KR102137377B1 - Battery separator and production method therefor - Google Patents

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KR102137377B1
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Abstract

본 발명은 전지용 세퍼레이터가 앞으로 점점 박막화와 저비용화가 진행되었을 경우를 가정하여, 개질 다공층과의 박리 강도가 매우 높고, 슬릿 공정이나 전지 조립 공정에서의 고속 가공에 적합한, 셧다운 특성이 우수하고, 리튬 이온 전지에 적합한 전지용 세퍼레이터를 제공한다. 본 발명은 적어도 2 층의 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 적층한 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과 그 적어도 한쪽 표면에 존재하는 개질 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터로서, 상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막은 셧다운 온도가 128~135℃이고, 두께 20 ㎛ 환산의 30℃ 내지 105℃에서의 투기 저항도 상승률이 1.5 sec/100 ccAir/℃ 미만이며, 적어도 한쪽의 외계에 접한 표면에 3개/cm2 이상 200개/cm2 이하의 폴리에틸렌으로 이루어지는 돌기가 불규칙하게 존재하고, 상기 돌기는 0.5 ㎛≤H(H는 돌기의 높이) 및 5 ㎛≤W≤50 ㎛(W는 돌기의 크기)를 만족하고, 상기 개질 다공층은 상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 위에 적층되고, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더와 무기 입자를 포함하는 전지용 세퍼레이터.The present invention assumes the case where the battery separator is gradually thinned and lowered in cost in the future, the peel strength with the modified porous layer is very high, suitable for high-speed processing in a slit process or a battery assembly process, excellent shutdown characteristics, lithium A battery separator suitable for an ion battery is provided. The present invention is a separator for a battery having a laminated polyethylene microporous membrane in which at least two layers of polyethylene microporous membranes are laminated and a modified porous layer present on at least one surface thereof, wherein the laminated polyethylene microporous membrane has a shutdown temperature of 128 to 135°C, The rate of increase in the air permeation resistance at 30°C to 105°C in terms of thickness of 20 μm is less than 1.5 sec/100 ccAir/°C, and at least 3 pieces/cm 2 or more and 200 pieces/cm 2 or less polyethylene The protrusions formed irregularly, and the protrusions satisfy 0.5 μm ≤ H (H is the height of the protrusions) and 5 μm ≤ W ≤ 50 μm (W is the size of the protrusions), and the modified porous layer is the laminated polyethylene fine A battery separator comprising a binder and inorganic particles having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, which are laminated on a surface having a projection of a porous membrane.

Description

전지용 세퍼레이터 및 이의 제조 방법{BATTERY SEPARATOR AND PRODUCTION METHOD THEREFOR}Battery separator and manufacturing method therefor{BATTERY SEPARATOR AND PRODUCTION METHOD THEREFOR}

본 발명은 개질 다공층의 적층에 적합한 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과 개질 다공층을 적어도 갖는 전지용 세퍼레이터에 관한 것이다. 리튬 이온 전지용 세퍼레이터로서 유용한 전지용 세퍼레이터이다.The present invention relates to a separator for a battery having at least a laminated polyethylene microporous membrane and a modified porous layer suitable for lamination of a modified porous layer. It is a battery separator useful as a separator for a lithium ion battery.

열가소성 수지 미세 다공질 막은 격리재나 필터 등으로서 널리 이용되고 있다. 예를 들어, 격리재로서는 리튬 이온 이차 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-카드뮴 전지, 폴리머 전지에 이용하는 전지용 세퍼레이터나, 전기 이중층 콘덴서용 세퍼레이터, 필터로서는 역침투 여과막, 한외 여과막, 정밀 여과막 등을 들 수 있다. 그 밖에도 투습 방수 의료(衣料), 의료용(醫療用) 재료 등에 이용된다. 특히 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터로서는 전해액 함침에 의해 이온 투과성을 갖고, 전기 절연성, 내전해액성, 내산화성이 우수하고, 전지 이상 승온 시에는 120∼150℃ 정도의 온도에서 이온 투과성을 차단하여, 과도한 승온을 억제하는 구멍 폐색(閉塞) 효과도 구비하고 있는 폴리에틸렌제 미세 다공질 막이 바람직하게 사용되고 있다. 그러나, 어떠한 원인으로 구멍 폐색 후에도 승온이 계속되는 경우, 막을 구성하는 폴리에틸렌의 점도 저하나 막의 수축에 의해, 파막(破膜)을 일으키는 것이 있다. 이 현상은 폴리에틸렌에 한정된 현상이 아니라, 다른 열가소성 수지를 이용한 경우에도, 그 미세 다공질 막을 구성하는 수지의 융점 이상에서는 피할 수 없다.Thermoplastic resin microporous membranes are widely used as separators and filters. Examples of the separator include a lithium ion secondary battery, a nickel-hydrogen battery, a nickel-cadmium battery, a battery separator used in a polymer battery, an electric double layer capacitor separator, and a reverse osmosis filtration membrane, an ultrafiltration membrane, and a precision filtration membrane as filters. Can. It is also used for moisture-permeable, waterproof medical and medical materials. Particularly, as a separator for a lithium ion secondary battery, it has ion permeability by electrolytic solution impregnation, excellent electrical insulation, electrolyte resistance, and oxidation resistance. When the battery is heated up abnormally, the ion permeability is blocked at a temperature of about 120 to 150°C, resulting in excessive temperature increase. A microporous membrane made of polyethylene, which also has a hole-blocking effect that suppresses it, is preferably used. However, when the temperature rise continues even after the hole is closed for some reason, there is a case that a film is broken due to a decrease in the viscosity of the polyethylene constituting the film or shrinkage of the film. This phenomenon is not limited to polyethylene, and even when another thermoplastic resin is used, it cannot be avoided beyond the melting point of the resin constituting the microporous membrane.

리튬 이온 전지용 세퍼레이터는 전지 특성, 전지 생산성, 전지 안전성에 관련되어 있어, 기계적 특성, 내열성, 투과성, 치수 안정성, 구멍 폐색 특성(셧다운 특성), 용융 파막 특성(멜트다운 특성) 등이 요구된다. 게다가 전지의 사이클 특성 향상을 위해 전극 재료와의 밀착성 향상, 생산성 향상을 위한 전해액 침투성 향상 등이 요구된다.The separator for a lithium ion battery is related to battery characteristics, battery productivity, and battery safety, and mechanical characteristics, heat resistance, permeability, dimensional stability, hole occlusion characteristics (shutdown characteristics), and melt rupture characteristics (meltdown characteristics) are required. Moreover, in order to improve the cycle characteristics of the battery, it is required to improve the adhesion to the electrode material, and to improve the permeability of the electrolyte to improve productivity.

그러므로, 지금까지 미세 다공질 막에 다양한 개질 다공층을 적층하는 것이 검토되고 있다. 개질 다공층으로서는 내열성 및 전해액 침투성을 겸비한 폴리아미드이미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지 및/또는 전극 밀착성이 우수한 불소계 수지 등이 바람직하게 이용되고 있다. 또한, 비교적 간단하고 쉬운 수세 공정, 건조 공정을 이용하여 개질 다공층을 적층할 수 있는 수용성 또는 수분산성 바인더도 널리 이용되고 있다. 그리고, 본 발명에서 말하는 개질 다공층이란, 내열성, 전극 재료와의 밀착성, 전해액 침투성 등의 기능을 적어도 하나 이상 부여 또는 향상시키는 수지를 포함하는 층을 말한다.Therefore, it has been studied to stack various modified porous layers on the microporous membrane. As the modified porous layer, polyamideimide resin, polyimide resin, polyamide resin, and/or fluorine-based resin having excellent electrode adhesion, which have both heat resistance and electrolyte permeability, are preferably used. In addition, a water-soluble or water-dispersible binder capable of laminating a modified porous layer using a relatively simple and easy washing and drying process is also widely used. In addition, the modified porous layer referred to in the present invention refers to a layer containing a resin that imparts or improves at least one function such as heat resistance, adhesion to electrode materials, and electrolyte permeability.

게다가 전지용 세퍼레이터는 전지 용량의 향상을 위해, 용기 내에 충전할 수 있는 면적을 증가시킬 필요가 있어, 박막화가 진행되는 것이 예측되고 있다. 그러나, 미세 다공질 막은 박막화가 진행되면 평면 방향으로 변형되기 쉬워지므로, 미세 다공질 막에 개질 다공질층을 적층한 전지용 세퍼레이터는 가공 중이나 슬릿 공정 혹은 전지 조립 공정에 있어서, 개질 다공층이 박리될 수 있어, 안전성을 확보하는 것이 보다 곤란해진다.Moreover, in order to improve the battery capacity, the battery separator needs to increase the area that can be filled in the container, and it is predicted that thinning will proceed. However, since the microporous membrane tends to be deformed in the planar direction when the thinning progresses, the separator for a battery in which the modified porous layer is laminated on the microporous membrane may be peeled off during processing or in a slit process or a battery assembly process, It becomes more difficult to ensure safety.

또한, 저비용화에 대응하기 위해, 전지 조립 공정의 고속화가 진행되는 것이 예상된다. 이러한 고속 가공에 있어서도 개질 다공층의 박리 등의 트러블이 적은, 미세 다공질 막과 개질 다공층과의 높은 밀착성이 요구된다. 그러나, 밀착성의 향상을 도모하기 위해, 개질 다공층에 포함되는 수지를 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 충분히 침투시키면, 투기 저항도의 상승폭이 커진다는 문제가 있다.In addition, in order to cope with the reduction in cost, it is expected that the speed of the battery assembly process will proceed. Even in such high-speed processing, high adhesion between the microporous membrane and the modified porous layer is required, which has less trouble such as peeling of the modified porous layer. However, in order to improve the adhesion, if the resin contained in the modified porous layer is sufficiently penetrated into the polyethylene microporous membrane, there is a problem that the increase in the air permeation resistance increases.

특허문헌 1에서는, 두께 9 ㎛의 폴리에틸렌제 미세 다공질 막에 폴리불화비닐리덴을 도포하여, 폴리불화비닐리덴의 일부가 폴리에틸렌제 다공막의 세공에 적절히 침투하여 앵커 효과를 발현시킴으로써, 폴리에틸렌제 다공막과 폴리불화비닐리덴의 도포층 계면에서의 박리 강도(T형 박리 강도)가 1.0∼5.3 N/25 mm인 복합 미세 다공질 막을 개시하고 있다.In patent document 1, polyvinylidene fluoride is coated on a microporous membrane made of polyethylene having a thickness of 9 µm, and a part of polyvinylidene fluoride penetrates into pores of a polyethylene porous membrane appropriately and exhibits an anchor effect. A composite microporous membrane having a peel strength (T-type peel strength) of 1.0 to 5.3 N/25 mm at the interface of the coating layer of polyvinylidene fluoride is disclosed.

특허문헌 2에서는, 두께가 16 ㎛인 코로나 방전 처리된 폴리에틸렌제 미세 다공질 막에 자기 가교성 아크릴 수지와 판상 베마이트를 포함하는 내열 다공층을 설치하여, 폴리에틸렌제 미세 다공질 막과 내열 다공층과의 180°에서의 박리 강도(T형 박리 강도)가 1.1∼3.0 N/10 mm인 세퍼레이터가 개시되어 있다.In Patent Document 2, a heat-resistant porous layer containing a self-crosslinking acrylic resin and plate-like boehmite is installed on a polyethylene microporous membrane having a thickness of 16 µm and subjected to corona discharge treatment, and the microporous membrane made of polyethylene and the heat-resistant porous layer. A separator having a peel strength at 180° (T-type peel strength) of 1.1 to 3.0 N/10 mm is disclosed.

특허문헌 3의 실시예 1에서는, 점도 평균 분자량 20만의 폴리에틸렌 47.5질량부와 점도 평균 분자량 40만의 폴리프로필렌 2.5질량부, 및 산화 방지제로 이루어지는 조성물 50질량부와 유동 파라핀 50질량부로 이루어지는 폴리에틸렌 수지 용액을 압출기로부터 200℃에서 압출하고, 25℃로 온도 조절된 냉각 롤로 인취하면서 겔상 성형물을 얻고, 이어서 7×6.4배가 되도록 2축 연신을 수행하여, 폴리에틸렌 수지 다공막을 얻는다. 이 폴리에틸렌 수지 미세 다공질 막의 표면에 폴리비닐 알코올, 알루미나 입자로 이루어지는 도포층을 적층하여 얻은 적층 미세 다공질 막이 개시되어 있다.In Example 1 of Patent Document 3, a polyethylene resin solution comprising 47.5 parts by weight of polyethylene with a viscosity average molecular weight of 200,000, 2.5 parts by mass of polypropylene with a viscosity average molecular weight of 400,000, and 50 parts by mass of a composition composed of an antioxidant and 50 parts by mass of liquid paraffin. Extruded from the extruder at 200°C, and taken out with a cooling roll temperature-controlled to 25°C to obtain a gel-like molded product, and then biaxially stretched to 7x6.4 times to obtain a porous polyethylene resin film. A laminated microporous membrane obtained by laminating a coating layer made of polyvinyl alcohol and alumina particles on the surface of this polyethylene resin microporous membrane is disclosed.

특허문헌 4의 실시예 6에서는, 중량 평균 분자량 415만과 중량 평균 분자량 56만, 중량비 1:9의 폴리에틸렌 조성물 30질량%와 유동 파라핀과 데칼린의 혼합 용매 70질량%의 폴리에틸렌 수지 용액을 압출기로부터 148℃에서 압출하고, 수욕(water bath) 안에서 냉각하여 겔상 성형물을 얻고, 이어서 5.5×11.0배가 되도록 2축 연신을 수행하여, 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 얻는다. 이 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 표면에 메타형 전방향족 폴리아미드와 알루미나 입자로 이루어지는 도포층을 적층하여 얻은 비수계 이차 전지용 세퍼레이터가 개시되어 있다.In Example 6 of Patent Document 4, a polyethylene resin solution of 30% by mass of a polyethylene composition with a weight average molecular weight of 4.15 million, a weight average molecular weight of 560,000, and a weight ratio of 1:9 and 70% by mass of a mixed solvent of liquid paraffin and decalin is 148°C from an extruder. Extruded from, cooled in a water bath to obtain a gel-like molding, and then biaxially stretched to be 5.5×11.0 times to obtain a polyethylene microporous membrane. Disclosed is a separator for a non-aqueous secondary battery obtained by laminating a coating layer composed of meta-type wholly aromatic polyamide and alumina particles on the surface of this polyethylene microporous membrane.

특허문헌 5의 실시예 1에서는, 점도 평균 분자량 70만의 호모폴리머인 폴리에틸렌 47질량부와 점도 평균 분자량 25만의 호모폴리머인 폴리에틸렌 46질량부와 Mv 40만의 호모폴리머인 폴리프로필렌 7질량부를, 텀블러 블렌더를 이용하여 드라이 블렌딩했다. 얻어진 순폴리머 혼합물 99질량%에, 산화 방지제로서 펜타에리스리톨-테트라키스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]를 1질량% 첨가하고, 다시 텀블러 블렌더를 이용하여 드라이 블렌딩한 폴리에틸렌 조성물을 용융 혼련하여, 표면 온도 25℃로 제어된 냉각 롤 위에 압출하여 캐스팅함으로써, 두께 2000 ㎛의 시트상 폴리에틸렌 조성물을 얻고, 이어서 7×7배가 되도록 2축 연신을 수행하여 얻은 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 소성 카올린과 라텍스의 수분산액을 코팅(塗工)함으로써 얻어지는 적층 다공막이 개시되어 있다.In Example 1 of Patent Document 5, 47 parts by mass of polyethylene, which is a homopolymer of viscosity average molecular weight of 700,000, 46 parts by mass of polyethylene, which is a homopolymer of viscosity average molecular weight of 250,000, and 7 parts by mass of polypropylene, which is a homopolymer of Mv 40, are used as tumble blenders. And dry blended. 1 mass% of pentaerythritol-tetrakis-[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] as an antioxidant was added to 99 mass% of the obtained net polymer mixture, and again The polyethylene composition dry-blended using a tumbler blender is melt-kneaded, extruded and cast on a cooling roll controlled at a surface temperature of 25° C. to obtain a sheet-like polyethylene composition having a thickness of 2000 μm, and then biaxially stretched to be 7×7 times. Laminated porous membranes obtained by coating an aqueous dispersion of calcined kaolin and latex on a polyethylene microporous membrane obtained by performing the above are disclosed.

특허문헌 6에서는, 내부층으로서의 다공성 폴리에틸렌층과, 외부층으로서의 다공성 폴리프로필렌층을 갖는 다공성 수지 기재에 세라믹층을 적층시킨 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터를 개시하고 있다.Patent Document 6 discloses a separator for a lithium ion secondary battery in which a ceramic layer is laminated on a porous resin substrate having a porous polyethylene layer as an inner layer and a porous polypropylene layer as an outer layer.

특허문헌 7에서는, 저융점 수지를 첨가한 층과 포함하지 않는 층을 갖는 적층물을 연신하여 미세 다공막을 제작하는 기술이 개시되어 있다.Patent Document 7 discloses a technique for producing a microporous membrane by stretching a laminate having a layer to which a low-melting-point resin is added and a layer not including it.

그러나, 앞으로 급속히 진행될 것인 저비용화에 의한 고속 가공화, 고용량화에 따른 세퍼레이터의 박막화 요구에 대하여, 이들 종래의 기술에서는 슬릿 가공이나 전지 조립 가공 중에 국소적으로 개질 다공층이 박리되므로, 안전성을 확보하는 것은 곤란해질 것이 예상된다. 특히, 기재가 되는 폴리에틸렌 미세 다공질 막이 얇아지면, 개질 다공층의 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 대한 충분한 앵커 효과를 얻기 어려워지므로, 안전성의 확보는 한층 곤란해진다.However, with respect to the demand for high-speed processing due to low cost and thinning of the separator due to high capacity, which will be rapidly progressed in the future, these conventional techniques will secure the safety because the modified porous layer will be peeled locally during slit processing or battery assembly processing. It is expected to be difficult to do. In particular, when the polyethylene microporous membrane serving as a base material becomes thinner, it becomes difficult to obtain a sufficient anchor effect for the polyethylene microporous membrane of the modified porous layer, and thus it becomes more difficult to ensure safety.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2012-043762호Patent Document 1: Japanese Patent Application Publication No. 2012-043762 특허문헌 2: 일본 재공표특허공보 제2010-104127호Patent Literature 2: Japanese Patent Publication No. 2010-104127 특허문헌 3: 일본 특허공보 제4931083호Patent Document 3: Japanese Patent Publication No. 4931083 특허문헌 4: 일본 특허공보 제4460028호Patent Document 4: Japanese Patent Publication No. 4460028 특허문헌 5: 일본 공개특허공보 제2011-000832호Patent Document 5: Japanese Patent Application Publication No. 2011-000832 특허문헌 6: 일본 공개특허공보 제2011-071009호Patent Document 6: Japanese Patent Publication No. 2011-071009 특허문헌 7: 일본 공표특허공보 제2012-521914호Patent Document 7: Japanese Publication Patent Publication No. 2012-521914

본 발명은 전지용 세퍼레이터의 박막화, 가공의 고속화가 앞으로 점점 진행될 경우를 가정하여, 개질 다공층과 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과의 박리 강도가 높고, 슬릿 공정이나 전지 조립 공정에서의 고속 가공에 적합한, 개질 다공층의 적층에 적합한 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는 전지용 세퍼레이터를 제공하는 것이다.The present invention assumes a case where the thinning of the battery separator and the high-speed processing are progressing in the future, and has a high peel strength between the modified porous layer and the laminated polyethylene microporous membrane, and is suitable for high-speed processing in a slit process or a battery assembly process. It is to provide a separator for batteries in which a modified porous layer is laminated on a laminated polyethylene microporous membrane suitable for lamination of porous layers.

본 명세서에서 말하는 세퍼레이터에서의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과 개질 다공층과의 박리 강도란, 아래의 방법에 의해 측정되는 값이다(이하, 0° 박리 강도라고 하는 경우가 있다).The peel strength between the laminated polyethylene microporous membrane and the modified porous layer in the separator referred to in this specification is a value measured by the following method (hereinafter sometimes referred to as 0° peel strength).

도 1에, 인장 시험기(미도시)에 의해 인장된 상태의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과 개질 다공층과의 적층 시료의 측면 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 1이 적층 시료, 2가 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막, 3이 개질 다공층, 4가 양면 점착 테이프, 5 및 5'가 알루미늄 판이며, 도면 중의 화살표가 인장 방향이다. 크기 50 mm×25 mm, 두께 0.5 mm의 알루미늄 판(5)에 동일한 크기의 양면 점착 테이프(4)를 붙이고, 그 위에 폭 50 mm×길이 100 mm로 잘라낸 시료(1)의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막(2)의 면을 상기 알루미늄 판(5)의 25 mm 길이의 한 변의 끝에서 40 mm가 겹치도록 붙이고, 튀어나온 부분을 잘라낸다. 이어서, 길이 100 mm, 폭 15 mm, 두께 0.5 mm의 알루미늄 판(5')의 한 면에 양면 점착 테이프를 붙이고, 상기 알루미늄 판(5)의 25 mm 길이의 시료 측의 한 변의 끝에서 20 mm가 겹치도록 붙인다. 그 후, 알루미늄 판(5)과 알루미늄 판(5')을 평행하게 반대 방향으로 인장 시험기를 이용하여, 인장 속도 10 mm/min으로 잡아당겨서, 개질 다공층이 박리될 때의 강도를 측정한다. 본 평가 방법에서 박리 강도가 130 N/15 mm 이상이면, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 두께가, 예를 들어 10 ㎛ 이하와 같은 경우라도, 적층된 개질 다공층이 반송 중, 혹은 가공 중에 벗겨지는 현상은 거의 발생하지 않는다.Fig. 1 schematically shows a side surface state of a laminated sample of a laminated polyethylene microporous membrane and a modified porous layer in a stretched state by a tensile tester (not shown). 1 is a laminated sample, 2 is a laminated polyethylene microporous membrane, 3 is a modified porous layer, 4 is a double-sided adhesive tape, 5 and 5'are aluminum plates, and the arrow in the drawing is the tensile direction. A laminated polyethylene microporous membrane of a sample (1) with a double-sided adhesive tape (4) of the same size attached to an aluminum plate (5) having a size of 50 mm x 25 mm and a thickness of 0.5 mm, and cut thereon to a width of 50 mm x 100 mm in length. The surface of (2) is attached so that 40 mm overlaps at the end of one side of the 25 mm length of the aluminum plate 5, and the protruding portion is cut out. Subsequently, a double-sided adhesive tape was attached to one side of the aluminum plate 5'having a length of 100 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 0.5 mm, and 20 mm from the end of one side of the sample side of the 25 mm length of the aluminum plate 5 Glued so that they overlap. Thereafter, the aluminum plate 5 and the aluminum plate 5'are pulled at a tensile speed of 10 mm/min using a tensile tester in opposite directions in parallel to measure the strength when the modified porous layer is peeled off. If the peel strength in this evaluation method is 130 N/15 mm or more, even if the thickness of the laminated polyethylene microporous membrane is, for example, 10 μm or less, the phenomenon that the laminated modified porous layer peels off during transportation or processing is It rarely happens.

박리 강도의 측정법으로서 종래부터 이용되고 있는 T형 박리 강도 또는 180°에서의 박리 강도는 도포층을 전지용 세퍼레이터의 표면에 대하여 수직 또는 수직에서 비스듬히 뒤쪽으로 떼어낼 때의 박리력이다. 본 평가 방법에 의하면, 이들 종래의 평가 방법에 비해 슬릿 공정이나 전지 조립 공정에서의 마찰 내성을 보다 실제에 입각하여 평가할 수 있다.The T-type peel strength conventionally used as a method for measuring the peel strength or the peel strength at 180° is the peel force when the coating layer is peeled off at an angle perpendicular or perpendicular to the surface of the battery separator. According to this evaluation method, the frictional resistance in a slit process or a battery assembly process can be evaluated more practically than these conventional evaluation methods.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 전지용 세퍼레이터는 이하의 구성을 갖는다.In order to solve the above problems, the battery separator of the present invention has the following configuration.

즉,In other words,

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과 그 적어도 한쪽 표면에 존재하는 개질 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터로서, 상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막은 적어도 A층과 B층을 포함하여 이루어지는 다공질 적층체이며, 셧다운 온도가 128∼135℃, 두께 20 ㎛당 30℃ 내지 105℃에서의 투기 저항도 상승률이 1.5 sec/100 ccAir/℃ 미만이며, 적어도 한 쪽의 외계(外界)에 접한 표면에 3개/cm2 이상 200개/cm2 이하의 폴리에틸렌으로 이루어지는 돌기가 불규칙하게 존재하고, 상기 돌기는 0.5 ㎛≤H(H는 돌기의 높이) 및 5 ㎛≤W≤50 ㎛(W는 돌기의 크기)를 만족하고, 상기 개질 다공층은 상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 위에 적층되는 동시에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더와 무기 입자를 포함하는 전지용 세퍼레이터이다.A separator for batteries having a laminated polyethylene microporous membrane and a modified porous layer present on at least one surface thereof, wherein the laminated polyethylene microporous membrane is a porous laminate comprising at least A and B layers, and has a shutdown temperature of 128 to 135°C. and Fig rate of 1.5 dumping resistance at 30 ℃ to 105 ℃ per 20 ㎛ thickness sec / 100 ccAir / ℃ less, and at least one surface in contact with the outside world (外界) of the side 3 / cm 2 or more to 200 / cm 2 The protrusions made of polyethylene below are irregular, and the protrusions satisfy 0.5 μm ≤ H (H is the height of the protrusions) and 5 μm ≤ W ≤ 50 μm (W is the size of the protrusions), and the modified porous layer is It is a separator for batteries comprising a binder and inorganic particles having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more while being laminated on a surface having a projection of the laminated polyethylene microporous membrane.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는, 상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막은 A층/B층/A층의 3층 구조인 것이 바람직하다.In the battery separator of the present invention, it is preferable that the laminated polyethylene microporous membrane has a three-layer structure of A layer/B layer/A layer.

여기서, 외계에 접한 표면이란, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막을 구성하는 각 층의 표면 중 적어도 한쪽 표면은 다른 층의 표면과 접하는 측(계면 측)을 마주하지만, 계면 측을 마주하지 않는 다른 한쪽 표면을 말한다.Here, the surface in contact with the external system means at least one surface of each layer constituting the laminated polyolefin microporous membrane facing the other side (interface side), but not the interface side. .

본 발명의 전지용 세퍼레이터는, 상기 B층이 멜트 플로우 레이트가 25∼150 g/10 min, 융점이 120℃ 이상 130℃ 미만인 저융점 수지를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In the separator for a battery of the present invention, it is preferable that the B layer contains a low melting point resin having a melt flow rate of 25 to 150 g/10 min and a melting point of 120°C or higher and less than 130°C.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는, 상기 저융점 수지가 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 에틸렌·α-올레핀 공중합체인 것이 바람직하다.In the separator for a battery of the present invention, it is preferable that the low-melting point resin is a low-density polyethylene or a linear low-density polyethylene ethylene/α-olefin copolymer.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는, 상기 B층 중의 저융점 수지의 함유량이 B층의 폴리에틸렌 수지 전체를 100질량%로 하여, 20질량% 이상 35질량% 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that the content of the low-melting-point resin in the said B layer of the battery separator of this invention is 20 mass% or more and 35 mass% or less with the whole polyethylene resin of layer B being 100 mass %.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는, 상기 B층의 두께가 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that the thickness of the said B layer is 3 micrometers or more and 15 micrometers or less in the battery separator of this invention.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는, 상기 바인더가 폴리비닐 알코올 또는 아크릴계 수지인 것이 바람직하다.In the separator for a battery of the present invention, it is preferable that the binder is polyvinyl alcohol or an acrylic resin.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는, 상기 무기 입자가 탄산칼슘, 알루미나, 티타니아, 황산바륨 및 베마이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.The separator for a battery of the present invention preferably contains at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, alumina, titania, barium sulfate, and boehmite.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 전지용 세퍼레이터의 제조 방법은 이하의 구성을 갖는다. 즉,In order to solve the above problems, the method for manufacturing the battery separator of the present invention has the following configuration. In other words,

(a) A층을 구성하는 폴리에틸렌 수지에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리에틸렌 수지 용액 A를 조제하는 공정(a) After adding a molding solvent to the polyethylene resin constituting the layer A, melt-kneading to prepare a polyethylene resin solution A

(b) B층을 구성하는 폴리에틸렌 수지에 저융점 수지 및, 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리에틸렌 수지 용액 B를 조제하는 공정(b) After adding a low-melting-point resin and a molding solvent to the polyethylene resin constituting the layer B, melt-kneading to prepare a polyethylene resin solution B

(c) 공정 (a) 및 (b)에서 얻어진 폴리에틸렌 수지 용액 A 및 B를 다이로부터 압출하고, 그 중 적어도 한쪽을, 성형용 용제의 제거 수단에 의해 성형용 용제가 제거된 표면을 갖는 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정(c) The polyethylene resin solutions A and B obtained in steps (a) and (b) are extruded from the die, and at least one of them is a cooling roll having a surface on which the molding solvent is removed by means of removing the molding solvent. Cooling to form a layered gel-like molding

(d) 상기 적층 겔상 성형물을 기계 방향 및 폭 방향으로 연신하여, 적층 연신 성형물을 얻는 공정(d) a step of stretching the laminated gel-like molding in the machine direction and in the width direction to obtain a laminated stretched molding.

(e) 상기 적층 성형용 용제를 적층 연신 성형물로부터 상기 성형용 용제를 추출 제거하고, 건조하여, 적층 다공질 성형물을 얻는 공정(e) a step of extracting and removing the solvent for forming the laminate from the layered stretched molded product and drying it to obtain a laminated porous molded product.

(f) 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 얻는 공정(f) Process of heat-treating a laminated porous molded product to obtain a laminated polyethylene microporous membrane.

(g) 상기 냉각 롤이 접하고 있던 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 표면에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더, 무기 입자 및 바인더를 용해 또는 분산할 수 있는 용매를 포함하는 도포액을 이용하여 적층막을 형성하고, 건조하는 공정을 포함하는, 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.(g) On the surface of the laminated polyethylene microporous membrane that the cooling roll was in contact with, the laminated film was coated with a coating solution containing a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, an inorganic particle, and a solvent capable of dissolving or dispersing the binder. The manufacturing method of the battery separator which includes the process of forming and drying.

본 발명의 전지용 세퍼레이터의 제조 방법은, 상기 (c) 공정에서의 성형용 용제의 제거 수단이 닥터 블레이드를 이용하여 긁어내는 수단인 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the battery separator of the present invention, it is preferable that the means for removing the molding solvent in the step (c) is a means for scraping out using a doctor blade.

본 발명에 의하면, 개질 다공층과의 우수한 밀착성을 갖는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는, 고속 반송 시에도 개질 다공층의 박리가 발생하지 않는 전지용 세퍼레이터를 얻을 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the separator for batteries which does not generate|occur|produce peeling of a modified porous layer even in high-speed conveyance which laminate|stacks a modified porous layer on the laminated polyethylene microporous membrane which has excellent adhesiveness with a modified porous layer can be obtained.

도 1은 0° 박리 강도의 측정 방법을 나타내는 개략도이다.
도 2는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에서의 폴리에틸렌의 구정 구조 및 결정핵을 나타내는 개략도이다.
도 3은 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에서의 폴리에틸렌의 구정에 유래하는 링상 자국(痕)의 현미경 사진이다.
도 4는 폴리에틸렌 수지 용액을 압출기의 끝단에 설치된 다이로부터 압출하고, 냉각 롤로 냉각하면서 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정을 나타내는 개략도이다.
1 is a schematic view showing a method of measuring a 0° peel strength.
2 is a schematic view showing the spheroidal structure and crystal nuclei of polyethylene in a laminated polyethylene microporous membrane.
Fig. 3 is a photomicrograph of a ring-shaped mark originating in the Lunar New Year of polyethylene in a laminated polyethylene microporous membrane.
4 is a schematic view showing a process of extruding a polyethylene resin solution from a die installed at the end of the extruder and forming a laminated gel-like molded product while cooling with a cooling roll.

본 발명에 이용하는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막은 특정 폴리에틸렌 수지 용액을 조정하고, 압출기로부터 다이를 경유하여 압출된 폴리에틸렌 수지 용액의 냉각 속도를 고도로 제어함으로써, 표면에 적당한 형상과 수의 돌기를 갖는다. 본 발명은 무기 입자 및 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더를 포함하는 개질 다공층을 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 적층한 경우에, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과 개질 다공층 사이에서 매우 우수한 박리 강도를 얻을 수 있다.The laminated polyethylene microporous membrane used in the present invention has a suitable shape and number of projections on the surface by adjusting a specific polyethylene resin solution and controlling the cooling rate of the extruded polyethylene resin solution via a die from the extruder. The present invention provides a very good peel strength between the laminated polyethylene microporous membrane and the modified porous layer when the modified porous layer comprising inorganic particles and a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more is laminated to the laminated polyethylene microporous membrane. Can be obtained.

본 발명에서 말하는 돌기란, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에, 예를 들어 무기 입자 등을 첨가하여 얻어지는 돌기와는 본질적으로 상이하다. 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 무기 입자를 첨가하여 얻어지는 돌기는 통상, 매우 높이가 작은 것으로, 동일 수단으로 높이 0.5 ㎛ 이상의 돌기를 형성하고자 하면 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 두께와 동등하거나 그 이상의 입경을 갖는 입자의 첨가가 필요해진다. 그러나, 이러한 입자를 첨가하면 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 강도가 저하되어 현실적이지 않다.The projections referred to in the present invention are essentially different from projections obtained by adding, for example, inorganic particles to a laminated polyethylene microporous membrane. The projections obtained by adding inorganic particles to the layered polyethylene microporous membrane are usually very small in height, and if it is desired to form projections of 0.5 µm or more in height by the same means, particles having a particle diameter equal to or greater than the thickness of the layered polyethylene microporous membrane are used. Addition becomes necessary. However, the addition of such particles decreases the strength of the laminated polyethylene microporous membrane, which is not realistic.

본 발명에서 말하는 돌기란, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 표층 일부를 적당한 형상의 융기로 성장시킨 것으로, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 기본적인 특성을 저하시키는 것은 아니다.The projection referred to in the present invention means that a part of the surface layer of the laminated polyethylene microporous membrane is grown with an appropriately shaped bump, and does not degrade the basic properties of the laminated polyethylene microporous membrane.

본 발명에서 말하는 불규칙하게 점재(點在)하는 돌기란, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 제조 시에, 연신 공정 전, 혹은 후에 엠보싱 가공 롤을 통과시켜서 얻어지는 규칙성, 혹은 주기성이 있는 배치하는 돌기와는 명확히 상이하다. 엠보싱 가공 등의 프레스 가공은 기본적으로 압축함으로써 돌기를 형성하는 것으로, 투기 저항도, 전해액 침투성의 저하를 발생시키기 쉬우므로 바람직하지 않다.Irregularly interspersed projections referred to in the present invention are clearly different from regular or periodic projections obtained by passing an embossing roll before or after the stretching step in the production of a laminated polyethylene microporous membrane. Do. Press processing, such as embossing, is basically not preferable since it forms protrusions by compression, and air permeation resistance and electrolytic solution permeability are easily reduced.

본 발명에서 말하는 적당한 형상의 돌기란, 크기 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 동시에, 높이 0.5 ㎛ 이상인 돌기를 의미한다. 즉, 5 ㎛≤W≤50 ㎛(W는 돌기의 크기)인 동시에, 0.5 ㎛≤H(H는 돌기의 높이)이다. 이러한 돌기는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층할 때, 앵커로서 기능하고, 그 결과, 상술한 0° 박리 강도가 큰 전지용 세퍼레이터가 얻어진다. 한편, 높이의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 3.0 ㎛ 정도면 충분하다. 충분한 높이의 돌기가 많이 있을수록 0° 박리 강도는 높아지는 경향이 있다. 즉, 0° 박리 강도는 높이 0.5 ㎛ 이상의 돌기의 수와 그 평균 높이에 영향을 받는다. 돌기의 수의 하한값은 3개/cm2가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5개/cm2, 보다 더 바람직하게는 10개/cm2이다. 돌기의 수의 상한값은 200개/cm2가 바람직하고, 보다 바람직하게는 150개/cm2이다. 돌기의 높이의 하한값은 0.5 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 ㎛, 보다 더 바람직하게는 1.0 ㎛이다. 한편, 본 발명에서의 돌기의 크기 및 높이는 후술하는 측정 방법으로 측정한 값을 말한다.The projections of a suitable shape referred to in the present invention mean projections having a size of 5 µm or more and 50 µm or less, and a height of 0.5 µm or more. That is, 5 µm ≤ W ≤ 50 µm (W is the size of the protrusions) and 0.5 µm ≤ H (H is the height of the protrusions). Such a projection functions as an anchor when laminating a modified porous layer on a laminated polyethylene microporous membrane, and as a result, a battery separator having a large 0° peel strength as described above is obtained. Meanwhile, the upper limit of the height is not particularly limited, but about 3.0 µm is sufficient. The more protrusions of sufficient height, the higher the 0° peel strength tends to be. That is, the 0° peel strength is influenced by the number of protrusions having a height of 0.5 μm or more and the average height thereof. The lower limit of the number of protrusions is preferably 3/cm 2 , more preferably 5/cm 2 , even more preferably 10/cm 2 . The upper limit of the number of protrusions is preferably 200 pieces/cm 2 , more preferably 150 pieces/cm 2 . The lower limit of the height of the projections is preferably 0.5 μm, more preferably 0.8 μm, even more preferably 1.0 μm. On the other hand, the size and height of the projection in the present invention refers to values measured by a measurement method described later.

본 발명에서 말하는 투기 저항도의 상승폭이란, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 투기 저항도와 전지용 세퍼레이터와의 투기 저항도의 차를 의미하고, 90초/100 ccAir 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 ccAir, 보다 더 바람직하게는 50 ccAir이다.The rising width of the air permeation resistance referred to in the present invention means the difference between the air permeation resistance of the laminated polyethylene microporous membrane and the air permeation resistance between the battery separator, and preferably 90 seconds/100 ccAir or less, more preferably 80 ccAir, more More preferably 50 ccAir.

본 발명의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막, 개질 다공층, 및 전지용 세퍼레이터에 대해 개요를 설명하지만, 물론 이 대표예로 한정되는 것은 아니다.The outline of the laminated polyethylene microporous membrane, the modified porous layer, and the battery separator of the present invention will be described, but of course not limited to this representative example.

우선, 본 발명에 이용하는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 대해 설명한다.First, the laminated polyethylene microporous membrane used in the present invention will be described.

본 발명에 이용하는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 두께의 상한값은 25 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ㎛, 보다 더 바람직하게는 16 ㎛이다. 하한값은 7 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 9 ㎛이다. 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 두께가 상기 바람직한 범위이면, 실용적인 막 강도와 구멍 폐색 기능을 보유시킬 수 있어, 전지 케이스의 단위 용적당 면적이 제약을 받지 않고, 앞으로 진행될 전지의 고용량화에 적합하다.The upper limit of the thickness of the laminated polyethylene microporous membrane used in the present invention is preferably 25 µm, more preferably 20 µm, even more preferably 16 µm. The lower limit is preferably 7 μm, and more preferably 9 μm. If the thickness of the layered polyethylene microporous membrane is in the above-mentioned preferred range, it is possible to retain practical film strength and hole blocking function, and the area per unit volume of the battery case is not limited, and is suitable for high capacity of the battery to be advanced in the future.

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 셧다운 온도는 128℃ 이상 135℃ 미만이 바람하다. 상한값은 133℃ 미만이 보다 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 130℃ 미만이다. 셧다운 온도가 135℃ 미만이면, 전지의 이상 시에 발열에 의해 빠르게 세공이 폐색되어 전지 반응이 정지되므로, 전지의 안전성이 높아진다.The shutdown temperature of the laminated polyethylene microporous membrane is preferably 128°C or higher and less than 135°C. The upper limit is more preferably less than 133°C, even more preferably less than 130°C. When the shutdown temperature is less than 135°C, pores are quickly blocked by heat generation in the event of an abnormality of the battery, and the battery reaction is stopped, so that the safety of the battery increases.

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 투기 저항도 상한값은 300 sec/100 ccAir가 바람직하고, 보다 바람직하게는 200 sec/100 ccAir, 보다 더 바람직하게는 150 sec/100 ccAir이며, 하한값은 50 sec/100 ccAir가 바람직하고, 보다 바람직하게는 70 sec/100 ccAir, 보다 더 바람직하게는 100 sec/100 ccAir이다.The upper limit of the air permeation resistance of the laminated polyethylene microporous membrane is preferably 300 sec/100 ccAir, more preferably 200 sec/100 ccAir, even more preferably 150 sec/100 ccAir, and the lower limit is preferably 50 sec/100 ccAir. And more preferably 70 sec/100 ccAir, even more preferably 100 sec/100 ccAir.

30℃ 내지 105℃로 했을 때의 20 ㎛당 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 투기 저항도 상승률은 1.5 sec/100 ccAir/℃ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.2 sec/100 ccAir/℃ 이하, 보다 더 바람직하게는 1.0 sec/100 ccAir/℃ 이하이다. 투기 저항도 상승률이 1.5 sec/100 ccAir/℃ 이하이면, 코팅 시나 전지 제작 시에 열이 가해지는 경우가 있어도 충분한 이온 투과성을 확보할 수 있다.The rate of increase in the air permeation resistance of the laminated polyethylene microporous membrane per 20 μm at 30°C to 105°C is preferably 1.5 sec/100 ccAir/°C or less, more preferably 1.2 sec/100 ccAir/°C or less, even more preferably It is 1.0 sec/100 ccAir/℃ or less. When the rate of increase in air permeability is 1.5 sec/100 ccAir/°C or less, sufficient ion permeability can be ensured even when heat is applied during coating or battery manufacturing.

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 공공률(空孔率)은 상한값은 70%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60%, 보다 더 바람직하게는 55%이다. 하한값은 30%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35%, 보다 더 바람직하게는 40%이다. 투기 저항도 및 공공률이 상기 바람직한 범위이면, 충분한 전지의 충방전 특성, 특히 이온 투과성(충방전 작동 전압) 및 전지의 수명(전해액의 보유량과 밀접하게 관계된다)에 있어서 충분하여, 전지로서의 기능을 충분히 발휘한다. 또한, 충분한 기계적 강도와 절연성이 얻어짐으로써 충방전 시에 단락이 발생할 가능성이 낮아진다.The upper limit of the porosity of the laminated polyethylene microporous membrane is preferably 70%, more preferably 60%, even more preferably 55%. The lower limit is preferably 30%, more preferably 35%, even more preferably 40%. If the air permeation resistance and porosity are within the above-mentioned preferred range, sufficient battery charge and discharge characteristics, particularly ion permeability (charge/discharge operating voltage) and battery life (closely related to the amount of electrolyte), function as a battery. Exerts enough. In addition, since sufficient mechanical strength and insulating properties are obtained, the possibility of a short circuit occurring during charging and discharging is lowered.

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 평균 구멍 직경은 구멍 폐색 성능에 크게 영향을 주므로, 바람직하게는 0.01~1.0 ㎛, 보다 바람직하게는 0.05~0.5 ㎛, 보다 더 바람직하게는 0.1~0.3 ㎛이다. 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 평균 구멍 직경이 상기 바람직한 범위이면, 기능성 수지의 앵커 효과에 의해 충분한 개질 다공층의 상기 0°의 박리 강도가 얻어지고, 개질 다공층을 적층할 때에 투기 저항도가 큰 폭으로 악화되지 않고, 또한 구멍 폐색 현상의 온도에 대한 응답이 완만해지지 않고 승온 속도에 따른 구멍 폐색 온도가 보다 고온 측으로 옮겨가는 일도 없다.Since the average pore diameter of the layered polyethylene microporous membrane greatly affects the hole occlusion performance, it is preferably 0.01 to 1.0 µm, more preferably 0.05 to 0.5 µm, and even more preferably 0.1 to 0.3 µm. If the average pore diameter of the laminated polyethylene microporous membrane is in the above-mentioned preferred range, the peel strength of 0° of the sufficient modified porous layer is obtained by the anchor effect of the functional resin, and the air permeation resistance is large when laminating the modified porous layer. It does not deteriorate, and the response to the temperature of the hole occlusion phenomenon is not slowed down, and the hole occlusion temperature according to the heating rate does not move to the higher temperature side.

이하, 본 발명에서 이용하는 폴리에틸렌 수지에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the polyethylene resin used in the present invention will be described in detail.

[1] 제1 층(A층)에서의 폴리에틸렌 수지[1] Polyethylene resin in the first layer (layer A)

본 발명의 A층은 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 미세 다공질 막이다. 폴리에틸렌의 함유량은 투과성과 돌자 강도(puncture strength)를 향상시키기 위해, 수지 전체를 100질량%로 하여, 80질량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90질량% 이상, 보다 더 바람직하게는 100질량%이다.The layer A of the present invention is a microporous membrane composed mainly of polyethylene. In order to improve the permeability and puncture strength, the content of polyethylene is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and even more preferably 100% by mass of the entire resin. %to be.

폴리에틸렌의 종류로서는 밀도가 0.94 g/cm3를 초과하는 것과 같은 고밀도 폴리에틸렌, 밀도가 0.93~0.94 g/cm3의 범위인 중밀도 폴리에틸렌, 밀도가 0.93 g/cm3보다 낮은 저밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 등을 들 수 있다. 강도의 관점에서, 고밀도 폴리에틸렌과 초고분자량 폴리에틸렌을 함유하는 것이 바람직하다.The kinds of polyethylene high density, such as density exceeds 0.94 g / cm 3 of polyethylene, the density of a density in the range of 0.93 ~ 0.94 g / cm 3 of polyethylene and a density of 0.93 g / cm low density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene than 3 , Linear low-density polyethylene, and the like. From the viewpoint of strength, it is preferable to contain high density polyethylene and ultra high molecular weight polyethylene.

초고분자량 폴리에틸렌은 에틸렌의 단독 중합체뿐 아니라, 다른 α-올레핀을 소량 함유하는 공중합체일 수 있다. α-올레핀으로서는 프로필렌, 부텐-1, 헥센-1, 펜텐-1, 4-메틸펜텐-1, 옥텐, 초산비닐, 메타크릴산 메틸, 스티렌 등을 들 수 있다. 적층 미세 다공막에서는 특히 공압출법에 의해 제조하는 경우, 각 층의 점도차 등에 의해 폭 방향의 물성 불균일의 제어가 곤란해질 수 있으나, A층에 초고분자량 폴리에틸렌을 사용함으로써, 막 전체의 분자 네트워크가 견고해지므로 불균일 변형이 발생하기 어려워, 물성의 균일성이 우수한 미세 다공질 막을 얻을 수 있다.The ultra high molecular weight polyethylene may be a homopolymer of ethylene, as well as a copolymer containing a small amount of other α-olefins. Examples of α-olefins include propylene, butene-1, hexene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1, octene, vinyl acetate, methyl methacrylate, and styrene. In the case of the laminated microporous membrane, it is difficult to control physical property non-uniformity in the width direction due to the difference in viscosity of each layer, especially when manufactured by coextrusion, but by using ultra high molecular weight polyethylene in the A layer, the molecular network of the entire membrane is used. Since it becomes hard, non-uniform deformation is unlikely to occur, and a microporous membrane excellent in uniformity of physical properties can be obtained.

고밀도 폴리에틸렌의 중량 평균 분자량(이하, Mw라고 한다)은 1×105 이상이 바람직하고, 2×105 이상이 보다 바람직하다. 상한값은 Mw가 8×105이 바람직하고, 보다 바람직하게는Mw가 7×105이다. Mw가 상기 범위 내이면, 제막 안정성과 최종적으로 얻어지는 돌자 강도를 양립할 수 있다.The weight average molecular weight of the high-density polyethylene (hereinafter referred to as Mw) is preferably 1×10 5 or more, and more preferably 2×10 5 or more. As for the upper limit, Mw is preferably 8×10 5 , more preferably Mw is 7×10 5 . When Mw is in the above range, the film-forming stability and finally the protruding strength can be achieved.

초고분자량 폴리에틸렌의 Mw는 1×106 이상 4×106 미만인 것이 바람직하다. Mw가 1×106 이상 4×106 미만인 초고분자량 폴리에틸렌을 사용함으로써, 구멍 및 피브릴을 미세화할 수 있어, 돌자 강도를 높이는 것이 가능해진다. 또한, Mw가 4×106 이상이면, 용융물의 점도가 지나치게 높아지므로, 구금(다이)으로부터 수지를 압출시킬 수 없는 등 제막 공정에서 불량이 나올 경우가 있다. 또한, 본 발명에서는 후술하는 B층과의 점도차가 지나치게 높아지면, 특히 공압출 방법에 의한 적층에 있어서, 각 층을 균일하게 압출할 수 없는 경우가 있다.It is preferable that Mw of ultra high molecular weight polyethylene is 1×10 6 or more and less than 4×10 6 . By using ultra-high molecular weight polyethylene having a Mw of 1×10 6 or more and less than 4×10 6 , holes and fibrils can be refined, and it becomes possible to increase the stiffness. Moreover, when Mw is 4x10<6> or more, since the viscosity of a melt is too high, a defect may arise in a film forming process, such as being unable to extrude a resin from a die (die). Moreover, in this invention, when the viscosity difference with the B layer mentioned later becomes too high, it may be impossible to extrude each layer uniformly, especially in lamination by a co-extrusion method.

초고분자량 폴리에틸렌의 함유량은 A층의 폴리에틸렌 수지 전체를 100질량%로 하여, 하한값은 15질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 18질량%이다. 상한값은 45질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 40질량%이다. 이 범위 내이면 돌자 강도와 투기 저항도의 양립을 얻기 쉬워지고, 또한 투기 저항도의 불균일이 적은 미세 다공질 막을 얻을 수 있다. 초고분자량 폴리에틸렌의 함유량이 바람직한 범위 내이면, 충분한 높이의 돌기가 얻어진다. 이 돌기에 의해 개질 다공층을 적층한 경우에 돌기가 앵커로서 기능하여, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 면 방향으로 평행하게 가해지는 힘에 대해 매우 강한 박리 내성을 얻을 수 있다. 또한, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 두께를 박막화시켰을 경우에도, 충분한 인장 강도를 얻을 수 있다. 인장 강도는 100 MPa 이상이 바람직하다. 상한은 특별히 정하지 않는다.The content of the ultra high molecular weight polyethylene is 100% by mass of the entire polyethylene resin in the layer A, and the lower limit is preferably 15% by mass, more preferably 18% by mass. The upper limit is preferably 45% by mass, more preferably 40% by mass. If it is within this range, it is easy to obtain a balance between the projecting strength and the air permeation resistance, and a microporous membrane with little variation in air permeation resistance can be obtained. If the content of ultra high molecular weight polyethylene is within a preferred range, protrusions of sufficient height are obtained. When the modified porous layer is stacked by these projections, the projections function as anchors, and it is possible to obtain very strong peel resistance against the force applied in parallel in the plane direction of the laminated polyethylene microporous membrane. Further, even when the thickness of the laminated polyethylene microporous membrane is thinned, sufficient tensile strength can be obtained. The tensile strength is preferably 100 MPa or more. No upper limit is specified.

A층에는 실질적으로 저융점 수지를 포함하지 않는다. 「실질적으로 저융점 수지를 포함하지 않고」란, 예를 들어 크로스 분별 크로마토그래피(cross fractionation chromatography) 등으로 추출되는 90℃ 이하의 용출 성분의 분율이 5.0질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5질량% 이하인 것을 의미한다. 이것은 의도적으로 저융점 수지를 첨가하지 않아도, 고분자에서는 분자량에 분포를 가지기 때문에, 저융점이 될 수 있는 저분자 성분이 포함되므로 0질량%로 하는 것은 곤란하기 때문이다. 저융점 수지가 전체 층에 걸쳐 존재하면, 셧다운 전에 있어서도, 가열할 때에 투기 저항도가 악화되기 쉬워질 경우가 있다.The layer A contains substantially no low melting point resin. The phrase "substantially does not contain a low-melting point resin" means that the fraction of the eluting component at 90°C or lower extracted by cross fractionation chromatography or the like is preferably 5.0% by mass or less, more preferably It means that it is 2.5 mass% or less. This is because, even if a low-melting point resin is not intentionally added, since the polymer has a distribution in molecular weight, a low-molecular component that can be a low-melting point is included, making it difficult to make it 0% by mass. If the low-melting-point resin is present over the entire layer, even before shutdown, there is a case that air permeation resistance tends to deteriorate when heated.

크로스 분별 크로마토그래피에 의한 용출 성분은, 예를 들어 다음과 같이 구할 수 있다.The elution component by cross fractionation chromatography can be determined, for example, as follows.

·측정 장치: 크로스 분별 크로마토그래피 CFC2형(Polymer ChAR사 제품)Measurement device: Cross fractionation chromatography CFC2 type (manufactured by Polymer ChAR)

·검출기: 적외선 분광 광도계 IR4형(Polymer ChAR사 제품)Detector: Infrared spectrophotometer IR4 type (manufactured by Polymer ChAR)

·검출 파장: 3.42 ㎛Detection wavelength: 3.42 μm

·컬럼: 쇼와덴코가부시키사이샤 제품 "쇼덱스(Shodex)"(등록상표) UT806MColumn: Showa Denko Corporation "Shodex" (registered trademark) UT806M

·컬럼 온도: 140℃Column temperature: 140℃

·용매(이동상): o-디클로로벤젠Solvent (mobile phase): o-dichlorobenzene

·용매 유속: 1.0 ml/분Solvent flow rate: 1.0 ml/min

·시료 농도: 3.0 mg/mlSample concentration: 3.0 mg/ml

·강온 시간: 140분(140℃→0℃)Cooling time: 140 minutes (140℃→0℃)

·90℃ 이하의 용출 성분량: 0℃에서 140℃까지를 10℃마다 분획할 때의 각 추출량 내, 0℃에서 90℃까지의 중량을 서로 더한 것을 전체의 추출량으로 나눔으로써, 90℃ 이하의 용출 성분량을 산출한다.Elution component content of 90°C or lower: Elution of 90°C or lower by dividing the weights from 0°C to 90°C in each extraction amount by dividing the total weight from 0°C to 140°C in 10°C increments every 10°C Calculate the amount of ingredients.

[2] 제2 층(B층)에서의 폴리에틸렌 수지 조성물[2] Polyethylene resin composition in the second layer (layer B)

본 발명의 B층은 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 미세 다공질 막이다. B층은 강도의 관점에서 고밀도 폴리에틸렌을 50질량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 고밀도 폴리에틸렌의 중량 평균 분자량(이하, Mw라고 한다)은 1×105 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2×105 이상이다. Mw의 상한값은 Mw가 8×105이 바람직하고, 보다 바람직하게는Mw가 7×105이다. Mw가 상기 범위이면, 제막의 안정성과 최종적으로 얻어지는 돌자 강도를 양립할 수 있다.The layer B of the present invention is a microporous membrane composed mainly of polyethylene. It is preferable that the layer B contains 50% by mass or more of high-density polyethylene from the viewpoint of strength. The high-density polyethylene preferably has a weight average molecular weight (hereinafter referred to as Mw) of 1×10 5 or more, and more preferably 2×10 5 or more. As for the upper limit of Mw, Mw is preferably 8×10 5 , more preferably Mw is 7×10 5 . When Mw is within the above range, the stability of the film forming and finally the protruding strength can be achieved.

본 발명에 있어서는 B층에 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌·α올레핀 공중합체 등의 저융점 수지를 첨가하는 것이 중요하다. 이들 중 어느 하나를 첨가함으로써, B층에 저온에서의 셧다운 기능을 부여하여, 전지용 세퍼레이터로서의 특성을 향상시킬 수 있다. 여기서, α-올레핀으로서는 상술한 것을 들 수 있다.In the present invention, it is important to add a low-melting point resin such as low-density polyethylene, straight-chain low-density polyethylene, and ethylene/α olefin copolymer to the B layer. By adding any of these, the B layer can be provided with a shutdown function at a low temperature, thereby improving characteristics as a battery separator. Here, the above-mentioned thing is mentioned as alpha-olefin.

저융점 수지의 멜트 플로우 레이트(melt flow rate, MFR)는 25 g/10 min 이상인 것이 중요하다. 하한값은 50 g/10 min이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 g/min이다. MFR이 25 g/10 min 이상이면, 유동성이 좋으므로, 연신 과정에서 두께의 불균일을 만들기 어려워 균일한 두께 분포로 할 수 있다. 또한, 분자 운동성이 좋으므로 잔류 변형이 남기 어렵고, 저온에서 충분히 분자가 완화되어 있으므로, 융점보다 낮은 온도에서 잔류 변형에 의한 구멍의 폐색이 발생하기 어렵다. 그러므로, 30℃~105℃의 범위에서, 투기도의 상승을 억제할 수 있다. 상한값은 180 g/min이 바람직하고, 보다 바람직하게는 150 g/min이다. MFR이 180 g/min 이상이면, 용융물의 점도가 지나치게 낮으므로, A층과의 공압출에 있어서, 각 층이 균일하게 압출되지 않는 경우가 있다. 또한, 제조 시의 연신 공정에 있어서, 점도가 낮으므로 미세 다공질 막의 파단이 발생할 수 있다.It is important that the melt flow rate (MFR) of the low melting point resin is 25 g/10 min or more. The lower limit is preferably 50 g/10 min, more preferably 100 g/min. If the MFR is 25 g/10 min or more, the fluidity is good, and thus it is difficult to produce a nonuniformity in thickness during the stretching process, so that a uniform thickness distribution can be achieved. In addition, since the molecular mobility is good, residual deformation is difficult to remain, and since the molecule is sufficiently relaxed at a low temperature, clogging of holes due to residual deformation is unlikely to occur at a temperature lower than the melting point. Therefore, an increase in air permeability can be suppressed in the range of 30°C to 105°C. The upper limit is preferably 180 g/min, more preferably 150 g/min. When the MFR is 180 g/min or more, the viscosity of the melt is too low, and therefore, in coextrusion with the A layer, each layer may not be extruded uniformly. In addition, in the stretching step at the time of production, the microporous membrane may be broken because the viscosity is low.

저융점 수지의 융점은 120℃ 이상 130℃ 미만인 것이 중요하다. 융점이 120℃ 미만인 경우, 융점이 지나치게 낮으므로, 초고분자량 폴리에틸렌을 포함한 A층과의 적층 시에 적층체가 충분히 연신될 수 있는 온도까지 연신 온도를 올렸을 경우에 B층의 구멍 형성에 악영향을 끼쳐, 투기 저항도가 악화될 우려가 있다. 한편, 구멍의 폐색을 막기 위해 전체의 연신 온도를 내릴 경우에는 적층체 전체로서의 연화가 불충분해져, A층에서 초고분자량 폴리에틸렌을 첨가함으로써 기대되는 두께 균일성의 효과를 충분히 얻을 수 없다는 우려가 있다. 한편, 융점이 130℃ 이상인 경우, 목표로 하는 낮은 셧다운 온도를 달성하는 것이 곤란해진다.It is important that the melting point of the low melting point resin is 120°C or more and less than 130°C. When the melting point is less than 120°C, since the melting point is too low, when the stretching temperature is raised to a temperature at which the laminate can be sufficiently stretched during lamination with A layer containing ultra-high molecular weight polyethylene, it adversely affects the hole formation of the B layer. There is a possibility that speculative resistance may deteriorate. On the other hand, when the overall stretching temperature is lowered to prevent clogging of the pores, softening as the entire laminate is insufficient, and there is a concern that the effect of expected thickness uniformity cannot be sufficiently obtained by adding ultra high molecular weight polyethylene in the A layer. On the other hand, when the melting point is 130°C or higher, it becomes difficult to achieve the targeted low shutdown temperature.

저융점 수지의 함유량은 B층을 구성하는 폴리에틸렌 수지 전체를 100질량%로 하여, 하한값은 20질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25질량%이다. 상한값은 35질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30질량%이다. 20질량% 이상이면 셧다운 온도를 저온으로 할 수 있다. 또한, 30질량% 이하이면, 점도가 낮기 때문에 발생하는 미세 다공질 막의 파단을 억제할 수 있다.The content of the low-melting point resin is 100% by mass of the entire polyethylene resin constituting the layer B, and the lower limit is preferably 20% by mass, more preferably 25% by mass. The upper limit is preferably 35% by mass, more preferably 30% by mass. If it is 20 mass% or more, the shutdown temperature can be made low. Moreover, when it is 30 mass% or less, the fracture|rupture of the microporous membrane which arises because a viscosity is low can be suppressed.

A층과 동일하게, 강도 및 돌기 형성의 관점에서, B층에서도 초고분자량 폴리에틸렌을 함유하는 것이 바람직하다. 초고분자량 폴리에틸렌은 에틸렌의 단독 중합체뿐 아니라, 다른 α-올레핀을 소량 함유하는 공중합체일 수 있다. 초고분자량 폴리에틸렌을 첨가함으로써, 돌자 강도를 향상시킬 수 있다. 초고분자량 폴리에틸렌의 Mw로서는 1×106 이상 4×106 미만인 것이 바람직하다. Mw가 1×106 이상 4×106 미만인 초고분자량 폴리에틸렌을 사용함으로써, 구멍 및 피브릴을 미세화하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 저융점 수지에 의한 구멍의 폐색이 빨라, 보다 효과적으로 셧다운 온도를 낮추는 것이 가능해진다.Like the layer A, from the viewpoint of strength and protrusion formation, the layer B also preferably contains ultra high molecular weight polyethylene. The ultra high molecular weight polyethylene may be a homopolymer of ethylene, as well as a copolymer containing a small amount of other α-olefins. By adding ultra high molecular weight polyethylene, it is possible to improve the protruding strength. The Mw of the ultra high molecular weight polyethylene is preferably 1×10 6 or more and less than 4×10 6 . By using ultrahigh molecular weight polyethylene having a Mw of 1×10 6 or more and less than 4×10 6 , it becomes possible to refine the pores and fibrils. Thereby, the clogging of the hole by the low-melting-point resin is quick, and it becomes possible to lower the shutdown temperature more effectively.

초고분자량 폴리에틸렌의 함유량은 폴리에틸렌 수지 전체를 100질량%로 하여, 하한값은 10질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 18질량%이다. 상한값은 40질량%가 보다 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 30질량%이다. 초고분자량 폴리에틸렌은 저융점 수지와의 분자 운동성의 차가 크기 때문에, 40질량%를 초과하면, 용융 혼련 시에 저융점 수지와의 분리가 진행되기 쉬워, 최종적으로 얻어지는 미세 다공질 막의 외관 불량을 야기할 가능성이 있다.The content of the ultra high molecular weight polyethylene is 100% by mass of the entire polyethylene resin, and the lower limit is preferably 10% by mass, more preferably 18% by mass. The upper limit is more preferably 40% by mass, even more preferably 30% by mass. Since ultra-high molecular weight polyethylene has a large difference in molecular mobility with a low-melting resin, if it exceeds 40% by mass, it is easy to separate from the low-melting resin during melt-kneading, possibly causing poor appearance of the finally obtained microporous membrane. There is this.

본 발명의 폴리에틸렌 미세 다공질 막은 A층 및 B층 모두에, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 산화 방지제, 열안정제나 대전 방지제, 자외선 흡수제, 추가로 블로킹 방지제나 충전재 등의 각종 첨가제를 함유시킬 수 있다. 특히, 폴리에틸렌 수지의 열 이력에 의한 산화 열화를 억제할 목적으로, 산화 방지제를 첨가하는 것이 바람직하다. 산화 방지제나 열안정제의 종류 및 첨가량을 적절히 선택하는 것은 미세 다공질 막의 특성의 조정 또는 증강으로서 중요하다.The polyethylene microporous membrane of the present invention may contain various additives such as antioxidants, heat stabilizers or antistatic agents, ultraviolet absorbers, and additional blocking inhibitors or fillers, in a range that does not impair the effects of the present invention in both the A and B layers. Can. In particular, it is preferable to add an antioxidant for the purpose of suppressing oxidation deterioration due to the thermal history of the polyethylene resin. Proper selection of the type and addition amount of the antioxidant or thermal stabilizer is important as adjustment or enhancement of the properties of the microporous membrane.

본 발명에 이용하는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에는 실질적으로 무기 입자를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 「실질적으로 무기 입자를 포함하지 않고」란, 예를 들어 형광 X선 분석으로 무기 원소를 정량한 경우에 50 ppm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ppm 이하, 보다 더 바람직하게는 검출 한계 이하가 되는 함유량을 의미한다. 적극적으로 입자를 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 첨가시키지 않아도, 외래 물질 유래의 오염(contamination) 성분이나, 원료 수지 혹은 폴리올레핀 미세 다공질 막의 제조 공정에서의 라인이나 장치에 부착된 오물이 박리되어, 막 중에 혼입될 경우가 있어, 50 ppm 이하로 검출될 가능성이 있다.It is preferable that the laminated polyethylene microporous membrane used in the present invention does not substantially contain inorganic particles. "Substantially free of inorganic particles" is, for example, when the inorganic element is quantified by fluorescence X-ray analysis, preferably 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, even more preferably below the detection limit It means the content to be. Even if the particles are not actively added to the layered polyethylene microporous membrane, contamination components derived from foreign substances, raw material resin, or dirt adhering to the line or device in the manufacturing process of the polyolefin microporous membrane are peeled off and mixed into the membrane. There is a possibility that it may be detected at 50 ppm or less.

A층과 함께, B층의 폴리에틸렌 수지 조성물의 중량 평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는 5~200의 범위 내가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10~100이다. Mw/Mn의 범위가 상기 바람직한 범위이면, 폴리에틸렌의 용액의 압출이 용이하다. 또한, 폴리에틸렌 미세 다공질 막은 그 표면에 충분한 수의 돌기가 얻어지고, 게다가 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 두께를 박막화시킨 경우에도, 충분한 기계적 강도가 얻어진다. Mw/Mn은 분자량 분포의 척도로서 이용되는 것으로, 예를 들어 단일물로 이루어지는 폴리에틸렌의 경우, 이 값이 클수록 분자량 분포의 폭이 크다. 단일물로 이루어지는 폴리에틸렌의 Mw/Mn은 폴리에틸렌의 다단 중합에 의해 적절히 조정할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌의 혼합물의 Mw/Mn은 각 성분의 분자량이나 혼합 비율을 조정함으로써 적절히 조정할 수 있다.The ratio (Mw/Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the polyethylene resin composition of the B layer and the A layer is preferably in the range of 5 to 200, more preferably 10 to 100. . If the range of Mw/Mn is the above preferred range, extrusion of a solution of polyethylene is easy. In addition, a sufficient number of protrusions are obtained on the surface of the polyethylene microporous membrane, and even when the thickness of the polyethylene microporous membrane is thinned, sufficient mechanical strength is obtained. Mw/Mn is used as a measure of the molecular weight distribution. For example, in the case of polyethylene composed of a single substance, the larger the value, the greater the width of the molecular weight distribution. The Mw/Mn of polyethylene composed of a single substance can be appropriately adjusted by multistage polymerization of polyethylene. In addition, Mw/Mn of the mixture of polyethylene can be appropriately adjusted by adjusting the molecular weight and mixing ratio of each component.

본 발명에서 말하는 돌기가 형성되는 메커니즘에 대해, 본 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다. 용융된 폴리에틸렌 수지와 성형용 용제의 수지 용액이 다이로부터 압출되는 동시에 폴리에틸렌의 결정화가 개시되어, 냉각 롤에 접촉하여 급랭됨으로써 결정화 속도는 증대된다. 이때, 결정핵을 갖는 대칭 구조의 구정(球晶)이 형성된다(도2). 냉각 롤 표면과 상기 용융된 폴리에틸렌 수지 사이의 열전달 속도가 비교적 작은 경우는 결정화 속도는 작고, 그 결과, 비교적 작은 결정핵을 갖는 구정이 된다. 열전달 속도가 큰 경우에는 비교적 큰 결정핵을 갖는 구정이 된다. 이들 구정의 결정핵은 후공정인 TD(폭 방향) 및/또는 MD(기계 방향) 연신 시에 돌기가 된다. 또한, 구정은 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 표면에 링상 자국이 되어 나타난다(도3).About the mechanism in which the projection formed in the present invention is formed, the present inventors think as follows. The resin solution of the melted polyethylene resin and the molding solvent is extruded from the die and crystallization of polyethylene is started, and the crystallization rate is increased by rapid cooling by contact with a cooling roll. At this time, a spherical crystal of a symmetric structure having crystal nuclei is formed (FIG. 2). When the heat transfer rate between the cooling roll surface and the molten polyethylene resin is relatively small, the crystallization rate is small, and as a result, it becomes a sphere having relatively small crystal nuclei. When the heat transfer rate is large, it is a crystal ball having relatively large crystal nuclei. The crystal nuclei of these Lunar New Years become projections during the post-processing TD (width direction) and/or MD (machine direction) stretching. In addition, the Chinese New Year appears as ring marks on the surface of the laminated polyethylene microporous membrane (Fig. 3).

[3] 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 제조 방법[3] Manufacturing method of laminated polyethylene microporous membrane

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막은 상기의 각종 특징을 만족하는 범위 내이면, 목적에 따른 제조 방법을 자유롭게 선택할 수 있다. 미세 다공질 막의 제조 방법으로서는 발포법, 상 분리법, 용해 재결정법, 연신 개공법, 분말 소결법 등이 있고, 이들 중에서는 미세공의 균일화, 비용의 관점에서 상 분리법이 바람직하다.The laminated polyethylene microporous membrane is free to select a manufacturing method according to the purpose as long as it satisfies the above-mentioned various characteristics. As a method for producing a microporous membrane, there are a foaming method, a phase separation method, a dissolving recrystallization method, a stretching opening method, a powder sintering method, etc. Among these, a phase separation method is preferable from the viewpoint of uniformity of micropores and cost.

상 분리법에 의한 제조 방법으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌과 성형용 용제를 가열 용융 혼련하여, 얻어진 용융 혼합물을 다이로부터 압출하고, 냉각함으로써 겔상 성형물을 형성하고, 얻어진 겔상 성형물에 대해 적어도 1축 방향으로 연신을 실시하고, 상기 성형용 용제를 제거함으로써 미세 다공질 막을 얻는 방법 등을 들 수 있다.As a production method by a phase separation method, for example, polyethylene and a molding solvent are heat-melted and kneaded, the obtained molten mixture is extruded from a die, cooled to form a gel-like molded article, and stretched in at least one axis direction to the obtained gel-like molded article. And a method for obtaining a microporous membrane by removing the solvent for molding.

본 발명에 이용하는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 제조 방법에 대해 설명한다.The manufacturing method of the laminated polyethylene microporous membrane used for this invention is demonstrated.

본 발명의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 제조 방법은 아래의 (a)~(f)의 공정을 포함하는 것이다.The method of manufacturing the multilayer polyethylene microporous membrane of the present invention includes the steps (a) to (f) below.

(a) A층을 구성하는 폴리에틸렌 수지 조성물에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리에틸렌 수지 용액 A를 조제하는 공정(a) After adding a molding solvent to the polyethylene resin composition constituting the layer A, melt-kneading to prepare a polyethylene resin solution A

(b) B층을 구성하는 폴리에틸렌 수지 조성물에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리에틸렌 수지 용액 B를 조제하는 공정(b) After adding a molding solvent to the polyethylene resin composition constituting the layer B, melt-kneading to prepare a polyethylene resin solution B

(c) 공정 (a) 및 (b)에서 얻어진 폴리에틸렌 수지 용액 A 및 B를 다이로부터 압출하고, 그 중 적어도 한쪽을, 성형용 용제의 제거 수단에 의해 성형용 용제를 제거한 표면을 갖는 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정(c) The polyethylene resin solutions A and B obtained in steps (a) and (b) are extruded from the die, and at least one of them is cooled by a cooling roll having a surface from which the forming solvent is removed by means of removing the forming solvent. To form a laminated gel-like molded product

(d) 적층 겔상 성형물을 기계 방향 및 폭 방향으로 연신하여, 적층 연신 성형물을 얻는 공정(d) Process of stretching laminated gel-like molded product in machine direction and width direction to obtain laminated stretched product

(e) 적층 연신 성형물로부터 성형용 용제를 추출 제거하고, 건조하여, 적층 다공질 성형물을 얻는 공정(e) Process of extracting and removing the molding solvent from the laminated stretched molding and drying it to obtain a laminated porous molded article

(f) 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 얻는 공정(f) Process of heat-treating a laminated porous molded product to obtain a laminated polyethylene microporous membrane.

추가로, 공정 (a) 전, 공정 (a)~(f) 도중, 또는 공정 (f) 후에 친수화 처리, 대전 처리 등의 다른 공정을 추가할 수도 있다. 또한, 공정 (f) 후에, 재연신 공정을 마련할 수도 있다.In addition, other steps, such as hydrophilization treatment and charging treatment, may be added before step (a), during steps (a) to (f), or after step (f). Moreover, a re-stretching process can also be provided after process (f).

이하, 각 공정에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, each process will be described in detail.

(a), (b) A층 및 B층을 구성하는 폴리에틸렌 수지에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리에틸렌 수지 용액 A 및 B를 조제하는 공정(a), (b) A step of adding a molding solvent to the polyethylene resins constituting the layers A and B, followed by melt-kneading to prepare polyethylene resin solutions A and B.

성형용 용제로서는 폴리에틸렌을 충분히 용해할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 유동 파라핀 등의 지방족 또는 환식 탄화수소, 혹은 비등점이 이들에 대응하는 광유 유분(鑛油留分) 등을 들 수 있지만, 용제 함유량이 안정적인 겔상 성형물을 얻기 위해서는 유동 파라핀과 같은 비휘발성 용제가 바람직하다. 가열 용해는 폴리에틸렌 조성물이 완전히 용해되는 온도에서 교반 또는 압출기 중에서 균일 혼합하여 용해하는 방법으로 수행한다. 그 온도는 압출기 중 또는 용매 중에서 교반하면서 용해하는 경우는 사용하는 중합체 및 용매에 따라 상이하지만, 예를 들어 140~250℃의 범위가 바람직하다.The molding solvent is not particularly limited as long as it can sufficiently dissolve polyethylene. For example, aliphatic or cyclic hydrocarbons such as nonane, decane, undecane, dodecane, and liquid paraffin, or mineral oil fractions corresponding to these boiling points may be mentioned, but a gel-like molding having a stable solvent content In order to obtain a non-volatile solvent such as liquid paraffin is preferred. The heating and dissolving is performed by a method of dissolving the polyethylene composition by mixing in a stirring or extruder at a temperature at which the polyethylene composition is completely dissolved. When the temperature is dissolved while stirring in an extruder or in a solvent, it varies depending on the polymer and solvent used, but, for example, a range of 140 to 250°C is preferable.

폴리에틸렌 수지의 농도는 폴리에틸렌 수지와 성형용 용제의 합계를 100질량%로 하여, 15~40질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25~40질량%, 보다 더 바람직하게는 28~35질량%이다. 폴리에틸렌 수지의 농도가 상기의 바람직한 범위이면, 돌기를 형성하기 위한 결정핵의 수가 충분히 형성되어, 충분한 수의 돌기가 형성된다. 또한, 폴리에틸렌 수지 용액을 압출할 때의 다이 출구에서 스웰링(swelling)이나 네킹(necking)을 억제하여, 압출 성형체의 성형성 및 자기 지지성이 유지된다.The concentration of the polyethylene resin is preferably 15 to 40% by mass, more preferably 25 to 40% by mass, and even more preferably 28 to 35% by mass, with the total amount of the polyethylene resin and the molding solvent as 100% by mass. . When the concentration of the polyethylene resin is within the above-mentioned preferred range, the number of crystal nuclei for forming the projections is sufficiently formed, and a sufficient number of projections is formed. In addition, swelling or necking is suppressed at the exit of the die when extruding the polyethylene resin solution, thereby maintaining moldability and self-supporting properties of the extruded body.

수지 용액 A 및 B의 수지 농도에 차를 두면, 평균 세공 직경이 막 두께 방향에서 변화된 구조(경사 구조)를 갖는 적층 미세 다공질 막을 얻을 수 있다. 농도가 낮은 쪽의 수지 용액을 이용하여 형성한 층의 평균 세공 직경은 농도가 높은 쪽의 수지 용액을 이용하여 형성한 층의 평균 세공 직경보다 커진다. 수지 용액 A 또는 B 중 어느 쪽의 농도를 높게 할 것인지는 적층 미세 다공질 막에 요구되는 물성에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 내층이 0.01~0.05 ㎛인 치밀 구조층으로 하고, 표층이 치밀 구조층의 1.2~5.0배인 조대(粗大) 구조층으로 하면, 이온 투과성과 돌자 강도의 균형을 양호하게 할 수 있다.When the resin concentrations of the resin solutions A and B are varied, a laminated microporous membrane having a structure in which the average pore diameter is changed in the film thickness direction (inclined structure) can be obtained. The average pore diameter of the layer formed using the resin solution having a lower concentration becomes larger than the average pore diameter of the layer formed using the resin solution having a higher concentration. Which concentration of the resin solution A or B is to be increased can be appropriately selected depending on the physical properties required for the laminated microporous membrane. For example, if the inner layer is a dense structure layer having a thickness of 0.01 to 0.05 µm, and the surface layer is a coarse structure layer having a thickness of 1.2 to 5.0 times that of the dense structure layer, the balance between ion permeability and protruding strength can be improved.

용융 혼련의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 통상은 압출기 중에서 균일하게 혼련함으로써 수행한다. 이 방법은 폴리에틸렌의 고농도 용액을 조제하는 데에 적합하다. 용융 혼련 온도는 사용하는 폴리에틸렌 수지에 따라 상이하다. 예를 들어, 폴리에틸렌 조성물은 약130~140℃의 융점을 가지므로, 용융 혼련 온도의 하한값은 140℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 160℃, 보다 더 바람직하게는 170℃이다. 상한값은 250℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 230℃, 보다 더 바람직하게는 200℃이다. 성형용 용제는 혼련 개시 전에 첨가할 수도 있고, 혼련 중에 압출기의 도중부터 첨가하여 더욱 용융 혼련할 수도 있다. 용융 혼련 시에는 폴리에틸렌의 산화를 방지하기 위해 산화 방지제를 첨가하는 것이 바람직하다.Although the method of melt-kneading is not particularly limited, it is usually carried out by uniformly kneading in an extruder. This method is suitable for preparing a high concentration solution of polyethylene. The melt kneading temperature is different depending on the polyethylene resin used. For example, since the polyethylene composition has a melting point of about 130 to 140°C, the lower limit of the melt-kneading temperature is preferably 140°C, more preferably 160°C, even more preferably 170°C. The upper limit is preferably 250°C, more preferably 230°C, even more preferably 200°C. The molding solvent may be added before the start of kneading, or may be further melt-kneaded by adding it from the middle of the extruder during kneading. In melt kneading, it is preferable to add an antioxidant to prevent the oxidation of polyethylene.

수지의 열화를 억제하는 관점에서 용융 혼련 온도는 낮은 쪽이 바람직하지만, 상술한 온도보다 낮으면 다이로부터 압출된 압출물에 미용융물이 발생하여, 이후의 연신 공정에서 파막 등을 일으키는 원인이 되는 경우가 있다. 또한, 상술한 온도보다 높으면, 폴리에틸렌의 열 분해가 심해져, 얻어지는 미세 다공질 막의 물성, 예를 들어 돌자 강도, 인장 강도 등이 떨어지는 경우가 있다.From the viewpoint of suppressing the deterioration of the resin, the melt kneading temperature is preferably lower, but if it is lower than the above-mentioned temperature, a non-melting material is generated in the extruded product extruded from the die, causing a breakage or the like in the subsequent stretching process. There is. Moreover, when it is higher than the above-mentioned temperature, the thermal decomposition of polyethylene becomes severe, and the physical properties of the resulting microporous membrane, for example, puncture strength, tensile strength, etc., may be inferior.

2축 압출기의 스크류 길이(L)와 직경(D)의 비(L/D)는 양호한 가공 혼련성과 수지의 분산성·분배성을 얻는 관점에서, 20~100이 바람직하다. 하한값은 보다 바람직하게는 35이다. 상한값은 보다 바람직하게는 70이다. L/D를 20 이상으로 하면, 용융 혼련이 충분해진다. L/D를 100 이하로 하면, 폴리에틸렌 용액의 체류 시간이 지나치게 증대되지 않는다. 혼련하는 수지의 열화를 막으면서 양호한 분산성·분배성을 얻는 관점에서, 2축 압출기의 실린더 내경은 40~100 mm인 것이 바람직하다.The ratio (L/D) of the screw length (L) and the diameter (D) of the twin-screw extruder is preferably 20 to 100 from the viewpoint of obtaining good kneading and dispersibility and distribution of the resin. The lower limit is more preferably 35. The upper limit is more preferably 70. When L/D is 20 or more, melt kneading becomes sufficient. When L/D is 100 or less, the residence time of the polyethylene solution is not excessively increased. From the viewpoint of obtaining good dispersibility and dispersibility while preventing deterioration of the resin to be kneaded, it is preferable that the inner diameter of the cylinder of the twin-screw extruder is 40 to 100 mm.

압출물 중에 폴리에틸렌을 양호하게 분산시켜, 우수한 미세 다공질 막의 두께 균일성을 얻기 위해, 2축 압출기의 스크류 회전수(Ns)를 150 rpm 이상으로 하는 것이 바람직하다. Ns(rpm)에 대한 폴리에틸렌 용액의 압출량Q(kg/h)의 비, Q/Ns는 0.64 kg/h/rpm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.35 kg/h/rpm 이하이다.In order to obtain good dispersion of polyethylene in the extrudate and to obtain excellent thickness uniformity of the microporous membrane, it is preferable to set the screw rotation speed (Ns) of the twin-screw extruder to 150 rpm or more. The ratio of the extrusion amount Q (kg/h) of the polyethylene solution to Ns (rpm), Q/Ns is preferably 0.64 kg/h/rpm or less, and more preferably 0.35 kg/h/rpm or less.

(c) (a) 및 (b)에서 얻어진 폴리에틸렌 수지 용액 A 및 B를 다이로부터 압출하고, 그 중 적어도 한쪽을, 성형용 용제 제거 수단에 의해 성형용 용제를 제거한 표면을 갖는 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정(c) The polyethylene resin solutions A and B obtained in (a) and (b) were extruded from the die, and at least one of them was cooled by a cooling roll having a surface from which the solvent for molding was removed by a solvent removing means for molding, Process to form a laminated gel-like molding

압출기로 용융 혼련한 폴리에틸렌 수지 용액 A 및 B를 직접, 혹은 또 다른 압출기를 통해, 다이로부터 압출하고, 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성한다. 적층 겔상 성형물을 얻는 방법으로서는 적층하는 겔상 성형물을 따로따로 제작한 후, 캘린더 롤(calender roll) 등을 통과시켜 맞붙이는 방법(맞붙임법)이나, 폴리에틸렌 용액을 따로따로 압출기에 공급해서 소망하는 온도에서 용융시켜, 폴리머 관 혹은 다이 내에서 합류시켜 공압출하여 적층시키고, 그 후에 적층 겔상 성형물로 하는 방법(공압출법) 등 중 어떤 방법을 사용해도 되지만, 층간 밀착성의 관점에서는 공압출법을 이용하는 것이 바람직하다.The polyethylene resin solutions A and B melt-kneaded with an extruder are extruded directly or through another extruder from a die and cooled with a cooling roll to form a laminated gel-like molding. As a method for obtaining a laminated gel-like molding, after producing the gel-like molding to be laminated separately, a method of pasting through a calender roll or the like (gluing method), or separately supplying a polyethylene solution to an extruder to obtain a desired temperature And melted in a polymer tube or die, coextruded and laminated, and thereafter, any method such as a laminated gel-like molding (coextrusion method) may be used, but from the viewpoint of interlayer adhesion, the coextrusion method is used. It is preferred.

다이로부터 압출된 폴리에틸렌 수지 용액을 냉매로 표면 온도 20℃ 내지 40℃로 설정한 회전하는 냉각 롤에 접촉시킴으로써 겔상 성형물을 형성한다. 압출된 폴리에틸렌 수지 용액은 25℃ 이하까지 냉각하는 것이 바람직하다. 여기서, 실질적으로 결정화가 수행되는 온도 영역에서의 냉각 속도가 중요해진다. 예를 들어, 실질적으로 결정화가 수행되는 온도 영역에서의 냉각 속도가 10℃/초 이상으로, 압출된 폴리에틸렌 수지 용액을 냉각하여, 겔상 성형물을 얻는다. 냉각 속도는 20℃/초 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30℃/초 이상, 보다 더 바람직하게는 50℃/초 이상이다. 이러한 냉각을 수행함으로써 폴리에틸렌 상이 용제에 의해 마이크로 상(microphase) 분리된 구조를 고정화하고, 냉각 롤과 접하고 있던 겔상 성형물의 표면에 비교적 큰 핵을 갖는 구정이 형성되어, 연신 후에 적당한 형상의 돌기를 형성할 수 있다. 냉각 속도는 겔상 성형물의 압출 온도, 겔상 성형물의 열전도도, 겔상 성형물의 두께, 성형용 용제, 냉각 롤, 공기의 열전달률로부터 시뮬레이션함으로써 추정할 수 있다.A gel-like molding is formed by contacting a polyethylene resin solution extruded from the die with a rotating cooling roll set at a surface temperature of 20°C to 40°C with a refrigerant. It is preferable to cool the extruded polyethylene resin solution to 25°C or lower. Here, the cooling rate in the temperature region where crystallization is substantially performed becomes important. For example, by cooling the extruded polyethylene resin solution at a cooling rate of 10° C./sec or more in a temperature region where crystallization is substantially performed, a gel-like molding is obtained. The cooling rate is preferably 20°C/sec or more, more preferably 30°C/sec or more, even more preferably 50°C/sec or more. By performing such cooling, a structure in which the polyethylene phase is separated into a microphase by a solvent is fixed, and a sphere having a relatively large nucleus is formed on the surface of the gel-like molded product that is in contact with the cooling roll to form a protrusion having an appropriate shape after stretching. can do. The cooling rate can be estimated by simulating from the extrusion temperature of the gel-like molding, the thermal conductivity of the gel-like molding, the thickness of the gel-like molding, the solvent for molding, the cooling roll, and the heat transfer rate of the air.

본 발명에서는 다이로부터 압출된 폴리에틸렌 수지 용액과 접하는 부분의 냉각 롤 표면에 부착되어 있는 성형용 용제를 극력 제거해 두는 것이 중요하다. 도4에 나타내는 바와 같이, 폴리에틸렌 수지 용액은 회전하는 냉각 롤에 감음으로써 냉각되어 겔상 성형물이 되지만, 겔상 성형물이 분리된 후의 냉각 롤 표면에는 성형용 용제가 부착되어 있어, 통상은 그대로의 상태로 다시 폴리에틸렌 수지 용액과 접촉하게 된다. 그러나, 성형용 용제가 냉각 롤 표면에 많이 부착되어 있으면 그 단열 효과에 의해, 냉각 속도가 완만해져, 돌기가 형성되기 어려워진다. 그러므로, 냉각 롤이 다시 폴리에틸렌 수지 용액과 접촉할 때까지 성형용 용제를 극력 제거해 두는 것이 중요해진다.In the present invention, it is important to remove as much of the molding solvent adhering to the surface of the cooling roll of the portion in contact with the polyethylene resin solution extruded from the die as possible. As shown in Fig. 4, the polyethylene resin solution is cooled by being wound on a rotating cooling roll to form a gel-like molded article, but a molding solvent is attached to the surface of the cooling roll after the gel-like molded article is separated, and is normally returned to its original state. It comes into contact with the polyethylene resin solution. However, if a lot of molding solvent adheres to the surface of the cooling roll, the cooling rate becomes slow due to the heat insulation effect, and projections are difficult to form. Therefore, it is important to remove the molding solvent as much as possible until the cooling roll contacts the polyethylene resin solution again.

성형용 용제 제거 수단, 즉 성형용 용제를 냉각 롤로부터 제거하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 냉각 롤 위에 닥터 블레이드를 겔상 성형물의 폭 방향과 평행해지도록 얹어, 닥터 블레이드를 통과한 직후부터 겔상 성형물이 접할 때까지의 냉각 롤 표면에 성형용 용제를 시인(視認)할 수 없을 정도로 긁어내는 방법이 바람직하게 채용된다. 혹은 압축 공기로 날려버리거나, 흡인하거나, 또는 이들 방법을 조합하는 등의 수단으로 제거할 수도 있다. 그 중에서도 닥터 블레이드를 이용하여 긁어내는 방법은 비교적 용이하게 실시할 수 있으므로 바람직하고, 닥터 블레이드는 1매보다 복수 매를 이용하는 것이 성형용 용제의 제거 효율을 향상시키는 점에서 보다 더 바람직하다.The forming solvent removing means, that is, the method for removing the forming solvent from the cooling roll is not particularly limited, but the doctor blade is placed on the cooling roll so as to be parallel to the width direction of the gel forming article, and the gel forming article is immediately after passing through the doctor blade. A method of scraping the molding solvent to the surface of the cooling roll until contact cannot be visually observed is preferably employed. Alternatively, it may be removed by means of blowing with compressed air, suctioning, or a combination of these methods. Among them, the method of scraping using a doctor blade is preferable because it can be performed relatively easily, and it is more preferable to use a plurality of doctor blades than one from the viewpoint of improving the removal efficiency of the molding solvent.

닥터 블레이드의 재질은 성형용 용제에 내성을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않지만 금속제보다 수지제, 혹은 고무제인 것이 바람직하다. 금속제인 경우, 냉각 롤을 상처 낼 우려가 있다. 수지제 닥터 블레이드로서는 폴리에스테르제, 폴리아세탈제, 폴리에틸렌제 등을 들 수 있다.The material of the doctor blade is not particularly limited as long as it is resistant to the molding solvent, but is preferably made of resin or rubber rather than metal. In the case of metal, there is a fear that the cooling roll is damaged. Examples of the resin doctor blade include polyester, polyacetal, and polyethylene.

냉각 롤의 온도를 20℃ 미만으로 설정해도, 이것만으로는 성형용 용제의 단열 효과에 의해 충분한 냉각 속도가 얻어지지 않을 뿐 아니라, 냉각 롤에 대한 결로에 의해 겔상 성형물에 표면 거침을 야기하는 경우가 있다.Even if the temperature of the cooling roll is set to less than 20°C, this alone not only does not provide a sufficient cooling rate due to the thermal insulation effect of the molding solvent, but also causes surface roughening of the gel-like molded article by condensation on the cooling roll. .

압출 시의 폴리에틸렌 수지 용액의 두께는 1500 ㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1000 ㎛ 이하, 보다 더 바람직하게는 800 ㎛ 이하이다. 압출 시의 폴리에틸렌 수지 용액의 두께가 상기 범위 내이면, 냉각 롤 측의 면의 냉각 속도가 완만해지지 않아 바람직하다.The thickness of the polyethylene resin solution during extrusion is preferably 1500 µm or less, more preferably 1000 µm or less, and even more preferably 800 µm or less. When the thickness of the polyethylene resin solution at the time of extrusion is within the above range, the cooling rate of the surface on the cooling roll side is not slow, which is preferable.

여기서, 맞붙임법에 의해, 적층 겔상 성형물을 얻는 경우에는 A층 혹은 B층이 되는 폴리에틸렌 수지 용액 중, 적어도 한쪽이 상기 냉각 조건에 의해, 겔상 성형물로서 형성되어 있으면 된다. 그리고, 맞붙일 때에는 상기 냉각 조건에 의해 형성된 층의 냉각 롤에 접촉된 면이 표면이 되도록 적층할 필요가 있다. 또한, 공압출법에 의해 적층 겔상 성형물을 얻는 경우에는, 적층되어 다이로부터 압출된 폴리에틸렌 수지 용액이 상기 냉각 조건에 의해 적층 겔상 성형물로서 형성되면 된다.Here, when a laminated gel-like molded article is obtained by the pasting method, at least one of the polyethylene resin solutions serving as the A or B layer may be formed as a gel-like molded article under the above cooling conditions. In addition, when bonding, it is necessary to laminate such that the surface contacting the cooling roll of the layer formed by the above cooling conditions becomes a surface. In addition, when a laminated gel-like molded article is obtained by a co-extrusion method, a polyethylene resin solution laminated and extruded from the die may be formed as a laminated gel-like molded article under the above cooling conditions.

적층 폴리올레핀은 적어도 A층과 B층을 포함하여 이루어지는 다공질 적층체이다. 적층 폴리에틸렌의 층 구성은 셧다운 특성과 강도 및 투과성 등의 물성 균형의 관점에서는 적어도 A층과 B층의 2층이면 되지만, 최종적인 필름의 표리(表裏) 균형의 관점에서는 A층/B층/A층 혹은 B층/A층/B층의 3층 구성으로 하는 것이 보다 바람직하다. 개질 다공층과의 밀착성의 관점에 있어서는 돌기는 A층 및 B층 중 어느 쪽에 형성되어 있어도 되지만, 투과성과 강도와의 균형의 관점에서는 표층을 A층으로 하고 내층을 B층으로 하는 것이 바람직하다. 한편, 셧다운의 관점에서는 표층을 B로 하고 내층을 A로 하는 것이 바람직하다.The laminated polyolefin is a porous laminate comprising at least A and B layers. The layer structure of the laminated polyethylene may be at least two layers of the A layer and the B layer in terms of physical properties such as shutdown characteristics and strength and permeability, but from the viewpoint of the balance between the front and back of the final film, the layer A/B layer/A It is more preferable to have a three-layer structure of a layer or a layer B/A layer/B layer. In terms of adhesion to the modified porous layer, the protrusions may be formed on either the A layer or the B layer, but from the viewpoint of balance between permeability and strength, it is preferable to use the surface layer as the A layer and the inner layer as the B layer. On the other hand, from the viewpoint of shutdown, it is preferable to make the surface layer B and the inner layer A.

B층의 비율은 전체 층의 질량에 대하여, 30질량% 이상 80질량% 이하인 것이 바람직하다. 하한값은 보다 바람직하게는 40질량%이며, 상한값은 보다 바람직하게는 70질량%이다. B층의 비율이 상기 범위 내이면, 저융점 성분에 의한 낮은 셧다운 특성과, 세퍼레이터의 사용 범위에서의 투과성의 안정성 및 돌자 강도의 균형을 양호한 범위로 할 수 있다.The proportion of the B layer is preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the mass of the entire layer. The lower limit is more preferably 40% by mass, and the upper limit is more preferably 70% by mass. When the proportion of the B layer is within the above range, a balance between low shutdown characteristics due to the low melting point component, stability of permeability in the range of use of the separator, and protruding strength can be made into a good range.

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 B층의 두께는 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하가 바람직하다. 상한값은 10 ㎛가 보다 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 7 ㎛, 가장 바람직하게는 6 ㎛이다. 또한, 하한값은 4 ㎛가 보다 바람직하다. B층의 두께는 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막이 2층 이상의 B층을 가지는 경우에는 각 B층의 합계의 두께를 말한다.The thickness of the layer B of the layered polyethylene microporous membrane is preferably 3 µm or more and 15 µm or less. The upper limit is more preferably 10 μm, even more preferably 7 μm, and most preferably 6 μm. Moreover, 4 micrometers is more preferable as a lower limit. The thickness of the B layer refers to the total thickness of each B layer when the laminated polyethylene microporous membrane has two or more B layers.

(d) 적층 겔상 성형물을 MD(기계 방향) 및 TD(폭 방향)으로 연신하여, 적층 연신 성형물을 얻는 공정(d) Process of stretching laminated gel-like molding in MD (machine direction) and TD (width direction) to obtain laminated stretched molding

적층 겔상 성형물을 연신하여, 연신 성형물로 한다. 연신은 겔상 성형물을 가열하고, 통상의 텐터법, 롤법, 혹은 이들 방법의 조합에 의해 MD 및 TD의 두 방향으로 소정의 배율로 수행한다. 연신은 MD 및 TD(기계 방향과 폭 방향)의 동시 연신(동시 2축 연신) 또는 축차 연신 중 어느 하나일 수 있다. 축차 연신은 MD와 TD의 순서는 물문하고, MD 및 TD 중 적어도 한쪽을 다단으로 연신할 수 있다. 또한, 연신 배율은 원재료(原反)의 두께에 따라 상이하지만 면 배율로 9배 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 16~400배이다. MD 및 TD의 동시 연신이면 3×3, 5×5, 또는 7×7 등의 MD 및 TD 동일 배율에서의 연신이 바람직하다. 면 배율이 상기 바람직한 범위이면, 연신이 충분하여 고탄성, 고강도의 미세 다공질 막을 얻을 수 있다. 또한, 연신 온도를 조정함으로써 소망하는 투기 저항도를 얻을 수 있다.The laminated gel-like molding is stretched to obtain a stretched molding. Stretching is performed by heating the gel-like molded product and performing a predetermined magnification in two directions of MD and TD by a conventional tenter method, a roll method, or a combination of these methods. The stretching may be either simultaneous stretching of MD and TD (machine direction and width direction) (simultaneous biaxial stretching) or sequential stretching. In the sequential stretching, at least one of MD and TD can be stretched in multiple stages regardless of the order of MD and TD. In addition, although the stretching magnification differs depending on the thickness of the raw material, 9 times or more is preferable as the surface magnification, and more preferably 16 to 400 times. If simultaneous stretching of MD and TD, stretching at the same magnification of MD and TD, such as 3×3, 5×5, or 7×7, is preferred. If the surface magnification is within the above-mentioned preferred range, stretching is sufficient to obtain a high-elasticity and high-strength microporous membrane. In addition, desired air permeability resistance can be obtained by adjusting the stretching temperature.

연신 온도는 B층에 첨가한 저융점 수지의 융점 이하로 하는 것이 바람직하다. B층에 첨가한 저융점 수지의 융점 이하이면, 저융점 수지의 용융에 의한 구멍의 개열(開裂) 불량이 방지되어, 연신에 의해 분자쇄를 효율적으로 배향시키는 것이 가능해지므로, 양호한 강도를 얻을 수 있다. 또한, 연신 온도의 하한은 A층을 구성하는 폴리에틸렌 수지의 결정 분산 온도 이상인 것이 바람직하다. 연신 온도가 A층을 구성하는 폴리에틸렌 수지의 결정 분산 온도 이상이면, A층에서도 폴리에틸렌 수지의 연화가 충분해지므로, 연화가 불충분하기 때문에 발생할 수 있는 불균일 변형이 억제되어, A층에 첨가한 초고분자량 폴리에틸렌에 의해 형성된 분자 네트워크에 의한 균일한 개공(開孔)이 가능해지므로, 투과성이 양호해지는 것에 더해, 물성의 균일성도 양호해 진다. 또한, 적층체 전체의 연신 장력을 충분히 낮게 하는 것이 가능해지므로, 제막성이 양호해지고, 연신 시에 파막되기 어려워 고배율에서의 연신이 가능해진다. 결정 분산 온도 Tcd는 ASTM D 4065에 따라 측정한 동적 점탄성의 온도 특성으로부터 구한다. 또는 NMR로부터 구하는 경우도 있다.It is preferable that the stretching temperature is equal to or less than the melting point of the low melting point resin added to the B layer. When the melting point of the low-melting-point resin added to the layer B is lower than or equal to the melting point of the low-melting-point resin, defects in cleavage of the pores are prevented, and it is possible to efficiently orient the molecular chain by stretching, so that good strength can be obtained. have. Moreover, it is preferable that the lower limit of extending|stretching temperature is more than the crystal dispersion temperature of the polyethylene resin which comprises A layer. When the stretching temperature is equal to or higher than the crystal dispersion temperature of the polyethylene resin constituting the layer A, since the softening of the polyethylene resin is sufficient even in the layer A, uneven deformation that may occur due to insufficient softening is suppressed, and ultrahigh molecular weight added to the layer A Since uniform pores can be made by the molecular network formed of polyethylene, the permeability is improved, and the uniformity of physical properties is also improved. In addition, since it is possible to sufficiently reduce the stretching tension of the entire laminate, film forming properties are improved, and it is difficult to be ruptured during stretching, so that stretching at a high magnification becomes possible. The crystal dispersion temperature Tcd is obtained from the temperature characteristics of dynamic viscoelasticity measured according to ASTM D 4065. Alternatively, it may be obtained from NMR.

(e) 적층 연신 성형물로부터 성형용 용제를 추출 제거하고, 건조하여, 적층 다공질 성형물을 얻는 공정(e) Process of extracting and removing the molding solvent from the laminated stretched molding and drying it to obtain a laminated porous molded article

연신된 연신 성형물을 세정 용제로 처리하여 잔류하는 성형용 용제를 제거하여, 미세 다공질 막을 얻는다. 세정 용제로서는 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 탄화수소, 염화메틸렌, 사염화탄소 등의 염소화 탄화수소, 삼불화에탄 등의 불화 탄화수소, 디에틸 에테르, 디옥산 등의 에테르류 등의 이휘발성(易揮發性)의 것을 이용할 수 있다. 이들 세정 용제는 폴리에틸렌의 용해에 이용한 성형용 용제에 따라 적절히 선택하고, 단독 혹은 혼합하여 이용한다. 세정 방법은 세정 용제에 침지하여 추출하는 방법, 세정 용제를 씻어내는 방법, 세정 용제를 연신 성형물의 반대 측으로부터 흡인하는 방법, 또는 이들의 조합에 의한 방법 등에 의해 수행할 수 있다. 상술한 것과 같은 세정은 연신 성형물인 연신 성형물 중의 잔류 용제가 1질량% 미만이 될 때까지 수행한다. 그 후, 세정 용제를 건조하는데, 세정 용제의 건조방법은 가열 건조, 풍건(風乾) 등의 방법으로 수행할 수 있다.The stretched molded article is treated with a cleaning solvent to remove the remaining molding solvent to obtain a microporous membrane. Examples of the cleaning solvent include those of hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane, chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride and carbon tetrachloride, and fluorinated hydrocarbons such as ethane trifluoride, and ethers such as diethyl ether and dioxane. Can be used. These cleaning solvents are appropriately selected depending on the molding solvent used for dissolving polyethylene, and used alone or in combination. The washing method can be carried out by a method of extracting by immersing in a washing solvent, a method of washing the washing solvent, a method of sucking the washing solvent from the opposite side of the stretched molding, or a combination thereof. The cleaning as described above is performed until the residual solvent in the stretched molding which is the stretched molding becomes less than 1% by mass. Thereafter, the cleaning solvent is dried, and the drying method of the cleaning solvent may be performed by a method such as heat drying and air drying.

(f) 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 얻는 공정(f) Process of heat-treating a laminated porous molded product to obtain a laminated polyethylene microporous membrane.

건조하여 얻어진 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 얻는다. 열처리 온도는 90~150℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 상기 바람직한 범위이면, 얻어진 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 열수축률을 저감하여, 투기 저항도를 확보할 수 있다. 열처리 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상은 1초 이상 10분 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3초 내지 2분 이하에서 수행된다. 열처리는 텐터 방식, 롤 방식, 압연 방식, 프리(free) 방식 모두를 채용할 수 있다.The laminated porous molded product obtained by drying is heat-treated to obtain a laminated polyethylene microporous membrane. The heat treatment temperature is preferably carried out at 90 ~ 150 ℃. If the heat treatment temperature is within the above-mentioned preferred range, the heat shrinkage rate of the obtained multilayer polyethylene microporous membrane can be reduced to ensure air permeation resistance. The heat treatment time is not particularly limited, but is usually 1 second or more and 10 minutes or less, and more preferably 3 seconds to 2 minutes or less. The heat treatment may adopt a tenter method, a roll method, a rolling method, or a free method.

열처리 공정에서는 MD(기계 방향), TD(폭 방향)의 양방향에 대해 파지(把持)하여, MD, TD 중 적어도 한 방향으로 수축시키는 것이 바람직하다. MD, TD 중 적어도 한 방향으로 수축시키는 수축률은 0.01~50%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3~20%이다. 수축률이 상기 바람직한 범위이면, 105℃, 8hr에서의 열수축률이 개선되어, 투기 저항도가 유지된다. 또한, 돌자 강도를 향상시키기 위해 열처리 전에 추가로 TD, 또는 MD, 혹은 양방향으로 5%~20% 정도의 재연신을 실시할 수 있다.In the heat treatment process, it is preferable to grip in both directions of MD (machine direction) and TD (width direction) and contract in at least one of MD and TD. The contraction rate of shrinking in MD and TD in at least one direction is preferably 0.01 to 50%, and more preferably 3 to 20%. If the shrinkage ratio is within the above-mentioned preferred range, the thermal shrinkage at 105°C and 8 hr is improved, and the air permeation resistance is maintained. In addition, in order to improve the protruding strength, re-stretching of about 5% to 20% may be additionally performed in TD, MD, or both directions before heat treatment.

필요에 따라, 미세 다공질 막에 친수화 처리를 실시할 수 있다. 친수화 처리를 수행함으로써, 예를 들어 내열성 수지층을 코팅할 때에, 미세 다공질 막 표면과 개질 다공층과의 접착성 및 도공막(塗工膜)의 균일성을 보다 개선할 수 있다. 친수화 처리는 모노머 그라프트, 계면 활성제 처리, 코로나 방전 등에 의해 수행할 수 있다. 모노머 그라프트는 가교 처리 후에 수행하는 것이 바람직하다. 코로나 방전 처리는 공기 혹은 질소 혹은 탄산 가스와 질소의 혼합 분위기 중에서 수행할 수 있다.If necessary, hydrophilization treatment can be performed on the microporous membrane. By performing the hydrophilization treatment, for example, when coating the heat-resistant resin layer, the adhesion between the microporous membrane surface and the modified porous layer and uniformity of the coating membrane can be further improved. The hydrophilization treatment can be performed by monomer graft, surfactant treatment, corona discharge, or the like. It is preferable that the monomer graft is performed after the crosslinking treatment. Corona discharge treatment can be carried out in air or nitrogen or a mixed atmosphere of carbon dioxide and nitrogen.

다음으로, 본 발명에 이용하는 개질 다공층에 대해 설명한다.Next, the modified porous layer used in the present invention will be described.

개질 다공층은 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 측에 적층하는 것이 바람직한 형태이다. 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 양면에 개질 다공층을 설치하는 경우는, 슬릿 공정이나 반송 공정 등의 후공정에 있어서, 롤이나 바 등의 접촉에 의해 평행한 응력이 보다 강하게 걸리는 측의 개질 다공층을 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 측에 적층하는 것이, 본 발명에 의한 효과가 발휘되기 때문에 바람직하다.It is a preferred form that the modified porous layer is laminated on the side of the surface having the projection of the laminated polyethylene microporous membrane. When a modified porous layer is provided on both sides of a laminated polyethylene microporous membrane, in a post process such as a slit process or a conveying process, the modified porous layer on the side where parallel stress is more strongly caused by contact with a roll or bar, etc. is laminated. It is preferable to laminate the polyethylene microporous membrane on the side having projections because the effect of the present invention is exhibited.

본 발명에서 말하는 개질 다공층이란, 내열성, 전극 재료와의 밀착성, 전해액 침투성 등의 기능을 적어도 하나 부여, 또는 향상시키는 것이다. 개질 다공층에는 무기 입자와 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더를 포함한다. 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더를 이용함으로써 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 표면에 존재하는 돌기와 당해 바인더의 항장력 상승 효과로 상기 0° 박리 강도가 매우 우수한 전지용 세퍼레이터를 얻을 수 있다. 또한, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막 단독의 경우와 비교하여, 개질 다공층을 적층해도 전지용 세퍼레이터는 큰 폭으로 투기 저항도가 상승되지 않는다. 이것은 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 세공 내에 많은 바인더를 침투시키지 않더라도 충분한 0° 박리 강도가 얻어지기 때문이다.The modified porous layer referred to in the present invention imparts or improves at least one function such as heat resistance, adhesion to electrode materials, and electrolyte permeability. The modified porous layer contains inorganic particles and a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more. By using a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, it is possible to obtain a battery separator having excellent 0° peel strength due to protrusions present on the surface of the laminated polyethylene microporous membrane and the anti-tensile effect of the binder. In addition, compared with the case of the laminated polyethylene microporous membrane alone, even if the modified porous layer is laminated, the battery separator does not significantly increase the air permeation resistance. This is because sufficient 0° peel strength is obtained even if many binders do not penetrate into the pores of the laminated polyethylene microporous membrane.

바인더의 인장 강도는 5 N/mm2 이상이며, 하한값은 10 N/mm2가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 N/mm2, 보다 더 바람직하게는 30 N/mm2이다. 상한은 특별히 정하지 않지만 100 N/mm2 정도면 충분하다. 바인더의 인장 강도는 후술하는 방법으로 측정한 값을 말한다.The tensile strength of the binder is 5 N/mm 2 or more, and the lower limit is preferably 10 N/mm 2 , more preferably 20 N/mm 2 , even more preferably 30 N/mm 2 . The upper limit is not specified, but 100 N/mm 2 Enough is enough. The tensile strength of the binder refers to a value measured by a method described later.

본 발명에 이용하는 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더로서는 인장 강도가 5 N/mm2 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리비닐 알코올, 셀룰로오스 에테르계 수지, 아크릴계 수지 등을 들 수 있다. 셀룰로오스 에테르계 수지로서는 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC), 하이드록시에틸 셀룰로오스(HEC), 카르복시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 시아노에틸 셀룰로오스, 옥시에틸 셀룰로오스 등을 들 수 있다. 아크릴계 수지로서는 가교형 아크릴 수지가 바람직하다. 또한, 시판되고 있는 수용액 또는 수분산액을 이용할 수도 있다. 시판되고 있는 것으로서는, 예를 들어 닛신카세이 가부시키사이샤 제품 "POVACOAT"(등록상표), 도아고세이 가부시키사이샤 제품 "쥬리머(JURYMER)"(등록상표) AT-510, ET-410, FC-60, SEK-301, 다이세이파인케미칼가부시키사이샤 제품 UW-223SX, UW-550CS, DIC 가부시키사이샤 제품 WE-301, EC-906EF, CG-8490 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 전극 접착성을 갖고, 비수 전해액과도 친화성이 높고, 게다가 내열성이 적절하고, 비교적 큰 인장 강도를 갖는 폴리비닐 알코올, 아크릴계 수지가 바람직하다.The binder used in the present invention has a tensile strength of 5 N/mm 2 or higher, and the tensile strength is 5 N/mm 2 or higher, but is not particularly limited. Examples thereof include polyvinyl alcohol, cellulose ether-based resins, and acrylic resins. Examples of the cellulose ether-based resin include carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), carboxyethyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, cyanoethyl cellulose, and oxyethyl cellulose. As the acrylic resin, a crosslinked acrylic resin is preferable. Further, commercially available aqueous solutions or aqueous dispersions can also be used. As commercially available products, for example, "POVACOAT" (registered trademark) manufactured by Nisshin Kasei Corporation, "JURYMER" (registered trademark) manufactured by Toagosei Corporation, AT-510, ET-410, And FC-60, SEK-301, and UW-223SX, UW-550CS manufactured by Daisei Fine Chemical Co., Ltd., and WE-301, EC-906EF, and CG-8490 manufactured by DIC Corporation. Among them, polyvinyl alcohol and acrylic resins having electrode adhesiveness, high affinity with a non-aqueous electrolyte, and adequate heat resistance, and relatively high tensile strength are preferred.

개질 다공층을 적층하는 것에 의한 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 컬(curl)을 저감시키기 위해, 개질 다공층을 형성하기 위한 도포액에 무기 입자를 포함하는 것이 중요하다. 본 명세서에서의 도포액이란 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더, 무기 입자 및 상기 바인더를 용해 또는 분산할 수 있는 용매를 포함하는 것으로, 개질 다공층을 형성하기 위해 이용한다. 바인더란, 적어도 무기 입자끼리를 결합시키는 역할 및 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과 개질 다공층을 결합시키는 역할을 갖는 것이다. 용매란, 예를 들어 물, 알코올류, 아세톤 또는 N-메틸-2-피롤리돈 등을 들 수 있다. 도포액에 무기 입자를 첨가함으로써, 전지의 내부에서의 전극의 수지상 결정의 성장에 기인하는 내부 단락의 방지 효과(덴드라이트 방지 효과), 열수축률을 저감, 미끄러짐성 부여 등의 효과도 얻을 수 있다. 입자 첨가량의 상한값은 98질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 95질량%이다. 하한값은 80질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 85질량%이다. 입자 첨가량이 상기 바람직한 범위이면 컬 저감 효과가 충분하고, 개질 다공층의 총 부피에 대한 기능성 수지의 비율이 최적인 동시에, 개질 다공층이 충분한 0°의 박리 강도가 얻어진다.In order to reduce the curl of the laminated polyethylene microporous membrane by laminating the modified porous layer, it is important to include inorganic particles in the coating liquid for forming the modified porous layer. The coating liquid in the present specification includes a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, inorganic particles, and a solvent capable of dissolving or dispersing the binder, and is used to form a modified porous layer. The binder has a role of at least bonding inorganic particles and a role of bonding a laminated polyethylene microporous membrane and a modified porous layer. Examples of the solvent include water, alcohols, acetone or N-methyl-2-pyrrolidone. By adding inorganic particles to the coating liquid, it is also possible to obtain an effect of preventing an internal short circuit (dendrite preventing effect) due to growth of dendritic crystals of the electrode inside the battery (dendrite preventing effect), reducing heat shrinkage, and providing slipperiness. . The upper limit of the amount of particles added is preferably 98% by mass, more preferably 95% by mass. The lower limit is preferably 80% by mass, more preferably 85% by mass. If the particle addition amount is within the above-mentioned preferred range, the curl reduction effect is sufficient, and the ratio of the functional resin to the total volume of the modified porous layer is optimal, and at the same time, the peel strength of 0° sufficient with the modified porous layer is obtained.

무기 입자의 평균 입자 직경은 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 평균 세공 직경의 1.5배 이상 50배 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0배 이상 20배 이하이다. 입자의 평균 입자 직경이 상기 바람직한 범위이면, 내열성 수지와 입자가 혼재된 상태로 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 세공을 막아, 결과적으로 투기 저항도를 유지하고, 게다가 전지 조립 공정에서 당해 입자가 탈락하여, 전지의 중대한 결함을 초래하는 것을 방지한다.The average particle diameter of the inorganic particles is preferably 1.5 times or more and 50 times or less, and more preferably 2.0 times or more and 20 times or less, than the average pore diameter of the laminated polyethylene microporous membrane. If the average particle diameter of the particles is within the above-mentioned preferred range, the pores of the laminated polyethylene microporous membrane are blocked in a state where the heat-resistant resin and the particles are mixed, and as a result, the air permeation resistance is maintained. To prevent causing serious defects.

무기 입자로서는 탄산칼슘, 인산칼슘, 비결정성 실리카, 결정성 유리 필러, 카올린, 탈크, 이산화티탄, 알루미나, 실리카-알루미나 복합 산화물 입자, 황산바륨, 불화칼슘, 불화리튬, 제올라이트, 황화몰리브덴, 마이카, 베마이트 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라, 내열성 가교 고분자 입자를 첨가할 수 있다. 내열성 가교 고분자 입자로서는 가교 폴리스티렌 입자, 가교 아크릴계 수지 입자, 가교 메타크릴산 메틸계 입자 등을 들 수 있다. 무기 입자의 형상은 진구(眞球) 형상, 대략 구 형상, 판상, 침상(針狀), 다면체 형상을 들 수 있으나 특별히 한정되지 않는다.Examples of the inorganic particles include calcium carbonate, calcium phosphate, amorphous silica, crystalline glass filler, kaolin, talc, titanium dioxide, alumina, silica-alumina composite oxide particles, barium sulfate, calcium fluoride, lithium fluoride, zeolite, molybdenum sulfide, mica, Boehmite and the like. Further, heat-resistant crosslinked polymer particles can be added as necessary. Examples of the heat-resistant crosslinked polymer particles include crosslinked polystyrene particles, crosslinked acrylic resin particles, and crosslinked methyl methacrylate particles. The shape of the inorganic particles may include a spherical shape, a substantially spherical shape, a plate shape, a needle shape, and a polyhedron shape, but is not particularly limited.

도포액의 고형분 농도는 균일하게 도포할 수 있으면 특별히 제한되지 않지만, 50질량% 이상 98질량% 이하가 바람직하고, 80질량% 이상 95질량% 이하가 보다 바람직하다. 도포액의 고형분 농도가 상기 바람직한 범위이면, 개질 다공층이 약해지는 것을 방지하고, 개질 다공층의 충분한 0°의 박리 강도가 얻어진다.The concentration of the solid content of the coating liquid is not particularly limited as long as it can be applied uniformly, but is preferably 50% by mass or more and 98% by mass or less, and more preferably 80% by mass or more and 95% by mass or less. When the solid content concentration of the coating liquid is in the above-mentioned preferred range, the modified porous layer is prevented from weakening, and a sufficient peeling strength of 0° of the modified porous layer is obtained.

개질 다공층의 막 두께는 1~5 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1~4 ㎛, 보다 더 바람직하게는 1~3 ㎛이다. 개질 다공층의 막 두께가 상기 바람직한 범위이면, 개질 다공층을 적층하여 얻어진 전지용 세퍼레이터는 융점 이상에서 용융·수축할 때의 파막 강도와 절연성을 확보할 수 있고, 또한 충분한 구멍 폐색 기능이 얻어져 이상 반응을 방지할 수 있다. 또한, 감기 부피를 억제할 수 있어 전지의 고용량화에는 적합하다. 게다가 컬을 억제함으로써 전지 조립 공정에서의 생산성 향상으로 이어진다.The thickness of the modified porous layer is preferably 1 to 5 μm, more preferably 1 to 4 μm, even more preferably 1 to 3 μm. If the film thickness of the modified porous layer is within the above-mentioned preferred range, the separator for batteries obtained by laminating the modified porous layer can secure the breaking strength and insulation properties when melting and shrinking at a melting point or higher, and a sufficient hole occlusion function is obtained, which is ideal. The reaction can be prevented. In addition, it is possible to suppress the cold volume, which is suitable for high capacity of the battery. Moreover, suppressing curls leads to productivity improvement in the battery assembly process.

개질 다공층의 공공률은 30~90%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 40~70%이다. 소망하는 공공률로 하기 위해서는 무기 입자의 농도, 바인더 농도 등을 적절히 조정함으로써 얻어진다. 개질 다공층의 공공률이 상기 바람직한 범위이면, 개질 다공층을 적층하여 얻어진 전지용 세퍼레이터는 막의 전기 저항이 낮아, 대전류가 흐르기 쉽고, 또한 막 강도가 유지된다.The porosity of the modified porous layer is preferably 30 to 90%, more preferably 40 to 70%. In order to achieve the desired porosity, it is obtained by appropriately adjusting the concentration of the inorganic particles, the concentration of the binder, and the like. When the porosity of the modified porous layer is within the above-mentioned preferred range, the battery separator obtained by laminating the modified porous layer has a low electrical resistance of the film, so that a large current is easy to flow, and the film strength is maintained.

개질 다공층을 적층하여 얻어진 전지용 세퍼레이터의 전체 막 두께의 상한값은 25 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ㎛이다. 하한값은 6 ㎛ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7 ㎛ 이상이다. 전지용 세퍼레이터의 전체 막 두께가 상기 바람직한 범위이면, 개질 다공층을 적층하여 얻어진 전지용 세퍼레이터는 충분한 기계 강도와 절연성을 확보할 수 있다. 또한, 용기 내에 충전할 수 있는 전극 면적이 감소함으로써 용량의 저하를 회피할 수 있다.The upper limit of the total film thickness of the battery separator obtained by laminating the modified porous layer is preferably 25 µm, more preferably 20 µm. The lower limit is preferably 6 µm or more, and more preferably 7 µm or more. If the overall film thickness of the battery separator is within the above-mentioned preferred range, the battery separator obtained by laminating the modified porous layer can ensure sufficient mechanical strength and insulation. Further, a decrease in capacity can be avoided by reducing the area of the electrode that can be filled in the container.

전지용 세퍼레이터의 투기 저항도는 가장 중요한 특성 중 하나로, 바람직하게는 50~600 sec/100 ccAir, 보다 바람직하게는 100~500 sec/100 ccAir, 보다 더 바람직하게는 100~400 sec/100 ccAir이다. 소망하는 투기 저항도로 하기 위해서는 개질 다공층의 공공률을 조정하고, 바인더의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막으로의 침투 정도를 조정함으로써 얻어진다. 전지용 세퍼레이터의 투기 저항도가 상기 바람직한 범위이면, 충분한 절연성이 얻어지고, 이물 막힘, 단락 및 파막을 방지한다. 또한, 막 저항을 억제함으로써 실제 사용 가능한 범위의 충방전 특성, 수명 특성이 얻어진다.The air permeation resistance of the battery separator is one of the most important characteristics, preferably 50 to 600 sec/100 ccAir, more preferably 100 to 500 sec/100 ccAir, even more preferably 100 to 400 sec/100 ccAir. In order to achieve the desired air permeability, it is obtained by adjusting the porosity of the modified porous layer and adjusting the degree of penetration of the binder into the laminated polyethylene microporous membrane. When the air permeation resistance of the battery separator is within the above-mentioned preferred range, sufficient insulating properties are obtained, and foreign matter clogging, short circuiting, and rupture are prevented. In addition, by suppressing the film resistance, charge/discharge characteristics and life characteristics in a practically usable range are obtained.

다음으로, 본 발명에서의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는 방법은 아래의 (g) 공정을 포함하는 것이다.Next, a method of laminating the modified porous layer on the laminated polyethylene microporous membrane in the present invention will be described. The method of laminating the modified porous layer on the laminated polyethylene microporous membrane of the present invention includes the following (g) process.

(g) 상기 냉각 롤이 접하고 있던 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 표면에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더, 무기 입자 및 바인더를 용해 또는 분산할 수 있는 용매를 포함하는 도포액을 이용하여 적층막을 형성하고, 건조하는 공정(g) On the surface of the laminated polyethylene microporous membrane that the cooling roll was in contact with, the laminated film was coated with a coating solution containing a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, an inorganic particle, and a solvent capable of dissolving or dispersing the binder. Process of forming and drying

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는 방법은 공지된 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로는 상기 도포액을 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 소정의 막 두께가 되도록 후술하는 방법으로 코팅하고, 건조 온도 40~80℃, 건조 시간 5초 내지 60초의 조건하에서 건조시키는 방법으로 얻을 수 있다. 또한, 바인더가 용해 가능한 동시에 물과 혼화(混和)하는 용매로 용해한 도포액을 소정의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 후술하는 도포법을 이용하여 적층하고, 특정 습도 환경하에 두고, 바인더와 물을 혼화하는 용매를 상 분리시키고, 추가로 수욕(응고욕)에 투입하여 바인더를 응고시키는 방법도 이용할 수 있다.As a method of laminating the modified porous layer on the laminated polyethylene microporous membrane, a known method can be used. Specifically, the coating solution may be obtained by coating the laminated polyethylene microporous membrane by a method described later to have a predetermined film thickness, and drying under conditions of a drying temperature of 40 to 80°C and a drying time of 5 seconds to 60 seconds. In addition, the binder is soluble, and at the same time, a coating solution dissolved in a solvent that is miscible with water is laminated to a predetermined laminated polyethylene microporous membrane using a coating method described below, placed under a specific humidity environment, and mixed with the binder and water. A method of separating the solvent and further solidifying the binder by introducing it into a water bath (coagulation bath) can also be used.

도포액을 도포하는 방법으로서는, 예를 들어 리버스 롤·코팅법, 그라비아·코팅법, 키스·코팅법, 롤 브러시법, 스프레이 코팅법, 에어 나이프 코팅법, 메이어 바 코팅법, 파이프 닥터법, 블레이드 코팅법 및 다이 코팅법 등을 들 수 있고, 이들 방법은 단독 또는 조합하여 수행할 수 있다.As a method of applying the coating liquid, for example, reverse roll coating method, gravure coating method, kiss coating method, roll brush method, spray coating method, air knife coating method, Mayer bar coating method, pipe doctor method, blade And a coating method and a die coating method, and these methods can be performed alone or in combination.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는 건조 상태로 보존하는 것이 바람직하지만, 절건(絶乾) 상태에서의 보존이 곤란한 경우는 사용 직전에 100℃ 이하의 감압 건조 처리를 수행하는 것이 바람직하다.It is preferable to store the separator for a battery of the present invention in a dry state, but when it is difficult to store in a dry state, it is preferable to carry out a vacuum drying treatment at 100°C or less immediately before use.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는 니켈-수소 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-아연 전지, 은-아연 전지, 리튬 이차 전지, 리튬 폴리머 이차 전지 등의 이차 전지, 및 플라스틱 필름 콘덴서, 세라믹 콘덴서, 전기 이중층 콘덴서 등의 세퍼레이터로서 이용할 수 있지만, 특히 리튬 이온 이차 전지의 세퍼레이터로서 이용하는 것이 바람직하다. 아래에 리튬 이온 이차 전지를 예로 들어 설명한다.The battery separator of the present invention includes a secondary battery such as a nickel-hydrogen battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-zinc battery, a silver-zinc battery, a lithium secondary battery, a lithium polymer secondary battery, and a plastic film capacitor, ceramic capacitor, and electric double layer capacitor. Although it can be used as a separator, etc., it is particularly preferable to use it as a separator of a lithium ion secondary battery. The lithium ion secondary battery will be described below as an example.

리튬 이온 이차 전지는 양극과 음극이 세퍼레이터를 사이에 두고 적층되어 있고, 세퍼레이터는 전해액(전해질)을 함유하고 있다. 전극의 구조는 특별히 한정되지 않고, 공지된 구조일 수 있다. 예를 들어, 원반상(圓盤狀)의 양극 및 음극이 마주보도록 배설(配設)된 전극 구조(코인형), 평판상의 양극 및 음극이 번갈아 적층된 전극 구조(적층형), 대상(帶狀)의 양극 및 음극이 겹쳐져 권회(卷回)된 전극 구조(권회형) 등의 구조로 할 수 있다.In the lithium ion secondary battery, the positive electrode and the negative electrode are stacked with the separator interposed therebetween, and the separator contains an electrolyte (electrolyte). The structure of the electrode is not particularly limited, and may be a known structure. For example, the electrode structure (coin type) in which the anode and the cathode of the disk shape face each other (coin type), the electrode structure (lamination type) in which the anode and the cathode on the flat plate are alternately stacked (stacked type), the object (帶狀) ), and may have a structure such as an electrode structure (winding type) in which the anode and the cathode are wound.

양극은 통상 집전체와 그 표면에 형성된 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 양극 활물질을 포함하는 양극 활물질층을 갖는다. 양극 활물질로서는 전이 금속 산합물, 리튬과 전이 금속의 복합 산화물(리튬 복합 산화물), 전이 금속 황화물 등의 무기 화합물 등을 들 수 있다. 전이 금속으로서는 V, Mn, Fe, Co, Ni 등을 들 수 있다. 양극 활물질 중에서 리튬 복합 산화물의 바람직한 예로서는 니켈산리튬, 코발트산리튬, 망간산리튬, α-NaFeO2형 구조를 모체로 하는 층상 리튬 복합 산화물 등을 들 수 있다.The positive electrode usually has a positive electrode active material layer including a current collector and a positive electrode active material capable of storing and releasing lithium ions formed on the surface. Examples of the positive electrode active material include transition metal oxides, complex oxides of lithium and transition metals (lithium complex oxides), and inorganic compounds such as transition metal sulfides. V, Mn, Fe, Co, Ni, etc. are mentioned as a transition metal. Preferred examples of the lithium composite oxide among the positive electrode active materials include lithium nickel oxide, lithium cobalt oxide, lithium manganate, and layered lithium composite oxides based on α-NaFeO 2 type structures.

음극은 집전체와 그 표면에 형성된 음극 활물질을 포함하는 음극 활물질층을 갖는다. 음극 활물질로서는 천연 흑연, 인조 흑연, 코크스류, 카본 블랙 등의 탄소질 재료를 들 수 있다. 전해액은 리튬염을 유기 용매에 용해함으로써 얻어진다. 리튬염으로서는 LiClO4, LiPF6, LiAsF6, LiSbF6, LiBF4, LiCF3SO3, LiN(CF3SO2)2, LiC(CF3SO2)3, Li2B10Cl10, LiN(C2F5SO2)2, LiPF4(CF3)2, LiPF3(C2F5)3, 저급 지방족 카복실산 리튬염, LiAlCl4 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 이용할 수도 있다. 유기 용매로서는 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트, 에틸 메틸 카보네이트, γ-부티로락톤 등의 고비등점 및 고유전률의 유기 용매나, 테트라하이드로푸란, 2-메틸테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄, 디옥솔란, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 등의 저비등점 및 저점도의 유기 용매를 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 이용할 수도 있다. 특히 고유전률의 유기 용매는 점도가 높고, 저점도의 유기 용매는 유전율이 낮으므로, 양자를 혼합하여 이용하는 것이 바람직하다.The negative electrode has a negative electrode active material layer including a current collector and a negative electrode active material formed on its surface. Examples of the negative electrode active material include carbonaceous materials such as natural graphite, artificial graphite, coke, and carbon black. The electrolytic solution is obtained by dissolving a lithium salt in an organic solvent. Lithium salts include LiClO 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , Li 2 B 10 Cl 10 , LiN( And C 2 F 5 SO 2 ) 2 , LiPF 4 (CF 3 ) 2 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 , lower aliphatic carboxylic acid lithium salts, and LiAlCl 4 . These may be used alone or in combination of two or more. Examples of the organic solvent include high boiling point and high dielectric constant organic solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and γ-butyrolactone; tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethoxyethane, dioxolane, and dimethyl carbonate , Low boiling point and low viscosity organic solvents such as diethyl carbonate. These may be used alone or in combination of two or more. In particular, since the organic solvent having a high dielectric constant has a high viscosity and the organic solvent having a low viscosity has a low dielectric constant, it is preferable to mix and use both.

전지를 조립할 때에, 본 발명의 세퍼레이터에 전해액을 함침시켜, 세퍼레이터에 이온 투과성을 부여할 수 있다. 통상, 함침 처리는 미세 다공질 막을 상온에서 전해액에 침지하여 수행한다. 예를 들어, 원통형 전지를 조립하는 경우, 우선 양극 시트, 세퍼레이터, 및 음극 시트를 이 순서로 적층하고, 이 적층체를 일단에서 권취하여 권회형 전극 소자로 한다. 그 다음, 이 전극 소자를 전지 캔에 삽입하고, 상기 전해액을 함침시켜, 추가로 안전 밸브을 구비한 양극 단자를 겸하는 전지 뚜껑을, 개스킷을 통해 코킹(caulking)함으로써 전지를 얻을 수 있다.When assembling the battery, the separator of the present invention can be impregnated with an electrolyte to impart ion permeability to the separator. Usually, the impregnation treatment is performed by immersing the microporous membrane in the electrolyte at room temperature. For example, when assembling a cylindrical battery, first, a positive electrode sheet, a separator, and a negative electrode sheet are stacked in this order, and the stacked body is wound at one end to form a wound electrode element. Then, the electrode element is inserted into the battery can, and the electrolyte is impregnated, and the battery cap can also be obtained by caulking the battery cover serving as the positive electrode terminal provided with the safety valve through a gasket.

실시예Example

이하, 실시예를 나타내어 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 어떤 제한을 받는 것이 아니다. 그리고, 실시예 중의 측정값은 아래의 방법으로 측정한 값이다.Hereinafter, examples will be described in detail, but the present invention is not limited by these examples. In addition, the measured value in an Example is a value measured by the following method.

1. 바인더의 인장 강도(N/mm2)1. Tensile strength of binder (N/mm 2 )

실시예 및 비교예에서 이용한 바인더가 용해 가능한 용매에 충분히 용해 또는 수분산시키고, JIS K 7113에 규정된 2호형 시험편 제작용 덤벨형에 건조 후의 막 두께가 약100 ㎛가 되도록 넣어서 25℃에서 자연 건조시키고, 추가로 25℃에서 8시간 진공 건조(진공도 3 mmHg)를 수행하여 용매를 충분히 제거하여 얻어진 시료 시트를 인장 강도 측정에 제공했다.The binders used in Examples and Comparative Examples were sufficiently dissolved or dispersed in a soluble solvent, and put into a dumbbell type for producing test piece No. 2 specified in JIS K 7113 so that the film thickness after drying was about 100 µm and dried naturally at 25°C. The sample sheet obtained by further removing the solvent by performing vacuum drying (vacuum degree 3 mmHg) at 25° C. for 8 hours was further used for tensile strength measurement.

인장 시험기(가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제품 Autograph AGS-J 로드 셀 용량 1 kN)를 이용하여 이하의 조건으로 측정했다. 샘플 필름, 측정 조건은 아래와 같고, 3회 측정을 수행하여, 그 평균값을 바인더의 인장 강도로 했다.It measured under the following conditions using the tensile tester (Autograph AGS-J load cell capacity 1 kN manufactured by Shimadzu Corporation). The sample film and the measurement conditions are as follows, three measurements were performed, and the average value was taken as the tensile strength of the binder.

척(chuck) 사이 거리: 40 mmDistance between chucks: 40 mm

시험 속도: 20 mm/minTest speed: 20 mm/min

측정 환경: 기온 20℃, 상대 습도 60%Measurement environment: air temperature 20℃, relative humidity 60%

2. 돌기의 수2. Number of projections

돌기의 수와 크기는 면진대(免震臺) 위에 설치한 콘포칼(공초점) 현미경(레이저테크가부시키가이샤 제품 HD100)을 이용하여, 광원을 안정화시킨 후에 측정했다.The number and size of the projections were measured after stabilizing the light source using a confocal (confocal) microscope (HD100 manufactured by Laser Tech Co., Ltd.) installed on an isolator.

(순서)(order)

(1) 실시예 및 비교예에서 얻어진 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 제막 시에 냉각 롤에 접하고 있던 면에 1 cm×1 cm의 정사각형의 틀을 극세 유성 펜으로 그렸다.(1) The laminated polyethylene microporous membrane obtained in Examples and Comparative Examples was drawn with an ultrafine oil-based pen with a 1 cm×1 cm square frame on the surface that was in contact with the cooling roll at the time of film formation.

(2) 상기 정사각형의 틀을 그린 면을 위로 해서 샘플 스테이지에 얹고, 콘포칼 현미경 부속의 정전기 밀착 장치를 이용하여 샘플 스테이지에 밀착 고정시켰다.(2) The square molded surface was placed on the sample stage with the drawn side up, and was fixed to the sample stage using an electrostatic adhesion device provided with a confocal microscope.

(3) 배율 5배의 대물 렌즈를 이용하여, 도 3과 같은 폴리에틸렌의 구정에 유래하는 링상 자국을 모니터에 2차원 화상(본 장치에서는 REAL화면이라고 칭한다)으로서 표시시켜, 링상 자국의 가장 색이 진한 부분이 모니터 화면의 거의 중앙에 위치하도록 샘플 스테이지 위치를 조정했다. 링상 자국이 2개 늘어서 있는 경우는 그 접점에 맞추었다. 돌기 높이 측정의 대상은 상기 폴리에틸렌의 구정에 유래하는 링상 자국의 긴 직경이 0.2 mm 이상인 것으로 했다. 링상 자국의 긴 직경은 상기 2차원 화상에서 긴 직경 방향으로 링의 양단에 커서(cursor)를 맞추어, 그 길이를 판독했다.(3) Using an objective lens with a magnification of 5x, the ring-shaped marks resulting from the Lunar New Year shown in Fig. 3 are displayed on a monitor as a two-dimensional image (referred to as a REAL screen in this device), and the color of the ring-shaped marks is the most. The sample stage position was adjusted so that the dark area was almost centered on the monitor screen. When two ring marks were lined up, they were matched to the contact point. The object of the projection height measurement was that the long diameter of the ring-shaped mark originating from the above-mentioned polyethylene was determined to be 0.2 mm or more. The long diameter of the ring-shaped mark was read by aligning the cursors at both ends of the ring in the long diameter direction in the two-dimensional image.

(4) 대물 렌즈를 20배 렌즈로 바꾸고, 모니터 화면의 중앙부에 포커스를 맞춰(본 장치에서는 모니터 화면의 중앙부가 가장 밝게 표시되도록 한다), 이 높이 위치를 기준 높이로 했다(본 장치에서는 REF SET이라고 칭한다).(4) Change the objective lens to a 20x lens, focus on the center of the monitor screen (in this unit, the center of the monitor screen is displayed brightest), and make this height position the reference height (in this unit, REF SET Is called).

(5) 높이 방향의 측정 범위는 상기 기준 높이를 0 ㎛로 하여 상하 15 ㎛로 설정했다. 또한, 스캔 시간 120초, STEP 이동 거리 0.1 ㎛/Step으로 하여 3차원 데이터를 수집했다.(5) The measurement range in the height direction was set to 15 µm above and below with the reference height set at 0 µm. In addition, three-dimensional data was collected with a scan time of 120 seconds and a STEP travel distance of 0.1 µm/Step.

(6) 3차원 데이터 수집 후, 데이터 처리용 화상(본 장치에서는 Z화상이라고 칭한다)을 표시시켜, 스무딩(smoothing) 처리를 수행했다(스무딩 조건: 필터 사이즈3×3, 매트릭스 타입 SMOOTH3-0, 회수 1회). 또한, 필요에 따라 수평 보정 화면에서 수평 보정을 수행했다.(6) After collecting the 3D data, an image for data processing (referred to as a Z-image in this apparatus) was displayed to perform smoothing processing (smoothing condition: filter size 3×3, matrix type SMOOTH3-0, Recovery once). In addition, horizontal correction was performed on the horizontal correction screen as needed.

(7) 데이터 처리용 화상에서 가장 높은 돌기를 통과하는 위치(가장 밝은 부분)에 수평 방향으로 커서를 두고, 상기 커서에 대응한 단면 프로파일을 단면 프로파일 화상에 표시시켰다.(7) A cursor was placed in the horizontal direction at the position (lightest part) passing through the highest projection in the data processing image, and the cross-sectional profile corresponding to the cursor was displayed on the cross-sectional profile image.

(8) 단면 프로파일 화상에서 수직 방향으로 2개의 커서를 돌기의 양 슬리브(袖)의 변곡점에 맞추어 양 커서 사이의 거리를 돌기의 크기로 했다.(8) In the cross-sectional profile image, two cursors were aligned in the vertical direction to the inflection points of both sleeves of the protrusions, and the distance between the two cursors was defined as the size of the protrusions.

(9) 단면 프로파일 화상에서 수평 방향으로 2개의 커서를 돌기의 정점과 돌기의 양 슬리브의 변곡점에 맞추어(돌기의 양 슬리브의 변곡점의 높이가 상이한 경우는 낮은 쪽) 양 커서 사이의 거리를 돌기의 높이로 했다.(9) In the cross-sectional profile image, align the two cursors in the horizontal direction to the vertices of the projections and the inflection points of both sleeves of the projections (lower if the heights of the inflection points of both sleeves of the projections are different). I made it high.

(10) 상기 조작을 상기 1 cm×1 cm의 정사각형의 틀 내에서 반복하여, 크기 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 높이 0.5 ㎛ 이상 3.0 ㎛ 이하의 돌기의 수를 세어 1 cm2당 돌기수를 구하고, 추가로 그 돌기의 높이 평균값을 구했다.(10) The above operation was repeated within a square frame of 1 cm×1 cm, the number of protrusions of 5 µm or more and 50 µm or less, and 0.5 µm or more and 3.0 µm or less in height was calculated to obtain the number of protrusions per 1 cm 2 . , Further, the average height of the projections was obtained.

3. 개질 다공층의 0° 박리 강도(N/15 mm)3. 0° peel strength of modified porous layer (N/15 mm)

도 1에, 평가 방법을 모식적으로 나타낸다. 1이 적층 시료, 2가 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막, 3이 개질 다공층, 4가 양면 점착 테이프, 5 및 5'가 알루미늄 판이며, 도면 중의 화살표가 인장 방향이다. 크기 50 mm×25 mm, 두께 0.5 mm인 알루미늄 판(5)에 동일한 크기의 양면 점착 테이프(니치반가부시키가이샤 제품 NW-K50)(4)를 붙였다. 그 위에 폭 50 mm×길이 100 mm로 잘라낸 시료(1)(전지용 세퍼레이터)의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막(2)의 면을 상기 알루미늄 판(5)의 25 mm 길이의 한 변의 끝에서 40 mm가 겹치도록 붙이고, 튀어나온 부분을 잘라냈다. 이어서, 길이 100 mm, 폭 15 mm, 두께 0.5 mm의 알루미늄 판(5')의 한 면에 양면 점착 테이프를 붙이고, 상기 알루미늄 판(5)의 25 mm 길이의 시료 측의 한 변의 끝에서 20 mm가 겹치도록 붙였다. 그 후, 시료를 끼운 알루미늄 판(5)와 알루미늄 판(5')를 인장 시험기 (가부시키가이샤시마즈세이사쿠쇼 제품 Autograph AGS-J 로드 셀 용량1 kN)에 장착하고, 알루미늄 판(5)와 알루미늄 판(5') 각각을 평행하게 반대 방향으로 인장 속도 10 mm/min으로 잡아당겨, 개질 다공층이 박리될 때의 강도를 측정했다. 이 측정을 길이 방향으로 30 cm 이상의 간격을 띄운 임의의 3지점에 대해 수행하고, 그 평균값을 개질 다공층의 0° 박리 강도로 했다.Fig. 1 schematically shows the evaluation method. 1 is a laminated sample, 2 is a laminated polyethylene microporous membrane, 3 is a modified porous layer, 4 is a double-sided adhesive tape, 5 and 5'are aluminum plates, and the arrow in the drawing is the tensile direction. A double-sided pressure-sensitive adhesive tape (NW-K50 manufactured by Nichiban Co., Ltd.) 4 of the same size was attached to an aluminum plate 5 having a size of 50 mm×25 mm and a thickness of 0.5 mm. The surface of the laminated polyethylene microporous membrane 2 of the sample 1 (battery separator) cut to a width of 50 mm x a length of 100 mm overlaps 40 mm from one end of the 25 mm length of the aluminum plate 5 And cut off the protruding part. Subsequently, a double-sided adhesive tape was attached to one side of the aluminum plate 5'having a length of 100 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 0.5 mm, and 20 mm from the end of one side of the sample side of the 25 mm length of the aluminum plate 5 Attached so that they overlap. Subsequently, the aluminum plate 5 and the aluminum plate 5'sandwiched with the sample were mounted on a tensile tester (Autograph AGS-J load cell capacity of 1 kN manufactured by Shimadzu Corporation), and the aluminum plate 5 was mounted. Each of the aluminum plates 5'was pulled in parallel in the opposite direction at a tensile speed of 10 mm/min to measure the strength when the modified porous layer was peeled off. This measurement was performed on any three points separated by 30 cm or more in the longitudinal direction, and the average value was taken as the 0° peel strength of the modified porous layer.

4. 막 두께4. Film thickness

접촉식 막후계(膜厚計, 가부시키가이샤미쓰토요 제품 라이트매틱 series318)를 사용하여 20지점의 측정값을 평균냄으로써 구했다. 초 경구면(超硬球面) 측정자Φ9.5 mm를 이용하여, 가중 0.01N의 조건으로 측정했다.It was calculated|required by averaging the measured value of 20 points using the contact-type film thickness meter (currently, Lightmatic series318 manufactured by Mitsubiyo Corporation). Using an ultra-oral surface measuring instrument, Φ9.5 mm, the measurement was performed under the condition of a weight of 0.01 N.

5. 평균 구멍 직경5. Average hole diameter

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 평균 구멍 직경은 아래의 방법으로 측정했다. 시료를 측정용 셀 위에 양면 테이프를 이용하여 고정하고, 백금 또는 금을 수분간 진공 증착시켜, 적당한 배율로 막의 표면을 SEM 측정했다. SEM 측정으로 얻어진 화상 위에서 임의의 10곳을 선택하고, 그들 10곳의 구멍 직경의 평균값을 시료의 평균 구멍 직경으로 했다.The average pore diameter of the laminated polyethylene microporous membrane was measured by the following method. The sample was fixed on a measuring cell using a double-sided tape, and platinum or gold was vacuum-deposited for several minutes, and the surface of the film was subjected to SEM measurement at an appropriate magnification. Arbitrary 10 locations were selected on the image obtained by SEM measurement, and the average value of the pore diameters of these 10 locations was taken as the average pore diameter of the sample.

6. 투기 저항도(sec/100 ccAir)6. Speculation resistance (sec/100 ccAir)

테스터산교가부시키사이샤 제품인 걸리식 덴소미터 B형을 사용하여, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막 또는 전지용 세퍼레이터를 클램핑 플레이트와 어댑터 플레이트 사이에 주름이 가지 않도록 고정하여, JIS P8117을 따라 측정했다. 시료는 10 cm×10 cm로 하고, 측정 지점은 시료의 중앙부와 네 귀퉁이의 총 5지점으로 하여, 그 평균값을 투기 저항도로서 이용했다. 그리고, 시료의 1변의 길이가 10 cm에 미치지 않는 경우는 5 cm 간격으로 5지점 측정한 값을 이용할 수 있다.Using a Gurley densometer B type manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., the laminated polyethylene microporous membrane or battery separator was fixed to prevent wrinkles between the clamping plate and the adapter plate, and measured according to JIS P8117. The sample was set to 10 cm×10 cm, and the measurement point was a total of 5 points at the center and four corners of the sample, and the average value was used as the speculative resistance. And, when the length of one side of the sample does not reach 10 cm, the value measured at 5 points at 5 cm intervals may be used.

투기 저항도의 상승폭은 다음의 식으로 구했다.The increase in speculation resistance was obtained by the following equation.

투기 저항도의 상승폭= (Y)-(X) sec/100 ccAirIncreased speculation resistance = (Y)-(X) sec/100 ccAir

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 투기 저항도(X) sec/100 ccAirAir permeability of laminated polyethylene microporous membrane (X) sec/100 ccAir

전지용 세퍼레이터의 투기 저항도(Y) sec/100 ccAirBattery separator speculative resistance (Y) sec/100 ccAir

7. 셧다운 온도7. Shutdown temperature

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 5℃/min의 승온 속도로 가열하면서, 오켄식(王硏式, Oken Type) 투기 저항도계(아사히세이코가부시키가이샤 제품, EGO-1T)에 의해 투기 저항도를 측정하고, 투기 저항도가 검출 한계인 1×105초/100 ccAir에 도달한 온도를 구하여, 셧다운 온도(℃)로 했다.While heating the laminated polyethylene microporous membrane at a heating rate of 5°C/min, the air permeation resistance was measured by an Oken Type air permeation resistance meter (EGO-1T manufactured by Asahi Seiko Co., Ltd.). , The temperature at which the air resistance reached the detection limit of 1×10 5 sec/100 ccAir was determined as the shutdown temperature (°C).

8. 투기 저항도 상승률8. Speculation resistance increase rate

상기 7.의 셧다운 온도 측정으로 얻어진, 두께T1(㎛)의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의, 온도와 투기 저항도 P의 데이터로부터, 온도 30℃~105℃에서의 온도와 투기 저항도 P의 상관도(相關圖)를 작성하고, 최소 제곱법에 의해 경사 Pa(sec/100 ccAir/℃)를 산출했다. 산출한 Pa를 식: Pb=Pa/T1×20에 의해, 막 두께를 20 ㎛로 하여 규격화하여, 30℃~105℃에서의 투기 저항도 상승률 Pb(초/100 ccAir/㎛/℃)을 산출했다.From the data of temperature and air permeation resistance P of the layered polyethylene microporous membrane having a thickness T1 (μm) obtained by the shutdown temperature measurement of 7. above, the correlation between the temperature at 30°C and 105°C and the air permeation resistance P ( A phase was prepared, and the slope Pa (sec/100 ccAir/°C) was calculated by the least squares method. The calculated Pa is normalized with the formula: Pb=Pa/T1×20 with a film thickness of 20 μm, and the rate of increase in air permeation resistance at 30° C. to 105° C. Pb (sec/100 ccAir/μm/° C.) is calculated. did.

9. 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 공공률9. Porosity of laminated polyethylene microporous membrane

10 cm×10 cm의 시료를 준비하고, 그 시료 부피(cm3)와 질량(g)을 측정하여 얻어진 결과로부터 다음 식을 이용하여 공공률(%)을 계산했다.A sample of 10 cm×10 cm was prepared, and the porosity (%) was calculated from the results obtained by measuring the sample volume (cm 3 ) and mass (g) using the following equation.

공공률=(1-질량/(수지 밀도×시료 부피))×100Porosity=(1-mass/(resin density × sample volume))×100

10. 내마찰성10. Friction resistance

실시예 및 비교예에서 얻어진 롤상 전지용 세퍼레이터를 감아내면서, 양단을 슬릿 가공했다. 슬릿 가공은 슬리터(가부시키가이샤니시무라세이사쿠쇼 제품 WA177A형)를 이용하여 속도 20 m/분, 장력 60 N/100 mm의 조건으로 수행했다. 가공 중, 코팅면에 접촉하는 롤은 하드 크롬 도금 롤 2개(모두 프리 롤)로 했다. 이어서, 슬릿 가공 완료된 롤상 전지용 세퍼레이터를 되감으면서 육안 관측, 및 확대율 10배의 눈금 부착 루페(피크(PEAK)사 SCALE LUPE×10)을 이용하여, 긴 직경 0.5 mm 이상의 개질 다공층의 박리 결함을 세어, 아래의 판정 기준으로 평가했다. 평가 면적은 폭 100 mm×길이 500m로 했다(폭이 100 mm에 미치지 않는 경우는 길이를 조정하여, 동일한 평가 면적이 되도록 했다).Both ends were slit while winding the separator for roll-shaped batteries obtained in Examples and Comparative Examples. Slit processing was performed under a condition of a speed of 20 m/min and a tension of 60 N/100 mm using a slitter (type WA177A manufactured by Kabushiki Kaisha Nishimura Seisakusho). During processing, the rolls contacting the coated surface were two hard chrome plated rolls (all free rolls). Then, while rewinding the slit-processed separator for roll-shaped batteries, the peeling defects of the modified porous layer having a diameter of 0.5 mm or more were counted by using a loupe (SCALE LUPE×10 manufactured by PEAK) with a visual observation and a magnification of 10 times. , It evaluated by the following criteria. The evaluation area was 100 mm wide and 500 m long (when the width did not reach 100 mm, the length was adjusted to make the same evaluation area).

판정 기준Criteria

(매우 양호): 5개 이하(Very good): 5 or less

△ (양호): 6~15개△ (Good): 6~15

× (불량): 16개 이상× (bad): 16 or more

11. 중량 평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)11. Weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn)

Mw 및 Mw/Mn은 이하의 조건으로 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 구했다.Mw and Mw/Mn were determined by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions.

·측정 장치: 워터스 코포레이션(Waters Corporation) 제품 GPC-150CMeasurement device: GPC-150C manufactured by Waters Corporation

·컬럼: 쇼와덴코가부시키가이샤 제품 "쇼덱스"(등록상표) UT806MColumn: Showa Denko Corporation "Showdex" (registered trademark) UT806M

·컬럼 온도: 135℃Column temperature: 135℃

·용매(이동상): o-디클로로벤젠Solvent (mobile phase): o-dichlorobenzene

·용매 유속: 1.0 ml/분Solvent flow rate: 1.0 ml/min

·시료 농도: 0.1질량%(용해 조건: 135℃/1h)Sample concentration: 0.1% by mass (dissolution conditions: 135°C/1h)

·주입량: 500 ㎕·Injection amount: 500 μl

·검출기: 워터스 코포레이션 제품 시차 굴절계(Differential Refractometer)Detector: Waters Corporation's Differential Refractometer

·검량선: 단분산 폴리스티렌 표준 시료를 이용하여 얻어진 검량선으로부터 소정의 환산 상수를 이용하여 제작했다.-Calibration curve: It was produced using a predetermined conversion constant from a calibration curve obtained using a monodisperse polystyrene standard sample.

12. 멜트 플로우 레이트(MFR)12. Melt Flow Rate (MFR)

JIS-K7210에 준거하여, 온도 190℃, 하중 2.16 g으로 측정했다.In accordance with JIS-K7210, the temperature was measured at 190°C and a load of 2.16 g.

13. 융점13. Melting point

에스아이아이·나노테크놀로지가부시키가이샤 제품인 시차 주사 열량계(DSC) DSC6220을 이용하여, 질소 가스 분위기하에서 수지 시료 5 mg을 승온 속도 20℃/분으로 승온할 때 관찰되는 융해 피크의 정점 온도를 융점으로 했다.The peak temperature of the melting peak observed when 5 mg of a resin sample is heated at a heating rate of 20° C./min under a nitrogen gas atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC) DSC6220 manufactured by S.I.Nano Technology Co., Ltd. As was.

실시예 1Example 1

중량 평균 분자량이 200만인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 18질량% 및 중량 평균 분자량이 35만인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 82질량%로 이루어지는 조성물 100질량%에, 산화 방지제(테트라키스- [메틸렌-(3',5'-디-t-부틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄) 0.375질량%를 첨가한 폴리에틸렌 조성물 A(융점 135℃)를 얻었다. 이 폴리에틸렌 조성물 A 25질량%를 2축 압출기에 투입했다. 이 2축 압출기의 사이드 피더(side feeder)로부터 유동 파라핀 75질량%를 공급하고, 용융 혼련하여, 압출기 중에서 폴리에틸렌 수지 용액 A를 조제했다.An antioxidant (tetrakis-[methylene-(3') was added to 100% by mass of a composition consisting of 18% by weight of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) having a weight average molecular weight of 2 million and 82% by weight of high density polyethylene (HDPE) having a weight average molecular weight of 350,000. ,5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)propionate]methane) 0.375% by mass of polyethylene composition A (melting point 135°C) was obtained. 25 mass% of this polyethylene composition A was put into a twin screw extruder. 75 mass% of liquid paraffin was supplied from the side feeder of this twin-screw extruder, melt-kneaded, and polyethylene resin solution A was prepared in the extruder.

한편, 중량 평균 분자량이 200만인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 17.5질량% 및 중량 평균 분자량이 30만인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 57.5질량%, MFR이 135 g/10 min이고, 융점이 124℃인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(에틸렌·1-헥센 공중합체) 25질량%로 이루어지는 조성물 100질량%에, 산화 방지제(테트라키스-[메틸렌-(3',5'-디-t-부틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄) 0.375질량%를 첨가한 폴리에틸렌 조성물 B(융점 128℃)를 얻었다. 이 폴리에틸렌 조성물 B 25질량%를 2축 압출기에 투입했다. 이 2축 압출기의 사이드 피더로부터 유동 파라핀 75질량%를 공급하고, 용융 혼련하여, 압출기 중에서 폴리에틸렌 수지 용액 B를 조제했다.On the other hand, 17.5 mass% of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) having a weight average molecular weight of 2 million and 57.5 mass% of high density polyethylene (HDPE) having a weight average molecular weight of 300,000, MFR is 135 g/10 min, and linear low density with a melting point of 124°C. Antioxidant (tetrakis-[methylene-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl)) in 100% by mass of a composition consisting of 25% by mass of polyethylene (ethylene/1-hexene copolymer) Propionate]methane) Polyethylene composition B (melting point 128°C) to which 0.375 mass% was added was obtained. 25 mass% of this polyethylene composition B was put into a twin screw extruder. 75 mass% of liquid paraffin was supplied from the side feeder of this twin screw extruder, melt-kneaded, and polyethylene resin solution B was prepared in the extruder.

얻어진 폴리에틸렌 수지 용액 A 및 B를, 층 구성이 A/B/A이고 용액 비율이 1/2/1이 되도록 적층 다이로부터 190℃에서 공압출하여, 내부 냉각수 온도를 25℃로 유지한 직경 800 mm의 냉각 롤로 인취하면서 적층 겔상 성형물을 형성했다. 이때, 적층 겔상 성형물이 냉각 롤에서 떨어지는 지점으로부터 다이로부터 압출된 적층 폴리에틸렌 수지 용액과 냉각 롤이 접하는 지점까지의 사이에 1매의 폴리에스테르제 닥터 블레이드를 적층 겔상 성형물의 폭 방향과 평행하게 냉각 롤에 접하도록 대고, 냉각 롤 위에 부착되어 있는 유동 파라핀을 긁어냈다. 계속해서 이 적층 겔상 성형물을, 소망하는 투기 저항도가 되도록 온도를 조절하면서 5×5배로 동시 2축 연신을 수행하여, 연신 성형물을 얻었다. 얻어진 연신 성형물을 염화메틸렌으로 세정하여 잔류하는 유동 파라핀을 추출 제거하고, 건조하여 다공질 성형물을 얻었다. 그 후, 텐터에 미세 다공질 막을 유지시키고, TD(폭 방향) 방향으로만 10% 폭을 축소시키고, 123℃에서 3초간 열처리하여, 두께 14 ㎛, 공공률 44%, 평균 구멍 직경 0.45 ㎛, 투기 저항도 195 sec/100 ccAir, 셧다운 온도 130℃, 투기 저항도 상승률 0.8 sec/100 ccAir/℃/20 ㎛의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 얻었다.The obtained polyethylene resin solutions A and B were co-extruded from the lamination die at 190°C so that the layer constitution was A/B/A and the solution ratio was 1/2/1, and the internal cooling water temperature was maintained at 25°C with a diameter of 800 mm. A laminated gel-like molded product was formed while being drawn with a cooling roll of. At this time, between the point where the laminated gel-like molding falls from the cooling roll and the point where the laminated polyethylene resin solution extruded from the die and the cooling roll come into contact, a doctor blade made of polyester is cooled in parallel to the width direction of the laminated gel-like molding. The liquid paraffin attached on the cooling roll was scraped off. Subsequently, this laminated gel-like molded article was simultaneously biaxially stretched 5x5 times while controlling the temperature so as to achieve the desired air permeability, thereby obtaining a stretched molded article. The obtained stretched molding was washed with methylene chloride to remove and remove the remaining liquid paraffin, and dried to obtain a porous molding. Thereafter, the microporous membrane was kept in the tenter, the width was reduced by 10% only in the TD (width direction) direction, and heat-treated at 123°C for 3 seconds to achieve a thickness of 14 µm, a porosity of 44%, an average pore diameter of 0.45 µm, and speculation A laminated polyethylene microporous membrane having a resistivity of 195 sec/100 ccAir, a shutdown temperature of 130°C, and an air permeation resistance increase rate of 0.8 sec/100 ccAir/°C/20 μm was obtained.

폴리비닐 알코올(평균 중합도 1700, 비누화도 99% 이상), 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, 이온 교환수를 각각 6:54:40의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이가부시키가이샤 제품 "도레이세럼(torayceram)"(등록상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(a)를 얻었다.Polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 1700, saponification degree of 99% or more), alumina particles having an average particle diameter of 0.5 µm, and ion-exchanged water were mixed at a weight ratio of 6:54:40, respectively, and zirconium oxide beads (Toray Industries, Ltd.) The product "torayceram" (registered trademark) beads, 0.5 mm in diameter, were placed in a container made of polypropylene and dispersed for 6 hours with a paint shaker (manufactured by Toyoce Chemical Co., Ltd.). Subsequently, it filtered with a filter of 5 micrometers of filtration limits, and obtained the coating liquid (a).

상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의, 제막 시에 냉각 롤에 접해 있던 면에 도포액(a)를 그라비아 코팅법으로 도포하고, 50℃의 열풍 건조로를 10초간 통과시킴으로써 건조하여, 최종 두께 16 ㎛의 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A coating liquid (a) was applied to the surface of the laminated polyethylene microporous membrane, which was in contact with the cooling roll at the time of film formation, by gravure coating, dried by passing through a hot-air drying furnace at 50° C. for 10 seconds, and a separator for a battery having a final thickness of 16 μm Got

실시예 2Example 2

폴리에틸렌 조성물 A의 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 배합비를 표 1과 같이 조정한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) and high density polyethylene (HDPE) of the polyethylene composition A was adjusted as shown in Table 1.

실시예 3Example 3

2매의 폴리에스테르제 닥터 블레이드를 20 mm의 간격으로 냉각 롤에 댄 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that two doctor blades made of polyester were placed on a cooling roll at intervals of 20 mm.

실시예 4Example 4

3매의 폴리에스테르제 닥터 블레이드를 각각 20 mm의 간격으로 냉각 롤에 댄 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that three doctor blades made of polyester were placed on a cooling roll at intervals of 20 mm each.

실시예 5Example 5

수성 아크릴 폴리올과 수분산성 폴리이소시아네이트(경화제)로 이루어지는 2액 경화형 수성 아크릴 우레탄 수지(고형분 농도 45질량%), 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, 이온 교환수를 각각 10:40:50의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이가부시키가이샤 제품 "도레이세럼"(등록상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(b)를 얻었다. 도포액(a)를 도포액(b)로 바꾼 이외는 실시예 2와 동일하게 개질 다공층을 적층시켜, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A two-component curable aqueous acrylic urethane resin (solid content concentration: 45% by mass) composed of an aqueous acrylic polyol and a water-dispersible polyisocyanate (curing agent), alumina particles having an average particle diameter of 0.5 µm, and ion-exchanged water in a weight ratio of 10:40:50, respectively. Mixed with zirconium oxide beads ("Toray Serum" (registered trademark) beads, 0.5 mm in diameter) with zirconium oxide beads, and placed in a polypropylene container, paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) ) For 6 hours. Subsequently, it filtered with a filter of 5 micrometers of filtration limits, and obtained the coating liquid (b). A modified porous layer was laminated in the same manner as in Example 2 except that the coating liquid (a) was replaced with the coating liquid (b) to obtain a battery separator.

실시예 6Example 6

폴리비닐 알코올과 아크릴산, 메타크릴산 메틸의 공중합체(닛신카세이가부시키사이샤 제품 "POVACOAT®"(등록상표)), 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, 용매(이온 교환수: 에탄올=70:30)를 각각 5:45:50의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이가부시키가이샤 제품 "도레이세럼"(등록상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(c)를 얻었다. 도포액(a)를 도포액(c)로 바꾼 이외는 실시예 2와 동일하게 개질 다공층을 적층시켜, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Copolymer of polyvinyl alcohol, acrylic acid and methyl methacrylate ("POVACOAT®" (registered trademark, manufactured by Nisshin Chemical Co., Ltd.)), alumina particles having an average particle diameter of 0.5 µm, solvent (ion-exchanged water: ethanol = 70: 30) are blended in a weight ratio of 5:45:50, respectively, placed in a polypropylene container with zirconium oxide beads ("Toray Serum" (trademark) beads manufactured by Toray Industries, Inc.), 0.5 mm in diameter, and painted. It was dispersed for 6 hours with a shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Filtration was performed with a filter having a 5 µm limit to obtain a coating liquid (c). A modified porous layer was stacked in the same manner as in Example 2 except that the coating solution (a) was replaced with the coating solution (c) to obtain a battery separator.

실시예 7Example 7

냉각 롤의 내부 냉각수 온도를 35℃로 유지한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the temperature of the internal cooling water in the cooling roll was maintained at 35°C.

실시예 8Example 8

층 구성을 B/A/B, 용액 비율을 1/2/1이 되도록 공압출한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the layer configuration was coextruded so that the ratio of B/A/B and the solution ratio was 1/2/1.

실시예 9~12Examples 9-12

폴리에틸렌 조성물 B 중에 포함되는 저융점 수지를 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the low-melting-point resin contained in the polyethylene composition B was changed as shown in Table 1.

실시예 13Example 13

폴리에틸렌 조성물 B 중에 포함되는 저융점 수지의 첨가량을 표 1과 같이 조정한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the addition amount of the low-melting-point resin contained in the polyethylene composition B was adjusted as shown in Table 1.

실시예 14Example 14

폴리에틸렌 수지 용액 A 및 B의 압출량을 조정하여, 두께 9 ㎛의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 얻은 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Extrusion amounts of the polyethylene resin solutions A and B were adjusted, and a separator for batteries was obtained in the same manner as in Example 2 except that a laminated polyethylene microporous membrane having a thickness of 9 µm was obtained.

실시예 15Example 15

알루미나 입자를 가교 고분자 입자(폴리메타크릴산 메틸계 가교물 입자("에포스타(EPOSTAR)"(등록상표) MA1002, 가부시키가이샤닛뽄쇼쿠바이 제품, 평균 입자 직경 2.5 ㎛))로 바꾸고, 가교 고분자 입자, N-메틸-2-피롤리돈의 배합 비율을 각각 35:10:55(중량 비율)로 하여 바니시(d)를 얻었다. 바니시(d)를 이용한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.The alumina particles were replaced with crosslinked polymer particles (polymethacrylic acid methyl-based crosslinked particles ("EPOSTAR" (registered trademark) MA1002, manufactured by Kabuki Chemical Co., Ltd., average particle diameter 2.5 µm)) and crosslinked polymer Varnish (d) was obtained by setting the mixing ratio of the particles and N-methyl-2-pyrrolidone to 35:10:55 (weight ratio), respectively. A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the varnish (d) was used.

실시예 16Example 16

불소계 수지 용액(구레하카가쿠코교가부시키사이샤 제품 "KF폴리머"(등록상표) #9300(폴리불화비닐리덴(5% N-메틸-2-피롤리돈 용액) 및 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, N-메틸-2-피롤리돈을 각각 16:34:50의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이가부시키가이샤 제품 "도레이세럼"(등록상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 바니시(e)를 얻었다. 바니시(e)를 이용한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Fluorine resin solution ("KF Polymer" (registered trademark) #9300 (a polyvinylidene fluoride solution (5% N-methyl-2-pyrrolidone solution) manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd.) and alumina having an average particle diameter of 0.5 mu m Particles and N-methyl-2-pyrrolidone were mixed at a weight ratio of 16:34:50, respectively, and zirconium oxide beads ("Toray Serum" (registered trademark) beads manufactured by Toray Industries, 0.5 mm in diameter) Together, they were placed in a polypropylene container and dispersed for 6 hours with a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) Then, filtered with a filter having a filtration limit of 5 μm to obtain a varnish (e). A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except for using ).

실시예 17Example 17

아크릴 에멀전(쇼와덴코가부시키사이샤 제품 "폴리졸(Polysol)"(등록상표) AT-731, 비휘발분 47%), 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, 이온 교환수를 각각 2:55:43의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이가부시키가이샤 제품 "도레이세럼"(등록상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 12시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(f)를 얻었다. 도포액(f)를, 실시예 2의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 실시예 2와 동일하게 도포하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Acrylic emulsion ("Polysol" (registered trademark) AT-731 manufactured by Showa Denko Co., Ltd., 47% non-volatile content), alumina particles having an average particle diameter of 0.5 µm, and ion-exchanged water, respectively 2:55: Blended in a weight ratio of 43, put in a container made of polypropylene with zirconium oxide beads ("Toray Serum" (registered trademark) beads manufactured by Toray Industries, Inc., 0.5 mm in diameter), and a paint shaker (Kyodo Corporation) It was dispersed for 12 hours with Seisakusho). Subsequently, it filtered with a filter of 5 micrometers of filtration limits, and obtained the coating liquid (f). The coating liquid (f) was applied to the laminated polyethylene microporous membrane of Example 2 in the same manner as in Example 2 to obtain a battery separator.

실시예 18Example 18

알루미나 입자를 황산바륨 미립자(평균 입자 직경0.3 ㎛)로 바꾼 도포액(g)를 이용한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the coating solution (g) in which the alumina particles were replaced with barium sulfate fine particles (average particle diameter of 0.3 µm) was used.

실시예 19Example 19

층 구성이 A/B/A이고 용액 비율이 1.5/2/1.5가 되도록 한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the layer configuration was A/B/A and the solution ratio was 1.5/2/1.5.

실시예 20Example 20

폴리에틸렌 조성물 A의 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 배합비를 표 1과 같이 조정한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the blending ratio of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) and high density polyethylene (HDPE) of the polyethylene composition A was adjusted as shown in Table 1.

실시예 21Example 21

폴리에틸렌 조성물 A의 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 배합비, 및 각 폴리에틸렌 조성물 A와 유동 파라핀의 비율을 표 1과 같이 조정하고, 두께가 표 3에 기재된 바와 같이 되도록 폴리에틸렌 용액 A 및 B의 압출량을 조정한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.The blending ratio of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) and high density polyethylene (HDPE) of the polyethylene composition A, and the ratio of each polyethylene composition A and liquid paraffin were adjusted as shown in Table 1, and the polyethylene solution A and the thickness were as shown in Table 3. A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the extrusion amount of B was adjusted.

비교예 1Comparative Example 1

폴리에틸렌 용액 A만을 이용하고, 190℃에서 단층 다이로부터 압출하여 단층 겔상 성형물을 형성하고, 적층 겔상 성형물 대신 얻어진 단층 겔상 성형물을 사용한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that only the polyethylene solution A was used, and it was extruded from a single-layer die at 190°C to form a single-layer gel-like molding, and a single-layer gel-like molding obtained in place of the laminated gel-like molding was used.

비교예 2Comparative Example 2

폴리에틸렌 조성물 B 중에 포함되는 저융점 수지로서 MFR이 3.2 g/10 min인 에틸렌·1-헥센 공중합체를 이용한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2, except that an ethylene·1-hexene copolymer having an MFR of 3.2 g/10 min was used as the low-melting resin contained in the polyethylene composition B.

비교예 3Comparative Example 3

폴리에틸렌 조성물 A의 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 배합비를 표 1과 같이 조정한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) and high density polyethylene (HDPE) of the polyethylene composition A was adjusted as shown in Table 1.

비교예 4Comparative Example 4

다이로부터 압출된 폴리에틸렌 수지 용액을 냉각 롤로 냉각하고, 겔상 성형물을 얻을 때에 닥터 블레이드를 이용하지 않고, 냉각 롤 위에 부착되어 있는 유동 파라핀을 긁어내지 않은 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Cooling the polyethylene resin solution extruded from the die with a cooling roll, the same procedure as in Example 2 was carried out except that a doctor blade was not used to obtain a gel-like molding, and the liquid paraffin attached to the cooling roll was not scraped off. Got.

비교예 5Comparative Example 5

냉각 롤의 내부 냉각수 온도를 0℃로 유지하고, 닥터 블레이드를 이용하지 않은 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2, except that the internal cooling water temperature of the cooling roll was maintained at 0°C, and a doctor blade was not used.

비교예 6Comparative Example 6

다이로부터 압출된 폴리에틸렌 수지 용액을 냉각 롤로 냉각하는 대신에, 25℃로 유지한 물속에 1분간 침지한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2, except that the polyethylene resin solution extruded from the die was immersed in water kept at 25°C for 1 minute instead of being cooled by a cooling roll.

비교예 7Comparative Example 7

냉각 롤의 내부 냉각수 온도를 50℃로 유지한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 2 except that the internal cooling water temperature of the cooling roll was maintained at 50°C.

비교예 8Comparative Example 8

온도계, 냉각관, 질소 가스 도입관이 부착된 4구 플라스크(4-necked flask)에 트리멜리트산 무수물(TMA) 1몰, o-톨리딘 디이소시아네이트(TODI) 0.8몰, 2, 4-톨릴렌 디이소시아네이트(TDI) 0.2몰, 불화칼륨 0.01몰을 고형분 농도가 14%가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈과 함께 주입하고, 100℃에서 5시간 교반한 후, 고형분 농도가 14%가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈으로 희석하여 폴리아미드이미드 수지 용액을 합성했다.1 mole of trimellitic anhydride (TMA), 0.8 mole of o-tolidine diisocyanate (TODI), 2, 4-tolylene in a 4-necked flask with a thermometer, cooling tube, and nitrogen gas introduction tube 0.2 mol of diisocyanate (TDI) and 0.01 mol of potassium fluoride are injected together with N-methyl-2-pyrrolidone so that the solid content becomes 14%, and stirred at 100° C. for 5 hours, so that the solid content becomes 14%. A polyamideimide resin solution was synthesized by dilution with N-methyl-2-pyrrolidone.

폴리아미드이미드 수지 용액 및 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, N-메틸-2-피롤리돈을 각각 26:34:40의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이가부시키가이샤 제품 "도레이세럼"(등록상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(h)를 얻었다. 도포액(h)를 실시예 2와 동일하게 하여 얻어진 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 그라비아 코팅법으로 실시예 2와 동일하게 도포하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.The polyamideimide resin solution, alumina particles having an average particle diameter of 0.5 µm, and N-methyl-2-pyrrolidone were mixed in a weight ratio of 26:34:40, respectively, and zirconium oxide beads (manufactured by Toray Industries, Inc.) Serum" (registered trademark) beads, 0.5 mm in diameter) were placed in a polypropylene container and dispersed for 6 hours with a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Subsequently, it filtered with a filter of 5 micrometers of filtration limits, and obtained the coating liquid (h). The coating liquid (h) was applied in the same manner as in Example 2 to the laminated polyethylene microporous membrane obtained in the same manner as in Example 2 by the gravure coating method to obtain a battery separator.

실시예 1~21, 비교예 1~8의 제조 조건을 표 1, 표 2에 나타낸다. 또한, 얻어진 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막 및 전지용 세퍼레이터의 특성을 표 3에 나타낸다.The manufacturing conditions of Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 8 are shown in Table 1 and Table 2. In addition, Table 3 shows the properties of the resulting laminated polyethylene microporous membrane and battery separator.

A층Level A B층Level B UHMWPEUHMWPE HDPEHDPE 수지 농도Resin concentration UHMWPEUHMWPE HDPEHDPE 저융점 수지Low melting point resin 수지 농도Resin concentration 첨가량Amount added 첨가량Amount added 첨가량Amount added 첨가량Amount added 성분ingredient 융점Melting point MFRMFR 첨가량Amount added (Wt%)(Wt%) (Wt%)(Wt%) (중량부)(Parts by weight) (Wt%)(Wt%) (Wt%)(Wt%) -- (℃)(℃) (g/10 min)(g/10 min) (Wt%)(Wt%) (Wt%)(Wt%) 실시예 1Example 1 1818 8282 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 2Example 2 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 3Example 3 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 4Example 4 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 5Example 5 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 6Example 6 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 7Example 7 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 8Example 8 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 9Example 9 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-부텐 공중합체Ethylene·1-butene copolymer 121121 5555 2525 2525 실시예 10Example 10 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 저밀도 폴리에틸렌Low density polyethylene 122122 2828 2525 2525 실시예 11Example 11 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 123123 5050 2525 2525 실시예 12Example 12 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-옥텐 공중합체Ethylene·1-octene copolymer 125125 136136 2525 2525 실시예 13Example 13 3030 7070 2525 17.517.5 55.055.0 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 27.527.5 2525 실시예 14Example 14 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 15Example 15 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 16Example 16 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 17Example 17 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 18Example 18 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 19Example 19 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 20Example 20 22 9898 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 실시예 21Example 21 4040 6060 3030 30.030.0 50.050.0 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 비교예 1Comparative Example 1 3030 7070 2525 -- -- -- -- -- -- -- 비교예 2Comparative Example 2 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 123123 3.23.2 2525 2525 비교예 3Comparative Example 3 00 100100 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 비교예 4Comparative Example 4 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 비교예 5Comparative Example 5 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 비교예 6Comparative Example 6 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 비교예 7Comparative Example 7 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌1-헥센 공중합체Ethylene1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525 비교예 8Comparative Example 8 3030 7070 2525 17.517.5 57.557.5 에틸렌·1-헥센 공중합체Ethylene·1-hexene copolymer 124124 135135 2525 2525

층 구성Layer composition 층 두께비Layer thickness ratio 냉각 롤 온도Cooling roll temperature 성형용 용제 긁어냄Scraping solvent for molding 도포액Coating liquid 바인더의 인장 강도Tensile strength of binder (℃)(℃) (블레이드 수)(Number of blades) (N/mm2)(N/mm 2 ) 실시예 1Example 1 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 2Example 2 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 3Example 3 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 22 aa 88 실시예 4Example 4 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 33 aa 88 실시예 5Example 5 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One bb 2020 실시예 6Example 6 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One cc 3131 실시예 7Example 7 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 3535 1One aa 88 실시예 8Example 8 B/A/BB/A/B 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 9Example 9 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 10Example 10 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 11Example 11 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 12Example 12 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 13Example 13 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 14Example 14 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 15Example 15 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One dd 88 실시예 16Example 16 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One ee 55 실시예 17Example 17 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One ff 2525 실시예 18Example 18 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One gg 88 실시예 19Example 19 A/B/AA/B/A 1.5/2/1.51.5/2/1.5 2525 1One aa 88 실시예 20Example 20 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 실시예 21Example 21 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 비교예 1Comparative Example 1 AA -- 2525 1One aa 88 비교예 2Comparative Example 2 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 비교예 3Comparative Example 3 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One aa 88 비교예 4Comparative Example 4 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 00 aa 88 비교예 5Comparative Example 5 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 00 00 aa 88 비교예 6Comparative Example 6 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 25℃
(수욕)
25℃
(Bathing)
-- aa 88
비교예 7Comparative Example 7 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 5050 1One aa 88 비교예 8Comparative Example 8 A/B/AA/B/A 1/2/11/2/1 2525 1One hh 22

제특성Characteristics 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 두께Thickness of laminated polyethylene microporous membrane 셧다운 온도Shutdown temperature 투기 저항도 상승률Speculation resistance increase rate 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 투기 저항도(X)Air permeation resistance of laminated polyethylene microporous membrane (X) 전지용 세퍼레이터의 투기 저항도(Y)Air permeability of battery separator (Y) 투기 저항도 상승폭 [(Y)-(X)]Speculation resistance rise [(Y)-(X)] 돌기의 수Number of projections 평균 돌기 높이Average projection height 0° 박리 강도0° peel strength 내 마찰 성Friction resistance (㎛)(㎛) (℃)(℃) (sec/100 ccAir/℃/20 ㎛)(sec/100 ccAir/℃/20㎛) (sec/100 ccAir)(sec/100 ccAir) (sec/100 ccAir)(sec/100 ccAir) (sec/100 ccAir)(sec/100 ccAir) (개/cm2)(Pcs/cm 2 ) (㎛)(㎛) (N/15 mm)(N/15 mm) 실시예 1Example 1 1414 130130 0.80.8 195195 243243 4848 4141 0.70.7 155155 실시예 2Example 2 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6666 0.60.6 158158 실시예 3Example 3 1414 128128 0.90.9 168168 218218 5050 7070 0.70.7 161161 실시예 4Example 4 1414 128128 0.90.9 167167 218218 5151 7373 0.70.7 162162 실시예 5Example 5 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6666 0.60.6 172172 실시예 6Example 6 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6666 0.60.6 185185 실시예 7Example 7 1414 127127 0.80.8 162162 215215 5353 6767 0.60.6 158158 실시예 8Example 8 1414 126126 1.11.1 179179 243243 6464 4040 1.01.0 164164 실시예 9Example 9 1414 128128 1.41.4 169169 247247 7878 6666 0.70.7 161161 실시예 10Example 10 1414 128128 1.51.5 195195 281281 8686 6666 0.70.7 161161 실시예 11Example 11 1414 129129 1.41.4 176176 253253 7777 6666 0.70.7 161161 실시예 12Example 12 1414 131131 0.90.9 164164 214214 5050 6666 0.70.7 161161 실시예 13Example 13 1414 132132 0.90.9 168168 222222 5454 6666 0.70.7 161161 실시예 14Example 14 99 128128 0.90.9 110110 165165 5555 7272 0.60.6 159159 실시예 15Example 15 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6666 0.60.6 158158 실시예 16Example 16 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6666 0.60.6 132132 실시예 17Example 17 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6666 0.60.6 175175 실시예 18Example 18 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6666 0.60.6 154154 실시예 19Example 19 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6464 0.60.6 152152 실시예 20Example 20 1414 128128 1.01.0 152152 218218 6666 88 1.71.7 177177 실시예 21Example 21 77 128128 0.90.9 167167 218218 5151 100100 0.50.5 145145 비교예 1Comparative Example 1 1414 137137 1.11.1 198198 261261 6363 6666 0.60.6 158158 비교예 2Comparative Example 2 1414 128128 1.71.7 382382 481481 9999 6666 0.70.7 161161 비교예 3Comparative Example 3 1414 128128 1.71.7 380380 476476 9696 00 -- 9898 ×× 비교예 4Comparative Example 4 1414 128128 0.90.9 168168 221221 5353 00 -- 9797 ×× 비교예 5Comparative Example 5 1414 128128 0.90.9 171171 224224 5353 00 -- 9898 ×× 비교예 6Comparative Example 6 1414 128128 0.90.9 173173 226226 5353 22 0.30.3 118118 비교예 7Comparative Example 7 1414 128128 0.90.9 175175 227227 5252 00 -- 9797 ×× 비교예 8Comparative Example 8 1414 128128 0.90.9 169169 223223 5454 6666 0.60.6 127127

1 전지용 세퍼레이터
2 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막
3 개질 다공층
4 양면 점착 테이프
5, 5' 알루미늄 판
6 폴리에틸렌 구정의 결정핵
7 다이
8 폴리에틸렌 수지 용액
9 냉각 롤
10 닥터 블레이드
11 겔상 성형물
1 Battery separator
2 laminated polyethylene microporous membrane
3 modified porous layer
4 double sided adhesive tape
5, 5'aluminum plate
6 Crystalline nucleus of polyethylene Lunar New Year
7 die
8 Polyethylene resin solution
9 cooling rolls
10 Doctor Blade
11 Gel-like molding

Claims (10)

적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막과 그 적어도 한쪽 표면에 존재하는 개질 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터로서, 상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막은 적어도 A층과 B층을 포함하여 이루어지는 다공질 적층체이며, 셧다운 온도가 128~135℃, 두께 20 ㎛당 30℃ 내지 105℃에서의 투기 저항도 상승률이 1.5 sec/100 ccAir/℃ 미만이며, 적어도 한 쪽의 외계에 접한 표면에 3개/cm2 이상 200개/cm2 이하의 폴리에틸렌으로 이루어지는 돌기가 불규칙하게 존재하고, 상기 돌기는 0.5 ㎛≤H(H는 돌기의 높이) 및 5 ㎛≤W≤50 ㎛(W는 돌기의 크기)를 만족하고, 상기 개질 다공층은 상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 위에 적층되는 동시에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더와 무기 입자를 포함하는, 전지용 세퍼레이터.A separator for a battery having a laminated polyethylene microporous membrane and a modified porous layer present on at least one surface thereof, wherein the multilayer polyethylene microporous membrane is a porous laminate comprising at least A and B layers, and has a shutdown temperature of 128 to 135°C. , Polyethylene of 3/cm 2 or more and 200/cm 2 or less on the surface in contact with at least one extraterrestrial, with a rate of increase in air permeation resistance at 30°C to 105°C per 20 μm of thickness less than 1.5 sec/100 ccAir/°C Irregular projections consisting of, and the projections satisfy 0.5 ㎛ ≤ H (H is the height of the projection) and 5 ㎛ ≤ W ≤ 50 ㎛ (W is the size of the projection), the modified porous layer is the laminated polyethylene A battery separator comprising a binder and inorganic particles having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more while being laminated on a surface having a projection of a microporous membrane. 제1항에 있어서, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막이 A층/B층/A층의 3층 구조인, 전지용 세퍼레이터.The battery separator according to claim 1, wherein the laminated polyethylene microporous membrane has a three-layer structure of A layer/B layer/A layer. 제1항에 있어서, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 형성하는 B층에, 멜트 플로우 레이트가 25~150 g/10 min, 융점이 120℃ 이상 130℃ 미만인 저융점 수지를 포함하여 이루어지는, 전지용 세퍼레이터.The battery separator according to claim 1, comprising a low melting point resin having a melt flow rate of 25 to 150 g/10 min and a melting point of 120°C or more and less than 130°C in the layer B forming the laminated polyethylene microporous membrane. 제3항에 있어서, 저융점 수지가 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 에틸렌·α-올레핀 공중합체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인, 전지용 세퍼레이터.The battery separator according to claim 3, wherein the low-melting point resin is at least one selected from the group consisting of low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, and ethylene/α-olefin copolymers. 제3항에 있어서, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 형성하는 B층 중의 저융점 수지의 함유량은 폴리에틸렌 수지 전체를 100질량%로 하여, 20질량% 이상 35질량% 이하인, 전지용 세퍼레이터.The battery separator according to claim 3, wherein the content of the low-melting point resin in the layer B forming the laminated polyethylene microporous membrane is 20% by mass or more and 35% by mass or less with the entire polyethylene resin as 100% by mass. 제1항에 있어서, B층의 두께가 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인, 전지용 세퍼레이터.The battery separator according to claim 1, wherein the layer B has a thickness of 3 μm or more and 15 μm or less. 제1항에 있어서, 바인더가 폴리비닐 알코올 또는 아크릴계 수지인, 전지용 세퍼레이터.The battery separator according to claim 1, wherein the binder is polyvinyl alcohol or an acrylic resin. 제1항에 있어서, 무기 입자가 탄산칼슘, 알루미나, 티타니아, 황산바륨 및 베마이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 전지용 세퍼레이터.The battery separator according to claim 1, wherein the inorganic particles include at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, alumina, titania, barium sulfate, and boehmite. 이하의 공정 (a)~(g)를 포함하는, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
(a) A층을 구성하는 폴리에틸렌 수지에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리에틸렌 수지 용액 A를 조제하는 공정
(b) B층을 구성하는 폴리에틸렌 수지에 저융점 수지 및, 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리에틸렌 수지 용액 B를 조제하는 공정
(c) 공정 (a) 및 (b)에서 얻어진 폴리에틸렌 수지 용액 A 및 B를 다이로부터 압출하고, 그 중 적어도 한쪽을, 성형용 용제의 제거 수단에 의해 성형용 용제가 제거된 표면을 갖는 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정
(d) 상기 적층 겔상 성형물을 기계 방향 및 폭 방향으로 연신하여, 적층 연신 성형물을 얻는 공정
(e) 상기 적층 연신 성형물로부터 상기 성형용 용제를 추출 제거하고, 건조하여, 적층 다공질 성형물을 얻는 공정
(f) 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막을 얻는 공정
(g) 상기 냉각 롤이 접하고 있던 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의 표면에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더, 무기 입자 및 바인더를 용해 또는 분산할 수 있는 용매를 포함하는 도포액을 이용하여 적층막을 형성하고, 건조하는 공정.
The manufacturing method of the battery separator in any one of Claims 1-8 containing the following processes (a)-(g).
(a) After adding a molding solvent to the polyethylene resin constituting the layer A, melt-kneading to prepare a polyethylene resin solution A
(b) After adding a low-melting-point resin and a molding solvent to the polyethylene resin constituting the layer B, melt-kneading to prepare a polyethylene resin solution B
(c) The polyethylene resin solutions A and B obtained in steps (a) and (b) are extruded from the die, and at least one of them is a cooling roll having a surface on which the molding solvent is removed by means of removing the molding solvent. Cooling to form a layered gel-like molding
(d) a step of stretching the laminated gel-like molding in the machine direction and in the width direction to obtain a laminated stretched molding.
(e) Process of extracting and removing the molding solvent from the laminated stretched molding and drying it to obtain a laminated porous molded article.
(f) Process of heat-treating a laminated porous molded product to obtain a laminated polyethylene microporous membrane.
(g) On the surface of the laminated polyethylene microporous membrane that the cooling roll was in contact with, the laminated film was coated with a coating solution containing a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, an inorganic particle, and a solvent capable of dissolving or dispersing the binder. The process of forming and drying.
제9항에 있어서, 상기 (c) 공정에서의 성형용 용제 제거 수단이 닥터 블레이드를 이용하여 긁어내는 수단인, 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.The method for manufacturing a battery separator according to claim 9, wherein the solvent removing means for molding in the step (c) is a means for scraping using a doctor blade.
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