KR102266028B1 - Multilayer, microporous polyolefin membrane, and production method thereof - Google Patents
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Abstract
내산화성, 전해액 주액성 및 셧다운 특성이 우수하고, 또한 투과성 및 강도 균형이 우수한 폴리올레핀 미다공막을 제공한다. 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 포함하며, 전해액 주액성이 20초 이하이고, 셧다운 온도가 132℃ 이하이고, 막 두께를 20㎛로 환산한 투기도가 700sec/100cm3 이하이고, 막 두께를 20㎛로 환산한 찌름 강도가 2,000mN 이상이고, 폴리프로필렌 분포가 면내 방향으로 균일한 폴리올레핀 미다공막.Provided is a polyolefin microporous membrane that is excellent in oxidation resistance, electrolyte injection property and shutdown properties, and also has excellent permeability and strength balance. Containing polypropylene and polyethylene, the electrolyte injection property is 20 seconds or less, the shutdown temperature is 132°C or less, the air permeability converted to the film thickness of 20 µm is 700 sec/100 cm 3 or less, and the film thickness is converted to 20 µm A polyolefin microporous membrane having a puncture strength of 2,000 mN or more and a polypropylene distribution uniform in the in-plane direction.
Description
본 발명은 폴리올레핀 미다공막 및 이의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 전지용 세퍼레이터로서 유용한 폴리올레핀 미다공막 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyolefin microporous membrane and a method for producing the same, and more particularly to a polyolefin microporous membrane useful as a battery separator and a method for producing the same.
폴리올레핀 미다공막은 전지용 세퍼레이터, 전해 콘덴서용 격막, 각종 필터, 투습 방수 의료, 역침투 여과막, 한외 여과막, 정밀 여과막 등의 각종 용도로 이용되고 있다. 폴리올레핀 미다공막을 전지용 세퍼레이터, 특히 리튬 이온 전지용 세퍼레이터로서 이용하는 경우, 그 성능은 전지 특성, 전지 생산성 및 전지 안전성과 깊게 관련된다. 때문에, 우수한 투과성, 기계적 특성, 내열 수축성, 셧다운 특성, 멜트다운 특성 등이 요구된다. 예를 들어 기계적 강도가 낮은 전지용 세퍼레이터를 이용한 경우, 전극의 단락(短絡)으로 인해 전지의 전압이 저하되는 경우가 있다. 또한, 리튬 이온 전지는 만충전(滿充電)에 가까운 상태에서 충전하면서 계속 사용하면 전지 성능이 악화되는 것으로 알려져 있으며, 세퍼레이터의 산화 열화도 그 하나의 원인이 되므로, 세퍼레이터의 개선이 요구되어 왔다.BACKGROUND ART Polyolefin microporous membranes are used in various applications such as battery separators, diaphragms for electrolytic capacitors, various filters, moisture-permeable and waterproof clothing, reverse osmosis filtration membranes, ultrafiltration membranes, and microfiltration membranes. When a polyolefin microporous membrane is used as a battery separator, especially a separator for lithium ion batteries, the performance is closely related with battery characteristics, battery productivity, and battery safety. Therefore, excellent permeability, mechanical properties, heat shrinkage resistance, shutdown properties, meltdown properties, and the like are required. For example, when a battery separator with low mechanical strength is used, the voltage of the battery may decrease due to a short circuit of the electrode. In addition, it is known that battery performance deteriorates when lithium ion batteries are continuously used while charging in a state close to full charge, and since oxidative deterioration of the separator is also one of the causes, improvement of the separator has been demanded.
지금까지 폴리올레핀 미다공막의 물성을 개선하는 방법으로서 원료 조성, 연신 조건, 열처리 조건 등의 개선이 검토되고 있으며, 내열성을 높이는 수단으로서 폴리프로필렌을 혼합하는 것이 제안되었다(예를 들어 일본 공개특허공보 제2002-105235호, 일본 공개특허공보 제2003-183432호). 특히 최근에는 투과성, 기계적 특성, 내열 수축성 등에 더하여, 전해액 주액성(電解液注液性) 등의 전지 생산성에 관련되는 특성이나 내산화성 등의 전지 수명에 관련되는 특성도 중시되게 되었다.As a method of improving the physical properties of polyolefin microporous membranes, improvement of raw material composition, stretching conditions, heat treatment conditions, etc. have been studied so far, and mixing of polypropylene has been proposed as a means of increasing heat resistance (for example, in Japanese Unexamined Patent Publication) 2002-105235, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-183432). In particular, in recent years, in addition to permeability, mechanical properties, heat shrinkage resistance, etc., characteristics related to battery productivity, such as electrolyte injection property, and characteristics related to battery life, such as oxidation resistance, have come to be considered as important.
폴리프로필렌을 배합하여 내산화성을 개선하는 데에는 상당량의 폴리프로필렌을 배합할 필요가 있으나, 폴리프로필렌의 함유량을 늘리면 폴리에틸렌 미다공막의 투과성·강도 균형이 손상된다는, 특히 강도가 저하된다는 단점이 존재한다. 또한, 충분한 셧다운 온도를 얻을 수 없다는 문제점이 있다. 따라서, 전지 수명에 관련되는 세퍼레이터의 내산화성의 개량을 도모하면서, 전지의 생산성, 안전성 및 출력 특성을 담보하기 위해, 폴리에틸렌 미다공막이 갖는 우수한 투과성 및 강도 균형, 또한 셧다운 특성을 보유하는 것이 요구되고 있다.In order to improve oxidation resistance by blending polypropylene, it is necessary to blend a significant amount of polypropylene. However, increasing the content of polypropylene impairs the balance between permeability and strength of the polyethylene microporous membrane, in particular, the strength decreases. In addition, there is a problem that a sufficient shutdown temperature cannot be obtained. Therefore, in order to ensure the productivity, safety and output characteristics of the battery while improving the oxidation resistance of the separator related to battery life, it is required to have excellent permeability and strength balance of the polyethylene microporous membrane, and also to have shutdown characteristics. have.
따라서, 본 발명의 과제는 내산화성, 전해액 주액성 및 셧다운 특성이 우수하고, 또한 투과성 및 강도 균형이 우수한 폴리올레핀 미다공막을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a polyolefin microporous membrane excellent in oxidation resistance, electrolyte injection property and shutdown characteristics, and excellent in permeability and strength balance.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막은 다음의 구성을 갖는다. 즉,In order to solve the above-mentioned subject, the polyolefin microporous film of this invention has the following structure. In other words,
폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 포함하는 제1 폴리올레핀 수지로 이루어지는 폴리올레핀 미다공막으로서, 전해액 주액성이 20초 이하이고, 셧다운 온도가 132℃ 이하이고, 막 두께를 20㎛로 환산한 투기도가 700sec/100cm3 이하이고, 막 두께를 20㎛로 환산한 찌름 강도(puncture strength)가 2,000mN 이상이고, 폴리프로필렌 분포(이하, PP 분포)가 면내 방향에서 균일한 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 미다공막이다.A polyolefin microporous film made of a first polyolefin resin containing polypropylene and polyethylene, wherein the electrolyte injection property is 20 seconds or less, the shutdown temperature is 132° C. or less, and the air permeability converted to a film thickness of 20 µm is 700 sec/100 cm 3 It is a polyolefin microporous film characterized in that the puncture strength is 2,000 mN or more when the film thickness is converted to 20 µm, and the polypropylene distribution (hereinafter, PP distribution) is uniform in the in-plane direction.
또한, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법은 다음의 구성을 갖는다. 즉,Moreover, the manufacturing method of the polyolefin microporous film of this invention has the following structure. In other words,
(a) 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련(混練)하여 폴리올레핀 용액을 조제하는 공정으로서, 폴리올레핀 수지가, 폴리에틸렌을 주성분으로 하며, 중량 평균 분자량이 1.0×106 이상인 초고분자량 폴리에틸렌과 융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌과 중량 평균 분자량이 6.0×104보다 크고 3.0×105 미만인 폴리프로필렌을 0.5중량% 이상 5중량% 미만 포함하는 공정,(a) melt-kneading a polyolefin resin and a solvent for film formation to prepare a polyolefin solution, wherein the polyolefin resin contains polyethylene as a main component, and has a weight average molecular weight of 1.0×10 6 or more and ultra-high molecular weight polyethylene with a melting point A process comprising 0.5% by weight or more and less than 5% by weight of polyethylene having a temperature of 130° C. or less and polypropylene having a weight average molecular weight of greater than 6.0 × 10 4 and less than 3.0 × 10 5 ,
(b) 전단 속도 60/sec 이상으로 폴리올레핀 용액을 압출하여 성형체를 형성하는 공정,(b) extruding a polyolefin solution at a shear rate of 60/sec or more to form a molded article;
(c) 수득된 압출 성형체를 냉각 속도 30℃/sec 이상으로 냉각하여 겔상 시트를 형성하는 공정,(c) a step of cooling the obtained extruded body at a cooling rate of 30° C./sec or more to form a gel-like sheet;
(d) 수득된 겔상 시트를 적어도 1축 방향으로 연신하여 연신물을 만드는 공정,(d) stretching the obtained gel-like sheet in at least one axial direction to make a stretched product;
(e) 수득된 연신물에서 상기 막 형성용 용제를 제거하는 공정을 포함하는 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법이다.(e) a method for producing a polyolefin microporous membrane including a step of removing the film-forming solvent from the obtained stretched product.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 라만 분광법(Raman spectroscopy)에 의해 측정한 규격화 폴리프로필렌/폴리에틸렌 비율(이하, 규격화 PP/PE 비율)의 평균값이 0.5 이상, 규격화 PP/PE 비율의 표준 편차가 0.2 이하, 규격화 PP/PE 비율의 첨도(尖度)가 1.0 이하 -1.0 이상인 것이 바람직하다.In the polyolefin microporous membrane of the present invention, the average value of the standardized polypropylene/polyethylene ratio (hereinafter referred to as the standardized PP/PE ratio) measured by Raman spectroscopy is 0.5 or more, and the standard deviation of the standardized PP/PE ratio is 0.2 or less , it is preferable that the kurtosis of the normalized PP/PE ratio is 1.0 or less and -1.0 or more.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 상기 폴리프로필렌의 중량 평균 분자량이 6.0×104 보다 크고 3.0×105 미만인 것이 바람직하다. In the polyolefin microporous membrane of the present invention, the weight average molecular weight of the polypropylene is preferably greater than 6.0×10 4 and less than 3.0×10 5 .
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 상기 제1 폴리올레핀 수지가 폴리프로필렌을 0.5중량% 이상 5.0중량% 미만 포함하는 것이 바람직하다.As for the polyolefin microporous film of this invention, it is preferable that the said 1st polyolefin resin contains 0.5 weight% or more and less than 5.0 weight% of polypropylene.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 상기 제1 폴리올레핀 수지가, 중량 평균 분자량이 1.0×106 이상인 폴리에틸렌을 1.0중량% 이상 50.0중량% 이하 포함하는 것이 바람직하다.In the polyolefin microporous membrane of the present invention, the first polyolefin resin preferably contains 1.0 wt% or more and 50.0 wt% or less of polyethylene having a weight average molecular weight of 1.0×10 6 or more.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the polyolefin microporous membrane of this invention consists of polyethylene whose melting|fusing point is 130 degrees C or less.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 상기 융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌의 함유량이 상기 제1 폴리올레핀 수지의 10.0중량% 이상 38.0중량% 이하인 것이 바람직하다.In the polyolefin microporous membrane of this invention, it is preferable that content of the polyethylene whose said melting|fusing point is 130 degrees C or less is 10.0 weight% or more and 38.0 weight% or less of the said 1st polyolefin resin.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은 3층 이상의 미다공층으로 구성되며, 표층의 적어도 하나를 구성하는 제1 폴리올레핀 수지로 이루어지는 제1 미다공층, 및 양 표층 사이에 배치되는 제2 폴리올레핀 수지로 이루어지는 제2 미다공층을 가지며, 상기 제1 미다공층 또는 상기 제2 미다공층 중 어느 하나 또는 둘 모두가, 융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌을 포함하는 것이 바람직하다.The polyolefin microporous membrane of the present invention is composed of three or more microporous layers, a first microporous layer comprising a first polyolefin resin constituting at least one of the surface layers, and a second microporous layer comprising a second polyolefin resin disposed between both surface layers It has a porous layer, and it is preferable that either or both of the said 1st microporous layer or the said 2nd microporous layer contain polyethylene whose melting|fusing point is 130 degrees C or less.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌의 함유량이 제1 폴리올레핀 수지 또는 제2 폴리올레핀 수지의 10.0중량% 이상 38.0중량% 이하인 것이 바람직하다.In the polyolefin microporous membrane of this invention, it is preferable that content of the polyethylene whose melting|fusing point is 130 degrees C or less is 10.0 weight% or more and 38.0 weight% or less of 1st polyolefin resin or 2nd polyolefin resin.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 상기 제2 폴리올레핀 수지가, 중량 평균 분자량이 1.0×106 이상인 폴리에틸렌을 1.0중량% 이상 50.0중량% 이하 포함하며, 폴리프로필렌을 포함하지 않는 것이 바람직하다.In the polyolefin microporous membrane of the present invention, the second polyolefin resin preferably contains 1.0% by weight or more and 50.0% by weight or less of polyethylene having a weight average molecular weight of 1.0×10 6 or more, and does not contain polypropylene.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 양 표층의 두께의 합 T(A)와 양 표층 사이에 배치되는 각층의 두께의 합계 T(B)가 하기 식 1의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.In the polyolefin microporous film of the present invention, it is preferable that the sum T(A) of the thicknesses of both surface layers and the sum T(B) of the thicknesses of the respective layers disposed between the surface layers satisfy the relationship of the following formula (1).
<식 1><Equation 1>
60 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×10060 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×100
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은 셧다운 온도가 128℃ 이하인 것이 바람직하다.It is preferable that the shutdown temperature of the polyolefin microporous film of this invention is 128 degrees C or less.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 포함하며, 전해액 주액성이 20초 이하이고, 셧다운 온도가 132℃ 이하이고, 막 두께를 20㎛로 환산한 투기도가 700sec/100cm3 이하이고, 막 두께를 20㎛로 환산한 찌름 강도가 2,000mN 이상이고, PP 분포가 면내 방향에서 균일함으로써, 내산화성, 전해액 주액성 및 셧다운 특성이 우수하며, 또한 투과성 및 강도 균형이 우수하다.The polyolefin microporous membrane of the present invention contains polypropylene and polyethylene, and has an electrolyte injection property of 20 seconds or less, a shutdown temperature of 132° C. or less, and an air permeability converted to a film thickness of 20 μm of 700 sec/100 cm 3 or less. , the puncture strength in terms of the film thickness of 20 μm is 2,000 mN or more, and the PP distribution is uniform in the in-plane direction, so that the oxidation resistance, electrolyte injection property and shutdown properties are excellent, and the permeability and strength balance are excellent.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막을 전지용 세퍼레이터로 이용하는 경우, 내산화성에 기여하는 폴리프로필렌이 전극에 접하는 면에 편재하지 않고 존재하기 때문에, 전지의 충방전 중에 발생하는 세퍼레이터의 부분적인 열화를 억제할 수 있어 전지를 장수명화할 수 있다. 또한, 셧다운 온도가 보다 낮음으로써, 이상 반응 시에 전지 반응을 안전하게 정지시킬 수 있다.When the polyolefin microporous film of the present invention is used as a battery separator, the polypropylene contributing to oxidation resistance is present without being unevenly distributed on the surface in contact with the electrode, so partial deterioration of the separator that occurs during charging and discharging of the battery can be suppressed. Battery life can be extended. In addition, since the shutdown temperature is lower, the battery reaction can be safely stopped at the time of an abnormal reaction.
또한, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 투기도·강도 균형이 우수하고, 폴리에틸렌 미다공막과 동등한 전해액 주액성을 나타낼 수 있으며, 균일한 막 두께 분포를 나타낸다. 이로부터, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막을 전지 세퍼레이터로서 사용한 경우에, 전지의 생산성이 향상되며, 또한 우수한 내산화성으로 인해 전지를 장수명화할 수 있다.Moreover, the polyolefin microporous membrane of this invention is excellent in air permeability-strength balance, can show electrolyte solution injection property equivalent to a polyethylene microporous membrane, and shows a uniform film thickness distribution. From this, when the polyolefin microporous film of the present invention is used as a battery separator, the productivity of the battery is improved, and the battery life can be prolonged due to excellent oxidation resistance.
또한, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법에 따르면, 전술한 특성을 갖는 본 발명의 폴리올레핀 미다공막을 효율적으로 제조할 수 있다.Moreover, according to the manufacturing method of the polyolefin microporous membrane of this invention, the polyolefin microporous membrane of this invention which has the above-mentioned characteristic can be manufactured efficiently.
도 1은 본 발명의 폴리올레핀 미다공막(실시예 2)의 제1 미다공층의 규격화 PP/PE 비율의 분포도를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 폴리올레핀 미다공막(실시예 2)의 제1 미다공층의 규격화 PP/PE 비율의 2차원 분포도를 나타내는 그래프이다.
도 3은 폴리올레핀 미다공막(비교예 2)의 제1 미다공층의 규격화 PP/PE 비율의 2차원 분포도를 나타내는 그래프이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a graph which shows the distribution of the normalized PP/PE ratio of the 1st microporous layer of the polyolefin microporous membrane (Example 2) of this invention.
2 is a graph showing a two-dimensional distribution diagram of the normalized PP/PE ratio of the first microporous layer of the polyolefin microporous membrane (Example 2) of the present invention.
It is a graph which shows the two-dimensional distribution diagram of the normalized PP/PE ratio of the 1st microporous layer of a polyolefin microporous membrane (Comparative Example 2).
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 그 요지의 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can variously deform and implement within the range of the summary.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은 단층일 수도 있고 2층 이상의 다층일 수도 있다. 그 중에서도 3층의 미다공층으로 이루어지는 다층 미다공막인 것이 바람직하다. 본 발명의 폴리올레핀 미다공막은 제1 미다공층을 적어도 한 층 갖는다. 본 발명의 폴리올레핀 미다공막에서 제1 미다공층은 폴리에틸렌을 주성분으로 하며, 폴리프로필렌을 포함하는 폴리올레핀 수지(제1 폴리올레핀 수지)로 구성된다. 또한, 제1 미다공층은 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 적어도 한쪽의 표층이다. 제1 미다공층 이외의 층은 제2 폴리올레핀 수지로 구성되는 제2 미다공층일 수 있다. 본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 복수의 미다공층으로 이루어지는 다층 미다공막인 경우, 양 표층(스킨층)이 제1 미다공층이고, 양 표층 사이(코어 층)에 제2 미다공층이 배치된 3층 구조를 갖는 것이 바람직하다.A single layer may be sufficient as the polyolefin microporous film of this invention, and the multilayer of two or more layers may be sufficient as it. Especially, it is preferable that it is a multilayer microporous film which consists of three microporous layers. The polyolefin microporous membrane of this invention has at least one layer of a 1st microporous layer. In the polyolefin microporous membrane of the present invention, the first microporous layer has polyethylene as a main component and is composed of a polyolefin resin (first polyolefin resin) containing polypropylene. In addition, a 1st microporous layer is at least one surface layer of the polyolefin microporous film of this invention. A layer other than the first microporous layer may be a second microporous layer composed of a second polyolefin resin. When the polyolefin microporous membrane of the present invention is a multilayer microporous membrane composed of a plurality of microporous layers, both surface layers (skin layers) are the first microporous layers, and the second microporous layer is disposed between the two surface layers (core layer). It is preferable to have
이하에 본 발명의 폴리올레핀 미다공막에서 사용하는 폴리올레핀 수지를 설명한다.The polyolefin resin used in the polyolefin microporous film of this invention is demonstrated below.
[1]원료[1] Raw materials
[폴리올레핀 수지][Polyolefin resin]
본 발명의 폴리올레핀 미다공막을 구성하는 폴리올레핀 수지는, 폴리에틸렌(PE)을 주성분으로 하며, 폴리올레핀 수지 전체를 100중량%로 하여, 폴리에틸렌의 비율이 바람직하게는 80중량% 이상, 보다 바람직하게는 90중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 95% 이상 포함한다. 폴리올레핀 수지는 폴리올레핀 이외의 수지를 포함하는 조성물일 수 있다. 따라서, 「폴리올레핀 수지」라는 말은 폴리올레핀 뿐만 아니라 폴리올레핀 이외의 수지를 포함하는 것일 수 있다.The polyolefin resin constituting the polyolefin microporous membrane of the present invention has polyethylene (PE) as a main component, and the total polyolefin resin is 100% by weight, and the proportion of polyethylene is preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight. % or more, even more preferably 95% or more. The polyolefin resin may be a composition including a resin other than polyolefin. Therefore, the term "polyolefin resin" may include not only polyolefin but also resins other than polyolefin.
상기 폴리올레핀 수지는, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 단층의 미다공막인 경우, 제1 폴리올레핀 수지로 이루어진다.The said polyolefin resin consists of 1st polyolefin resin, when the polyolefin microporous film of this invention is a single-layer microporous film.
한편, 상기 폴리올레핀 수지는, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 복수의 미다공막으로 이루어지는 다층 미다공막인 경우, 제1 미다공층을 구성하는 제1 폴리올레핀 수지 및 제2 미다공층을 구성하는 제2 폴리올레핀 수지일 수 있다.On the other hand, when the polyolefin microporous membrane of the present invention is a multilayer microporous membrane composed of a plurality of microporous membranes, the polyolefin resin is a first polyolefin resin constituting the first microporous layer and a second polyolefin resin constituting the second microporous layer. can
[제1 폴리올레핀 수지][First polyolefin resin]
본 발명의 폴리올레핀 미다공막에서 제1 미다공층은 제1 폴리올레핀 수지로 구성된다. 제1 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌 외에 폴리프로필렌을 포함한다. 이하에서 각 성분에 대해 상세히 나타낸다.In the polyolefin microporous membrane of the present invention, the first microporous layer is composed of the first polyolefin resin. The first polyolefin resin includes polypropylene in addition to polyethylene. Each component is shown in detail below.
폴리에틸렌polyethylene
폴리에틸렌은 (a) Mw(중량 평균 분자량)가 1.0×106 미만인 폴리에틸렌(이하, 「PE(A)」), 또는 (b) PE(A)와 Mw가 1.0×106 이상인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMwPE)으로 이루어지는 조성물(이하, 「PE 조성물(B)」)인 것이 바람직하다.Polyethylene is (a) polyethylene having Mw (weight average molecular weight) of less than 1.0×10 6 (hereinafter “PE(A)”), or (b) PE(A) and ultra-high molecular weight polyethylene (UHMwPE ) having Mw of 1.0×10 6 or more. It is preferable that it is a composition (hereinafter, "PE composition (B)") which consists of ).
PE(A) 및 PE 조성물(B)의 Mw와 수평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn(분자량 분포)은 한정적이지 않지만, 5~300의 범위내인 것이 바람직하고, 5~100의 범위내인 것이 보다 바람직하고, 5~25의 범위내인 것이 특히 바람직하다. Mw/Mn이 상기 바람직한 범위이면, 폴리에틸렌 용액의 압출이 용이하고, 수득되는 폴리올레핀 다층 미다공막의 강도도 우수하다.The ratio Mw/Mn (molecular weight distribution) of Mw and number average molecular weight (Mn) of PE (A) and PE composition (B) is not limited, but is preferably within the range of 5 to 300, and within the range of 5 to 100 It is more preferable that it is, and it is especially preferable that it exists in the range of 5-25. When Mw/Mn is in the above preferred range, extrusion of the polyethylene solution is easy, and the obtained polyolefin multilayer microporous membrane is excellent in strength.
PE(A)PE(A)
PE(A)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE) 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 중 어느 하나일 수도 있으나, HDPE가 바람직하다. PE(A)는 에틸렌의 단독 중합체뿐만 아니라, 다른 α-올레핀을 소량 함유하는 공중합체일 수도 있다. 에틸렌 이외의 다른 α-올레핀으로서는 프로필렌, 부텐-1, 헥센-1, 펜텐-1, 4-메틸펜텐-1, 옥텐, 초산비닐, 메타크릴산메틸, 스티렌 등을 예로 들 수 있다.PE(A) may be any one of high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE) and low density polyethylene (LDPE), but HDPE is preferred. PE(A) may be not only a homopolymer of ethylene, but also a copolymer containing a small amount of other ?-olefins. Examples of the ?-olefin other than ethylene include propylene, butene-1, hexene-1, pentene-1, 4-methylpentene-1, octene, vinyl acetate, methyl methacrylate, and styrene.
PE(A)는, 예를 들어 약 2.0×105~약 0.9×106의 범위라는, 1.0×106 미만의 중량 평균 분자량(Mw), 약 2.0~50.0의 범위내의 분자량 분포(MWD, Mw를 수평균 분자량 Mn으로 나눈 값으로 정의한다), 및 10,000개의 탄소 원자당 0.20개 미만의 말단 불포화기를 갖는 폴리에틸렌으로 할 수 있다. PE(A)의 Mw는 1.0×104 이상~5.0×105 미만인 것이 바람직하다. 그 중에서도 HDPE의 Mw는 5.0×104 이상~4.0×105 미만이 보다 바람직하다. PE(A)는 Mw 또는 밀도가 다른 2종 이상으로 이루어지도록 할 수도 있다. 임의로, PE(A)는 10,000개의 탄소 원자당 0.14 이하, 또는 0.12 이하, 예를 들어 0.05~0.14개의 범위내(예를 들어 측정 한계 미만)의 말단 불포화 기를 갖는다.PE(A) is, for example, in the range of about 2.0×10 5 to about 0.9×10 6 , a weight average molecular weight (Mw) less than 1.0×10 6 , a molecular weight distribution (MWD, Mw) in the range of about 2.0 to 50.0 is defined as the number average molecular weight divided by Mn), and polyethylene having less than 0.20 terminal unsaturated groups per 10,000 carbon atoms. Mw of PE(A) is preferably 1.0×10 4 or more and less than 5.0×10 5 . Among them, Mw of HDPE is more preferably 5.0×10 4 or more to less than 4.0×10 5 . PE(A) may be made of two or more types having different Mw or different densities. Optionally, PE(A) has no more than 0.14, or no more than 0.12, such as in the range of 0.05-0.14 (eg below the limit of measurement) per 10,000 carbon atoms.
PE(A)의 융점은 130℃을 초과하는 것이 바람직하다.It is preferable that the melting point of PE(A) exceeds 130°C.
PE 조성물(B)PE composition (B)
폴리에틸렌이 PE 조성물(B)인 경우, PE(A)의 상한은, 제1 폴리올레핀 수지 전체 중량을 100중량%로 하여 98.5중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 94.0중량%이다. PE(A)의 하한은, 45.0중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 46.5중량%이다.When polyethylene is the PE composition (B), the upper limit of PE (A) is preferably 98.5% by weight, more preferably 94.0% by weight, with the total weight of the first polyolefin resin being 100% by weight. It is preferable that the lower limit of PE(A) is 45.0 weight%, More preferably, it is 46.5 weight%.
UHMwPE의 함유량은, 제1 폴리올레핀 수지 전체 중량을 100중량%로 하여 50.0중량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 45.0중량% 이하이다. 이 함유량이 상기 바람직한 범위이면, 성형 시에 압력 상승을 초래하지 않고 생산성도 양호하다. 또한, 이 함유량의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 기계적 강도 유지 및 높은 멜트 다운 온도 유지의 점에서 1.0중량%인 것이 보다 바람직하고, 30.0중량%인 것이 특히 바람직하다. UHMwPE를 1중량% 이상 50.0중량% 이하로 함으로써, 강도·투기도 균형이 우수한 폴리올레핀 미다공막을 수득할 수 있다.It is preferable that content of UHMwPE sets the 1st polyolefin resin total weight as 100 weight%, and sets it as 50.0 weight% or less. Especially preferably, it is 45.0 weight% or less. If this content is the said preferable range, it does not cause a pressure rise at the time of shaping|molding, and productivity is also favorable. Moreover, the lower limit in particular of this content is although it does not restrict|limit, It is more preferable that it is 1.0 weight% from the point of maintaining mechanical strength and maintaining a high meltdown temperature, It is especially preferable that it is 30.0 weight%. By setting the UHMwPE to 1% by weight or more and 50.0% by weight or less, it is possible to obtain a polyolefin microporous membrane excellent in balance between strength and air permeability.
UHMwPE의 Mw는 1.0×106~3.0×106의 범위내인 것이 바람직하다. UHMwPE의 Mw를 3.0×106 이하로 함으로써, 용융 압출을 용이하게 할 수 있다. UHMwPE는 에틸렌의 단독 중합체뿐만 아니라, 다른 α-올레핀을 소량 함유하는 공중합체일 수도 있다. 에틸렌 이외의 다른 α-올레핀은 상기와 동일할 수도 있다.Mw of UHMwPE is preferably in the range of 1.0×10 6 to 3.0×10 6 . By setting Mw of UHMwPE to 3.0×10 6 or less, melt extrusion can be facilitated. UHMwPE may be not only a homopolymer of ethylene, but also a copolymer containing a small amount of other α-olefins. Other ?-olefins other than ethylene may be the same as described above.
PE 조성물(B)는, 임의 성분으로 Mw가 1.0×104~4.0×106인 폴리부텐-1, 및 Mw가 1.0×104~4.0×106인 에틸렌/α-올레핀 공중합체 중 어느 하나를 포함할 수도 있다. 이들 임의 성분은 제1 폴리올레핀 수지 전체를 100중량%로 하여 40.0중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하다.PE composition (B), as an optional component a Mw of 1.0 × 10 4 ~ 4.0 × 10 6 of polybutene-1, and the Mw was 1.0 × 10 4 ~ 4.0 × 10 6 at least one of an ethylene / α- olefin copolymer may include. These optional components are preferably included in an amount of 40.0% by weight or less based on 100% by weight of the total of the first polyolefin resin.
폴리프로필렌polypropylene
폴리프로필렌의 함유량은, 제1 폴리올레핀 수지 전체 중량을 100중량%로 하여 5.0중량% 미만인 것이 바람직하다. 폴리프로필렌의 함유량의 상한은 바람직하게는 3.5중량%이다. 폴리프로필렌의 함유량의 하한은 바람직하게는 0.5중량%, 보다 바람직하게는 1.0중량%이다. 폴리프로필렌의 함유량이 상기 범위내이면, 내산화성, 막 두께 균일성 및 강도가 향상된다.Content of polypropylene makes 100 weight% of 1st polyolefin resin total weight, and it is preferable that it is less than 5.0 weight%. The upper limit of content of polypropylene becomes like this. Preferably it is 3.5 weight%. The lower limit of the content of the polypropylene is preferably 0.5% by weight, more preferably 1.0% by weight. When the content of polypropylene is within the above range, oxidation resistance, film thickness uniformity and strength are improved.
폴리프로필렌의 Mw는 6.0×104보다 크고 3.0×105 미만인 것이 바람직하고, 6.0×104보다 크고 1.5×105 미만인 것이 보다 바람직하다. 폴리프로필렌의 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.01~100인 것이 바람직하고, 1.1~50인 것이 보다 바람직하다. 폴리프로필렌은 단독물일 수도 있고, 2종 이상의 폴리프로필렌을 포함하는 조성물일 수도 있다.Mw of the polypropylene is preferably greater than 6.0, less than 3.0 × 10 5 × 10 4, and more preferably 6.0 × 10 4 to greater than 1.5 × 10 5 less. It is preferable that it is 1.01-100, and, as for the molecular weight distribution (Mw/Mn) of a polypropylene, it is more preferable that it is 1.1-50. The polypropylene may be a single substance, or a composition containing two or more polypropylenes may be used.
한정적은 아니지만, 폴리프로필렌의 융점은 150~175℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 150~160℃이다.Although not restrictive, it is preferable that melting|fusing point of polypropylene is 150-175 degreeC, More preferably, it is 150-160 degreeC.
폴리프로필렌으로서는 단독 중합체뿐만 아니라, 다른 α-올레핀 또는 디올레핀을 포함하는 블록 공중합체 및/또는 랜덤 공중합체일 수도 있다. 다른 올레핀으로서는 예를 들어 에틸렌 또는 탄소수 4~8의 α-올레핀이 바람직하다. 탄소수 4~8의 α-올레핀으로서, 예를 들어 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 등을 예로 들 수 있다. 디올레핀의 탄소수는 4~14가 바람직하다. 탄소수 4~14의 디올레핀으로서, 예를 들어 부타디엔, 1, 5-헥사디엔, 1, 7-옥타디엔, 1, 9-데카디엔 등을 예로 들 수 있다. 다른 올레핀 또는 디올레핀의 함유율은 프로필렌 공중합체를 100몰%로 하여 10몰% 미만인 것이 바람직하다.The polypropylene may be not only a homopolymer but also a block copolymer and/or a random copolymer containing other α-olefins or diolefins. As the other olefin, for example, ethylene or an α-olefin having 4 to 8 carbon atoms is preferable. Examples of the α-olefin having 4 to 8 carbon atoms include 1-butene, 1-hexene, and 4-methyl-1-pentene. As for carbon number of diolefin, 4-14 are preferable. Examples of the diolefin having 4 to 14 carbon atoms include butadiene, 1,5-hexadiene, 1,7-octadiene, and 1,9-decadiene. The content of the other olefins or diolefins is preferably less than 10 mol% based on 100 mol% of the propylene copolymer.
[제2 폴리올레핀 수지][Second polyolefin resin]
제2 미다공층을 구성하는 제2 폴리올레핀 수지의 태양(態樣)은 이하와 같다.The aspect of the 2nd polyolefin resin which comprises a 2nd microporous layer is as follows.
제2 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌을 포함한다. 폴리에틸렌은 제1 폴리올레핀 수지에 기재된 폴리에틸렌을 이용할 수 있다. 즉, 폴리에틸렌은 (a) Mw(중량 평균 분자량)가 1.0×106 미만인 폴리에틸렌(PE(A)), 또는 (b) PE(A) 및 Mw가 1.0×106 이상인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMwPE)으로 이루어지는 조성물(PE 조성물(B))인 것이 바람직하다. 제2 폴리올레핀 수지는 폴리프로필렌을 포함하지 않는 것이 바람직하다.The second polyolefin resin comprises polyethylene. Polyethylene as described in the first polyolefin resin can be used. That is, polyethylene is (a) polyethylene (PE(A)) having Mw (weight average molecular weight) of less than 1.0×10 6 , or (b) PE(A) and ultra-high molecular weight polyethylene (UHMwPE) having Mw of 1.0×10 6 or more. It is preferable that it is a composition (PE composition (B)) which consists of. It is preferable that 2nd polyolefin resin does not contain polypropylene.
폴리에틸렌이 PE 조성물(B)인 경우, PE(A)의 상한은, 제2 폴리올레핀 수지 전체 중량을 100중량%로 하여 99.0중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95.0중량%이다. PE(A)의 하한은 50.0중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70.0중량%이다.When polyethylene is the PE composition (B), the upper limit of PE (A) is preferably 99.0% by weight, more preferably 95.0% by weight, with the total weight of the second polyolefin resin being 100% by weight. It is preferable that the lower limit of PE(A) is 50.0 weight%, More preferably, it is 70.0 weight%.
UHMwPE의 함유량은, 제2 폴리올레핀 수지 전체 중량을 100중량%로 하여 폴리에틸렌 전체를 100중량%로 하여 50.0중량% 이하로 하는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 30.0중량% 이하이다. 이 함유량이 상기 범위 내이면, 성형 시에도 압력 상승이 억제되고 생산성이 향상되기 때문이다. 또한, 이 함유량의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 기계적 강도 유지 및 높은 멜트 다운 온도 유지의 점에서 1.0중량%인 것이 보다 바람직하고, 5.0중량%인 것이 특히 바람직하다. UHMwPE를 1.0중량% 이상 50.0중량% 이하로 함으로써, 강도, 투기도 균형이 우수한 폴리올레핀 미다공막을 수득할 수 있다.It is preferable that content of UHMwPE sets the 2nd polyolefin resin total weight as 100 weight%, and makes the whole polyethylene into 100 weight% and sets it as 50.0 weight% or less. Especially preferably, it is 30.0 weight% or less. It is because a pressure rise is suppressed also at the time of shaping|molding as this content is in the said range, and productivity improves. Further, the lower limit of the content is not particularly limited, but is more preferably 1.0% by weight, particularly preferably 5.0% by weight, from the viewpoint of maintaining mechanical strength and maintaining a high meltdown temperature. By setting the UHMwPE to 1.0% by weight or more and 50.0% by weight or less, it is possible to obtain a polyolefin microporous membrane excellent in balance between strength and air permeability.
PE 조성물(B)는, 임의 성분으로서 Mw가 1.0×104~4.0×106인 폴리부텐-1, 및 Mw가 1.0×104~4.0×106인 에틸렌/α-올레핀 공중합체 중 어느 하나를 포함할 수도 있다. 이들의 함유량은 제2 폴리올레핀 수지 전체를 100중량%로 하여 40.0중량% 이하인 것이 바람직하다.PE composition (B), as an optional component a Mw 1.0 × 10 4 ~ 4.0 × 10 6 of polybutene-1, and the Mw was 1.0 × 10 4 ~ 4.0 × 10 6 at least one of an ethylene / α- olefin copolymer may include. These content makes the whole 2nd polyolefin resin 100 weight%, and it is preferable that it is 40.0 weight% or less.
[폴리올레핀 수지에서의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 이외의 성분][Components other than polyethylene and polypropylene in polyolefin resin]
전술한 바와 같이, 제1 및 제2 폴리올레핀 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 이외의 폴리올레핀이나, 폴리올레핀 이외의 수지를 포함하는 조성물일 수 있다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 이외의 폴리올레핀으로서는, 폴리부텐-1 이외에, 예를 들어 펜텐-1, 헥센-1, 4-메틸펜텐-1, 옥텐 등의 단독 중합체 및 공중합체를 예로 들 수 있다.As described above, the first and second polyolefin resins may be a polyolefin other than polyethylene and polypropylene, or a composition including a resin other than polyolefin. Examples of polyolefins other than polyethylene and polypropylene include homopolymers and copolymers other than polybutene-1, such as pentene-1, hexene-1, 4-methylpentene-1, and octene.
또한, 폴리올레핀 수지가 내열성 수지를 포함하면, 폴리올레핀 미다공막을 전지용 세퍼레이터로서 이용한 경우에 멜트 다운 온도가 향상되므로, 전지의 고온 보존 특성이 더욱 향상된다.Moreover, when a polyolefin resin contains a heat resistant resin, when a polyolefin microporous film is used as a separator for batteries, since a meltdown temperature will improve, the high temperature storage characteristic of a battery will further improve.
내열성 수지로서는 국제 공개 제WO 2006/137540호에 기재된 것 등을 사용할 수 있다. 내열성 수지의 함유량은, 폴리올레핀 수지 전체를 100중량%로 하여 3~20중량%인 것이 바람직하고, 3~15중량%인 것이 보다 바람직하다. 이 함유율이 상기 바람직한 범위이면, 찌름 강도, 인장 파단 강도 등의 기계적 강도가 우수하다.As the heat-resistant resin, those described in WO 2006/137540 can be used. It is preferable that it is 3 to 20 weight% by making the whole polyolefin resin 100 weight%, and, as for content of heat resistant resin, it is more preferable that it is 3 to 15 weight%. If this content rate is the said preferable range, it is excellent in mechanical strength, such as puncture strength and tensile breaking strength.
[저융점 폴리에틸렌(이하, PE(C))][Low-melting polyethylene (hereinafter, PE(C))]
본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 단층막인 경우, 제1 폴리올레핀 수지 중의 PE(A)의 일부가, 융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌(PE(C))으로 치환되는 것이 바람직하다.When the polyolefin microporous film of the present invention is a single-layer film, it is preferable that a part of PE(A) in the first polyolefin resin is substituted with polyethylene (PE(C)) having a melting point of 130°C or less.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 복수의 미다공층으로 이루어지는 다층 미다공막인 경우, 제1 폴리올레핀 수지 중의 PE(A) 또는 제2 폴리올레핀 수지 중의 PE(A) 중 어느 하나 또는 둘 모두가 부분적으로 PE(C)로 치환되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 제1 폴리올레핀 수지 중의 PE(A) 또는 제2 폴리올레핀 수지 중의 PE(A) 중 어느 하나가 부분적으로 PE(C)로 치환된다. 그 중에서도, 제1 폴리올레핀 수지에 PE(C)가 포함되는 것이 바람직하다. 보다 낮은 셧다운 온도를 얻을 수 있기 때문이다.When the polyolefin microporous membrane of the present invention is a multilayer microporous membrane composed of a plurality of microporous layers, either or both of PE (A) in the first polyolefin resin or PE (A) in the second polyolefin resin is partially PE (C ) is preferably substituted. More preferably, either PE(A) in the first polyolefin resin or PE(A) in the second polyolefin resin is partially substituted with PE(C). Especially, it is preferable that PE (C) is contained in 1st polyolefin resin. This is because a lower shutdown temperature can be obtained.
PE(C)의 함유량의 상한은 PE(C)를 포함하는 제1 폴리올레핀 수지 또는 제2 폴리올레핀 수지 전체 중량을 100중량%로 하여 38.0중량%, 보다 바람직하게는 35.0중량%이다. PE(C)의 함유량의 하한은 10.0중량%, 보다 바람직하게는 15.0중량%이다. PE(C)를 10.0중량% 이상 포함함으로써 132℃ 이하의 셧다운 온도를 가지면서, 내산화성이 양호하고 물성 균형이 우수한 폴리올레핀 미다공막을 수득할 수 있다.The upper limit of the content of PE(C) is 38.0% by weight, more preferably 35.0% by weight, with the total weight of the first polyolefin resin or the second polyolefin resin containing PE(C) being 100% by weight. The lower limit of the content of PE(C) is 10.0% by weight, more preferably 15.0% by weight. By including 10.0% by weight or more of PE(C), it is possible to obtain a polyolefin microporous membrane having a shutdown temperature of 132° C. or less, good oxidation resistance and excellent balance of physical properties.
PE(C)의 융점의 상한은 130℃이고, 보다 바람직하게는 128℃이다. PE(C)의 융점의 하한은 110℃이고, 보다 바람직하게는 115℃이다. PE(C)의 Mw의 상한은 4.0×105인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.5×105이다. PE(C)의 Mw의 하한은 5.0×103인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6.0×103이다. PE(C)의 MWD는 약 1~약 50인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 약 2.0~약 30이다.The upper limit of the melting point of PE(C) is 130°C, more preferably 128°C. The lower limit of the melting point of PE(C) is 110°C, more preferably 115°C. The upper limit of Mw of PE(C) is preferably 4.0×10 5 , more preferably 3.5×10 5 . The lower limit of Mw of PE(C) is preferably 5.0×10 3 , and more preferably 6.0×10 3 . The MWD of PE(C) is preferably from about 1 to about 50, more preferably from about 2.0 to about 30.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 3층 이상의 미다공층으로 구성되는 경우, 제3 미다공층 또는 그 이상의 미다공층을 포함할 수 있다. 본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 3층의 미다공층으로 구성되는 경우, 제3 미다공층은 제1 미다공층과 반대측의 표층에 위치한다. 제3 미다공층을 구성하는 수지는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 제1 폴리올레핀 수지 또는 제2 폴리올레핀 수지로 이루어질 수 있으나, 폴리프로필렌을 포함하지 않는 것이 바람직하다.When the polyolefin microporous membrane of the present invention is composed of three or more microporous layers, the third microporous layer or more microporous layers can be included. When the polyolefin microporous membrane of the present invention is constituted by three microporous layers, the third microporous layer is located on the surface layer on the opposite side to the first microporous layer. The resin constituting the third microporous layer is not particularly limited, and may be formed of the first polyolefin resin or the second polyolefin resin, but preferably does not contain polypropylene.
[2]폴리올레핀 미다공막의 제조 방법[2] Method for producing polyolefin microporous membrane
다음으로, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법을 설명한다. 또한, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법은 이에 한정되는 것은 아니다.Next, the manufacturing method of the polyolefin microporous film of this invention is demonstrated. In addition, the manufacturing method of the polyolefin microporous film of this invention is not limited to this.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법은,The manufacturing method of the polyolefin microporous membrane of this invention,
(a) 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 폴리올레핀 용액을 조제하는 공정으로서,(a) melt-kneading a polyolefin resin and a solvent for film formation to prepare a polyolefin solution,
폴리올레핀 수지가 폴리에틸렌을 주성분으로 하며,Polyolefin resin has polyethylene as a main component,
중량 평균 분자량이 1.0×106 이상인 초고분자량 폴리에틸렌,Ultra-high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 1.0×10 6 or more;
융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌, 및polyethylene having a melting point of 130° C. or less, and
중량 평균 분자량이 6.0×104보다 크고 3.0×105 미만인 폴리프로필렌을 0.5중량% 이상 5중량% 미만 포함하는 공정과,A process comprising 0.5 wt% or more and less than 5 wt% of polypropylene having a weight average molecular weight greater than 6.0×10 4 and less than 3.0×10 5 ;
(b) 전단 속도 60/sec 이상으로 폴리올레핀 용액을 압출하여 성형체를 형성하는 공정과,(b) extruding the polyolefin solution at a shear rate of 60/sec or more to form a molded article;
(c) 수득된 압출 성형체를 냉각 속도 30℃/sec 이상으로 냉각하여 겔상 시트를 형성하는 공정과,(c) cooling the obtained extruded body at a cooling rate of 30° C./sec or more to form a gel-like sheet;
(d) 수득된 겔상 시트를 적어도 1축 방향으로 연신하여 연신물을 만드는 공정과,(d) stretching the obtained gel-like sheet in at least one axial direction to form a stretched product;
(e) 수득된 연신물에서 상기 막 형성용 용제를 제거하는 공정을 포함한다.(e) removing the solvent for film formation from the obtained drawn product.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 복수의 미다공층으로 이루어지는 다층 미다공막인 경우의 제조 방법은 적층 방법에 따라 크게 네 가지로 분류할 수 있으므로, 이하 그 분류별로 설명한다.In the case where the polyolefin microporous membrane of the present invention is a multilayer microporous membrane composed of a plurality of microporous layers, the manufacturing method can be broadly classified into four types according to the lamination method, and will be described for each classification below.
(2-1) 제1 제조 방법(2-1) First manufacturing method
폴리올레핀 다층 미다공막을 제조하는 제1 제조 방법은, (i) 제1 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제1 폴리올레핀 용액을 조제하고, (ii) 제2 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제2 폴리올레핀 용액을 조제하고, (iii) 제1 및 제2 폴리올레핀 용액을 하나의 다이에서 동시에 압출하고, (iv) 수득된 압출 성형체를 냉각하여 겔상 시트를 형성한다. 또한, (v) 겔상 시트를 적어도 1축 방향으로 연신하여 연신물을 만드는 공정(제1 연신 공정), (vi) 연신물에서 막 형성용 용제를 제거(세정)하는 공정, 및 (vii) 세정 후의 막을 건조하는 공정을 포함한다. (i)~(vii)의 공정 후, (viii) 건조한 막을 적어도 1축 방향으로 다시 연신하는 공정(제2 연신 공정), 및 (ix) 열처리하는 공정을 더 포함할 수도 있다. 필요에 따라, (vi)의 막 형성용 용제 제거 공정 전에, 열 고정처리 공정, 열 롤 처리 공정 및 열용제 처리 공정 중 어느 하나를 마련할 수도 있다. 또한, (i)~(ix)의 공정 후, 건조 공정, 열처리 공정, 전리 방사(ionizing radiation)에 의한 가교처리 공정, 친수화 처리 공정, 표면피복 처리 공정 등을 마련할 수도 있다. 또한, (v) 제1 연신 공정 후에 연신물을 열처리하는 공정을 마련할 수도 있다.A first production method for producing a polyolefin multilayer microporous membrane is (i) melt-kneading a first polyolefin resin and a solvent for film formation to prepare a first polyolefin solution, (ii) a second polyolefin resin and a solvent for film formation A second polyolefin solution is prepared by melt-kneading, (iii) the first and second polyolefin solutions are simultaneously extruded in one die, and (iv) the obtained extruded body is cooled to form a gel-like sheet. Further, (v) a step of stretching the gel-like sheet in at least one axial direction to form a stretched product (first stretching step), (vi) a step of removing (washing) the film-forming solvent from the stretched product, and (vii) washing a step of drying the subsequent film. After the steps (i) to (vii), (viii) a step of re-stretching the dried film in at least one axial direction (second stretching step), and (ix) a heat treatment step may be further included. If necessary, before the solvent removal step for film formation of (vi), any one of a heat setting treatment step, a hot roll treatment step, and a heat solvent treatment step may be provided. Further, after the steps (i) to (ix), a drying step, a heat treatment step, a crosslinking treatment step by ionizing radiation, a hydrophilization treatment step, a surface coating treatment step, and the like may be provided. Moreover, you may provide the process of heat-processing a stretched material after (v) 1st extending|stretching process.
(i) 제1 폴리올레핀 용액의 조제(i) Preparation of the first polyolefin solution
제1 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제1 폴리올레핀 용액을 조제한다. 전술한 제1 폴리올레핀 수지에 적당한 막 형성용 용제를 배합한 후, 용융 혼련하여 폴리올레핀 수지 용액을 조제한다. 용융 혼련 방법으로서, 예를 들어 일본 특허 제2132327호 및 일본 특허 제3347835호의 명세서에 기재된 2축 압출기를 이용하는 방법을 이용할 수 있다. 용융 혼련 방법은 공지된 것이므로 설명을 생략한다. 단, 폴리올레핀 수지 용액의 폴리올레핀 수지 농도는, 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제의 합계를 100중량%로 하여, 폴리올레핀 수지가 20~50중량%이며, 바람직하게는 25~45중량%이다. 폴리올레핀 수지 용액의 폴리올레핀 수지 농도가 상기 범위내이면, 생산성의 저하나 겔상 시트의 성형성의 저하가 방지된다.A 1st polyolefin solution is prepared by melt-kneading 1st polyolefin resin and the solvent for film formation. After mix|blending the suitable solvent for film formation with the 1st polyolefin resin mentioned above, it melt-kneads and prepares a polyolefin resin solution. As the melt-kneading method, for example, a method using a twin-screw extruder described in Japanese Patent Nos. 2132327 and 3347835 can be used. Since the melt-kneading method is known, its description is omitted. However, the polyolefin resin concentration of the polyolefin resin solution makes the total of the polyolefin resin and the solvent for film formation 100 weight%, and the polyolefin resin is 20 to 50 weight%, Preferably it is 25 to 45 weight%. When the polyolefin resin concentration of the polyolefin resin solution is within the above range, a decrease in productivity and a decrease in the moldability of a gel-like sheet are prevented.
제1 폴리올레핀 수지로서는 상기한 바와 같은 것이 사용 가능하다.As 1st polyolefin resin, the thing as mentioned above can be used.
(ii) 제2 폴리올레핀 용액의 조제(ii) Preparation of a second polyolefin solution
제2 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제2 폴리올레핀 용액을 조제한다. 제2 폴리올레핀 용액에 이용하는 막 형성용 용제는, 제1 폴리올레핀 용액에 이용하는 막 형성용 용제와 동일할 수도 있고 상이할 수도 있지만, 동일한 것이 바람직하다. 그 이외의 조제 방법은 제1 폴리올레핀 용액의 조제의 경우와 동일할 수도 있다.The second polyolefin resin and the solvent for film formation are melt-kneaded to prepare a second polyolefin solution. Although the solvent for film formation used for a 2nd polyolefin solution may be the same as or different from the solvent for film formation used for a 1st polyolefin solution, the same thing is preferable. The preparation method other than that may be the same as the case of preparation of the 1st polyolefin solution.
제2 폴리올레핀 수지로서는 상기한 바와 같은 것이 사용 가능하다.As the second polyolefin resin, those described above can be used.
(iii) 압출(iii) extrusion
제1 및 제2 폴리올레핀 용액을 각각 압출기로부터 하나의 다이로 공급하고, 거기서 두 용액을 층상으로 조합시켜 시트상으로 압출한다. 3층 이상의 구조를 갖는 폴리올레핀 다층 미다공막을 제조하는 경우, 제1 폴리올레핀 용액이 적어도 한쪽의 표층(제1 미다공층)을 형성하고, 제2 폴리올레핀 용액이 양 표층 사이의 적어도 한 층(제2 미다공층)을 형성하도록(바람직하게는 양 표층 중 하나 또는 둘 모두와 접촉하도록) 두 용액을 층상으로 조합시켜 시트상으로 압출한다.The first and second polyolefin solutions are respectively fed from the extruder to one die, where the two solutions are combined in layers and extruded into a sheet. When manufacturing a polyolefin multilayer microporous membrane having a structure of three or more layers, the first polyolefin solution forms at least one surface layer (first microporous layer), and the second polyolefin solution forms at least one layer (second microporous layer) between the two surface layers. The two solutions are combined layer by layer and extruded into a sheet to form a co-layer (preferably in contact with one or both of the surface layers).
압출 방법은 플랫 다이(flat die)법 및 인플레이션(inflation)법 중 어느 것이든 무방하다. 어느 방법이든, 용액을 각각의 매니폴드로 공급하고 다층용 다이의 립(lip) 입구에서 층상으로 적층하는 방법(다수 매니폴드법), 또는 용액을 미리 층상의 흐름으로 하여 다이에 공급하는 방법(블록법)을 이용할 수 있다. 다수 매니폴드법 및 블록법 자체는 공지된 것이므로 이들의 상세한 설명은 생략한다. 다층용 플랫 다이의 갭은 0.1~5mm인 것이 바람직하다. 압출 온도는 140~250℃가 바람직하고, 압출 속도는 0.2~15m/min이 바람직하다. 제1 및 제2 폴리올레핀 용액의 각 압출량을 조절함으로써, 제1 및 제2 미다공층의 막 두께비를 조절할 수 있다.The extrusion method may be any of a flat die method and an inflation method. Either way, the solution is supplied to each manifold and stacked in layers at the lip inlet of the multi-layer die (multi-manifold method), or the solution is fed to the die in a layered flow in advance ( block method) can be used. Since the multiple manifold method and the block method itself are known, detailed descriptions thereof will be omitted. It is preferable that the gap of the flat die for multilayer is 0.1-5 mm. As for extrusion temperature, 140-250 degreeC is preferable, and, as for an extrusion speed, 0.2-15 m/min is preferable. By adjusting each extrusion amount of the 1st and 2nd polyolefin solution, the film thickness ratio of a 1st and 2nd microporous layer can be adjusted.
2축 압출기의 스크류의 길이(L)와 직경(D)의 비(L/D)는 20~100의 범위가 바람직하다. 2축 압출기의 실린더 내경은 40~200mm인 것이 바람직하다. 폴리올레핀 수지를 2축 압출기에 넣을 때, 스크류 회전수(Ns(rpm))에 대한 폴리올레핀 수지 용액의 투입량(Q(kg/h))의 비(Q/Ns)를 0.1~0.55kg/h/rpm으로 하는 것이 바람직하다. 스크류 회전수(Ns)는 180rpm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 스크류 회전수(Ns)의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 500rpm이 바람직하다.As for the ratio (L/D) of the length (L) and diameter (D) of the screw of a twin screw extruder, the range of 20-100 is preferable. It is preferable that the cylinder inner diameter of a twin screw extruder is 40-200mm. When the polyolefin resin is put into the twin-screw extruder, the ratio (Q/Ns) of the input amount (Q (kg/h)) of the polyolefin resin solution to the screw rotation speed (Ns (rpm)) is 0.1 to 0.55 kg/h/rpm It is preferable to The screw rotation speed Ns is preferably 180 rpm or more. The upper limit of the screw rotation speed (Ns) is not particularly limited, but is preferably 500 rpm.
압출 방법으로서는, 예를 들어 일본 특허 제2132327호 및 일본 특허 제3347835호에 개시된 방법을 이용할 수 있지만, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법에서는, 제1 폴리올레핀 수지 용액을 포함하는 폴리올레핀 수지 용액의 다이로부터의 전단 속도가 60/sec 이상인 것을 특징으로 한다. 다이로부터의 전단 속도는 150/sec 이상인 것이 보다 바람직하다.As the extrusion method, for example, the methods disclosed in Japanese Patent Nos. 2132327 and 3347835 can be used, but in the method for producing a polyolefin microporous film of the present invention, a die of a polyolefin resin solution containing the first polyolefin resin solution It is characterized in that the shear rate from 60/sec or more. The shear rate from the die is more preferably 150/sec or more.
(iv) 겔상 시트의 형성(iv) Formation of a gel-like sheet
(iii)에 의해 수득된 압출 성형체를 냉각하여 겔상 시트를 형성한다. 겔상 시트의 형성 방법으로서, 예를 들어 일본 특허 제2132327호 및 일본 특허 제3347835호에 개시된 방법을 이용할 수 있다. 냉각은 압출 성형체가 40℃ 이하가 될 때까지 실시하는 것이 바람직하다. 냉각을 통해, 막 형성용 용제에 의해 분리된 폴리올레핀의 미크로상(microphase)을 고정화할 수 있다. 냉각 방법으로서는 냉풍, 냉각수 등의 냉매에 접촉시키는 방법, 냉각 롤에 접촉시키는 방법 등을 이용할 수 있다.The extruded body obtained by (iii) is cooled to form a gel-like sheet. As a method for forming the gel-like sheet, for example, the methods disclosed in Japanese Patent Nos. 2132327 and 3347835 can be used. It is preferable to perform cooling until an extruded body becomes 40 degrees C or less. Through cooling, it is possible to immobilize the microphase of the polyolefin separated by the film-forming solvent. As a cooling method, a method of contacting a refrigerant such as cold air or cooling water, a method of contacting a cooling roll, or the like can be used.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법에서는, 제1 폴리올레핀 수지 용액을 포함하는 폴리올레핀 수지 용액의 압출 성형체의 냉각 속도가 30℃/sec 이상인 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method of the polyolefin microporous film of this invention, the cooling rate of the extrusion molding of the polyolefin resin solution containing the 1st polyolefin resin solution is 30 degreeC/sec or more, It is characterized by the above-mentioned.
다이로부터의 전단 속도 및 냉각 속도를 적절히 제어하면, 겔상 시트내에서의 폴리프로필렌의 분포를 균일하게 하는 것이 용이하고, 내산화성 및 전해액 주액성이 양호해진다.When the shear rate from the die and the cooling rate are appropriately controlled, it is easy to uniformly distribute the polypropylene in the gel-like sheet, and the oxidation resistance and the electrolyte injection property are improved.
(v) 제1 연신 공정(v) 1st extending process
수득된 겔상 시트를 적어도 1축 방향으로 연신한다. 제1 연신에 의해 폴리에틸렌 결정 라멜라(lamellar)층간의 개열(cleavage)이 발생하고, 폴리에틸렌 상이 미세화되어 다수의 피브릴(fibril)이 형성된다. 수득되는 피브릴은 3차원 망목 구조(3차원적으로 불규칙하게 연결된 네트워크 구조)를 형성한다. 겔상 시트는 막 형성용 용제를 포함하므로 균일하게 연신할 수 있다. 제1 연신은, 겔상 시트를 가열한 후, 통상의 텐터(tenter)법, 롤법, 인플레이션법, 압연법 또는 이들 방법의 조합에 의해 소정 배율로 실시할 수 있다. 제1 연신은 1축 연신이든 2축 연신이든 무방하나, 2축 연신이 바람직하다. 2축 연신의 경우, 동시 2축 연신 또는 축차 연신 중 어느 하나를 실시할 수도 있다.The obtained gel-like sheet is stretched in at least one axial direction. Cleavage between polyethylene crystal lamellar layers occurs by the first stretching, and the polyethylene phase is refined to form a plurality of fibrils. The obtained fibrils form a three-dimensional network structure (a three-dimensionally irregularly connected network structure). Since the gel-like sheet contains the solvent for film formation, it can be extended|stretched uniformly. After heating the gel-like sheet, 1st extending|stretching can be performed at predetermined magnification by the normal tenter method, a roll method, an inflation method, a rolling method, or a combination of these methods. The first stretching may be uniaxial stretching or biaxial stretching, but biaxial stretching is preferable. In the case of biaxial stretching, either simultaneous biaxial stretching or sequential stretching may be performed.
연신 배율은 겔상 시트의 두께에 따라 다르지만, 1축 연신에서는 2배 이상으로 하는 것이 바람직하며, 3~30배로 하는 것이 보다 바람직하다. 2축 연신에서는 어느 방향으로도 적어도 3배 이상, 즉 면적 배율로 9배 이상으로 하는 것이 바람직하며, 이로써, 수득되는 폴리올레핀 미다공막의 찌름 강도가 향상되고, 고탄성화, 고강도화가 가능해진다. 또한, 면적 배율이 상기 바람직한 범위이면, 연신 장치, 연신 조작 등의 점에서 제약이 생기지 않는다. 또한, 2축 연신에서는 양방향의 배율을 동일한 배율로 하는 것이 바람직하다.Although a draw ratio changes with the thickness of a gel-like sheet|seat, it is preferable to set it as 2 times or more in uniaxial stretching, and it is more preferable to set it as 3 to 30 times. In biaxial stretching, it is preferable to set it to be at least 3 times or more in either direction, that is, 9 times or more in terms of area magnification, whereby the puncture strength of the polyolefin microporous membrane obtained is improved, and high elasticity and high strength are attained. Moreover, if an area magnification is the said preferable range, a restriction|limiting does not arise in points, such as an extending apparatus and extending|stretching operation. In addition, in biaxial stretching, it is preferable to make the magnification into the same magnification in both directions.
제1 연신 온도는, 폴리올레핀 용액의 조제에 이용한 폴리에틸렌의 융점을 약 10℃ 초과하는 온도 이하로 하는 것이 바람직하다. 연신 온도는 Tcd 초과~Tme 미만의 범위일 수 있다. Tme 및 Tcd는 각각 폴리올레핀 용액의 조제에 이용한 모든 폴리에틸렌의 융점 및 결정 분산 온도이다. 연신 온도가 Tme+10℃ 이하이면, 연신 중에 겔상 시트 중의 폴리올레핀의 분자쇄의 배향이 촉진되는 경향이 있다. 한편, 연신 온도가 Tcd 이상이면, 연신에 의한 파막이 억제되어 고배율의 연신이 가능해진다. 일 실시 태양에 있어서, 연신 온도는 약 90℃~약 140℃이거나, 약 100℃~약 130℃이다. 폴리올레핀 수지가 90중량% 이상의 폴리에틸렌으로 이루어지는 경우, 연신 온도를 통상 90~130℃의 범위내로 하고, 바람직하게는 100~125℃의 범위내로 하고, 보다 바람직하게는 105~120℃의 범위내로 한다.It is preferable that 1st extending|stretching temperature makes melting|fusing point of polyethylene used for preparation of a polyolefin solution into temperature or less which exceeds about 10 degreeC. The stretching temperature may range from more than Tcd to less than Tme. Tme and Tcd are the melting point and crystal dispersion temperature of all polyethylenes used for preparing the polyolefin solution, respectively. When extending|stretching temperature is Tme+10 degreeC or less, there exists a tendency for the orientation of the molecular chain of polyolefin in a gelatinous sheet to be accelerated|stimulated during extending|stretching. On the other hand, when the stretching temperature is Tcd or higher, film breakage due to stretching is suppressed, and stretching at a high magnification is possible. In one embodiment, the stretching temperature is from about 90°C to about 140°C, or from about 100°C to about 130°C. When the polyolefin resin consists of 90 wt% or more of polyethylene, the stretching temperature is usually in the range of 90 to 130°C, preferably in the range of 100 to 125°C, and more preferably in the range of 105 to 120°C.
PE(A), 초고분자량 폴리에틸렌(UHMwPE), 제2 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 조성물(PE 조성물(B))의 Tme는 일반적으로 약 130℃~약 140℃이며, Tcd는 약 90℃~약 100℃이다. Tcd는 ASTM D 4065에 따른 동적 점탄성의 온도 특성으로부터 구할 수 있다.The Tme of PE (A), ultra high molecular weight polyethylene (UHMwPE), second polyethylene or polyethylene composition (PE composition (B)) is generally from about 130° C. to about 140° C., and the Tcd is from about 90° C. to about 100° C. Tcd can be obtained from the temperature characteristic of dynamic viscoelasticity according to ASTM D 4065.
제1 연신은, 온도가 다른 다단계 연신을 실시할 수 있으며, 전단 및 후단의 연신 온도 및 최종 연신 배율은 각각 상기 범위내로 한다. 소망하는 물성에 따라, 막 두께 방향으로 온도 분포를 두어 연신할 수 있으며, 이로써 더욱 기계적 강도가 우수한 폴리올레핀 미다공막을 수득할 수 있다. 그 방법으로서는, 예를 들어 일본 특허 제3347854호에 개시된 방법을 이용할 수 있다.The first stretching may be performed in multiple stages of stretching at different temperatures, and the stretching temperature and the final stretching ratio of the front and rear ends are within the above ranges, respectively. Depending on the desired physical properties, the film can be stretched with a temperature distribution in the film thickness direction, whereby a polyolefin microporous film having further excellent mechanical strength can be obtained. As the method, for example, the method disclosed in Japanese Patent No. 3347854 can be used.
(vi) 막 형성용 용제 제거(세정) 공정(vi) Solvent removal (cleaning) process for film formation
다음으로, 세척 용제를 이용하여 연신된 겔상 시트(연신물) 속에 잔류하는 막 형성용 용제를 제거한다. 폴리올레핀 상(相)은 막 형성용 용제와 상분리되어 있으므로, 막 형성용 용제를 제거하면 다공질의 막이 수득된다. 세정 용제 및 이를 이용한 막 형성용 용제의 제거 방법은 공지된 것이므로 설명을 생략한다. 예를 들어 일본 특허 제2132327호 명세서나 일본 공개특허공보 제2002-256099호에 개시된 방법을 이용할 수 있다.Next, the solvent for film formation remaining in the stretched gel-like sheet (stretched product) is removed using a washing solvent. Since the polyolefin phase is phase-separated from the film-forming solvent, a porous film is obtained when the film-forming solvent is removed. Since the cleaning solvent and the method for removing the solvent for film formation using the same are known, the description thereof will be omitted. For example, the method disclosed in the specification of Japanese Patent No. 2132327 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-256099 can be used.
(vii) 막의 건조 공정(vii) film drying process
막 형성용 용제 제거를 통해 수득된 폴리올레핀 미다공막은 가열 건조법, 풍건법 등에 의해 건조한다.The polyolefin microporous membrane obtained by removing the solvent for film formation is dried by a heat drying method, an air drying method, or the like.
(viii) 제2 연신 공정(viii) second stretching step
또한, 건조 후의 막을 다시 적어도 1축 방향으로 연신할 수 있다. 제2 연신은 막을 가열하면서 제1 연신과 마찬가지로 텐터법 등을 통해 실시할 수 있다. 제2 연신은 1축 연신이든 2축 연신이든 무방하다.Moreover, the film|membrane after drying can be stretched again at least uniaxially. The second stretching may be performed by a tenter method or the like as in the first stretching while heating the film. The second stretching may be uniaxial stretching or biaxial stretching.
제2 연신 온도는, 폴리올레핀 용액의 조제에 이용한 모든 폴리에틸렌의 융점 Tme와 거의 동일하거나 그 이하일 수 있다. 일 실시 태양에 있어서, 제2 연신 온도는 약 Tcd~약 Tme이다. 제2 연신 온도가 Tme 이하이면, 수득되는 폴리올레핀 미다공막의 투과성이 적정하게 되어, 횡방향(폭방향: TD 방향)의 투과성 등의 물성의 불균일이 억제되는 경향이 있는 한편, 제2 연신 온도가 Tcd 이상이면, 연신에 의한 파막이 억제되어 균일하게 연신하는 것이 가능해진다. 폴리올레핀 수지가 폴리에틸렌으로 이루어지는 경우, 연신 온도를 통상 90~140℃의 범위내로 하며, 바람직하게는 100~140℃의 범위내로 한다.The second stretching temperature may be substantially equal to or lower than the melting point Tme of all polyethylenes used for preparing the polyolefin solution. In one embodiment, the second draw temperature is about Tcd to about Tme. When the second stretching temperature is Tme or less, the permeability of the resulting polyolefin microporous membrane becomes appropriate, and the variation in physical properties such as permeability in the transverse direction (width direction: TD direction) tends to be suppressed, while the second stretching temperature is If it is Tcd or more, film breakage due to stretching is suppressed, and uniform stretching becomes possible. When the polyolefin resin is made of polyethylene, the stretching temperature is usually in the range of 90 to 140°C, preferably in the range of 100 to 140°C.
제2 연신의 1축 방향으로의 배율은 1.1~1.8배로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 1축 연신의 경우, MD 방향(막의 제조 방향을 말하며, 기계 방향, 길이 방향이라고도 함) 또는 TD 방향(길이 방향과 동일 평면이면서 수직한 방향을 말하며, 횡방향이라고도 함)으로 1.1~1.8배로 한다. 2축 연신의 경우, MD 방향 및 TD 방향으로 각각 1.1~1.8배로 한다. 2축 연신의 경우, MD 방향 및 TD 방향의 각 연신 배율은 1.1~1.8배인 한, 각 방향에서 서로 상이할 수도 있다. 연신 배율을 상기 범위내로 하면, 수득되는 폴리올레핀 미다공막의 투과성, 내열 수축성, 전해액 흡수성 및 내압축성이 향상되는 경향이 확인되었다. 제2 연신의 배율은 1.2~1.6배로 하는 것이 보다 바람직하다.It is preferable that the magnification in the uniaxial direction of 2nd extending|stretching shall be 1.1-1.8 times. For example, in the case of uniaxial stretching, 1.1~ in the MD direction (referring to the production direction of the film, also referred to as machine direction or longitudinal direction) or TD direction (referring to a direction coplanar and perpendicular to the longitudinal direction, also referred to as transverse direction) 1.8 times. In the case of biaxial stretching, 1.1 to 1.8 times each in the MD direction and the TD direction. In the case of biaxial stretching, the respective draw ratios in the MD direction and the TD direction may be different from each other in each direction as long as they are 1.1 to 1.8 times. When the draw ratio was within the above range, it was confirmed that the permeability, heat shrinkage resistance, electrolyte solution absorption and compression resistance of the obtained polyolefin microporous membrane were improved. As for the magnification of 2nd extending|stretching, it is more preferable to set it as 1.2-1.6 times.
제2 연신 속도는 연신 축방향으로 3%/sec 이상으로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 1축 연신의 경우, MD 방향 또는 TD 방향으로 3%/sec 이상으로 한다. 2축 연신의 경우, MD방향 및 TD방향으로 각각 3%/sec 이상으로 한다. 연신 축방향에서의 연신 속도(%/sec)란, 막(시트)이 재연신되는 영역에서 재연신 전의 연신 축방향의 길이를 100%로 하여, 1초당 늘려지는 길이의 비율을 나타낸다. 이 연신 속도를 3%/sec 이상으로 하면, 수득되는 폴리올레핀 미다공막의 기체 투과성이 적정하게 되어, 시트 폭방향에서의 투과성 등의 물성의 불균일이 억제되는 경향이 있다. 제2 연신 속도는 5%/sec 이상으로 하는 것이 바람직하며, 10%/sec 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 2축 연신의 경우, MD 방향 및 TD 방향의 각 연신 속도는 3%/sec 이상인 한, MD 방향과 TD 방향에서 서로 달라도 무방하지만 동일한 것이 바람직하다. 제2 연신 속도의 상한에 특별히 제한은 없으나, 파단 방지의 관점에서 50%/sec 이하인 것이 바람직하다.The second stretching speed is preferably 3%/sec or more in the stretching axial direction. For example, in the case of uniaxial stretching, it is set as 3 %/sec or more in MD direction or TD direction. In the case of biaxial stretching, it is set to 3%/sec or more in the MD direction and the TD direction, respectively. The stretching speed in the stretching axial direction (%/sec) indicates the ratio of the length to be stretched per second in the region where the film (sheet) is re-stretched, with the length in the stretching axial direction before re-stretching being 100%. When the stretching rate is 3%/sec or more, the gas permeability of the resulting polyolefin microporous membrane becomes appropriate, and there is a tendency that non-uniformity in physical properties such as permeability in the sheet width direction is suppressed. It is preferable to set it as 5 %/sec or more, and, as for a 2nd extending|stretching speed, it is more preferable to set it as 10 %/sec or more. In the case of biaxial stretching, each stretching rate in the MD direction and the TD direction may be different from each other in the MD direction and the TD direction as long as 3%/sec or more, but the same is preferable. Although there is no restriction|limiting in particular in the upper limit of 2nd extending|stretching speed, It is preferable that it is 50 %/sec or less from a viewpoint of fracture|rupture prevention.
(ix) 열처리 공정(ix) heat treatment process
제2 연신 후의 막을 열처리할 수 있다. 제2 연신에 의해 형성된 피브릴로 이루어지는 망상 조직이 유지되어, 미세공경이 크고 강도가 우수한 폴리올레핀 미다공막을 제조할 수 있다. 열처리는 열고정 처리 및/또는 열완화 처리를 이용할 수 있다. 열고정 처리란, 막의 치수가 변하지 않도록 유지하면서 가열하는 열처리이다. 열완화 처리란, 막을 가열 중에 MD 방향이나 TD 방향으로 열수축시키는 열처리이다. 특히 열고정 처리에 의해 막의 결정이 안정화된다. 열처리는 텐터 방식, 롤 방식 또는 압연방식 등의 종래의 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들어, 열완화 처리 방법으로서는 일본 공개특허공보 제2002-256099호에 개시된 방법을 예로 들 수 있다.The film after the second stretching may be heat-treated. The network structure made of fibrils formed by the second stretching is maintained, and a polyolefin microporous membrane having a large micropore diameter and excellent strength can be manufactured. The heat treatment may use a heat setting treatment and/or a heat relaxation treatment. The heat setting treatment is a heat treatment in which the film is heated while keeping the size of the film unchanged. The thermal relaxation treatment is a heat treatment in which the film is thermally contracted in the MD direction or the TD direction during heating. In particular, the crystals of the film are stabilized by heat setting treatment. The heat treatment may be performed by a conventional method such as a tenter method, a roll method, or a rolling method. For example, as a thermal relaxation treatment method, the method disclosed in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-256099 is mentioned.
열처리는 폴리올레핀 미다공막을 구성하는 모든 폴리올레핀 수지의 결정 분산 온도 이상~융점 이하의 온도 범위내에서 실시한다. 열고정 처리 온도는 제2 연신 온도 ± 5℃의 범위내인 것이 바람직하며, 이로써 물성이 안정화된다. 이 온도는 제2 연신 온도 ± 3℃의 범위내인 것이 보다 바람직하다.The heat treatment is carried out within a temperature range from above the crystal dispersion temperature to below the melting point of all polyolefin resins constituting the polyolefin microporous film. The heat setting treatment temperature is preferably within the range of the second stretching temperature ± 5°C, whereby the physical properties are stabilized. It is more preferable that this temperature exists in the range of 2nd extending|stretching temperature +/-3 degreeC.
한정적은 아니지만, 제1 연신, 막 형성용 용제 제거, 건조, 제2 연신 및 열처리를 일련의 라인상에서 연속적에 실시하는 인라인 방식을 채용하는 것이 바람직하다. 단, 필요에 따라, 건조 처리 후의 막을 일단 감고, 그 후 이를 풀어서 제2 연신 및 열처리를 실시하는 오프라인 방식을 채용할 수도 있다.Although not restrictive, it is preferable to employ|adopt the inline method which performs 1st extending|stretching, the solvent removal for film|membrane formation, drying, 2nd extending|stretching, and heat processing continuously on a series of lines. However, if necessary, an offline method in which the film after the drying treatment is wound once and then unwound to perform the second stretching and heat treatment may be employed.
(x) 기타 공정(x) other processes
제1 연신을 실시한 겔상 시트에서 막 형성용 용제를 제거하기 전에, 열고정 처리 공정, 열 롤 처리 공정 및 열용제 처리 공정 중 어느 하나를 마련할 수 있다. 또한, 세정 후나 제2 연신 공정 중의 막에 대해 열고정 처리하는 공정을 마련할 수 있다. 세정 전 및/또는 후의 연신 겔상 시트, 및 제2 연신 공정 중의 막을 열고정 처리하는 방법은 상기와 동일할 수도 있다.Before removing the solvent for film formation from the gel-like sheet|seat which performed 1st extending|stretching, any one of a heat setting treatment process, a hot roll treatment process, and a hot solvent treatment process can be provided. Moreover, the process of heat-setting with respect to the film|membrane after washing|cleaning or in a 2nd extending process can be provided. The method of heat-setting the stretched gel-like sheet before and/or after washing and the film in the second stretching step may be the same as described above.
(2-2) 제2 제조 방법(2-2) Second manufacturing method
폴리올레핀 다층 미다공막을 제조하는 제2 방법은, (i) 제1 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제1 폴리올레핀 용액을 조제하고, (ii) 제2 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제2 폴리올레핀 용액을 조제하고, (iii-2) 제1 및 제2 폴리올레핀 용액을 별개의 다이에서 압출한 직후에 적층하고, (iv) 수득된 압출 성형체(적층체)를 냉각하여 겔상 시트를 형성하는 것을 특징으로 한다. 즉, 제1 제조 방법이 하나의 다이 속에서 폴리올레핀 용액을 적층하여 압출 성형체를 형성하는 데 대하여, 제2 제조 방법은 용액을 별개의 다이에서 압출한 직후에 적층한다는 점에서만 다르며, 이하의 공정은 제1 제조 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다.A second method for producing a polyolefin multilayer microporous membrane is (i) melt-kneading a first polyolefin resin and a solvent for film formation to prepare a first polyolefin solution, and (ii) melt the second polyolefin resin and a solvent for film formation kneading to prepare a second polyolefin solution, (iii-2) laminating immediately after extruding the first and second polyolefin solutions with separate dies, (iv) cooling the obtained extruded body (laminated body) to form a gel-like sheet characterized by forming That is, the first manufacturing method differs only in that the polyolefin solution is laminated in one die to form an extruded body, whereas the second manufacturing method is laminated immediately after the solution is extruded in a separate die, and the following process is The same method as the first manufacturing method can be employed.
제2 방법은 공정 (iii-2) 이외는 제1 제조 방법에서의 각 공정과 같으므로, 공정 (iii-2)만 설명한다. 공정 (iii-2)에서는, 복수의 압출기의 각각에 접속된 근접하는 다이로부터 제1 및 제2 폴리올레핀 용액을 각각 시트상으로 압출하고, 각 용액의 온도가 높은(예를 들어 100℃ 이상) 동안 즉시 적층하여, 적층된 압출 성형체로 한다. 이 이외의 공정은 제1 제조 방법과 동일할 수도 있다.Since the 2nd method is the same as each process in a 1st manufacturing method except for a process (iii-2), only a process (iii-2) is demonstrated. In step (iii-2), the first and second polyolefin solutions are each extruded into a sheet form from adjacent dies connected to each of the plurality of extruders, and while the temperature of each solution is high (for example, 100° C. or higher) It is laminated immediately to obtain a laminated extruded body. The steps other than this may be the same as those of the first manufacturing method.
(2-3) 제3 제조 방법(2-3) Third manufacturing method
폴리올레핀 다층 미다공막을 제조하는 제3 제조 방법은, (i) 제1 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제1 폴리올레핀 용액을 조제하고, (ii) 제2 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제2 폴리올레핀 용액을 조제하고, (iii-3-1) 제1 폴리올레핀 용액을 하나의 다이에서 압출하여 제1 압출 성형체를 형성하고, (iii-3-2) 제2 폴리올레핀 용액을 다른 다이에서 압출하여 제2 압출 성형체를 형성하고, (iv-3) 수득된 제1 및 제2 압출 성형체를 각각 냉각하여 제1 및 제2 겔상 시트를 형성하고, (v-3) 제1 및 제2 겔상 시트를 각각 연신하고, (xi-3) 연신한 제1 및 제2 연신물을 적층하고, (vi) 수득된 연신물에서 막 형성용 용제를 제거하는 것을 특징으로 한다. 즉, 겔상 시트를 연신할 때까지는 각각 실시하고 그 후에 적층하는 것으로, 이하의 공정은 제1 제조 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다. 공정 (vi-3)과 (vii-3) 사이에 (viii-3) 겔상 적층 시트의 연신 공정 등을 마련할 수도 있다. 공정 (iii-3-1) 및 (iii-3-2)는 제1 및 제2 폴리올레핀 용액을 층상으로 조합하지 않는 점에서만 제1 제조 방법에서의 공정 (iii)와 다르다. 사용하는 다이는 제2 제조 방법에서의 공정 (iii-2)에서 사용하는 다이와 동일하다. 공정 (iv-3)은 제1 및 제2 압출 성형체를 각각 따로 냉각하는 점에서만 제1 제조 방법에서의 공정 (iv)와 다르다. 공정 (v-3)은 제1 및 제2 겔상 시트를 각각 연신하는 점에서만 제1 제조 방법에서의 공정 (v)와 다르다. 한편, 공정 (xi-3)은 제1 및 제2 연신물을 적층한다고 하는 제1 및 제2 제조 방법에는 없는 공정이지만, 연신물의 적층은 공지의 방법을 이용할 수 있다.A third production method for producing a polyolefin multilayer microporous membrane is (i) melt-kneading a first polyolefin resin and a solvent for film formation to prepare a first polyolefin solution, (ii) a second polyolefin resin and a solvent for film formation Melt-kneading to prepare a second polyolefin solution, (iii-3-1) extruding the first polyolefin solution with one die to form a first extrusion molded body, (iii-3-2) separating the second polyolefin solution from another Extrusion with a die to form a second extruded body, (iv-3) cooled the obtained first and second extruded bodies, respectively, to form first and second gel-like sheets, (v-3) first and second extruded bodies Two gel-like sheets are respectively stretched, (xi-3) the stretched first and second stretched articles are laminated, and (vi) the film-forming solvent is removed from the obtained stretched article. That is, each is carried out until the gel-like sheet is stretched, followed by lamination, and the following steps can employ the same method as the first manufacturing method. Between the steps (vi-3) and (vii-3), (viii-3) the stretching step of the gel-like laminate sheet or the like may be provided. Steps (iii-3-1) and (iii-3-2) differ from step (iii) in the first production method only in that the first and second polyolefin solutions are not combined in a layered manner. The die to be used is the same as the die used in the step (iii-2) in the second manufacturing method. The process (iv-3) differs from the process (iv) in the 1st manufacturing method only in the point which respectively separately cools a 1st and 2nd extrusion molding body. The step (v-3) differs from the step (v) in the first manufacturing method only in that the first and second gel-like sheets are respectively stretched. In addition, although the process (xi-3) is a process absent in the 1st and 2nd manufacturing method of laminating|stacking 1st and 2nd stretched material, a well-known method can be used for lamination|stacking of a stretched object.
(2-4) 제4 제조 방법(2-4) 4th manufacturing method
폴리올레핀 다층 미다공막을 제조하는 제4 제조 방법은, (i) 제1 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제1 폴리올레핀 용액을 조제하고, (ii) 제2 폴리올레핀 수지와 막 형성용 용제를 용융 혼련하여 제2 폴리올레핀 용액을 조제하고, (iii-4-1) 제1 폴리올레핀 용액을 하나의 다이에서 압출하고, (iii-4-2) 제2 폴리올레핀 용액을 다른 다이에서 압출하고, (iv-4) 수득된 각 압출 성형체를 각각 냉각하여 제1 및 제2 겔상 시트를 형성하고, (v-4) 제1 및 제2 겔상 시트를 각각 연신하고, (vi-4) 연신한 각 연신물에서 막 형성용 용제를 제거하고, (vii-4) 수득된 제1 및 제2 폴리올레핀 미다공막을 건조하고, (viii-4) 적어도 제2 폴리올레핀 미다공막을 연신하고, (xi-4) 제1 및 제2 폴리올레핀 미다공막을 적층하는 공정을 갖는다. 즉, 다공막으로 할 때까지는 따로 따로 실시하고 그 후에 적층하여 다층 미다공막으로 하는 것이다. 필요에 따라, 공정 (vii)과 (viii-4) 사이에서 (ix-4) 제1 및 제2 폴리올레핀 미다공막 각각에 열처리 공정을 실시할 수도 있다. 또한, 이하의 공정은 제1 제조 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다.A fourth production method for producing a polyolefin multilayer microporous membrane is (i) melt-kneading a first polyolefin resin and a solvent for film formation to prepare a first polyolefin solution, (ii) a second polyolefin resin and a solvent for film formation Melt-kneading to prepare a second polyolefin solution, (iii-4-1) extruding the first polyolefin solution with one die, (iii-4-2) extruding the second polyolefin solution with another die, (iv -4) Each obtained extruded article is cooled to form first and second gel-like sheets, (v-4) first and second gel-like sheets are respectively stretched, and (vi-4) each stretched stretched product removing the film-forming solvent in (vii-4) drying the obtained first and second polyolefin microporous membranes, (viii-4) stretching at least the second polyolefin microporous membrane, (xi-4) first And it has the process of laminating|stacking a 2nd polyolefin microporous film. That is, it is carried out separately until it is set as a porous film, and it is laminated|stacked after that to set it as a multilayer microporous film. If necessary, between steps (vii) and (viii-4), each of the (ix-4) first and second polyolefin microporous membranes may be subjected to a heat treatment step. In addition, the method similar to the 1st manufacturing method can be employ|adopted for the following process.
공정 (v-4)까지는 제3 제조 방법과 동일하게 실시할 수 있다. 공정 (vi-4)는 제1 및 제2 연신물에서 각각 막 형성용 용제를 제거하는 점에서만 제1및 제3 제조 방법에서의 공정 (vi)와 다르다. 공정 (vii-4)는 제1 및 제2 막을 각각 건조하는 점에서만 제1 및 제3 제조 방법에서의 공정 (vii)과 다르다.It can implement up to a process (v-4) similarly to a 3rd manufacturing method. The process (vi-4) differs from the process (vi) in the 1st and 3rd manufacturing methods only in the point which respectively removes the solvent for film formation from the 1st and 2nd stretched object. The process (vii-4) differs from the process (vii) in the 1st and 3rd manufacturing methods only in that the 1st and 2nd film|membrane are respectively dried.
한편, 공정 (viii-4)는 제1~3 제조 방법에서는 반드시 필요하지는 않은 공정이지만, 제4 제조 방법에서는 이 공정 (viii-4)에서 적어도 제2 폴리올레핀 미다공막을 재연신한다. 연신 온도는, 융점 이하가 바람직하며, 결정 분산 온도~융점이 보다 바람직하다. 필요에 따라, 제1 폴리올레핀 미다공막도 연신할 수 있다. 연신 온도는 융점 이하가 바람직하며, 결정 분산 온도~융점이 보다 바람직하다. 제1 및 제2 폴리올레핀 미다공막 중 어느 하나를 연신하는 경우에도, 연신 배율은, 적층하지 않은 폴리올레핀 미다공막을 연신하는 외에는 제1 제조 방법과 동일할 수 있다.On the other hand, although the process (viii-4) is a process which is not necessarily required in the 1st - 3rd manufacturing methods, in the 4th manufacturing method, at least the 2nd polyolefin microporous film is re-stretched in this process (viii-4). Melting|fusing point or less is preferable, and, as for extending|stretching temperature, crystal dispersion temperature - melting|fusing point are more preferable. If necessary, the first polyolefin microporous membrane can also be stretched. Melting point or less is preferable and, as for extending|stretching temperature, crystal dispersion temperature - melting|fusing point are more preferable. Also in the case of stretching any one of the first and second polyolefin microporous membranes, the draw ratio may be the same as in the first manufacturing method except for stretching the non-laminated polyolefin microporous membrane.
또한, 공정 (xi-4)는 제1 및 제2 막을 적층한다고 하는 제1~3 제조 방법에는 없는 공정이지만, 막의 적층은 연신물의 적층과 마찬가지로 공지의 방법을 이용할 수 있다.In addition, although the process (xi-4) is a process not in the 1st - 3 manufacturing methods which say lamination|stacking of the 1st and 2nd film|membrane, a well-known method can be used for lamination|stacking of a film|membrane similarly to lamination|stacking of a stretched material.
이상, 적층 방법에 따라 네 가지 분류로 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법을 설명했는데, 이들을 정리하면 필요한 공정으로서는 공정 (a)~(e)가 된다.As mentioned above, although the manufacturing method of the polyolefin microporous film of this invention was demonstrated into four classifications according to the lamination|stacking method, if these are put together, it becomes a process (a) - (e) as a necessary process.
공정 (a)는 제1~4 제조 방법의 공정 (i) 및 공정 (ii)에 해당한다.A process (a) corresponds to process (i) and process (ii) of the 1st - 4th manufacturing method.
공정 (b)는 제1 제조 방법의 공정 (iii), 제2 제조 방법의 공정 (iii-2), 제3 제조 방법의 공정 (iii-3-1) 및 제4 제조 방법의 공정 (iii-4-1)에 해당한다.Step (b) is step (iii) of the first production method, step (iii-2) of the second production method, step (iii-3-1) of the third production method, and step (iii-) of the fourth production method It corresponds to 4-1).
공정 (c)는 제1 제조 방법의 공정 (iv), 제2 제조 방법의 공정 (iv-2), 제3 제조 방법의 공정 (iv-3) 및 제4 제조 방법의 공정 (iv-4)에 해당한다.Step (c) is step (iv) of the first production method, step (iv-2) of the second production method, step (iv-3) of the third production method, and step (iv-4) of the fourth production method corresponds to
공정 (d)는 제1~ 제2 제조 방법의 공정 (v), 제3 제조 방법의 공정 (v-3) 및 제4 제조 방법의 공정 (v-4)에 해당한다.The process (d) corresponds to the process (v) of the 1st - 2nd manufacturing method, the process (v-3) of the 3rd manufacturing method, and the process (v-4) of the 4th manufacturing method.
공정 (e)는 제1~제3 제조 방법의 공정 (vi) 및 제4 제조 방법의 공정 (vi-4)에 해당한다.A process (e) corresponds to the process (vi) of the 1st - 3rd manufacturing method, and the process (vi-4) of the 4th manufacturing method.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 단층인 경우에는, 상술한 다층 미다공막의 제조 방법 중 제1 미다공층을 제조하는 공정만으로 이루어진다. 일례로서는, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막은 (2-4) 제4 제조 방법의 (i), (ii), (iii-4-1), (iv-4), (v-4), (vi-4) 및 (vii-4)의 공정을 포함한다.When the polyolefin microporous membrane of this invention is a single layer, it consists only of the process of manufacturing a 1st microporous layer among the manufacturing methods of the above-mentioned multilayer microporous membrane. As an example, the polyolefin microporous film of this invention (2-4) 4th manufacturing method (i), (ii), (iii-4-1), (iv-4), (v-4), (vi -4) and the steps of (vii-4) are included.
[3]폴리올레핀 미다공막의 구조, 물성 및 이의 측정 방법[3] Structure and physical properties of polyolefin microporous membrane and its measurement method
본 발명의 바람직한 실시 태양에 따른 폴리올레핀 미다공막은 다음의 물성을 갖는다. 이하에 구조, 물성 및 이의 측정 방법을 설명한다.The polyolefin microporous membrane according to a preferred embodiment of the present invention has the following physical properties. Hereinafter, the structure, physical properties, and a method for measuring the same will be described.
(1) 규격화 PP/PE 비율(1) Normalized PP/PE ratio
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은 제1 미다공층의 PP 분포가 면내 방향에서 균일한 구조로 되어 있다. PP 분포의 균일성을 표현하는 일례로서, 현미 라만 분광법(Micro-Raman spectroscopy)으로 구한 PP와 PE의 피크 강도비(PP/PE 비율)에 대해, 막 표면의 최대 PP/PE 비율을 1로 했을 때의 상대값을 규격화 PP/PE 비율로 하면, 규격화 PP/PE 비율의 평균값/표준편차/첨도가 일정한 값을 나타내는 구조로 표현할 수 있다. 즉, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 규격화 PP/PE 비율이 평균값으로 0.5 이상, 표준편차로 0.2 이하, 분포의 형상을 나타내는 파라미터인 첨도로 1.0 이하 -1.0 이상인 구조를 갖는 것이 바람직하다.The polyolefin microporous membrane of the present invention has a structure in which the PP distribution of the first microporous layer is uniform in the in-plane direction. As an example of expressing the uniformity of the PP distribution, the maximum PP/PE ratio on the membrane surface was set to 1 for the peak intensity ratio (PP/PE ratio) of PP and PE obtained by Micro-Raman spectroscopy. If the relative value at the time is the normalized PP/PE ratio, it can be expressed in a structure in which the average value/standard deviation/kurtosis of the normalized PP/PE ratio is a constant value. That is, the polyolefin microporous membrane of the present invention preferably has a structure in which the normalized PP/PE ratio is 0.5 or more as an average value, 0.2 or less as a standard deviation, and 1.0 or less -1.0 or more with a kurtosis parameter indicating the shape of the distribution.
현미 라만 분광법에 따른 막 표면의 PP/PE 비율의 측정방법에 대해 이하에 설명한다. 현미 라만 분광법에 따라, 파장 532nm 레이저를 이용하고, 깊이 방향 1~2미크론, 20×20미크론 시야를 1미크론 스팟 지름(spot diameter)으로 에리어 분석(area analysis)을 실시하여, 합계 400점에서의 주파수 807cm-1(PP), 주파수 1127cm-1(PE)의 피크 강도비를 측정한다. 20×20미크론 시야내의 강도비의 최대값을 1로 했을 때의 상대값을 「규격화 PP/PE 비율」로 한다.A method for measuring the PP/PE ratio of the film surface by microscopic Raman spectroscopy will be described below. According to microscopic Raman spectroscopy, using a laser with a wavelength of 532 nm, area analysis was performed with a spot diameter of 1 micron in a field of view of 1 to 2 microns in the depth direction and 20 × 20 microns in the depth direction, and a total of 400 points was obtained. Measure the peak intensity ratio at a frequency of 807 cm -1 (PP) and a frequency of 1127 cm -1 (PE). Let the relative value when the maximum value of the intensity ratio within the field of view of 20 x 20 microns be 1 "standardized PP/PE ratio".
규격화 PP/PE 비율의 평균값이 상기 바람직한 범위인 경우, 폴리프로필렌 농도가 낮은 부분이 적고, 폴리에틸렌이 주가 되는 부분이 증가하지 않아, 전지 내에서의 충방전에 수반되는 산화 반응에 의해 폴리에틸렌이 주가 되는 부분이 적기 때문에 열화가 진행되기 어려우며, 사이클 특성이 양호하게 유지되는 것으로 생각된다.When the average value of the standardized PP/PE ratio is in the above preferred range, there are few parts with a low polypropylene concentration, and the part mainly made of polyethylene does not increase, so that polyethylene is mainly due to the oxidation reaction accompanying charging and discharging in the battery. Since there are few parts, deterioration is hard to advance and it is thought that cycling characteristics are maintained favorably.
규격화 PP/PE 비율의 표준편차가 상기 바람직한 범위이면, 폴리프로필렌 농도의 변화가 작고, 폴리프로필렌 농도가 낮은 부분이 적기 때문에 역시 내산화성이 악화되기 어려운 것으로 생각된다.If the standard deviation of the standardized PP/PE ratio is in the above preferred range, the change in the polypropylene concentration is small, and since there are few portions where the polypropylene concentration is low, it is considered that the oxidation resistance is also difficult to deteriorate.
또한, 폴리프로필렌 농도의 분포가 상기 바람직한 범위이면, 폴리프로필렌 농도가 낮은 부분이 적고, 전지 내에서의 내산화 성능이 떨어지는 부분이 생기기 어려워 전지 성능이 양호하다. 어느 정도 폴리프로필렌 농도가 높은 부분이 존재하는 것이 내산화성을 개선하기 쉽다. 이들 결과로부터 적절한 규격화 PP/PE의 분포가 폴리올레핀 미다공막의 내산화성의 개선에 필수적이라는 것이 판명되었다.In addition, if the distribution of the polypropylene concentration is within the above preferred range, there are few portions with a low polypropylene concentration, and a portion with poor oxidation resistance in the battery is less likely to occur, so that the battery performance is good. It is easy to improve the oxidation resistance if there is a portion having a high polypropylene concentration to a certain extent. From these results, it was found that an appropriate distribution of standardized PP/PE is essential for improving the oxidation resistance of the polyolefin microporous membrane.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막은, 제1 미다공층에서 전술한 바와 같이 면내 방향에서 균일한 PP 분포를 가지므로, 내산화성이 우수하다. 또한, 폴리프로필렌의 함유율이 5중량% 미만으로 적은 경우에는, 폴리프로필렌에 의한 물성 저하가 억제되며, 투과성, 강도 및 전해액 흡수성이 우수하므로 바람직하다. 때문에, 리튬 이온 전지용 세퍼레이터로서 이용한 경우에, 각각 우수한 전지 생산성, 안전성, 전지 사이클 특성을 실현할 수 있다.Since the polyolefin microporous membrane of the present invention has a uniform PP distribution in the in-plane direction as described above in the first microporous layer, it is excellent in oxidation resistance. In addition, when the content of polypropylene is less than 5% by weight, it is preferable because the decrease in physical properties due to polypropylene is suppressed and the permeability, strength and absorption of the electrolyte are excellent. For this reason, when it uses as a separator for lithium ion batteries, respectively, the outstanding battery productivity, safety, and battery cycle characteristics can be implement|achieved.
(2) 투기도(sec/100cm3/20㎛)(2) Breathability (sec/100cm 3 /20㎛)
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 막 두께를 20㎛로 환산한 투기도(걸리 값; Gurley value)의 상한은 700sec/100cm3인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 600sec/100cm3이고, 더욱 더 바람직하게는 550sec/100cm3이다. 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 막 두께를 20㎛로 환산한 투기도의 하한은 20sec/100cm3인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 100sec/100cm3이다. 투기도가 이 범위이면, 폴리올레핀 미다공막을 전지 세퍼레이터로서 이용한 경우에 전지 용량이 크고, 전지의 사이클 특성도 양호하며, 전지 내부의 온도 상승 시에 셧다운이 충분히 이루어지는 한편, 전지로 이용한 경우에 충방전 시에 저항값이 상승하기 어렵고, 평균 전기화학적 안정성은 양호하다. 또한, 투기도는 JIS P 8117에 따라 측정하며, 막 두께를 20㎛로 환산하여 구한 값이다.The upper limit of the air permeability (Gurley value) in terms of the film thickness of the polyolefin microporous membrane of the present invention to 20 μm is preferably 700sec/100cm 3 , more preferably 600sec/100cm 3 , and still more preferably is 550 sec/100 cm 3 . It is preferable that the lower limit of the air permeability which converted the film thickness of the polyolefin microporous membrane of this invention into 20 micrometers is 20 sec/100cm<3> , More preferably, it is 100 sec/100cm<3> . When the air permeability is within this range, when the polyolefin microporous membrane is used as a battery separator, the battery capacity is large, the cycle characteristics of the battery are good, and shutdown is sufficiently performed when the temperature inside the battery rises, while charging and discharging when used as a battery It is difficult to increase the resistance value at the time, and the average electrochemical stability is good. In addition, the air permeability is measured according to JIS P 8117, and is a value calculated|required by converting the film thickness into 20 micrometers.
(3) 공공률(%) (空孔率)(3) Porosity (%) (空孔率)
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 공공률은 25~80%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30~50%이다. 공공률이 상기 범위내이면, 폴리올레핀 미다공막을 전지 세퍼레이터로서 이용한 경우의 투과성과 강도가 적정하고, 전극의 단락이 억제된다. 공공률은 질량법에 의해 측정한 값이다.It is preferable that the porosity of the polyolefin microporous film of this invention is 25 to 80 %, More preferably, it is 30 to 50 %. When the porosity is within the above range, the permeability and strength when the polyolefin microporous membrane is used as a battery separator are appropriate, and short circuit of the electrode is suppressed. The porosity is a value measured by the mass method.
공공률(%)=100×(w2-w1)/w2Porosity (%) = 100 × (w2-w1)/w2
w1: 미다공막의 실제 중량w1: Actual weight of the microporous membrane
w2: 동일한 크기 및 두께를 갖는 (동일한 폴리머의) 동등한 비다공성 막의 중량w2: weight of equivalent non-porous membrane (of the same polymer) having the same size and thickness
(4) 찌름 강도(mN/20㎛) (puncture strength)(4) puncture strength (mN/20㎛)
찌름 강도는, 직경 1mm(0.5mm R)의 바늘을 이용하여 속도 2mm/sec로 폴리올레핀 미다공막을 찔렀을 때의 최대 하중값을 측정하고, 막 두께를 20㎛로 환산하여 구한 값이다. 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 막 두께를 20㎛로 환산한 찌름 강도는 2,000mN 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 4,000mN 이상, 더욱 더 바람직하게는 5,000mN 이상이다. 찌름 강도가 2,000mN/20㎛ 이상이면, 폴리올레핀 미다공막을 전지용 세퍼레이터로서 전지에 삽입한 경우에 전극의 단락을 효과적으로 억제할 수 있다.The puncture strength is a value obtained by measuring the maximum load value when the polyolefin microporous film is pierced at a speed of 2 mm/sec using a needle having a diameter of 1 mm (0.5 mm R), and converting the film thickness into 20 µm. It is preferable that the puncture strength which converted the film thickness of the polyolefin microporous film of this invention into 20 micrometers is 2,000 mN or more, More preferably, it is 4,000 mN or more, More preferably, it is 5,000 mN or more. When a puncture strength is 2,000 mN/20 micrometers or more and a polyolefin microporous film is inserted in a battery as a battery separator, the short circuit of an electrode can be suppressed effectively.
(5) 인장 파단 강도(kPa)(5) Tensile breaking strength (kPa)
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 인장 파단 강도는 MD 방향 및 TD 방향의 어느 방향에서도 60,000kPa 이상, 보다 바람직하게는 80,000kPa 이상, 더욱 더 바람직하게는 100,000kPa 이상이다. 인장 파단 강도가 60,000kPa 이상임에 따라, 전지 제조 시의 파막을 방지하기 쉽다. 인장 파단 강도는 폭 10mm의 직사각형 시험편을 이용하여 ASTM D882에 따라 측정한 값이다.The tensile breaking strength of the polyolefin microporous membrane of the present invention is 60,000 kPa or more, more preferably 80,000 kPa or more, and still more preferably 100,000 kPa or more in both the MD and TD directions. As the tensile breaking strength is 60,000 kPa or more, it is easy to prevent film breakage during battery production. Tensile breaking strength is a value measured according to ASTM D882 using a rectangular test piece with a width of 10 mm.
(6) 인장 파단 신도(%)(6) Tensile Elongation at Break (%)
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 인장 파단 신도는 MD 방향 및 TD 방향의 어느 방향에서도 80% 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 100% 이상이다. 이로써 전지 제조 시의 파막을 방지하기 쉽다. 인장 파단 신도는 폭 10mm의 직사각형 시험편을 이용하여 ASTM D882에 따라 측정한 값이다.The tensile elongation at break of the polyolefin microporous membrane of the present invention is preferably 80% or more in both the MD direction and the TD direction, and more preferably 100% or more. Thereby, it is easy to prevent the film breakage at the time of battery manufacture. The tensile elongation at break is a value measured according to ASTM D882 using a rectangular test piece with a width of 10 mm.
(7) 열수축률(%)(7) Heat shrinkage (%)
본 발명의 폴리올레핀 미다공막을 105℃의 온도에서 8시간 폭로 후의 열수축률은 MD 방향 및 TD 방향 모두 10% 이하인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 8% 이하, 더욱 더 바람직하게는 6% 이하이다. 열수축률이 10% 이하이면, 폴리올레핀 미다공막을 리튬 전지용 세퍼레이터로서 이용한 경우, 발열 시에 세퍼레이터의 단부(端部)가 수축하여 전극의 단락이 발생할 가능성이 낮아진다.The thermal contraction rate of the polyolefin microporous film of the present invention after exposure to a temperature of 105° C. for 8 hours is preferably 10% or less in both the MD direction and the TD direction, more preferably 8% or less, and still more preferably 6% or less. When the thermal contraction rate is 10% or less, when the polyolefin microporous film is used as a separator for a lithium battery, the possibility that the end of the separator shrinks during heat generation and short circuit of the electrode occurs is lowered.
열수축률은 폴리올레핀 미다공막을 105℃에서 8시간 폭로시킨 때의 MD 방향 및 TD 방향의 열수축률을 각각 3회씩 측정하고, 각각 평균값을 산출함으로써 구한 값이다. 열수축률은 이하의 식으로 표현된다.Thermal contraction rate is a value calculated|required by measuring the thermal contraction rate of the MD direction and TD direction at the time of exposing a polyolefin microporous film at 105 degreeC for 8 hours each three times, and calculating an average value, respectively. Thermal contraction rate is expressed by the following formula|equation.
열수축률(%)=100×(가열 전의 길이-가열 후의 길이)/가열 전의 길이Heat shrinkage (%) = 100 x (length before heating - length after heating) / length before heating
(8) 셧다운 온도(8) shutdown temperature
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 셧다운 온도는 132℃ 이하, 보다 바람직하게는 128℃ 이하, 더욱 더 바람직하게는 126℃ 이하이다. 또한, 셧다운 온도는 국제 공개 제2007/052663호에 개시된 방법에 따라 측정한다. 이 방법에 따라, 폴리올레핀 미다공막을 30℃의 분위기 속에 노출시키고, 5℃/min으로 승온시키고, 그 사이에 막의 투기도를 측정한다. 폴리올레핀 미다공막의 셧다운 온도는 폴리올레핀 미다공막의 투기도(걸리 값)가 최초로 100,000sec/100cm3를 초과할 때의 온도로 정의했다. 폴리올레핀 미다공막의 투기도는 투기도계(아사히세이코가부시키가이샤(Asahi Seiko Co., Ltd.) 제품, EGO-1T)를 이용하여 JIS P 8117에 따라 측정한다.The shutdown temperature of the polyolefin microporous membrane of this invention is 132 degreeC or less, More preferably, it is 128 degrees C or less, More preferably, it is 126 degrees C or less. In addition, the shutdown temperature is measured according to the method disclosed in International Publication No. 2007/052663. According to this method, the polyolefin microporous membrane is exposed to an atmosphere of 30° C., and the temperature is raised at 5° C./min, while the air permeability of the membrane is measured. The shutdown temperature of the polyolefin microporous membrane was defined as the temperature when the air permeability (Gurley value) of the polyolefin microporous membrane first exceeded 100,000 sec/100 cm 3 . The air permeability of the polyolefin microporous membrane is measured according to JIS P 8117 using an air permeability meter (manufactured by Asahi Seiko Co., Ltd., EGO-1T).
(9) 전해액 주액성(9) electrolyte injectability
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 전해액 주액성은 20초 이하이다. 보다 바람직하게는 10초 이하, 더욱 더 바람직하게는 5초 이하가 특히 바람직하다. 전해액 주액성은 프로필렌 카보네이트의 침투 시간으로써 평가했다. 50mm×50mm의 샘플을 유리판 위에 얹고, 샘플의 약 2cm 위로부터 프로필렌 카보네이트를 0.5ml 적하하고, 적하 종료로부터 시간 계측을 개시한다. 적하 종료 직후, 프로필렌 카보네이트는 막 위에 표면장력으로 부풀어오르지만, 적하한 프로필렌 카보네이트는 시간이 경과함에 따라 침투한다. 막 위의 프로필렌 카보네이트가 모두 투과했을 때 시간 계측을 정지하여 침투 시간으로 한다. 침투 시간이 20초 이하를 양호, 20초보다 크고 50초 이하를 약간 양호, 50초를 초과한 것을 부적당으로 한다.The electrolyte injection property of the polyolefin microporous membrane of this invention is 20 second or less. More preferably, 10 seconds or less, even more preferably 5 seconds or less, is particularly preferable. Electrolyte injectability was evaluated by the penetration time of propylene carbonate. A 50 mm x 50 mm sample is mounted on a glass plate, 0.5 ml of propylene carbonate is dripped from about 2 cm of the sample, and time measurement is started from the completion|finish of dripping. Immediately after completion of the dripping, the propylene carbonate swells on the membrane with surface tension, but the dripped propylene carbonate permeates with time. When all of the propylene carbonate on the membrane has permeated, the time measurement is stopped and the permeation time is set as the permeation time. Penetration time makes 20 seconds or less favorable, it is larger than 20 seconds, 50 seconds or less makes slightly good, and what exceeds 50 second makes it unsuitable.
(10) 평균 전기화학적 안정성(누설 전류값)(mAh)(10) Average electrochemical stability (leakage current value) (mAh)
전기화학적 안정성을 측정하기 위해, 70mm의 길이(MD) 및 60mm의 폭(TD)을 갖는 막을 막과 동일한 면적을 갖는 음극과 양극 사이에 배치한다. 음극은 천연 흑연제이며, 양극은 LiCoO2제이다. 전해질은 에틸렌 카보네이트(EC)와 디메틸 카보네이트(DMC)(3/7, V/V)의 혼합물 속에 LiPF6를 1 M 용액으로서 용해시킴으로써 조제한다. 음극과 양극 사이의 영역에 있는 막 속에 전해질을 함침시켜 전지를 완성시킨다.To measure the electrochemical stability, a membrane with a length (MD) of 70 mm and a width (TD) of 60 mm is placed between a cathode and an anode having the same area as the membrane. The negative electrode is made of natural graphite, and the positive electrode is made of LiCoO 2 . The electrolyte is prepared by dissolving LiPF 6 as a 1 M solution in a mixture of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) (3/7, V/V). The cell is completed by impregnating the electrolyte into the membrane in the region between the cathode and the anode.
그 다음, 전지를 28일간 60℃의 온도에 노출시키면서, 4.3V의 인가 전압에 노출시킨다. 「전기화학적 안정성」이라는 용어는 28일간에 걸쳐서 전압원과 전지 사이에 흐르는 적분 전류(mAh)로 정의된다. 전기화학적 안정성은 동일한 조건하에서 3개의 전지에 대해 측정한다(3개의 동일한 조건의 막 시료로부터 동일한 조건의 전지를 3개 제작한다). 평균 전기화학적 안정성(누설 전류값)이란, 측정한 3개의 전지의 전기화학적 안정성의 값의 평균(산술 평균)이다.The cell is then exposed to an applied voltage of 4.3 V while exposing it to a temperature of 60° C. for 28 days. The term "electrochemical stability" is defined as the integral current (mAh) flowing between a voltage source and a cell over 28 days. Electrochemical stability was measured for three cells under the same conditions (three cells under the same conditions were prepared from three membrane samples under the same conditions). The average electrochemical stability (leakage current value) is an average (arithmetic mean) of the values of the measured electrochemical stability of three batteries.
전기화학적 안정성은, 보관 또는 사용 중에 비교적 고온에 노출되는 전지내의 세퍼레이터로서 막을 사용했을 경우의 막의 내산화성과 관련된 막 특성이다. 전기화학적 안정성은 mAh를 단위로 하며, 일반적으로는 보다 낮은 값이 바람직하다(고온에서의 보관 또는 과충전 중의 총합 충전 손실이 보다 적은 것을 나타낸다). 전기자동차나 하이브리드 전기자동차를 움직이기 위한 동력 수단의 시동, 또는 이의 동력 수단으로의 전력 공급에 이용하는 전지 등의 자동차용 전지, 및 전동공구용 전지는 비교적 고출력, 대용량 용도로서 사용되기 때문에, 전지용 세퍼레이터의 전기화학적 불안정성에 기인하는 자기 방전 손실 등의 전지 용량의 약간의 손실이라도 중요한 문제가 된다. 본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 평균 전기화학적 안정성은 45.0mAh 이하가 바람직하며, 특히 35.0mAh 이하가 바람직하다. 「대용량」 전지라는 용어는 통상은 예를 들어 2.0Ah~3.6Ah라는, 1암페어시(1Ah) 이상 공급하는 것이 가능한 전지를 의미한다.Electrochemical stability is a membrane property related to oxidation resistance of a membrane when the membrane is used as a separator in a cell that is exposed to relatively high temperatures during storage or use. Electrochemical stability is in mAh, and lower values are generally preferred (indicating less total charge loss during storage at high temperatures or overcharging). Since batteries for automobiles, such as batteries used for starting a power means for moving an electric vehicle or hybrid electric vehicle, or supplying power to the power means, and batteries for power tools are used for relatively high-output and large-capacity applications, the battery separator Even a slight loss of battery capacity, such as self-discharge loss due to the electrochemical instability of the battery, becomes an important problem. The average electrochemical stability of the polyolefin microporous membrane of the present invention is preferably 45.0 mAh or less, particularly preferably 35.0 mAh or less. The term "large capacity" battery usually means a battery capable of supplying at least 1 Ampere-hour (1 Ah), for example, 2.0 Ah to 3.6 Ah.
(11) 막 두께(11) film thickness
본 발명의 폴리올레핀 미다공막의 막 두께는, 예를 들어 전지용 세퍼레이터로서 사용하는 경우는 5~50㎛가 바람직하며, 5~35㎛가 보다 바람직하고, 10~25㎛가 더욱 더 바람직하다. 막 두께의 측정 방법은 접촉식 두께 측정 방법이든 비접촉식 두께 측정방법이든 관계없다. 예를 들어, 종방향으로 1.0cm 간격으로 10.0cm의 폭에 걸쳐서 접촉식 두께 측정기로 측정할 수 있으며, 이어서 평균값을 내서 막 두께를 구할 수 있다. 접촉식 두께 측정기로서는, 예를 들어 가부시키가이샤미츠토요(Mitutoyo Corporation)의 라이트마틱(Litematic) 등의 두께 측정기가 적합하다.As for the film thickness of the polyolefin microporous film of this invention, when using as a battery separator, for example, 5-50 micrometers is preferable, 5-35 micrometers is more preferable, 10-25 micrometers is still more preferable. The film thickness measurement method does not matter whether it is a contact type thickness measurement method or a non-contact type thickness measurement method. For example, it can be measured with a contact thickness gauge over a width of 10.0 cm at intervals of 1.0 cm in the longitudinal direction, and then the film thickness can be obtained by taking an average value. As the contact-type thickness gauge, for example, a thickness gauge such as Litematic manufactured by Mitutoyo Corporation is suitable.
본 발명의 폴리올레핀 미다공막이 3층 이상의 미다공층으로 구성되는 경우, 양 표층의 두께의 합 T(A)와 양 표층 사이에 배치되는 각층의 두께의 합계 T(B)가 하기 식 1의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.When the polyolefin microporous membrane of the present invention is composed of three or more microporous layers, the sum T (A) of the thickness of both surface layers and the sum T (B) of the thickness of each layer disposed between the two surface layers is the relationship of the following formula 1 It is desirable to be satisfied.
<식 1><Equation 1>
60 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×10060 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×100
상기 식 1의 관계를 만족함으로써, 보다 낮은 셧다운 온도에 의해 우수한 폴리올레핀 미다공막을 수득할 수 있다. 하기 식 2의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하다.By satisfying the relationship of Formula 1, an excellent polyolefin microporous membrane with a lower shutdown temperature can be obtained. It is more preferable to satisfy the relationship of the following formula (2).
<식 2><Equation 2>
60 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×100 < 9060 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×100 < 90
상기 식 2의 관계를 만족함으로써, 강도 및 투과성의 균형이 우수하고, 낮은 셧다운 온도에 의해 우수한 폴리올레핀 미다공막을 수득할 수 있다.By satisfying the relationship of Formula 2, it is possible to obtain a polyolefin microporous membrane excellent in balance between strength and permeability and excellent in low shutdown temperature.
또한, 하기 식 3의 관계를 만족하는 것이 더욱 바람직하다.In addition, it is more preferable to satisfy the relationship of the following formula (3).
<식 3><
60 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×100 < 8560 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×100 < 85
(12) 외관(12) Appearance
막의 외관은 육안/다점(多點) 막 두께 측정으로써 평가했다. 육안으로 두께의 변동이 작은 것에 대해 「양호」로 했다. 「양호」는 다점에서의 막 두께 측정에서, 막 두께 변동이 5미크론 미만인 경우에 상당한다.The appearance of the film was evaluated by visual/multipoint film thickness measurement. It was set as "good|favorableness" about the thing with small fluctuation|variation in thickness visually. "Good" corresponds to the case where the film thickness fluctuation is less than 5 microns in the film thickness measurement at multiple points.
(13) 융점(13) melting point
수지의 융점은 JIS K 7122에 준거하여 이하의 순서로 측정했다. 즉, 수지 샘플을 주사형 시차 열량계(Perkin Elmer, Inc. 제품, DSC-System7형)의 샘플 홀더 내에 정치(靜置)하고, 질소 분위기내, 230℃에서 10분간 열처리하고, 10℃/min으로 40℃까지 냉각한 후, 40℃로 2분간 유지하고, 그 후 10℃/min의 속도로 230℃까지 가열했다. 최대 흡열량이 된 온도(피크 온도)를 융점으로 했다.Melting|fusing point of resin was measured in the following procedure based on JIS K 7122. That is, the resin sample is left still in the sample holder of a scanning differential calorimeter (Perkin Elmer, Inc., DSC-System 7 type), in a nitrogen atmosphere, heat-treated at 230 ° C. for 10 minutes, and at 10 ° C./min. After cooling to 40°C, the temperature was maintained at 40°C for 2 minutes, and then heated to 230°C at a rate of 10°C/min. The temperature (peak temperature) which became the maximum amount of heat absorption was made into melting|fusing point.
[4]전지 등[4] Batteries, etc.
이상과 같이, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막은 내산화성 및 전해액 주액성이 우수하여, 전지로서 충방전을 반복한 후에도 흑색화 등이 발생하기 어려우며, 투과성 및 강도 균형이 우수하므로 특히 전지용 세퍼레이터로 적합하다.As described above, the polyolefin microporous membrane of the present invention has excellent oxidation resistance and electrolyte injection property, so blackening is difficult to occur even after repeated charging and discharging as a battery, and excellent permeability and strength balance, so it is particularly suitable as a battery separator. .
본 발명의 폴리올레핀 미다공막으로 이루어지는 세퍼레이터는 전지 및 전기 이중층 콘덴서에 이용할 수 있다. 이를 이용하는 전지/콘덴서의 종류에 특별히 제한은 없지만, 특히 리튬 2차 전지/리튬 이온 캐패시터 용도로 적합하다. 본 발명의 폴리올레핀 미다공막으로 이루어지는 세퍼레이터를 이용한 리튬 2차 전지/캐패시터에는 공지된 전극 및 전해액을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 폴리올레핀 미다공막으로 이루어지는 세퍼레이터를 사용하는 리튬 2차 전지/캐패시터의 구조도 공지된 것일 수 있다.The separator made of the polyolefin microporous film of the present invention can be used for batteries and electric double-layer capacitors. Although there is no particular limitation on the type of battery/capacitor using the same, it is particularly suitable for a lithium secondary battery/lithium ion capacitor use. A well-known electrode and electrolyte solution can be used for the lithium secondary battery/capacitor using the separator which consists of a polyolefin microporous film of this invention. In addition, the structure of a lithium secondary battery/capacitor using the separator made of the polyolefin microporous film of the present invention may also be known.
실시예Example
본 발명을 이하의 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 폴리올레핀 미다공막의 각 물성은 전술한 방법으로 구했다.The present invention will be described in more detail by the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, each physical property of the polyolefin microporous film was calculated|required by the method mentioned above.
실시예Example 1 One
(1) 제1 폴리올레핀 용액의 조제(1) Preparation of 1st polyolefin solution
제1 폴리올레핀 조성물의 전체 중량에 대하여 (a) Mw가 2.0×106인 HDPE(Mw/Mn: 8, 융점: 136℃) 20중량%, (b) Mw가 2.5×105인 HDPE(Mw/Mn: 8.6, 말단 비닐 기 농도 0.1개/10000탄소당, 융점: 134℃) 57중량%, (c) Mw가 1.8×104인 HDPE(Mw/Mn: 2.6, 융점: 123℃) 20중량%, (d) Mw가 9.7×104인 폴리프로필렌(Mw/Mn: 2.6, 융점: 155℃) 3중량%를 포함하는 제1 폴리올레핀 조성물을 드라이 블렌딩에 의해 조제했다. 산화방지제로서 테트라키스[메틸렌-3-(3, 5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트]메탄을 제1 폴리올레핀 조성물 100중량부당 0.2중량부로 드라이 블렌딩하여 제1 폴리올레핀 수지를 조제했다.Based on the total weight of the first polyolefin composition (a) Mw is 2.0 × 10 6 HDPE (Mw / Mn: 8, melting point: 136 ° C.) 20% by weight, (b) Mw is 2.5 × 10 5 HDPE (Mw / Mn: 8.6, terminal vinyl group concentration 0.1 per/10000 carbon, melting point: 134°C) 57% by weight, (c) HDPE having Mw of 1.8×10 4 (Mw/Mn: 2.6, melting point: 123°C) 20% by weight , (d) A first polyolefin composition containing 3 wt% of polypropylene (Mw/Mn: 2.6, melting point: 155°C) having a Mw of 9.7 × 10 4 was prepared by dry blending. As an antioxidant, tetrakis [methylene-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate]methane was dry-blended in an amount of 0.2 parts by weight per 100 parts by weight of the first polyolefin composition, followed by a first A polyolefin resin was prepared.
25중량부의 제1 폴리올레핀 수지를 강혼련 2축 압출기에 공급하고, 75중량부의 액체 파라핀(40℃에서 50cSt)을 사이드 피더(side feeder)로부터 2축 압출기로 공급했다. 210℃, 200rpm으로 용융 혼련하여 제1 폴리올레핀 용액을 조제했다.25 parts by weight of the first polyolefin resin was supplied to a strong kneading twin-screw extruder, and 75 parts by weight of liquid paraffin (50 cSt at 40°C) was supplied from a side feeder to the twin-screw extruder. Melt-kneading was carried out at 210 degreeC and 200 rpm, and the 1st polyolefin solution was prepared.
(3) 미다공막의 제조(3) Preparation of microporous membrane
제1 폴리올레핀 용액을 2축 압출기로부터 다이로 공급하여 압출 성형체를 형성했다. 압출 성형체를 20℃로 제어된 냉각 롤에 통과시켜 냉각하여 겔상 시트를 형성했다. 또한, 압출 성형체의 다이 속에서의 전단 속도를 205/sec, 냉각 롤에서의 냉각 속도를 37℃/sec로 했다. 수득된 겔상 시트에 대해, 텐터 연신기를 이용하여 115℃의 온도에서 연신 배율 5×5배의 동시 2축 연신(제1 연신)을 실시하고, 권취했다. 이어서, 권취한 연신물로부터 일부를 채취하고 틀판(frame plate)[사이즈: 20cm×20cm, 알루미늄제(이하 동일)]에 고정하고, 25℃로 온도 조절된 염화메틸렌의 세정조 속에 침지하고, 100rpm으로 3분간 요동시키면서 세정했다. 세정한 막을 실온에서 풍건했다. 건조한 미다공막을 배치(batch) 연신기를 통해 118.3℃에서 TD 방향으로 1.2배의 연신 배율로 제2 연신(재연신)한 후, 동일한 온도하에서 TD 방향으로 연신 배율 1.0배까지 열완화 처리하고, 그 후 배치 연신기에 장착한 상태로 재연신 온도에서 10분간 열고정 처리하여 폴리올레핀 미다공막을 제작했다.The first polyolefin solution was fed from a twin screw extruder to a die to form an extruded body. The extruded body was passed through a cooling roll controlled at 20 DEG C and cooled to form a gel-like sheet. In addition, the shear rate in the die|dye of the extrusion molding body was 205/sec, and the cooling rate in a cooling roll was 37 degreeC/sec. The obtained gel-like sheet was subjected to simultaneous biaxial stretching (first stretching) at a temperature of 115°C at a temperature of 115°C using a tenter stretching machine (first stretching) and wound up. Then, a part was taken from the wound stretched product, fixed to a frame plate [size: 20 cm x 20 cm, made of aluminum (hereinafter the same)], immersed in a washing tank of methylene chloride temperature controlled at 25 ° C. It washed with shaking for 3 minutes. The washed film was air-dried at room temperature. After a second stretching (re-stretching) of the dried microporous membrane at a draw ratio of 1.2 times in the TD direction at 118.3° C. through a batch stretching machine, a heat relaxation treatment is performed in the TD direction at the same temperature to a draw ratio of 1.0 times, and the A polyolefin microporous membrane was produced by heat-setting at a re-stretching temperature for 10 minutes while mounted on a post-batch stretching machine.
실시예Example 2 2
(1) 제1 폴리올레핀 용액의 조제(1) Preparation of 1st polyolefin solution
제1 폴리올레핀 조성물의 전체 중량에 대하여 (a) Mw가 2.0×106인 HDPE(Mw/Mn: 8, 융점: 136℃) 20중량%, (b) Mw가 2.5×105인 HDPE(Mw/Mn: 8.6, 말단 비닐 기 농도 0.1개/10000탄소당, 융점: 134℃) 52중량%, (c) Mw가 2.4×104인 HDPE(Mw/Mn: 3.0, 융점: 123℃) 25중량%, (d)Mw가 9.7×104인 폴리프로필렌(Mw/Mn: 2.6, 융점: 155℃) 3중량%를 포함하는 제1 폴리올레핀 조성물을 드라이 블렌딩에 의해 조제했다. 산화방지제로서 테트라키스[메틸렌-3-(3, 5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트]메탄을 제1 폴리올레핀 조성물 100중량부당 0.2중량부를 드라이 블렌딩하여 제1 폴리올레핀 수지를 조제했다.Based on the total weight of the first polyolefin composition (a) Mw is 2.0 × 10 6 HDPE (Mw / Mn: 8, melting point: 136 ° C.) 20% by weight, (b) Mw is 2.5 × 10 5 HDPE (Mw / Mn: 8.6, terminal vinyl group concentration of 0.1 per/10000 carbon, melting point: 134°C) 52% by weight, (c) HDPE having an Mw of 2.4×10 4 (Mw/Mn: 3.0, melting point: 123°C) 25% by weight , (d) A first polyolefin composition containing 3 wt% of polypropylene (Mw/Mn: 2.6, melting point: 155°C) having a Mw of 9.7 × 10 4 was prepared by dry blending. As an antioxidant, 0.2 parts by weight of tetrakis [methylene-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate]methane per 100 parts by weight of the first polyolefin composition was dry blended to obtain a first A polyolefin resin was prepared.
25중량부의 제1 폴리올레핀 수지를 강혼련 2축 압출기에 공급하고, 75중량부의 액체 파라핀(40℃에서 50cSt)을 사이드 피더로부터 2축 압출기로 공급했다. 210℃, 200rpm으로 용융 혼련하여 제1 폴리올레핀 용액을 조제했다.25 parts by weight of the first polyolefin resin was supplied to the strong kneading twin-screw extruder, and 75 parts by weight of liquid paraffin (50 cSt at 40°C) was supplied from the side feeder to the twin-screw extruder. Melt-kneading was carried out at 210 degreeC and 200 rpm, and the 1st polyolefin solution was prepared.
(2) 제2 폴리올레핀 용액의 조제(2) Preparation of second polyolefin solution
제2 폴리올레핀 용액은 이하의 점을 제외하고 제1 폴리올레핀 용액의 조제 방법과 동일하게 조제했다. 제2 폴리올레핀 조성물의 전체 중량에 대하여 (a) Mw가 2.0×106인 UHMwPE(Mw/Mn: 8.0, 융점: 136℃) 20중량%, (b) Mw가 2.5×105인 HDPE(Mw/Mn: 8.6, 말단 비닐 기 농도 0.1개/10000탄소당, 융점: 134℃) 80중량%를 포함하는 제2 폴리올레핀 조성물을 드라이 블렌딩에 의해 조제했다. 산화방지제로서 테트라키스[메틸렌-3-(3, 5-디-3급-부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트]메탄을 제2 폴리올레핀 조성물 100중량부당 0.2중량부로 드라이 블렌딩하여 제2 폴리올레핀 수지를 조제했다. 수득된 제2 폴리올레핀 조성물 25중량부를 강혼련 2축 압출기에 공급하고, 75중량부의 액체 파라핀(40℃에서 50cSt)을 사이드 피더로부터 2축 압출기로 공급했다. 210℃, 200rpm으로 용융 혼련하여 제2 폴리올레핀 용액을 조제했다.The 2nd polyolefin solution was prepared similarly to the preparation method of the 1st polyolefin solution except the following points. Based on the total weight of the second polyolefin composition (a) Mw is 2.0 × 10 6 UHMwPE (Mw / Mn: 8.0, melting point: 136 ° C.) 20% by weight, (b) Mw is 2.5 × 10 5 HDPE (Mw / Mn:8.6, the terminal vinyl group concentration of 0.1 per/10000 carbon, melting|fusing point:134 degreeC) The 2nd polyolefin composition containing 80 weight% was prepared by dry blending. As an antioxidant, tetrakis [methylene-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)-propionate]methane was dry-blended in an amount of 0.2 parts by weight per 100 parts by weight of the second polyolefin composition to obtain a second A polyolefin resin was prepared. 25 parts by weight of the obtained second polyolefin composition was supplied to a strong kneading twin-screw extruder, and 75 parts by weight of liquid paraffin (50 cSt at 40°C) was supplied from a side feeder to the twin-screw extruder. Melt-kneading was carried out at 210 degreeC and 200 rpm, and the 2nd polyolefin solution was prepared.
(3) 미다공막의 제조(3) Preparation of microporous membrane
제1 및 제2 폴리올레핀 용액을 각각의 2축 압출기로부터 3층 T다이로 공급하고, 층 구성이 제1 폴리올레핀 용액/제2 폴리올레핀 용액/제1 폴리올레핀 용액이고 층 두께비가 35/30/35인 3층의 압출 성형체를 형성했다. 이 압출 성형체를 20℃로 제어된 냉각 롤에 통과시켜 냉각하여 3층의 겔상 적층 시트를 형성했다. 또한, 압출 성형체의 다이 내에서의 전단 속도를 200/sec, 냉각 롤에서의 냉각 속도를 36.5℃/sec로 했다. 수득된 겔상 적층 시트에 대해, 텐터 연신기를 이용하여 115℃의 온도에서 연신 배율 5×5배의 동시 2축 연신(제1 연신)을 실시하고, 권취했다. 그 다음, 권취한 연신물로부터 일부를 채취하고 틀판[사이즈: 20cm×20cm, 알루미늄제(이하 동일)]에 고정하고, 25℃로 온도 조절한 염화메틸렌의 세정조 속에 침지하고, 100rpm으로 3분간 요동시키면서 세정했다. 세정한 막을 실온에서 풍건했다. 건조한 미다공막을 배치 연신기를 통해 122℃에서 TD 방향으로 1.4배의 연신 배율로 제2 연신(재연신)한 후, 동일한 온도하에서 TD 방향으로 연신 배율 1.2배까지 열완화시키고, 그 후 배치 연신기에 장착한 상태로 재연신 온도에서 10분간 열고정 처리하여 폴리올레핀 다층 미다공막을 제작했다.The first and second polyolefin solutions are fed from each twin screw extruder to a three-layer T-die, and the layer composition is 3 of the first polyolefin solution/second polyolefin solution/first polyolefin solution and the layer thickness ratio is 35/30/35. An extrusion of the layer was formed. This extruded body was passed through a cooling roll controlled at 20°C and cooled to form a three-layer gel-laminated sheet. In addition, the shear rate in die|dye of the extrusion molding body was 200/sec, and the cooling rate in a cooling roll was 36.5 degreeC/sec. The obtained gel-laminated sheet was subjected to simultaneous biaxial stretching (first stretching) at a draw ratio of 5x5 at a temperature of 115°C using a tenter stretching machine, and was wound up. Then, a part is taken from the wound stretched product, fixed to a mold plate [size: 20 cm x 20 cm, made of aluminum (hereinafter the same)], immersed in a washing tank of methylene chloride temperature-controlled at 25 ° C., and 3 minutes at 100 rpm It washed while shaking. The washed film was air-dried at room temperature. After a second stretching (re-stretching) of the dried microporous membrane at a draw ratio of 1.4 times in the TD direction at 122 ° C. through a batch stretching machine, heat relaxation to 1.2 times the draw ratio in the TD direction at the same temperature, and then in the batch stretching machine In the attached state, the polyolefin multilayer microporous membrane was produced by heat setting treatment at the re-stretching temperature for 10 minutes.
실시예Example 2~ 2~ 실시예Example 10 및 10 and 비교예comparative example 1~ 1~ 비교예comparative example 8 8
표 1 및 표 2에 나타내는 원료 및 조건으로 비교예 1은 실시예 1과, 실시예 2~10 및 비교예 2~8은 실시예 2와 동일하게 폴리올레핀 미다공막을 제작했다. 또한, 표 1 및 표 2에서의 「-」는 표 안의 UHMwPE 또는 HDPE2를 포함하지 않는 것을 나타낸다.With the raw materials and conditions shown in Tables 1 and 2, Comparative Example 1 produced a polyolefin microporous membrane in the same manner as in Example 1 and Example 1 and Examples 2 to 10 and Comparative Examples 2 to 8. In addition, "-" in Tables 1 and 2 indicates that UHMwPE or HDPE2 in the table is not included.
표 3 및 표 4에 실시예 1~10 및 비교예 1~8의 폴리올레핀 미다공막의 물성을 나타낸다. 또한, 표 4에서 비교예 7의 「-」은 표면이 육안으로 판단 가능한 큰 요철이 있어서 측정할 수 없었던 것을 나타낸다.Tables 3 and 4 show the physical properties of the polyolefin microporous membranes of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 8. In addition, in Table 4, "-" in Comparative Example 7 indicates that the surface had large irregularities that could be visually judged and could not be measured.
표 3 및 표 4를 보면, 실시예 1~9의 폴리올레핀 미다공막은 모두 전해액 주액성이 우수하며, PP 분포가 균일하다. 또한, 누설 전류값이 45mAh 이하가 되어 우수한 내산화성을 나타낸다. 또한, 셧다운 온도도 132℃ 이하이며, 전지에 사용 시 더욱 안전성, 물성 균형이 우수하다. 도 1은 실시예 2의 폴리올레핀 미다공막의 표층의 규격화 PP/PE 비율의 분포도를 나타내는 그래프이며, 규격화 PP/PE 비율이 0.5 이상의 좁은 범위로 집중해 존재하고 있는 것을 알 수 있다. 도 2는 실시예 2의 폴리올레핀 미다공막의 표층의 규격화 PP/PE 비율의 2차원 분포도를 나타내며, 폴리프로필렌 농도가 낮은 영역(색이 진한 부분)이 거의 보이지 않고, 또한 폴리프로필렌이 평균적으로 존재하고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 도 3은 비교예 2의 폴리올레핀 미다공막의 표층의 규격화 PP/PE 비율의 2차원 분포도를 나타내며, 폴리프로필렌 농도가 낮은 영역(색이 진한 부분)이 많고, 폴리프로필렌이 표층에 평균적으로 존재하고 있지 않은 것을 알 수 있다.Referring to Tables 3 and 4, all of the polyolefin microporous membranes of Examples 1 to 9 have excellent electrolyte injection properties and uniform PP distribution. In addition, the leakage current value is 45 mAh or less, indicating excellent oxidation resistance. In addition, the shutdown temperature is 132° C. or less, and when used in a battery, it is more safe and has excellent balance of properties. 1 is a graph showing the distribution of the normalized PP/PE ratio of the surface layer of the polyolefin microporous membrane of Example 2, and it can be seen that the normalized PP/PE ratio is concentrated in a narrow range of 0.5 or more. 2 shows a two-dimensional distribution diagram of the normalized PP/PE ratio of the surface layer of the polyolefin microporous membrane of Example 2, and the region with a low polypropylene concentration (dark part) is hardly seen, and polypropylene is present on average; it can be seen that there is On the other hand, FIG. 3 shows a two-dimensional distribution diagram of the normalized PP/PE ratio of the surface layer of the polyolefin microporous membrane of Comparative Example 2, and there are many regions with low polypropylene concentration (dark part), and polypropylene is present on average in the surface layer You can see what you're not doing.
산업상 이용 분야Industrial Applications
본 발명은 내산화성, 전해액 주액성 및 셧다운 특성이 우수하고, 또한 투과성 및 강도 균형이 우수한 폴리올레핀 미다공막을 제공한다.The present invention provides a polyolefin microporous membrane excellent in oxidation resistance, electrolyte injection property and shutdown properties, and excellent in permeability and strength balance.
본 발명의 폴리올레핀 다층 미다공막은 캐패시터 용도, 콘덴서 용도, 전지 용도 등의 비수계 전해액의 축전 디바이스로서 적합한 성능을 가지며, 안전성 및 신뢰성의 향상에 공헌할 수 있다. 그 중에서도 전지용 세퍼레이터, 보다 구체적으로는 리튬 이온 전지용 세퍼레이터로서 적합하게 이용할 수 있으며, 전지의 장수명화 및 안전성을 높일 수 있다. 그 외 용도로서, 연료 전지의 일 구성부품, 가습막, 여과막 등의 각종 분리막으로서도 이용되므로, 이들 분야에서 산업상 이용 가능성이 있다.The polyolefin multilayer microporous film of the present invention has performance suitable as a power storage device for a non-aqueous electrolyte solution such as a capacitor use, a capacitor use, and a battery use, and can contribute to improvement of safety and reliability. Especially, it can use suitably as a separator for batteries, more specifically, as a separator for lithium ion batteries, and can increase the life span and safety of a battery. For other uses, since it is also used as a component of a fuel cell, as various separation membranes such as a humidification membrane and a filtration membrane, there is a possibility of industrial application in these fields.
Claims (13)
라만 분광법에 의해 측정한 규격화 폴리프로필렌/폴리에틸렌 비율의 평균값이 0.5 이상, 규격화 폴리프로필렌/폴리에틸렌 비율의 표준편차가 0.2 이하, 규격화 폴리프로필렌/폴리에틸렌 비율의 첨도가 1.0 이하 -1.0 이상이고,
상기 제1 폴리올레핀 수지가 폴리프로필렌을 0.5중량% 이상 5.0중량% 미만 포함하는 폴리올레핀 미다공막.A polyolefin microporous film made of a first polyolefin resin containing polypropylene and polyethylene, wherein the electrolyte injection property is 20 seconds or less, the shutdown temperature is 132° C. or less, and the air permeability converted to a film thickness of 20 µm is 700 sec/100 cm 3 or less, the puncture strength converted to 20 μm in film thickness is 2,000 mN or more, and the polypropylene distribution is uniform in the in-plane direction,
The average value of the standardized polypropylene / polyethylene ratio measured by Raman spectroscopy is 0.5 or more, the standard deviation of the standardized polypropylene / polyethylene ratio is 0.2 or less, and the kurtosis of the normalized polypropylene / polyethylene ratio is 1.0 or less -1.0 or more,
The polyolefin microporous film in which the said 1st polyolefin resin contains 0.5 weight% or more and less than 5.0 weight% of polypropylene.
상기 폴리프로필렌의 중량 평균 분자량이 6.0×104보다 크고 3.0×105 미만인 폴리올레핀 미다공막.According to claim 1,
A polyolefin microporous membrane having a weight average molecular weight of the polypropylene greater than 6.0×10 4 and less than 3.0×10 5 .
상기 제1 폴리올레핀 수지가, 중량 평균 분자량이 1.0×106 이상인 폴리에틸렌을 1.0중량% 이상 50.0중량% 이하 포함하는 폴리올레핀 미다공막.4. The method of claim 1 or 3,
The polyolefin microporous film in which the said 1st polyolefin resin contains 1.0 weight% or more and 50.0 weight% or less of polyethylene whose weight average molecular weight is 1.0x10<6> or more.
융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌을 포함하여 이루어지는 폴리올레핀 미다공막.4. The method of claim 1 or 3,
A polyolefin microporous membrane comprising polyethylene having a melting point of 130°C or less.
상기 융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌의 함유량이 상기 제1 폴리올레핀 수지의 10.0중량% 이상 38.0중량% 이하인 폴리올레핀 미다공막.7. The method of claim 6,
Polyolefin microporous film whose content of the polyethylene whose melting|fusing point is 130 degrees C or less is 10.0 weight% or more and 38.0 weight% or less of the said 1st polyolefin resin.
3층 이상의 미다공층으로 구성되며, 표층의 적어도 한쪽을 구성하는 제1 폴리올레핀 수지로 이루어지는 제1 미다공층 및 양 표층 사이에 배치되는 제2 폴리올레핀 수지로 이루어지는 제2 미다공층을 가지며, 상기 제1 미다공층 또는 상기 제2 미다공층 중 어느 하나 또는 모두가, 융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 미다공막.4. The method of claim 1 or 3,
It is composed of three or more microporous layers and has a first microporous layer made of a first polyolefin resin constituting at least one of the surface layers, and a second microporous layer made of a second polyolefin resin disposed between both surface layers, the first microporous layer comprising: Polyolefin microporous membrane, characterized in that either or both of the porous layer and the second microporous layer contain polyethylene having a melting point of 130°C or less.
융점이 130℃ 이하인 폴리에틸렌의 함유량이 제1 폴리올레핀 수지 또는 제2 폴리올레핀 수지의 10.0중량% 이상 38.0중량% 이하인 폴리올레핀 미다공막.9. The method of claim 8,
Polyolefin microporous film whose content of polyethylene whose melting|fusing point is 130 degrees C or less is 10.0 weight% or more and 38.0 weight% or less of 1st polyolefin resin or 2nd polyolefin resin.
상기 제2 폴리올레핀 수지가, 중량 평균 분자량이 1.0×106 이상인 폴리에틸렌을 1.0중량% 이상 50.0중량% 이하 포함하며, 폴리프로필렌을 포함하지 않는 폴리올레핀 미다공막.10. The method of claim 9,
The polyolefin microporous film wherein the second polyolefin resin contains 1.0% by weight or more and 50.0% by weight or less of polyethylene having a weight average molecular weight of 1.0×10 6 or more, and does not contain polypropylene.
양 표층의 두께의 합 T(A)와 양 표층 사이에 배치되는 각층의 두께의 합계 T(B)가 하기 식 1의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 미다공막.
<식 1>
60 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×10011. The method of claim 10,
A polyolefin microporous film characterized in that the sum T(A) of the thicknesses of both surface layers and the sum T(B) of the thicknesses of the respective layers disposed between the surface layers satisfy the relationship of the following formula (1).
<Equation 1>
60 ≤ T(A)/(T(A)+T(B))×100
셧다운 온도가 128℃ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 미다공막.4. The method of claim 1 or 3,
A polyolefin microporous film characterized in that the shutdown temperature is 128°C or less.
(b) 전단 속도 60/sec 이상으로 폴리올레핀 용액을 압출하여 성형체를 형성하는 공정,
(c) 수득된 압출 성형체를 냉각 속도 30℃/sec 이상으로 냉각하여 겔상 시트를 형성하는 공정,
(d) 수득된 겔상 시트를 적어도 1축 방향으로 연신하여 연신물을 제작하는 공정, 및
(e) 수득된 연신물에서 상기 막 형성용 용제를 제거하는 공정을 포함하는 폴리올레핀 미다공막의 제조 방법.(a) melt-kneading a polyolefin resin and a solvent for film formation to prepare a polyolefin solution, wherein the polyolefin resin contains 80% by weight or more of polyethylene with respect to 100% by weight of the polyolefin resin and has a weight average molecular weight of 1.0×10 6 or more ultra-high molecular weight polyethylene, a polyethylene having a melting point of 130° C. or less, and a polypropylene having a weight average molecular weight greater than 6.0 × 10 4 and less than 3.0 × 10 5 , a process comprising 0.5% by weight or more and less than 5% by weight;
(b) extruding a polyolefin solution at a shear rate of 60/sec or more to form a molded article;
(c) a step of cooling the obtained extruded body at a cooling rate of 30° C./sec or more to form a gel-like sheet;
(d) stretching the obtained gel-like sheet in at least one axial direction to produce a stretched product, and
(e) A method for producing a polyolefin microporous membrane comprising a step of removing the film-forming solvent from the obtained drawn product.
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