[發明專利]聚烯烴多微孔膜的制造方法

無效

• 申請號: 200680022815.3
• 申請日: 2006-06-23
• 公開（公告）號: CN101208379A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 瀧田耕太郎;山田一博;開米教充;中村悌二;河野公一
• 申請（專利權）人: 東燃化學株式會社
• 主分類號: C08J9/00
• 分類號: C08J9/00;C08J9/26;H01M2/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及一種含有聚乙烯系樹脂和聚丙烯的膜厚均一性、機械特性、透過性、尺寸穩定性、關閉(shutdown)特性、熔化(meltdown)特性及耐壓縮性的平衡出色的聚烯烴多微孔膜的制造方法。

背景技術

以鋰二級電池、鎳-氫電池、鎳-鎘電池、聚合物電池等中使用的電池用隔板為主，聚烯烴多微孔膜被廣泛用于電解電容器用隔板，反浸透過濾薄膜、超濾膜、精密過濾薄膜各種過濾器，透濕防水衣料，醫用材料等。在將聚烯烴多微孔膜用作電池用隔板、尤其是鋰離子電池用隔板的情況下，其性能極大地影響電池的特性、生產率以及安全性。所以，聚烯烴多微孔膜需要具有出色的機械特性、透過性、尺寸穩定性、關閉特性、熔化特性等。

在將含有聚乙烯的聚烯烴多微孔膜用作電池用隔板的情況下，為了得到出色的機械強度，通常使用含有超高分子量聚乙烯的聚乙烯。進而，為了提高聚烯烴多微孔膜的熔化溫度而且提高電池的高溫保存特性，優選與聚乙烯并用耐熱性出色的聚丙烯。但是，含有聚乙烯及聚丙烯的多微孔膜、其中含有超高分子量聚烯烴的多微孔膜存在膜厚均一性等特性差的趨勢。如果將膜厚均一性差的多微孔膜用作電池用隔板，則容易發生短路，耐壓縮性低，而且制造成品率差。

鑒于這樣的情況，提出了由MFR為2.0以下的聚丙烯與質均分子量/數均分子量為8～100的聚乙烯組合物構成，聚丙烯的含量為20質量％以下的聚烯烴多微孔膜(特開2002-194132號)。具體而言，特開2002-194132號公開了以由質均分子量為2.0×10⁶的粉末狀超高分子量聚乙烯30質量％與質均分子量為3.0×10⁵的粉末狀高密度聚乙烯65質量％(超高分子量聚乙烯與高密度聚乙烯構成的聚乙烯組合物的Mw/Mn：20.5)與質均分子量為6.0×10⁵且MFR為0.5的丸狀丙烯自聚體5質量％構成的組合物為原料，利用濕式法制造的聚烯烴多微孔膜。改聚烯烴多微孔膜擠壓出色的膜厚均一性，制造成品率也好。

另外，作為膜厚均一性、機械特性、透過性、尺寸穩定性、關閉特性及熔化特性的平衡出色的聚烯烴多微孔膜，特開2004-196870號提出了由聚乙烯與質均分子量為5×10⁵以上且利用掃描型差示熱量計測定的熔化熱為90J/g以上的聚丙烯構成，聚丙烯的含量為20質量％以下的聚烯烴多微孔膜，特開2004-196871號提出了由聚乙烯與質均分子量為5×10⁵以上且利用掃描型差示熱量計以3～20℃/min的升溫速度測定的熔點為163℃以上的聚丙烯構成，聚丙烯的含量為20質量％以下的聚烯烴多微孔膜，

但是，最近，對于隔板，還要求提高循環特性等與電池壽命相關的特性。尤其鋰離子電池的電極在充電時由于鋰的插入而膨脹，在放電時由于鋰的解吸而收縮，而隨著近來的電池的高容量化，充電時的膨脹系數存在變大的趨勢。由于隔板在電極膨脹時被壓迫，所以需要隔板具有被壓迫時透過性變化小的性質(耐壓縮性)。如果多微孔膜的耐壓縮性差，則在用作電池隔板時，引起電池的容量不足(循環特性變差)的可能性高。但是，在所述各專利文獻中記載的多微孔膜的耐壓縮性并不充分。

這樣，含有聚乙烯和聚丙烯的電池用隔板用的多微孔膜需要具有平衡良好的膜厚均一性、機械特性、透過性、尺寸穩定性、關閉特性、熔化特性以及耐壓縮性。

發明內容

因而，本發明的目的在于提供一種膜厚均一性、機械特性、透過性、尺寸穩定性、關閉特性、熔化特性及耐壓縮性的平衡出色的聚烯烴多微孔膜的制造方法。

為了上述目的而進行了潛心研究，結果本發明人等發現在從模頭(die)擠壓出聚乙烯系樹脂、質均分子量為1×10⁵以上且乙烯含量在5質量％以下的聚丙烯、和成膜用溶劑的熔融混煉物，將得到的擠壓成形體進行退火，形成凝膠狀片材時，如果使擠壓成形體的退火速度為30℃/秒以下，則可以制造膜厚均一性、機械特性、透過性、尺寸穩定性、關閉特性、熔化特性及耐壓縮性的平衡出色的聚烯烴多微孔膜，以至想出本發明。

即，本發明的聚烯烴多微孔膜的制造方法，其是從模頭擠壓出聚乙烯系樹脂與質均分子量為1×10⁵以上且乙烯含量在5質量％以下的聚丙烯與成膜用溶劑的熔融混煉物，將得到的擠壓成形體進行退火，成為凝膠狀片材，拉伸得到的凝膠狀片材，除去所述成膜用溶劑，從而制造聚烯烴多微孔膜的方法，其特征在于，使所述擠壓成形體的退火速度成為30℃/秒以下。