KR20190059859A - A multi-layered porous separator and a method for manufacturing the same - Google Patents

A multi-layered porous separator and a method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20190059859A
KR20190059859A KR1020180145131A KR20180145131A KR20190059859A KR 20190059859 A KR20190059859 A KR 20190059859A KR 1020180145131 A KR1020180145131 A KR 1020180145131A KR 20180145131 A KR20180145131 A KR 20180145131A KR 20190059859 A KR20190059859 A KR 20190059859A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molecular weight
layer
resin
polyethylene
sheet
Prior art date
Application number
KR1020180145131A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102187529B1 (en
Inventor
김병현
박평용
김홍연
Original Assignee
더블유스코프코리아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더블유스코프코리아 주식회사 filed Critical 더블유스코프코리아 주식회사
Publication of KR20190059859A publication Critical patent/KR20190059859A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102187529B1 publication Critical patent/KR102187529B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1213Laminated layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0023Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/0025Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by mechanical treatment, e.g. pore-stretching
    • B01D67/0027Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by mechanical treatment, e.g. pore-stretching by stretching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0023Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/003Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by selective elimination of components, e.g. by leaching
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1212Coextruded layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/26Polyalkenes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/26Polyalkenes
    • B01D71/261Polyethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/26Polyalkenes
    • B01D71/262Polypropylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/06Specific viscosities of materials involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/12Specific ratios of components used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/15Use of additives
    • B01D2323/18Pore-control agents or pore formers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/04Characteristic thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/22Thermal or heat-resistance properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/24Mechanical properties, e.g. strength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/34Molecular weight or degree of polymerisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2323/00Polyalkenes
    • B32B2323/04Polyethylene
    • B32B2323/043HDPE, i.e. high density polyethylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2323/00Polyalkenes
    • B32B2323/10Polypropylene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

One aspect of the present invention provides a multilayer porous separation membrane, which comprises: a first layer comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin, and polypropylene wax; and a second layer comprising ultra-high molecular weight polyethylene and high density polyethylene, wherein the second layer is formed on at least one surface of the first layer. The multilayer porous separation membrane according to one aspect of the present invention has a high membrane rupture temperature, and thus has excellent heat resistance.

Description

다층 다공성 분리막{A MULTI-LAYERED POROUS SEPARATOR AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a multi-layer porous separator,

본 발명은 다층 다공성 분리막에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 상이한 조성으로 이루어진 2 이상의 층으로 이루어진 다층 다공성 분리막에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-layer porous separator, and more particularly, to a multi-layer porous separator composed of two or more layers of different compositions.

다공성 분리막, 특히, 폴리올레핀계 다공성 분리막은, 정밀 여과막, 전지용 세퍼레이터, 컨덴서용 세퍼레이터, 연료전지용 재료 등에 사용되고 있고, 특히 리튬이온전지용 세퍼레이터로서 사용되고 있다. 또한, 최근 리튬이온전지는, 휴대 전화, 노트북 컴퓨터 등의 소형 전자기기 용도로서 사용되고 있는 한편, 하이브리드 전기자동차 등으로의 응용도 도모되고 있다.The porous separator, in particular, the polyolefin-based porous separator is used as a microfiltration membrane, a separator for a battery, a separator for a condenser, a material for a fuel cell and the like, and is particularly used as a separator for a lithium ion battery. In addition, recently, lithium ion batteries have been used for applications in small electronic devices such as cellular phones and notebook computers, while they are also being applied to hybrid electric vehicles and the like.

여기서, 하이브리드 전기자동차 용도로 이용되는 리튬이온전지에는, 단시간에 많은 에너지를 취출하기 위한 보다 높은 출력 특성이 요구된다. 또한, 하이브리드 전기자동차 용도로 이용되는 리튬이온전지는, 일반적으로 대형이며 고에너지 용량이기 때문에, 보다 높은 안전성의 확보가 요구된다. 여기서 말하는 안전성이란, 특히 전지 사용 시 발생하는 고온 상태에서, 세퍼레이터로 사용되는 수지의 용융에 따른 전지 단락(쇼트)에 대한 안전성이다. 여기서, 전지 내부에서 쇼트가 발생할 때의 온도를 세퍼레이터의 파막 온도로 하고, 이 파막 온도를 높이는 것이 전지의 안전성 향상에 대한 수단의 하나이다.Here, a lithium ion battery used for a hybrid electric vehicle requires a higher output characteristic for taking out a large amount of energy in a short time. Further, lithium ion batteries used for hybrid electric vehicles are generally large and have a high energy capacity, so that it is required to secure higher safety. The safety referred to herein is safety against short circuit of the battery due to melting of the resin used as the separator, particularly at a high temperature occurring when the battery is used. Here, it is one of the means for improving the safety of the battery that the temperature at the time of occurrence of a short circuit in the battery is set to the tap film temperature of the separator and the tap film temperature is raised.

그리고, 이러한 사정에 대응 가능한 세퍼레이터가 되는 다공성 분리막을 제공하는 것을 목적으로, 예를 들어, 일본공개특허 평05-251069호에는, 종래의 폴리에틸렌 다공성 분리막에 폴리프로필렌 다공성 분리막을 적층한 구조를 갖는 복합 다공성 분리막(전지용 세퍼레이터)이 제안되어 있다.Japanese Patent Laid-Open Publication No. 05-251069 discloses a porous separator which is a separator capable of coping with such a situation. For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 05-251069 discloses a composite separator having a structure in which a polypropylene porous separator is laminated on a conventional polyethylene porous separator A porous separator (battery separator) has been proposed.

폴리프로필렌이 사용되는 것은 쇼트 온도를 높이기 위해서이다. 즉, 세퍼레이터는 고온 상태에서도 필름 형상을 유지하여 전극 간의 절연을 유지할 필요가 있다. 그러나, 내열층으로서 사용되는 폴리프로필렌 수지로는, 최근 실시되고 있는 전지 오븐 시험 등의 가혹한 조건에 대해서는 내열성이 불충분했다.Polypropylene is used in order to increase the short-circuit temperature. That is, the separator needs to maintain the film shape even at a high temperature to maintain insulation between the electrodes. However, the polypropylene resin used as the heat-resistant layer has insufficient heat resistance to harsh conditions such as the battery oven test conducted recently.

또한, 일본공개특허 평03-291848호에서는, 폴리에틸렌제의 합성수지 다공성 분리막에 특정한 수지 다공성 분말 중합체를 피복하고 있어 고온에서의 안정성이 개량되었지만, 상기 전지 오븐 시험 등의 가혹한 조건에 대해서는 역시 내열성이 불충분했다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-291848 discloses that a synthetic resin porous separator made of polyethylene is coated with a specific resin porous powder polymer to improve the stability at high temperature. However, the severe conditions such as battery oven test are insufficient did.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고온에서 잘 찢어지지 않고 내열성이 양호한 다층 다공성 분리막을 제공하는 것이다. 또한, 파막 온도가 높고, 기공률 및 공기 투과도의 밸런스가 양호한 다층 다공성 분리막을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a multi-layer porous separator which does not tear at high temperature and has good heat resistance. It is another object of the present invention to provide a multi-layer porous separator having a high wave-film temperature and a good balance of porosity and air permeability.

본 발명의 일 측면은, 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 층; 및 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 제2 층;을 포함하고, 상기 제2 층이 상기 제1 층의 적어도 일면 상에 형성된 것인, 다층 다공성 분리막을 제공한다..One aspect of the present invention is a laminate comprising a first layer comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax; And a second layer comprising ultra high molecular weight polyethylene and high density polyethylene, wherein the second layer is formed on at least one side of the first layer.

일 실시예에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.5~3g/10min이고, 밀도가 0.95~0.96g/cm3일 수 있다.In one embodiment, the polypropylene resin may have a melt index of 0.5 to 3 g / 10 min and a density of 0.95 to 0.96 g / cm 3 .

일 실시예에 있어서, 상기 폴리메틸펜텐 수지는 용융지수가 20~200g/10min이고, 밀도가 0.83~0.84g/cm3일 수 있다.In one embodiment, the polymethylpentene resin may have a melt index of 20 to 200 g / 10 min and a density of 0.83 to 0.84 g / cm 3 .

일 실시예에 있어서, 상기 폴리프로필렌 왁스는 낙하점이 150~170℃이고, 40℃ 점도가 130~230mPas이며, 밀도가 0.87~0.89g/cm3일 수 있다.In one embodiment, the polypropylene wax has a dropping point is 150 ~ 170 ℃, and a viscosity of 130 ~ 40 ℃ 230mPas, may be in a density of 3 0.87 ~ 0.89g / cm.

일 실시예에 있어서, 상기 초고분자량 폴리에틸렌은 중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛일 수 있다.In one embodiment, the ultra high molecular weight polyethylene may have a weight average molecular weight (M w ) of 700,000 to 1,000,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and an average particle size of 100 to 150 μm.

일 실시예에 있어서, 상기 고밀도 폴리에틸렌은 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min일 수 있다.In one embodiment, the high density polyethylene may have a weight average molecular weight (M w ) of 300,000 to 500,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and a melt index of 0.4 to 0.6 g / 10 min .

일 실시예에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스의 중량비는 각각 50~70 : 10~50 : 5~10일 수 있다.In one embodiment, the weight ratio of the polypropylene resin, the polymethylpentene resin, and the polypropylene wax may be 50 to 70: 10 to 50: 5 to 10, respectively.

일 실시예에 있어서, 상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌의 중량비는 각각 70~90 : 10~30일 수 있다.In one embodiment, the weight ratio of the ultra high molecular weight polyethylene to the high density polyethylene may be 70 to 90:10 to 30, respectively.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 층 두께는 상기 제1 층 두께의 1.5~3배일 수 있다.In one embodiment, the second layer thickness may be 1.5 to 3 times the first layer thickness.

일 실시예에 있어서, 상기 분리막은 하기 (i) 내지 (vii)의 조건 중 하나 이상을 만족할 수 있다:In one embodiment, the separation membrane may satisfy at least one of the following conditions (i) to (vii):

(i) 두께 16~30㎛; (ii) 기공률 30~60%; (iii) 천공강도 100~400gf; (iv) 인장강도 1,000~2,000kgf/cm2; (v) 150℃에서 1시간 열수축률 30% 이하; (vi) 셧다운온도 13~140℃; (vii) 멜트다운온도 160~170℃.(i) a thickness of 16 to 30 占 퐉; (ii) a porosity of 30 to 60%; (iii) a puncture strength of 100 to 400 gf; (iv) tensile strength of 1,000 to 2,000 kgf / cm 2 ; (v) 1 hour heat shrinkage at 150 占 폚 of 30% or less; (vi) Shutdown temperature 13-140 ° C; (vii) meltdown temperature 160 to 170 占 폚.

본 발명의 다른 일 측면은, (a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 공압출 후 성형하여 다층 시트를 제조하는 단계; (b) 상기 다층 시트에서 기공형성제를 추출하는 단계; 및 (c) 상기 다층 시트를 연신하여 다층 다공성 분리막을 제조하는 단계;를 포함하는, 다층 다공성 분리막의 제조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention relates to a method for producing a molded article, comprising: (a) co-extruding a second composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax, and a second composition comprising at least two polyethylenes and a pore- Producing a multilayer sheet; (b) extracting the pore-forming agent from the multilayer sheet; And (c) stretching the multi-layer sheet to produce a multi-layer porous separator.

본 발명의 다른 일 측면은, (a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 공압출 후 성형하여 다층 시트를 제조하는 단계; (b) 상기 다층 시트를 연신하는 단계; 및 (c) 상기 다층 시트에서 기공형성제를 추출하여 다층 다공성 분리막을 제조하는 단계;를 포함하는, 다층 다공성 분리막의 제조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention relates to a method for producing a molded article, comprising: (a) co-extruding a second composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax, and a second composition comprising at least two polyethylenes and a pore- Producing a multilayer sheet; (b) stretching the multilayer sheet; And (c) extracting the pore-forming agent from the multi-layer sheet to produce a multi-layered porous separation membrane.

본 발명의 다른 일 측면은, (a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 각각 압출 후 성형하여 제1 및 제2 시트를 제조하는 단계; (b) 상기 제1 시트를 연신하고, 상기 제2 시트의 기공형성제를 추출하는 단계; 및 (c) 상기 제1 및 제2 시트를 적층시켜 다층 시트를 제조하는 단계;를 포함하는, 다층 다공성 분리막의 제조방법을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is provided a method for producing a molded article, comprising: (a) molding a first composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax, and a second composition comprising two or more kinds of polyethylene and a pore- Producing a first and a second sheet; (b) stretching the first sheet and extracting a pore former of the second sheet; And (c) laminating the first and second sheets to produce a multilayer sheet.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 조성물은 용융지수가 0.5~3g/10min이고, 밀도가 0.95~0.96g/cm3인 폴리프로필렌 수지, 용융지수가 20~200g/10min이고, 밀도가 0.83~0.84g/cm3인 폴리메틸펜텐 수지 및 낙하점이 150~170℃이고, 40℃ 점도가 130~230mPas이며, 밀도가 0.87~0.89g/cm3인 폴리프로필렌 왁스로 구성될 수 있다.In one embodiment, the first composition is a polypropylene resin having a melt index of 0.5 to 3 g / 10 min and a density of 0.95 to 0.96 g / cm 3 , a melt index of 20 to 200 g / 10 min, a density of 0.83 to 0.84 g / cm < 3 >, and a polypropylene wax having a dropping point of 150 to 170 DEG C, a viscosity at 40 DEG C of 130 to 230 mPas, and a density of 0.87 to 0.89 g / cm < 3 >.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 조성물은 중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 및 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min인 폴리에틸렌으로 구성될 수 있다.In one embodiment, the second composition is an ultra high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight (M w ) of 700,000 to 1,000,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6 and an average particle size of 100 to 150 μm And a polyethylene having a weight average molecular weight (M w ) of 300,000 to 500,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and a melt index of 0.4 to 0.6 g / 10 min.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 조성물은 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 중량비로 각각 50~70 : 10~50 : 5~10 포함할 수 있다.In one embodiment, the first composition may include 50 to 70:10 to 50: 5 to 10 weight percent of polypropylene resin, polymethylpentene resin, and polypropylene wax, respectively.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 조성물은 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 중량비로 각각 70~90 : 10~30 포함할 수 있다.In one embodiment, the second composition may include 70 to 90:10 to 30 weight percent of ultrahigh molecular weight polyethylene and high density polyethylene, respectively.

본 발명의 일 측면에 따른 다층 다공성 분리막은 파막 온도가 높아 내열성이 우수하고, 기공률 및 공기 투과도의 밸런스가 양호하다.The multi-layered porous separator according to one aspect of the present invention has a high film temperature and is excellent in heat resistance and has a good balance of porosity and air permeability.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the effects described above, but include all effects that can be deduced from the description of the invention or the composition of the invention set forth in the claims.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 수치적 값의 범위가 기재되었을 때, 이의 구체적인 범위가 달리 기술되지 않는 한 그 값은 유효 숫자에 대한 화학에서의 표준규칙에 따라 제공된 유효 숫자의 정밀도를 갖는다. 예를 들어, 10은 5.0 내지 14.9의 범위를 포함하며, 숫자 10.0은 9.50 내지 10.49의 범위를 포함한다.Whenever a range of numerical values is set forth herein, unless otherwise specified, the value has the precision of the significant digits provided in accordance with standard rules in chemistry for the significant digits. For example, 10 comprises the range of 5.0 to 14.9, and the number 10.0 includes the range of 9.50 to 10.49.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다층 다공성 분리막Multilayer porous membrane

본 발명의 일 측면에 따른 다층 다공성 분리막은, 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 층; 및 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 제2 층;을 포함하고, 상기 제2 층이 상기 제1 층의 적어도 일면 상에 형성될 수 있다.A multilayer porous separator according to one aspect of the present invention comprises a first layer comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax; And a second layer comprising ultra high molecular weight polyethylene and high density polyethylene, wherein the second layer may be formed on at least one side of the first layer.

상기 분리막은 폴리프로필렌 수지 및 폴리메틸펜텐 수지를 포함하는 제1 층과 폴리에틸렌계 수지를 포함하는 제2 층을 적층시켜 높은 기공률과 기계적 물성을 구현할 수 있다.The separator may be formed by laminating a first layer comprising a polypropylene resin and a polymethylpentene resin and a second layer comprising a polyethylene resin to achieve a high porosity and mechanical properties.

상기 제1 층의 기공은 폴리프로필렌 수지 및 폴리메틸펜텐 수지의 계면박리 현상에 의해 형성될 수 있다.The pores of the first layer may be formed by the interfacial peeling between the polypropylene resin and the polymethylpentene resin.

상기 제2 층의 기공은 습식 공정에 의한 열유도상분리 현상에 의해 형성될 수 있고, 상기 제1 층의 기공에 비해 작은 직경을 가질 수 있다.The pores of the second layer may be formed by a heat-induced phase separation phenomenon by a wet process, and may have a smaller diameter than the pores of the first layer.

본 명세서에서 "멜트다운" 또는 "파막"이란 특정 온도 이상에서 분리막에 용융이 발생하여 막의 일부가 파손되는 현상을 의미한다. 이러한 현상이 발생하면 이차전지의 양극 및 음극이 접합하는 단락(Short-circuit)으로 인해 화재 또는 폭발 등의 사고가 발생할 수 있다. 이에 따라 분리막의 내열성을 향상시킬 필요성이 있다.As used herein, the term " melt down " or " membrane " refers to a phenomenon in which melts are generated in a separation membrane at a specific temperature or higher and a part of the membrane is broken. If such a phenomenon occurs, a fire or an explosion may occur due to a short-circuit in which the anode and the cathode of the secondary battery are connected. Accordingly, there is a need to improve the heat resistance of the separator.

분리막의 내열성을 향상시키기 위해 고안된 종래의 호모 폴리프로필렌 수지 층을 포함하는 다층 다공성 분리막은 습식 공정에 의해 미세기공을 형성할 수 없는 폴리프로필렌 수지의 특성으로 인하여 건식 공정으로 제조되었고, 특히, 1회 이상의 어닐링을 필수적으로 포함하여 제조공정이 복잡하다. 또한, 연신 공정에 다수의 제약이 있어 가로방향(TD) 인장강도와 같은 기계적 물성이 열등하고, 고온에서의 열수축률이 불량한 단점이 있다.The multi-layer porous separator comprising a conventional homopolypropylene resin layer designed to improve the heat resistance of the separator was manufactured by a dry process due to the characteristics of a polypropylene resin which can not form micropores by a wet process, Or more, and the manufacturing process is complicated. In addition, there are a number of drawbacks in the stretching process, such that the mechanical properties such as the tensile strength in the transverse direction (TD) are inferior and the heat shrinkage rate at high temperature is poor.

상기 제1 층 또한 분리막의 고온 치수안정성과 같은 내열성을 향상시킬 수 있으며, 연신 공정에 제약이 적어 기계적 물성 및 고온 열수축률이 비교적 우수할 수 있다. 상기 폴리메틸펜텐 수지를 폴리프로필렌 수지와 혼합하여 분리막을 제조하면 기계적 강도와 내열성을 조화롭게 구현할 수 있으며, 특히, 고온 치수안정성과 같은 내열성이 크게 향상될 수 있다.The first layer can further improve the heat resistance such as the stability of the high-temperature dimension of the separator, and can be relatively limited in the mechanical properties and the high-temperature heat shrinkage due to the restriction of the stretching process. By mixing the polymethylpentene resin with a polypropylene resin to prepare a separator, mechanical strength and heat resistance can be achieved in a harmonious manner. In particular, heat resistance such as high temperature stability can be greatly improved.

상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.5~3g/10min이고, 밀도가 0.95~0.96g/cm3일 수 있다. 상기 폴리메틸펜텐 수지는 용융지수가 20~200g/10min이고, 밀도가 0.83~0.84g/cm3일 수 있다. 상기 폴리프로필렌 왁스는 낙하점이 150~170℃이고, 40℃ 점도가 130~230mPas이며, 밀도가 0.87~0.89g/cm3일 수 있다. 이들의 물성이 반드시 상기 범위에 제한되는 것은 아니다.The polypropylene resin may have a melt index of 0.5 to 3 g / 10 min and a density of 0.95 to 0.96 g / cm 3 . The polymethylpentene resin may have a melt index of 20 to 200 g / 10 min and a density of 0.83 to 0.84 g / cm 3 . The polypropylene wax has a dropping point is 150 ~ 170 ℃, and a viscosity of 40 ℃ 130 ~ 230mPas, may be in a density of 3 0.87 ~ 0.89g / cm. The physical properties of these are not necessarily limited to the above range.

상기 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스의 중량비는 각각 50~70 : 10~50 : 5~10일 수 있다. 이들의 조성이 상기 범위를 벗어나면 분리막의 기계적 강도 및 열적 안정성이 저하될 수 있다.The weight ratio of the polypropylene resin, the polymethylpentene resin, and the polypropylene wax may be 50 to 70:10 to 50: 5 to 10, respectively. If the composition is out of the above range, the mechanical strength and thermal stability of the separator may be deteriorated.

상기 제2 층은 분리막에 셧다운 특성을 부여하여 이차전지의 안정성을 향상시킬 수 있다. 본 명세서에서 “셧다운”이란 특정 온도 이상에서 분리막에 일부 용융이 발생하여 기공을 폐쇄하는 특성을 의미한다. 고온에서 분리막의 열변형에 의해 이차전지의 양극 및 음극이 직접 연결되는 단락은 폭발 및 화재 사고의 주된 원인이나, 셧다운을 통해 이를 예방할 수 있다.The second layer imparts a shutdown characteristic to the separator to improve the stability of the secondary battery. As used herein, the term " shutdown " refers to a characteristic in which a partial melting occurs in the separator at a certain temperature or more, thereby closing the pores. The short circuit in which the anode and the cathode of the secondary battery are directly connected by thermal deformation of the separator at a high temperature is a main cause of an explosion and a fire accident but can be prevented by shutdown.

본 명세서에서 "초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene, UHMWPE)"은 폴리에틸렌 중에서 중량평균분자량이 700,000~1,000,000에 해당하여 일반적으로 사용되는 고밀도 폴리에틸렌(High density polyethylene, HDPE)에 비하여 분자량이 높은 것을 의미한다. 중량평균분자량은 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있는 방법으로 측정할 수 있고, 측정방법에 따라 오차가 발생할 수 있으나 상기 범위와 오차율이 10% 이하이면 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.The term " ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) " as used herein refers to polyethylene having a weight average molecular weight of 700,000 to 1,000,000 and higher molecular weight than that of high density polyethylene (HDPE) it means. The weight average molecular weight can be measured by a method suitably selected by a person skilled in the art, and an error may occur depending on the measuring method, but the object of the present invention can be achieved if the above range and error ratio are 10% or less.

상기 초고분자량 폴리에틸렌은 중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛일 수 있다. 상기 고밀도 폴리에틸렌은 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min일 수 있다. 이들의 물성이 반드시 상기 범위에 제한되는 것은 아니다.The ultra high molecular weight polyethylene may have a weight average molecular weight (M w ) of 700,000 to 1,000,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and an average particle size of 100 to 150 μm. The high density polyethylene may have a weight average molecular weight (M w ) of 300,000 to 500,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and a melt index of 0.4 to 0.6 g / 10 min. The physical properties of these are not necessarily limited to the above range.

일반적으로, 분자량분포(Mw/Mn)가 넓을수록 전단응력이 감소하여 점도가 낮아지므로 가공성이 향상되지만 물리적 성질은 저하되며, 분자량분포가 좁을수록 가공성은 저하되지만 물리적 성질이 향상된다. 이와 같이, 2종 이상의 고분자 물질을 혼련하여 조성물 형태로 사용하더라도 각각의 분자량분포가 유사하면 물리적 성질과 가공성이 조화롭게 구현될 수 없다. 따라서, 상기와 같이 물리적 성질이 상이한 상이한 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 혼용함으로써, 분리막의 물리적 성질과 가공성을 더 조화롭게 구현할 수 있다.Generally, the wider the molecular weight distribution (M w / M n ), the lower the shear stress and the lower the viscosity, so the processability is improved but the physical properties are lowered. The narrower the molecular weight distribution, the lower the processability but the better the physical properties. Thus, even if two or more polymeric materials are kneaded and used in the form of a composition, physical properties and processability can not be harmonized if their molecular weight distributions are similar. Therefore, by mixing different ultra-high molecular weight polyethylene and high density polyethylene having different physical properties as described above, the physical properties and processability of the separation membrane can be realized more harmoniously.

상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌의 중량비는 각각 70~90 : 10~30일 수 있다. 이들의 조성이 상기 범위를 벗어나면 분리막의 기계적 강도가 저하되거나, 가공성이 저하될 수 있다.The weight ratio of the ultrahigh molecular weight polyethylene and the high density polyethylene may be 70 to 90: 10 to 30, respectively. If the composition is out of the above range, the mechanical strength of the separator may be lowered and the workability may be lowered.

상기 제2 층 두께는 상기 제1 층 두께의 1.5~3배일 수 있다. 예를 들어, 상기 다층 다공성 분리막은 제2 층/제1 층/제2 층의 형태로 구성되고, 이들의 두께비가 40/20/40일 수 있다. 이러한 두께 조건을 만족하면 전술한 셧다운 특성 및 분리막의 내열성이 조화롭게 구현될 수 있다.The thickness of the second layer may be 1.5 to 3 times the thickness of the first layer. For example, the multi-layered porous separator may be formed in the form of a second layer / first layer / second layer, and their thickness ratio may be 40/20/40. When the thickness condition is satisfied, the aforementioned shutdown characteristics and the heat resistance of the separator can be realized in a harmonious manner.

상기 분리막은 하기 (i) 내지 (vii)의 조건 중 하나 이상을 만족할 수 있다:The separation membrane may satisfy at least one of the following conditions (i) to (vii):

(i) 두께 16~30㎛; (ii) 기공률 30~60%; (iii) 천공강도 100~400gf; (iv) 인장강도 1,000~2,000kgf/cm2; (v) 150℃에서 1시간 열수축률 30% 이하; (vi) 셧다운온도 13~140℃; (vii) 멜트다운온도 160~170℃.(i) a thickness of 16 to 30 占 퐉; (ii) a porosity of 30 to 60%; (iii) a puncture strength of 100 to 400 gf; (iv) tensile strength of 1,000 to 2,000 kgf / cm 2 ; (v) 1 hour heat shrinkage at 150 占 폚 of 30% or less; (vi) Shutdown temperature 13-140 ° C; (vii) meltdown temperature 160 to 170 占 폚.

다층 다공성 분리막의 제조방법Method of manufacturing multi-layer porous separator

이하의 제조방법에서 다층 시트는 전술한 제1 및 제2 층이 교대로 적층되어 형성된 것이다. 상기 제1 층은 제1 조성물로부터 제조되고, 상기 제2 층은 제2 조성물로부터 제조된다.In the following production method, the multilayer sheet is formed by alternately laminating the first and second layers described above. The first layer is made from a first composition and the second layer is made from a second composition.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 다층 다공성 분리막의 제1 제조방법은, (a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 공압출 후 성형하여 다층 시트를 제조하는 단계; (b) 상기 다층 시트에서 기공형성제를 추출하는 단계; 및 (c) 상기 다층 시트를 연신하여 다층 다공성 분리막을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.A first method of producing a multilayer porous membrane according to another aspect of the present invention comprises: (a) a first composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax, and at least two polyethylenes and a pore former Co-extruding the second composition to form a multilayer sheet; (b) extracting the pore-forming agent from the multilayer sheet; And (c) stretching the multilayer sheet to produce a multilayer porous separator.

상기 (b) 단계에서 제2 층에 포함된 기공형성제를 추출함으로써 미세기공을 형성할 수 있다. 상기 기공형성제는 파라핀오일, 파라핀왁스, 광유, 고체파라핀, 대두유, 유채유, 팜유, 야자유, 디-2-에틸헥실프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 디이소노닐프탈레이트, 디이소데실프탈레이트, 비스(2-프로필헵틸)프탈레이트, 나프텐오일 및 이들 중 2 이상의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있고, 상기 다층 시트를 펜탄, 헥산, 벤젠, 디클로로메탄, 사염화탄소, 메틸에틸케톤, 아세톤 및 이들 중 2 이상의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나가 담지된 추출조에 침지시켜 상기 기공형성제를 추출할 수 있다.In step (b), micropores may be formed by extracting the pore-forming agent contained in the second layer. The pore-forming agent may be selected from the group consisting of paraffin oil, paraffin wax, mineral oil, solid paraffin, soybean oil, rapeseed oil, palm oil, palm oil, dihexylphthalate, dibutylphthalate, diisononylphthalate, diisodecylphthalate, Propylheptyl) phthalate, naphthene oil, and combinations of at least two of the foregoing, and the multilayer sheet may be selected from the group consisting of pentane, hexane, benzene, dichloromethane, carbon tetrachloride, methyl ethyl ketone, acetone, And the pore-forming agent may be extracted by immersing the pore-forming agent in an extraction tank having one selected from the group consisting of

상기 (c) 단계는 150~160℃의 조건에서 가로방향(Transverse direction, TD) 및 세로방향(Machine direction, MD)으로 각각 4~6배의 연신비로 수행될 수 있다. 상기 연신을 통해 상기 제1 조성물의 폴리프로필렌 수지 및 폴리메틸펜텐 수지의 계면에서 박리가 발생하여 미세기공이 형성될 수 있다. 이는 1) 고온 건조를 통한 어닐링 2) 저온 연신 및 3) 고온 연신을 필수적으로 포함하는 호모 폴리프로필렌계 분리막의 기공 형성에 비해 간단하며, 기공의 형성이 균일하고 보다 높은 기공률을 구현할 수 있다.The step (c) may be performed at a stretching ratio of 4 to 6 times in transverse direction (TD) and machine direction (MD) at 150 to 160 ° C, respectively. Through the stretching, peeling may occur at the interface between the polypropylene resin and the polymethylpentene resin of the first composition, and micropores may be formed. This is simpler than the formation of pores of a homopolypropylene separator essentially including 1) annealing through high temperature drying, 2) low temperature stretching, and 3) high temperature stretching, and uniform pore formation and higher porosity can be achieved.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 다층 다공성 분리막의 제2 제조방법은, (a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 공압출 후 성형하여 다층 시트를 제조하는 단계; (b) 상기 다층 시트를 연신하는 단계; 및 (c) 상기 다층 시트에서 기공형성제를 추출하여 다층 다공성 분리막을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.A second method of producing a multilayer porous membrane according to another aspect of the present invention comprises the steps of: (a) providing a first composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax, and at least two polyethylenes and a pore former Co-extruding the second composition to form a multilayer sheet; (b) stretching the multilayer sheet; And (c) extracting the pore-forming agent from the multi-layer sheet to produce a multi-layer porous separator.

상기 (b) 단계는 전술한 상기 제1 제조방법의 (c) 단계와 동일하고, 상기 (c) 단계는 전술한 상기 제2 제조방법의 (b) 단계와 동일할 수 있다. 다만, 상기 다층 다공성 분리막의 표면 층이 제2 층이면 상기 제1 제조방법이 기공 형성에 유리하고, 상기 다층 다공성 분리막의 표면 층이 제1 층이면 상기 제2 제조방법이 더 유리할 수 있다.The step (b) may be the same as the step (c) of the first manufacturing method described above, and the step (c) may be the same as the step (b) of the second manufacturing method. However, if the surface layer of the multi-layered porous separation membrane is a second layer, the first production method is advantageous for forming pores, and if the surface layer of the multi-layered porous separation membrane is a first layer, the second production method may be more advantageous.

본 발명의 다른 일 측면에 따른 다층 다공성 분리막의 제3 제조방법은, (a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 각각 압출 후 성형하여 제1 및 제2 시트를 제조하는 단계; (b) 상기 제1 시트를 연신하고, 상기 제2 시트의 기공형성제를 추출하는 단계; 및 (c) 상기 제1 및 제2 시트를 적층시켜 다층 시트를 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.A third method for producing a multilayer porous membrane according to another aspect of the present invention comprises the steps of (a) mixing a first composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax and at least two polyethylenes and a pore former Forming a first and a second sheet by extruding and molding the second composition, respectively; (b) stretching the first sheet and extracting a pore former of the second sheet; And (c) laminating the first and second sheets to produce a multilayer sheet.

상기 제3 제조방법은 각 층의 미세기공을 우선 형성한 후 적층하여 다층 다공성 분리막을 제조할 수 있다. 상기 (c) 단계의 적층은 열융착법과 같은 다층막의 제조에 관련된 종래 기술을 활용하여 수행할 수 있다.In the third manufacturing method, the micropores of each layer are first formed and then laminated to produce a multi-layer porous separator. The lamination of step (c) may be carried out using conventional techniques related to the manufacture of multilayer films such as a thermal fusion process.

상기 제1 조성물은 용융지수가 0.5~3g/10min이고, 밀도가 0.95~0.96g/cm3인 폴리프로필렌 수지, 용융지수가 20~200g/10min이고, 밀도가 0.83~0.84g/cm3인 폴리메틸펜텐 수지 및 낙하점이 150~170℃이고, 40℃ 점도가 130~230mPas이며, 밀도가 0.87~0.89g/cm3인 폴리프로필렌 왁스로 구성될 수 있다.Wherein the first composition is a melt index of 0.5 ~ 3g / 10min, a density of 0.95 ~ 0.96g / cm 3 of a polypropylene resin, a melt index of 20 ~ 200g / 10min and a density of 0.83 ~ 0.84g / cm 3 of poly methyl pentene resin, and a dropping point is 150 ~ 170 ℃, the viscosity is 40 ℃ 130 ~ 230mPas, may be configured with a density of 0.87 ~ 0.89g / cm 3 of polypropylene wax.

상기 제2 조성물은 중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 및 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min인 폴리에틸렌으로 구성될 수 있다.The second composition had a weight average molecular weight (M w) is 700,000 ~ 1,000,000 and a molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, and the ultra high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight and average particle diameter of 100 ~ 150㎛ (M w ) of 300,000 to 500,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and a melt index of 0.4 to 0.6 g / 10 min.

상기 제1 조성물은 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 중량비로 각각 50~70 : 10~50 : 5~10 포함할 수 있다.The first composition may contain 50 to 70:10 to 50: 5 to 10 parts by weight of polypropylene resin, polymethylpentene resin and polypropylene wax, respectively.

상기 제2 조성물은 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 중량비로 각각 70~90 : 10~30 포함할 수 있다.The second composition may include ultra high molecular weight polyethylene and high density polyethylene in a weight ratio of 70 to 90:10 to 30, respectively.

이하, 본 발명의 실시예에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이하의 실험 결과는 상기 실시예 중 대표적인 실험 결과만을 기재한 것이며, 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 아래에서 명시적으로 제시하지 않은 본 발명의 여러 구현예의 각각의 효과는 해당 부분에서 구체적으로 기재하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail. However, the following experimental results only describe representative experimental results of the above embodiments, and the scope and contents of the present invention can not be construed to be limited or limited by the embodiments and the like. Each effect of the various embodiments of the present invention not expressly set forth below will be specifically described in that section.

실시예 1Example 1

(1) 제1 시트의 제조(1) Production of first sheet

용융지수(Melt index, MI, 5kg, 260℃)가 0.5~3g/10min이고, 밀도가 0.95~0.96g/cm3인 폴리프로필렌 수지, 용융지수가 20~200이고, 밀도가 0.83~0.84g/cm3인 폴리메틸펜텐 수지 및 낙하점(Drop point)이 150~170℃이고, 밀도가 0.87~0.89g/cm3이며 점도(40℃)가 130~230mPas인 폴리프로필렌 왁스의 중량비가 각각 50~70 : 10~50 : 5~10인 조성물 100중량부에 산화방지제 0.2중량부를 혼합하였다.A polypropylene resin having a melt index of 0.5 to 3 g / 10 min and a density of 0.95 to 0.96 g / cm 3 , a melt index of 20 to 200, a density of 0.83 to 0.84 g / cm 3 and a weight ratio of polypropylene wax having a drop point of 150 to 170 캜, a density of 0.87 to 0.89 g / cm 3 and a viscosity (40 캜) of 130 to 230 mPas, 100 parts by weight of a composition having a weight ratio of 70:10 to 50: 5 to 10 was mixed with 0.2 parts by weight of an antioxidant.

얻어진 혼합물 100중량부를 이축압출기에 투입하고, 230~250℃의 조건으로 용융 혼련 후 T다이로 토출한 후 시트 형태로 성형하면서 40~60℃의 냉각 롤에 충분히 냉각시켜 제1 시트를 제조하였다.100 parts by weight of the obtained mixture was fed into a twin-screw extruder, melt-kneaded under the conditions of 230 to 250 占 폚, discharged into a T-die and sufficiently cooled on a cooling roll at 40 to 60 占 폚 while molding into a sheet form.

(2) 제2 시트의 제조(2) Production of second sheet

중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 70~90중량%, 및 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min인 고밀도 폴리에틸렌 10~30중량%로 이루어진 수지 100중량부에 대해 산화방지제 0.2중량부를 혼합하였다.The weight average molecular weight (M w) is 700,000 ~ 1,000,000 and a molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, the average particle diameter of 100 ~ 150㎛ of ultra high molecular weight polyethylene having 70 to 90% by weight, and the weight-average molecular weight ( M w) is 300,000 ~ 500,000, and the molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, and the oxide on the resin 100 parts by weight consisting of 10-30% by weight of high density polyethylene having a melt index of 0.4 ~ 0.6g / 10min And 0.2 parts by weight of an inhibitor.

얻어진 혼합물 중 30중량부를 상기와 동일한 타입의 다른 이축압출기에 투입하고, 이축압출기의 사이드피더로부터 동점도(40℃)가 70cSt인 파라핀오일 70중량부를 공급한 다음, 200~230℃의 조건으로 용융 혼련 후 T다이로 토출한 후 시트 형태로 성형하면서 40~60℃의 냉각 롤에 충분히 냉각시켜 제2 시트를 제조하였다.30 parts by weight of the obtained mixture was fed into another twin-screw extruder of the same type as the above and 70 parts by weight of paraffin oil having a kinematic viscosity (40 DEG C) of 70 cSt was supplied from a side feeder of the twin-screw extruder, And then cooled in a cooling roll at 40 to 60 DEG C while being molded into a sheet form to obtain a second sheet.

(3) 3층 다공성 분리막의 제조(3) Preparation of 3-layer porous separator

제1 시트/제2 시트/제1 시트 또는 제2 시트/제1 시트/제2 시트의 순서로 적층한 후, 열융착시켜 다층 시트를 제조하였다.A first sheet / a second sheet / a first sheet or a second sheet / a first sheet / a second sheet were laminated in this order and then heat-sealed to produce a multilayer sheet.

상기 다층 시트를 150~160℃에서 가로방향(TD) 및 세로방향(MD)으로 각각 4~6배 연신하여 폴리프로필렌 수지 및 폴리메틸펜텐 수지의 계면박리 현상을 유도하여 미세기공을 형성시켰다. 이후, 상기 다층 시트를 메틸렌클로라이드가 담지된 추출조에 침지시켜 파라핀오일을 추출하고, 미세기공을 형성시켰다.The multilayer sheet was stretched 4 to 6 times in the transverse direction (TD) and the longitudinal direction (MD) at 150 to 160 ° C to induce the interfacial peeling of the polypropylene resin and the polymethylpentene resin to form micropores. Thereafter, the multilayer sheet was immersed in an extraction tank containing methylene chloride to extract paraffin oil to form micropores.

상기 다층 시트를 120~130℃로 가열한 후, 가로방향(TD)으로 1.2~1.5배 연신 후 이완시켜 0.8~0.9배가 되도록 열처리하여 3층 다공성 분리막을 제조하였다.The multilayer sheet was heated to 120 to 130 캜, stretched 1.2 to 1.5 times in the transverse direction (TD), and relaxed to 0.8 to 0.9 times to prepare a three-layer porous separator.

실시예 2Example 2

(1) 제1 용액의 제조(1) Preparation of first solution

용융지수가 0.5~3g/10min이고, 밀도가 0.95~0.96g/cm3인 폴리프로필렌 수지, 용융지수가 20~200이고, 밀도가 0.83~0.84g/cm3인 폴리메틸펜텐 수지 및 낙하점(Drop point)이 150~170℃이고, 밀도가 0.87~0.89g/cm3이며 점도(40℃)가 130~230mPas인 폴리프로필렌 왁스의 중량비가 각각 50~70 : 10~50 : 5~10인 조성물 100중량부에 산화방지제 0.2중량부를 혼합하였다.A polypropylene resin having a melt index of 0.5 to 3 g / 10 min and a density of 0.95 to 0.96 g / cm 3 , a polymethylpentene resin having a melt index of 20 to 200 and a density of 0.83 to 0.84 g / cm 3 , Wherein the weight ratio of the polypropylene wax having a drop point of 150 to 170 캜 and a density of 0.87 to 0.89 g / cm 3 and a viscosity of 40 to 230 mPas is 50 to 70:10 to 50: 5 to 10, And 0.2 parts by weight of an antioxidant were mixed.

얻어진 혼합물 100중량부를 이축압출기에 투입하고, 230~250℃의 조건으로 용융 혼련하여 제1 용액을 제조하였다.100 parts by weight of the obtained mixture was fed into a twin-screw extruder and melted and kneaded at 230 to 250 DEG C to prepare a first solution.

(2) 제2 용액의 제조(2) Preparation of the second solution

중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 70~90중량%, 및 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min인 고밀도 폴리에틸렌 10~30중량%로 이루어진 수지 100중량부에 대해 산화방지제 0.2중량부를 혼합하였다.The weight average molecular weight (M w) is 700,000 ~ 1,000,000 and a molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, the average particle diameter of 100 ~ 150㎛ of ultra high molecular weight polyethylene having 70 to 90% by weight, and the weight-average molecular weight ( M w) is 300,000 ~ 500,000, and the molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, and the oxide on the resin 100 parts by weight consisting of 10-30% by weight of high density polyethylene having a melt index of 0.4 ~ 0.6g / 10min And 0.2 parts by weight of an inhibitor.

얻어진 혼합물 중 30중량부를 상기와 동일한 타입의 다른 이축압출기에 투입하고, 이축압출기의 사이드피더로부터 동점도가 70cSt(40℃ 기준)인 파라핀오일 70중량부를 공급한 다음, 200~230℃의 조건으로 용융 혼련하여 제2 용액을 제조하였다.30 parts by weight of the obtained mixture was fed into another twin-screw extruder of the same type as the above, and 70 parts by weight of paraffin oil having a kinetic viscosity of 70 cSt (at 40 占 폚) was fed from the side feeder of the twin-screw extruder. And kneaded to prepare a second solution.

(3) 3층 다공성 분리막의 제조(3) Preparation of 3-layer porous separator

상기 제1 및 제2 용액을 각 이축압출기로부터 3층용 T다이에 공급하고, 제1 용액/제2 용액/제1 용액 또는 제2 용액/제1 용액/제2 용액의 순서로 공압출한 후 500~3,000㎛의 다층 시트를 성형하면서 40~60℃의 냉각 롤에 충분히 냉각시켰다.The first and second solutions are fed from a twin screw extruder to a three-layer T die, and co-extruded in the order of the first solution / second solution / first solution or second solution / first solution / second solution The multilayer sheet of 500 to 3,000 mu m was sufficiently cooled on a cooling roll at 40 to 60 DEG C while molding.

상기 다층 시트를 메틸렌클로라이드가 담지된 추출조에 침지시켜 파라핀오일을 추출하여 미세기공을 형성시킨 다음, 150~160℃에서 가로방향(TD) 및 세로방향(MD)으로 각각 4~6배 연신하여 폴리프로필렌 수지 및 폴리메틸펜텐 수지의 계면박리 현상을 유도하여 미세기공을 형성시켰다. 이후, 상기 다층 시트를 120~130℃로 가열한 후, 가로방향(TD)으로 1.2~1.5배 연신 후 이완시켜 0.8~0.9배가 되도록 열처리하여 3층 다공성 분리막을 제조하였다.The multilayer sheet was immersed in an extraction vessel containing methylene chloride to extract the paraffin oil to form micropores. The multilayer sheet was stretched 4-6 times in the transverse direction (TD) and the longitudinal direction (MD) at 150 to 160 ° C, The interfacial peeling phenomenon of the propylene resin and the polymethylpentene resin was induced to form micropores. Then, the multilayer sheet was heated to 120 to 130 ° C, stretched 1.2 to 1.5 times in the transverse direction (TD), and relaxed to 0.8 to 0.9 times to prepare a three-layer porous separator.

비교예 1Comparative Example 1

(1) 제1 시트의 제조(1) Production of first sheet

중량평균분자량(Mw)이 500,000인 폴리프로필렌 수지 100중량부에 산화방지제 0.2중량부를 혼합하여 이축압출기에 투입하고, 200℃의 조건으로 용융 혼련 후 T다이로 토출한 뒤 시트 형태로 성형하면서 30℃의 냉각 롤에서 냉각하여 제1 시트를 제조하였다.100 parts by weight of a polypropylene resin having a weight average molecular weight (M w ) of 500,000 was mixed with 0.2 parts by weight of an antioxidant, and the mixture was melt-kneaded at 200 ° C and discharged into a T die, Lt; 0 > C to produce a first sheet.

상기 제1 시트를 120℃에서 24시간 동안 어닐링하여 라멜라(결정 부위)를 성장시켰다.The first sheet was annealed at 120 DEG C for 24 hours to grow the lamella (crystal part).

충분히 결정화가 진행된 후, 상기 제1 시트를 세로방향(MD)으로 25℃에서 1.2~1.5배 연신하였다. 이후, 120℃에서 상기 제1 시트를 재차 2~3배 연신시킨 후, 130℃에서 어닐링하였다.After sufficiently crystallized, the first sheet was stretched by 1.2 to 1.5 times at 25 캜 in the machine direction (MD). Thereafter, the first sheet was further stretched 2 to 3 times at 120 캜, and then annealed at 130 캜.

(2) 제2 시트의 제조(2) Production of second sheet

중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 70~90중량%, 및 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min인 고밀도 폴리에틸렌 10~30중량%로 이루어진 수지 100중량부에 대해 산화방지제 0.2중량부를 혼합하였다.The weight average molecular weight (M w) is 700,000 ~ 1,000,000 and a molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, the average particle diameter of 100 ~ 150㎛ of ultra high molecular weight polyethylene having 70 to 90% by weight, and the weight-average molecular weight ( M w) is 300,000 ~ 500,000, and the molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, and the oxide on the resin 100 parts by weight consisting of 10-30% by weight of high density polyethylene having a melt index of 0.4 ~ 0.6g / 10min And 0.2 parts by weight of an inhibitor.

얻어진 혼합물 중 30중량부를 상기와 동일한 타입의 다른 이축압출기에 투입하고, 이축압출기의 사이드피더로부터 동점도가 70cSt(40℃ 기준)인 파라핀오일 70중량부를 공급한 다음, 200~230℃의 조건으로 용융 혼련 후 T다이로 토출한 후 시트 형태로 성형하면서 40~60℃의 냉각 롤에 충분히 냉각시켜 제2 시트를 제조하였다.30 parts by weight of the obtained mixture was fed into another twin-screw extruder of the same type as the above, and 70 parts by weight of paraffin oil having a kinetic viscosity of 70 cSt (at 40 占 폚) was fed from the side feeder of the twin-screw extruder. After the kneading, the sheet was discharged into a T-die and sufficiently cooled in a cooling roll at 40 to 60 DEG C while being molded into a sheet form to prepare a second sheet.

(3) 3층 다공성 분리막의 제조(3) Preparation of 3-layer porous separator

상기 제1 및 제2 시트를 제1 시트/제2 시트/제1 시트 또는 제2 시트/제1 시트/제2 시트의 순서로 적층한 후, 열융착시켜 다층 시트를 제조하였다.The first and second sheets were laminated in the order of the first sheet / the second sheet / the first sheet or the second sheet / the first sheet / the second sheet, and then heat-sealed to produce a multilayer sheet.

비교예 2Comparative Example 2

(1) 제1 시트의 제조(1) Production of first sheet

중량평균분자량(Mw)이 500,000인 폴리프로필렌 수지 100중량부에 산화방지제 0.2중량부를 혼합하여 이축압출기에 투입하고, 200℃의 조건으로 용융 혼련 후 T다이로 토출한 뒤 시트 형태로 성형하면서 30℃의 냉각 롤에서 냉각하여 제1 시트를 제조하였다.100 parts by weight of a polypropylene resin having a weight average molecular weight (M w ) of 500,000 was mixed with 0.2 parts by weight of an antioxidant, and the mixture was melt-kneaded at 200 ° C and discharged into a T die, Lt; 0 > C to produce a first sheet.

상기 제1 시트를 120℃에서 24시간 동안 어닐링하여 라멜라(결정 부위)를 성장시켰다.The first sheet was annealed at 120 DEG C for 24 hours to grow the lamella (crystal part).

충분히 결정화가 진행된 후, 상기 제1 시트를 25℃에서 세로방향(MD)으로 1.2~1.5배 연신하였다. 이후, 120℃에서 상기 제1 시트를 가로방향으로 1.5~2배로 재차 연신시켰다. 이후, 상기 제1 시트를 130℃에서 어닐링한 후, 120℃에서 세로방향(MD)로 1~2배 연신한 후 130℃에서 어닐링하였다.After sufficiently crystallized, the first sheet was stretched 1.2 to 1.5 times in the machine direction (MD) at 25 캜. Thereafter, the first sheet was stretched again at a temperature of 120 ° C in the transverse direction at 1.5 to 2 times. Thereafter, the first sheet was annealed at 130 캜, stretched at 120 캜 in the longitudinal direction (MD) by 1 to 2 times, and then annealed at 130 캜.

(2) 제2 시트의 제조(2) Production of second sheet

중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 70~90중량%, 및 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min인 고밀도 폴리에틸렌 10~30중량%로 이루어진 수지 100중량부에 대해 산화방지제 0.2중량부를 혼합하였다.The weight average molecular weight (M w) is 700,000 ~ 1,000,000 and a molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, the average particle diameter of 100 ~ 150㎛ of ultra high molecular weight polyethylene having 70 to 90% by weight, and the weight-average molecular weight ( M w) is 300,000 ~ 500,000, and the molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, and the oxide on the resin 100 parts by weight consisting of 10-30% by weight of high density polyethylene having a melt index of 0.4 ~ 0.6g / 10min And 0.2 parts by weight of an inhibitor.

얻어진 혼합물 중 30중량부를 상기와 동일한 타입의 다른 이축압출기에 투입하고, 이축압출기의 사이드피더로부터 동점도가 70cSt(40℃ 기준)인 파라핀오일 70중량부를 공급한 다음, 200~230℃의 조건으로 용융 혼련 후 T다이로 토출한 후 시트 형태로 성형하면서 40~60℃의 냉각 롤에 충분히 냉각시켜 제2 시트를 제조하였다.30 parts by weight of the obtained mixture was fed into another twin-screw extruder of the same type as the above, and 70 parts by weight of paraffin oil having a kinetic viscosity of 70 cSt (at 40 占 폚) was fed from the side feeder of the twin-screw extruder. After the kneading, the sheet was discharged into a T-die and sufficiently cooled in a cooling roll at 40 to 60 DEG C while being molded into a sheet form to prepare a second sheet.

(3) 3층 다공성 분리막의 제조(3) Preparation of 3-layer porous separator

상기 제1 및 제2 시트를 제1 시트/제2 시트/제1 시트 또는 제2 시트/제1 시트/제2 시트의 순서로 적층한 후, 열융착시켜 다층 시트를 제조하였다.The first and second sheets were laminated in the order of the first sheet / the second sheet / the first sheet or the second sheet / the first sheet / the second sheet, and then heat-sealed to produce a multilayer sheet.

실험예Experimental Example

본 발명에서 측정한 물성 각각에 대한 시험방법은 하기와 같다. 온도에 대한 별도의 언급이 없는 경우, 상온(25℃)에서 측정하였다.Test methods for the physical properties measured in the present invention are as follows. Unless otherwise noted, temperature was measured at room temperature (25 캜).

-용융지수(g/10min): 260℃, 5kg 조건으로 ASTM D1238에 의거하여 측정하였다.- Melt Index (g / 10 min): Measured according to ASTM D1238 under conditions of 260 캜 and 5 kg.

-두께(μm): 미세 두께 측정기를 이용하여 분리막 시편의 두께를 측정하였다.- Thickness ( μ m): The thickness of the membrane sample was measured using a micro thickness meter.

-기공률(%): ASTM F316-03에 의거하여, PMI 社의 Capillary Porometer를 사용하여 반경이 25mm인 분리막 시편의 기공률을 측정하였다.Porosity (%): The porosity of a membrane sample having a radius of 25 mm was measured using a Capillary Porometer manufactured by PMI, according to ASTM F316-03.

-천공강도(gf): KATO TECH 社의 천공강도 측정기 KES-G5 모델을 이용하여 크기가 100×50mm인 분리막 시편에 지름 0.5mm의 스틱(Stick)으로 0.05cm/sec의 속도로 힘을 가하여 상기 시편이 뚫리는 시점에 가해진 힘을 측정하였다.- Perforation strength (gf): Using a KES-G5 model of KATO TECH, a force of 0.05 cm / sec was applied to a separator sample having a size of 100 × 50 mm with a stick having a diameter of 0.5 mm, The force applied at the time of piercing was measured.

-인장강도(kgf/cm2): 인장강도 측정기를 이용하여 크기가 20×200mm인 분리막 시편에 응력을 가하여 시편의 파단이 발생할 때까지 가해진 응력을 측정하였다.- Tensile strength (kgf / cm 2 ): A tensile strength meter was used to measure the stress applied to the specimen with a size of 20 × 200 mm until the fracture of the specimen occurred.

-열수축률(%): 150℃의 오븐에서 1시간 동안 크기가 200×200mm인 분리막 시편을 A4 종이 사이에 넣어 방치한 후, 상온 냉각시켜 시편의 가로 및 세로방향의 수축된 길이를 측정하고 하기 계산식을 사용하여 열수축률을 계산하였다.- Heat Shrinkage (%): A separator sample having a size of 200 mm × 200 mm in an oven at 150 ° C. for 1 hour was put in between A4 paper, and then cooled at room temperature to measure the shrunk length of the specimen in the transverse and longitudinal directions The heat shrinkage was calculated using the formula.

Figure pat00001
Figure pat00001

(상기 계산식에서, l 1은 수축 전 시편의 가로 또는 세로방향 길이이고, l 2는 수축 후 시편의 가로 또는 세로방향 길이이다.)(In the above formula, l 1 is the length in the transverse or longitudinal direction of the specimen before shrinkage, and l 2 is the length in the transverse or longitudinal direction of the specimen after shrinkage.)

-셧다운온도(℃): 본원발명의 다공성 분리막을 사용하여 제조한 리튬이온 이차전지를 오븐에서 2℃/min의 속도로 가열하면서 실시간으로 저항을 측정하여 10,000Ω이 넘는 시점의 온도를 셧다운온도로 하였다.- Shutdown Temperature (占 폚): A lithium ion secondary battery manufactured by using the porous separator of the present invention is heated in an oven at a rate of 2 占 폚 / min while a resistance is measured in real time and a temperature at a point exceeding 10,000? Respectively.

-멜트다운온도(℃): 상기 셧다운온도 이후 저항이 급감하는 시점의 온도를 멜트다운온도로 하였다.- Melting-down temperature (占 폚): The temperature at the time point when the resistance rapidly decreased after the shutdown temperature was set as the melting down temperature.

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 분리막의 물성을 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The properties of the membranes prepared according to the above Examples and Comparative Examples were measured and the results are shown in Table 1 below.

Figure pat00002
Figure pat00002

표 1을 참고하면, 폴리프로필렌 수지 및 폴리메틸펜텐 수지로 구성된 층을 포함하는 실시예의 분리막은 호모 폴리프로필렌 수지로 구성된 층을 포함하는 비교예의 분리막에 비해 기계적 물성이 우수함을 확인할 수 있다. 특히, 기공률이 현저히 우수함을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, it can be confirmed that the separator of the embodiment including the layer composed of the polypropylene resin and the polymethylpentene resin is superior in mechanical properties to the separator of the comparative example including the layer composed of the homopolypropylene resin. Particularly, it can be confirmed that the porosity is remarkably excellent.

이는 폴리프로필렌 수지를 사용하여 어닐링을 포함한 복잡한 공정으로 미세기공이 형성되는 비교예에 비해 폴리프로필렌 수지 및 폴리메틸펜텐 수지를 사용하는 실시예가 수지 간의 계면박리 현상으로 인해 용이하게 미세기공이 형성되었기 때문으로 판단된다. 또한, 어닐링이 불필요하여 공정이 단순하므로 생산성 및 경제성 또한 우수하였다.This is because, compared to the comparative example in which micropores are formed by a complicated process including annealing using a polypropylene resin, the examples using the polypropylene resin and the polymethylpentene resin have easily formed micropores due to the interfacial peeling between the resins . In addition, since the annealing is unnecessary and the process is simple, productivity and economy are also excellent.

비교예의 분리막은 연신비를 높이기 어렵고, 이에 따라 고온에서의 치수안정성이 실시예의 분리막에 비해 현저히 열등하였다. 이는 150℃ 열수축률 및 멜트다운온도에서 확인할 수 있다.The separation membrane of Comparative Example was hard to increase the stretching ratio, and thus the dimensional stability at high temperature was significantly inferior to that of the separator of Example. It can be confirmed at 150 ℃ heat shrinkage and meltdown temperature.

셧다운온도는 폴리에틸렌 수지로 구성된 층에 의한 것이므로, 실시예 및 비교예의 분리막 모두 유사한 온도에서 셧다운기능이 발현되었다.Since the shutdown temperature is due to the layer composed of the polyethylene resin, the shutdown function was exhibited at similar temperatures in both of the separators of Examples and Comparative Examples.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

Claims (17)

폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 층; 및
초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 포함하는 제2 층;을 포함하고,
상기 제2 층이 상기 제1 층의 적어도 일면 상에 형성된 것인, 다층 다공성 분리막.
A first layer comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax; And
A second layer comprising ultra high molecular weight polyethylene and high density polyethylene,
And the second layer is formed on at least one surface of the first layer.
제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.5~3g/10min이고, 밀도가 0.95~0.96g/cm3인, 다층 다공성 분리막.
The method according to claim 1,
The polypropylene resin has a melt index of 0.5 to 3 g / 10 min and a density of 0.95 to 0.96 g / cm 3 .
제1항에 있어서,
상기 폴리메틸펜텐 수지는 용융지수가 20~200g/10min이고, 밀도가 0.83~0.84g/cm3인, 다층 다공성 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the polymethylpentene resin has a melt index of 20 to 200 g / 10 min and a density of 0.83 to 0.84 g / cm 3 .
제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 왁스는 낙하점이 150~170℃이고, 40℃ 점도가 130~230mPas이며, 밀도가 0.87~0.89g/cm3인, 다층 다공성 분리막.
The method according to claim 1,
The polypropylene wax has a dropping point is 150 ~ 170 ℃, and a viscosity of 130 ~ 230mPas 40 ℃, a density of 0.87 ~ 0.89g / cm 3 is, the multi-layer porous membrane.
제1항에 있어서,
상기 초고분자량 폴리에틸렌은 중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛인, 다층 다공성 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the ultra high molecular weight polyethylene has a weight average molecular weight (M w ) of 700,000 to 1,000,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and an average particle size of 100 to 150 μm.
제1항에 있어서,
상기 고밀도 폴리에틸렌은 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min인, 다층 다공성 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the high density polyethylene has a weight average molecular weight (M w ) of 300,000 to 500,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and a melt index of 0.4 to 0.6 g / 10 min.
제1항에 있어서,
상기 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스의 중량비는 각각 50~70 : 10~50 : 5~10인, 다층 다공성 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the polypropylene resin, the polymethylpentene resin, and the polypropylene wax is 50 to 70:10 to 50: 5 to 10, respectively.
제1항에 있어서,
상기 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌의 중량비는 각각 70~90 : 10~30인, 다층 다공성 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the weight ratio of the ultrahigh molecular weight polyethylene to the high density polyethylene is 70 to 90: 10 to 30, respectively.
제1항에 있어서,
상기 제2 층 두께는 상기 제1 층 두께의 1.5~3배인, 다층 다공성 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the second layer thickness is 1.5 to 3 times the first layer thickness.
제1항에 있어서,
상기 분리막은 하기 (i) 내지 (vii)의 조건 중 하나 이상을 만족하는 다층 다공성 분리막:
(i) 두께 16~30㎛;
(ii) 기공률 30~60%;
(iii) 천공강도 100~400gf;
(iv) 인장강도 1,000~2,000kgf/cm2;
(v) 150℃에서 1시간 열수축률 30% 이하;
(vi) 셧다운온도 13~140℃;
(vii) 멜트다운온도 160~170℃.
The method according to claim 1,
Wherein the separation membrane comprises at least one of the following conditions (i) to (vii):
(i) a thickness of 16 to 30 占 퐉;
(ii) a porosity of 30 to 60%;
(iii) a puncture strength of 100 to 400 gf;
(iv) tensile strength of 1,000 to 2,000 kgf / cm 2 ;
(v) 1 hour heat shrinkage at 150 占 폚 of 30% or less;
(vi) Shutdown temperature 13-140 ° C;
(vii) meltdown temperature 160 to 170 占 폚.
(a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 공압출 후 성형하여 다층 시트를 제조하는 단계;
(b) 상기 다층 시트에서 기공형성제를 추출하는 단계; 및
(c) 상기 다층 시트를 연신하여 다층 다공성 분리막을 제조하는 단계;를 포함하는, 다층 다공성 분리막의 제조방법.
(a) co-extruding a second composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin, and a polypropylene wax, and a second composition comprising at least two types of polyethylene and a pore-forming agent, followed by molding to form a multilayer sheet;
(b) extracting the pore-forming agent from the multilayer sheet; And
(c) stretching the multilayer sheet to produce a multilayer porous separator.
(a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 공압출 후 성형하여 다층 시트를 제조하는 단계;
(b) 상기 다층 시트를 연신하는 단계; 및
(c) 상기 다층 시트에서 기공형성제를 추출하여 다층 다공성 분리막을 제조하는 단계;를 포함하는, 다층 다공성 분리막의 제조방법.
(a) co-extruding a second composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin, and a polypropylene wax, and a second composition comprising at least two types of polyethylene and a pore-forming agent, followed by molding to form a multilayer sheet;
(b) stretching the multilayer sheet; And
(c) extracting the pore-forming agent from the multi-layer sheet to produce a multi-layer porous separator.
(a) 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하는 제1 조성물 및 2종 이상의 폴리에틸렌 및 기공형성제를 포함하는 제2 조성물을 각각 압출 후 성형하여 제1 및 제2 시트를 제조하는 단계;
(b) 상기 제1 시트를 연신하고, 상기 제2 시트의 기공형성제를 추출하는 단계; 및
(c) 상기 제1 및 제2 시트를 적층시켜 다층 시트를 제조하는 단계;를 포함하는, 다층 다공성 분리막의 제조방법.
(a) a first composition comprising a polypropylene resin, a polymethylpentene resin and a polypropylene wax, and a second composition comprising at least two kinds of polyethylene and a pore-forming agent, ;
(b) stretching the first sheet and extracting a pore former of the second sheet; And
(c) laminating the first and second sheets to produce a multilayer sheet.
제11항 내지 제13항에 있어서,
상기 제1 조성물은 용융지수가 0.5~3g/10min이고, 밀도가 0.95~0.96g/cm3인 폴리프로필렌 수지, 용융지수가 20~200g/10min이고, 밀도가 0.83~0.84g/cm3인 폴리메틸펜텐 수지 및 낙하점이 150~170℃이고, 40℃ 점도가 130~230mPas이며, 밀도가 0.87~0.89g/cm3인 폴리프로필렌 왁스로 구성된, 다층 다공성 분리막의 제조방법.
The method according to any one of claims 11 to 13,
Wherein the first composition is a melt index of 0.5 ~ 3g / 10min, a density of 0.95 ~ 0.96g / cm 3 of a polypropylene resin, a melt index of 20 ~ 200g / 10min and a density of 0.83 ~ 0.84g / cm 3 of poly polymethylpentene resin and dropping point is 150 ~ 170 ℃, and a viscosity of 130 ~ 230mPas 40 ℃, the density is composed of 0.87 ~ 0.89g / cm 3 of polypropylene wax, a method of producing a multi-layer porous membrane.
제11항 내지 제13항에 있어서,
상기 제2 조성물은 중량평균분자량(Mw)이 700,000~1,000,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 평균 입경이 100~150㎛인 초고분자량 폴리에틸렌 및 중량평균분자량(Mw)이 300,000~500,000이고, 분자량분포(Mw/Mn)가 3~6이고, 용융지수가 0.4~0.6g/10min인 폴리에틸렌으로 구성된, 다층 다공성 분리막의 제조방법.
The method according to any one of claims 11 to 13,
The second composition had a weight average molecular weight (M w) is 700,000 ~ 1,000,000 and a molecular weight distribution (M w / M n) is 3-6, and the ultra high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight and average particle diameter of 100 ~ 150㎛ (M w ) of 300,000 to 500,000, a molecular weight distribution (M w / M n ) of 3 to 6, and a melt index of 0.4 to 0.6 g / 10 min.
제11항 내지 제13항에 있어서,
상기 제1 조성물은 폴리프로필렌 수지, 폴리메틸펜텐 수지 및 폴리프로필렌 왁스를 중량비로 각각 50~70 : 10~50 : 5~10 포함하는, 다층 다공성 분리막의 제조방법.
The method according to any one of claims 11 to 13,
Wherein the first composition comprises a polypropylene resin, a polymethylpentene resin, and a polypropylene wax in a weight ratio of 50 to 70:10 to 50: 5 to 10, respectively.
제11항 내지 제13항에 있어서,
상기 제2 조성물은 초고분자량 폴리에틸렌 및 고밀도 폴리에틸렌을 중량비로 각각 70~90 : 10~30 포함하는, 다층 다공성 분리막의 제조방법.
The method according to any one of claims 11 to 13,
Wherein the second composition comprises ultra high molecular weight polyethylene and high density polyethylene in a weight ratio of 70 to 90: 10 to 30, respectively.
KR1020180145131A 2017-11-23 2018-11-22 A multi-layered porous separator and a method for manufacturing the same KR102187529B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170157731 2017-11-23
KR20170157731 2017-11-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190059859A true KR20190059859A (en) 2019-05-31
KR102187529B1 KR102187529B1 (en) 2020-12-08

Family

ID=66657023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180145131A KR102187529B1 (en) 2017-11-23 2018-11-22 A multi-layered porous separator and a method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102187529B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022108210A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 롯데케미칼 주식회사 Polyolefin resin composition for porous film

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080064163A (en) * 2005-10-19 2008-07-08 토넨 케미칼 코퍼레이션 Process for producing multilayered microporous polyolefin film
KR20090125916A (en) * 2008-06-03 2009-12-08 에스케이에너지 주식회사 Microporous polyolefin multi layer film and preparing method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080064163A (en) * 2005-10-19 2008-07-08 토넨 케미칼 코퍼레이션 Process for producing multilayered microporous polyolefin film
KR20090125916A (en) * 2008-06-03 2009-12-08 에스케이에너지 주식회사 Microporous polyolefin multi layer film and preparing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022108210A1 (en) * 2020-11-18 2022-05-27 롯데케미칼 주식회사 Polyolefin resin composition for porous film

Also Published As

Publication number Publication date
KR102187529B1 (en) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6093814B2 (en) Laminated separator, polyolefin microporous membrane, and electricity storage device separator
JP4931911B2 (en) Polyolefin microporous membrane
JP5669864B2 (en) Multilayer porous film with excellent heat resistance
KR101250151B1 (en) Microporous film and method for producing the same
KR20090071296A (en) Microporous polyolefin multi layer film and preparing method thereof
KR101271299B1 (en) Polyolefin resin porous film, and non-aqueous electrolyte cell separator using same
JP2012161936A (en) Method for producing laminated microporous film and battery separator
JP6000590B2 (en) Laminated microporous film and battery separator
KR100637631B1 (en) Method of manufacturing polyethylene microporous film for rechargeable battery separator and polyethylene microporous film thereby
KR102187529B1 (en) A multi-layered porous separator and a method for manufacturing the same
JP5258034B2 (en) Method for producing laminated microporous film
KR100637628B1 (en) Process of manufacturing polyethylene microporous film for rechargeable battery separator and polyethylene microporous film thereby
JP2013028099A (en) Laminated microporous film and method for manufacturing the same, and cell separator
KR102064867B1 (en) A porous separator and a method for manufacturing the same
JP2011126122A (en) Laminated microporous film, method for manufacturing the same, and separator for battery
JP5295064B2 (en) Laminated microporous film, method for producing the same, and battery separator
JP5361363B2 (en) Laminated microporous film and method for producing the same
KR100637630B1 (en) Method of multilayer polyethylene separator film for rechargeable battery
JP5363141B2 (en) Laminated microporous film and method for producing the same
JP6522898B2 (en) Laminated porous film, method for producing the same, and battery separator
JP6486621B2 (en) Laminated microporous film, method for producing the same, and battery separator
KR101964055B1 (en) A porous separator and a method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant