the coating liquid composition on one or both sides of the polyolefin microporous membrane according to the present invention to form a coating layer. At this time, a coating layer is formed on the surface whose surface roughness of a polyolefin microporous film is 65 nm or less.

본 발명에 따른 코팅액 조성물은 바인더 고분자 및 수계 용매를 포함하며, 추가로 무기물 입자를 포함할 수 있다.The coating liquid composition according to the present invention includes a binder polymer and an aqueous solvent, and may further include inorganic particles.

사용 가능한 바인더 고분자의 비제한적인 예로는, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 부타디엔-아크릴산 공중합체, 부타디엔-메타크릴산 공중합체, 폴리비닐설포네이트, 클로로술폰화 폴리에틸렌, 과불화술폰화 이오노모(ionomer), 술폰화된 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산 공중합체, 술폰화된 부틸 고무, 폴리비닐리덴 플로라이드(PVdF), 폴리비닐리덴 플로라이드-헥사플루오로프로필렌(PVdF-HFP), 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐리덴 플로라이드-트리클로로에틸렌, 폴리비닐리덴 플로라이드-클로로트리플로로에틸렌(PVdF-TFE), 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌-코-비닐아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 시아노 에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 카르복실메틸셀룰로오스, 아크릴로니트릴스티렌부타디엔 공중합체, 폴리이미드 또는 이들의 2종 이상의 혼합물 등이 있다.Non-limiting examples of the binder polymer that can be used include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, butadiene-acrylic acid copolymer, butadiene-methacrylic acid copolymer, polyvinylsulfo Nate, Chlorosulfonated Polyethylene, Perfluorinated Sulfonated Ionomer, Sulfonated Polystyrene, Styrene-Acrylic Acid Copolymer, Sulfonated Butyl Rubber, Polyvinylidene Floride (PVdF), Polyvinylidene Floride-hexafluoro Lopropylene (PVdF-HFP), Polyvinylpyrrolidone, Polyacrylonitrile, Polyvinylidene fluoride-trichloroethylene, Polyvinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene (PVdF-TFE), Polymethylmethacryl Latex, polyvinylacetate, ethylene-co-vinylacetate copolymer, polyethylene oxide, cellulose acetate, cellulose acetate moiety Latex, cellulose acetate propionate, cyano ethyl pullulan, cyanoethyl polyvinyl alcohol, cyanoethyl cellulose, cyanoethyl sucrose, pullulan, carboxymethyl cellulose, acrylonitrile styrenebutadiene copolymer, polyimide or Mixtures of two or more thereof.

사용 가능한 무기물 입자의 비제한적인 예로는, 알루미나(Alumina), 알루미늄 하이드록사이드(Aluminum Hydroxide), 바륨 티타늄 옥사이드(Barium Titanium Oxide), 마그네슘 옥사이드(Magnesium Oxide), 마그네슘 하이드록사이드(Magnesium Hydroxide), 클레이(Clay), 티타늄 옥사이드(Titanium Oxide), 글라스 파우더(Glass powder), 베마이트(Boehmite) 또는 이들의 2종 이상의 혼합물 등이 있다. Non-limiting examples of inorganic particles that can be used include alumina, aluminum hydroxide, barium titanium oxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, Clay, titanium oxide, glass powder, boehmite, or a mixture of two or more thereof.

상기 무기물 입자의 크기는 제한이 없으나, 균일한 두께의 필름 형성 및 적절한 공극률을 위하여 0.001 내지 10 ㎛ 범위일 수 있다.The size of the inorganic particles is not limited, but may be in the range of 0.001 to 10 ㎛ for uniform film thickness and proper porosity.

상기 무기물 입자의 함량은 당해 코팅층의 전체 중량을 기준으로 예를 들어 50 내지 90 중량% 범위일 수 있으며, 다른 예로는 60 내지 85 중량% 범위일 수 있다. 무기물 입자의 함량이 전술한 범위에 해당될 경우, 무기물 입자 사용에 따른 내열성 효과를 도모할 수 있다.The content of the inorganic particles may be, for example, in the range of 50 to 90% by weight, and in another example, in the range of 60 to 85% by weight based on the total weight of the coating layer. When the content of the inorganic particles falls within the above range, it is possible to achieve a heat resistance effect by using the inorganic particles.

상기 코팅액 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 폴리올레핀 미세 다공막의 일면 또는 양면에 코팅 및 건조한다. 상기 코팅액 조성물을 이용하여 폴리올레핀 미세 다공막 상에 코팅하는 방법으로는 당 분야에 알려진 통상적인 방법을 사용할 수 있다. 일례로, 딥(Dip) 코팅법, 다이(Die) 코팅법, 그라비아롤(Gravure Roll) 코팅법 또는 콤마(Comma) 코팅법 등을 들 수 있다. 상기의 코팅법을 단독으로 또는 2 이상의 방법을 혼합하여 적용할 수 있다.After the coating solution composition is prepared, it is coated and dried on one or both sides of the polyolefin microporous membrane using the same. As a method of coating on the polyolefin microporous membrane using the coating liquid composition, conventional methods known in the art may be used. As an example, a dip coating method, a die coating method, a gravure roll coating method, or a comma coating method may be mentioned. Said coating method can be applied individually or in mixture of 2 or more methods.

상기 코팅층의 건조 공정에서는 당 분야에 알려진 통상적인 방법을 제한없이 실시할 수 있으며, 일례로 온풍, 열풍, 저습풍에 의한 건조나 진공 건조 또는 원적외선이나 전자선 등을 조사하는 방법을 사용할 수 있다. In the drying step of the coating layer can be carried out without limitation to conventional methods known in the art, for example, a method of drying by hot air, hot air, low humidity wind or vacuum drying or irradiation with far infrared rays or electron beams can be used.

전술한 방법에 따라 형성된 본 발명의 다공성 코팅층의 두께는 예를 들어 0.01 내지 20 ㎛일 수 있으며, 다른 예로는 1 내지 12 ㎛일 수 있다. 상기 두께 범위 내에서, 우수한 열적 안정성 및 접착력을 얻을 수 있으며, 전체 분리막의 두께가 지나치게 두꺼워지는 것을 방지하여 전지의 내부 저항이 증가하는 것을 억제할 수 있다.The thickness of the porous coating layer of the present invention formed according to the method described above may be, for example, 0.01 to 20 ㎛, another example may be 1 to 12 ㎛. Within the thickness range, excellent thermal stability and adhesion can be obtained, and the thickness of the entire separator can be prevented from becoming too thick, thereby suppressing an increase in the internal resistance of the battery.

본 발명의 구체적인 일례에 따르면, 상기 폴리올레핀 미세 다공막은 당해 다공막의 제1면과 제2면에 각각 형성된 제1코팅층 및 제2코팅층을 포함하며, 상기 제1코팅층과 제2코팅층은 성분, 두께 또는 이들 모두가 동일 또는 상이한 것일 수 있다.According to a specific example of the present invention, the polyolefin microporous membrane includes a first coating layer and a second coating layer formed on the first and second surfaces of the porous membrane, respectively, wherein the first coating layer and the second coating layer are components, The thickness or both may be the same or different.

일례로, 상기 제1코팅층과 제2코팅층 중 하나는 바인더 고분자와 무기물 입자를 포함하는 코팅층이며, 다른 하나는 바인더 고분자를 포함하는 코팅층일 수 있다. 또한, 상기 제1코팅층과 제2코팅층은 이의 구성 성분에 따라 두께가 상이할 수 있다. For example, one of the first coating layer and the second coating layer may be a coating layer including a binder polymer and inorganic particles, and the other may be a coating layer including a binder polymer. In addition, the first coating layer and the second coating layer may have a different thickness depending on its components.

본 발명에 따른 전지 분리막용 폴리올레핀 미세 다공막은 코팅층과 접하는 면의 표면 거칠기가 조절되어 우수한 수계 코팅성을 나타낸다. 그 결과, 본 발명에 따른 폴리올레핀 미세 다공막을 사용하여 제조된 수계 코팅 다공막은 전지용 분리막으로 사용될 때, 우수한 강도 및 투기도를 유지하는 등, 분리막에 요구되는 기본 물성을 유지하는 동시에 우수한 내열성 및 접착강도를 나타낸다.The polyolefin microporous membrane for a battery separator according to the present invention exhibits excellent water-based coating properties by controlling the surface roughness of the surface in contact with the coating layer. As a result, the water-based coated porous membrane prepared using the polyolefin microporous membrane according to the present invention, when used as a battery separator, maintains the basic physical properties required for the separator, such as maintaining excellent strength and air permeability, while maintaining excellent heat resistance and adhesion. Indicates strength.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are only to aid the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the examples in any sense.

[실시예 1]Example 1

Al2O3 : 분산제(3M社, FC4430) : 바인더(Toyochem社, CSB-130) = 100 : 0.3 : 3 의 중량비로 구성된 수계슬러리를 제조하여, 일면의 표면거칠기(RMS)가 42 nm인 11 um 두께의 폴리올레핀 미세 다공막의 해당 면 위에 그라비아 방식으로 코팅한 후, 열풍건조하여 실시예 1의 수계 코팅 다공막을 제조하였다.Al 2 O 3 : Dispersant (3M, FC4430): Binder (Toyochem, CSB-130) = 100: 0.3 of the aqueous slurry consisting of a weight ratio of 3, to prepare a surface roughness (RMS) of 11 11 42 nm After coating in a gravure manner on the corresponding surface of the polyolefin microporous membrane of um thickness, hot air drying to prepare the aqueous coating porous membrane of Example 1.

[실시예 2]Example 2

표면거칠기(RMS)가 56 nm인 11 um 두께의 폴리올레핀 미세 다공막을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2의 수계 코팅 다공막을 제조하였다.A water-based coated porous membrane of Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that an 11-um thick polyolefin microporous membrane having a surface roughness (RMS) of 56 nm was used.

[실시예 3]Example 3

표면거칠기(RMS)가 39 nm인 12 um 두께의 폴리올레핀 미세 다공막을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 3의 수계 코팅 다공막을 제조하였다.A water-based coated porous membrane of Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1, except that a 12 μm thick polyolefin microporous membrane having a surface roughness (RMS) of 39 nm was used.

[실시예 4]Example 4

표면거칠기(RMS)가 61 nm인 12 um 두께의 폴리올레핀 미세 다공막을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 4의 수계 코팅 다공막을 제조하였다.A water-based coated porous membrane of Example 4 was prepared in the same manner as in Example 1, except that a 12 μm thick polyolefin microporous membrane having a surface roughness (RMS) of 61 nm was used.

[비교예 1]Comparative Example 1

표면거칠기(RMS)가 70 nm인 11 um 두께의 폴리올레핀 미세 다공막을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1의 수계 코팅 다공막을 제조하였다.Aqueous coating porous membrane of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that an 11 μm thick polyolefin microporous membrane having a surface roughness (RMS) of 70 nm was used.

[비교예 2]Comparative Example 2

표면거칠기(RMS)가 72 nm인 12 um 두께의 폴리올레핀 미세 다공막을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 2의 수계 코팅 다공막을 제조하였다. Aqueous coating porous membrane of Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that a 12 μm thick polyolefin microporous membrane having a surface roughness (RMS) of 72 nm was used.

[실험예: 코팅막의 물성 평가]Experimental Example: Evaluation of Physical Properties of Coating Film

실시예 1-4 및 비교예 1-2에서 제조된 코팅 다공막의 물성 시험을 하기와 같이 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다. Physical properties of the coated porous membranes prepared in Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2 were performed as follows, and the results are shown in Table 1 below.

(1) 돌출 강도(gf)(1) protrusion strength (gf)

단부가 구면(곡률 반경 R: 0.5 mm)인 직경 1 mm의 침으로 코팅막을 2 mm/초의 속도로 찔렀을 때의 최대 하중을 측정하였다.The maximum load when the coating film was punctured at a speed of 2 mm / sec was measured with a needle having a diameter of 1 mm whose end was spherical (curvature radius R: 0.5 mm).

(2) 열수축율(%)(2) heat shrinkage (%)

코팅막을 120℃ 및 130℃에서 각각 1시간 유지했을 때의 길이 방향 및 측면 방향의 수축률을 3회씩 측정한 후 평균을 구하였다.When the coating film was maintained at 120 ° C. and 130 ° C. for 1 hour, the shrinkage ratios in the longitudinal direction and the lateral direction were measured three times, and then averaged.

(3) 표면 거칠기(RMS, Ra)(3) surface roughness (RMS, Ra)

AFM(Hitachi社)으로 측정된 데이터 및 하기 식을 이용하여 RMS(Root Mean Square) 및 Ra(Roughness Average) 값을 얻었다.The root mean square (RMS) and roughness average (Ra) values were obtained using the data measured by AFM (Hitachi, Inc.) and the following equation.

Figure 112018029603339-pat00001
Figure 112018029603339-pat00001

(4) 투기도(통기도)(4) airing

투기도는 100 cc의 공기가 일정한 압력하에서 일정 면적의 코팅막을 통과하는데 소요되는 시간(Sec)을 의미한다. 오켄식 투기 저항도계(Asahi Seiko Co. Ltd., EGO-1T)를 사용하여 JISP8117 측정방법에 따라 측정하였다.Air permeability refers to the time (Sec) it takes for 100 cc of air to pass through a certain area of the coating film under a constant pressure. It measured using the Oken type spectrometer (Asahi Seiko Co. Ltd., EGO-1T) according to JISP8117 measuring method.

(5) 접착강도(5) adhesive strength

철판에 18 mm의 양면테이프(3M)을 부착하고 박리강도를 측정할 시험편(18 mm X 100 mm)을 테이프에 점착시켰다. 그 후, 인장강도 측정기(Instron社)를 사용하여 300 mm/min 속도로 180°로 당겨 점착테이프와 코팅층이 박리될 때의 강도를 측정하였다.An 18 mm double-sided tape (3M) was attached to the iron plate, and a test piece (18 mm × 100 mm) to measure peel strength was adhered to the tape. Thereafter, a tensile strength meter (Instron Co., Ltd.) was pulled at 180 ° at a speed of 300 mm / min to measure the strength when the adhesive tape and the coating layer were separated.

(6) 인장강도(6) tensile strength

인장시험기(Instron社)을 사용하여 폭 10 mm 길이 50 mm의 시험편을 상/하 클립간격 20 mm, 인장 속도 100 mm/min으로 당겨 인장강도를 측정하였다.Tensile strength was measured using a tensile tester (Instron Co., Ltd.) by pulling a test piece having a width of 10 mm and a length of 50 mm at a top / bottom clip interval of 20 mm and a tensile speed of 100 mm / min.

(7) 최대 열수축, 최대 열수축 온도(7) Maximum heat shrinkage, maximum heat shrinkage temperature

TMA(SII社)을 사용하여 폭 3 mm, 길이 100 mm의 시험편을 하중 19.6 mN, 승온속도 5 ℃/min 조건으로 200℃까지 승온하여, 최대 열수축 및 최대 열수축 온도를 측정하였다.Using TMA (SII Co., Ltd.), a test piece having a width of 3 mm and a length of 100 mm was heated to 200 ° C. under a load of 19.6 mN and a heating rate of 5 ° C./min, and the maximum heat shrinkage and maximum heat shrinkage temperature were measured.

Figure 112018029603339-pat00002
Figure 112018029603339-pat00002

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리올레핀 미세 다공막으로부터 형성된 실시예 1-4의 코팅 다공막은 비교예 1, 2의 코팅 다공막과 동등한 수준의 돌출 및 인장강도, 투기도를 나타내는 동시에, 비교예 1, 2의 코팅 다공막에 비해 우수한 내열성 및 접착강도를 나타냈다. 구체적으로, 두께 2 um의 코팅층이 형성된 실시예 1, 2와 비교예 1의 결과를 비교하면, 표면 거칠기가 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예 1의 코팅 다공막의 경우 측정한 거의 모든 물성이 실시예 1, 2의 코팅 다공막의 물성보다 열악함을 확인할 수 있다. 또한, 두께 약 4 um의 코팅층이 형성된 실시예 3, 4와 비교예 2의 결과를 비교하면, 표면 거칠기가 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예 2의 코팅 다공막은 전지내에서 안전성에 특히 중대한 영향을 미치는 TMA 최대 열수축이 급격히 악화됨을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the coated porous membrane of Examples 1-4 formed from the polyolefin microporous membrane according to the present invention exhibited the same level of protrusion, tensile strength, and air permeability as those of the coated porous membranes of Comparative Examples 1 and 2. , Compared with the coated porous membranes of Comparative Examples 1 and 2 showed excellent heat resistance and adhesive strength. Specifically, when comparing the results of Examples 1 and 2 with the coating layer having a thickness of 2 um and Comparative Example 1, almost all physical properties measured in the case of the coating porous film of Comparative Example 1 whose surface roughness is outside the scope of the present invention It can be confirmed that the physical properties of the coated porous membranes of Examples 1 and 2 are inferior. In addition, when comparing the results of Examples 3 and 4 with the coating layer having a thickness of about 4 um and Comparative Example 2, the coated porous membrane of Comparative Example 2 whose surface roughness is outside the scope of the present invention has a particularly significant effect on the safety in the battery. It can be seen that the maximum heat shrinkage of the TMA is significantly worsened.

Claims (7)

일면 또는 양면의 표면 거칠기(rms)가 65 nm 이하이고, 최고값 거칠기가 600 nm 이하인 폴리올레핀 미세 다공막의 일면 또는 양면에 수계 코팅층이 형성된 코팅 다공막.A coating porous film having a water-based coating layer formed on one or both surfaces of a polyolefin microporous membrane having one or both surface roughness (rms) of 65 nm or less and a maximum roughness of 600 nm or less. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀 미세 다공막이 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 또는 이들의 혼합물을 포함하는 코팅 다공막.The coated porous membrane of claim 1, wherein the polyolefin microporous membrane comprises a polyethylene resin, a polypropylene resin, or a mixture thereof. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 수계 코팅층은 바인더 고분자 및 수계 용매를 포함하는 코팅액으로부터 형성된 것인 코팅 다공막.The coating porous film of claim 1, wherein the aqueous coating layer is formed from a coating liquid containing a binder polymer and an aqueous solvent. 제5항에 있어서, 상기 코팅액이 무기물 입자를 더 포함하는 코팅 다공막.The coated porous film of claim 5, wherein the coating liquid further comprises inorganic particles. 제6항에 있어서, 상기 무기물 입자가 알루미나(Alumina), 알루미늄 하이드록사이드(Aluminum Hydroxide), 바륨 티타늄 옥사이드(Barium Titanium Oxide), 마그네슘 옥사이드(Magnesium Oxide), 마그네슘 하이드록사이드(Magnesium Hydroxide), 클레이(Clay), 티타늄 옥사이드(Titanium Oxide), 글라스 파우더(Glass powder), 베마이트(Boehmite) 또는 이들의 2종 이상의 혼합물인 코팅 다공막.The method of claim 6, wherein the inorganic particles are alumina (Alumina), aluminum hydroxide (Aluminum Hydroxide), barium titanium oxide (Barium Titanium Oxide), magnesium oxide (Magnesium Oxide), magnesium hydroxide (Magnesium Hydroxide), clay (Clay), titanium oxide (Titanium Oxide), glass powder (Glass powder), boehmite (Coehmite) or a coating porous film of a mixture of two or more thereof.
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