KR102556801B1 - Dispersant for separator of non-aqueous electrolyte battery comprising 2-cyanoethyl group-containing polymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시아노에틸 기 함유 중합체를 포함하는 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제, 이를 사용한 비수전해질 전지 세퍼레이터, 및 비수전해질 전지에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a dispersant for a non-aqueous electrolyte battery separator containing a cyanoethyl group-containing polymer, a non-aqueous electrolyte battery separator using the same, and a non-aqueous electrolyte battery. Further, the present invention relates to a method for producing a cyanoethyl group-containing polymer.

Description

시아노에틸 기 함유 중합체를 포함하는 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제{DISPERSANT FOR SEPARATOR OF NON-AQUEOUS ELECTROLYTE BATTERY COMPRISING 2-CYANOETHYL GROUP-CONTAINING POLYMER}Dispersant for non-aqueous electrolyte battery separator containing cyanoethyl group-containing polymer

본 발명은 시아노에틸 기 함유 중합체를 포함하는 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제, 이를 사용한 비수전해질 전지 세퍼레이터, 및 비수전해질 전지에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a dispersant for a non-aqueous electrolyte battery separator containing a cyanoethyl group-containing polymer, a non-aqueous electrolyte battery separator using the same, and a non-aqueous electrolyte battery. Further, the present invention relates to a method for producing a cyanoethyl group-containing polymer.

최근, 노트북 컴퓨터 또는 휴대 전화 등의 모바일 단말용 전원 또는 하이브리드 자동차, 전기자동차용 전원으로서 고전압, 고에너지 밀도를 갖는 비수전해질 전지, 특히 리튬 이온 이차 전지가 주목받고 있다. 리튬 이온 이차 전지로 대표되는 비수전해질 전지는 고용량 및 고에너지 밀도를 갖고 있기 때문에, 전지의 내부 단락시 또는 외부 단락시에 대전류가 흐르고, 그 때에 발생하는 주울열에 의해 전지가 발열하는 문제나, 전해액 분해에 수반하는 가스 발생에 의한 전지의 팽창이나 특성 열화의 문제가 있다.Recently, a non-aqueous electrolyte battery, particularly a lithium ion secondary battery, having a high voltage and high energy density has been attracting attention as a power source for a mobile terminal such as a notebook computer or a mobile phone or a power source for a hybrid vehicle or an electric vehicle. Since a non-aqueous electrolyte battery represented by a lithium ion secondary battery has a high capacity and a high energy density, a large current flows when the battery is shorted internally or externally, and the battery generates heat due to Joule heat generated at the time, and the electrolyte solution There are problems of expansion of the battery and deterioration of characteristics due to gas generation accompanying decomposition.

현행의 리튬 이온 이차 전지에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 필름 등, 미세 구멍을 갖는 다공성 기재를 포함하는 세퍼레이터를 양극과 음극의 사이에 개재시키고 있다. 이들 다공성 기재를 포함하는 세퍼레이터는 단락시에 발열하여 온도가 상승하면 세퍼레이터가 용융하여 그 미세 구멍이 막혀서, 이온의 이동이 저지되므로 전류가 흐르지 않게 되어, 전지의 폭주가 억제된다.In current lithium ion secondary batteries, in order to solve this problem, a separator including a porous substrate having fine pores such as a polypropylene or polyethylene film is interposed between the positive electrode and the negative electrode. Separators made of these porous substrates generate heat when short-circuited, and when the temperature rises, the separator melts and the fine pores are blocked, blocking the movement of ions, thereby preventing current from flowing and suppressing battery runaway.

오늘날, 리튬 이온 이차 전지의 용도가 확대됨에 따라, 보다 내열성이 높은 전지, 특히 내부 단락이 생긴 경우의 내열성의 향상이 요구되고 있다. 특히, 전지 내부 단락이 생긴 경우, 국부적인 발열에 의해서 단락 부분에서는 600 ℃ 이상의 온도가 되는 경우가 있고, 이 때문에 폴리올레핀계 필름 등의 미세 구멍을 갖는 다공성 기재를 포함하는 종래의 세퍼레이터에서는 단락시의 열에 의해서 단락 부분의 세퍼레이터가 수축 또는 용융하여, 전지는 발연, 발화, 폭발과 같은 위험에 노출되게 된다.Nowadays, as the use of lithium ion secondary batteries expands, batteries with higher heat resistance, particularly improved heat resistance when an internal short circuit occurs, are required. In particular, when a short circuit occurs inside the battery, the temperature may reach 600 ° C. or higher at the short circuit part due to local heat generation. The heat causes the separator in the short-circuit area to shrink or melt, and the battery is exposed to dangers such as smoke, ignition, and explosion.

이러한 세퍼레이터의 열수축 또는 열용융에 의한 단락을 방지하여, 전지의 신뢰성을 높이는 기술로서, 예를 들면 폴리올레핀계 필름 등의 미세 구멍을 갖는 다공성 기재의 한쪽면 또는 양면(표면과 이면)에 내열성 다공질 층을 구비한 다층 구조의 세퍼레이터가 제안되고 있다. As a technology to increase the reliability of a battery by preventing a short circuit due to heat shrinkage or heat melting of the separator, for example, a heat-resistant porous layer on one side or both sides (surface and back surface) of a porous substrate having fine pores such as a polyolefin film. A separator having a multi-layer structure is proposed.

한편, 내열성 다공질 층은 무기물과 상기 무기물을 고르게 분산하기 위한 분산제로서 시아노에틸 기 함유 중합체를 이용하는데, 분산제의 분산능이 적정 수준이 되어야 전지 세퍼레이터의 안정성을 충분히 확보할 수 있으며, 분산능이 떨어지는 경우 무기물이 고르게 분산되지 않아 분리막, 즉 세퍼레이터의 열안정성을 충분히 확보하기 어렵다.On the other hand, the heat-resistant porous layer uses a cyanoethyl group-containing polymer as an inorganic material and a dispersing agent for uniformly dispersing the inorganic material. The stability of the battery separator can be sufficiently secured when the dispersing ability of the dispersing agent is at an appropriate level. Since inorganic materials are not evenly dispersed, it is difficult to sufficiently secure thermal stability of a separator, that is, a separator.

본 명세서는, 세퍼레이터의 내열성 다공질 층 형성 시 무기 충전재를 견고하게 접착시킬 뿐만 아니라 이를 효과적으로 분산하여 세퍼레이터의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있는, 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제, 이를 사용한 비수전해질 전지 세퍼레이터, 및 비수전해질 전지를 제공하고자 한다. The present specification provides a dispersant for a non-aqueous electrolyte battery separator, a non-aqueous electrolyte battery separator using the same, and a non-aqueous electrolyte battery separator using the same, which can further improve the heat resistance of the separator by not only firmly adhering the inorganic filler when forming a heat-resistant porous layer of the separator, but also effectively dispersing the inorganic filler. It is intended to provide an electrolyte cell.

또한, 본 명세서는, 상기 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제로 사용되는 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법을 제공하고자 한다. In addition, the present specification is intended to provide a method for producing a cyanoethyl group-containing polymer used as a dispersant for the non-aqueous electrolyte battery separator.

본 명세서는, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복 단위, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 반복 단위, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 제3 반복 단위를 포함하는, 시아노에틸 기 함유 중합체를 포함하는, 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제 조성물을 제공한다. The present specification includes a cyanoethyl group-containing polymer comprising a first repeating unit represented by Formula 1 below, a second repeating unit represented by Formula 2 below, and a third repeating unit represented by Formula 3 below. , Dispersant compositions for non-aqueous electrolyte battery separators are provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019007907119-pat00001
Figure 112019007907119-pat00001

상기 화학식 1에서, R1은, 수소 또는 탄소 수 1 내지 8의 알킬이고, In Formula 1, R1 is hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms,

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112019007907119-pat00002
Figure 112019007907119-pat00002

[화학식 3] [Formula 3]

Figure 112019007907119-pat00003
Figure 112019007907119-pat00003

상기 화학식 3에서, R31은, 옥시에틸렌 그룹(-O-CH2-CH2-)이다. In Formula 3, R31 is an oxyethylene group (-O-CH 2 -CH 2 -).

이 때, 상기 제1, 제2, 및 제3 반복 단위 총 반복 수 대비, 상기 제1 반복 단위의 반복 수는, 약 30 몰% 이하일 수 있고, 바람직하게는 약 29 몰% 이하, 또는 약 28 몰% 이하일 수 있다. 그 하한은, 약 15 몰% 이상, 바람직하게는 약 20 몰% 이상일 수 있다. In this case, the number of repetitions of the first repeating units, compared to the total number of repetitions of the first, second, and third repeating units, may be about 30 mol% or less, preferably about 29 mol% or less, or about 28 mol%. It may be mol % or less. The lower limit may be about 15 mol% or more, preferably about 20 mol% or more.

그리고, 이와 별개로, 상기 제2 및 제3 반복 단위 총 반복 수 대비, 상기 제3 반복 단위의 반복 수는, 약 60 몰% 이상, 바람직하게는 약 70 몰% 이상, 또는 약80 몰% 이상일 수 있고, 그 상한은 약 99 몰% 이하, 혹은 약 90 몰% 이하, 혹은 약 75 몰% 이하일 수 있다. And, separately from this, the number of repetitions of the third repeating units relative to the total number of repetitions of the second and third repeating units may be about 60 mol% or more, preferably about 70 mol% or more, or about 80 mol% or more. The upper limit may be about 99 mol% or less, or about 90 mol% or less, or about 75 mol% or less.

발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시아노에틸 기 함유 중합체는, 하기 화학식 4로 표시되는 제4 반복 단위를 더 포함할 수도 있다. According to one embodiment of the invention, the cyanoethyl group-containing polymer may further include a fourth repeating unit represented by Chemical Formula 4 below.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112019007907119-pat00004
Figure 112019007907119-pat00004

상기 화학식 4에서, R41은, 아세테이트(CH3COO-) 기다. In Formula 4, R41 is an acetate (CH 3 COO-) group.

그리고, 이 경우, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 반복 단위 총 반복 수 대비, 상기 제4 반복 단위의 반복 수는, 약 10 몰% 이하, 바람직하게는 약 5 몰% 이하일 수 있다. In this case, the number of repetitions of the fourth repeating unit relative to the total number of repetitions of the first, second, third, and fourth repeating units may be about 10 mol% or less, preferably about 5 mol% or less. there is.

발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시아노에틸 기 함유 중합체는, 중량 평균 분자량이 약 50,000 내지 약 300,000, 또는 약 55,000 이상, 약 270,000 이하일 수 있다. According to one embodiment of the invention, the cyanoethyl group-containing polymer may have a weight average molecular weight of about 50,000 to about 300,000, or about 55,000 or more and about 270,000 or less.

발명의 다른 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1-1로 표시되는 제1 단량체, 및 아세트산 비닐을 중합하여, 아세테이트 기 함유 중합체를 형성하는 단계; 및 상기 아세테이트 기 함유 중합체에 염기를 가하고, 아크릴로니트릴과 반응시키는, 치환 단계를 포함하는, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법이 제공된다. According to another aspect of the invention, polymerizing a first monomer represented by Formula 1-1 and vinyl acetate to form an acetate group-containing polymer; and a substitution step of adding a base to the acetate group-containing polymer and reacting with acrylonitrile.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure 112019007907119-pat00005
Figure 112019007907119-pat00005

상기 화학식 1-1에서, R11은, 수소 또는 탄소 수 1 내지 8의 알킬이다. In Formula 1-1, R11 is hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms.

이 때, 상기 아세테이트 기 함유 중합체를 형성하는 단계에서는, 상기 아세트산 비닐 100 중량부에 대하여, 상기 제1 단량체 약 3 내지 약 15 중량부, 바람직하게는 약 5 내지 약 10 중량부가 사용될 수 있다. At this time, in the step of forming the acetate group-containing polymer, about 3 to about 15 parts by weight of the first monomer, preferably about 5 to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl acetate may be used.

그리고, 상기 중합은, 약 50 내지 약 80 ℃, 혹은 약 60 내지 약 70 ℃에서 진행될 수 있다. And, the polymerization may be performed at about 50 to about 80 °C, or about 60 to about 70 °C.

그리고, 상기 치환 단계에서, 상기 염기는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 100 중량부에 대하여, 약 5 내지 약 15 중량부, 혹은 약 5 내지 약 10 중량부로 사용될 수 있다. In the substitution step, the base may be used in an amount of about 5 to about 15 parts by weight or about 5 to about 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the acetate group-containing polymer.

이와 별개로, 상기 치환 단계에서, 상기 아크릴로니트릴은, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 100 중량부에 대하여, 약 50 내지 약 200 중량부, 혹은 약 70 내지 약 150 중량부로 사용될 수 있다. Separately, in the substitution step, the acrylonitrile may be used in an amount of about 50 to about 200 parts by weight, or about 70 to about 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the acetate group-containing polymer.

발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 치환 단계는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체를 제1 용매에 용해한 이후, 상기 제1 용매를 제거하는 동시에, 제2 용매 및 염기를 투입하면서 진행되며; 상기 제1 용매는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 용해성 용매이고, 상기 제2 용매는, 시아노에틸 기 함유 중합체 용해성 용매일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the substitution step proceeds by dissolving the acetate group-containing polymer in a first solvent, then removing the first solvent, and introducing a second solvent and a base; The first solvent may be an acetate group-containing polymer-soluble solvent, and the second solvent may be a cyanoethyl group-containing polymer-soluble solvent.

한편, 발명의 다른 일 측면에 따르면, 제1항의 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제 조성물을 포함하는, 내열성 다공질 층; 및 다공성 기재를 포함하는; 비수전해질 전지용 세퍼레이터가 제공된다. Meanwhile, according to another aspect of the invention, a heat-resistant porous layer comprising the dispersant composition for a non-aqueous electrolyte battery separator of claim 1; and a porous substrate; A separator for a non-aqueous electrolyte battery is provided.

이 때, 상기 내열성 다공질 층은, 무기 충전재를 더 포함할 수도 있다. In this case, the heat-resistant porous layer may further include an inorganic filler.

한편, 발명의 다른 일 측면에 따르면, 양극, 음극, 상기 비수전해질 전지용 세퍼레이터, 및 전해액을 포함하는, 비수전해질 전지가 제공된다. Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a non-aqueous electrolyte battery including a positive electrode, a negative electrode, the separator for the non-aqueous electrolyte battery, and an electrolyte is provided.

본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 목적으로만 사용된다. In the present invention, terms such as first and second are used to describe various components, and the terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. In addition, terms used in this specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들의 조합을 설명하기 위한 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 이들의 조합 또는 부가 가능성을 배제하는 것은 아니다. In this specification, terms such as "comprise", "include" or "having" are intended to describe an implemented feature, number, step, component or combination thereof, and one or more other features or numbers, It does not exclude the possibility of steps, components, combinations or additions thereof.

또한 본 명세서에 있어서, 각 층 또는 요소가 각 층들 또는 요소들의 "상에" 또는 "위에" 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층 또는 요소가 직접 각 층들 또는 요소들의 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 층 또는 요소가 각 층 사이, 대상체, 기재 상에 추가적으로 형성될 수 있음을 의미한다. Also, in this specification, when each layer or element is referred to as being formed "on" or "above" each layer or element, it means that each layer or element is formed directly on each layer or element, or other This means that layers or elements may be additionally formed between each layer or on the object or substrate.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태로 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and various forms, specific embodiments will be exemplified and described in detail below. However, it should be understood that this does not limit the present invention to the specific disclosed form, and includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제, 이를 사용한 비수전해질 전지 세퍼레이터, 및 비수전해질 전지 등에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a dispersant for a non-aqueous electrolyte battery separator, a non-aqueous electrolyte battery separator using the same, and a non-aqueous electrolyte battery according to specific embodiments of the present invention will be described in more detail.

(중합체)(polymer)

본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복 단위, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 반복 단위, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 제3 반복 단위를 포함하는, 시아노에틸 기 함유 중합체를 포함하는, 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제 조성물이 제공된다. According to one aspect of the present invention, a cyanoethyl group containing a first repeating unit represented by the following formula (1), a second repeating unit represented by the following formula (2), and a third repeating unit represented by the following formula (3) A dispersant composition for a non-aqueous electrolyte battery separator comprising a polymer is provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019007907119-pat00006
Figure 112019007907119-pat00006

상기 화학식 1에서, R1은, 수소 또는 탄소 수 1 내지 8의 알킬이고, In Formula 1, R1 is hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms,

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112019007907119-pat00007
Figure 112019007907119-pat00007

[화학식 3] [Formula 3]

Figure 112019007907119-pat00008
Figure 112019007907119-pat00008

상기 화학식 3에서, R31은, 옥시에틸렌 그룹(-O-CH2-CH2-)이다. In Formula 3, R31 is an oxyethylene group (-O-CH 2 -CH 2 -).

본 발명의 발명자들은 비수전해질 전지 세퍼레이터의 내열성 다공질 층 중에 무기 충전재의 분산제로 사용되는 시아노에틸 기 함유 중합체의 물성에 따라, 무기 충전재의 접합이 강화될 수 있을 뿐 아니라, 무기 충전재의 분산성이 높아지게 되어, 세퍼레이터의 내열성이 향상되는 것을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.According to the physical properties of the cyanoethyl group-containing polymer used as a dispersant for the inorganic filler in the heat-resistant porous layer of the non-aqueous electrolyte battery separator, the inventors of the present invention not only can strengthen the bonding of the inorganic filler, but also the dispersibility of the inorganic filler It became high, and it was confirmed through experiments that the heat resistance of the separator was improved, and the invention was completed.

비수전해질 전지 세퍼레이터에 있어서, 시아노에틸 기 함유 중합체 등이 무기 충전재를 견고하게 접착하기 위한 바인더 역할을 수행하는 것은 잘 알려져 있으나, 시아노에틸 기 함유 중합체와 무기 충전재의 분산성에 대해서는 구체적으로 알려진 바 없다. In a non-aqueous electrolyte battery separator, it is well known that a cyanoethyl group-containing polymer or the like serves as a binder for firmly adhering the inorganic filler, but the dispersibility of the cyanoethyl group-containing polymer and the inorganic filler is known in detail. does not exist.

본 발명의 일 측면에 따른 시아노에틸 기 함유 중합체는, 세퍼레이터의 내열성 다공질 층 형성 시 무기 충전재를 견고하게 접착하기 위한 결합제 역할 뿐 아니라, 무기 충전재를 효과적으로 분산시킬 수 있는 분산제로서의 역할도 수행할 수 있고, 이에 따라 종전 기술 대비 현저히 향상된 내열성을 가진 세퍼레이터를 구현할 수 있게 된다.The cyanoethyl group-containing polymer according to one aspect of the present invention serves not only as a binder for firmly adhering inorganic fillers when forming a heat-resistant porous layer of a separator, but also as a dispersant capable of effectively dispersing inorganic fillers. Accordingly, it is possible to implement a separator having significantly improved heat resistance compared to the prior art.

구체적으로, 본 발명의 일 측면에 비수전해질 전지 세퍼레이터에 사용되는 시아노에틸 기 함유 중합체는, 하기 화학식 1로 표시되는 제1 반복 단위, 하기 화학식 2로 표시되는 제2 반복 단위, 및 하기 화학식 3으로 표시되는 제3 반복 단위를 포함한다. Specifically, the cyanoethyl group-containing polymer used in the non-aqueous electrolyte battery separator according to one aspect of the present invention includes a first repeating unit represented by the following formula (1), a second repeating unit represented by the following formula (2), and the following formula (3) It includes a third repeating unit represented by .

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112019007907119-pat00009
Figure 112019007907119-pat00009

상기 화학식 1에서, R1은, 수소 또는 탄소 수 1 내지 8의 알킬이고, In Formula 1, R1 is hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms,

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112019007907119-pat00010
Figure 112019007907119-pat00010

[화학식 3] [Formula 3]

Figure 112019007907119-pat00011
Figure 112019007907119-pat00011

상기 화학식 3에서, R31은, 옥시에틸렌 그룹(-O-CH2-CH2-)이다. In Formula 3, R31 is an oxyethylene group (-O-CH 2 -CH 2 -).

이러한 시아노에틸 기 함유 중합체는 예를 들면 하기 반응식으로 표시된 바와 같이 아크릴로니트릴과 분자 내에 수산 기를 갖는 중합체와의 마이클 부가 반응에 의해서 제조될 수 있다. Such a cyanoethyl group-containing polymer can be prepared, for example, by a Michael addition reaction of acrylonitrile with a polymer having a hydroxyl group in the molecule as shown in the following reaction scheme.

[반응식][reaction formula]

Figure 112019007907119-pat00012
Figure 112019007907119-pat00012

상기 반응식 중, Polymer-OH는 수산 기를 갖는 중합체, Polymer-O-CH2-CH2-CN은 시아노에틸 기 함유 중합체를 나타낸다. In the reaction formula, Polymer-OH represents a polymer having a hydroxyl group, and Polymer-O-CH 2 -CH 2 -CN represents a cyanoethyl group-containing polymer.

본 발명의 일 측면에 따른 시아노에틸 기 함유 중합체에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 제1 반복 단위 부분은, 위 반응식의 시아노에틸 기 함유 중합체를 구성하는 일부 반복 단위로, 하기 화학식 1-1로 표시되는 단량체로부터 유래된 성분을 말하는 것일 수 있다.In the cyanoethyl group-containing polymer according to one aspect of the present invention, the first repeating unit portion represented by Formula 1 is part of the repeating unit constituting the cyanoethyl group-containing polymer of the above reaction formula, and is represented by Formula 1- It may refer to a component derived from the monomer represented by 1.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure 112019007907119-pat00013
Figure 112019007907119-pat00013

상기 화학식 1-1에서, R11은, 수소 또는 탄소 수 1 내지 8의 알킬이다. In Formula 1-1, R11 is hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms.

상기 화학식 1로 표시되는 부분은, 반응성 작용기를 구비하지 않기 때문에, 상술한 반응식에서, 아크릴로니트릴과 반응하지 않고, 반응 결과물, 즉 시아노에틸 기 함유 중합체에 그대로 포함된다. Since the moiety represented by Formula 1 does not have a reactive functional group, it does not react with acrylonitrile in the above-described reaction scheme and is incorporated as it is in the reaction product, that is, the cyanoethyl group-containing polymer.

그리고, 본 발명의 일 측면에 따른 시아노에틸 기 함유 중합체에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 제2 반복 단위 부분은, 위 반응식의 시아노에틸 기 함유 중합체를 구성하는 또 다른 일부 반복 단위로, 아세트산 비닐로부터 도입된 이후, 가수분해에 의해 수산 기를 구비하게 된 것일 수 있다.And, in the cyanoethyl group-containing polymer according to one aspect of the present invention, the second repeating unit portion represented by Formula 2 is another partial repeating unit constituting the cyanoethyl group-containing polymer of the above reaction formula, After introduction from vinyl acetate, it may have been provided with a hydroxyl group by hydrolysis.

상기 화학식 2로 표시되는 부분은, 반응성 작용기로, 수산 기를 포함하기 때문에, 상술한 반응식에서 아크릴로니트릴과 마이클 부가 반응이 진행될 수 있으며, 이중, 아크릴로니트릴과 반응하지 않은 부분이, 상기 화학식 2의 형태로 결과물에 포함된다. Since the part represented by Formula 2 contains a hydroxyl group as a reactive functional group, a Michael addition reaction with acrylonitrile may proceed in the above-described reaction scheme. Among them, the part that does not react with acrylonitrile is included in the output in the form of

그리고, 본 발명의 일 측면에 따른 시아노에틸 기 함유 중합체에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 제3 반복 단위 부분은, 위 반응식의 시아노에틸 기 함유 중합체를 구성하는 또 다른 일부 반복 단위로, 상술한 수산 기에 시아노에틸 기가 도입된 부분을 의미한다. And, in the cyanoethyl group-containing polymer according to one aspect of the present invention, the third repeating unit portion represented by Formula 3 is another partial repeating unit constituting the cyanoethyl group-containing polymer of the above reaction formula, It means the part where the cyanoethyl group was introduced into the above-mentioned hydroxyl group.

본 발명의 일 측면에 따른 비수전해질 전지 세퍼레이터에 사용되는 시아노에틸 기 함유 중합체는, 이와 같이, 치환 반응에 관여하지 않은 제1 반복 단위, 치환이 이루어지지 않아 수산 기가 잔존하는 제2 반복 단위, 및 시아노에틸 기가 도입된 제3 반복 단위를 모두 포함하여, 무기 충전재 등의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있고, 비수전해질 전지 세퍼레이터의 분산성을 높일 수 있으며, 이에 따라, 비수전해질 전지의 제반 성능을 향상시킬 수 있게 된다. The cyanoethyl group-containing polymer used in the non-aqueous electrolyte battery separator according to one aspect of the present invention, as described above, includes a first repeating unit not involved in a substitution reaction, a second repeating unit in which a hydroxyl group remains because substitution is not performed, and a cyanoethyl group-introduced third repeating unit, which can further improve the adhesion of inorganic fillers and the like, and improve the dispersibility of the non-aqueous electrolyte battery separator, thereby improving overall performance of the non-aqueous electrolyte battery. be able to improve

이 때, 상기 제1, 제2, 및 제3 반복 단위 총 반복 수 대비, 상기 제1 반복 단위의 반복 수는, 약 30 몰% 이하일 수 있고, 바람직하게는 약 29 몰% 이하, 또는 약 28 몰% 이하일 수 있다. 그 하한은, 약 1 몰% 이상, 바람직하게는 약 10 몰% 이상, 또는, 약 15 몰% 이상, 또는 약 20 몰% 이상일 수 있다. In this case, the number of repetitions of the first repeating units, compared to the total number of repetitions of the first, second, and third repeating units, may be about 30 mol% or less, preferably about 29 mol% or less, or about 28 mol%. It may be mol % or less. The lower limit may be about 1 mol% or more, preferably about 10 mol% or more, or about 15 mol% or more, or about 20 mol% or more.

상술한 제1 반복 단위의 반복 수 비율은, 상기 반응식에서 Polymer-OH로 표시되는 수산 기를 갖는 중합체, 혹은 Polymer-O-CH2-CH2-CN로 표시되는 시아노에틸 기 함유 중합체 중에서, polymer를 구성하는 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복 단위의 반복 수 비율이다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 시아노에틸 기 함유 중합체는, 중합체를 구성하는 각 단량체 유래 반복 단위 총 몰 수에 대하여, 약 30 몰% 이하의 비율로, 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복 단위가 도입된 것일 수 있다. The repeating number ratio of the first repeating unit described above is the polymer having a hydroxyl group represented by Polymer-OH in the above reaction formula, or a polymer containing a cyanoethyl group represented by Polymer-O-CH 2 -CH 2 -CN. It is the repeating number ratio of repeating units derived from ethylenically unsaturated monomers constituting . That is, the cyanoethyl group-containing polymer according to one embodiment of the present invention contains repeating units derived from ethylenically unsaturated monomers at a ratio of about 30 mol% or less to the total number of moles of repeating units derived from each monomer constituting the polymer. may have been introduced.

전체 중합체 중, 상술한 제1 반복 단위의 반복 수 비율, 즉, 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복 단위의 상대적 함량이 너무 높은 경우, 이에 의해 세퍼레이터의 접착력이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다. If the ratio of the repeating number of the first repeating unit, ie, the relative content of the repeating unit derived from the ethylenically unsaturated monomer, in the entire polymer is too high, this may cause a problem in that the adhesive strength of the separator is lowered.

그리고, 이와 별개로, 상기 제2 및 제3 반복 단위 총 반복 수 대비, 상기 제3 반복 단위의 반복 수는, 60 몰% 이상, 바람직하게는 약 70 몰% 이상, 또는 약 80 몰% 이상일 수 있다.And, separately from this, the number of repetitions of the third repeating units, relative to the total number of repetitions of the second and third repeating units, may be 60 mol% or more, preferably about 70 mol% or more, or about 80 mol% or more. there is.

상술한 제3 반복 단위의 반복 수 비율은, 상기 반응식에서 Polymer-OH의 수산 기에 의해 도입된 시아노에틸 기의 반복 수 비율로, 시아노에틸 기 함유 중합체의 시아노에틸 기 치환률을 의미한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 시아노에틸 기 함유 중합체는, 전체 수산 기에 대해 약 70 몰% 이상, 약 100 몰% 미만의 비율로, 시아노에틸 기가 도입된 것일 수 있다. The repeating number ratio of the above-described third repeating unit is the repeating number ratio of the cyanoethyl group introduced by the hydroxyl group of Polymer-OH in the above reaction formula, and means the cyanoethyl group substitution rate of the cyanoethyl group-containing polymer. . That is, in the cyanoethyl group-containing polymer according to an embodiment of the present invention, cyanoethyl groups may be introduced at a ratio of about 70 mol% or more to less than about 100 mol% of the total hydroxyl groups.

여기에서, 시아노에틸 기 치환률은 Kjeldahl method에 의해 측정한 시아노에틸 기 함유 중합체의 질소 함유량으로부터 산출하거나, 시료에 대한 NMR 데이터를 측정을 통해 도출할 수 있다. Here, the cyanoethyl group substitution rate can be calculated from the nitrogen content of the cyanoethyl group-containing polymer measured by the Kjeldahl method, or can be derived through measurement of NMR data for the sample.

상술한 제3 반복 단위의 반복 수 비율, 즉, 시아노에틸 기 치환률이 너무 낮은 경우, 이를 이용한 비수전해질 전지 세퍼레이터의 유전율이 낮아지고, 이에 따라 이온 전도성이 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다. If the ratio of the repeating number of the above-described third repeating unit, that is, the cyanoethyl group substitution rate is too low, the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte battery separator using the same may decrease, and accordingly, the ion conductivity may decrease.

발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시아노에틸 기 함유 중합체는, 하기 화학식 4로 표시되는 제4 반복 단위를 더 포함할 수도 있다. According to one embodiment of the invention, the cyanoethyl group-containing polymer may further include a fourth repeating unit represented by Chemical Formula 4 below.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112019007907119-pat00014
Figure 112019007907119-pat00014

상기 화학식 4에서, R41은, 아세테이트(CH3COO-) 기다. In Formula 4, R41 is an acetate (CH 3 COO-) group.

상기 화학식 4로 표시되는 제4 반복 단위 부분은, 수산 기를 갖는 중합체를 제조하기 위하여 사용된 전구체로부터 유래되는 것으로, 구체적으로는, 아세트산 비닐로부터 도입되고, 가수분해가 이루어지지 않아, 그대로 아세테이트 기를 구비하고 있는 것일 수 있다. The fourth repeating unit portion represented by Formula 4 is derived from a precursor used to prepare a polymer having a hydroxyl group, specifically, is introduced from vinyl acetate, is not hydrolyzed, and has an acetate group as it is may be doing

그리고, 이 경우, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 반복 단위 총 반복 수 대비, 상기 제4 반복 단위의 반복 수는, 약 10 몰% 이하, 바람직하게는 약 5 몰% 이하일 수 있다. 상기 제4 반복 단위의 반복 수 비율, 즉, 상기 아세트산 비닐 유래 반복 단위의 상대적 함량이 너무 높은 경우, 이를 이용한 비수전해질 전지 세퍼레이터에서 무기물과의 접착력이 저하될 수 있고, 전해액에 의한 침습이 발생할 수 있다. In this case, the number of repetitions of the fourth repeating unit relative to the total number of repetitions of the first, second, third, and fourth repeating units may be about 10 mol% or less, preferably about 5 mol% or less. there is. If the ratio of the repeating number of the fourth repeating unit, that is, the relative content of the vinyl acetate-derived repeating unit is too high, the non-aqueous electrolyte battery separator using the repeating unit may have reduced adhesive strength with inorganic materials and may be invaded by the electrolyte solution. there is.

발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시아노에틸 기 함유 중합체는, 중량 평균 분자량이 약 50,000 내지 약 300,000, 또는 약 55,000 이상, 약 270,000 이하일 수 있다. According to one embodiment of the invention, the cyanoethyl group-containing polymer may have a weight average molecular weight of about 50,000 to about 300,000, or about 55,000 or more and about 270,000 or less.

중합체의 중량 평균 분자량 값이 너무 작은 경우, 무기물의 분산 안정성이 저하하고 코팅 후 접착력이 저하하는 문제점이 발생할 수 있고, 중량 평균 분자량 값이 너무 큰 경우, 용매에 녹이는데 많은 시간이 걸리거나 잘 녹지 않는 문제점이 발생할 수 있다. If the weight average molecular weight value of the polymer is too small, the dispersion stability of the inorganic material may deteriorate and the adhesive strength after coating may decrease. problems may arise.

(제조 방법)(Manufacturing method)

한편, 상술한 시아노에틸 기 함유 중합체는, 하기 화학식 1-1로 표시되는 제1 단량체, 및 아세트산 비닐을 중합하여, 아세테이트 기 함유 중합체를 형성하는 단계; 및 상기 아세테이트 기 함유 중합체에 염기를 가하고, 아크릴로니트릴과 반응시키는, 치환 단계를 포함하는, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. Meanwhile, the above-mentioned cyanoethyl group-containing polymer is formed by polymerizing the first monomer represented by Formula 1-1 and vinyl acetate to form an acetate group-containing polymer; and a substitution step of adding a base to the acetate group-containing polymer and reacting with acrylonitrile.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure 112019007907119-pat00015
Figure 112019007907119-pat00015

상기 화학식 1-1에서, R11은, 수소 또는 탄소 수 1 내지 8의 알킬로, 상술한 에틸렌성 불포화 단량체를 의미한다. In Formula 1-1, R11 is hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms, and means the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer.

상기 아세테이트 기 함유 중합체를 형성하는 단계, 즉 중합 반응은, 기상 중합, 혹은 용액 중합에 의해 진행될 수 있으며, 개시제의 존재 하에 진행되거나, 개시제를 사용하지 않고 진행될 수 있다. The step of forming the acetate group-containing polymer, that is, the polymerization reaction, may be performed by gas phase polymerization or solution polymerization, and may be performed in the presence of an initiator or without the use of an initiator.

용액 중합의 경우, 반응물로 사용되는 에틸렌성 불포화 단량체와 아세트산 비닐의 반응을 매개할 수 있는 용매라면, 특별한 문제 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 에틸렌카보네이트, 메틸이소부틸케톤, 사이클로헥사논 등을 들 수 있고, 반응물인 아세트산 비닐, 즉 비닐아세테이트를 반응 용매로 사용할 수도 있으며, 이들 용매를 1종 이상 혼합하여 사용할 수도 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In the case of solution polymerization, any solvent capable of mediating the reaction between the ethylenically unsaturated monomer used as a reactant and vinyl acetate can be used without any particular problem. For example, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethyl acetate, butyl acetate, ethylene carbonate, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and the like, and vinyl acetate, that is, vinyl acetate, which is a reactant, may be used as a reaction solvent, and one or more of these solvents may be mixed and used, but the present invention This is not necessarily limited to this.

용매를 사용하는 경우, 용매의 양은 반응물 100 중량부 대비, 약 10 내지 500 중량부, 혹은 약 20 내지 약 200 중량부로 사용할 수 있다. In the case of using a solvent, the amount of the solvent may be about 10 to 500 parts by weight, or about 20 to about 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the reactant.

상기 개시제로는, 예를 들어, 2,2-아조비스(2-시아노부탄), 2,2-아조비스(메틸부티로니트릴), 2,2'-아조이소부티로니트릴(AIBN), 아조비스디메틸발레로니트릴(AMVN) 등의 아조(azo) 계열의 화합물; 벤조일 과산화물, 아세틸 과산화물, 디라우릴 과산화물, 디-t-부틸 과산화물(Di-tert-butyl peroxide), 산화된 큐밀 과산화물, 과산화수소 등의 과산화물(peroxy) 계열의 화합물; 혹은 히드로과산화물류 등이 사용될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Examples of the initiator include 2,2-azobis(2-cyanobutane), 2,2-azobis(methylbutyronitrile), 2,2'-azoisobutyronitrile (AIBN), azo-based compounds such as azobisdimethylvaleronitrile (AMVN); peroxy-based compounds such as benzoyl peroxide, acetyl peroxide, dilauryl peroxide, di-tert-butyl peroxide, oxidized cumyl peroxide, and hydrogen peroxide; Alternatively, hydroperoxides may be used, but the present invention is not necessarily limited thereto.

상기 개시제는 약 40 내지 약 80 ℃의 소정의 온도에서 분해하여 라디칼을 형성할 수 있으며, 자유 라디칼 중합에 의해 반응물의 중합 반응을 개시할 수 있다. The initiator may decompose at a predetermined temperature of about 40 to about 80° C. to form radicals, and may initiate polymerization of reactants through free radical polymerization.

개시제를 사용하는 경우, 개시제의 양은 반응물 100 중량부 대비, 약 0.001 내지 약 1 중량부, 혹은 약 0.01 내지 약 0.5 중량부로 사용될 수 있다. In the case of using an initiator, the amount of the initiator may be about 0.001 to about 1 part by weight, or about 0.01 to about 0.5 part by weight based on 100 parts by weight of the reactant.

이 때, 상기 아세테이트 기 함유 중합체를 형성하는 단계에서는, 상기 아세트산 비닐 100 중량부에 대하여, 상기 제1 단량체 약 3 내지 약 15 중량부, 바람직하게는 약 5 내지 약 10 중량부가 사용될 수 있다. At this time, in the step of forming the acetate group-containing polymer, about 3 to about 15 parts by weight of the first monomer, preferably about 5 to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl acetate may be used.

아세트산 비닐과 상기 제1 단량체, 즉 에틸렌성 불포화 단량체의 양을 상술한 범위로 조절하는 경우, 제조되는 중합체에서, 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복 단위, 즉 상술한 제1 반복 단위의 상대적 비율을 맞출 수 있게 된다. When the amount of vinyl acetate and the first monomer, that is, the ethylenically unsaturated monomer, is adjusted within the above range, the relative ratio of the repeating unit derived from the ethylenically unsaturated monomer, that is, the above-mentioned first repeating unit, can be adjusted in the polymer produced. there will be

그리고, 상기 중합은, 약 50 내지 80 ℃, 혹은 약 60 내지 약 70 ℃에서 진행될 수 있다. And, the polymerization may be carried out at about 50 to 80 °C, or about 60 to about 70 °C.

상기와 같은 반응에 의해, 에틸렌성 불포화 단량체 유래 반복 단위, 즉 제1 반복 단위와, 아세트산 비닐로부터 유래된 반복 단위, 즉 제4 반복 단위를 포함하는, 공중합체가 제조될 수 있다. By the above reaction, a copolymer comprising a repeating unit derived from an ethylenically unsaturated monomer, that is, a first repeating unit, and a repeating unit derived from vinyl acetate, that is, a fourth repeating unit, can be prepared.

이후, 상기 아세테이트 기 함유 중합체에 염기를 가하고, 아크릴로니트릴과 반응시키는, 치환 단계가 진행된다. Thereafter, a substitution step is performed in which a base is added to the acetate group-containing polymer and reacted with acrylonitrile.

중합체에 염기를 가하는 단계에서는, 수산화 나트륨이나, 수산화 칼륨 등, 수산 기를 가지는 염기를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 수산 기를 가지는 염기는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 중, 제4 반복 단위의 아세테이트 기와 비누화 반응을 일으킨다. 이에 따라 상기 아세테이트 기 함유 중합체에는 수산 기가 도입될 수 있으며, 이것이 상술한 반응식에서의 Polymer-OH 형태를 의미할 수 있다. In the step of adding a base to the polymer, it may be preferable to use a base having a hydroxyl group, such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. The base having a hydroxyl group causes a saponification reaction with the acetate group of the fourth repeating unit in the acetate group-containing polymer. Accordingly, a hydroxyl group may be introduced into the acetate group-containing polymer, which may mean the Polymer-OH form in the above-described reaction scheme.

다만, 상기 수산 기는, 중합체에 도입된 즉시, 주위의 염기에 의해, 수소가 제거되어, Polymer-O-의 음이온 형태가 되는데, 이 음이온은, 바로 아크릴로니트릴의 불포화 결합에 첨가되어, 마이클 부가 반응을 일으키게 된다. However, as soon as the hydroxyl group is introduced into the polymer, hydrogen is removed by the surrounding base to form an anion of Polymer-O-, and this anion is directly added to the unsaturated bond of acrylonitrile, resulting in Michael addition will cause a reaction.

즉, 본 발명의 일 측면에 따른 제조 방법은, 에틸렌성 불포화 단량체와 아세트산 비닐의 반응에 의해 공중합체를 제조하고, 상기 공중합체에 수산 기를 도입한 이후, 아크릴로니트릴과의 마이클 부가 반응에 의해 시아노에틸 기를 도입하기까지, 일련의 반응이 연속적으로 진행되기 때문에, 공정을 단순화할 수 있다. That is, in the production method according to one aspect of the present invention, after preparing a copolymer by the reaction of an ethylenically unsaturated monomer and vinyl acetate, introducing a hydroxyl group into the copolymer, by Michael addition reaction with acrylonitrile Since a series of reactions proceeds continuously until the introduction of the cyanoethyl group, the process can be simplified.

특히, 상기와 같이 연속 반응에서, 수산 기를 가지는 염기를 사용하는 경우, 수산 기는 아세테이트 기와 비누화 반응에 의해 소진되지만, 아세테이트 기와 비누화 반응이 진행되면서 Polymer-O-의 음이온이 생성되며, 이 Polymer-O- 형태의 음이온과 아크릴로니트릴과의 마이클 부가 반응이 진행되면서 다시 수산 기 형태의 염기가 재생된다. In particular, in the case of using a base having a hydroxyl group in the continuous reaction as described above, the hydroxyl group is consumed by the saponification reaction with the acetate group, but the anion of Polymer-O- is generated as the saponification reaction with the acetate group proceeds, and the Polymer-O - As the Michael addition reaction between the form anion and acrylonitrile proceeds, the base in the form of a hydroxyl group is regenerated.

즉, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 수산 기를 가지는 염기는, 일종의 촉매 형태로 사용되는 바, 기존의 방법 보다 사용 량을 크게 줄일 수 있으며, 이에 의한 환경 오염 및 비용을 크게 감소시킬 수 있다. That is, in the production method of the present invention, the base having a hydroxyl group is used as a kind of catalyst, and thus the amount used can be greatly reduced compared to the existing method, thereby greatly reducing environmental pollution and costs.

또한, 수산 기를 가지는 염기는, 상술한 일련의 반응에 의해 재생되기 때문에, 사용 량에 따라 반응 계의 pH를 계속 일정하게 조절할 수 있고, 제조되는 시아노에틸 기 함유 중합체에서, 하기 제2 반복 단위의 함량을 쉽게 조절할 수 있으며, 제조되는 시아노에틸 기 함유 중합체에서 시아노에틸 기의 치환률을 크게 상승시킬 수 있다.In addition, since the base having a hydroxyl group is regenerated by the series of reactions described above, the pH of the reaction system can be constantly adjusted according to the amount used, and in the cyanoethyl group-containing polymer produced, the following second repeating unit The content of can be easily controlled, and the substitution rate of the cyanoethyl group in the produced cyanoethyl group-containing polymer can be greatly increased.

이러한 관점에서, 상기 염기는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 100 중량부에 대하여, 약 5 내지 약 15 중량부, 혹은 약 5 내지 약 10 중량부로 사용될 수 있다. In this regard, the base may be used in an amount of about 5 to about 15 parts by weight, or about 5 to about 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acetate group-containing polymer.

이와 별개로, 상기 치환 단계에서, 상기 아크릴로니트릴은, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 100 중량부에 대하여, 약 50 내지 약 200 중량부, 혹은 약 70 내지 약 150 중량부로 사용될 수 있다. Separately, in the substitution step, the acrylonitrile may be used in an amount of about 50 to about 200 parts by weight, or about 70 to about 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the acetate group-containing polymer.

발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 치환 단계는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체를 제1 용매에 용해한 이후, 상기 제1 용매를 제거하는 동시에, 제2 용매 및 염기를 투입하면서 진행되며; 상기 제1 용매는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 용해성 용매이고, 상기 제2 용매는, 시아노에틸 기 함유 중합체 용해성 용매일 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the substitution step proceeds by dissolving the acetate group-containing polymer in a first solvent, then removing the first solvent, and introducing a second solvent and a base; The first solvent may be a solvent dissolving the acetate group-containing polymer, and the second solvent may be a solvent dissolving the polymer having a cyanoethyl group.

이때, 상기 제1 용매는, 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 이소부탄올 등을 사용하는 것이 바람직할 수 있고, 상기 제2 용매는, 아세토니트릴, 감마-부티로락톤, 디메틸프탈레이트, 디메틸설폭사이드, 메틸에틸케톤, N,N-디메틸포름아미드, 테트라메틸렌설폭사이드, 아크릴로니트릴, N,N-디메틸아세트아미드 등을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 아크릴로니트릴의 경우, 반응물로도 사용될 수 있으며, 그 자체로, 반응을 매개하고, 생성되는 시아노에틸 기 함유 중합체를 용해시킬 수 있는, 용매로 사용될 수도 있다. At this time, it may be preferable to use, for example, water, methanol, ethanol, isopropanol, isobutanol, etc. as the first solvent, and acetonitrile, gamma-butyrolactone, dimethylphthalate, It may be preferable to use dimethyl sulfoxide, methyl ethyl ketone, N,N-dimethylformamide, tetramethylene sulfoxide, acrylonitrile, N,N-dimethylacetamide or the like. In the case of acrylonitrile, it can also be used as a reactant and as such can be used as a solvent, capable of mediating the reaction and dissolving the resulting cyanoethyl group-containing polymer.

위와 같이, 치환 단계 중간에 용매를 교체하는 방법을 사용하여, 시아노에틸 기 함유 중합체의 수득률을 높일 수 있으며, 다른 용매가 아크릴로니트릴과 반응하여 부산물이 생성되는 것을 막을 수 있다. As described above, by using the method of replacing the solvent in the middle of the substitution step, the yield of the cyanoethyl group-containing polymer can be increased, and the reaction of other solvents with acrylonitrile can prevent the formation of by-products.

상기 치환 단계는 약 0 내지 약 60℃에서 약 2 내지 약 12시간 동안 진행될 수 있다. The substitution step may be performed at about 0 to about 60 °C for about 2 to about 12 hours.

반응 종료 후, 반응액은 수층과 시아노에틸 기 함유 중합체를 포함하는 유기층의 2층으로 분리되는데, 유기층을 취출하고, 이것에 물을 가하여 생성물을 석출시킴으로써, 시아노에틸 기 함유 중합체의 조생성물을 얻을 수 있다. 이 조생성물을 대량의 물로 세정하거나, 재용해/재석출을 반복함으로써, 부생성물인 비스-시아노에틸 에테르 함유량이 0.5중량% 이하인 시아노에틸 기 함유 중합체가 얻어질 수 있다. After completion of the reaction, the reaction solution is separated into two layers, an aqueous layer and an organic layer containing a cyanoethyl group-containing polymer. The organic layer is taken out, and water is added thereto to precipitate a product, thereby obtaining a crude product of a cyanoethyl group-containing polymer can be obtained. By washing this crude product with a large amount of water or repeating re-dissolution/re-precipitation, a cyanoethyl group-containing polymer having a content of bis-cyanoethyl ether as a by-product of 0.5% by weight or less can be obtained.

(세퍼레이터)(separator)

한편, 발명의 다른 일 측면에 따르면, 제1항의 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제 조성물을 포함하는, 내열성 다공질 층; 및 다공성 기재를 포함하는; 비수전해질 전지용 세퍼레이터가 제공된다. Meanwhile, according to another aspect of the invention, a heat-resistant porous layer comprising the dispersant composition for a non-aqueous electrolyte battery separator of claim 1; and a porous substrate; A separator for a non-aqueous electrolyte battery is provided.

비수전해질 전지 세퍼레이터에 내열성 다공질 층 형성하기 위해 사용되는 조성물은, 상술한 시아노에틸 기 함유 중합체 뿐만 아니라, 필요에 따라서 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA, 아세트산비닐 유래의 구조 단위가 20 내지 35몰%인 것), 아크릴레이트 공중합체, 스티렌부타디엔고무(SBR), 폴리비닐부티랄(PVB), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리우레탄, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-클로로트리플루오로에틸렌 공중합체, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-트리클로로에틸렌, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 수지를 더 포함할 수 있다. The composition used for forming the heat-resistant porous layer on the non-aqueous electrolyte battery separator includes not only the above-mentioned cyanoethyl group-containing polymer, but also an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA, structural units derived from vinyl acetate in an amount of 20 to 35 moles), if necessary. %), acrylate copolymer, styrene butadiene rubber (SBR), polyvinyl butyral (PVB), polyvinylpyrrolidone (PVP), polyurethane, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinyl Liden fluoride-trichloroethylene, polyvinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichloroethylene, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, Resins such as cellulose acetate propionate may be further included.

이들 수지를 추가로 사용하는 경우, 시아노에틸 기 함유 중합체 100중량부 대비, 상기 수지를 약 10 내지 약 1,000 중량부로 혼합하여 사용할 수 있다.When these resins are additionally used, the resins may be mixed in an amount of about 10 to about 1,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the cyanoethyl group-containing polymer.

그리고, 상기 내열성 다공질 층은, 무기 충전재를 더 포함할 수 있다. In addition, the heat-resistant porous layer may further include an inorganic filler.

구체적으로, 본 발명의 비수전해질 전지용 세퍼레이터는, 상기 분산제 조성물과 무기 충전재를 포함하는 내열성 다공질 층, 및 다공성 기재를 구비하는 세퍼레이터일 수 있는데, 이 때, 상기 내열성 다공질 층은, 다공성 기재 표면의 한쪽면 또는 양면에 형성될 수 있고, 내부에 무기 충전재 사이의 공극에 기인하는 다수의 기공을 갖는 구조를 가질 수 있다. Specifically, the separator for a non-aqueous electrolyte battery of the present invention may be a separator including a heat-resistant porous layer containing the dispersant composition and an inorganic filler, and a porous substrate. In this case, the heat-resistant porous layer is one side of the surface of the porous substrate. It may be formed on one side or both sides, and may have a structure having a plurality of pores inside due to voids between inorganic fillers.

내열성 다공질 층을 다공성 기재 표면의 한쪽 면에만 형성하는 경우에는, 양극 측 표면 또는 음극 측 표면 중 어디에 설치해도 무방하다.When the heat-resistant porous layer is formed on only one side of the surface of the porous substrate, it may be provided on either the anode-side surface or the cathode-side surface.

한편, 상기 무기 충전재는 약 200 ℃ 이상의 융점을 갖고, 전기 절연성이 높고, 전기 화학적으로 안정적이고, 전해액이나, 내열성 다공질 층 형성용 슬러리에 이용하는 용매에 안정적인 것이라면 특별히 제한되지 않는다. On the other hand, the inorganic filler is not particularly limited as long as it has a melting point of about 200 ° C. or higher, has high electrical insulation, is electrochemically stable, and is stable in an electrolyte solution or a solvent used in a slurry for forming a heat-resistant porous layer.

이러한 무기 충전재는, 예를 들어, 산화철, SiO2(실리카), Al2O3(알루미나), TiO2, BaTiO3, ZrO, PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT), 하프니아(HfO2), SrTiO3, SnO2, CeO2, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO2, Y2O3 등의 무기 산화물 미립자; 질화알루미늄, 질화규소 등의 무기 질화물 미립자; 불화칼슘, 불화바륨, 황산바륨 등의 난용성의 이온 결정 미립자; 실리콘, 다이아몬드 등의 공유결합성 결정 미립자; 탈크, 몬모릴로나이트 등의 점토 미립자; 베마이트, 제올라이트, 인회석, 카올린, 멀라이트, 스피넬, 올리빈, 견운모, 벤토나이트 등의 광물 자원 유래 물질 또는 리튬티탄포스페이트(LixTiy(PO4)3, 식 중, x 및 y는 0<x<2, 0<y<3을 만족하는 수임); 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다.Such inorganic fillers include, for example, iron oxide, SiO 2 (silica), Al 2 O 3 (alumina), TiO 2 , BaTiO 3 , ZrO, PB(Mg 3 Nb 2/3 )O 3 -PbTiO 3 (PMN- PT), hafnia (HfO 2 ), SrTiO 3 , SnO 2 , CeO 2 , MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO 2 , Y 2 O 3 and the like inorganic oxide fine particles; fine particles of inorganic nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride; Poorly soluble ion crystal fine particles, such as calcium fluoride, barium fluoride, and barium sulfate; covalently bonded crystal fine particles such as silicon and diamond; fine clay particles such as talc and montmorillonite; Mineral resource-derived materials such as boehmite, zeolite, apatite, kaolin, mullite, spinel, olivine, sericite, bentonite, or lithium titanium phosphate (Li x Ti y (PO 4 ) 3 , wherein x and y are 0 < A number that satisfies x<2, 0<y<3); or combinations thereof.

상기 무기 충전재의 입경은 특별히 제한되지 않으나, 균일한 두께의 내열성 다공질 층을 형성함과 동시에, 적절한 공극률을 얻기 위해서, 평균 입경이 약 5 nm 내지 약 5 ㎛인 것이 사용될 수 있고, 바람직하게는, 약 0.01 내지 약 1 ㎛인 것이 사용될 수 있다. The particle diameter of the inorganic filler is not particularly limited, but in order to form a heat-resistant porous layer of uniform thickness and to obtain an appropriate porosity, an average particle diameter of about 5 nm to about 5 μm may be used. Preferably, Anything from about 0.01 to about 1 μm may be used.

한편 여기서, 평균 입경은 레이저 회절 산란법에 기초하는 측정 장치에 의해 측정될 수 있다. Meanwhile, the average particle diameter here can be measured by a measuring device based on the laser diffraction scattering method.

무기 충전재의 직경이 너무 작은 경우, 분산성이 저하되어 세퍼레이터의 물성을 조절하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다. If the diameter of the inorganic filler is too small, dispersibility may deteriorate, making it difficult to control the physical properties of the separator.

그리고, 무기 충전재의 직경이 너무 큰 경우, 내열성 다공질 층의 강도가 저하되고, 표면의 평활성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있고, 또한 제조되는 내열성 다공질 층이 두꺼워져서 기계적인 물성이 저하될 우려가 있다. In addition, when the diameter of the inorganic filler is too large, the strength of the heat-resistant porous layer may decrease and the smoothness of the surface may deteriorate, and the heat-resistant porous layer produced may become thick and mechanical properties may deteriorate. .

한편, 내열성 다공질 층을 형성하는 방법에는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 상술한 분산제 조성물에 무기 충전재를 분산시킨 슬러리를 준비하여, 이를 다공성 기재 상에 코팅한 후, 용매를 건조 제거 방법 등을 사용할 수 있다. On the other hand, the method for forming the heat-resistant porous layer is not particularly limited, but, for example, a slurry obtained by dispersing an inorganic filler in the dispersant composition described above is prepared, coated on a porous substrate, and then the solvent is dried and removed. can be used.

여기서, 분산제 조성물에 사용되는 용매는 상술한 시아노에틸 기 함유 중합체를 용해할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 일례로 아세톤, 테트라히드로퓨란, 시클로헥사논, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 메틸에틸케톤, 아세토니트릴, 퍼퓨릴알콜, 테트라히드로퍼퓨릴알콜, 메틸아세토아세테이트, 니트로메탄, N,N-디메틸포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, 프로필렌카르보네이트 등일 수 있다. Here, the solvent used in the dispersant composition is not particularly limited as long as it can dissolve the above-mentioned cyanoethyl group-containing polymer, and examples thereof include acetone, tetrahydrofuran, cyclohexanone, ethylene glycol monomethyl ether, methyl ethyl ketone, Acetonitrile, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, methyl acetoacetate, nitromethane, N,N-dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, propylene carbo Nate et al.

이러한 용매는 시아노에틸 기 함유 중합체 및 수지 성분 100 중량부 대비, 약 300 내지 약 5,000 중량부 비율로 사용될 수 있다.This solvent may be used in an amount of about 300 to about 5,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the cyanoethyl group-containing polymer and resin component.

그리고, 상술한 분산제 조성물에 무기 충전재를 분산시키는 방법으로서는 공지된 교반기, 분산기, 분쇄기 등을 사용할 수 있고, 구체적으로 볼 밀 법을 이용할 수 있다. In addition, as a method of dispersing the inorganic filler in the above-described dispersant composition, a known stirrer, disperser, grinder, etc. can be used, and specifically, a ball mill method can be used.

상기 슬러리 중의 분산제 조성물과 무기 충전재 간의 상대적 함량비는 특별히 제한되지 않으며, 제조하고자 하는 내열성 다공질 층의 두께, 평균 기공 직경 및 기공도에 따라 다르게 조절할 수 있다. The relative content ratio between the dispersant composition and the inorganic filler in the slurry is not particularly limited, and may be differently adjusted depending on the thickness, average pore diameter, and porosity of the heat-resistant porous layer to be produced.

구체적으로, 내열성 다공질 층 중 무기 충전재의 함량은 약 50 중량% 이상, 또는 약 95 중량% 이하일 수 있다. Specifically, the content of the inorganic filler in the heat-resistant porous layer may be about 50% by weight or more, or about 95% by weight or less.

무기 충전재의 함량이 너무 낮은 경우, 내열성 다공질 층 중의 기공의 비율이 작아져 전지 성능이 저하되거나, 충분한 내열성이 얻어지지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 무기 충전재의 함량이 너무 높은 경우, 내열성 다공질 층이 취약해져서, 취급이 어려워지는 문제점이 발생할 수 있다.If the content of the inorganic filler is too low, the ratio of pores in the heat-resistant porous layer may decrease, resulting in deterioration in battery performance or insufficient heat resistance. If the content of the inorganic filler is too high, the heat-resistant porous layer may It becomes vulnerable, and a problem that handling is difficult may occur.

한편, 내열성 다공질 층은 기공에 의해 이온 전도 경로가 확보되기 때문에 저-저항화가 가능해진다. 평균 기공 직경은 후술한 전해액 중의 리튬 이온이 통과할 수 있는 크기이면 특별히 한정되지 않지만, 내열성 다공질 층의 기계적 강도의 관점에서, 약 5 nm 내지 약 5 ㎛, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 3 ㎛일 수 있고, 기공도는 약 5 내지 약 95 %, 바람직하게는 약 20 내지 약 70 %의 범위 내일 수 있다. On the other hand, since the ion conduction path is secured by the pores in the heat-resistant porous layer, low-resistance is possible. The average pore diameter is not particularly limited as long as it is a size that allows lithium ions in the electrolyte described later to pass through, but from the viewpoint of the mechanical strength of the heat-resistant porous layer, it is about 5 nm to about 5 μm, preferably about 0.1 to about 3 μm. The porosity may be in the range of about 5 to about 95%, preferably about 20 to about 70%.

여기서, 평균 기공 직경은 수은 압입식 세공 측정기에 의해 측정할 수 있고, 기공도는 무기 충전재의 진밀도(d), 내열성 다공질 층의 부피(v) 및 내열성 다공질 층의 질량(m)을 구하고, 이하의 식에 의해 산출될 수 있다. Here, the average pore diameter can be measured by a mercury porosimetry porosimetry, and the porosity is determined by the true density (d) of the inorganic filler, the volume (v) of the heat-resistant porous layer, and the mass (m) of the heat-resistant porous layer, It can be calculated by the following formula.

기공도(%)={1-m/(vd)}Х100Porosity (%)={1-m/(vd)}Х100

상기 범위의 평균 기공 직경 값 및 기공도 값을 갖는 내열성 다공질 층은, 상술한 바와 같이, 무기 충전재의 입경이나 함량을 제어함으로써 얻을 수 있다.As described above, a heat-resistant porous layer having an average pore diameter value and a porosity value within the above ranges can be obtained by controlling the particle size or content of the inorganic filler.

한편, 다공성 기재는 열가소성 수지 성분을 포함하는 것일 수 있다. Meanwhile, the porous substrate may include a thermoplastic resin component.

열가소성 수지 성분을 다공성 기재는, 온도가 일정 이상 상승하면 용융하여 기공이 닫힐 수 있으며, 이에 따라 이온의 이동이 저지되고, 전류가 흐르지 않게 되어, 발열이나 발화를 억제할 수 있다. The porous substrate containing the thermoplastic resin component may melt when the temperature rises above a certain level and close the pores, thereby preventing the movement of ions and preventing the flow of current, thereby suppressing heat generation or ignition.

다공성 기재로 사용될 수 있는 열가소성 수지는 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스터 수지; 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지, 폴리에테르술폰 수지, 또는 이것들의 조합한 것일 수 있다. Thermoplastic resins that can be used as the porous substrate include polyolefin resins such as low-density polyethylene, high-density polyethylene, ultra-high molecular weight polyethylene, and polypropylene; polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; It may be a polyacetal resin, a polyamide resin, a polycarbonate resin, a polyimide resin, a polyether ether ketone resin, a polyether sulfone resin, or a combination thereof.

한편, 상기 다공성 기재는 바람직하게는 막의 형태를 가질 수 있고, 그 두께는 특별히 제한되지 않지만, 약 2 내지 약 50 ㎛ 정도가 바람직하다. 두께가 너무 얇은 경우, 기계적 물성을 유지하기 어려운 문제점이 있을 수 있고, 두께가 너무 두꺼운 경우, 저항층으로서 작용하는 문제점이 발생할 수 있다. Meanwhile, the porous substrate may preferably have a film shape, and the thickness thereof is not particularly limited, but is preferably about 2 to about 50 μm. If the thickness is too thin, it may be difficult to maintain mechanical properties, and if the thickness is too thick, a problem of functioning as a resistance layer may occur.

또한, 다공성 기재의 평균 기공 직경 및 기공도는 특별히 제한은 없지만, 평균 기공 직경은 약 0.1 내지 약 30 ㎛, 기공도는 약 10 % 내지 약 90 %인 것이 바람직할 수 있다. In addition, the average pore diameter and porosity of the porous substrate are not particularly limited, but it may be preferable that the average pore diameter is about 0.1 to about 30 μm and the porosity is about 10% to about 90%.

기공 크기가 너무 작거나, 기공도가 너무 낮은 경우, 이온 전도성이 나빠지는 문제가 발생할 수 있고, 평균 기공 직경이 너무 크거나, 기공도가 너무 높은 경우, 기계적 강도가 저하되어, 기재로서의 기능을 할 수 없게 되는 문제점이 발생할 수 있다. If the pore size is too small or the porosity is too low, ion conductivity may deteriorate, and if the average pore diameter is too large or the porosity is too high, mechanical strength is lowered, resulting in poor function as a substrate. There may be problems that can't be done.

평균 기공 직경은 내열성 다공질 층의 경우와 동일하게 하여 측정할 수 있다. 한편, 기공도는 다공성 기재의 진밀도(d), 다공성 기재의 부피(v) 및 다공성 기재의 질량(m)을 구하고, 이하의 식에 의해 산출될 수 있다.The average pore diameter can be measured in the same way as in the case of the heat-resistant porous layer. On the other hand, the porosity can be calculated by the following formula by obtaining the true density (d) of the porous substrate, the volume (v) of the porous substrate, and the mass (m) of the porous substrate.

기공도(%)={1-m/(vd)}Х100Porosity (%)={1-m/(vd)}Х100

한편, 상기 슬러리를 다공성 기재 상에 코팅하는 방법으로서는 당해 기술분야에 있어서 통상의 도포법을 사용할 수 있고, 필요로 하는 층두께나 도포 면적을 실현할 수 있는 방법이면 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면 그라비아 코터법, 리버스롤 코터법, 트랜스퍼롤 코터법, 키스 코터법, 디프 코터법, 나이프 코터법, 에어닥터 코터법, 블레이드 코터법, 로드 코터법, 스퀴즈 코터법, 캐스트 코터법, 다이 코터법, 스크린 인쇄법, 스프레이 도포법 등의 방식을 사용할 수 있다. On the other hand, as a method of coating the slurry on the porous substrate, a conventional coating method in the art can be used, and any method capable of realizing the required layer thickness or coating area is not particularly limited. For example, gravure coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, kiss coater method, deep coater method, knife coater method, air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, squeeze coater method, cast coater method, Methods such as a die coater method, a screen printing method, and a spray coating method can be used.

상기와 같이 얻어진 비수전해질 전지 세퍼레이터의 전체 두께는 특별히 제한되지 않고, 전지의 용도 및 성능을 고려하여 조절될 수 있는데, 양극과 음극을 보다 확실하게 분리하기 위한 관점에서, 약 2 내지 약 55 ㎛의 범위 내일 수 있다.The total thickness of the non-aqueous electrolyte battery separator obtained as described above is not particularly limited and may be adjusted in consideration of the use and performance of the battery. can be within range.

(비수전해질 전지)(Non-aqueous electrolyte battery)

한편, 본 발명의 일 측면에 따른 비수전해질 전지는 양극, 음극, 상술한 비수전해질 전지용 세퍼레이터 및 전해액을 포함할 수 있다. Meanwhile, the non-aqueous electrolyte battery according to one aspect of the present invention may include a positive electrode, a negative electrode, the above-described separator for a non-aqueous electrolyte battery, and an electrolyte solution.

구체적으로, 양극과 음극의 사이에 상기 비수전해질 전지용 세퍼레이터를 배치하고, 여기에 전해액을 함침시킴으로써 비수전해질 전지를 제조할 수 있다. Specifically, the non-aqueous electrolyte battery may be manufactured by disposing the separator for a non-aqueous electrolyte battery between the positive electrode and the negative electrode and impregnating the separator with an electrolyte solution.

내열성 다공질 층이 다공성 기재의 한쪽 면에만 구비된 비수전해질 전지용 세퍼레이터를 이용하는 경우, 내열성 다공질 층을 구비하는 면을 양극 측, 또는 음극 측 중 어디에 위치하도록 배치하여도 무방하다. In the case of using a separator for a non-aqueous electrolyte battery in which the heat-resistant porous layer is provided on only one side of the porous substrate, the surface having the heat-resistant porous layer may be positioned on either the anode side or the cathode side.

본 발명의 비수전해질 전지는, 예를 들어, 리튬 금속 이차 전지, 리튬 이온 이차 전지, 리튬 중합체 이차 전지, 또는 리튬 이온 중합체 이차 전지 등을 포함하는 리튬 이차 전지를 들 수 있다.Examples of the nonaqueous electrolyte battery of the present invention include a lithium secondary battery including a lithium metal secondary battery, a lithium ion secondary battery, a lithium polymer secondary battery, or a lithium ion polymer secondary battery.

한편, 상기 양극 및 음극은 일반적으로 바인더를 녹인 용액에 양극 혹은 음극 활 물질 및 도전제를 분산시킨 전극 합제를 집전체에 도포함으로써 제조될 수 있다. Meanwhile, the positive electrode and the negative electrode may be manufactured by applying an electrode mixture obtained by dispersing a positive electrode or negative electrode active material and a conductive agent in a solution in which a binder is dissolved, to a current collector.

양극 활 물질로서, Li1+xMO2(-0.1<x<0.1, M: Co, Ni, Mn, Al, Mg, Zr, Ti, Sn 등)의 화학식으로 대표되는 층상 구조의 리튬 함유 전이 금속 산화물, LiMn2O4이나 그의 원소의 일부를 다른 원소로 치환한 스피넬 구조의 리튬망간 산화물, LiMPO4(M: Co, Ni, Mn, Fe 등)로 표시되는 올리빈형 화합물 등을 이용하는 것이 모두 가능하다. As a cathode active material, a lithium-containing transition metal having a layered structure represented by a chemical formula of Li 1+x MO 2 (-0.1<x<0.1, M: Co, Ni, Mn, Al, Mg, Zr, Ti, Sn, etc.) It is possible to use oxides, LiMn 2 O 4 or spinel-structured lithium manganese oxides in which some of their elements are substituted with other elements, olivine-type compounds represented by LiMPO 4 (M: Co, Ni, Mn, Fe, etc.), etc. do.

상기 층상 구조의 리튬 함유 전이 금속 산화물은, 예를 들어, LiCoO2나 LiNi1-xCox-yAlyO2(0.1=x≤=0.3, 0.01≤=y≤=0.2) 등 외, 적어도 Co, Ni 및 Mn을 포함하는 산화물(LiMn1/3Ni1/3Co1/3O2, LiMn5/12Ni5/12Co1/6O2, LiNi3/5Mn1/5Co1/5O2 등) 등을 들 수 있다.The lithium-containing transition metal oxide of the layered structure is, for example, LiCoO 2 or LiNi 1 - x Co x - y Al y O 2 (0.1=x≤=0.3, 0.01≤=y≤=0.2), etc., at least Oxides containing Co, Ni and Mn (LiMn 1/3 Ni 1/3 Co 1/3 O 2 , LiMn 5/12 Ni 5/12 Co 1/6 O 2 , LiNi 3/5 Mn 1/5 Co 1 /5 O 2 , etc.) and the like.

한편, 음극 활 물질은, 예를 들어, 리튬 금속, 리튬알루미늄 합금 등의 리튬 합금, 리튬을 흡장·방출할 수 있는 탄소질 재료, 흑연, 페놀 수지, 푸란 수지 등의 코우크스류, 탄소 섬유, 유리상 탄소, 열분해 탄소, 활성탄 등을 들 수 있다. On the other hand, the negative electrode active material includes, for example, lithium alloys such as lithium metal and lithium aluminum alloy, carbonaceous materials capable of intercalating and deintercalating lithium, cokes such as graphite, phenol resin, and furan resin, carbon fiber, Glassy carbon, pyrolytic carbon, activated carbon, etc. are mentioned.

한편, 양극 집전체는, 예를 들어, 알루미늄, 니켈 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 박형 금속체 등이 이용될 수 있고, 음극 집전체는, 예를 들어, 구리, 금, 니켈, 구리 합금 또는 이들의 조합에 의해 제조되는 박형 금속체 등이 이용될 수 있다.On the other hand, as the positive electrode current collector, for example, aluminum, nickel, or a thin metal body made of a combination thereof may be used, and the negative electrode current collector may be, for example, copper, gold, nickel, copper alloy or the like. A thin metal body or the like manufactured by a combination thereof may be used.

한편, 도전제는, 예를 들어, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙 등의 카본 블랙; 알루미늄, 니켈 등의 금속 섬유; 천연 흑연, 열팽창 흑연, 탄소 섬유, 산화루테늄, 산화티탄 등이 사용될 수 있다. 이들 중에서도, 소량의 배합으로 원하는 도전성을 확보할 수 있는 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙이 바람직하게 사용될 수 있다. On the other hand, the conductive agent, for example, carbon black such as acetylene black, Ketjen Black; metal fibers such as aluminum and nickel; Natural graphite, thermally expanded graphite, carbon fiber, ruthenium oxide, titanium oxide and the like can be used. Among these, acetylene black and Ketjen Black, which can secure desired conductivity with a small amount of blending, can be preferably used.

한편, 바인더는 공지된 각종 바인더를 사용할 수 있고, 일례로 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리불화비닐리덴, 카르복시메틸셀룰로오스, 플루오로올레핀 공중합체 가교 중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐알콜 등이 사용될 수 있다. Meanwhile, various known binders may be used as the binder, and examples thereof include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, carboxymethylcellulose, fluoroolefin copolymer crosslinked polymer, styrene-butadiene copolymer, polyacrylonitrile, poly Vinyl alcohol or the like may be used.

상기 바인더는 용제에 녹인 것을 이용할 수도 있는데, 용제로서는 예를 들면 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등이 사용될 수 있다.The binder may be dissolved in a solvent, and as the solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or the like may be used.

한편, 전해액으로서는 리튬 염을 유기 용매에 용해한 용액이 이용된다. 리튬 염으로서는 용매 중에서 해리하여 Li+ 이온을 형성하고, 전지로서 사용되는 전압 범위에서 분해 등의 부 반응을 일으키기 어려운 것이면 특별히 제한은 없다. On the other hand, as the electrolyte solution, a solution in which a lithium salt is dissolved in an organic solvent is used. The lithium salt is not particularly limited as long as it dissociates in a solvent to form Li + ions and does not cause side reactions such as decomposition in the voltage range used as a battery.

예를 들면 LiClO4, LiPF6, LiBF4, LiAsF6, LiSbF6 등의 무기 리튬 염, LiCF3SO3, LiCF3CO2, Li2C2F4(SO3)2, LiN(CF3SO2)2, LiC(CF3SO2)3, LiCnF2n+1SO3(n=2), LiN(RfOSO2)2(식 중, Rf는 플루오로알킬기를 나타냄) 등의 유기 리튬 염 등을 사용할 수 있다. 바람직한 리튬 염은, LiPF6, LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiCF3SO3, Li(CF3SO2)2N이다.For example, inorganic lithium salts such as LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , Li 2 C 2 F 4 (SO 3 ) 2 , LiN(CF 3 SO 2 ) 2 , LiC(CF 3 SO 2 ) 3 , LiCnF 2n+1 SO 3 (n=2), LiN(RfOSO 2 ) 2 (wherein Rf represents a fluoroalkyl group), organic lithium salts, etc. can be used Preferred lithium salts are LiPF 6 , LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , Li(CF 3 SO 2 ) 2 N.

한편, 전해액에 이용하는 유기 용매로서는 상기한 리튬 염을 용해하고, 전지로서 사용되는 전압 범위에서 분해 등의 부반응을 일으키지 않는 것이면 특별히 제한은 없다. 예를 들면 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트 등의 환상 탄산 에스터, 에틸메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디메틸카보네이트, 디프로필카보네이트 등의 쇄상 탄산 에스터, 또는 이들의 혼합물을 예시할 수 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다. On the other hand, the organic solvent used for the electrolyte solution is not particularly limited as long as it dissolves the above lithium salt and does not cause side reactions such as decomposition in the voltage range used as a battery. Examples thereof include, but are not limited to, cyclic carbonate esters such as propylene carbonate and ethylene carbonate, chain carbonate esters such as ethylmethyl carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate and dipropyl carbonate, and mixtures thereof.

환상 탄산 에스터와 쇄상 탄산 에스터의 혼합물을 이용하는 경우, 환상 탄산 에스터와 쇄상 탄산 에스터의 부피 비는, 유전율과 점성의 최적화의 관점에서, 약 4:1 내지 약 1:4인 것이 바람직하다.When using a mixture of cyclic carbonate and chain carbonate, the volume ratio of cyclic carbonate to chain carbonate is preferably about 4:1 to about 1:4 from the viewpoint of optimizing dielectric constant and viscosity.

한편, 본 발명의 비수전해질 전지의 형태로서는 스틸 캔, 알루미늄 캔 등을 외장체(외장 캔)로 사용한 다면체 형이나 원통형 등일 수도 있고, 금속을 증착한 라미네이트 필름을 외장체로 한 패키지 전지일 수도 있으나, 특별히 제한되지 않는다.On the other hand, the form of the non-aqueous electrolyte battery of the present invention may be a polyhedral or cylindrical shape using a steel can, aluminum can, etc. as an exterior body (exterior can), or a package battery using a laminate film deposited with metal as an exterior body. Not particularly limited.

본 발명의 비수전해질 전지용 세퍼레이터 조성물은, 세퍼레이터의 내열성 다공질 층 형성 시 무기 충전재를 견고하게 접착시킬 뿐만 아니라 이를 효과적으로 분산하여 세퍼레이터의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다. The separator composition for a non-aqueous electrolyte battery of the present invention not only firmly adheres the inorganic filler when forming the heat-resistant porous layer of the separator, but also effectively disperses the inorganic filler to further improve the heat resistance of the separator.

또한, 본 명세서의, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법은, 일련의 공정에 의해, 상기 비수전해질 전지 세퍼레이터용 분산제로 사용되는 시아노에틸 기 함유 중합체를 쉽게 제조할 수 있다. In addition, in the method for producing a cyanoethyl group-containing polymer of the present specification, the cyanoethyl group-containing polymer used as the dispersant for the non-aqueous electrolyte battery separator can be easily produced through a series of steps.

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.Hereinafter, the action and effect of the invention will be described in more detail through specific examples of the invention. However, these embodiments are only presented as examples of the invention, and the scope of the invention is not determined thereby.

<실시예><Example>

에틸렌 및 아세트산 비닐의 중합(아세테이트 기 함유 중합체 제조)Polymerization of ethylene and vinyl acetate (preparation of polymers containing acetate groups)

중합예 1Polymerization Example 1

스테인레스 스틸 중합 반응기 내에서, 아세트산 비닐 94.8 중량부를 메탄올 200 중량부에 용해시키고, 에틸렌을 반응기내에 가압하여 용해시켰다. 용해된 에틸렌이 5.2 중량부가 되도록 투입하였다. In a stainless steel polymerization reactor, 94.8 parts by weight of vinyl acetate were dissolved in 200 parts by weight of methanol, and ethylene was pressurized into the reactor to dissolve. Dissolved ethylene was added so as to be 5.2 parts by weight.

개시제(2,2'-아조이소부티로니트릴) 0.1 중량부를 투입하였다. 0.1 part by weight of an initiator (2,2'-azoisobutyronitrile) was added.

반응 계를 약 60~70℃의 온도로 유지하면서 10_시간 동안 공중합 반응을 진행시켰다. The copolymerization reaction proceeded for 10 hours while maintaining the reaction system at a temperature of about 60 to 70 °C.

중합 용액으로부터, 용매와 미반응물을 제거하여, 아세테이트 기 함유 공중합체를 수득하였다. From the polymerization solution, the solvent and unreacted substances were removed to obtain an acetate group-containing copolymer.

수득한 중합체의 중량 평균 분자량은 약 60,000g/mol 이었으며 분자량 분포는 약 1.53 이었다.The obtained polymer had a weight average molecular weight of about 60,000 g/mol and a molecular weight distribution of about 1.53.

중량 평균 분자량 측정 시에는, 겔 침투 크로마토그래피 GPC (측정 기기 명: Alliance e2695; 제조사: WATERS)를 이용하였고, 검출기로는, 시차 굴절률 검출기 (측정 기기 명: W2414; 제조사: WATERS), 칼럼은 DMF 칼럼을 사용하였고, 유속은 1 mL/분, 칼럼 온도는 65℃, 시료 주입량은 10mg/10mL 농도로, 200 μL 공급하였고, 표준화를 위한 시료로는 폴리스티렌 (분자량: 9,600 / 31,420 / 113,300 / 327,300 / 1,270,000 / 4,230,000 의 6종)을 사용하였다. When measuring the weight average molecular weight, gel permeation chromatography GPC (measurement device name: Alliance e2695; manufacturer: WATERS) was used, and as a detector, a differential refractive index detector (measurement device name: W2414; manufacturer: WATERS), DMF column was used. A column was used, the flow rate was 1 mL / min, the column temperature was 65 ° C, the sample injection amount was 10 mg / 10 mL, 200 μL was supplied, and polystyrene (molecular weight: 9,600 / 31,420 / 113,300 / 327,300 / 1,270,000 / 6 types of 4,230,000) were used.

중합체 중 에틸렌 반복 단위의 상대적 함량은, 약 21.0 몰%였다. The relative content of ethylene repeating units in the polymer was about 21.0 mol%.

중합예 2Polymerization Example 2

에틸렌 8.9 중량부와 아세트산 비닐 91.1 중량부를 t-부탄올 45 중량부에 용해시키고, Dissolving 8.9 parts by weight of ethylene and 91.1 parts by weight of vinyl acetate in 45 parts by weight of t-butanol,

개시제(2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 0.043 중량부를 투입하였다. 0.043 parts by weight of an initiator (2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) was added.

반응 계를 약 60~70℃의 온도로 유지하면서 10_시간 동안 공중합 반응을 진행시켰다. The copolymerization reaction proceeded for 10 hours while maintaining the reaction system at a temperature of about 60 to 70 °C.

중합 용액으로부터 용매와 미반응물을 제거하여, 아세테이트 기 함유 공중합체를 수득하였다. The solvent and unreacted materials were removed from the polymerization solution to obtain an acetate group-containing copolymer.

수득한 중합체의 중량 평균 분자량은 약 263,000g/mol 이었으며 분자량 분포는 약 2.09 이었다.The obtained polymer had a weight average molecular weight of about 263,000 g/mol and a molecular weight distribution of about 2.09.

중합체 중 에틸렌 반복 단위의 상대적 함량은, 약 27.6 몰%였다. The relative content of ethylene repeating units in the polymer was about 27.6 mol%.

시아노에틸 기 함유 중합체 제조Preparation of polymers containing cyanoethyl groups

실시예 1Example 1

상기 중합예 1에서 얻어진 아세테이트 기 함유 중합체 약 20 g을 다시 180 g의 메탄올에 녹여 10% 농도의 용액을 제조하였다. 상기 용액을 약 60℃조건에서 교반하면서 1.8 g의 수산화 나트륨(9 중량부)을 별도의 180 중량부의 메탄올에 녹인 후, 상기 아세테이트기 함유 중합체 용액과 혼합하여 가수분해를 진행시켰다. 이를 다시, 65℃ 조건에서 메탄올을 증류하여 제거하면서 디메틸설폭사이드 약 180g를 서서히 투입하고, 동시에, 아크릴로니트릴 20 g을 첨가한 후, 60℃에서 약 24 시간 반응을 진행시켰다. About 20 g of the acetate group-containing polymer obtained in Polymerization Example 1 was again dissolved in 180 g of methanol to prepare a 10% concentration solution. While stirring the solution at about 60° C., 1.8 g of sodium hydroxide (9 parts by weight) was dissolved in 180 parts by weight of methanol, and then mixed with the acetate group-containing polymer solution to proceed with hydrolysis. Again, about 180 g of dimethyl sulfoxide was slowly added while methanol was removed by distillation at 65 ° C. At the same time, 20 g of acrylonitrile was added, and the reaction was carried out at 60 ° C. for about 24 hours.

반응 종료 후, 반응 액을 아세트산으로 중화하고, 수증기를 불어 넣어 메탄올을 완전히 휘발시킨 후, 물에 분산된 입자를 침전시켰다. After completion of the reaction, the reaction solution was neutralized with acetic acid, and water vapor was blown to completely volatilize methanol, and then particles dispersed in water were precipitated.

이 침전을 다량의 물로 세정하여, 시아노에틸기 함유 중합체를 얻었다. (시아노에틸 치환률: 약 81 몰%)This precipitate was washed with a large amount of water to obtain a cyanoethyl group-containing polymer. (Cyanoethyl substitution rate: about 81 mol%)

시아노에틸 치환률은, Kjeldahl Method를 통해 질소 함유량을 구한 후, 중합체의 반복 단위당 원래 존재하였던 수산 기의 몰수에 대한 % 비율로 산출하였다.The cyanoethyl substitution rate was calculated as a percentage ratio with respect to the number of moles of hydroxyl groups originally present per repeating unit of the polymer after determining the nitrogen content through the Kjeldahl Method.

비교예 1Comparative Example 1

중합도가 1500 인 폴리비닐알코올 20 중량부와 중합도가 1500 인 폴리비닐알코올 10 중량부를 120 중량부의 물에 용해하고, 폴리비닐알코올이 균일하게 용해될 때까지 혼합하였다.20 parts by weight of polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 1500 and 10 parts by weight of polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 1500 were dissolved in 120 parts by weight of water and mixed until the polyvinyl alcohol was uniformly dissolved.

여기에, 12.5 wt%의 수산화 나트륨 수용액 100 중량부를 첨가하고, 폴리비닐알코올 수용액과 균일하게 혼합하였다. To this, 100 parts by weight of a 12.5 wt% sodium hydroxide aqueous solution was added and mixed uniformly with the polyvinyl alcohol aqueous solution.

그 후, 150 중량부의 아크릴로니트릴 및 120 중량부의 이소프로판올을 가하고, 30 ℃에서 5 시간 반응시켰다. After that, 150 parts by weight of acrylonitrile and 120 parts by weight of isopropanol were added and reacted at 30 DEG C for 5 hours.

여기에, 25 wt%의 아세트산 수용액을 상기 수산화 나트륨과 동일 당량으로 가하여, 중화시켰다. To this, a 25 wt% aqueous acetic acid solution was added in an equivalent amount to the above sodium hydroxide to neutralize.

여기에, 교반 하에서 물을 첨가하고, 시아노에틸 폴리비닐알코올 (조생성물)을 석출시켰다. 석출된 시아노에틸 폴리비닐알코올 (조생성물)은 다량의 물로 세정, 용해, 및 재석출을 행하여 정제하고, 건조하여 시아노에틸 폴리비닐알코올을 얻었다. (시아노에틸 치환률: 약 79 몰%)Water was added to this while stirring to precipitate cyanoethyl polyvinyl alcohol (crude product). The precipitated cyanoethyl polyvinyl alcohol (crude product) was purified by washing with a large amount of water, dissolving, and re-precipitating, and dried to obtain cyanoethyl polyvinyl alcohol. (Cyanoethyl substitution rate: about 79 mol%)

비교예 2Comparative Example 2

상기 중합예 1에서 얻어진 아세테이트 기 함유 중합체 약 20 g을 다시 180 g의 메탄올에 녹여 10% 농도의 용액을 제조하였다. 상기 용액을 약 60℃조건에서 교반하면서 1.8 g의 수산화 나트륨(9 중량부)을 별도의 180 중량부의 메탄올에 녹인 후, 상기 아세테이트기 함유 중합체 용액과 혼합하여 가수분해를 진행시켰다. 이후, 바로 아크릴로니트릴 20 g을 첨가한 후, 60℃에서 약 24 시간 반응을 진행시켰다. About 20 g of the acetate group-containing polymer obtained in Polymerization Example 1 was again dissolved in 180 g of methanol to prepare a 10% concentration solution. While stirring the solution at about 60° C., 1.8 g of sodium hydroxide (9 parts by weight) was dissolved in 180 parts by weight of methanol, and then mixed with the acetate group-containing polymer solution to proceed with hydrolysis. Thereafter, 20 g of acrylonitrile was immediately added, and the reaction was performed at 60° C. for about 24 hours.

반응 종료 후, 반응 액을 아세트산으로 중화하고, 수증기를 불어 넣어 메탄올을 완전히 휘발시킨 후, 물에 분산된 입자를 침전시켰다. After completion of the reaction, the reaction solution was neutralized with acetic acid, and water vapor was blown to completely volatilize methanol, and then particles dispersed in water were precipitated.

이 침전을 다량의 물로 세정하여, 시아노에틸기 함유 중합체를 얻었다. (시아노에틸 치환률: 약 5 몰%)This precipitate was washed with a large amount of water to obtain a cyanoethyl group-containing polymer. (Cyanoethyl substitution rate: about 5 mol%)

슬러리 제조slurry manufacturing

평균 입경이 0.7 ㎛이며, BET가 4 m2/g인 알루미나를 acetone에서 분산시켰다. 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 중합체 및 상기 알루미나 분산액을, 중합체: 알루미나=10:90의 중량 비율로 혼합하고, 2종의 지르코니아 Bead 를 사용하여 (0.5 mm: 1mm=1:1) Ball mill 에서 20 분 간 분쇄 및 혼합하여, 슬러리로 제조하였다.Alumina having an average particle diameter of 0.7 μm and a BET of 4 m 2 /g was dispersed in acetone. The polymer prepared in Examples and Comparative Examples and the alumina dispersion were mixed in a weight ratio of polymer: alumina = 10:90, and two types of zirconia beads were used (0.5 mm: 1 mm = 1:1) in a ball mill. pulverized and mixed for 20 minutes to prepare a slurry.

세퍼레이터 제조separator manufacturing

닥터 블레이드를 이용하여, 상기에서 제조한 슬러리를 폴리에틸렌 다공성 기재의 일 면에 도포하고, 이를 건조시켜, 코팅 층이 형성된 세퍼레이터를 제조하였다.Using a doctor blade, the slurry prepared above was applied to one surface of the polyethylene porous substrate and dried to prepare a separator having a coating layer thereon.

분산 안정성dispersion stability

상기 슬러리에 대해, 분산 안정성 분석장치(Lumisizer LS651) 분산 안정성 분석장치(Lumisizer LS651)을 이용하여 슬러리 내 슬러리 입자의 침강 속도를 측정하였다.For the slurry, the sedimentation rate of slurry particles in the slurry was measured using a dispersion stability analyzer (Lumisizer LS651).

도막 성형성Film formability

제조된 세퍼레이터를 1m X 1m로 재단하여 시료를 준비하였다. 이후 상기 준비한 시료에서 도막의 평탄성 및 균일성을 육안으로 관찰하고, 문제가 없는 경우를 5점으로 하여, 0~5점으로 평가하였다. A sample was prepared by cutting the manufactured separator into 1m X 1m. Thereafter, the flatness and uniformity of the coating film was visually observed in the prepared sample, and a case without a problem was evaluated as 0 to 5 points, with 5 points being scored.

접착력adhesion

제조된 세퍼레이터를, 15mm * 100mm 크기로 재단하여 각각 2매 준비하였다.The prepared separators were cut to a size of 15 mm * 100 mm, and two sheets were prepared respectively.

준비된 세퍼레이터 2 매를 서로 겹친 뒤, 100 ㎛의 PET 필름 사이에 끼운 후 100 ℃의 롤 라미네이터를 통과시켜 접착시켰다. 이때, 롤 라미네이터의 속도는 0.3 m/min로 30 초 동안 가열하였으며, 이 때의 압력은 2 kgf/cm2 이었다.The prepared separators were overlapped with each other, sandwiched between 100 μm PET films, and bonded by passing through a roll laminator at 100 °C. At this time, the speed of the roll laminator was heated for 30 seconds at 0.3 m/min, and the pressure at this time was 2 kgf/cm 2 .

접착된 2 장의 세퍼레이터의 말단부를 UTM 장비(LLOYD Instrument LF Plus)에 장착 후 측정 속도 100 mm/min으로, 양 방향으로 힘을 가해 접착된 세퍼레이터가 분리되는 데 필요한 힘을 측정하였다.After mounting the distal end of the two adhered separators to a UTM device (LLOYD Instrument LF Plus), force was applied in both directions at a measurement speed of 100 mm/min to measure the force required to separate the adhered separators.

상기 평가 결과를, 하기 표에 정리하였다. The evaluation results are summarized in the table below.

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 치환율substitution rate 81%81% 79%79% 5%5% 분산안정성
(침강 속도; μm/s)
Dispersion stability
(sedimentation velocity; μm/s)
1.21.2 1.11.1 1.11.1
도막성형성
(5점법)
film formation
(5-point method)
55 44 44
접착력
(gf/15mm)
adhesion
(gf/15mm)
8181 7272 7474

상기 표 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러리, 즉 분산제는, 시아노 에틸 그룹의 치환률이 상대적으로 높아, 비교예에 비해 침강 속도가 늦고, 이를 이용하여 제조된 세퍼레이터는, 도막 성형성이 매우 우수하며, 비교예에 비해접착력이 매우 우수한 것을 확인할 수 있다. Referring to Table 1, the slurry according to one embodiment of the present invention, that is, the dispersant, has a relatively high substitution rate of cyanoethyl groups, so the sedimentation rate is slow compared to the comparative example, and the separator manufactured using this, It can be seen that the coating film formability is very excellent, and the adhesive strength is very excellent compared to the comparative example.

이에 따라, 본 발명의 일 예에 따른 세퍼레이터는, 내열성 다공질 층 형성 시 무기 충전재를 견고하게 접착시킬 수 있을 것으로 예상되며, 무기 충전재를 효과적으로 분산하여, 내열성 역시 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. Accordingly, the separator according to one embodiment of the present invention is expected to be able to firmly adhere the inorganic filler when forming the heat-resistant porous layer, and to effectively disperse the inorganic filler to further improve heat resistance.

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 개시제의 존재 하에,
하기 화학식 1-1로 표시되는 제1 단량체, 및 아세트산 비닐을 중합하여, 아세테이트 기 함유 중합체를 형성하는 단계; 및
상기 아세테이트 기 함유 중합체에 염기를 가하고, 아크릴로니트릴과 반응시키는, 치환 단계를 포함하고,
상기 치환 단계는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체를 제1 용매에 용해한 이후, 상기 제1 용매를 제거하는 동시에, 제2 용매 및 염기를 투입하면서 진행되며;
상기 제1 용매는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 용해성 용매이고, 상기 제2 용매는, 시아노에틸 기 함유 중합체 용해성 용매인,
시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법:
[화학식 1-1]
Figure 112023030102410-pat00020

상기 화학식 1-1에서, R11은, 수소 또는 탄소 수 1 내지 8의 알킬이다.
In the presence of an initiator,
polymerizing a first monomer represented by Formula 1-1 and vinyl acetate to form an acetate group-containing polymer; and
A substitution step of adding a base to the acetate group-containing polymer and reacting with acrylonitrile,
The substitution step proceeds by dissolving the acetate group-containing polymer in a first solvent, removing the first solvent, and simultaneously introducing a second solvent and a base;
the first solvent is the acetate group-containing polymer-soluble solvent, and the second solvent is a cyanoethyl group-containing polymer-soluble solvent;
Process for preparing cyanoethyl group-containing polymers:
[Formula 1-1]
Figure 112023030102410-pat00020

In Formula 1-1, R11 is hydrogen or alkyl having 1 to 8 carbon atoms.
제7항에 있어서,
상기 아세트산 비닐 100 중량부에 대하여, 상기 제1 단량체 3 내지 15 중량부가 사용되는, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법.
According to claim 7,
A method for producing a cyanoethyl group-containing polymer, wherein 3 to 15 parts by weight of the first monomer is used with respect to 100 parts by weight of the vinyl acetate.
제7항에 있어서,
상기 중합은, 50 내지 80 ℃에서 진행되는, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법.
According to claim 7,
The polymerization is carried out at 50 to 80 ° C., a method for producing a cyanoethyl group-containing polymer.
제7항에 있어서,
상기 염기는, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 100 중량부에 대하여, 5 내지 15 중량부로 사용되는, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법.
According to claim 7,
The base is used in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the acetate group-containing polymer.
제7항에 있어서,
상기 아크릴로니트릴은, 상기 아세테이트 기 함유 중합체 100 중량부에 대하여, 50 내지 200 중량부로 사용되는, 시아노에틸 기 함유 중합체의 제조 방법.
According to claim 7,
The acrylonitrile is used in an amount of 50 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the acetate group-containing polymer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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