KR102316033B1 - Battery separator and production method therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전지용 세퍼레이터가 앞으로 점점 박막화와 저비용화가 진행될 경우를 가정하여, 개질 다공층과의 박리 강도가 매우 높고, 슬릿 공정이나 전지 조립 공정에서의 고속 가공에 적합한, 멜트다운 특성이 우수하고, 리튬 이온 전지에 적합한 전지용 세퍼레이터를 제공한다. 본 발명은 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막과 그 적어도 한 쪽의 표면에 존재하는 개질 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터에 있어서, 상기 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막은 적어도 A층과 B층을 포함하여 이루어지는 다공질 적층체로, 멜트다운 온도가 165℃ 이상이며, 투기 저항도가 300 sec/100 ccAir이하이며, 적어도 한 쪽의 외계를 마주한 표면에 3개/cm2 이상 200개/cm2 이하의 폴리올레핀으로 이루어지는 돌기가 불규칙하게 존재하고, 상기 돌기는 0.5 ㎛≤H(H는 돌기의 높이) 및 5 ㎛≤W≤50 ㎛(W는 돌기의 크기)를 만족하고, 상기 개질 다공층은 상기 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 위에 적층되는 동시에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더와 무기 입자를 포함하는, 전지용 세퍼레이터를 개시한다.In the present invention, assuming that the battery separator is progressively thinner and lower in cost in the future, the peel strength from the modified porous layer is very high, and the meltdown property is excellent, suitable for high-speed processing in the slit process or battery assembly process, and lithium A battery separator suitable for an ion battery is provided. The present invention relates to a battery separator having a multilayer polyolefin microporous membrane and a modified porous layer present on at least one surface thereof, wherein the multilayer polyolefin microporous membrane comprises at least an A layer and a B layer. The temperature is 165 ° C. or higher, the air permeation resistance is 300 sec/100 ccAir or less, and at least 3/cm 2 or more and 200/cm 2 or less protrusions made of polyolefin are irregularly present on the surface facing the outside. , the protrusion satisfies 0.5 µm≤H (H is the height of the protrusion) and 5 µm≤W≤50 µm (W is the size of the protrusion), and the modified porous layer is on the surface having the protrusions of the multilayer polyolefin microporous membrane A battery separator comprising a binder and inorganic particles having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more while being laminated is disclosed.

Description

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

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

열가소성 수지 미세 다공질 막은 격리재나 필터 등으로서 널리 이용되고 있다. 예를 들어, 격리재로서는 리튬 이온 이차 전지, 니켈-수소 전지, 니켈-카드뮴 전지, 폴리머 전지에 이용하는 전지용 세퍼레이터나, 전기 이중층 콘덴서용 세퍼레이터, 필터로서는 역침투 여과막, 한외 여과막, 정밀 여과막 등을 들 수 있다. 그 밖에도 투습 방수 의료(衣料), 의료용(醫療用) 재료 등에 이용된다. 특히 리튬 이온 이차 전지용 세퍼레이터로서는 전해액 함침에 의해 이온 투과성을 갖고, 전기 절연성, 내전해액성, 내산화성이 우수하고, 전지의 이상 승온 시에는 120∼150℃ 정도의 온도에서 이온 투과성을 차단하여, 과도한 승온을 억제하는 구멍 폐색(閉塞) 효과도 구비하고 있는 폴리에틸렌제 미세 다공질 막이 바람직하게 사용되고 있다. 그러나, 어떠한 원인으로 구멍 폐색 후에도 승온이 계속될 경우, 막을 구성하는 폴리에틸렌의 점도 저하나 막의 수축에 의해, 파막(破膜)을 발생시킬 수 있다. 이 현상은 폴리에틸렌에 한정된 현상이 아니라, 다른 열가소성 수지를 이용할 경우에도, 그 미세 다공질 막을 구성하는 수지의 융점 이상에서는 피할 수 없다.Thermoplastic resin microporous membranes are widely used as insulating materials, filters, and the like. For example, as a separator, a battery separator used for a lithium ion secondary battery, a nickel-hydrogen battery, a nickel-cadmium battery, and a polymer battery, a separator for an electric double layer capacitor, a reverse osmosis membrane, an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane etc. are mentioned as a filter. can In addition, it is used for moisture-permeable waterproof clothing (衣料), medical materials (醫療用), etc. In particular, as a separator for lithium ion secondary batteries, it has ion permeability by being impregnated with an electrolyte, and has excellent electrical insulation, electrolyte resistance, and oxidation resistance. A polyethylene microporous membrane which also has the pore blocking effect which suppresses temperature rise is used preferably. However, if the temperature continues to rise even after the pores are blocked for some reason, the film may break due to a decrease in the viscosity of polyethylene constituting the film or shrinkage of the film. This phenomenon is not limited to polyethylene and is unavoidable above the melting point of the resin constituting the microporous membrane even when other thermoplastic resins are used.

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

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

게다가 전지용 세퍼레이터는 전지 용량의 향상을 위해, 용기 내에 충전(充塡)할 수 있는 면적을 증가시킬 필요가 있어, 박막화가 진행될 것이 예측되고 있다. 그러나, 미세 다공질 막은 박막화가 진행되면 평면 방향으로 변형되기 쉬워지므로, 미세 다공질 막에 개질 다공질층을 적층한 전지용 세퍼레이터는 가공 중, 슬릿 공정 혹은 전지 조립 공정에 있어서, 개질 다공층이 박리될 수 있어, 안전성을 확보하는 것이 보다 곤란해진다.Furthermore, for the battery separator to increase the battery capacity, it is necessary to increase the area which can be filled in a container, and it is predicted that thin film formation will progress. However, since the microporous membrane tends to deform in the planar direction as thinning progresses, the battery separator in which the modified porous layer is laminated on the microporous membrane may be peeled off during processing, in the slit process or in the battery assembly process, , it becomes more difficult to ensure safety.

또한, 저비용화에 대응하기 위해, 상기 공정의 고속화가 진행될 것이 예상된다. 이러한 고속 가공에 있어서도 개질 다공층의 박리 등의 트러블이 적은 미세 다공질 막과 개질 다공층의 높은 밀착성이 요구된다. 그러나, 밀착성의 향상을 꾀하기 위해, 개질 다공층에 포함되는 수지를 폴리올레핀 미세 다공질 막에 충분히 침투시키면, 투기 저항도의 상승폭이 커지는 문제가 있다.In addition, in order to cope with cost reduction, it is expected that the process will be accelerated. Even in such high-speed processing, high adhesion between the modified porous layer and the microporous membrane with few troubles such as peeling of the modified porous layer is required. However, if the resin contained in the modified porous layer is sufficiently permeated into the polyolefin microporous membrane in order to improve the adhesion, there is a problem in that the increase in the air permeability resistance becomes large.

셧다운 특성의 관점에서는 폴리올레핀 미세 다공막에 저융점 성분을 첨가하는 등의 방법이 개시되어 있다. 그러나, 한편으로, 융점이 낮은 수지를 첨가하면, 미세 다공막의 제조 시나 전지 제조 시에 공공(空孔)이 폐색되기 쉬우므로, 개질 다공층을 형성시킬 때에, 보다 투기 저항도의 상승폭이 커지는 문제가 있었다.From the viewpoint of shutdown characteristics, methods such as adding a low-melting-point component to a polyolefin microporous film are disclosed. However, on the other hand, when a resin with a low melting point is added, the pores are easily clogged during the manufacture of the microporous membrane or during the manufacture of the battery. There was a problem.

특허문헌 1에서는 두께 9 ㎛의 폴리에틸렌제 미세 다공질 막에 폴리불화비닐리덴을 도포하여, 폴리불화비닐리덴의 일부가 폴리에틸렌제 다공막의 세공(細孔)에 적당히 침투하여 앵커 효과를 발현시킴으로써, 폴리에틸렌제 다공막과 폴리불화비닐리덴의 도포층 계면에서의 박리 강도(T형 박리 강도)가 1.0∼5.3 N/25 mm인 복합 미세 다공질 막을 개시하고 있다.In Patent Document 1, polyvinylidene fluoride is applied to a microporous membrane made of polyethylene with a thickness of 9 μm, and a part of polyvinylidene fluoride appropriately penetrates into the pores of the porous membrane made of polyethylene to express an anchor effect. Disclosed is a composite microporous membrane having a peel strength (T-type peel strength) of 1.0 to 5.3 N/25 mm at the interface between the porous membrane and the polyvinylidene fluoride coating layer.

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

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

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

특허문헌 5의 실시예 1에서는 점도 평균 분자량 70만의 호모폴리머인 폴리에틸렌 47질량부와 점도 평균 분자량 25만의 호모폴리머인 폴리에틸렌 46질량부와 점도 평균 분자량 40만의 호모폴리머인 폴리프로필렌 7질량부를, 텀블러 블렌더를 이용하여 드라이 블렌딩했다. 얻어진 순폴리머 혼합물 99질량%에, 산화 방지제로서 펜타에리스리톨-테트라키스-[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]를 1질량% 첨가하고, 다시 텀블러 블렌더를 이용하여 드라이 블렌딩한 폴리에틸렌 조성물을 용융 혼련하여, 표면 온도 25℃로 제어된 냉각 롤 위에 압출하고 캐스팅함으로써, 두께 2000 ㎛의 시트상 폴리에틸렌 조성물을 얻고, 이어서 7×7배가 되도록 2축 연신을 수행하여 얻은 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 소성 카올린과 라텍스의 수분산액을 코팅(塗工)함으로써 얻어지는 적층 다공막이 개시되어 있다.In Example 1 of Patent Document 5, 47 parts by mass of polyethylene, which is a homopolymer with a viscosity average molecular weight of 700,000, 46 parts by mass of polyethylene, which is a homopolymer with a viscosity average molecular weight of 250,000, and 7 parts by mass of polypropylene, which is a homopolymer with a viscosity average molecular weight of 400,000, were mixed with a tumbler blender was dry blended using To 99% by mass of the obtained pure polymer mixture, 1% by mass of pentaerythritol-tetrakis-[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] was added as an antioxidant, and again A polyethylene composition dry-blended using a tumbler blender is melt-kneaded, extruded on a cooling roll controlled at a surface temperature of 25° C., and cast to obtain a sheet-like polyethylene composition having a thickness of 2000 μm, and then biaxially stretched to 7×7 times. A laminated porous membrane obtained by coating an aqueous dispersion of calcined kaolin and latex on a polyethylene microporous membrane obtained by performing the

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

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

특허문헌 8에서는 폴리프로필렌을 조금 함유시킨 폴리올레핀 미세 다공막에 무기 필러 함유층을 적층함으로써, 고온에서의 내열성을 향상시킨 비수 전해액 전지용 세퍼레이터가 개시되어 있다.Patent Document 8 discloses a separator for a nonaqueous electrolyte battery in which heat resistance at high temperature is improved by laminating an inorganic filler-containing layer on a polyolefin microporous film containing a small amount of polypropylene.

그러나, 앞으로 급속히 진행될 저비용화에 의한 고속 가공화, 고용량화에 따른 세퍼레이터의 박막화 요구에 대하여, 이들 종래의 기술에서는 슬릿 가공이나 전지 조립 가공 중에 국소적으로 개질 다공층이 박리되므로, 안전성을 확보하는 것은 곤란해질 것이 예상된다. 특히, 기재가 되는 폴리올레핀 미세 다공질 막이 얇아지면, 개질 다공층의 폴리올레핀 미세 다공질 막에 대한 충분한 앵커 효과를 얻기 어려워지므로, 안전성의 확보는 한층 곤란해진다.However, in response to the demand for thin film separators due to high-speed processing due to cost reduction and high capacity, which will be rapidly progressing in the future, in these conventional techniques, the modified porous layer is peeled off locally during slit processing or battery assembly processing, so securing safety is difficult. expected to be difficult. In particular, when the polyolefin microporous membrane used as the base material becomes thin, it becomes difficult to obtain a sufficient anchor effect of the modified porous layer to the polyolefin microporous membrane, and therefore, it becomes even more difficult to ensure safety.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2012-043762호Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-043762 특허문헌 2: 일본 재공표특허공보 제2010-104127호Patent Document 2: Japanese Republished Patent Publication No. 2010-104127 특허문헌 3: 일본 특허공보 제4931083호Patent Document 3: Japanese Patent Publication No. 4931083 특허문헌 4: 일본 특허공보 제4460028호Patent Document 4: Japanese Patent Publication No. 4460028 특허문헌 5: 일본 공개특허공보 제2011-000832호Patent Document 5: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-000832 특허문헌 6: 일본 공개특허공보 제2011-071009호Patent Document 6: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-071009 특허문헌 7: 일본 공표특허공보 제2012-521914호Patent Document 7: Japanese Patent Publication No. 2012-521914 특허문헌 8: 일본 특허공보 제4789274호Patent Document 8: Japanese Patent Publication No. 4789274

본 발명은 전지용 세퍼레이터의 박막화, 가공의 고속화가 앞으로 점점 진행될 경우를 가정하여, 개질 다공층과 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 박리 강도가 높고, 슬릿 공정이나 전지 조립 공정에서의 고속 가공에 적합한, 폴리올레핀 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층한 전지용 세퍼레이터를 제공하는 것이다.The present invention assumes that the thin film and high-speed processing of the battery separator will gradually progress in the future, and the peel strength of the modified porous layer and the laminated polyolefin microporous membrane is high, and the polyolefin microporous material is suitable for high-speed processing in the slit process or battery assembly process. To provide a battery separator in which a modified porous layer is laminated on a membrane.

본 명세서에서 말하는 세퍼레이터에서의 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막과 개질 다공층의 박리 강도란, 아래의 방법에 의해 측정되는 값이다(이하, 0° 박리 강도라고 할 경우가 있다).The peel strength of the laminated polyolefin microporous membrane and the modified porous layer in the separator as used herein is a value measured by the following method (hereinafter, sometimes referred to as 0° peel strength).

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

박리 강도의 측정법으로서 종래부터 이용되고 있는 T형 박리 강도 또는 180°에서의 박리 강도는 도포층을 전지용 세퍼레이터의 표면에 대하여 수직 또는 수직에서 비스듬히 뒤쪽으로 떼어낼 때의 박리력이다. 본 평가 방법에 의하면, 이들 종래의 평가 방법에 비해 슬릿 공정이나 전지 조립 공정에서의 마찰 내성을 보다 실제에 입각하여 평가할 수 있다.The T-type peel strength or peel strength at 180 degrees conventionally used as a measurement method of peel strength is the peel force when peeling back perpendicular|vertical or perpendicular|vertical with respect to the surface of a battery separator obliquely backward. According to this evaluation method, compared with these conventional evaluation methods, the friction resistance in a slit process and a battery assembly process can be evaluated more based on actual.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 전지용 세퍼레이터는 이하의 구성을 갖는다.In order to solve the said subject, the separator for batteries of this invention has the following structures.

즉, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막과 그 적어도 한 쪽의 표면에 존재하는 개질 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터에 있어서, 상기 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막은 적어도 A층과 B층을 포함하여 이루어지는 다공질 적층체로, 멜트다운 온도가 165℃ 이상이며, 투기 저항도가 300 sec/100 ccAir이하이며, 적어도 한 쪽의 외계를 마주한 표면에 3개/cm2 이상 200개/cm2 이하의 폴리올레핀으로 이루어지는 돌기가 불규칙하게 존재하고, 상기 돌기는 0.5 ㎛≤H(H는 돌기의 높이) 및 5 ㎛≤W≤50 ㎛(W는 돌기의 크기)를 만족하고, 상기 개질 다공층은 상기 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 위에 적층되는 동시에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더와 무기 입자를 포함하는 전지용 세퍼레이터이다.That is, in a battery separator having a multilayer polyolefin microporous membrane and a modified porous layer present on at least one surface thereof, the multilayer polyolefin microporous membrane is a porous layered product comprising at least an A layer and a B layer, a meltdown temperature is 165 ° C. or higher, air permeation resistance is 300 sec/100 ccAir or less, and at least 3/cm 2 or more and 200/cm 2 or less protrusions made of polyolefin on the surface facing the outside are irregularly present, The protrusions satisfy 0.5 μm≤H (H is the height of the protrusions) and 5 μm≤W≤50 μm (W is the size of the protrusions), and the modified porous layer is laminated on the surface having the protrusions of the multilayer polyolefin microporous membrane At the same time, it is a battery separator comprising a binder and inorganic particles having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more.

여기서, 외계를 마주한 표면이란, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막을 구성하는 각 층의 표면 중 적어도 한 쪽의 표면은 다른 층의 표면과 접하는 측(계면 측)을 마주하지만, 계면 측을 마주하지 않는 다른 한 쪽의 표면을 말한다.Here, the surface facing the outside means that at least one surface of the surfaces of each layer constituting the multilayer polyolefin microporous membrane faces the side (interface side) in contact with the surface of the other layer, but the other side does not face the interface side refers to the surface of

본 발명의 전지용 세퍼레이터는 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막이 A층/B층/A층, 또는 B층/A층/B층의 3층 구조인 것이 바람직하고, B층에 융해열량이 90 J/g이상인 폴리프로필렌을 포함하여 이루어지는 것이 보다 바람직하다.In the battery separator of the present invention, it is preferable that the laminated polyolefin microporous membrane has a three-layer structure of A layer/B layer/A layer, or B layer/A layer/B layer, and polypropylene having a heat of fusion in layer B of 90 J/g or more It is more preferable to include

본 발명의 전지용 세퍼레이터는 B층의 두께가 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.In the battery separator of the present invention, the thickness of the layer B is preferably 3 µm or more and 15 µm or less.

본 발명의 전지용 세퍼레이터는 바인더가 폴리비닐 알코올 또는 아크릴계 수지를 포함하는 것이 바람직하다.In the battery separator of the present invention, the binder preferably contains polyvinyl alcohol or an acrylic resin.

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

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 전지용 세퍼레이터의 제조 방법은 이하의 구성을 갖는다. 즉,In order to solve the said subject, the manufacturing method of the separator for batteries of this invention has the following structures. in other words,

(a) A층을 구성하는 폴리올레핀 수지에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리올레핀 수지 용액A를 조제하는 공정(a) The step of adding a molding solvent to the polyolefin resin constituting the layer A, followed by melt-kneading to prepare the polyolefin resin solution A

(b) B층을 구성하는 폴리에틸렌 수지와 폴리프로필렌 수지를 포함하는 폴리올레핀 수지에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리올레핀 수지 용액B를 조제하는 공정(b) A step of preparing a polyolefin resin solution B by adding a molding solvent to a polyolefin resin comprising a polyethylene resin and a polypropylene resin constituting the B layer, followed by melt-kneading

(c) 공정 (a) 및 (b)에서 얻어진 폴리올레핀 수지 용액A 및 B를 다이로부터 압출하고, 그 중 적어도 한 쪽을, 성형용 용제 제거 수단에 의해 성형용 용제가 제거된 표면을 갖는 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정(c) extruding the polyolefin resin solutions A and B obtained in the steps (a) and (b) from a die, and at least one of them is used as a cooling roll having a surface from which the molding solvent is removed by a molding solvent removing means. Cooling to form a laminated gel-like molded article

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

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

(f) 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막을 얻는 공정(f) heat-treating the laminated porous molding to obtain a laminated polyolefin microporous film

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

본 발명의 전지용 세퍼레이터의 제조 방법은 상기 (c) 공정에서의 성형용 용제 제거 수단이 닥터 블레이드를 이용하여 긁어내는 수단인 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the battery separator of this invention, it is preferable that the solvent removal means for shaping|molding in the said (c) process is a means for scraping using a doctor blade.

본 발명에 의하면, 개질 다공층과의 우수한 밀착성을 갖는 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는, 고속 반송 시에도 개질 다공층의 박리가 발생하지 않는 전지용 세퍼레이터가 얻어진다.According to the present invention, a separator for batteries in which the modified porous layer is laminated on a multilayer polyolefin microporous membrane having excellent adhesion with the modified porous layer, the modified porous layer does not peel off even during high-speed conveyance is obtained.

도 1은 0° 박리 강도의 측정 방법을 나타내는 개략도이다.
도 2는 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에서의 폴리올레핀의 구정 구조 및 결정핵을 나타내는 개략도이다.
도 3은 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에서의 폴리올레핀의 구정에 유래하는 링상 자국의 현미경 사진이다.
도 4는 폴리올레핀 수지 용액을 압출기의 끝단에 설치된 다이로부터 압출하고, 냉각 롤로 냉각하면서 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정을 나타내는 개략도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the measuring method of 0 degree peeling strength.
2 is a schematic diagram showing the spheroid structure and crystal nuclei of polyolefin in a multilayer polyolefin microporous membrane.
Fig. 3 is a photomicrograph of ring-shaped marks derived from spheroids of polyolefin in the laminated polyolefin microporous membrane.
Fig. 4 is a schematic view showing a step of extruding a polyolefin resin solution from a die provided at the end of the extruder, and forming a laminated gel-like molding while cooling with a cooling roll.

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

본 발명에서 말하는 돌기란, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에, 예를 들어 무기 입자 등을 첨가하여 얻어지는 돌기와는 본질적으로 상이하다. 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 무기 입자를 첨가하여 얻어지는 돌기는 통상, 매우 높이가 작은 것으로, 동일 수단으로 높이 0.5 ㎛ 이상의 돌기를 형성하고자 하면 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 두께와 동등하거나 그 이상의 입경을 갖는 입자의 첨가가 필요해진다. 그러나, 이러한 입자를 첨가하면 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 강도가 저하되어 현실적이지 않다.The protrusion as used in the present invention is essentially different from a protrusion obtained by adding inorganic particles or the like to the laminated polyolefin microporous membrane. The protrusions obtained by adding inorganic particles to the multilayer polyolefin microporous membrane are usually very small in height, and if a protrusion of 0.5 μm or more in height is formed by the same means, particles having a particle diameter equal to or larger than the thickness of the multilayer polyolefin microporous membrane. addition is necessary However, the addition of such particles lowers the strength of the laminated polyolefin microporous membrane, which is not practical.

본 발명에서 말하는 돌기란, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 표층 일부를 적당한 형상의 융기로 성장시킨 것으로, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 기본적인 특성을 저하시키는 것은 아니다.The protrusion as used in the present invention means that a part of the surface layer of the multilayer polyolefin microporous membrane is grown to have an appropriate shape of ridges, and the basic properties of the multilayer polyolefin microporous membrane are not reduced.

본 발명에서 말하는 불규칙하게 흩어져(點在) 있는 돌기란, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 제조 시에, 연신 공정 전, 혹은 후에 엠보싱 가공 롤을 통과시켜 얻어지는 규칙성, 혹은 주기성(周期性)이 있는 배치하는 돌기와는 명확히 상이하다. 엠보싱 가공 등의 프레스 가공은 기본적으로 압축함으로써 돌기를 형성하는 것으로, 투기 저항도, 전해액 침투성의 저하를 발생시키기 쉬우므로 바람직하지 않다.The irregularly dispersed projections as used in the present invention refer to regularity or periodicity obtained by passing an embossing roll before or after the stretching step during the production of the multilayer polyolefin microporous membrane. It is clearly different from the protrusion. Press working, such as embossing, basically forms projections by compression, and since it is easy to generate the fall of the air permeation resistance and electrolyte solution permeability, it is unpreferable.

본 발명에서 말하는 적당한 형상의 돌기란, 크기 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 동시에, 높이 0.5 ㎛ 이상인 돌기를 의미한다. 즉, 5 ㎛≤W≤50 ㎛(W는 돌기의 크기)인 동시에, 0.5 ㎛≤H(H는 돌기의 높이)이다. 이러한 돌기는 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층할 때, 앵커로서 기능하고, 그 결과, 상술한 0° 박리 강도가 큰 전지용 세퍼레이터가 얻어진다. 한편, 높이의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 3.0 ㎛ 정도면 충분하다. 충분한 높이의 돌기가 많이 있을수록 0° 박리 강도는 높아지는 경향이 있다. 즉, 0° 박리 강도는 높이 0.5 ㎛ 이상의 돌기의 수와 그 평균 높이에 영향을 받는다. 돌기의 수의 하한값은 3개/cm2가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5개/cm2, 보다 더 바람직하게는 10개/cm2이다. 돌기의 수의 상한값은 200개/cm2가 바람직하고, 보다 바람직하게는 150개/cm2이다. 돌기의 높이의 하한값은 0.5 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8 ㎛, 보다 더 바람직하게는 1.0 ㎛이다. 그리고, 본 발명에서의 돌기의 크기 및 높이는 후술하는 측정 방법으로 측정한 값을 말한다.Protrusions of suitable shape as used in the present invention mean protrusions having a size of 5 µm or more and 50 µm or less and a height of 0.5 µm or more. That is, 5 ㎛ ≤ W ≤ 50 ㎛ (W is the size of the protrusion), while 0.5 ㎛ ≤ H (H is the height of the protrusion). These projections function as anchors when laminating the modified porous layer on the laminated polyolefin microporous membrane, and as a result, the battery separator having a large 0° peel strength described above is obtained. In addition, although the upper limit of a height is not specifically limited, About 3.0 micrometers is sufficient. The 0 degree peel strength tends to become high, so that there are many protrusions of sufficient height. That is, the 0° peel strength is affected by the number of protrusions of 0.5 µm or more in height and their average height. The lower limit of the number of projections is preferably 3 pieces/cm 2 , more preferably 5 pieces/cm 2 , and still more preferably 10 pieces/cm 2 . The upper limit of the number of the projections was 200 / cm 2 are preferred, and more preferably 150 / cm 2. As for the lower limit of the height of a processus|protrusion, 0.5 micrometer is preferable, More preferably, it is 0.8 micrometer, More preferably, it is 1.0 micrometer. In addition, the size and height of the projections in the present invention refer to values measured by a measuring method to be described later.

본 발명에서 말하는 투기 저항도의 상승폭이란, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 투기 저항도와 전지용 세퍼레이터의 투기 저항도의 차를 의미하고, 90초/100 ccAir이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 ccAir, 보다 더 바람직하게는 50 ccAir이다.The increase in air permeation resistance as used in the present invention means the difference between the air permeability resistance of the laminated polyolefin microporous membrane and the air permeation resistance of the battery separator, preferably 90 sec/100 ccAir or less, more preferably 80 ccAir, further Preferably it is 50 ccAir.

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

우선, 본 발명에 이용하는 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 대해 설명한다.First, the laminated polyolefin microporous membrane used for this invention is demonstrated.

본 발명에 이용하는 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 두께의 상한값은 25 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ㎛, 보다 더 바람직하게는 16 ㎛이다. 하한값은 7 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 9 ㎛이다. 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 두께가 상기 바람직한 범위이면, 실용적인 막 강도와 구멍 폐색 기능을 보유시킬 수 있어, 전지 케이스의 단위 용적당 면적이 제약을 받지 않고, 앞으로 진행될 전지의 고용량화에 적합하다.As for the upper limit of the thickness of the laminated polyolefin microporous membrane used for this invention, 25 micrometers is preferable, More preferably, it is 20 micrometers, More preferably, it is 16 micrometers. As for a lower limit, 7 micrometers is preferable, More preferably, it is 9 micrometers. If the thickness of the multilayer polyolefin microporous membrane is within the above preferred range, practical membrane strength and hole blocking function can be maintained, so that the area per unit volume of the battery case is not restricted, and it is suitable for high-capacity batteries in the future.

본 발명의 폴리올레핀제 적층 미세 다공막의 멜트다운 온도는 165℃ 이상, 보다 바람직하게는 170℃ 이상이다. 멜트다운 온도가 상기 범위이면, 고온에서도 치수의 안정성이 높기 때문에 전지의 안정성이 높아진다.The meltdown temperature of the multilayer microporous film made of polyolefin of the present invention is 165°C or higher, more preferably 170°C or higher. If the meltdown temperature is within the above range, the stability of the battery is increased because dimensional stability is high even at a high temperature.

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

적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 공공률(空孔率)은 상한값은 70%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60%, 보다 더 바람직하게는 55%이다. 하한값은 30%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 35%, 보다 더 바람직하게는 40%이다. 투기 저항도 및 공공률이 상기 바람직한 범위 내이면, 전지의 충방전 특성, 특히 이온 투과성(충방전 작동 전압) 및 전지의 수명(전해액의 보유량과 밀접하게 관계된다)에 있어서 적합하여, 전지로서의 기능을 충분히 발휘한다. 또한, 충분한 기계적 강도와 절연성이 얻어짐으로써 충방전 시에 단락이 발생할 가능성이 낮아진다.The upper limit of the porosity of the multilayer polyolefin microporous membrane is preferably 70%, more preferably 60%, still more preferably 55%. The lower limit is preferably 30%, more preferably 35%, still more preferably 40%. When the air permeation resistance and the porosity are within the above preferred ranges, it is suitable for the charge/discharge characteristics of the battery, particularly the ion permeability (charge/discharge operating voltage) and the life of the battery (closely related to the holding amount of the electrolyte), and functions as a battery perform enough Moreover, since sufficient mechanical strength and insulation are acquired, the possibility that a short circuit will generate|occur|produce at the time of charging/discharging becomes low.

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

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

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

본 발명의 A층을 구성하는 폴리올레핀 미세 다공막은 폴리에틸렌을 주성분으로 한다. 투과성과 돌자 강도(puncture strength)를 향상시키기 위해서는 폴리에틸렌의 함유량은 폴리올레핀 수지 전체를 100질량%로 하여, 80질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90질량% 이상, 보다 더 바람직하게는 100질량%이다.The polyolefin microporous membrane constituting the layer A of the present invention has polyethylene as a main component. In order to improve the permeability and puncture strength, the content of polyethylene is preferably 80 mass % or more, more preferably 90 mass % or more, still more preferably 100 mass % with the total polyolefin resin being 100 mass %. %am.

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

초고분자량 폴리에틸렌은 에틸렌의 단독 중합체뿐 아니라, 다른 α-올레핀을 소량 함유하는 공중합체일 수 있다. α-올레핀으로서는 프로필렌, 부텐-1, 헥센-1, 펜텐-1, 4-메틸 펜텐-1, 옥텐, 초산비닐, 메타크릴산 메틸, 스티렌 등을 들 수 있다. 적층 필름에 있어서는 특히 공압출법에 의해 제조하는 경우는, 각 층의 점도차 등에 의해 폭 방향의 물성 불균일의 제어가 곤란해질 수 있으나, A층에 초고분자량 폴리에틸렌을 사용함으로써, 막 전체의 분자 네트워크가 견고해지므로 불균일 변형이 발생하기 어려워, 물성의 균일성이 우수한 미세 다공막을 얻을 수 있다.The ultra-high molecular weight polyethylene may be a homopolymer of ethylene as well as a copolymer containing small amounts of other α-olefins. Examples of the α-olefin include propylene, butene-1, hexene-1, pentene-1, 4-methyl pentene-1, octene, vinyl acetate, methyl methacrylate, and styrene. In a laminated film, especially when it is produced by a co-extrusion method, it may be difficult to control non-uniformity of physical properties in the width direction due to the difference in viscosity of each layer. is hardened, so it is difficult to generate non-uniform deformation, and it is possible to obtain a microporous membrane excellent in uniformity of physical properties.

고밀도 폴리에틸렌의 중량 평균 분자량(이하, Mw라고 한다)은 1×105 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2×105 이상이다. 상한값은 Mw가 8×105이 바람직하고, 보다 바람직하게는Mw가 7×105이다. Mw가 상기 범위이면, 제막의 안정성과 최종적으로 얻어지는 돌자 강도를 양립할 수 있다.As for the weight average molecular weight (henceforth Mw) of a high density polyethylene, 1x10 5 or more is preferable, More preferably, it is 2x10 5 or more. As for the upper limit, Mw is preferably 8×10 5 , and more preferably Mw is 7×10 5 . When Mw is the said range, stability of film forming and the puncture strength finally obtained can be compatible.

초고분자량 폴리에틸렌의 Mw는 1×106 이상 4×106 미만인 것이 바람직하다. Mw가 1×106 이상 4×106 미만인 초고분자량 폴리에틸렌을 사용함으로써, 구멍 및 피브릴을 미세화할 수 있어, 돌자 강도를 높이는 것이 가능해진다. 또한, Mw가 4×106 이상이면, 용융물의 점도가 지나치게 높아지므로, 구금(다이)으로부터 수지를 압출시킬 수 없는 등 제막 공정에서 결함이 나올 경우가 있다.Mw of the ultra-high molecular weight polyethylene is preferably 1×10 6 or more and less than 4×10 6 . By using the ultra-high molecular weight polyethylene having Mw of 1×10 6 or more and less than 4×10 6 , pores and fibrils can be miniaturized, and it becomes possible to increase the puncture strength. Moreover, when Mw is 4x10<6> or more, since the viscosity of a melt|molten material becomes high too much, a defect may come out in a film forming process, such as being unable to extrude resin from a nozzle|cap|die (die).

초고분자량 폴리에틸렌의 함유량은 폴리올레핀 수지 전체를 100질량%로 하여, 하한값은 2질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 18질량%이다. 상한값은 45질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 40질량%이다. 이 범위이면 돌자 강도와 투기 저항도의 양립을 얻기 쉬워진다. 초고분자량 폴리에틸렌의 함유량이 바람직한 상기 범위 내이면, 충분한 높이의 돌기가 얻어진다. 이 돌기에 의해 개질 다공층을 적층할 경우에 돌기가 앵커로서 기능하여, 폴리에틸렌 다공질 막의 면 방향으로 평행하게 가해지는 힘에 대해 매우 강한 박리 내성을 얻을 수 있는 것이다. 또한, 폴리에틸렌 다공질 막의 두께를 박막화시켰을 경우에도, 충분한 인장 강도가 얻어진다. 인장 강도는 상한값을 특별히 정하지 않지만, 100 MPa 이상이 바람직하다.As for content of ultra high molecular weight polyethylene, the whole polyolefin resin shall be 100 mass %, 2 mass % is preferable and, as for a lower limit, 2 mass % is preferable, More preferably, it is 18 mass %. As for an upper limit, 45 mass % is preferable, More preferably, it is 40 mass %. If it is this range, it will become easy to obtain coexistence of puncture intensity|strength and air permeation resistance. When the content of ultra-high molecular weight polyethylene is within the preferable range, protrusions of sufficient height are obtained. When the modified porous layer is laminated with these projections, the projections function as anchors, and very strong peel resistance can be obtained with respect to a force applied parallel to the surface direction of the polyethylene porous membrane. Further, even when the thickness of the polyethylene porous membrane is reduced, sufficient tensile strength can be obtained. Although the tensile strength does not specifically set an upper limit, 100 MPa or more is preferable.

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

본 발명의 B층은 폴리올레핀을 주성분으로 하는 미세 다공질 막이다. B층은 강도의 관점에서 고밀도 폴리에틸렌을 50질량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 고밀도 폴리에틸렌의 중량 평균 분자량(이하, Mw라고 한다)은 1×105 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2×105 이상이다. Mw의 상한값은 Mw가 8×105이 바람직하고, 보다 바람직하게는Mw가 7×105이다. Mw가 상기 범위이면, 제막의 안정성과 최종적으로 얻어지는 돌자 강도를 양립할 수 있다.Layer B of the present invention is a microporous membrane containing polyolefin as a main component. It is preferable that layer B contains 50 mass % or more of high-density polyethylene from a viewpoint of intensity|strength. Moreover, as for the weight average molecular weight (henceforth Mw) of a high density polyethylene, 1x10 5 or more is preferable, More preferably, it is 2x10 5 or more. As for the upper limit of Mw, Mw is preferably 8x10 5 , More preferably, Mw is 7x10 5 . When Mw is the said range, stability of film forming and the puncture strength finally obtained can be compatible.

본 발명에 있어서는 B층에 폴리프로필렌을 함유하는 것이 중요하다. 폴리프로필렌을 첨가하면, 본 발명의 폴리올레핀 미세 다공막을 전지용 세퍼레이터로서 이용할 경우에 멜트다운 온도를 보다 향상시킬 수 있다. 폴리프로필렌의 종류는 단독 중합체 외에, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체도 사용할 수 있다. 블록 공중합체, 랜덤 공중합체에는 프로필렌 이외의 다른 α-올레핀과의 공중합체 성분을 함유할 수 있고, 당해 다른 α-올레핀으로서는 에틸렌이 바람직하다.In the present invention, it is important that the layer B contains polypropylene. When polypropylene is added, the meltdown temperature can be further improved when the polyolefin microporous membrane of the present invention is used as a battery separator. As for the kind of polypropylene, in addition to a homopolymer, a block copolymer and a random copolymer can also be used. The block copolymer and random copolymer may contain a copolymer component with an ?-olefin other than propylene, and ethylene is preferable as the other ?-olefin.

폴리프로필렌의 Mw는 5×105 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6.5×105 이상, 보다 더 바람직하게는 8×105 이상이다. Mw가 상기 범위 내이면, 시트 형성 시에 폴리프로필렌의 분산성이 악화되지 않고, 막 두께가 균일한 막을 얻을 수 있다. 또한, 폴리프로필렌의 융해열(ΔHm)은 90 J/g이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95 J/g이다. ΔHm이 상기 바람직한 범위 내이면, 양호한 멜트다운 특성을 얻을 수 있다.Mw of polypropylene is preferably 5×10 5 or more, more preferably 6.5×10 5 or more, and still more preferably 8×10 5 or more. When Mw is within the above range, the dispersibility of polypropylene does not deteriorate at the time of sheet formation, and a film with a uniform film thickness can be obtained. Further, the heat of fusion (?Hm) of polypropylene is preferably 90 J/g or more, more preferably 95 J/g. When ΔHm is within the above preferred range, good meltdown characteristics can be obtained.

폴리프로필렌의 함유량은 폴리올레핀 조성물의 전체 질량에 대해 60질량% 미만이 바람하다. 60질량% 이상으로 하면 투과성이 악화될 우려가 있다. 또한, 특히, 표층을 B층으로 할 경우에, 적층 미세 다공막을 슬릿(slit)할 때에 폴리프로필렌 탈락에 의해 발생하는 파우더(粉)의 양이 증가할 수 있다. 폴리프로필렌 탈락에 의한 파우더 발생량이 많으면, 적층 미세 다공막에 핀홀(pinhole)이나 흑점 등의 결함이 생길 우려가 있다. 첨가량의 하한값으로서는 3질량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10질량%, 보다 더 바람직하게는 20질량% 이상이다. 폴리프로필렌의 함유량이 상기 바람직한 범위 내이면, 양호한 멜트다운 특성을 얻을 수 있다.As for content of polypropylene, less than 60 mass % is preferable with respect to the total mass of a polyolefin composition. When it is 60 mass % or more, there exists a possibility that permeability may deteriorate. In particular, in the case where the surface layer is the B layer, the amount of powder generated by the polypropylene drop-off when the laminated microporous film is slit may increase. If there is a large amount of powder generated due to dropping of polypropylene, there is a possibility that defects such as pinholes or black spots may occur in the laminated microporous film. As a lower limit of the addition amount, 3 mass % or more is preferable, More preferably, it is 10 mass %, More preferably, it is 20 mass % or more. When content of polypropylene is in the said preferable range, favorable meltdown characteristic can be acquired.

또한, 강도 및 돌기 형성의 관점에서, B층에서도 초고분자량 폴리올레핀을 함유하는 것이 바람직하다. 초고분자량 폴리올레핀으로서는 A층에 예시한 것과 같은 초고분자량 폴리에틸렌이나 초고분자량 폴리프로필렌 등이 있다.In addition, from the viewpoints of strength and projection formation, it is preferable that the layer B also contains an ultra-high molecular weight polyolefin. Examples of the ultra-high molecular weight polyolefin include ultra-high molecular weight polyethylene and ultra-high molecular weight polypropylene as exemplified in the layer A.

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

본 발명에 이용하는 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에는 실질적으로 무기 입자를 포함하지 않는 것이 바람직하다. 「실질적으로 무기 입자를 포함하지 않고」란, 예를 들어 형광 X선 분석으로 무기 원소를 정량할 경우에 50 ppm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ppm 이하, 보다 더 바람직하게는 검출 한계 이하가 되는 함유량을 의미한다. 적극적으로 입자를 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 첨가시키지 않아도, 외래 이물(異物) 유래의 오염(contamination) 성분이나, 원료 수지 혹은 폴리올레핀 미세 다공질 막의 제조 공정에서의 라인이나 장치에 부착된 오염 물질이 박리되어 막 중에 혼입될 경우가 있고, 50 ppm 이하로 검출될 가능성이 있다.It is preferable that the laminated polyolefin microporous membrane used for this invention does not contain an inorganic particle substantially. "Substantially free of inorganic particles" means, for example, when quantifying inorganic elements by fluorescence X-ray analysis, preferably 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less, still more preferably below the detection limit. means the amount of Even if particles are not actively added to the laminated polyolefin microporous membrane, contamination components derived from foreign substances and contaminants adhering to lines and devices in the manufacturing process of raw material resin or polyolefin microporous membrane are peeled off. It may mix in a film|membrane and may be detected at 50 ppm or less.

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

본 발명에서 말하는 돌기가 형성되는 메커니즘에 대해, 본 발명자들은 다음과 같이 생각하고 있다. 용융된 폴리올레핀 수지와 성형용 용제의 수지 용액이 다이로부터 압출됨과 동시에 폴리올레핀의 결정화가 개시(開始)되어, 냉각 롤에 접촉하여 급랭됨으로써 결정화 속도는 증대된다. 이때, 결정핵을 갖는 대칭 구조의 구정(球晶)이 형성된다(도2). 냉각 롤 표면과 상기 용융된 폴리올레핀 수지 사이의 열전달 속도가 비교적 작을 경우는 결정화 속도는 작고, 그 결과, 비교적 작은 결정핵을 갖는 구정이 된다. 열전달 속도가 클 경우는 비교적 큰 결정핵을 갖는 구정이 된다. 이들 구정의 결정핵은 후공정(後工程)인 TD(폭 방향) 및/또는 MD(기계 방향) 연신 시에 돌기가 된다. 또한, 구정은 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 표면에 링상 자국(痕)이 되어 나타난다(도3).The present inventors think about the mechanism by which the processus|protrusion is formed as mentioned in this invention as follows. When the molten polyolefin resin and the resin solution of the molding solvent are extruded from the die, crystallization of the polyolefin is started, and the crystallization rate is increased by being rapidly cooled in contact with a cooling roll. At this time, spherical crystals having a symmetrical structure having crystal nuclei are formed (FIG. 2). When the heat transfer rate between the surface of the cooling roll and the molten polyolefin resin is relatively small, the crystallization rate is small, resulting in spheroids having relatively small crystal nuclei. When the heat transfer rate is large, it becomes a spheroid having relatively large crystal nuclei. The crystal nuclei of these spheroids become protrusions at the time of TD (width direction) and/or MD (machine direction) stretching, which is a post-process. In addition, spheroids appear as ring-shaped marks on the surface of the laminated polyolefin microporous membrane (Fig. 3).

[3] 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 제조 방법[3] Manufacturing method of laminated polyolefin microporous membrane

적층 폴리올레핀 미세 다공질 막은 상기의 각종 특징을 만족하는 범위 내이면, 목적에 따른 제조 방법을 자유롭게 선택할 수 있다. 미세 다공질 막의 제조 방법으로서는 발포법, 상 분리법, 용해 재결정법, 연신 개공법(開孔法), 분말 소결법 등이 있고, 이들 중에서는 미세공의 균일화, 비용의 관점에서 상 분리법이 바람직하다.As long as the laminated polyolefin microporous membrane is within the range satisfying the various characteristics described above, a manufacturing method according to the purpose can be freely selected. As a method for producing a microporous membrane, there are a foaming method, a phase separation method, a dissolution recrystallization method, a stretch pore method, a powder sintering method, and the like, and among these methods, the phase separation method is preferable from the viewpoint of uniformity of micropores and cost.

상 분리법에 의한 제조 방법으로서는 예를 들어 폴리올레핀 수지와 성형용 용제를 가열 용융 혼련하여, 얻어진 용융 혼합물을 다이로부터 압출하여, 냉각함으로써 겔상 성형물을 형성하고, 얻어진 겔상 성형물에 대해 적어도 1축 방향으로 연신을 실시하고, 상기 성형용 용제를 제거함으로써 미세 다공질 막을 얻는 방법 등을 들 수 있다.As a manufacturing method by a phase separation method, for example, a polyolefin resin and a molding solvent are heated, melt-kneaded, and the resulting molten mixture is extruded from a die and cooled to form a gel-like molded product, and the resulting gel-like molded product is stretched in at least uniaxial direction. and a method of obtaining a microporous membrane by removing the solvent for molding.

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

본 발명의 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 제조 방법은 아래의 (a)~(f)의 공정을 포함하는 것이다.The manufacturing method of the laminated polyolefin microporous membrane of this invention includes the process of the following (a)-(f).

(a) A층을 구성하는 폴리올레핀 수지 조성물에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리올레핀 수지 용액A를 조제하는 공정(a) The process of adding the solvent for shaping|molding to the polyolefin resin composition which comprises A-layer, then melt-kneading and preparing the polyolefin resin solution A

(b) B층을 구성하는 폴리에틸렌 수지와 폴리프로필렌 수지를 포함하는 폴리올레핀 수지 조성물에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리올레핀 수지 용액B를 조제하는 공정(b) A step of preparing a polyolefin resin solution B by adding a molding solvent to a polyolefin resin composition containing a polyethylene resin and a polypropylene resin constituting the B layer, followed by melt-kneading

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

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

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

(f) 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막을 얻는 공정.(f) A step of heat-treating the laminated porous molding to obtain a laminated polyolefin microporous film.

추가로, 공정 (a) 전, 공정 (a)~(f) 도중, 또는 공정 (f) 후에 친수화 처리, 제전(除電) 처리 등의 다른 공정을 추가할 수도 있다. 또한, 공정 (f) 후에, 재연신 공정을 마련할 수도 있다.In addition, you may add other processes, such as a hydrophilization treatment and an antistatic treatment, before a process (a), during a process (a)-(f), or after a process (f). Moreover, a re-stretching process can also be provided after a process (f).

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

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

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

폴리올레핀 수지의 농도는 폴리올레핀 수지와 성형용 용제의 합계를 100질량%로 하여, 15∼40질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 25∼40질량%, 보다 더 바람직하게는 28∼35질량%이다. 폴리올레핀 수지의 농도가 상기 바람직한 범위이면, 돌기를 형성하기 위한 결정핵의 수가 충분히 형성되어, 충분한 수의 돌기가 형성된다. 또한, 폴리올레핀 수지 용액을 압출할 때의 다이 출구에서 스웰(swell)이나 네크인(neck in)을 억제하여, 압출 성형체의 성형성 및 자기 지지성이 유지된다.The concentration of the polyolefin resin is 100% by mass of the total of the polyolefin resin and the molding solvent, preferably 15 to 40% by mass, more preferably 25 to 40% by mass, still more preferably 28 to 35% by mass. . When the concentration of the polyolefin resin is in the above preferred range, the number of crystal nuclei for forming the projections is sufficiently formed, and a sufficient number of the projections is formed. Moreover, a swell and a neck-in are suppressed at the die outlet at the time of extruding a polyolefin resin solution, and the moldability and self-supporting property of an extruded object are maintained.

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

용융 혼련의 방법은 특별히 한정되지 않지만, 통상은 압출기 중에서 균일하게 혼련함으로써 수행한다. 이 방법은 폴리올레핀의 고농도 용액을 조제하는 것에 적합하다. 용융 혼련 온도는 사용하는 폴리올레핀 수지에 따라 상이하다. 예를 들어, 폴리올레핀 조성물은 약 130∼140℃의 융점을 가지므로, 용융 혼련 온도의 하한값은 140℃가 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 160℃, 가장 바람직하게는 170℃이다. 상한값은 250℃가 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 230℃, 가장 바람직하게는 200℃이다. 또한, B층에서는 폴리올레핀 용액에 폴리프로필렌을 포함하지만, 그 경우의 용융 혼련 온도는 190∼270℃가 바람직하다.Although the method of melt-kneading is not specifically limited, Usually, it carries out by kneading|mixing uniformly in an extruder. This method is suitable for preparing a high concentration solution of polyolefin. The melt-kneading temperature differs depending on the polyolefin resin to be used. For example, since the polyolefin composition has a melting point of about 130 to 140°C, the lower limit of the melt-kneading temperature is preferably 140°C, even more preferably 160°C, and most preferably 170°C. As for an upper limit, 250 degreeC is preferable, More preferably, it is 230 degreeC, Most preferably, it is 200 degreeC. Moreover, in B layer, although polypropylene is included in a polyolefin solution, 190-270 degreeC of melt-kneading temperature in that case is preferable.

수지의 열화를 억제하는 관점에서 용융 혼련 온도는 낮은 쪽이 바람직하지만, 상술한 온도보다 낮으면 다이로부터 압출된 압출물에 미용융물이 발생하여, 이후의 연신 공정에서 파막 등을 야기하는 원인이 될 경우가 있다. 또한, 상술한 온도보다 높으면, 폴리올레핀의 열 분해가 심해져, 얻어지는 미세 다공질 막의 물성, 예를 들어, 돌자 강도, 인장 강도 등이 떨어질 경우가 있다.From the viewpoint of suppressing deterioration of the resin, the melt-kneading temperature is preferably lower, but if it is lower than the above-mentioned temperature, an unmelted material is generated in the extrudate extruded from the die, which may cause film breakage in the subsequent stretching process. There are cases. In addition, when the temperature is higher than the above-mentioned temperature, the thermal decomposition of the polyolefin becomes severe, and the physical properties of the resulting microporous membrane, for example, puncture strength, tensile strength, etc. may be deteriorated.

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

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

(c) (a) 및 (b)에서 얻어진 폴리올레핀 수지 용액A 및 B를 다이로부터 압출하고, 그 중 적어도 한 쪽을, 성형용 용제 제거 수단에 의해 성형용 용제를 제거한 표면을 갖는 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정(c) extruding the polyolefin resin solutions A and B obtained in (a) and (b) from a die, and cooling at least one of them with a cooling roll having a surface from which the molding solvent is removed by a molding solvent removing means , a process of forming a laminated gel-like molding

압출기로 용융 혼련한 폴리올레핀 수지 용액A 및 B를 직접, 혹은 또 다른 압출기를 통해, 다이로부터 압출하고, 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성한다. 적층 겔상 성형물을 얻는 방법으로서는 적층할 겔상 성형물을 따로따로 제작한 후, 캘린더 롤(calender roll) 등을 통과시켜 맞붙이는 방법(맞붙임법)이나, 폴리올레핀 용액을 따로따로 압출기에 공급해서 소망하는 온도에서 용융시켜, 폴리머 관 혹은 다이 내에서 합류시켜 공압출하고 적층시켜, 그 후에 적층 겔상 성형물로 하는 방법(공압출법) 등 중 어떤 방법을 사용해도 되지만, 층간 밀착성의 관점에서는 공압출법을 이용하는 것이 바람직하다.The polyolefin resin solutions A and B melt-kneaded with an extruder are extruded from a die directly or through another extruder, and cooled with a cooling roll to form a laminated gel-like molding. As a method of obtaining a laminated gel-like molding, the gel-like molding to be laminated is separately prepared and then pasted through a calender roll or the like (laminating method), or a polyolefin solution is separately supplied to an extruder to a desired temperature. Melting in a polymer tube or die, coextrusion, lamination, and then forming a laminated gel-like molded product (coextrusion method) may be used. However, from the viewpoint of interlayer adhesion, coextrusion method is used it is preferable

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

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

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

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

냉각 롤의 온도를 20℃ 미만으로 설정해도, 이것만으로는 성형용 용제의 단열 효과에 의해 충분한 냉각 속도가 얻어지지 않을 뿐 아니라, 냉각 롤에 대한 결로에 의해 겔상 성형물에 표면 거침을 야기할 경우가 있다.Even if the temperature of the cooling roll is set to less than 20 ° C, a sufficient cooling rate cannot be obtained only by this due to the heat insulating effect of the molding solvent, and condensation on the cooling roll may cause surface roughness in the gel-like molding. .

압출 시의 폴리올레핀 수지 용액의 두께는 1500 ㎛ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1000 ㎛ 이하, 보다 더 바람직하게는 800 ㎛ 이하이다. 압출 시의 폴리올레핀 수지 용액의 두께가 상기 범위 내이면, 냉각 롤 측의 면의 냉각 속도가 완만해지지 않아 바람직하다.As for the thickness of the polyolefin resin solution at the time of extrusion, 1500 micrometers or less are preferable, More preferably, it is 1000 micrometers or less, More preferably, it is 800 micrometers or less. When the thickness of the polyolefin resin solution at the time of extrusion is in the said range, the cooling rate of the surface by the side of a cooling roll does not become gentle, but it is preferable.

여기서, 맞붙임법에 의해, 적층 겔상 성형물을 얻을 경우에는 A층 혹은 B층이 되는 폴리올레핀 수지 용액 중, 적어도 한 쪽이 상기 냉각 조건에 의해, 겔상 성형물로서 형성되어 있으면 된다. 그리고, 맞붙일 때에는 상기 냉각 조건에 의해 형성된 층의 냉각 롤에 접촉된 면이 표면이 되도록 적층할 필요가 있다. 또한, 공압출법에 의해 적층 겔상 성형물을 얻을 경우에는 적층되어 다이로부터 압출된 폴리올레핀 수지 용액이, 상기 냉각 조건에 의해 적층 겔상 성형물로서 형성되면 된다.Here, when a laminated gel-formed article is obtained by the pasting method, at least one of the polyolefin resin solutions serving as the A-layer or the B-layer may be formed as a gel-formed article under the cooling conditions described above. And when laminating|stacking, it is necessary to laminate|stack so that the surface which contacted the cooling roll of the layer formed by the said cooling condition may become a surface. In addition, when obtaining a laminated gel-formed article by a co-extrusion method, the polyolefin resin solution laminated|stacked and extruded from a die|dye should just be formed as a laminated|multilayer gel-formed article under the said cooling conditions.

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

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

(d) 적층 겔상 성형물을 MD(기계 방향) 및 TD(폭 방향)로 연신하여, 적층 연신 성형물을 얻는 공정(d) A step of stretching the laminated gel-like molded product in MD (machine direction) and TD (width direction) to obtain a laminated stretched molded product

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

연신 온도는 폴리올레핀 수지의 융점 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 (폴리올레핀 수지의 결정 분산 온도(Tcd))~(폴리올레핀 수지의 융점)의 범위이다. 연신 온도가 겔상 시트의 융점 이하이면, 폴리올레핀 수지의 용융이 방지되어, 연신에 의해 분자쇄를 효율적으로 배향시키는 것이 가능해진다. 또한, 연신 온도가 폴리올레핀 수지의 결정 분산 온도 이상이면, 폴리올레핀 수지의 연화가 충분하여, 연신 장력이 낮기 때문에, 제막성이 양호해져, 연신 시에 파막되기 어려워 고배율에서의 연신이 가능해진다. 결정 분산 온도(Tcd)는 ASTM D 4065에 따라 측정한 동적 점탄성의 온도 특성으로부터 구한다. 또는 NMR로부터 구하는 경우도 있다.It is preferable that extending|stretching temperature shall be below melting|fusing point of polyolefin resin, More preferably, it is the range of (crystal dispersion temperature (Tcd) of polyolefin resin) - (melting|fusing point of polyolefin resin). Melting of polyolefin resin is prevented as extending|stretching temperature is below melting|fusing point of a gelatinous sheet, and it becomes possible to orientate a molecular chain efficiently by extending|stretching. In addition, when the stretching temperature is equal to or higher than the crystal dispersion temperature of the polyolefin resin, the polyolefin resin is sufficiently softened and the stretching tension is low, so that the film formability becomes good, and it is difficult to break a film during stretching, and stretching at a high magnification becomes possible. The crystal dispersion temperature (Tcd) is obtained from the temperature characteristic of dynamic viscoelasticity measured according to ASTM D 4065. Alternatively, it may be obtained from NMR.

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

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

(f) 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막을 얻는 공정(f) heat-treating the laminated porous molding to obtain a laminated polyolefin microporous film

건조하여 얻어진 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막을 얻는다. 열처리 온도는 90∼150℃에서 수행하는 것이 바람직하다. 열처리 온도가 상기 바람직한 범위이면, 얻어진 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 열수축률을 저감하여, 투기 저항도를 확보할 수 있다. 열처리 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상은 1초 이상 10분 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3초 내지 2분 이하에서 수행된다. 열처리는 텐터 방식, 롤 방식, 압연 방식, 자유(free) 방식 모두를 채용할 수 있다.The laminated porous molded product obtained by drying is subjected to heat treatment to obtain a laminated polyolefin microporous film. The heat treatment temperature is preferably carried out at 90 to 150 ℃. When the heat treatment temperature is in the above preferred range, the thermal contraction rate of the obtained multilayer polyolefin microporous membrane can be reduced, and air permeation resistance can be ensured. Although the heat processing time is not specifically limited, Usually, 1 second or more and 10 minutes or less are preferable, More preferably, it is performed in 3 second - 2 minutes or less. For the heat treatment, all of a tenter method, a roll method, a rolling method, and a free method may be employed.

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

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

다음으로, 본 발명에 이용하는 개질 다공층에 대해 설명한다.Next, the modified porous layer used for this invention is demonstrated.

개질 다공층은 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 측에 적층하는 것이 바람직한 형태이다. 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 양면에 개질 다공층을 설치하는 경우는 슬릿 공정이나 반송 공정 등의 후공정에 있어서, 롤이나 바 등의 접촉에 의해 평행한 응력이 보다 강하게 걸리는 측의 개질 다공층을 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 측에 적층하는 것이, 본 발명에 의한 효과가 발휘되기 때문에 바람직하다.The modified porous layer is preferably laminated on the protrusion side of the laminated polyolefin microporous membrane. When the modified porous layer is provided on both surfaces of the multilayer polyolefin microporous membrane, the modified porous layer on the side to which a parallel stress is more strongly applied by contact with a roll or bar in a subsequent step such as a slit process or a conveying process is laminated polyolefin It is preferable to laminate the microporous membrane on the protrusion side because the effect of the present invention is exhibited.

본 발명에서 말하는 개질 다공층이란 내열성, 전극 재료와의 밀착성, 전해액 침투성 등의 기능을 적어도 하나 부여, 또는 향상시키는 것이다. 개질 다공층에는 무기 입자와 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더를 포함한다. 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더를 이용함으로써 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 표면에 존재하는 돌기와 당해 바인더의 항장력 상승 효과로 상기 0° 박리 강도가 매우 우수한 전지용 세퍼레이터가 얻어진다. 또한, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막 단독의 경우와 비교하여, 개질 다공층을 적층해도 전지용 세퍼레이터는 큰 폭으로 투기 저항도가 상승되지 않는다. 이것은 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 세공 내에 많은 바인더를 침투시키지 않더라도 충분한 0° 박리 강도가 얻어지기 때문이다.The modified porous layer as used in the present invention provides or improves at least one function such as heat resistance, adhesion to electrode material, and electrolyte permeability. The modified porous layer includes inorganic particles and a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more. By using a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, a battery separator having very excellent 0° peel strength is obtained due to the protrusion existing on the surface of the multilayer polyolefin microporous membrane and the effect of increasing the tensile strength of the binder. Moreover, compared with the case of a laminated polyolefin microporous membrane alone, even if a modified porous layer is laminated|stacked, the air permeation resistance does not rise significantly in the battery separator. This is because sufficient 0° peel strength can be obtained even if a large amount of binder does not permeate into the pores of the multilayer polyolefin microporous membrane.

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

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

개질 다공층을 적층하는 것에 의한 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 컬(curl)을 저감시키기 위해, 개질 다공층을 형성하기 위한 도포액에 무기 입자를 포함하는 것이 중요하다. 본 명세서에서의 도포액이란 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더, 무기 입자 및 상기 바인더를 용해 또는 분산할 수 있는 용매를 포함하는 것으로, 개질 다공층을 형성하기 위해 이용한다. 바인더란, 적어도 무기 입자끼리를 결합시키는 역할 및 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막과 개질 다공층을 결합시키는 역할을 갖는 것이다. 용매란, 예를 들어, 물, 알코올류, 아세톤 또는 n-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다. 도포액에 무기 입자를 첨가함으로써, 전지의 내부에서의 전극의 수지상 결정의 성장에 기인하는 내부 단락의 방지 효과(덴드라이트 방지 효과), 열수축률을 저감, 미끄러짐성 부여 등의 효과도 얻을 수 있다. 입자 첨가량의 상한값은 98질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 95질량%이다. 하한값은 80질량%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 85질량%이다. 입자 첨가량이 상기 바람직한 범위이면 컬 저감 효과가 충분하고, 개질 다공층의 총 부피에 대한 기능성 수지의 비율이 최적인 동시에, 개질 다공층이 충분한 0°의 박리 강도가 얻어진다.In order to reduce curl of the laminated polyolefin microporous film by laminating the modified porous layer, it is important to include inorganic particles in the coating liquid for forming the modified porous layer. The coating solution in the present specification includes a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, inorganic particles, and a solvent capable of dissolving or dispersing the binder, and is used to form the modified porous layer. The binder has at least a role for binding inorganic particles to each other and a role for binding the laminated polyolefin microporous membrane and the modified porous layer to each other. As a solvent, water, alcohol, acetone, n-methylpyrrolidone, etc. are mentioned, for example. By adding inorganic particles to the coating solution, effects such as prevention of internal short circuit caused by growth of dendrites of electrodes inside the battery (dendritic prevention effect), reduction of thermal contraction rate, and imparting of slidability can also be obtained. . As for the upper limit of the particle|grain addition amount, 98 mass % is preferable, More preferably, it is 95 mass %. As for a lower limit, 80 mass % is preferable, More preferably, it is 85 mass %. When the amount of particles added is within the above preferred range, the effect of reducing curl is sufficient, the ratio of the functional resin to the total volume of the modified porous layer is optimal, and the peeling strength of 0° sufficient for the modified porous layer is obtained.

무기 입자의 평균 입자 직경은 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 평균 세공 직경의 1.5배 이상 50배 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0배 이상 20배 이하이다. 입자의 평균 입자 직경이 상기 바람직한 범위이면, 내열성 수지와 입자가 혼재된 상태로 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 세공을 막는 것에 의한 투기 저항도의 상승을 방지하고, 게다가 전지 조립 공정에서 당해 입자가 탈락하여, 전지의 중대한 결함을 초래하는 것을 방지한다.As for the average particle diameter of an inorganic particle, 1.5 times or more and 50 times or less of the average pore diameter of a laminated polyolefin microporous membrane are preferable, More preferably, they are 2.0 times or more and 20 times or less. If the average particle diameter of the particles is within the above preferred range, the increase in air permeation resistance due to blocking the pores of the laminated polyolefin microporous membrane in a state where the heat-resistant resin and the particles are mixed is prevented, and further, the particles fall off in the battery assembly process, Avoid causing serious battery failure.

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

도포액의 고형분 농도는 균일하게 도포할 수 있으면 특별히 제한되지 않지만, 50질량% 이상 98질량% 이하가 바람직하고, 80질량% 이상 95질량% 이하가 보다 바람직하다. 도포액의 고형분 농도가 상기 바람직한 범위이면, 개질 다공층이 약해지는 것을 방지하고, 개질 다공층의 충분한 0°의 박리 강도가 얻어진다.Although it will not restrict|limit especially as long as the solid content concentration of a coating liquid can apply|coat uniformly, 50 mass % or more and 98 mass % or less are preferable, and 80 mass % or more and 95 mass % or less are more preferable. When the solid content concentration of the coating liquid is in the above preferred range, the modified porous layer is prevented from weakening, and a sufficient peel strength of 0° of the modified porous layer is obtained.

개질 다공층의 막 두께는 1∼5 ㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1∼4 ㎛, 보다 더 바람직하게는 1∼3 ㎛이다. 개질 다공층의 막 두께가 상기 바람직한 범위이면, 개질 다공층을 적층하여 얻어진 전지용 세퍼레이터는 융점 이상에서 용융·수축할 때의 파막 강도와 절연성을 확보할 수 있고, 또한 충분한 구멍 폐색 기능이 얻어져 이상 반응을 방지할 수 있다. 또한, 감기 부피를 억제할 수 있어 전지의 고용량화에는 적합하다. 게다가 컬을 억제함으로써 전지 조립 공정에서의 생산성 향상으로 이어진다.As for the film thickness of a modified porous layer, 1-5 micrometers is preferable, More preferably, it is 1-4 micrometers, More preferably, it is 1-3 micrometers. If the film thickness of the modified porous layer is within the above preferred range, the battery separator obtained by laminating the modified porous layer can ensure film breaking strength and insulation when melted and contracted above the melting point, and a sufficient hole blocking function is obtained. reaction can be prevented. Moreover, the winding volume can be suppressed and it is suitable for the capacity increase of a battery. Furthermore, by suppressing curl, it leads to productivity improvement in a battery assembly process.

개질 다공층의 공공률은 30∼90%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 40∼70%이다. 소망하는 공공률로 하기 위해서는 무기 입자의 농도, 바인더 농도 등을 적절히 조정함으로써 얻어진다. 개질 다공층의 공공률이 상기 바람직한 범위이면, 개질 다공층을 적층하여 얻어진 전지용 세퍼레이터는 막의 전기 저항이 낮아, 대전류가 흐르기 쉽고, 또한 막 강도가 유지된다.The porosity of the modified porous layer is preferably 30 to 90%, more preferably 40 to 70%. In order to set it as a desired porosity, it is obtained by adjusting the density|concentration of an inorganic particle, binder density|concentration, etc. suitably. When the porosity of the modified porous layer is in the above-mentioned preferred range, the battery separator obtained by laminating the modified porous layer has a low electrical resistance of the membrane, a large current flows easily, and the membrane strength is maintained.

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

전지용 세퍼레이터의 투기 저항도는 가장 중요한 특성 중 하나로, 바람직하게는 50∼400 sec/100 ccAir, 보다 바람직하게는 100∼350 sec/100 ccAir, 보다 더 바람직하게는 100∼300 sec/100 ccAir이다. 소망하는 투기 저항도로 하기 위해서는 개질 다공층의 공공률을 조정하고, 바인더의 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막으로의 침투 정도를 조정함으로써 얻어진다. 전지용 세퍼레이터의 투기 저항도가 상기 바람직한 범위이면, 충분한 절연성이 얻어지고, 이물 막힘, 단락 및 파막을 방지한다. 또한, 막 저항을 억제함으로써 실제 사용 가능한 범위의 충방전 특성, 수명 특성이 얻어진다.The air permeation resistance of the battery separator is one of the most important characteristics, preferably 50 to 400 sec/100 ccAir, more preferably 100 to 350 sec/100 ccAir, and even more preferably 100 to 300 sec/100 ccAir. In order to set it as a desired air permeation resistance, it is obtained by adjusting the porosity of a modified porous layer, and adjusting the degree of penetration into the laminated polyolefin microporous membrane of a binder. If the air permeation resistance of the battery separator is in the above preferred range, sufficient insulation is obtained, and foreign matter clogging, short circuit, and film breakage are prevented. In addition, by suppressing the film resistance, charge/discharge characteristics and lifespan characteristics within a practically usable range are obtained.

다음으로, 본 발명에서의 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는 방법은 아래의 (g) 공정을 포함하는 것이다.Next, the method of laminating|stacking a modified porous layer on the laminated polyolefin microporous membrane in this invention is demonstrated. The method of laminating the modified porous layer on the laminated polyolefin microporous membrane of the present invention includes the following step (g).

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

적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 개질 다공층을 적층하는 방법은 공지된 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로는 상기 도포액을 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 소정의 막 두께가 되도록 후술하는 방법으로 코팅하고, 건조 온도 40∼80℃, 건조 시간 5초 내지 60초의 조건 하에서 건조시키는 방법으로 얻을 수 있다. 또한, 바인더가 용해 가능한 동시에 물과 혼화(混和)하는 용매로 용해한 도포액을 소정의 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막에 후술하는 도포법을 이용하여 적층하고, 특정 습도 환경 하에 두고, 바인더와 물을 혼화하는 용매를 상 분리시키고, 추가로 수욕(응고욕)에 투입하여 바인더를 응고시키는 방법도 이용할 수 있다.A well-known method can be used for the method of laminating|stacking a modified porous layer on a laminated polyolefin microporous membrane. Specifically, it can be obtained by coating the coating solution on the laminated polyolefin microporous membrane to a predetermined film thickness by the method described later and drying it under the conditions of a drying temperature of 40 to 80° C. and a drying time of 5 seconds to 60 seconds. In addition, a coating solution dissolved in a solvent that is capable of dissolving the binder and miscible with water is laminated on a predetermined multilayer polyolefin microporous membrane using the coating method described later, placed under a specific humidity environment, and the binder and water are mixed. A method in which the solvent is phase-separated and further introduced into a water bath (coagulation bath) to solidify the binder may also be used.

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

본 발명의 전지용 세퍼레이터는 건조 상태로 보존하는 것이 바람직하지만, 절건(絶乾) 상태에서의 보존이 곤란할 경우는 사용 직전에 100℃ 이하의 감압 건조 처리를 수행하는 것이 바람직하다.The battery separator of the present invention is preferably stored in a dry state, but when storage in a dry state is difficult, it is preferable to perform a reduced pressure drying treatment at 100° C. or less immediately before use.

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

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

양극은 통상 집전체와 그 표면에 형성된 리튬 이온을 흡장 방출 가능한 양극 활물질을 포함하는 양극 활물질층을 갖는다. 양극 활물질로서는 전이 금속 산합물, 리튬과 전이 금속의 복합 산화물(리튬 복합 산화물), 전이 금속 황화물 등의 무기 화합물 등을 들 수 있다. 전이 금속으로서는 V, Mn, Fe, Co, Ni 등을 들 수 있다. 양극 활물질 중에서 리튬 복합 산화물의 바람직한 예로서는 니켈산 리튬, 코발트산 리튬, 망간산 리튬, α-NaFeO2형 구조를 모체로 하는 층상 리튬 복합 산화물 등을 들 수 있다.The positive electrode has a positive electrode active material layer comprising a current collector and a positive electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions formed on the surface thereof. Examples of the positive electrode active material include inorganic compounds such as a transition metal compound, a composite oxide of lithium and a transition metal (lithium composite oxide), and a transition metal sulfide. Examples of the transition metal include V, Mn, Fe, Co, and Ni. Preferred examples of the lithium composite oxide in the positive electrode active material include lithium nickelate, lithium cobaltate, lithium manganate, and a layered lithium composite oxide having an α-NaFeO 2 structure as a matrix.

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

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

실시예Example

이하, 실시예를 나타내어 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 어떤 제한을 받는 것은 아니다. 그리고, 실시예 중의 측정값은 아래의 방법으로 측정한 값이다.Hereinafter, although an Example is shown and demonstrated concretely, this invention is not limited in any way by these Examples. In addition, the measured value in an Example is the value measured by the following method.

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

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

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

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

시험 속도: 20 mm/minTest speed: 20 mm/min

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

2. 돌기의 수2. Number of projections

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

(순서)(order)

(1) 실시예 및 비교예에서 얻어진 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막을 제막 시에 냉각 롤에 접하고 있던 면에 1 cm×1 cm의 정사각형 틀을 극세 유성 펜으로 그렸다.(1) A 1 cm x 1 cm square frame was drawn with an ultrafine oil pen on the surface that was in contact with the cooling roll at the time of forming the laminated polyolefin microporous membranes obtained in Examples and Comparative Examples.

(2) 상기 정사각형 틀을 그린 면을 위로 하여 샘플 스테이지에 얹고, 콘포칼 현미경 부속의 정전기 밀착 장치를 이용하여 샘플 스테이지에 밀착 고정시켰다.(2) The square frame was placed on the sample stage with the drawn side facing up, and was fixed in close contact with the sample stage using an electrostatic adhesion device attached to a confocal microscope.

(3) 배율 5배의 대물 렌즈를 이용하여, 도 3과 같은 폴리올레핀의 구정에 유래하는 링상 자국을 모니터에 2차원 화상(본 장치에서는 REAL화면이라고 칭한다)으로서 표시시켜, 링상 자국의 가장 색이 진한 부분이 모니터 화면의 거의 중앙에 위치하도록 샘플 스테이지 위치를 조정했다. 링상 자국이 2개 연속해 있는 경우는 그 접점에 맞추었다. 돌기 높이 측정의 대상은 상기 폴리올레핀의 구정에 유래하는 링상 자국의 긴 직경이 0.2 mm 이상인 것으로 했다. 링상 자국의 긴 직경은 상기 2차원 화상에서 긴 직경 방향으로 링의 양단에 커서를 맞추어, 그 길이를 판독했다.(3) Using an objective lens with a magnification of 5 times, the ring-shaped traces derived from the spherical crystals of polyolefin as shown in Fig. 3 are displayed on the monitor as a two-dimensional image (referred to as a REAL screen in this device), so that the most color of the ring-shaped marks is The position of the sample stage was adjusted so that the dark part was almost in the center of the monitor screen. In the case where two ring-shaped marks were continuous, they were aligned with the contact point. The object of the projection height measurement was to have a long diameter of 0.2 mm or more of the ring-shaped traces derived from the spherical crystals of the polyolefin. The length of the long diameter of the ring-shaped mark was read by placing a cursor at both ends of the ring in the longitudinal direction in the two-dimensional image.

(4) 대물 렌즈를 20배 렌즈로 바꾸고, 모니터 화면의 중앙부에 포커스를 맞춰(본 장치에서는 모니터 화면의 중앙부가 가장 밝게 표시되도록 한다), 이 높이 위치를 기준 높이로 했다(본 장치에서는 REFSET이라고 칭한다).(4) Change the objective lens to a 20x lens, focus on the central part of the monitor screen (in this device, the central part of the monitor screen is displayed the brightest), and this height position was used as the reference height (referred to as REFSET in this device) called).

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

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

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

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

(9) 단면 프로파일 화상에서 수평 방향으로 2개의 커서를 돌기의 정점과 돌기의 양 슬리브의 변곡점에 맞추어(돌기의 양 슬리브의 변곡점의 높이가 상이한 경우는 낮은 쪽) 양 커서 사이의 거리를 돌기의 높이로 했다.(9) Align the two cursors in the horizontal direction with the vertex of the protrusion and the inflection point of both sleeves of the protrusion in the cross-sectional profile image (if the heights of the inflection points of both sleeves of the protrusion are different, the lower one) and determine the distance between the two cursors. made in height

(10) 상기 조작을 상기 1 cm×1 cm의 정사각형 틀 내에서 반복하여, 크기 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 높이 0.5 ㎛ 이상 3.0 ㎛ 이하의 돌기의 수를 세어 1 cm2당 돌기 수를 구하고, 추가로 그 돌기의 높이 평균값을 구했다.(10) Repeat the above operation in the 1 cm × 1 cm square frame, count the number of projections with a size of 5 μm or more and 50 μm or less and a height of 0.5 μm or more and 3.0 μm or less to obtain the number of projections per cm 2 , Furthermore, the average value of the height of the processus|protrusion was calculated|required.

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

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

4. 막 두께4. Film thickness

접촉식 막후계(가부시키가이샤 미쓰토요 제품 라이트매틱 series318)를 사용해서 20지점의 측정값을 평균냄으로써 구했다. 초경구면 측정자 Φ 9.5 mm를 이용하여, 가중 0.01 N의 조건으로 측정했다.It was calculated|required by averaging the measured values of 20 points|pieces using the contact-type film thickness meter (Mitsutoyo Co., Ltd. lightmatic series318). Measurements were made under the condition of a weight of 0.01 N by using a carbide-spherical surface measuring device φ9.5 mm.

5. 평균 구멍 직경5. Average hole diameter

적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 평균 구멍 직경은 아래의 방법으로 측정했다. 시료를 측정용 셀 위에 양면 테이프를 이용하여 고정하고, 백금 또는 금을 수분간 진공 증착시켜, 적당한 배율로 막의 표면을 SEM 측정했다. SEM 측정으로 얻어진 화상 위에서 임의의 10곳을 선택하고, 그들 10곳의 구멍 직경의 평균값을 시료의 평균 구멍 직경으로 했다.The average pore diameter of the laminated polyolefin microporous membrane was measured by the following method. A sample was fixed on the cell for measurement using a double-sided tape, and platinum or gold|metal|money was vacuum-deposited for several minutes, and the surface of the film|membrane was SEM-measured with appropriate magnification. On the image obtained by SEM measurement, ten arbitrary places were selected, and the average value of the pore diameters of those ten places was made into the average pore diameter of the sample.

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

테스터산교 가부시키가이샤 제품 걸리식 덴소미터 B형을 사용하여, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막 또는 전지용 세퍼레이터를 클램핑 플레이트와 어댑터 플레이트 사이에 주름이 가지 않도록 고정하여, JIS P8117을 따라 측정했다. 시료는 10 cm×10 cm로 하고, 측정 지점은 시료의 중앙부와 네 구석의 총 5지점으로 하여, 그 평균값을 투기 저항도로서 이용했다. 그리고, 시료의 한 변의 길이가 10 cm에 미치지 않는 경우는 5 cm 간격으로 5지점 측정한 값을 이용할 수 있다.Using a Gurley-type densometer type B manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., a laminated polyolefin microporous membrane or a battery separator was fixed so as not to wrinkle between the clamping plate and the adapter plate, and measurements were made in accordance with JIS P8117. The sample was 10 cm x 10 cm, and the measurement point was made into a total of 5 points of the center part and four corners of the sample, and the average value was used as air permeation resistance. In addition, when the length of one side of the sample is less than 10 cm, the values measured at 5 points at intervals of 5 cm can be used.

투기 저항도의 상승폭은 아래의 식으로 구했다.The increase in speculative resistance was obtained by the following formula.

투기 저항도의 상승폭= (Y)-(X) sec/100 ccAirRise of Speculative Resistance = (Y)-(X) sec/100 ccAir

적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 투기 저항도(X) sec/100 ccAirAir permeation resistance of laminated polyolefin microporous membrane (X) sec/100 ccAir

전지용 세퍼레이터의 투기 저항도(Y) sec/100 ccAirPermeation resistance of battery separator (Y) sec/100 ccAir

7. 멜트다운 온도7. Meltdown temperature

열기계적 분석 장치(세이코덴시코교 가부시키가이샤 제품, TMA/SS6000)를 이용하여, 10 mm(TD)×3 mm(MD)의 시험편을, 일정한 하중 2 gf로 시험편의 길이 방향으로 잡아당기면서, 5℃/min의 속도로 실온에서 승온하여, 용융에 의해 파막된 온도를 멜트다운 온도로 했다.Using a thermomechanical analysis device (manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., TMA/SS6000), a 10 mm (TD) × 3 mm (MD) specimen was pulled in the longitudinal direction of the specimen with a constant load of 2 gf. , the temperature was raised from room temperature at a rate of 5°C/min, and the temperature at which the film was ruptured by melting was defined as the meltdown temperature.

8. 폴리프로필렌의 융해열(ΔHm)8. Heat of fusion of polypropylene (ΔHm)

약 5 mg의 시료를 미리 정밀 칭량(精秤)한 알루미늄제 샘플 팬에 넣고, 이어서 시료를 넣은 샘플 팬의 질량을 정밀 칭량하여, 샘플 팬 질량과의 차를 시료 질량으로 했다. 시료를 넣은 샘플 팬을 주사형 시차 열량계(PerkinElmer, Inc. 제품, DSC-System 7형)의 시료 홀더 내에 정치(靜置)하고, 질소분위기 하에서 40℃에서 190℃까지 10℃/min으로 가열한 후, 190℃/10분간 열처리를 수행했다. 계속해서, 40℃까지 10℃/min으로 냉각하고, 40℃에서 2분간 유지한 후, 10℃/min의 승온 속도로 190℃까지 승온했다. 승온 과정으로 얻어진 DSC 곡선(용융 곡선)에 대해, 85∼175℃의 범위에 직선 베이스 라인을 설정하고, 직선 베이스 라인과 DSC곡선으로 둘러싸이는 부분의 면적으로부터 열량을 산출하고, 이것을 시료 질량당 환산했다.About 5 mg of a sample was placed in a previously precisely weighed aluminum sample pan, and then the mass of the sample pan into which the sample was placed was precisely weighed, and the difference from the sample pan mass was defined as the sample mass. The sample pan containing the sample was placed in a sample holder of a scanning differential calorimeter (manufactured by PerkinElmer, Inc., DSC-System 7 type), and heated at 10°C/min from 40°C to 190°C under a nitrogen atmosphere. Then, heat treatment was performed at 190° C./10 minutes. Then, after cooling at 10 degreeC/min to 40 degreeC and hold|maintaining at 40 degreeC for 2 minutes, it heated up to 190 degreeC at the temperature increase rate of 10 degreeC/min. For the DSC curve (melting curve) obtained in the temperature increase process, a straight baseline is set in the range of 85 to 175° C. did.

9. 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 공공률9. Porosity of Laminated Polyolefin Microporous Membrane

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

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

10. 내마찰성10. Friction resistance

실시예 및 비교예에서 얻어진 롤상 전지용 세퍼레이터를 감아내면서, 양단을 슬릿 가공했다. 슬릿 가공은 슬리터(가부시키가이샤 니시무라세이사쿠쇼 제품 WA177A형)를 이용하여 속도 20 m/분, 장력 60 N/100 mm의 조건으로 수행했다. 가공 중, 코팅면에 접촉하는 롤은 하드 크롬 도금 롤 2개(모두 프리 롤)로 했다. 이어서, 슬릿 가공이 끝난 롤상 전지용 세퍼레이터를 되감으면서 육안, 및 확대율 10배의 눈금 부착 확대경(PEAK사 SCALELUPE×10)을 이용하여, 긴 직경 0.5 mm 이상의 개질 다공층의 박리 결함을 세어, 아래의 판정 기준으로 평가했다. 평가 면적은 폭 100 mm×길이 500m로 했다(폭이 100 mm에 미치지 않는 경우는 길이를 조정하여, 동일한 평가 면적이 되도록 했다).Both ends were slitted while winding the separator for roll-shaped batteries obtained by the Example and the comparative example. The slit processing was performed using a slitter (type WA177A manufactured by Nishimura Seisakusho Co., Ltd.) under the conditions of a speed of 20 m/min and a tension of 60 N/100 mm. During processing, the rolls in contact with the coating surface were two hard chrome plating rolls (both free rolls). Next, while rewinding the slitted roll-shaped battery separator, visually and using a magnifying glass with a scale of 10 times magnification (PEAK SCALELUPE×10), the peeling defects of the modified porous layer having a long diameter of 0.5 mm or more were counted, and the following determination was made. evaluated on the basis of The evaluation area was 100 mm wide x 500 m long (when the width was less than 100 mm, the length was adjusted so that the evaluation area was the same).

판정 기준Criteria

○(매우 양호): 5개 이하○ (very good): 5 or less

△ (양호): 6∼15개△ (Good): 6 to 15

× (불량): 16개 이상× (defective): 16 or more

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

Mw 및 Mw/Mn은 아래의 조건으로 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 구했다.Mw and Mw/Mn were calculated|required by the gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions.

·측정 장치: Waters Corporation 제품 GPC-150C・Measuring device: Waters Corporation GPC-150C

·컬럼: 쇼와덴코 가부시키가이샤 제품 "Shodex"(등록 상표) UT806M・Column: Showa Denko Co., Ltd. product "Shodex" (registered trademark) UT806M

·컬럼 온도: 135℃·Column temperature: 135℃

·용매(이동상): o-디클로로벤젠·Solvent (mobile phase): o-dichlorobenzene

·용매 유속: 1.0 ml/분·Solvent flow rate: 1.0 ml/min

·시료 농도: 0.1질량%(용해 조건: 135℃/1h)-Sample concentration: 0.1 mass % (dissolution condition: 135 degreeC/1h)

·주입량: 500 ㎕・Injection amount: 500 μl

·검출기: Waters Corporation 제품 시차 굴절계(Differential Refractometer)Detector: Differential Refractometer manufactured by Waters Corporation

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

12. 융점12. Melting Point

에스아이아이·나노테크놀로지 가부시키가이샤 제품인 시차 주사 열량계(DSC) DSC6220을 이용하여, 질소 가스 분위기 하에서 수지 시료 5 mg을 승온 속도 20℃/분으로 승온할 때 관찰되는 융해 피크의 정점 온도를 융점으로 했다.Using a differential scanning calorimeter (DSC) DSC6220 manufactured by SI Nanotechnology Co., Ltd., the peak temperature of the melting peak observed when 5 mg of a resin sample is heated at a heating rate of 20°C/min in a nitrogen gas atmosphere is taken as the melting point. did.

실시예 1Example 1

중량 평균 분자량이 200만인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 30중량% 및 중량 평균 분자량이 35만인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 70중량%로 이루어지는 조성물 100중량부에, 산화 방지제로서 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-3급 부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트]메탄 0.375중량부를 첨가한 폴리에틸렌 조성물(A)를 얻었다. 이 폴리에틸렌 조성물(A) 30중량부를 2축 압출기에 투입했다. 이 2축 압출기의 사이드 피더(side feeder)로부터 유동 파라핀 70중량부를 공급하고, 용융 혼련하여, 압출기 중에서 폴리올레핀 수지 용액A를 조제했다.To 100 parts by weight of a composition comprising 30% by weight of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) having a weight average molecular weight of 2 million and 70% by weight of high density polyethylene (HDPE) having a weight average molecular weight of 350,000, tetrakis [methylene-3-(3) A polyethylene composition (A) to which 0.375 parts by weight of ,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenyl)-propionate]methane was added was obtained. 30 parts by weight of this polyethylene composition (A) was put into a twin-screw extruder. 70 weight part of liquid paraffin was supplied from the side feeder of this twin screw extruder, it melt-kneaded, and the polyolefin resin solution A was prepared in the extruder.

한편, 중량 평균 분자량이 200만인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 15중량% 및 중량 평균 분자량이 30만인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 65중량%, 중량 평균 분자량이 53만이고, 융해열이 96 J/g인 폴리프로필렌 20중량%로 이루어지는 조성물 100중량부에, 산화 방지제로서 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-3급 부틸-4-하이드록시페닐)-프로피오네이트]메탄 0.375중량부를 첨가한 폴리올레핀 조성물(B)를 얻었다. 이 폴리올레핀 조성물(B) 25중량부를 2축 압출기에 투입했다. 이 2축 압출기의 사이드 피더로부터 유동 파라핀 75중량부를 공급하고, 용융 혼련하여, 압출기 중에서 폴리올레핀 수지 용액B를 조제했다.On the other hand, 15% by weight of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) having a weight average molecular weight of 2 million, 65% by weight of high-density polyethylene (HDPE) having a weight average molecular weight of 300,000, polypropylene having a weight average molecular weight of 530,000 and a heat of fusion of 96 J/g Polyolefin obtained by adding 0.375 parts by weight of tetrakis[methylene-3-(3,5-di-tertbutyl-4-hydroxyphenyl)-propionate]methane as antioxidant to 100 parts by weight of a composition comprising 20% by weight A composition (B) was obtained. 25 parts by weight of this polyolefin composition (B) was put into a twin-screw extruder. 75 weight part of liquid paraffin was supplied from the side feeder of this twin screw extruder, it melt-kneaded, and the polyolefin resin solution B was prepared in the extruder.

얻어진 폴리올레핀 수지 용액A 및 B를, 층 구성이 A/B/A이고 용액 비율이 1/1/1이 되도록 다층 다이로부터 190℃에서 공압출하여, 내부 냉각수 온도를 25℃로 유지한 직경 800 mm의 냉각 롤로 인취하면서 적층 겔상 성형물을 형성했다. 이때, 적층 겔상 성형물이 냉각 롤로부터 떨어지는 지점에서 다이로부터 압출된 적층 폴리에틸렌 수지 용액과 냉각 롤이 접하는 지점까지의 사이에 1개의 폴리에스테르제 닥터 블레이드를 겔상 성형물의 폭 방향과 평행하게 냉각 롤에 접하도록 대고, 냉각 롤 위에 부착되어 있는 유동 파라핀을 긁어냈다. 계속해서 이 적층 겔상 성형물을, 온도 115℃에서 5×5배로 동시 2축 연신을 수행하여, 연신 성형물을 얻었다. 얻어진 연신 성형물을 염화메틸렌으로 세정하여 잔류하는 유동 파라핀을 추출 제거하고, 건조하여 다공질 성형물을 얻었다. 그 후, 텐터에 다공질 막을 유지시키고, 125℃에서 3초간 열처리하여, 두께 20 ㎛, 공공률 43%, 평균 구멍 직경 0.14 ㎛, 투기 저항도 232 sec/100 ccAir, 멜트다운 온도 178℃의 폴리올레핀 미세 다공질 막을 얻었다.The obtained polyolefin resin solutions A and B were co-extruded from a multilayer die at 190°C so that the layer structure was A/B/A and the solution ratio was 1/1/1, and the internal cooling water temperature was maintained at 25°C, 800 mm in diameter A laminated gel-like molded article was formed while taking it up with a cooling roll of At this time, between the point where the laminated gel-like molding is separated from the cooling roll and the point where the laminated polyethylene resin solution extruded from the die and the cooling roll come into contact, one polyester doctor blade is applied to the cooling roll parallel to the width direction of the gel-like molding. The liquid paraffin adhering to the cooling roll was scraped off. Subsequently, this laminated gel-like molded product was subjected to simultaneous biaxial stretching at a temperature of 115° C. at 5×5 times to obtain a stretched molded product. The obtained stretched article was washed with methylene chloride to extract and remove residual liquid paraffin, and dried to obtain a porous molded article. Thereafter, the porous membrane is maintained in a tenter, heat-treated at 125° C. for 3 seconds, and a polyolefin fine having a thickness of 20 μm, a porosity of 43%, an average pore diameter of 0.14 μm, an air resistance of 232 sec/100 ccAir, and a meltdown temperature of 178° C. A porous membrane was obtained.

폴리비닐 알코올(평균 중합도 1700, 비누화도 99% 이상), 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, 이온 교환수를 각각 6:54:40의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이 가부시키가이샤 제품 "도레이세럼(torayceram)”(등록 상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤 도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(a)를 얻었다.Polyvinyl alcohol (average degree of polymerization 1700, saponification degree 99% or more), alumina particles having an average particle diameter of 0.5 μm, and ion-exchanged water were each blended in a weight ratio of 6:54:40, and zirconium oxide beads (manufactured by Toray Corporation) It was put in a polypropylene container together with "Torayceram" (registered trademark) beads, 0.5 mm in diameter) and dispersed for 6 hours with a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, Ltd.). Then, the filtration limit It filtered with a 5 micrometer filter, and obtained the coating liquid (a).

상기 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막의, 제막 시에 냉각 롤에 접해있던 면에 도포액(a)를 그라비아 코팅법으로 도포하고, 50℃의 열풍 건조로를 10초간 통과시킴으로써 건조하여, 최종 두께 22 ㎛의 전지용 세퍼레이터를 얻었다.The coating liquid (a) is applied by a gravure coating method to the surface of the multilayer polyethylene microporous membrane in contact with the cooling roll at the time of film formation, dried by passing it through a hot air drying furnace at 50° C. for 10 seconds, and a final thickness of 22 μm battery separator got

실시예 2Example 2

2개의 폴리에스테르제 닥터 블레이드를 20 mm의 간격으로 냉각 롤에 댄 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that two polyester doctor blades were applied to the cooling roll at intervals of 20 mm.

실시예 3Example 3

3개의 폴리에스테르제 닥터 블레이드를 각각 20 mm의 간격으로 냉각 롤에 댄 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that three polyester doctor blades were applied to the cooling roll at intervals of 20 mm each.

실시예 4Example 4

수성 아크릴 폴리올과 수분산성 폴리이소시아네이트(경화제)로 이루어지는 2액 경화형 수성 아크릴 우레탄 수지(고형분 농도 45질량%) 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, 이온 교환수를 각각 10:40:50의 중량 비율로 배합하고, 산화 지르코늄 비드(도레이 가부시키가이샤 제품 "도레이세럼”(등록 상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤 도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(b)를 얻었다. 도포액(a)를 도포액(b)로 바꾼 것 이외는 실시예 1과 동일하게 개질 다공층을 적층시켜, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Two-component curable aqueous acrylic urethane resin (solid content concentration: 45% by mass) consisting of aqueous acrylic polyol and water-dispersible polyisocyanate (curing agent), alumina particles having an average particle diameter of 0.5 μm, and ion-exchanged water were mixed in a weight ratio of 10:40:50, respectively. Blend, put in a polypropylene container together with zirconium oxide beads (“Toray Serum” (registered trademark) beads manufactured by Toray Corporation, 0.5 mm in diameter), and use a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) Disperse for 6 hours.Then, filtration with a filter having a filtration limit of 5 μm to obtain a coating solution (b).The modified porous layer is the same as in Example 1 except that the coating solution (a) is replaced with a coating solution (b). was laminated to obtain a battery separator.

실시예 5Example 5

폴리비닐 알코올과 아크릴산, 메타크릴산 메틸의 공중합체(닛신카세이 가부시키가이샤 제품 "POVACOATR"(등록 상표)), 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, 용매(이온 교환수: 에탄올=70:30)를 각각 5:45:50의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이 가부시키가이샤 제품 "도레이세럼”(등록 상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤 도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(c)를 얻었다. 도포액(a)를 도포액(c)로 바꾼 것 이외는 실시예 1과 동일하게 개질 다공층을 적층시켜, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Copolymer of polyvinyl alcohol, acrylic acid, and methyl methacrylate ("POVACOATR" (registered trademark) manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd.), alumina particles having an average particle diameter of 0.5 µm, solvent (ion-exchanged water: ethanol = 70:30) was mixed in a weight ratio of 5:45:50, put in a polypropylene container together with zirconium oxide beads (“Toray Serum” (registered trademark) beads manufactured by Toray Corporation, 0.5 mm in diameter), and put in a paint shaker (proper or not) Disperse for 6 hours with Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) Filtered with a filter with a filtration limit of 5 µm to obtain a coating solution (c).Except that the coating solution (a) was replaced with a coating solution (c) The modified porous layer was laminated|stacked similarly to Example 1, and the separator for batteries was obtained.

실시예 6Example 6

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

실시예 7Example 7

폴리올레핀 수지 조성물(B)로서, 중량 평균 분자량이 200만인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 5중량% 및 중량 평균 분자량이 30만인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 55중량%, 중량 평균 분자량이 53만이고, 융해열이 96 J/g인 폴리프로필렌 40중량%로 이루어지는 조성물 100중량부에, 산화 방지제 0.375중량부를 첨가한 조성물을 사용하고, 폴리에틸렌 조성물(B) 30중량부에 대하여 유동 파라핀 70중량부를 공급하여 폴리올레핀 수지 용액B를 얻은 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.As the polyolefin resin composition (B), 5 wt% of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) having a weight average molecular weight of 2 million and 55 wt% of high density polyethylene (HDPE) having a weight average molecular weight of 300,000, a weight average molecular weight of 530,000, and a heat of fusion of 96 Using a composition in which 0.375 parts by weight of antioxidant is added to 100 parts by weight of a composition composed of 40% by weight of polypropylene of J/g, and 70 parts by weight of liquid paraffin with respect to 30 parts by weight of polyethylene composition (B), polyolefin resin solution B A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that .

실시예 8Example 8

폴리올레핀 수지 조성물(A)로서, 중량 평균 분자량이 200만인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 20중량% 및 중량 평균 분자량이 30만인 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 80중량%로 이루어지는 조성물 100중량부에, 산화 방지제 0.375중량부를 첨가한 조성물을 사용하고, 폴리에틸렌 조성물(B) 30중량부에 대하여 유동 파라핀 70중량부를 공급하여 폴리올레핀 수지 용액B를 얻은 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.As the polyolefin resin composition (A), to 100 parts by weight of a composition comprising 20% by weight of ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) having a weight average molecular weight of 2 million and 80% by weight of high density polyethylene (HDPE) having a weight average molecular weight of 300,000, antioxidant 0.375 weight A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyolefin resin solution B was obtained by supplying 70 parts by weight of liquid paraffin with respect to 30 parts by weight of the polyethylene composition (B) using the composition in which parts were added.

실시예 9Example 9

폴리올레핀제 적층 다공질 막의 두께가 표에 기재된 바와 같이 되도록 폴리올레핀 용액A 및 B의 압출량을 조정한 것 이외는 실시예 3과 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 3 except that the extrusion amounts of the polyolefin solutions A and B were adjusted so that the thickness of the polyolefin laminated porous membrane was as described in the table.

실시예 10Example 10

폴리올레핀 조성물(A)의 초고분자량 폴리에틸렌과 고밀도 폴리에틸렌의 배합비, 또한, 폴리올레핀 조성물(B)에 초고분자량 폴리에틸렌을 사용하지 않고, 고밀도 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 배합비를 표와 같이 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Example 1, except that the blending ratio of ultra-high molecular weight polyethylene and high density polyethylene in the polyolefin composition (A), and that ultra-high molecular weight polyethylene is not used in the polyolefin composition (B) and the blending ratio of high density polyethylene and polypropylene are as shown in the table In the same manner, a battery separator was obtained.

실시예 11Example 11

알루미나 입자를 가교 고분자 입자(폴리메타크릴산 메틸계 가교물 입자("에포스타(epostar)”(등록 상표) MA1002, 가부시키가이샤 니뽄쇼쿠바이 제품, 평균 입자 직경 2.5 ㎛))로 바꾸고, 가교 고분자 입자, N-메틸-2-피롤리돈의 배합 비율을 각각 35:10:55(중량 비율)로 하여 바니시(d)를 얻었다. 바니시(d)를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Alumina particles are replaced with crosslinked polymer particles (polymethyl methacrylate-based crosslinked particles (“epostar” (registered trademark) MA1002, manufactured by Nippon Shokubai, Inc., average particle diameter of 2.5 µm)), crosslinked polymer The mixing ratio of particles and N-methyl-2-pyrrolidone was 35:10:55 (weight ratio) to obtain a varnish (d), except that the varnish (d) was used in the same manner as in Example 1, A battery separator was obtained.

실시예 12Example 12

불소계 수지 용액(구레하카가쿠코교 가부시키가이샤 제품 "KF폴리머”(등록 상표) #9300(폴리불화비닐리덴(5% N-메틸피롤리돈 용액) 및 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, N-메틸-2-피롤리돈을 각각 16:34:50의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이 가부시키가이샤 제품 "도레이세럼”(등록 상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께, 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤 도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 바니시(e)를 얻었다. 바니시(e)를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Fluorine resin solution (Kureha Chemical Co., Ltd. "KF Polymer" (registered trademark) #9300 (polyvinylidene fluoride (5% N-methylpyrrolidone solution) and alumina particles having an average particle diameter of 0.5 µm, N- Methyl-2-pyrrolidone was blended in a weight ratio of 16:34:50, respectively, and together with zirconium oxide beads (“Toray Serum” (registered trademark) beads manufactured by Toray Corporation, 0.5 mm in diameter), polypropylene Put in a container and disperse for 6 hours with a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) Then, filtered through a filter with a filtration limit of 5 µm to obtain varnish (e). Except for that, it carried out similarly to Example 1, and obtained the separator for batteries.

실시예 13Example 13

아크릴 에멀전(쇼와덴코 가부시키가이샤 제품 "폴리졸(Polysol)”(등록 상표) AT-731, 비휘발분 47%), 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, 이온 교환수를 각각 2:55:43의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이 가부시키가이샤 제품 "도레이세럼”(등록 상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤 도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 12시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(f)를 얻었다. 도포액(f)를, 실시예 1의 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 실시예 1과 동일하게 도포하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.Acrylic emulsion (Showa Denko Co., Ltd. "Polysol" (registered trademark) AT-731, non-volatile content 47%), alumina particles with an average particle diameter of 0.5 µm, and ion-exchanged water were mixed at 2:55:43, respectively. was mixed in a weight ratio of , and put in a polypropylene container together with zirconium oxide beads (“Toray Serum” (registered trademark) beads manufactured by Toray Corporation, 0.5 mm in diameter), and put in a paint shaker (Toyo Seiki Seisaku Co., Ltd.) show product) for 12 hours. Then, it filtered with a filter with a filtration limit of 5 micrometers, and obtained the coating liquid (f). The coating liquid (f) was applied to the laminated polyethylene microporous membrane of Example 1 in the same manner as in Example 1 to obtain a battery separator.

실시예 14Example 14

알루미나 입자를 황산바륨 미립자(평균 입자 직경 0.3 ㎛)로 바꾼 도포액(g)를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid (g) in which the alumina particles were replaced with barium sulfate fine particles (average particle diameter of 0.3 µm) was used.

비교예 1Comparative Example 1

폴리에틸렌 용액A만을 이용하여, 190℃에서 단층 다이로부터 압출하여 단층 겔상 성형물을 형성하고, 적층 겔상 성형물 대신 얻어진 단층 겔상 성형물을 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that, using only polyethylene solution A, it was extruded from a single-layer die at 190° C. to form a single-layer gel-formed article, and the obtained single-layer gel-formed article was used instead of the laminated gel-shaped article.

비교예 2Comparative Example 2

폴리올레핀 용액B에 이용하는 폴리프로필렌으로서, 중량 평균 분자량이 49만이고, 융해열이 70 J/g인 폴리프로필렌을 이용한 것 이외는 실시예 8과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 8 except that polypropylene having a weight average molecular weight of 490,000 and a heat of fusion of 70 J/g was used as the polypropylene used for the polyolefin solution B.

비교예 3Comparative Example 3

폴리올레핀 수지 조성물(A) 및 (B)로서, 배합비, 첨가량, 수지 농도를 표와 같이 한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 전지용 세퍼레이터를 얻었다.As polyolefin resin compositions (A) and (B), the battery separator was obtained like Example 1 except having made the compounding ratio, addition amount, and resin concentration as the table|surface.

비교예 4Comparative Example 4

다이로부터 압출된 폴리에틸렌 수지 용액을 냉각 롤로 냉각하고, 겔상 성형물을 얻을 때에 닥터 블레이드를 이용하지 않고, 냉각 롤 위에 부착되어 있는 유동 파라핀을 긁어내지 않은 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.The polyethylene resin solution extruded from the die was cooled with a cooling roll, and a doctor blade was not used to obtain a gel-like molded product, and the liquid paraffin adhering on the cooling roll was not scraped off in the same manner as in Example 1, except that the battery separator got

비교예 5Comparative Example 5

냉각 롤의 내부 냉각수 온도를 0℃로 유지하고, 닥터 블레이드를 이용하지 않은 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the internal cooling water temperature of the cooling roll was maintained at 0° C. and no doctor blade was used.

비교예 6Comparative Example 6

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

비교예 7Comparative Example 7

냉각 롤의 내부 냉각수 온도를 50℃로 유지한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A battery separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the internal cooling water temperature of the cooling roll was maintained at 50°C.

비교예 8Comparative Example 8

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

폴리아미드이미드 수지 용액 및 평균 입자 직경 0.5 ㎛의 알루미나 입자, N-메틸-2-피롤리돈을 각각 26:34:40의 중량 비율로 배합하고, 산화지르코늄 비드(도레이 가부시키가이샤 제품 "도레이세럼”(등록 상표) 비드, 직경 0.5 mm)와 함께 폴리프로필렌제 용기에 넣어, 페인트 쉐이커(가부시키가이샤 도요세이키세이사쿠쇼 제품)로 6시간 분산시켰다. 이어서, 여과 한계 5 ㎛의 필터로 여과하여, 도포액(h)를 얻었다. 도포액(h)를 실시예 1과 동일하게 하여 얻어진 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막에 그라비아 코팅법으로 실시예 1과 동일하게 도포하여, 전지용 세퍼레이터를 얻었다.A polyamideimide resin solution, alumina particles having an average particle diameter of 0.5 μm, and N-methyl-2-pyrrolidone were each blended in a weight ratio of 26:34:40, and zirconium oxide beads (“Toray Serum manufactured by Toray Corporation”) ” (registered trademark) beads, 0.5 mm in diameter), put in a polypropylene container, and dispersed for 6 hours with a paint shaker (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Then, filtration with a filter having a filtration limit of 5 µm Thus, a coating solution (h) was obtained.The coating solution (h) was applied to the multilayer polyethylene microporous membrane obtained in the same manner as in Example 1 in the same manner as in Example 1 by a gravure coating method to obtain a battery separator.

실시예 1∼14, 비교예 1∼8의 제조 조건을 표 1에 나타낸다. 또한, 얻어진 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막 및 전지용 세퍼레이터의 특성을 표 2에 나타낸다.Table 1 shows the manufacturing conditions of Examples 1-14 and Comparative Examples 1-8. In addition, Table 2 shows the characteristics of the obtained laminated polyolefin microporous membrane and the separator for batteries.

[표 1][Table 1]

Figure 112016113783419-pct00001
Figure 112016113783419-pct00001

[표 2][Table 2]

Figure 112016113783419-pct00002
Figure 112016113783419-pct00002

1 전지용 세퍼레이터
2 적층 폴리에틸렌 미세 다공질 막
3 개질 다공층
4 양면 점착 테이프
5, 5' 알루미늄 판
6 폴리에틸렌 구정의 결정핵
7 다이
8 폴리에틸렌 수지 용액
9 냉각 롤
10 닥터 블레이드
11 겔상 성형물
1 Battery separator
2 Laminated Polyethylene Microporous Membrane
3 modified porous layer
4 Double-sided adhesive tape
5, 5' aluminum plate
6 Polyethylene spherulite nuclei
7 die
8 Polyethylene resin solution
9 cooling rolls
10 Doctor Blade
11 Gel-like moldings

Claims (7)

적층 폴리올레핀 미세 다공질 막과 그 적어도 한 쪽의 표면에 존재하는 개질 다공층을 갖는 전지용 세퍼레이터에 있어서, 상기 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막은 적어도 A층과 B층을 포함하여 이루어지는 다공질 적층체로, 멜트다운 온도가 165℃ 이상이며, 투기 저항도가 300 sec/100 ccAir이하이며, 적어도 한 쪽의 외계를 마주한 표면에 3개/cm2 이상 200개/cm2 이하의 폴리올레핀으로 이루어지는 돌기가 주기성 없는 한편, 불규칙하게 존재하고, 상기 돌기는 0.5 ㎛≤H(H는 돌기의 높이) 및 5 ㎛≤W≤50 ㎛(W는 돌기의 크기)를 만족하고, 상기 개질 다공층은 상기 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 돌기를 갖는 면 위에 적층되는 동시에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더와 무기 입자를 포함하는, 전지용 세퍼레이터.A battery separator having a multilayer polyolefin microporous membrane and a modified porous layer present on at least one surface thereof, wherein the multilayer polyolefin microporous membrane is a porous layered product comprising at least an A layer and a B layer, and a meltdown temperature of 165 ℃ or higher, the air permeability resistance is 300 sec/100 ccAir or less, and at least 3/cm 2 or more and 200/cm 2 or less protrusions made of polyolefin on the surface facing the outside are not periodic and irregularly present and the protrusion satisfies 0.5 µm≤H (H is the height of the protrusion) and 5 µm≤W≤50 µm (W is the size of the protrusion), and the modified porous layer is a surface having protrusions of the multilayer polyolefin microporous membrane A battery separator, comprising: a binder laminated thereon and having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, and inorganic particles. 제1항에 있어서,
적층 폴리올레핀 미세 다공질 막이 A층/B층/A층, 또는 B층/A층/B층의 3층 구조이고, B층에 융해열량이 90 J/g이상인 폴리프로필렌을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전지용 세퍼레이터.
According to claim 1,
The laminated polyolefin microporous membrane has a three-layer structure of A layer / B layer / A layer, or B layer / A layer / B layer, characterized in that the B layer comprises polypropylene having a heat of fusion of 90 J / g or more, battery separator.
제1항 또는 제2항에 있어서,
B층의 두께가 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인, 전지용 세퍼레이터.
3. The method of claim 1 or 2,
The battery separator whose thickness of B-layer is 3 micrometers or more and 15 micrometers or less.
제1항 또는 제2항에 있어서,
바인더가 폴리비닐 알코올 또는 아크릴계 수지를 포함하는, 전지용 세퍼레이터.
3. The method of claim 1 or 2,
A battery separator, wherein the binder contains polyvinyl alcohol or an acrylic resin.
제1항 또는 제2항에 있어서,
무기 입자가 탄산칼슘, 알루미나, 티타니아, 황산바륨 및 베마이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 전지용 세퍼레이터.
3. The method of claim 1 or 2,
A battery separator, wherein the inorganic particles contain at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, alumina, titania, barium sulfate, and boehmite.
아래의 공정 (a)~(g)를 포함하는 제1항 또는 제2항에 기재된 전지용 세퍼레이터의 제조 방법,
(a) A층을 구성하는 폴리올레핀 수지에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리올레핀 수지 용액A를 조제하는 공정,
(b) B층을 구성하는 폴리에틸렌 수지와 폴리프로필렌 수지를 포함하는 폴리올레핀 수지에 성형용 용제를 첨가한 후, 용융 혼련하여, 폴리올레핀 수지 용액B를 조제하는 공정,
(c) 공정 (a) 및 (b)에서 얻어진 폴리올레핀 수지 용액A 및 B를 다이로부터 압출하고, 그 중 적어도 한 쪽을, 성형용 용제 제거 수단에 의해 성형용 용제가 제거된 표면을 갖는 냉각 롤로 냉각하여, 적층 겔상 성형물을 형성하는 공정,
(d) 상기 적층 겔상 성형물을 기계 방향 및 폭 방향으로 연신하여, 적층 연신 성형물을 얻는 공정,
(e) 상기 적층 성형용 용제를 적층 연신 성형물로부터 추출 제거하고, 건조하여, 적층 다공질 성형물을 얻는 공정,
(f) 적층 다공질 성형물을 열처리하여, 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막을 얻는 공정,
(g) 상기 냉각 롤이 접하고 있던 적층 폴리올레핀 미세 다공질 막의 표면에, 인장 강도가 5 N/mm2 이상인 바인더, 무기 입자 및 바인더를 용해 또는 분산할 수 있는 용매를 포함하는 도포액을 이용하여 적층막을 형성하고, 건조하는 공정.
A method for producing a battery separator according to claim 1 or 2, comprising the steps (a) to (g) below;
(a) the step of adding a molding solvent to the polyolefin resin constituting the layer A, followed by melt-kneading to prepare the polyolefin resin solution A;
(b) adding a molding solvent to a polyolefin resin containing a polyethylene resin and a polypropylene resin constituting the B layer, followed by melt-kneading to prepare a polyolefin resin solution B;
(c) extruding the polyolefin resin solutions A and B obtained in the steps (a) and (b) from a die, and at least one of them is used as a cooling roll having a surface from which the molding solvent is removed by a molding solvent removing means. cooling to form a laminated gel-like molding;
(d) stretching the laminated gel-like molded product in the machine direction and the width direction to obtain a laminated stretched molded product;
(e) a step of extracting and removing the solvent for lamination molding from the laminated stretched molded product, and drying it to obtain a laminated porous molded product;
(f) heat-treating the laminated porous molding to obtain a laminated polyolefin microporous film;
(g) On the surface of the multilayer polyolefin microporous membrane in contact with the cooling roll, a binder having a tensile strength of 5 N/mm 2 or more, inorganic particles, and a coating solution containing a solvent capable of dissolving or dispersing the binder, the laminated film forming and drying process.
제6항에 있어서,
상기 (c) 공정에서의 성형용 용제 제거 수단이 닥터 블레이드를 이용하여 긁어내는 수단인, 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The method for manufacturing a battery separator, wherein the means for removing the solvent for molding in the step (c) is a means for scraping using a doctor blade.
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