KR20140085728A - Polyolefin microporous membrane and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a polyolefin microporous membrane having excellent hydrophilicity, high mechanical strength and porosity, and no difficulties in a preparing process, while the polyolefin microporous member can sufficiently manage a rapid increase in temperature inside a battery. The porous membrane comprises 0.1-1 wt% of cellulose with respect to polyolefin resin composed of 90-97 wt% of polyethylene and 3-10 wt% of polypropylene.

Description

폴리올레핀 미세 다공막{Polyolefin microporous membrane and method of manufacturing the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyolefin microporous membrane,

본 발명은 폴리올레핀 미세 다공막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전지의 분리막(separator) 등에 사용되는 폴리올레핀 미세 다공막에 관한 것이다.The present invention relates to a polyolefin microporous membrane, and more particularly, to a polyolefin microporous membrane used for a separator or the like of a battery.

폴리올레핀 미세 다공막(microporous film)은 그 화학적 안정성과 우수한 물성으로 각종 전지용 분리막(battery separator), 분리용 필터 및 미세여과용 멤브레인(membrane) 등으로 널리 이용되고 있다. 이중 이차전지용 분리막은, 전지의 안전성에 대한 요구가 높아지고 있고 이차전지의 고용량, 고출력 추세에 맞추어, 분리막의 열적 안정성이 매우 중요해지고 있다. 특히 리튬이차전지의 경우 분리막의 열적 안정성이 떨어지면, 전지의 과열에 기인하는 분리막의 손상 혹은 변형 및 이에 따른 전극간 단락이 발생할 수 있어, 전지의 과열 혹은 화재의 위험성이 존재하게 된다.Polyolefin microporous films are widely used for various battery separators, separating filters, and microfiltration membranes due to their chemical stability and excellent physical properties. In the secondary battery separator, there is an increasing demand for the safety of the battery, and the thermal stability of the separator becomes very important in accordance with the high capacity and high output of the secondary battery. Particularly, in the case of a lithium secondary battery, if the thermal stability of the separator is lowered, damage or deformation of the separator due to overheating of the battery and short-circuit between the electrodes may occur, which may lead to overheating or fire of the battery.

한편, 내열성을 높이기 위해, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 10중량% 이상으로 블렌딩하는 방법을 제시하였으나, 과열에 의해 다공막이 용융된 후에 다공막이 유동하면서 파단이 일어나고, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 상용성이 부족하며 만족할 만한 열적 안정성을 가져오지 못하고 있다. 이에 따라, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 상용성 및 열수축에 대한 저항이 커서 열적 안정성이 우수한 미세 다공막이 요구되고 있다.On the other hand, in order to improve the heat resistance, a method of blending polyethylene and polypropylene at 10 wt% or more has been proposed. However, after the porous film is melted due to overheating, fracture occurs while the porous film is flowing and lack of compatibility of polyethylene and polypropylene And does not bring satisfactory thermal stability. Accordingly, there is a demand for a microporous membrane excellent in compatibility with polyethylene and polypropylene and having high resistance to heat shrinkage and having excellent thermal stability.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 상용성이 우수하고, 열에 의한 수축을 억제하여 전지의 내부 단락을 방지하여 전지의 안정성이 향상된 폴리올레핀 미세 다공막을 제공하는 데 있다. A problem to be solved by the present invention is to provide a polyolefin microporous membrane having excellent compatibility between polyethylene and polypropylene and preventing shrinkage due to heat to prevent internal short-circuiting of the battery, thereby improving battery stability.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 폴리올레핀 미세 다공막은 폴리에틸렌 90~97중량% 및 폴리프로필렌 3~10중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 0.1~1중량%을 포함한다. 이때, 상기 셀룰로오스는 0.3~0.7중량%이 더욱 바람직하다. 또한 상기 셀룰로오스는 파이버 형태로 길이는 20~500㎛일 수 있다.The polyolefin microporous membrane for solving the problems of the present invention comprises 0.1 to 1% by weight of cellulose relative to a polyolefin resin consisting of 90 to 97% by weight of polyethylene and 3 to 10% by weight of polypropylene. At this time, the amount of the cellulose is more preferably 0.3 to 0.7% by weight. The cellulose may be in the form of fibers and may have a length of 20 to 500 mu m.

본 발명의 폴리올레핀 미세 다공막에 의하면, 폴리에틸렌 90~97중량% 및 폴리프로필렌 3~10중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 0.1~1중량%를 첨가함으로써, 열수축이 억제되어 전지의 내부 단락을 방지하고, 기계적인 강도 및 기공률이 높일 수 있다. According to the polyolefin microporous membrane of the present invention, by adding 0.1 to 1% by weight of cellulose to a polyolefin resin composed of 90 to 97% by weight of polyethylene and 3 to 10% by weight of polypropylene, heat shrinkage is suppressed, And the mechanical strength and the porosity can be increased.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention.

본 발명의 실시예는 폴리에틸렌에 3~10중량% 폴리프로필렌으로 이루어진 폴리올레핀 수지에 셀룰로오스를 첨가함으로써, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 상용성이 좋고, 열수축이 억제되어 전지의 내부 단락을 방지하고 제조하는 공정에 어려움이 없으며, 기계적인 강도 및 기공률이 높은 폴리올레핀 미세 다공막을 제시한다. 이를 위해, 폴리올레핀에 셀룰로오스를 첨가하여 미세 다공막을 제조하는 공정을 살펴보고, 완성된 미세 다공막의 특성을 알아보기로 한다. 본 발명의 미세 다공막은 습식 및 건식 방법으로 제조할 수 있고, 본 발명의 실시예에서는 습식 방법을 예로 들었다. An embodiment of the present invention relates to a process for producing a polyolefin resin comprising 3 to 10% by weight of polypropylene by adding cellulose to polyolefin resin with good compatibility between polyethylene and polypropylene and suppressing heat shrinkage, And shows a polyolefin microporous membrane having high mechanical strength and high porosity. For this purpose, a process for producing a microporous membrane by adding cellulose to polyolefin will be described, and characteristics of the finished microporous membrane will be described. The microporous membrane of the present invention can be produced by a wet and dry method, and in the embodiment of the present invention, a wet method is exemplified.

본 발명의 실시예는 고온에서 미세 다공막이 열에 의해 수축되는 것을 낮추기 위한 것으로, 이는 열수축율(shrinkage of heat)로 확인할 수 있다. 열수축율이란, [(L0-L)/L0] x 100(%)으로, 여기서, L0은 초기 시편 길이이고, L은 150℃에서 1시간 동안 열처리한 후의 시편 길이이다. 이때, 본 발명의 실시예는 열수축율이 5%이하로 낮추는 것을 목적으로 한다. 한편, 통상적인 폴리에틸렌 미세 다공막은 상기 열처리 조건에서 열수축율이 40% 이상이 되어, 전지의 분리막으로 사용하기 어렵다.The embodiment of the present invention is intended to lower heat shrinkage of the microporous membrane at high temperature, which can be confirmed by shrinkage of heat. The heat shrinkage ratio is [(L 0 -L) / L 0 ] x 100 (%) where L 0 is the initial specimen length and L is the specimen length after heat treatment at 150 ° C for 1 hour. At this time, the embodiment of the present invention aims at lowering the heat shrinkage rate to 5% or less. On the other hand, a conventional polyethylene microporous membrane has a heat shrinkage of not less than 40% under the above-mentioned heat treatment condition, and thus it is difficult to use it as a separator for a battery.

셀룰로오스는 분자식(C6H10O5)n으로 고등식물의 세포벽의 주요 성분을 구성하는 당류로서 섬유소(纖維素)라고도 한다. 셀룰로오스의 물성은 주로 결정 영역 그리고 유연성과 팽윤성은 주로 비결정 영역에 의한다. 결정 영역에서는 이스형 CI 형태를 취한 글루코오스잔기가 a축, b축, C축 방향으로 각기 수소결합, 글루코시드결합, 반데르발스 힘으로 지지되어 a=8.35Å, b=10.3Å, c=7.9Å의 단위세포를 만들어 존재한다. 셀룰로오스는 상기 결정 영역과 비결정 영역의 적당한 배열에 의하여, 강도, 신도, 탄성 및 습윤성 등과 같은 물성이 결정된다. Cellulose is a molecular formula (C 6 H 10 O 5 ) n , which is a saccharide that constitutes a major component of cell walls of higher plants, and is also called fibrin. The physical properties of cellulose are mainly crystalline, and the flexibility and swelling properties are mainly due to the amorphous region. In the crystal region, glucose residues in the form of isoform CI were supported in hydrogen bonds, glucoside bonds and van der Waals forces in the directions of a-axis, b-axis and C-axis respectively so that a = 8.35 Å, b = 10.3 Å, c = 7.9 A unit cell exists. The proper properties of the cellulose, such as strength, elongation, elasticity and wettability, are determined by the appropriate arrangement of the crystal region and the amorphous region.

본 발명에 적용되는 셀룰로오스는 폴리올레핀에 비하여 수축이 덜 일어나고, 내열성이 우수하며, 습윤성이 높은 특성을 가지고 있다. 한편, 폴리올레핀에 비하여 수축률이 작으면 미세 다공막을 제조할 때 기공률을 높일 수 있으며, 내열성이 좋으면 셧다운 특성과 같은 열특성이 우수하다. 또한 습윤성이 높으면 전해액의 흡수가 용이하며, 기계적 강도가 높으면 미세 다공막을 견고하게 지지할 수 있다. 이에 따라, 셀룰로오스는 폴리올레핀 미세 다공막의 물성을 개선하는 효과적이다.The cellulose used in the present invention has less shrinkage than polyolefins, has excellent heat resistance, and has high wettability. On the other hand, when the shrinkage percentage is smaller than that of the polyolefin, the porosity can be increased when the microporous membrane is produced, and when the heat resistance is good, the thermal characteristics such as the shutdown characteristic are excellent. When the wettability is high, the electrolyte solution is easily absorbed, and if the mechanical strength is high, the microporous membrane can be firmly supported. Thus, cellulose is effective for improving the physical properties of the polyolefin microporous membrane.

본 발명의 실시예에서는 폴리에틸렌 90~97중량% 및 폴리프로필렌 3~10중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지 전체에 대하여 셀룰로오스 0.1~1중량%로 이루어진 수지 30~70중량%, 나머지는 액상 또는 왁스상 탄화수소계 중합체, 폴리에스테르계 가소제 또는 에폭시계 가소제와 불소계 계면활성제 및 기타 첨가제 중에 선택된 적어도 어느 하나를 70~30중량%로 배합한 조성물을 시트 형상으로 형성한 후, 연신함으로써 얻는다. 여기서, 설명의 편의를 위하여, 액상 또는 왁스상 탄화수소계 중합체, 폴리에스테르계 가소제 또는 에폭시계 가소제와 불소계 계면활성제 및 기타 첨가제를 통칭하여 첨가제라고 한다. In the embodiment of the present invention, 30 to 70% by weight of a resin consisting of 0.1 to 1% by weight of cellulose is added to the entire polyolefin resin consisting of 90 to 97% by weight of polyethylene and 3 to 10% by weight of polypropylene, and the remainder is a liquid or wax- By weight of a composition containing at least one selected from a polymer, a polyester plasticizer or an epoxy plasticizer, a fluorine surfactant and other additives in an amount of 70 to 30% by weight is formed into a sheet shape and then stretched. For convenience of explanation, liquid or wax-like hydrocarbon polymers, polyester plasticizers, epoxy plasticizers, fluorosurfactants and other additives are collectively referred to as additives.

폴리에틸렌은 50% 이상의 반복하는 에틸렌으로부터 유래된 단위, 바람직하게는 폴리에틸렌 호모폴리머 및 반복 단위 중 적어도 85%가 에틸렌 단위인 폴리에틸렌 코폴리머를 함유하는 것을 의미한다. 폴리프로필렌은 50% 초과의 반복하는 프로필렌으로부터 유래된 단위, 바람직하게는 폴리프로필렌 호모폴리머 및 반복 단위 중 적어도 85%가 프로필렌 단위인 폴리프로필렌 코폴리머를 함유하는 것을 의미한다. Polyethylene means a unit derived from 50% or more repeating ethylene, preferably a polyethylene homopolymer and a polyethylene copolymer wherein at least 85% of the repeating units are ethylene units. Polypropylene means a unit derived from more than 50% repeating propylene, preferably a polypropylene homopolymer and a polypropylene copolymer wherein at least 85% of the repeat units are propylene units.

이때, 셀룰로오스 파이버의 함유량은 폴리올레핀 수지에 대하여 0.1~1중량%, 바람직하게는 0.3~0.7중량%이다. 즉, 셀룰로오스 함유량이 소정비율보다 작은 경우에는, 본 발명에서 구현하고자 하는 미세 다공막의 열수축율이 향상되지 않으며, 반대로 소정 비율보다 많은 경우에는, 열수축 향상을 위하여 셀룰로오스가 필요 이상으로 첨가되는 것이다. 또한 셀룰로오스는 파이버 형태가 바람직하며, 길이는 20~500㎛가 바람직하다. 길이가 20㎛보다 작으면 본 발명에서 구현하고자 하는 미세 다공막의 물성이 향상되는 효과가 약해지며, 500㎛보다 크면 미세 다공막의 표면의 상태가 거칠어지는 현상이 나올 수 있다. 셀룰로오스를 파이버 형태로 사용하면, 섬유강화 효과(fiber reinforcing effect)를 부여하여 미세 다공막의 강도를 증대시킬 수 있다. At this time, the content of the cellulose fiber is 0.1 to 1% by weight, preferably 0.3 to 0.7% by weight, based on the polyolefin resin. That is, when the content of cellulose is smaller than the predetermined ratio, the heat shrinkage ratio of the microporous membrane to be implemented in the present invention is not improved. On the contrary, when the content is larger than the predetermined ratio, cellulose is added more than necessary to improve heat shrinkage. The cellulose is preferably in a fiber form, and the length is preferably 20 to 500 mu m. If the length is less than 20 탆, the effect of improving the physical properties of the microporous membrane to be implemented in the present invention is weakened. If the length is more than 500 탆, the surface of the microporous membrane may become rough. When cellulose is used in a fiber form, the fiber reinforcing effect can be imparted to increase the strength of the microporous membrane.

액상 또는 왁스상 탄화수소계 중합체로서는, 폴리부타디엔, 폴리부덴, 폴리이소프렌 등의 포화, 불포화 탄화수소, 또는 상기 포화, 불포화 탄화수소의 말단에 수소기를 갖는 화합물, 또한 이들 수소 첨가한 폴리히드록시 포화 또는 불포화 탄화수소 등을 적용할 수 있지만, 전지의 유기 전해질용액에서의 용해성을 사전에 체크하여 용해성이 적은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 이용되는 폴리에스테르계 가소제로서는, 세바신산, 아디핀산, 후탈산, 아제라인산, 및 트리메릿트산 등의 이염기산 또는 삼염기산과, 에틸렌그리콜, 프로필렌그리콜, 부틸렌그리콜, 네오벤틸그리콜 및 장쇄 알킬렌그리콜 등으로 이루어지는 폴리에스테르화합물로, 특히 아디핀산 또는 세바신산과 프로필렌그리콜, 부틸렌그리콜 또는 장쇄 알킬렌그리콜로 이루어지는 폴리에스테르 화합물이 바람직하게 이용된다. 또한, 에폭시계 가소제로서는, 에폭시화 대두유, 에폭시화 아마인유 등이 단독 또는 겸용하여 사용할 수 있다. Examples of the liquid or wax-like hydrocarbon polymer include saturated or unsaturated hydrocarbons such as polybutadiene, polybutene, and polyisoprene; compounds having a hydrogen group at the terminals of the saturated or unsaturated hydrocarbon; and hydrogenated polyhydroxy saturated or unsaturated hydrocarbons And the like. However, it is preferable to check the solubility of the cell in the organic electrolyte solution in advance and use one having a low solubility. Examples of the polyester plasticizer used in the present invention include dibasic acid or tribasic acid such as sebacic acid, adipic acid, phthalic acid, azelaic acid and trimellitic acid, and ethylene glycol, propylene glycol, butyleneglycol, A polyester compound composed of adipic acid or sebacic acid and propylene glycol, butylene glycol or long-chain alkylene glycols is preferably used as the polyester compound composed of tricol recol and long-chain alkylene glycol. As the epoxy-based plasticizer, epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil may be used alone or in combination.

상기의 가소제 및 계면활성제는 셀룰로오스 파이버의 균질한 분산성 또는 필름의 균일한 연신성을 부여하는 작용에 의해, 양호한 미세 다공막을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 보다 균일한 공극률 분포, 보다 균일한 구멍 직경 분포를 얻기 위해서는 상기한 가소제와 액상 또는 왁스상 탄화수소계 중합체를 겸용하는 것이 바람직하다. The plasticizer and the surfactant can easily obtain a good microporous membrane by the action of imparting the homogeneous dispersibility of the cellulose fiber or the uniform stretching property of the film. In order to obtain a more uniform porosity distribution and a more uniform pore diameter distribution, it is preferable to use the above-mentioned plasticizer and a liquid-phase or wax-like hydrocarbon polymer.

또한, 불소계 계면활성제로서는 탄화수소계 계면활성제의 소수기의 수소원자를 불소계 원자로 전부 또는 일부 치환한 불화 탄소계 화합물이고, 이러한 화합물로서는, 예를 들면 퍼플루오르알킬술폰산의 아소모늄산, 퍼플루오르알킬술폰산의 칼륨산으로 이루어지는 아니온계, 퍼플루오르알킬제4급암모늄요오드화물의 카티온계, 퍼플루오르알킬폴리옥시에틸렌에탄올, 불소화알킬에스테르의 노니온계 등으로 이루어지는 불소화 탄소화합물 등으로, 특히 퍼플루오르알킬제4급암모늄요오드화물 또는 불소화 알킬에스테르로 이루어지는 불소화 탄소계 화합물이 바람직하게 이용된다. Examples of the fluorine-based surfactant include a fluorocarbon compound in which the hydrogen atom of the hydrophobic group of the hydrocarbon-based surfactant is entirely or partly replaced with a fluorine-based atom. Examples of such a compound include an oxonium acid, a perfluoroalkylsulfonic acid, a perfluoroalkylsulfonic acid, Perfluoroalkyl quaternary ammonium iodides, perfluoroalkylpolyoxyethylene ethers, fluorinated alkyl esters of nonionic type, and the like, which are composed of potassium perborate, potassium perborate, perfluoroalkyl quaternary ammonium iodide, and perfluoroalkyl quaternary ammonium iodide, Iodide or a fluorocarbon compound comprising a fluorinated alkyl ester is preferably used.

상기한 폴리올레핀 수지와 셀룰로오스 파이버를 포함한 조성물은 일반적으로 슈퍼 믹서나 헨셀 믹서 등의 고속 교반기를 이용하고, 예를 들면 충전제에 액상 또는 왁스상 탄화수소계 중합체, 불소계 계면활성제를 첨가, 혼합 후, 이들의 혼합물과 폴리올레핀계 수지의 분말 또는 펠릿 형상물을 혼합시킨 후, 통상의 일축 또는 이축 스크류 추출기에 의해 혼합 반죽하여 행한다. 이러한 공정에 있어서, 필요에 따라 착색제, 활제, 가공조제, 산화방지제, 대전방지제 등의 첨가제를 동시에 또는 별도로 혼합할 수도 있다.The composition comprising the polyolefin resin and the cellulose fiber is generally prepared by using a high-speed stirrer such as a super mixer or a Henschel mixer, for example, adding a liquid or wax-like hydrocarbon polymer or a fluorosurfactant to a filler, The mixture and the polyolefin resin powder or the pelletized product are mixed and kneaded by a common uniaxial or biaxial screw extruder. In such a process, additives such as a colorant, a lubricant, a processing aid, an antioxidant, and an antistatic agent may be mixed together at the same time or separately as required.

상기의 폴리올레핀계 수지 조성물을 시트 형상으로 성형하는 방법도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 일반적으로 T다이를 이용하는 압출 성형법이 바람직하다. 다음으로, 시트 성형물을 일반적으로 축차연신이나 동시 이축연신으로 2~10배 연신한 후, 가소제 등을 추출하고, 건조 및 열고정을 하면서 횡 방향으로 1.5~3배 연신하여 제조할 수 있다. 연신 온도는 일반적으로 상온 이하에서 폴리올레핀 수지의 융점 이하, 특히 융점보다 10~70℃ 낮은 온도가 바람직하다. The method of molding the above polyolefin-based resin composition into a sheet shape is not particularly limited, but an extrusion molding method using a T-die is generally preferable. Next, the sheet molded product can be generally prepared by stretching 2 to 10 times in general by axial stretching or simultaneous biaxial stretching, then extracting a plasticizer or the like, and stretching it 1.5 to 3 times in the transverse direction while drying and heat setting. The stretching temperature is generally preferably not higher than the melting point of the polyolefin resin at room temperature or lower, and more preferably 10 to 70 ° C lower than the melting point.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 상세하게 설명하기 위해 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이하의 실시예에 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예에 나타내는 필름의 물성 및 판정은 이하의 방법에 의해 측정 또는 판정된 값을 나타낸다. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. The properties and determination of the films shown in Examples and Comparative Examples show the values measured or determined by the following methods.

1) 투기도(통기도)1) Air permeability (air permeability)

- 측정기명 : 일본 Toyoseiki사의 Gurley Type Densometer 모델 G-B2C.- Measuring instrument: Gurley Type Densometer Model G-B2C from Toyoseiki of Japan.

- 측정방법 : JIS P8117에 준거하여 100ml가 통과(투과)하는 시간인 초(sec)/100ml 측정.- Measurement method: Measured in seconds (sec) / 100 ml, in which 100 ml is passed (permeated) in accordance with JIS P8117.

- 측정 조건 : 온도 23±2℃, 습도 50±5%RH.- Measurement conditions: temperature 23 ± 2 ℃, humidity 50 ± 5% RH.

- 측정 결과 : ◎는 (200~400초)/ml, ○는 (400~600초)/ml, △는 (600~1,000초)/ml 및 X는 (1,000초 이상)/ml으로, △ 및 X는 전지용 분리막으로 사용하기에는 부적합함. The results are shown in Table 1. Results of measurement: ⊚ is (200 to 400 sec) / ml, ∘ is (400 to 600 sec) / ml, Δ is (600 to 1,000 sec) X is not suitable for use as battery separator.

2) 열수축율2) Heat shrinkage

- 측정기명 : 한국 (주)제이오텍사의 오븐(Oven) 모델 OF-22GW.- Measuring instrument: Oven Model OF-22GW of J-OTEC CO., LTD.

- 측정방법 : 150℃ 오븐(oven)에 1시간 방치 후 MD/TD 수축율을 측정.- Measurement method: After leaving in an oven at 150 ℃ for 1 hour, measure MD / TD shrinkage.

※ 열수축율(shrinkage of heat); %) = [(L0-L)/L0] x 100※ shrinkage of heat; %) = [(L 0 -L) / L 0 ] x 100

여기서, L0는 초기 시편 길이이고, L은 열처리 후의 시편 길이임.Where L 0 is the initial specimen length and L is the specimen length after heat treatment.

- 측정결과 : ◎는 10%이하, ○는 10~40%, △는 40~70% 및 X는 70%이상으로, △ 및 X는 전지용 분리막으로 사용하기에는 부적합함. - Measurement results: ⊚ is not more than 10%, ∘ is 10 to 40%, △ is 40 to 70%, X is more than 70%, and X and X are not suitable for battery separator.

3) 파단 특성3) Breaking characteristics

- 측정기명 : 한국 (주)제이오텍사의 오븐(Oven) 모델 OF-22GW.- Measuring instrument: Oven Model OF-22GW of J-OTEC CO., LTD.

- 측정방법 : 5cm*5cm의 필름을 2cm*2cm의 사각형 개구를 각각 갖는 블록들에 의해 샌드위치 시키고, 오븐 안에 넣고 5℃/분의 온도-상승 속도로 가열하는 동안 상기 사각형 개구 내의 필름이 녹아서 파단되는 온도.Measuring method: A film of 5 cm * 5 cm was sandwiched by blocks each having a square opening of 2 cm * 2 cm, and the film in the rectangular opening melted and broken during heating at a temperature-rising rate of 5 ° C / min in an oven Temperature.

- 측정결과 : ◎는 180℃이상, ○는 180~160℃, △는 160~150℃, X는 150℃ 이하로, △ 및 X는 전지용 분리막으로 사용하기에는 부적합함. - Measurement results: A is 180 DEG C or higher, O is 180-160 DEG C, DELTA is 160-150 DEG C, X is 150 DEG C or lower, and DELTA and X are not suitable for battery separator.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

폴리에틸렌(대한유화공업, VH035) 90중량%, 폴리프로필렌(대한유화공업, HF5103) 10중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 파이버(Alba-Fibre, C-200P) 0.5중량%로 이루어진 수지 50중량%, 폴리에스테르계 가소제 또는 에폭시계 가소제와 불소계 계면활성제, 필요에 따라 액상 또는 왁스상 탄화수소계 중합체 및 기타 첨가제를 50중량%의 혼합물 수지로 이루어진 시트를 형성하고, 상기 시트를 120~150℃에서 7배로 축차연신 한 후, 상기 가소제를 MC로 추출(가소제의 잔존율이 0.02% 이하가 되도록) 한 다음, 건조 및 열고정을 하면서 2배로 횡연신하였다. 열고정은 연신을 위한 장력이 이완된 상태에서 120~140℃로 열처리하였다.50% by weight of a resin composed of 0.5% by weight of a cellulose fiber (Alba-Fibre, C-200P) was added to a polyolefin resin consisting of 90% by weight of polyethylene (Korean Oil Company, VH035) and 10% by weight of polypropylene , A polyester-based plasticizer or an epoxy-based plasticizer and a fluorine-based surfactant, and if necessary, a liquid-phase or wax-like hydrocarbon-based polymer and other additives in an amount of 50% by weight, The plasticizer was extracted with MC (the residual ratio of the plasticizer was 0.02% or less), and then transversely stretched by 2 times while drying and heat setting. The heat set was annealed at 120 ~ 140 ℃ in the relaxed tension for stretching.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

폴리에틸렌(대한유화공업, VH035) 95중량%, 폴리프로필렌(대한유화공업, HF5103) 5중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 파이버(Alba-Fibre, C-200P) 0.5중량%로 이루어진 수지 50중량%를 포함한 혼합물을 실시예 1과 동일한 방법으로 미세 다공막을 제조하였다.50% by weight of a resin composed of 0.5% by weight of a cellulose fiber (Alba-Fibre, C-200P) was added to a polyolefin resin consisting of 95% by weight of polyethylene (Korea Emulsified Industry, VH035) and 5% by weight of polypropylene Was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a microporous membrane.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

폴리에틸렌(대한유화공업, VH035) 97중량%, 폴리프로필렌(대한유화공업, HF5103) 3중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 파이버(Alba-Fibre, C-200P) 0.5중량%로 이루어진 수지 50중량%를 포함한 혼합물을 실시예 1과 동일한 방법으로 미세 다공막을 제조하였다.50 wt% of a resin composed of 0.5 wt% of a cellulose fiber (Alba-Fibre, C-200P) was added to a polyolefin resin consisting of 97 wt% of polyethylene (Korea Emulsification Industry Co., VH035) and 3 wt% of polypropylene (Korea Emulsifier Industry, HF5103) Was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a microporous membrane.

<실시예 4><Example 4>

폴리에틸렌(대한유화공업, VH035) 95중량%, 폴리프로필렌(대한유화공업, HF5103) 5중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 파이버(Alba-Fibre, C-200P) 0.3중량%로 이루어진 수지 50중량%를 포함한 혼합물을 실시예 1과 동일한 방법으로 미세 다공막을 제조하였다.50% by weight of a resin composed of 0.3% by weight of a cellulose fiber (Alba-Fibre, C-200P) was added to a polyolefin resin consisting of 95% by weight of polyethylene (Korean Oil Company, VH035) and 5% by weight of polypropylene Was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a microporous membrane.

<실시예 5>&Lt; Example 5 >

폴리에틸렌(대한유화공업, VH035) 95중량%, 폴리프로필렌(대한유화공업, HF5103) 5중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 파이버(Alba-Fibre, C-200P) 0.7중량%로 이루어진 수지 50중량%를 포함한 혼합물을 실시예 1과 동일한 방법으로 미세 다공막을 제조하였다.50% by weight of a resin composed of 0.7% by weight of a cellulose fiber (Alba-Fibre, C-200P) was added to a polyolefin resin consisting of 95% by weight of polyethylene (Korean Oil Company, VH035) and 5% by weight of polypropylene Was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a microporous membrane.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

폴리에틸렌(대한유화공업, VH035) 80중량%, 폴리프로필렌(대한유화공업, HF5103) 20 중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지 50중량%를 첨가, 혼합한 혼합물을 실시예 1과 동일한 방법으로 미세 다공막을 제조하였다.A microporous membrane was prepared in the same manner as in Example 1 by adding and mixing 50% by weight of a polyolefin resin consisting of 80% by weight of polyethylene (Korea Emulsified Oil Industry, VH035) and 20% by weight of polypropylene .

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

폴리에틸렌(대한유화공업, VH035) 95중량%, 폴리프로필렌(대한유화공업, HF5103) 5중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지 50중량%를 첨가, 혼합한 혼합물을 실시예 1과 동일한 방법으로 미세 다공막을 제조하였다.A microporous membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that 50 wt% of a polyolefin resin consisting of 95 wt% of polyethylene (Korea Petrochemical Industry Co., Ltd., VH035) and 5 wt% of polypropylene (Korea Petroleum Industry, HF5103) .

<비교예 3>&Lt; Comparative Example 3 &

폴리에틸렌(대한유화공업, VH035) 95중량%, 폴리프로필렌(대한유화공업, HF5103) 5중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 파이버(Alba-Fibre, C-200P) 2 중량%로 이루어진 수지 50중량%를 첨가, 혼합한 혼합물을 실시예 1과 동일한 방법으로 미세 다공막을 제조하였다.50% by weight of a resin composed of 2% by weight of a cellulose fiber (Alba-Fibre, C-200P) was added to a polyolefin resin consisting of 95% by weight of polyethylene (Korean Oil Company, VH035) and 5% by weight of polypropylene Was added and mixed to prepare a microporous membrane in the same manner as in Example 1.

위와 같이 제조된 실시예 1~5 및 비교예 1~3의 다공성 분리막의 특성을 표 1에 기재하였다. The properties of the porous separator of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 thus prepared are shown in Table 1.

구분division 투기도Specularity 열수축율Heat shrinkage 파단
특성
Fracture
characteristic
실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 비교예 1Comparative Example 1 XX XX XX 비교예 2Comparative Example 2 XX XX 비교예 3Comparative Example 3 XX XX

표1에 의하면, 본 발명의 실시예에 의한 다공성 분리막은 열수축율 및 파단특성에서 특히 비교예보다 월등하게 우수하였다. 이는 열수축율과 파단특성을 향상시키는 데 있어서, 셀룰로오스 파이버가 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 셀룰로오스 파이버를 포함되지 않는 비교예들은 150℃ 오븐(oven)에 1시간 방치 후 MD/TD 수축율은 모두 70% 이상으로 전지용 분리막으로 사용하기에는 불가능하였고, 오븐 안에 넣고 5℃/분의 온도-상승 속도로 가열하는 동안 상기 사각형 개구 내의 필름이 녹아서 파단되는 온도가 150℃ 이하로 전지용 분리막으로 부적합하였다. According to Table 1, the porous separator according to the embodiment of the present invention is superior to the comparative example particularly in heat shrinkage and breaking characteristics. This means that the cellulose fiber plays an important role in improving the heat shrinkage and fracture characteristics. Compared with the cellulose fibers, the MD / TD shrinkage was 70% or more after being left in an oven at 150 ° C. for 1 hour, which was impossible to use as a battery separator. The temperature at which the film in the rectangular opening melted and broken was not more than 150 캜 and was unsuitable as a battery separator.

이에 반해, 본 발명의 실시예 1 내지 4는 150℃ 오븐(oven)에 1시간 방치 후 MD/TD 수축율은 모두 10~40%, 오븐 안에 넣고 5℃/분의 온도-상승 속도로 가열하는 동안 상기 사각형 개구 내의 필름이 녹아서 파단되는 온도가 180~150℃로 전지용 분리막으로 적합하였다. 특히, 실시예 5의 경우, 열수축율이 10%이하, 파단특성이 180℃이상으로 매우 우수하였다.On the contrary, in Examples 1 to 4 of the present invention, all the MD / TD shrinkage rates after being left in an oven at 150 ° C. for 1 hour were 10 to 40%, and while heating in an oven at a temperature-rising rate of 5 ° C./min The temperature at which the film within the rectangular opening melted and broken was suitable as a battery separator at 180-150 캜. Particularly, in the case of Example 5, the heat shrinkage was 10% or less and the breaking property was 180 ° C or more.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is possible.

Claims (3)

폴리에틸렌 90~97중량% 및 폴리프로필렌 3~10중량%로 이루어진 폴리올레핀 수지에 대하여 셀룰로오스 0.1~1중량%를 포함하는 폴리올레핀 미세 다공막.     From 0.1 to 1% by weight of cellulose to a polyolefin resin consisting of 90 to 97% by weight of polyethylene and 3 to 10% by weight of polypropylene. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스는 0.3~0.7중량%인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 미세 다공막. The polyolefin microporous membrane according to claim 1, wherein the cellulose is 0.3 to 0.7 wt%. 제1항에 있어서, 상기 셀룰로오스는 파이버 형태로 길이는 20~500㎛인 것을 특징으로 하는 폴리올레핀 미세 다공막. The polyolefin microporous membrane according to claim 1, wherein the cellulose has a fiber length of 20 to 500 탆.
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