TW200803015A - Polyolefins microporous film, spacer useful for battery and battery - Google Patents

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Tonen Sekiyukagaku Kk
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200803015 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於聚烯烴微多孔膜及其製法、以及電池用 隔離材與電池,尤以阻絕特性、耐熔融收縮性及熔潰特性 之均衡佳之聚烯烴微多孔膜及其製法、以及電池用隔離材 與電池。 【先前技術】 聚乙烯微多孔膜主要用作電池隔離材。尤以鋰離子電 池用隔離材不只優良機械特性、透過性,尙有隨電池發熱 而細孔閉塞停止電池反應之性質(阻絕特性)、超過阻絕溫 度之溫度下防止破膜之性質(熔潰特性)等要求。 聚乙烯微多孔膜之物性改善方法已有,原料組成、製 造條件等予以最適化之提議。例如日本專利第2 1 32327號 揭示強度及透過性優良之聚烯烴微多孔膜,其係由含質量 平均分子量(Mw)7 χΙΟ5以上之超高分子量聚烯烴1重量%以 上,分子量分布[質量平均分子量/數量平均分子量 (Mw)/(Mn)]爲10〜3 00之聚烯烴組成物構成,空孔率35〜 95%,平均貫通孔徑 0·001〜0·2μιη,15mm寬之斷裂強度 0.2kg以上〇 曰本專利特開2004- 1 96870號揭示,聚乙烯及質量平 均分子量5 X 1 05以上,用掃描式微差熱量計測得之熔化熱 90J/g以上之聚丙烯構成之聚烯烴微多孔膜。特開 2004- 1 9687 1號揭示,聚乙烯及質量平均分子量5xl〇5以 上,用掃描式微差熱量計以升溫速度3〜20°C /min測得之 200803015 熔點1 63 °C以上之聚丙烯構成之聚烯烴微多孔膜。特開 2004- 1 96 8 70號及特開2004- 1 9687 1號之聚烯烴微多孔膜, 阻絕溫度120〜140 °C,熔潰溫度165 °C以上,機械特性及 透過性倶優。 WO 97/23 5 54揭示高耐短路性(阻絕特性)之聚乙烯微 多孔膜,係由紅外分光法得之末端乙烯基濃度爲每1 0,0 0 0 個碳原子2個以上之高密度聚乙烯或線狀共聚乙烯構成, 融合溫度(阻絕溫度)1 3 1〜1 3 6 °C之微多孔膜。 可是電池起失控反應時,因阻絕後電池內溫度短時間 內上升,隔離材收縮,則於其端部發生短路,再起失控反 應。可是上述各文獻所述之微多孔膜,超過阻絕溫度仍可 保持形狀以防短路之性能(耐熔融收縮性)不足。 【發明內容】 發明所欲解決之課題 本發明之目的在提供,阻絕特性、耐熔融收縮性及熔 潰特性之均衡佳之聚烯烴微多孔膜及其製法、以及電池用 隔離材與電池。 用以解決課題之手段 爲上述目的精心硏究之結果,本發明人等發現(1)由含 特定升溫速度下以微差掃描熱量分析測得之結晶熔化熱量 達其60 %時之溫度在135 °C以下之聚乙烯系樹脂之聚烯烴 樹脂,可得阻絕特性優良之聚烯烴微多孔膜,及(2)含上述 聚乙烯系樹脂之聚烯烴樹脂與成膜用溶劑予以熔融混煉, 調製特定溫度之熔融黏彈性測定得之儲存彈性模量及損失 200803015 彈性模量一致之角頻率〇· 1 rad/sec以上,且該熔融黏彈性 測定中角頻率爲0 · 0 1 r a d / s e c時複黏性率爲1 x丨〇 4 p a · s以 上之聚嫌烴樹脂溶液,得到之聚嫌烴樹脂溶液經模頭擠 壓,冷卻成凝膠片,自得到之凝膠片去除成膜用溶劑,可 得阻絕特性、耐熔·融收縮性及熔潰特性之均衡佳之聚嫌烴 微多孔膜,而想出本發明。 亦即,本發明之聚烯烴微多孔膜係以含聚乙烯系樹 脂’ (a)升溫速度 5 °C /min加熱下測得之透氣度達 1 X 1 0 5 s e c /1 0 0 c m3之溫度(阻絕溫度)1 3 5 °C以下,(b)以荷重 2gf及升溫速度5 °C /min由熱機械分析測得之13 5〜145 °C 溫度範圍之橫向最大熔融收縮率在40%以下,且(c)達到上 述阻絕溫度後繼續升溫測定上述透氣度再達 1 X 1 05sec/l 00cm3時之溫度得之熔潰溫度在1 5〇°C以上爲其 特徵。 上述聚乙烯系樹脂較佳者爲,以3〜20 °C /min範圍內 之一定升溫速度由微差掃描熱量分析測得之結晶熔化熱量 達其6 0 %時之溫度在1 3 5 °C以下。 本發明聚烯烴微多孔膜之製法其特徵爲,含以3〜 2 0°C /min範圍內之一定升溫速度由微差掃描熱量分析測得 之結晶熔化熱量達其60%時之溫度在135°C以下之聚乙烯 系樹脂之聚烯烴樹脂及成膜用溶劑予以熔融混煉’調製以 160〜220 °C之一定溫度下之熔融黏彈性測定得之儲存彈性 模量及損失彈性模量一致之角頻率〇·lrad/sec以上’且該 熔融黏彈性測定中角頻率爲0.01 rad/sec .時複黏性率爲 200803015 1 X 1 04Pa · s以上之聚烯烴樹脂溶液' 得到之聚烯烴樹脂溶 液經模頭擠壓,冷卻成凝膠片,自得到之凝膠片去除成膜 用溶劑。 上述聚烯烴樹脂及成膜用溶劑之熔融混煉係以使用雙 軸擠壓機,上述聚烯烴樹脂及成膜用溶劑之合計投入量 Q(kg/h)對於上述雙軸擠壓機之螺桿轉數Ns(rpm)之比Q/Ns 係0·1〜0.5 5kg/h/rpm爲佳。上述凝膠片拉伸前拉伸軸向之 長度爲1 00 %時,沿拉伸軸向以1〜80%/秒之速度拉伸爲較 佳。 本發明之電池用隔離材係由上述聚烯烴微多孔膜形 成。 本發明之電池具備上述聚烯烴微多孔膜構成之電池用 隔離材。 發明效果 以本發明可得,阻絕特性、耐熔融收縮性及熔潰特性 之均衡優,且透過性及機械特性亦優之聚烯烴微多孔膜。 以本發明之聚烯烴微多孔膜用作電池隔離材可得安全性、 耐熱性、保存特性及生產力佳之電池。 【實施方式】 [1]聚烯烴樹脂 形成本發明之聚烯烴微多孔膜之聚烯烴樹脂含下述之 聚乙烯系樹脂。 (1)聚乙烯系樹脂之結晶熔化熱量 聚乙烯系樹脂以3〜20°c /min範圍內之一定升溫速度 200803015 由微差掃描熱量(D s c )分析測得之結晶熔化熱量A H m達其 6 0%時之溫度(以下表示爲「丁(60%)」)在135°(:以下。丁(60%) 係受聚乙烯[單聚物或乙烯· 烯烴共聚物(下同)]之分子 量、分子量分布、分枝度、分枝鏈之分子量、分枝點分布、 共聚物分率等一次構造,以及結晶之大小及其分布、結晶 格子之規則性等高次構造形態影響之參數,乃聚烯烴微多 孔膜之阻絕溫度之指標。Τ(60%)超過135°C則以聚烯烴微 多孔膜用作鋰電池之隔離材時阻絕溫度高,過熱時阻斷回 應性差。 聚乙烯系樹脂之結晶熔化熱量ΔΗπ係依】13仏7122經 以下手續測得。亦即,將聚乙烯系樹脂樣本[於2 1 0°C熔融 壓製之成形品(厚度〇.5mm)]靜置於微差掃描熱量計(Perkin Elmer,Inc.製,Pyris Diamond DSC)之樣本架內,氮氛圍中 於2 3 0 °C熱處理1分鐘,以1 0 °C /分鐘冷卻至3 0 °C,於3 0 °C 保持1分鐘,以3〜20 °C /分鐘之速度加熱至23 0°C。升溫 速度以5〜15°C /min爲佳,10 °C /min更佳。如第1圖,由 升溫過程得之D S C曲線(熔化吸熱曲線)與基線圍成之區域 (斜線部分)之面積Si算出熱量。熱量(單位·· J)除以樣本重 量(單位:g)求出結晶熔化熱量AHm(單位:J/g)。T(60%) 係如第2圖,上述區域由正交於溫度軸之直線L 1分割時’ 低溫側區域(斜線部分)面積S2達面積Si之60%時之溫度。 (2)聚乙烯系樹脂之成分 聚乙烯系樹脂只要T (6 0 % )在上述範圍,可係單一物質 或二種以上聚乙烯之組成物。聚乙烯系樹脂係以(a)超高分 200803015 子量聚乙烯’(b)超高分子量聚乙烯以外之聚乙烯,或(c) 超高分子量聚乙烯與其它聚乙烯之混合物(聚乙烯組成物) 爲佳。無論何者’聚乙嫌系樹脂之質量平均分子量(Mw)無 特殊限制’以1χ1〇4〜1χ107爲佳,5><104〜15xl〇6更佳, 1 X 1 0 5 〜5 X 1 0 6 尤佳。 (a) 由超高分子量聚乙烯構成時 超高分子量聚乙燦之Mw在7χ105以上。超高分子量 聚乙烯,不只乙烯之單聚物,亦可係另含少量α-烯烴之乙 ® 烯· α-烯烴共聚物。乙烯以外之α-烯烴以丙烯、丁烯-1、 戊烯-1、己烯-1、4-甲戊烯-1、辛烯-1、乙酸乙烯酯、甲基 丙烯酸甲酯及苯乙嫌爲佳。超高分子量聚乙烯之Mw以 ΙχΙΟ6〜15χ106爲佳,ΙχΙΟ6〜5χ106更佳。 (b) 由超高分子量聚乙烯以外之聚乙烯構成時 超高分子量聚乙烯以外之聚乙烯之Mw在ΙχΙΟ4以上 未達7 X 1 05,以高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、分枝低密度 ^ 聚乙烯及鏈狀低密度聚乙烯爲佳,高密度聚乙烯更佳。Mw 在Ixl 〇4以上未達7χ105之聚乙烯不只乙烯之單聚物,亦 可係含少量丙烯、丁烯-1、己烯-1等其它α-烯烴之共聚物。 如此之共聚物以使用單部位觸媒製造者爲佳。超高分子量 聚乙烯以外之聚乙烯不限於單聚物,亦可係二種以上超高 分子量聚乙烯以外之聚乙烯之混合物。 (c) 由聚乙烯組成物構成時 聚乙烯組成物係Mw在7χ1 05以上之超高分子量聚乙 烯,與其它Mw在ΙχΙΟ4以上未達7χ105之聚乙烯(選自高 -10- 200803015 密度聚乙烯、中密度聚乙烯、分枝低密度聚乙烯及鏈狀低 密度聚乙烯群之至少一種)之混合物。超高分子量聚乙烯及 其它聚乙烯同上即可。此聚乙烯組成物可依用途簡便控制 分子量分布[質量平均分子量/數量平均分子量(Mw/Mn)]。 較佳聚乙烯組成物係上述超高分子量聚乙烯與高密度聚乙 烯之組成物。用於聚乙烯組成物之高密度聚乙烯係以Mw 在lxl〇5以上未達7χ105爲佳,ΙχΙΟ5〜5χ105更佳,2χ105 〜4χ1 〇5尤佳。聚乙烯組成物中,超高分子量聚乙烯含量係 以聚乙烯組成物全體爲1 00質量%,爲1質量%以上爲佳, 2〜50質量%更佳。 (d)分子量分布Mw/Mn
Mw/Mn係分子量分布之尺度,該値愈大分子量分布愈 寬。聚乙烯系樹脂之Mw/Mn無限,聚乙烯系樹脂係由上述 (a)〜(〇中任一構成時皆以5〜3 00爲佳,10〜100更佳。 Mw/Mn未達5則高分子量成分過多,難以熔融擠壓,Mw/Mn 超過300則低分子量成分過多而微多孔膜強度低。聚乙烯 (單聚物或乙烯· α-烯烴共聚物)之Mw/Mn可藉多段聚合適 當調整。多段聚合法係以第一段生成高分子量聚合物,第 二段生成低分子量聚合物之二段聚合爲佳。聚乙烯組成物 者,Mw/Mn愈大則·超高分子量聚乙烯與其它聚乙烯之Mw 相差愈大,反之亦然。聚乙烯組成物之Mw/Mn可由各成分 之分子量及混合比例適當調整。 (3)可添加之其它樹脂 聚烯烴樹脂在無礙於本發明效果之範圍內,可係連同 -11- 200803015 聚乙烯系樹脂,含聚乙烯以外之聚烯烴、聚烯烴以外之樹 脂之組成物亦可。因此,「聚烯烴樹脂」一詞不僅聚烯烴, 應理解爲亦含聚烯烴以外之樹脂者。聚乙烯以外之聚烯烴 可用選自Mw各在IxlO4〜4χ106之聚丙烯、聚丁烯-1、聚 戊烯-1、聚己烯-1、聚4-甲戊烯-1、聚辛烯-1、聚乙酸乙烯 酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯及乙烯· α-烯烴共聚物, 以及Mw在1χ1〇3〜lxl〇4之聚乙烯蠟群之至少一種。聚丙 烯、聚丁烯· 1、聚戊烯-1、聚己烯-1、聚4-甲戊烯-1、聚辛 烯-1、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯及聚苯乙烯不只 單聚物,亦可係含其它α-烯烴之共聚物。 聚烯烴以外之樹脂有,熔點或玻璃轉移溫度(Tg)在 1 50°C以上之耐熱性樹脂。耐熱性樹脂以熔點1 50°C以上之 結晶性樹脂(含部分結晶性樹脂)及Tg在1 50°C以上之非晶 性樹脂爲佳。於此,熔點及Tg可依JIS K7121測定(下同)。 於聚乙烯系樹脂添加耐熱性樹脂則以聚烯烴微多孔膜 用作電池隔離材時熔潰溫度進一步提升,故電池之高溫保 存特性提升。耐熱性樹脂之熔點或T g上限無特殊限制,由 易於與聚乙烯系樹脂混煉之觀點係以3 5 0 °C以下爲佳。耐 熱性樹脂之熔點或T g以1 7 0〜2 6 0 °C爲更佳。 耐熱性樹脂之具體例有聚酯[例如聚對酞酸丁二酯(熔 點約1 6 0〜2 3 0 °C )、聚對酞酸乙二酯(熔點約2 5 0〜2 7 0 °C ) 等]、含氟樹脂、聚醯胺(熔點2 1 5〜2 6 5 °C )、聚烯丙硫醚、 同排聚苯乙烯(熔點23 0°C )、聚醯亞胺(Tg : 280°C以上)、 聚醯胺醯亞胺(Tg : 2 80T:)、聚醚颯(Tg : 22 3 °C )、聚醚醚 -12- 200803015 酮(熔點3 3 4 °C)、聚碳酸酯(熔點220〜24(rc)、乙酸纖維素 (熔點220°C)、三乙酸纖維素(熔點30(rc)、聚颯(Tg: 1 9 0 C )、聚醚醯亞胺(熔點2 1 6 °C )等。耐熱性樹脂不限於單 一樹脂成分,可具複數樹脂成分。 耐熱性樹脂之添加量係以占聚乙烯系樹脂與耐熱性樹 脂合計爲1 0 0質量%時,爲3〜3 0質量%爲佳,5〜2 5質量 ^。更佳。此含量超過3 0質量%則刺穿強度、拉伸斷裂強度 及膜之平滑度低。 [2] 無機塡料 在無礙於本發明效果之範圍內,可於聚烯烴樹脂添加 無機塡料。無機塡料有例如矽石、氧化鋁、矽石-氧化鋁、 沸石、雲母、黏土、高嶺土、滑石、碳酸鈣、氧化鈣、硫 酸鈣、碳酸鋇、硫酸鋇、碳酸鎂、硫酸鎂、氧化鎂、矽藻 土、玻璃粉、氫氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋅、緞光白、酸 性白土等。無機塡料不僅一種,可倂用複數種。其中以用 矽石或碳酸鈣爲佳。 [3] 聚烯烴微多孔膜之製法 本發明聚烯烴微多孔膜之製法包含(1)熔融混煉上述 聚烯烴樹脂及成膜用溶劑,調製聚烯烴溶液之步驟,(2)得 到之聚烯烴樹脂溶液之經模頭擠壓之步驟,(3)得到之擠壓 成形體經冷卻形成凝膠片之步驟,(4)成膜用溶劑去除步 驟,及(5)乾燥步驟。必要時,步驟(3)、(4)之間可設(6)拉 伸步驟,(7)熱輥處理步驟,(8)熱溶劑處理步驟及(9)熱固 定處理步驟之任一。步驟(5)之後,可設(10)微多孔膜之拉 200803015 伸步驟’(1 1)熱處理步驟,(1 2)藉電離放射之交聯處理步 驟’(1 3 )親水化處理步驟,(1 4)表面被覆處理步驟等。 (1)聚烯烴樹脂溶液之調製步,驟 聚嫌烴樹脂溶液係於聚烯烴樹脂添加適當之成膜用溶 劑後,經熔融混煉調製。聚烯烴樹脂溶液必要時可在無礙 於本發明效果之範圍內添加上述無機塡料、抗氧化劑、紫 外線吸收劑、抗黏結劑、顏料、染料等各種添加劑。可添 加例如矽酸微粉作爲孔形成劑。 成膜用溶劑可用液體溶劑或固體溶劑。液體溶劑有壬 烷、癸烷、十氫萘、對二甲苯、十一烷、十二烷、流動石 臘等脂肪族或環烴,及沸點對應於這些之礦油餾分。爲得 溶劑含量安定之凝膠片,以使用如流動石臘之非揮發性液 體溶劑爲佳。固體溶劑係以熔點8 0 °C以下者爲佳,如此之 固體溶劑有石臘、十六醇、硬脂醇、酞酸二環己酯等。亦 可倂用液體溶劑及固體溶劑。 液體溶劑之 25°C'黏度係以 30〜5 00cSt爲佳,30〜 2 00 c St更佳。25°C黏度未達30 c St則易於起泡,難以混煉。 而超過5 00cSt則液體溶劑難以去除。 聚烯烴樹脂溶液係調製成,於16〇〜220 °C間之一定溫 度由熔融黏彈性測定得之儲存彈性模量(〇’)與損失彈性模 量(G,,)一致之角頻率ω〇爲〇.lrad/sec以上,且該熔融黏彈 性測定中角頻率〇·〇1 rad/sec時之複·黏滯係數η*(〇.〇〗)爲 1 X 1 04 P a · s 以上。 聚烯烴樹脂溶液之ω〇爲低於〇.lrad/sec’則聚烯烴微 -14- 200803015 孔膜作爲鋰電池用隔離材時,熔潰溫度低,恐發生由於阻 絕後之溫度上昇造成之電極短路。聚烯烴樹脂溶液之ω〇爲 1 〜20rad/sec 爲宜。 聚烯烴樹脂溶液之ω〇係主要受聚乙烯系樹脂之質量 平均分子量(Mw)、分子量分布、分枝度、分枝鏈之分子量、 分枝點分布、分子間之絡合度、分子間絡合點之間之分子 量等影響之參數。此外,ω〇亦受聚烯烴樹脂與成膜用溶劑 之比例影響。一般,聚乙烯係直鏈狀並具對數常態分子量 分布時,Mw愈大ω〇愈小。聚乙烯有長鏈分枝則ω〇小。 ω〇係用市售熔融黏彈性測定裝置(型號: RheoS tress-3 0 0,Haake公司製),依以下條件求出。 測定溫度:1 6 0〜2 2 (TC間之一定溫度 固定夾具:平行盤(直徑:8mm) 間隙(試樣厚度):〇.3mm 測定角頻率範圍:0.01〜100rad/s 應變(γ) : 0.5% 樣本:聚烯烴樹脂溶液經模頭擠壓冷卻得之凝膠片切 出之直徑8mm厚度0.5mm之圓片,於測定溫度安定化後壓 縮爲厚度〇.3mm。 在上述條件下測定G’及G”對於角頻率ω之回應,如 第3圖,畫出logco-logG’曲線及logo-logG”曲線,求出其 交點之角頻率,爲ω〇。 聚烯烴樹脂溶液之η*(〇·〇1)未達IxlO4 Pa · s則以聚烯 烴微多孔膜用作鋰電池隔離材時耐熔融收縮性及熔潰特性 -15- 200803015 差,阻絕後對於溫度上升之破膜防止性不良。聚烯烴樹脂 溶液之η* (0.01)以1·5 xlO4 pa · s以上爲佳。聚烯烴樹脂溶 液之η*(〇·〇1)其上限無特殊限制,爲得良好之耐熔融收縮 性則以40,0 00 Pa · S以下爲佳。 聚烯烴樹脂溶液之η * (0 · 0 1 )係上述熔融黏彈性測定 中,利用角頻率爲0.01 rad/sec時得之G’(0.01)及G”(0.01) 由下式(1): il*(0.01) = (G’(0.01)2 + G,,(0.01)2)1/2/0.01 ···(!) • 算出。 爲調製聚嫌烴樹脂溶液使其ω 〇達0 · 1 r a d / s e c以上,且 η* (0.0 1)達lx 104 Pa · s以上,使用雙軸擠壓機熔融混煉, 將聚烯烴樹脂及成膜用溶劑饋入雙軸擠壓機之際,聚烯烴 樹脂及成膜用溶劑之合計投入量 Q(kg/h)對於螺桿轉數 Ns(rpm)之比 Q/Ns 比以 0.1 〜0.55kg/h/rpm 爲佳。Q/Ns 未 達0.1 kg/h/rpm時聚烯烴樹脂被過度剪切破壞,聚烯烴樹脂 溶液之 ω〇 未達 O.lrad/sec,η*(0.01)未達 lxlO4 Pa· s,導 ^ 致強度、熔潰溫度下降。而Q/Ns超過〇.55kg/h/rpm則無法 均勻混煉。Q/Ns比係以0.2〜0.5kg/h/rpm爲更佳。螺桿轉 數Ns以180rpm以上爲佳,250rpm以上更佳。螺桿轉數 Ns之上限無特殊限制,以500rpm爲佳。 雙軸擠壓機可係咬合型同向迴轉雙軸擠壓機、咬合型 異向迴轉雙軸擠壓機、非咬合型同向迴轉雙軸擠壓機及非 咬合型異向迴轉雙軸擠壓機之任一。因有自行清潔作用, 與異向迴轉型相比負荷小且轉數高,以咬合型同向迴轉雙 -16- 200803015 軸擠壓機爲佳。 雙軸擠壓機之螺桿長度(L)與直徑(D)之比(L/D)以20 〜1 0 0爲佳,3 5〜7 0更佳。L/D未達2 0則熔融混煉不充分。 L/D超過100則聚烯烴樹脂溶液之滯留時間過長。螺桿形 狀無特殊限制,習知者即可。雙軸擠壓機之筒內徑以40〜 1 0 0 m m爲佳。 聚烯烴樹脂溶液之熔融混煉溫度可依聚烯烴樹脂之成 分適當設定,一般爲聚烯烴樹脂之熔點 Tm+10°C〜 ® Tm+110°C。聚烯烴樹脂之熔點Tm在聚烯烴樹脂係(a)超高 分子量聚乙烯,(b)其它聚乙烯,或(c)聚乙烯組成物時,爲 這些之熔點,聚烯烴樹脂係含聚乙烯以外之聚烯烴或耐熱 性樹脂之組成物時,爲超高分子量聚乙烯、其它聚乙烯或 聚乙烯組成物中上述組成物所含者之熔點(下同)。超高分 子量聚乙烯、其它聚乙烯及聚乙烯組成物熔點約1 3 0〜 140°C。因此,熔融混煉溫度係以140〜25 0 °C爲佳,170〜 24 0 °C更佳。成膜用溶劑可於混煉開始前添加,亦可於混煉 0 中添加至雙軸擠壓機,後者較佳。爲防熔融混煉當中聚烯 烴樹脂氧化,以添加抗氧化劑爲佳。 聚烯烴樹脂溶液之樹脂濃度係,聚烯烴樹脂占聚烯烴 樹脂與成膜用溶劑合計爲100質量%時爲10〜50質量%, 20〜45質量%更佳。聚烯烴樹脂之比率未達1〇質量%時生 產力低而不佳。且聚烯烴樹脂擠壓之際於模口之膨脹、頸 縮(neck-in)大,擠壓爲成形體之成形性及自我支持性差。 而聚烯烴樹脂之比率超過5 G質量%則擠壓成形性差。 -17- 200803015 (2) 擠壓步驟 經熔融混煉之聚烯烴樹脂溶液直接或介著其它擠壓 機,或一度冷卻九粒化之後再度介著擠壓機由模頭擠壓。 可用通常具長方形模口之薄片用模頭’亦可用雙重圓筒狀 之中空模頭、吹塑模頭等。薄片用模頭者模頭之縫隙通常 係0. 1〜5mm,擠壓時加熱至1 4 0〜2 5 0 °C。力D熱溶液之擠 壓速度以0.2〜15m/分鐘爲佳。 (3) 凝膠片之形成步驟 ® 擠壓自模頭之成形體經冷卻形成凝膠片。冷卻係以 5 0 °C /分鐘之速度施行而至少達凝膠化溫度以下爲佳。如此 冷卻則聚烯烴樹脂相因成膜用溶劑微相分離構造(聚烯烴 樹脂相及成膜用溶劑相構成之凝膠構造)可予固定化。冷卻 以進行至2 5 °C以下爲佳。一般,降低冷卻速度則擬似細胞 單元變大,得到之凝膠片其高次構造變粗大,加快冷卻速 度則形成緻密細胞單元。冷卻速度未達5 0 °C /分鐘則結晶度 上升,難得適於拉伸之凝膠片。冷卻方法有以冷風、冷卻 — 水等冷媒接觸之方法,接觸冷卻輥之方法等。以使用冷卻 輥之方法爲佳。 (4) 成膜用溶劑去除步驟 液體溶劑之去除(洗淨)係用洗淨溶劑。凝膠片中因聚 烯烴樹脂相及成膜用溶劑相已分離,去除液體溶劑即得多 孔膜。液體溶劑之去除(洗淨)可用習知洗淨溶劑爲之。洗 淨溶劑有例如戊烷、己烷、庚烷等飽和烴,二氯甲烷、四 氯化碳等氯化烴,二乙醚、二噚烷等醚類,甲基乙基酮等 -18- 200803015 酮類,三氟乙烷、c6f14、c7f16等鏈狀氟碳化合物,c5h3f7 等環狀氫氟碳化合物,c4f9och3、c4f9〇c2h5等氫氟醚, C4F9〇CF3、C4F9〇C2F5等全氟醚等高揮發性溶齊!ί 〇這些洗 淨溶劑表面張力低(例如25°C爲24mN/m以下)。使用低表 面張力之洗淨溶劑,形成微多孔之網狀組織於洗淨後乾燥 時氣-液界面張力所致之收縮受到抑制,可得空孔率高,具 透過性之微多孔膜。 膜之洗淨有浸泡於洗淨溶劑之方法、以洗淨溶劑淋灑 之方法或這些之組合。洗淨溶劑係以對於洗淨前之膜1 〇 〇 質量份使用3 00〜3 0,000質量份爲佳。以洗淨溶劑洗淨係 以進行至液體溶劑殘留量未達當初添加量之1質量%爲佳。 (5 )膜之乾燥步驟 去除成膜用溶劑得之聚烯烴微多孔膜係以加熱乾燥 法、風乾法等乾燥。乾燥溫度係以在聚烯烴樹脂之結晶分 散溫度Ted以下爲佳,比Ted低5 t以上尤佳。 聚烯烴樹脂之結晶分散溫度Ted在聚烯烴樹脂爲上述 (a)超高分子量聚乙烯,(b)超高分子量聚乙烯以外之聚乙烯 或(〇聚乙烯組成物時,係這些之結晶分散溫度,聚烯烴樹 脂爲含聚乙烯以外之聚烯烴或耐熱性樹脂之組成物時,係 超高分子量聚乙烯、其它聚乙烯或聚乙烯組成物中上述組 成物所含者之結晶分散溫度(下同)。在此,結晶分散溫度 指依ASTM D 4065由動態黏彈性之溫度特性測定求出之 値。上述超高分子量聚乙烯、超高分子量聚乙烯以外之聚 乙烯及聚乙烯組成物其結晶分散溫度約在9 0〜1 〇 〇。〇。 200803015 乾燥係以進行至微多孔膜係100質量%(乾燥重量)時 殘留洗淨溶劑在5質量%以下爲佳,3質量%以下更佳。乾 燥不充分則後段熱處理時微多孔膜之空孔率低,透過性惡 化而不佳。 (6)拉伸步驟 洗淨前之凝膠片以至少於一軸向拉伸爲佳。凝膠片在 加熱後以藉拉幅機法、輥法、吹塑法、壓延法或這些方法 之組合作特定倍率之拉伸爲佳。因凝膠片含成膜用溶劑, 可予均勻拉伸。拉伸則機械強度提升,同時細孔擴大,用 作電池隔離材時尤佳。拉伸可係單軸拉伸或雙軸拉伸,以 雙軸拉伸爲佳。雙軸拉伸時可係同時雙軸拉伸、逐次拉伸 或多段拉伸(例如同時雙軸拉伸與逐次拉伸之組合)之任 一,同時雙軸拉伸尤佳。 單軸拉伸者拉伸倍率以2倍以上爲佳,3〜3 0倍更佳。 雙軸拉伸則以任一方向皆至少3倍以上,面積倍率9倍以 上爲佳。面積倍率未達9倍則拉伸不充分,不得高彈性、 高強度之微多孔膜。而面積倍率超過400倍則於拉伸裝 置、拉伸操作等會受限。面積倍率之上限以5 0倍爲佳。 拉伸溫度係以聚烯烴樹脂之溶點Tm+ 1 0 °C以下爲佳, 上述Ted以上未達上述Tm更佳。此拉伸溫度超過Tm+10 °C 則聚乙烯系樹脂熔化,分子鏈無法藉拉伸配向。而未達Ted 時聚乙烯系樹脂軟化不足,易因拉伸而破膜,無法作高倍 率拉伸。如上聚乙烯系樹脂之結晶分散溫度約90〜100t, 因此拉伸溫度通常在9 0〜1 4 0 °C,1 〇 〇〜1 3 0 °C更佳。 -20- 200803015 拉伸速度係以於拉伸軸向1〜8 0 %/秒爲佳。例如單軸 拉伸者於長度方向(MD方向)或橫向(TD方向)爲1〜80%/ 秒。雙軸拉伸者MD方向及丁〇方向各1〜80%/秒。拉伸軸 向之拉伸速度(%/秒)表凝膠片於拉伸部分在拉伸前之拉伸 軸向長度爲1 〇 〇 %時,每秒之拉伸長度比率。此拉伸速度未 達1%/秒則無法安定拉伸。而拉伸速度超過80%/秒則耐熔 融收縮特性差。拉伸速度以2〜70%/秒爲更佳。雙軸拉伸 時,只要MD方向及TD方向拉伸速度各在1〜80%/秒, MD方向及TD方向可互不相同,但以相同爲佳。 經如上拉伸聚乙烯結晶層間裂開,聚乙烯相(超高分子 量聚乙烯、其它聚乙烯或聚乙烯組成物)微細化,形成多數 之原纖。該原纖形成三維網狀構造(三維不規則連結之網絡 構造)。 依所欲物性,可於膜厚方向造成溫度分布而拉伸,以 此可得機械強度更上一層之微多孔膜。該方法具體如曰本 專利第3 3 4 7 8 5 4號所述。 (7) 熱輥處理步驟 可於凝膠片之至少一面以熱輥接觸作處理,以提升微 多孔膜之耐壓縮性。其具體方法有例如特願2 0 0 5 - 2 7 1 0 4 6 號之記載。 (8) 熱溶劑處理步驟 可使凝膠片接觸熱溶劑作處理以得機械強度及透過性 更上一層之微多孔膜。該方法具體如W0 2 000/20493所述。 (9) 熱固定處理 -21 - 200803015 可就經拉伸之凝膠片作熱固定處理。其具體方法有例 如特開2002-256099號之記載。 (1〇)微多孔膜之拉伸步驟 乾燥後之聚烯烴微多孔膜在無損於本發明效果之範圍 內可至少於一軸向拉伸。此拉伸係將膜加熱,一邊以同上 之拉幅機法等進行。 微多孔膜之拉伸溫度係以聚烯烴樹脂之熔點Tm以下 爲佳,上述Ted〜Tm更佳。具體而言係90〜135°C,95〜 1 3 0 °C更佳。雙軸拉伸時,以至少於一軸向1 . 1〜2.5倍爲 佳,1 · 1〜2 . G倍更佳。此倍率超過2 · 5倍則恐於阻絕溫度 有不良影響。 (11) 熱處理步驟 乾燥後之膜以藉習知方法作熱固定處理及/或熱緩和 處理爲佳。這些可依聚烯烴微多孔膜之要求特性適當選 擇。經熱處理結晶安定化,晶層均勻化。 (12) 膜之交聯處理步驟 對於乾燥後之聚烯烴微多孔膜,可用α線、β線、γ線、 電子束等電離放射線照射施以交聯處理。以電子束照射 時,以 0.1〜lOOMrad之電子束量爲佳,加速電壓100〜 3 OOkV爲佳。經交聯處理微多孔膜之熔潰溫度上升。 (13) 親水化處理步驟 乾燥後之聚烯烴微多孔膜可藉習知方法作單體接枝處 理、界面活性劑處理、電暈放電處理、電漿處理等而親水 化。 -22- 200803015 (1 4)表面被覆處理步驟 乾燥後之聚燃烴微多孔膜以聚二氟亞乙嫌、聚四氟乙 烯等含氟樹脂多孔質體,或聚醯亞胺、聚苯硫醚等多孔質 體被覆於表面,可提升用作電池隔離材時之熔潰特性。乾 燥後之聚嫌烴微多孔膜亦可於至少一面形成含聚丙備之被 覆層。被覆用聚丙烯有例如W02005-054350所揭示者。 [4]聚烯烴微多孔膜之物性 聚烯烴微多孔膜具以下物性。 ®⑴阻絕溫度1 3 5 °C以下 以阻絕溫度超過1 3 5 °C之聚烯烴微多孔膜用作鋰電池 隔離材,則過熱時阻斷回應性差。 (2) 最大熔融收縮率40%以下 以2gf之荷重及/min之升溫速度作熱機械分析測 得之135〜145 °C溫度範圍之橫向最大熔融收縮率(尺寸變 化率之最大値)超過40%之聚烯烴微多孔膜用作電池隔離 材,則因電池發熱隔離材收縮,於其端部發生短路之可能 性升高。最大熔融收縮率以35%以下爲佳。 (3) 熔潰溫度1 50°C以上 熔潰溫度未達1 50 °C則阻絕後溫度上升時之破膜防止 性差。 依本發明之較佳實施樣態,聚烯烴微多孔膜具以下物 性。 (4) 透氣度(以膜厚20μηι換算)20〜800sec/100cm3 以膜厚20 μιη換算之透氣度在20〜800s ec/10 0cm3 ’則 -23- 200803015 以聚烯烴微多孔膜用作電池隔離材時,電池容量大,電池 循環特性良好。透氣度未達2 0 s e c / 1 0 0 c m3則電池內部溫度 上升時阻絕不充分。 (5 )空孔率2 5〜8 0 % 空孔率未達25%則不得良好透氣度。而超過80%則以 聚烯烴微多孔膜用作電池隔離材時強度不足,電池短路之 危險大。 (6) 刺穿強度3,0 00πιΝ/20μπι以上 刺穿強度未達3,000πιΝ/20μΓη則以聚烯烴微多孔膜用 作電池隔離材時,電極有發生短路之虞。 (7) 拉伸斷裂強度60,000kPa以上 MD方向及TD方向之拉伸斷裂強度皆在60,0 00kPa以 上則用作電池隔離材時無破膜之虞。 (8 )拉伸斷裂伸度6 0 %以上 MD方向及TD方向之拉伸斷裂伸度皆在60%以上則用 | 作電池隔離材時無破膜之虞。 (9)阻絕開始溫度130°C以下 以阻絕開始溫度超過1 3 0 °C之聚烯烴微多孔膜用作鋰 電池隔離材,則過熱時阻斷回應性差。 (1〇)透氣度變化率9,000sec/100cm3/°C以上 阻絕開始後之透氣度變化率在9,000sec/100cm3/°C以 上。以透氣度變化率未達9,000 sec/10 0cm3/°C之聚烯烴微多 孔膜用作電池隔離材,則過熱時阻斷回應性差。透氣度變 化率以1 2,000sec/100cm3/°C以上爲佳。 -24- 200803015 如此,依本發明之較佳樣態,聚烯烴微多孔膜之阻絕 特性、耐熔融收縮性及熔潰特性之均衡佳,且透過性及機 械特性亦優。 [5] 電池用隔離材 本發明之聚烯烴微多孔膜構成之電池用隔離材可依電 池種類適當選擇,其膜厚以5〜50μπι爲佳,7〜35μηι更佳。 [6] 電池 本發明之聚烯烴微多孔膜適用作鎳-氫電池、鎳-鎘電 池、鎳-鋅電池、銀-鋅電池、鋰二次電池、鋰聚合物二次 電池等二次電池之隔離材,尤以用作鋰二次電池之隔離材 爲佳。以下以鋰二次電池爲例作說明。 鋰二次電池其正極及負極係介著隔離材層積,隔離材 含有電解液(電解質)。電極之構造無特殊限制,可係習知 構造,例如圓盤狀正極及負極相向配設之電極構造(錢幣 型)、平板狀正極及負極交替層積之電極構造(積層型)、帶 狀正極及負極重疊捲繞之電極構造(捲繞型)等。 正極通常係形成爲(a)集電體及(b)其表面,具有含可收 放鋰離子之正極活物質之層。正極活物質有過渡金屬氧化 物、鋰與過渡金屬之複合氧化物(鋰複合氧化物)、過渡金 屬硫化物等無機化合物等,過渡金屬有V、Mn、Fe、Co、 Ni等。鋰複合氧化物之較佳例有鎳酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、 a-NaFe02型構造爲母體之層狀鋰複合氧化物等。負極係形 成爲(a)集電體及(b)其表面,具有含負極活物質之層。負極 活物質有天然石墨、人造石墨、焦炭類、碳黑等碳質材料。 -25- 200803015 電解液係將鋰鹽溶解於有機溶劑而得。鋰鹽有 LiC104 、 LiPF6 、 LiAsF6、 LiSbF6 、 LiBF4 、 LiCF3S03 、 LiN(CF3S02)2、LiC(CF3S02)3、Li2B10Cl10、LiN(C2F5S02)2、 LiPF4(CF3)2、LiPF3(C2F5)3、低級脂肪族羧酸鋰鹽、LiAlCl4 等。這些可單獨使用或混合2種以上使用。有機溶劑有碳 酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲基乙基酯、γ-丁內酯等高 沸點及高介電常數有機溶劑,四氫呋喃、2 -甲四氫呋喃、 二甲氧乙烷、二曙陳、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等低沸點 及低黏度有機溶劑。這些可單獨使用或混合2種以上使 用。因高介電常數之有機溶液黏度高,低黏度有機溶劑介 電常數低,以用二者之混合物爲尤佳。 組裝電池之際,以電解液浸潤隔離材。藉此可於隔離 材(聚烯烴微多孔膜)賦予離子透過性。通常,浸潤處理係 以常溫下將聚烯烴微多孔膜浸泡於電解液爲之。組裝圓筒 型電池時,可例如依序層積正極片、聚烯烴微多孔膜隔離 材及負極片,得到之積層體自一端予以捲成捲繞型電極元 件。得到之電極元件插入電池罐後用上述電解液浸潤,並 將備有安全閥,兼作正極端子之電池蓋(介著墊片)蓋緊製 作電池。 實施例 以下舉實施例更詳細說明本發明,但本發明不限於這 些例。 實施例1 將質量平均分子量(Mw)2.5 χΙΟ6之超高分子量聚乙烯 -26- 200803015 (UHMWPE)30 質量%及 Mw2.8xl05之高密度聚乙烯 (HDPE)70質量%構成之聚乙烯(PE)組成物100質量份,及 肆[亞甲- 3-(3,5_二(三級丁基)-4-羥苯基)丙酸酯]甲烷〇·375 質量份乾式摻合。UHMWPE及HDPE構成之PE組成物之 測定T(60%)爲13 4.3°C,熔點135°C,結晶分散溫度100°C。 UHMWPE及HDPE之Mw係依以下條件由凝膠滲透層 析(GPC)法求出(下同)。
•測定裝置·· Waters Corporation 製 GPC-150C •管柱:昭和電工(股)製Shodex UT806M •管柱溫度:1 3 5 °C •溶劑(移動相):鄰二氯苯 •溶劑流速:1 . 分鐘 •試樣濃度:〇·1質量% (溶解條件:135°c'/lh) •注射量:5 0 0 μ 1 •檢測器:Waters Corporation製微差反射計 •校正曲線:由使用單分散聚苯乙烯標準試樣得之校 正曲線,使用特定換算常數作成。 得到之混合物30質量份投入強混煉型雙軸擠壓機(內 徑5 8mm,L/D = 42),由雙軸擠壓機側入料斗供給流動石臘 7〇質量份(聚乙烯組成物及流動石臘之合計投入量Q : 9 0kg/h),保持螺桿轉數Ns爲3 00rpm,一邊於210°C熔融 混煉(Q/Ns : 0.3kg/h/rpm),於擠壓機中調製聚乙烯溶液。 聚乙烯溶液於180°C測得之ω〇爲9·8ι^(!/κο,η*(0·〇1)爲 26,000Pa · s 〇 - 27- 200803015 得到之聚乙烯溶液自雙軸擠壓機供給於T模,擠壓成 厚度1.0 mm之片狀成形體。擠壓得之成形體由調溫於5 0 °c 之冷卻輥拉取一邊冷卻,形成凝膠片。.得到之凝膠片以批 次式拉伸機淤11 6°C以MD方向及TD方向皆5倍,兩方向 皆2 0%/秒之速度作同時雙軸拉伸。將拉伸凝膠片固定於框 板[大小:3 0 c m X 3 0 c m,鋁製],浸泡於調溫爲2 5 °C之二氯 甲烷洗淨槽中,以1 〇 〇 rp m擺動3分鐘一邊洗淨,去除流動 石臘。洗淨之膜於室溫風乾,固定於拉幅機以1 25°C熱固 定處理1 〇分鐘製作聚乙烯微多孔膜。 實施例2 除聚乙烯組成物及流動石臘之合計投入量Q對於螺桿 轉數 Ns 之比爲 0.15,調製 ω〇 爲 12rad/sec,ri*(0.01)爲 1 8,000Pa · s之聚乙烯溶液以外,如同實施例1製作聚乙烯 微多孔膜。 實施例3 除聚乙烯組成物及流動石臘之合計投入量Q對於螺桿 轉數 Ns 之比爲 0.45,調製 ω〇 爲 8.5rad/sec,η*(0·01)爲 3 2,00 0Pa · s之聚乙烯溶液以外,如同實施例1製作聚乙烯 微多孔膜。 實施例4 除使用UHMWPE20質量%及HDPE80質量%構成,使 用T( 60%)爲1 133.9 °C之聚乙烯組成物以外,如同實施例1 調製 ω〇 爲 13rad/sec,η*(0.01)爲 1 7,000Pa · s 之聚乙烯溶 液。使用得到之聚乙烯溶液如同實施例1製作聚乙烯微多 -28 - 200803015 孔膜。 實施例5 除使用UHMWPE20質量%及Mw3.〇xl05之HDPE80質 量%構成,T(60%)132.9°C之聚乙烯組成物以外,如同實施 例1調製〇>〇爲2.1^(1/5^(:,11*(0.01)爲 3 5,000?3.3之聚乙 烯溶液。使用得到之聚乙烯溶液如同實施例1製作聚乙烯 微多孔膜。 比較例1 除使用Mw爲2.2x 1 06之UHMWPE30質量%及Mw爲 3·〇χ105之HDPE70質量%構成,T(60%)135.9°C之聚乙烯組 成物以外,如同實施例1調製ω〇爲21rad/sec,η*(0·01)爲 1 5,0 00Pa · s之聚乙烯溶液。使用得到之聚乙烯溶液如同實 施例1製作聚乙烯微多孔膜。 比較例2 除MD方向及TD方向之雙軸拉伸速度皆爲10 0%/秒, 且熱固定處理溫度爲1 22 °C以外,如同實施例5製作聚乙 烯微多孔膜。 比較例3 除聚乙烯組成物及流動石臘之合計投入量Q對於螺桿 轉數Ns之比爲〇·〇5以外,如同實施例 5調製 ω〇爲 55 rad/sec,η* (0·0 1)爲8,000 Pa · s之聚乙烯溶液。使用得 到之聚乙烯溶液,且熱固定處理溫度爲1 22°C以外,如同 實施例5製作聚乙烯微多孔膜。 比較例4 -29- 200803015 除聚乙烯組成物及流動石臘之合計投入量Q對於螺桿 轉數Ns之比爲0.6以外,如同實施例5調製聚乙烯溶液, 但不得均勻混煉物。 實施例1〜5及比較例1〜4得之聚乙烯微多孔膜之物 性係依以下方法測定。結果如表1。 (1)平均厚度(μηι) 於微多孔膜之30cm寬度以5mm之長邊方向間隔用接 觸厚度計測定膜厚,取膜厚測定値之平均。 ® (2)透氣度(sec/100cm3/20pm) 對於膜厚ΤΙ之微多孔膜以王硏式透氣度計(旭精工 (股)製,EGO-1T)測定之透氣度Pi,由式:, 換算成膜厚20μπι時之透氣度P2。 (3) 空孔率(%) 以質量法測定。 (4) 刺穿強度(ιηΝ/20μπι) 先端爲球面(曲率半徑R : 0.5 m m)直徑1 m m之針,以 β 2mm/秒之速度刺穿膜厚Tl之微多孔膜時測定最大荷重。最 大荷重之測定値La以式:LbWLadO)/!^換算成膜厚20μηι 時之最大荷重Lb,爲刺穿強度。 (5) 拉伸斷裂強度及拉伸斷裂伸度 使用寬10mm之小矩形試片依ASTM D 8 82測定。 (6) 阻絕溫度 阻絕溫度(TSD)係以5°C /min之升溫速度加熱聚乙烯微 多孔膜,一邊用王硏式透氣度計(旭精工(股)製,EGO-1T) -30- 200803015 測定透氣度,求出達到透氣度之檢測極限1 X i 05 sec/1 〇〇cm3 之溫度,爲阻絕溫度。 (7)阻絕開始溫度(Ts) 由上述阻絕溫度之測定中得之透氣度p對於溫度T之 數據,製作如第4圖之透氣度p之倒數與溫度之關係曲 線’求出升溫開始溫度(室溫)至阻絕開始前之直線部之延 長線L2,與阻絕開始後至阻絕溫度(TsD)之直線部之延長線 L3之交點溫度,爲阻絕開始溫度(Ts)。 • (8)阻絕開始後之透氣度變化率 由上述阻絕溫度之測定中得之透氣度p對於溫度T之 數據,製作如第5圖之溫度-透氣度曲線,求出透氣度爲 1 X 1 04 sec/1 0 0cm3之溫度處之曲線斜率(Δρ/AT。第5圖中 於透氣度lxlO4 sec/lOOcm3之點的切線L4之斜率),爲透 氣度變化率。 (9) 最大熔融收縮率 用熱機械分析裝置(SEIKO INSTRUMENTS(股)製, • TMA/SS6000),將 10mm(TD)x3mm(MD)之試片於荷重 2g 下 沿長度方向拉伸,一邊以5°C /min之速度自室溫升溫,以 2 3 °C之尺寸爲基準測定尺寸變化率,製作如第6圖之溫度-尺寸變化率曲線,以1 3 5〜1 4 5 °C溫度範圍中收縮率之最大 値P爲最大熔融收縮率。 (10) 熔潰溫度 達到上述阻絕溫度後,更以5°c /min之升溫速度繼續 加熱,求出透氣度再次達1χ1〇5 sec/100cm3之溫度’爲熔 潰溫度(TMD)(參考第5圖)。 -31- 200803015 表1
例No. 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 樹脂組成 PE組成物 UHMWPE Mw(1) 2.5χ106 2.5Χ106 2.5χ106 2.5 χΙΟ6 質量% 30 30 30 20 HOPE Mw(1) 2.8χ105 2.8χ105 2.8 x10s 2.8χ105 質量% 70 70 70 80 T(60%)(2) (°〇 134.3 134.3 134.3 133.9 製膜條件 PE溶液 PE濃度(質量%) 30 30 30 30 混煉條件Q(3)(kg/h) 90 45 135 90 Ns(4) (rpm) 300 300 300 300 Q/Ns (kg/h/rpm) 0.3 0.15 0.45 0.3 ω〇(5) (rad/sec) 9.8 12 8.5 13 η*(0.01)(6) (Pa · s) 26,000 18,000 32,000 17,000 拉伸 溫度(°C) 116 116 116 116 倍率(MDxTD) 5x5 5χ5 5x5 5χ5 變形速度(%/sec) 20 20 20 20 熱固定處理 溫度(°C) 125 125 125 125 時間(分鐘) 10 10 10 10 微多孔膜之物性 平均膜厚(μιη) 19.7 20.3 19.6 21 透氣度(secA00cm3) 429 462 469 388 空孔率(%) 41 40 40 42 穿刺強度(§/2〇μιη) 516 524 511 464 (ιηΝ/20μπι) 5,056·8 5,135.2 5,007.8 4,547.2 拉伸斷裂強度(kg/cm2) MD 1,490 1,480 1,510 1,250 (kPa) MD 146,020 145,040 147,980 122,500 (kg/cm2) TD 1,220 1,230 1,210 1,090 (kPa) TD 119,560 120,540 118,580 106,820 拉伸斷裂伸度(%) MD 130 100 110 160 (%) TD 220 220 210 270 阻絕開始溫度(°c) 125.2 124.9 125.5 129.1 透氣度變化率(sec/100cm3/°C) 17,800 16,200 16,400 20,010 阻絕溫度(°C) 134.3 134.2 134.7 134 最大熔融收縮率(%) TD 30 27 35 26 熔潰溫度(°C) 158.6 156.9 158.9 156.9 -32- 200803015 表1 (續)
例No· 實施例5 比較例1 比較例2 比較例3 樹脂組成 PE組成物 UHMWPE Mw(1) 2·5χ106 2.2X106 2.5χ106 2.5χ106 質量% 20 30 20 20 HDPE Mw(1) 3,0x105 3.〇χ105 3.〇χ105 3.0χ105 質量% 80 70 80 80 T(60%)(2) (°〇 132.9 135.9 132.9 132.9 製膜條件 PE溶液 PE濃度(質量%) 30 30 30 30 混煉條件Q(3)(kg/h) 90 90 90 20 Ns(4) (rpm) 300 300 300 400 Q/Ns (kg/h/rpm) 0.3 0.3 0.3 0.05 ω〇(5) (rad/sec) 2.1 21 2.1 55 η*(0·01)(6) (Pa · s) 35,000 15,000 35,000 8,000 拉伸 溫度(°c) 116 116 116 116 倍率(MDxTD) 5x5 5x5 5x5 5x5 變形速度(%/sec) 20 20 100 20 熱固定處理 溫度(°C) 125 125 122 122 時間(分鐘) 10 10 10 10 微多孔膜之物性 平均膜厚(μπι) 20.5 19.5 19.7 20.5 透氣度(sec/100cm3) 509 483 441 509 空孔率(%) 38 39 41 38 穿刺強度(g/2〇gm) 332 477 512 332 (πίΝ/20μχη) 3,253.6 4,674.6 5,017.6 3,253.6 拉伸斷裂強度(kg/cm2) MD 820 1,270 1,320 820 (kPa) MD 80,360 124,460 129,360 80,360 (kg/cm2) TD 660 1,130 1,200 660 (kPa) TD 64,680 110,740 117,600 64,680 拉伸斷裂伸度(%) MD 70 200 170 70 (%) TD 110 310 250 *110 阻絕開始溫度(°C) 125.3 126.9 124.3 121.5 透氣度變化率(seC/100cm3/°C) 9,700 8,300 14,000 9,700 阻絕溫度(°C) 132.8 136.2 133.4 132.8 最大熔融收縮率(%) TD 31 22 53 28 熔潰溫度(°c) 152.4 158.7 160.4 144.4 -33 - 200803015 表1 (續) 例No· 比較例4 樹脂組成 PE組成物 UHMWPE Mw(1) 2.5xl06 質量% 20 HDPE Mw(1) 3.0χ105 質量% 80 Τ(60%)(2) (°〇 132.9 製膜條件 PE溶液 PE濃度(質量%) 30 混煉條件Q(3)(kg/h) 60 Ns(4) (rpm) 100 Q/Ns (kg/h/rpm) 0.6 ω〇(5) (rad/sec) - η*(0.01)(6) (Pa · s) - 拉伸 溫度(°c) - 倍率(MDxTD) - 變形速度(%/sec) - 熱固定處理 溫度(°c) - 時間(分鐘) - 微多孔膜之特性 平均膜厚(μηι) - 透氣度(sec/100cm3) - 空孔率(%) 晒 穿刺強度(g/2〇pm) • (ιηΝ/20μιη) - 拉伸斷裂強度(kg/cm2) MD - (kPa) MD - (kg/cm2) TD - (kPa) TD - 拉伸斷裂伸度(%) MD - (%) TD - 阻絕開始溫度(°C) - 透氣度變化率(sec/100cm3/°C) - 阻絕溫度(°C) - 最大熔融收縮率(%) TD • 熔潰溫度(°c) - -34- 200803015 註:(l)Mw表質量平均分子量。 (2)DSC分析測得之結晶熔化熱量ΔΙ^達其60%時之溫 度。升溫速度: l〇°C/min。 (3 )Q表聚乙烯組成物及流動石臘往雙軸擠壓機之合計 投入量。 (4)Ns表螺桿轉數。 (5 )ω〇係熔融黏彈性測定得之儲存彈性模量(G’)與損失 彈性模量(〇”)一致之角頻率。測定溫度:180°C。 (6)η*(〇·〇1)表熔融黏彈性測定中角頻率爲O.Olrad/sec 時之複黏滯係數。 由表1知,實施例1〜5之聚乙烯微多孔膜阻絕溫度在 135°C以下,最大熔融收縮率40%以下,熔潰溫度150°C以 上,呈低阻絕溫度,優良耐熔融收縮性及高熔潰溫度,又 透過性及機械強度亦優。相對於此,比較例1之膜因T( 60% ) 超過1 3 5 °C,阻絕溫度比實施例1〜5高,阻絕開始後之透 氣度變化率未達9,000^(:/100(:1113/°(:而差。比較例2之膜因 拉伸速度超出8 0%/秒,耐熔融收縮性比實施例1〜5差。 比較例3之膜因聚乙烯組成物及流動石臘之合計投入量Q 對於螺桿轉數Ns之比未達O.lkg/h/rpm,聚乙烯溶液之 η*(〇.〇1)達不到1 0,000Pa.S而熔潰溫度比實施例1〜5低。 【圖式簡單說明】 第1圖 典型熔化吸熱曲線之例示圖。 第2圖 同第1圖之熔化吸熱曲線之結晶熔化熱量達 -35- 200803015 其6 0 %時之溫度Τ (6 0 %)之呈示圖。 第3圖 用以求出ω〇之logco-logG’曲線及logco-logG” 曲線之典型例圖。 第4圖 用以求出阻絕開始溫度之溫度 T-(透氣度 PV1曲線之典型例圖。 第5圖 用以求出阻絕溫度、透氣度變化率及熔潰溫 度之溫度T-透氣度p曲線之典型例圖。 第6圖 用以求出最大熔融收縮率之溫度-尺寸變化 ®率曲線之典型例圖。 -36-

Claims (1)

  1. 200803015 十、申請專利範圍: 1· 一種聚烯烴微多孔膜,其特徵爲含聚乙烯系樹脂,(a)升 溫速度 5 °C/min 之加熱下測定之透氣度達 lxl05see/10〇cm3之溫度得到的阻絕溫度在135°C以下, (b) 2 gf之荷重及升溫速度5°C/min下以熱機械分析測得之 1 3 5〜1 4 5 °C溫度範圍之橫向最大熔融收縮率在4 0 %以 下,且(c)達上述阻絕溫度後繼續升溫一邊測定之上述透 氣度再次達lxl〇5 sec/lOOcm3之溫度得到的熔潰溫度在 ® 150°C以上。 2 ·如申請專利範圍第1項之聚烯烴微多孔膜,其中上述聚 乙烯系樹脂以3〜20°C/min範圍內之一定升溫速度作微 差掃描熱量分析測得之結晶熔化熱量達其60%時之溫度 在1 3 5 t以下。 3 . —種方法,係爲申請專利範圍第1或2項之聚烯烴微多 孔膜之製法,其特徵爲含以3〜20°C/min範圍內之一定升 溫速度作微差掃描熱量分析測得之結晶熔化熱量達其 ^ 60%時之溫度在135°C以下之聚乙烯系樹脂之聚烯烴樹脂 與成膜用溶劑予以熔融混鍊,調製於160〜220 °C範圍內 之一定溫度以熔融黏彈性測定得之儲存彈性模量與損失 彈性模量一致之角頻率在O.lrad/sec以上,該熔融黏彈 性測定中角頻率〇.01rad/Sec時之複黏滯係數在lxlO4 Pa · s以上之聚烯烴樹脂溶液,得到之聚烯烴樹脂溶液予 經模頭擠壓,冷卻成凝膠片,自得到之凝膠片去除成膜 用溶劑。 -37 - 200803015 4 ·如申請專利範圍第3項之方法,其中於上述聚烯烴樹脂 及成膜用溶劑之熔融混鍊使用雙軸擠壓機,上述聚烯烴 樹脂及成膜用溶劑之合計投入量Q(kg/h)對於上述雙軸 擠壓機之螺桿轉數 Ns(rpm)之比 Q/Ns 爲 0.1〜 0.55kg/h/rpm 〇 5 ·如申請專利範圍第3或4項之方法,其中拉伸前拉伸軸 向之長度爲1 〇 〇 °/。時,將上述凝膠片沿拉伸軸向以1〜 80%/秒之速度拉伸。 ® 6 . —種電池用隔離材,其特徵爲係由如申請專利範圍第1 或2項之聚烯烴微多孔膜構成。 7. —種電池,其特徵爲具備由如申請專利範圍第1或2項 之聚烯烴微多孔膜構成之電池用隔離材。
    -38-
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8799620B2 (en) 2007-06-01 2014-08-05 Intel Corporation Linear to physical address translation with support for page attributes
US8414663B2 (en) * 2007-08-31 2013-04-09 Toray Battery Separator Film Co., Ltd. Microporous polyolefin membrane comprising a polyethlene resin having a specific viscoelastic angular frequency, its production method, battery separator and battery comprising the same
US20090246487A1 (en) * 2007-12-14 2009-10-01 Ppg Industries Ohio, Inc. Microporous materials suitable as substrates for printed electronics
KR101808576B1 (ko) * 2009-03-30 2017-12-13 도레이 카부시키가이샤 미세다공막, 이러한 막의 제조 방법, 및 전지 세퍼레이터 필름으로서의 이러한 막의 사용
JP5685056B2 (ja) * 2009-11-06 2015-03-18 旭化成ケミカルズ株式会社 ポリオレフィン延伸成形体の製造方法
US20130209892A1 (en) * 2010-08-18 2013-08-15 Akihiro Ogawa Propylene resin microporous film, battery separator, battery, and method for producing propylene resin microporous film
WO2013108378A1 (ja) * 2012-01-18 2013-07-25 株式会社アシックス 発泡ソール、及びシューズ
JP2013222582A (ja) * 2012-04-16 2013-10-28 Sony Corp 二次電池、電池パック、電動車両、電力貯蔵システム、電動工具および電子機器
US10256450B2 (en) * 2013-04-22 2019-04-09 Toray Industries, Inc. Laminated porous membrane, process for manufacturing same and separator for battery
JP5495457B1 (ja) * 2013-08-30 2014-05-21 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 電池用セパレータ及びその電池用セパレータの製造方法
CN106459467B (zh) 2014-04-30 2019-06-07 东丽株式会社 聚烯烃微多孔膜
PL3181622T3 (pl) * 2014-08-12 2021-06-14 Toray Industries, Inc. Mikroporowata membrana poliolefinowa i sposób jej wytwarzania, separator do baterii wtórnej z niewodnym elektrolitem i bateria wtórna z niewodnym elektrolitem
JP6859952B2 (ja) * 2015-06-05 2021-04-14 東レ株式会社 微多孔膜製造方法、微多孔膜、電池用セパレータ及び二次電池
JP6105185B1 (ja) * 2015-10-09 2017-03-29 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 積層ポリオレフィン微多孔膜、電池用セパレータおよびそれらの製造方法
EP3438177A4 (en) * 2016-03-31 2020-01-08 Toray Industries, Inc. MICROPOROUS POLYOLEFIN MEMBRANE, PRODUCTION METHOD FOR MICROPOROUS POLYOLEFIN MEMBRANE, BATTERY SEPARATOR AND BATTERY
EP3677625B1 (en) * 2017-08-31 2021-12-08 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyolefin microporous membrane
KR102655732B1 (ko) * 2018-10-11 2024-04-11 아사히 가세이 가부시키가이샤 가교 세퍼레이터를 사용한 리튬 이온 전지
CN111902470B (zh) * 2019-03-04 2021-09-21 旭化成株式会社 聚烯烃微多孔膜
CN110745902B (zh) * 2019-11-04 2022-03-29 西安建筑科技大学 一种分步提取水体中重金属铬(vi)和镉(ii)的方法
CN111081949B (zh) * 2019-12-31 2022-07-26 溧阳月泉电能源有限公司 一种交联聚烯烃隔膜及其制备方法
CN117202981A (zh) * 2021-03-05 2023-12-08 赛尔格有限责任公司 热稳定膜
CN113295297B (zh) * 2021-04-30 2022-11-22 中材锂膜有限公司 一种锂电池隔膜闭孔温度的测试方法
CN114069157B (zh) * 2021-11-24 2022-12-30 南京雷文斯顿企业管理咨询有限公司 一种高孔率电池隔膜及其制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02132327A (ja) 1988-11-14 1990-05-21 Toshiba Corp 高温用超音波センサー
JP3347854B2 (ja) 1993-12-27 2002-11-20 東燃化学株式会社 ポリオレフィン微多孔膜、その製造方法、それを用いた電池用セパレーター及びフィルター
TW412542B (en) 1995-12-25 2000-11-21 Asahi Chemical Ind Short-resistant micro-porous polyethylene membrane
EP1153969B1 (en) 1998-10-01 2004-02-25 Tonen Chemical Corporation Microporous polyolefin film and process for producing the same
JP2001200082A (ja) * 2000-01-14 2001-07-24 Tonen Chem Corp ポリエチレン微多孔膜及びその製造方法
JP4734520B2 (ja) 2001-03-02 2011-07-27 東レ東燃機能膜合同会社 熱可塑性樹脂微多孔膜の製造方法
JP5031150B2 (ja) * 2001-06-08 2012-09-19 旭化成イーマテリアルズ株式会社 ポリオレフィンセパレーター
JP3953840B2 (ja) * 2002-02-28 2007-08-08 東燃化学株式会社 ポリオレフィン微多孔膜の製造方法及びその製造方法によるポリオレフィン微多孔膜
JPWO2004024809A1 (ja) * 2002-09-13 2006-01-05 旭化成ケミカルズ株式会社 微多孔膜及びその製造方法
JP4121846B2 (ja) 2002-12-16 2008-07-23 東燃化学株式会社 ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法並びに用途
JP4195810B2 (ja) 2002-12-16 2008-12-17 東燃化学株式会社 ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法並びに用途
DE602004026628D1 (de) * 2003-12-03 2010-05-27 Tonen Sekiyukagaku Kk Mikroporöse verbundfolie, herstellungsverfahren dafür und verwendung
JP5057414B2 (ja) * 2004-01-21 2012-10-24 東レバッテリーセパレータフィルム株式会社 微多孔膜の製造方法及びその製造方法により得られる微多孔膜の用途
JP3932486B2 (ja) 2004-03-25 2007-06-20 核燃料サイクル開発機構 圧粉体成型機
JP4808935B2 (ja) * 2004-06-01 2011-11-02 東レ東燃機能膜合同会社 ポリエチレン微多孔膜の製造方法並びにその微多孔膜及び用途
JP2005343958A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Tonen Chem Corp ポリエチレン微多孔膜の製造方法並びにその微多孔膜及び用途

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