微多孔膜制造技术

技术编号:10102046 阅读:146 留言:0更新日期:2014-05-30 21:33
本发明专利技术涉及一种微多孔膜,其为在聚烯烃微多孔膜上附着有表面活性剂的微多孔膜,前述表面活性剂包含相对于100g水的溶解度为5g以上的表面活性剂(A)和相对于100g水的溶解度低于0.1g的表面活性剂(B),并且前述表面活性剂(A)和(B)相对于100质量%聚烯烃微多孔膜总计附着1~40质量%,前述聚烯烃微多孔膜的曲路率大于2.0。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种微多孔膜,其为在聚烯烃微多孔膜上附着有表面活性剂的微多孔膜,前述表面活性剂包含相对于100g水的溶解度为5g以上的表面活性剂(A)和相对于100g水的溶解度低于0.1g的表面活性剂(B),并且前述表面活性剂(A)和(B)相对于100质量%聚烯烃微多孔膜总计附着1~40质量%,前述聚烯烃微多孔膜的曲路率大于2.0。【专利说明】微多孔膜
本专利技术涉及微多孔膜、电池用分隔件、水系电解质电池、以及微多孔膜的制造方法。
技术介绍
聚烯烃微多孔膜表现出优异的电绝缘性、离子透过性,因此作为电池、电容器等中的分隔件而广泛使用。特别是近年来伴随着便携设备的多功能化、轻量化,作为其电源普及高输出功率密度、高容量密度的锂离子二次电池,作为分隔件使用聚烯烃微多孔膜。另一方面,聚烯烃微多孔膜主要使用聚乙烯、聚丙烯等,这些聚合物通常表示出疏水性,因此不能直接应用于镍氢电池、镍镉电池、空气锌电池等水系电解质电池中。因此,作为水系电解质电池用分隔件,通常使用由亲水性聚合物形成的微多孔膜、或对由疏水性聚合物形成的微多孔膜实施亲水处理的微多孔膜。作为对由疏水性聚合物形成的微多孔膜进行亲水处理的例子,专利文献I中,提出了对聚烯烃微多孔膜的细孔的内部表面和膜表面在特定的条件下实施表面活性剂处理,从而得到对于水和有机电解质溶液的润湿性、保液性优`异的分隔件。此外,专利文献2中,报告了在聚烯烃微多孔膜上均匀附着亲水性表面活性剂,从而提高保液率,作为碱锌电池用分隔件使用时,抑制负极表面的锌的析出、提高电池特性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3072163号专利文献2:日本专利第2755634号
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而,专利文献I和2中记载的微多孔膜从初期亲水性、耐久亲水性的平衡的观点出发,具有改良的余地,用作水系电解质电池用分隔件时不能表现出足够的电池特性。本专利技术以提供初期亲水性、耐久亲水性的平衡优异的微多孔膜为问题。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决上述问题而进行深入研究。其结果,在具有特定的曲路率的聚烯烃微多孔膜中,发现附着有可溶于水的表面活性剂与不溶于水的表面活性剂两者的微多孔膜能够达成上述问题,完成本专利技术。即,本专利技术如以下所述。 一种微多孔膜,其为在聚烯烃微多孔膜上附着有表面活性剂的微多孔膜,前述表面活性剂包含相对于100g水的溶解度为5g以上的表面活性剂(A)和相对于100g水的溶解度低于0.1g的表面活性剂⑶,并且前述表面活性剂(A)和(B)相对于100质量%聚烯烃微多孔膜总计附着I~40质量%,前述聚烯烃微多孔膜的曲路率大于2.0。根据上述记载的微多孔膜,前述聚烯烃微多孔膜的平均孔径为0.06~0.10 μ m。根据上述或记载的微多孔膜,其中,前述聚烯烃微多孔膜的MD拉伸断裂强度与TD拉伸断裂强度的比(MD/TD)为0.3~3.0。根据上述~中任一项记载的微多孔膜,其中,前述表面活性剂(A)与前述表面活性剂(B)的质量比(A/B)为0.3~3.0。 一种电池用分隔件,其使用上述~中任一项记载的微多孔膜。 一种水系电解质电池,其包含上述记载的电池用分隔件、正极、负极和电解液。 一种微多孔膜的制造方法,其为上述~中任一项记载的微多孔膜的制造方法,具有:用凹印辊在聚烯烃微多孔膜的至少一侧的面涂布表面活性剂溶液的工序;和将涂布于前述聚烯烃微多孔膜的前述表面活性剂溶液中的溶剂干燥去除的工序。 一种 微多孔膜的制造方法,其为上述~中任一项记载的微多孔膜的制造方法,具有:在聚烯烃微多孔膜的一侧的面层叠无孔聚合物薄膜的工序;在层叠于前述无孔聚合物薄膜的前述聚烯烃微多孔膜的与层叠面的相对侧的面涂布表面活性剂溶液的工序;将涂布于前述聚烯烃微多孔膜的前述表面活性剂溶液中的溶剂干燥去除的工序;和自前述聚烯烃微多孔膜剥离前述无孔聚合物薄膜的工序。 一种微多孔膜,其为在聚烯烃微多孔膜附着有表面活性剂的微多孔膜,所述微多孔膜在水中浸溃24小时并干燥之后的相对于水的接触角为30°以下。专利技术的效果本专利技术的微多孔膜的初期亲水性与耐久亲水性的平衡优异,适宜作为水系电解质电池用分隔件。【具体实施方式】以下,对于用于实施本专利技术的方式(以下简称为“实施方式”)进行详细地说明。需要说明的是,本专利技术并不限定于以下的实施方式,可以在其要旨的范围内进行各种变形而实施。以下,在本说明书中,将附着有表面活性剂之前的聚烯烃微多孔膜称为“基础膜”,将附着之后的微多孔膜称为“亲水化膜”。本实施方式的亲水化膜的特征在于,其为在膜厚方向具有连通孔的曲路率大于2.0的基础膜100质量%中附着I~40质量%表面活性剂的膜,表面活性剂包含在水中可溶的表面活性剂(A)与在水中不溶的表面活性剂(B)的至少2种以上的混合物。需要说明的是,在本说明书中,对于表面活性剂在水中可溶或不溶,对25°C下的水的溶解度为5g/水100g以上时作为可溶,低于0.1g/水100g时作为不溶。前述表面活性剂若至少含有在水中可溶的表面活性剂(A)和在水中不溶的表面活性剂(B),则也可以含有其它的表面活性剂(即,对水的溶解度为0.lg/100g~5g/100g的表面活性剂)。本实施方式的亲水化膜的初期亲水性、耐久亲水性的平衡优异,可以适宜地用作水系电解质电池用分隔件,特别是用作空气锌电池用分隔件时,电池容量、保存特性优异。通过在疏水性的基础膜上附着表面活性剂从而进行亲水化处理的技术如专利文献I那样一直以来被研究。然而,根据该方法而制造的亲水化膜上附着的表面活性剂的一部分被水冲走,因此缓慢地丧失亲水性在耐久亲水性方面存在问题。耐久亲水性也可以通过使用对水的溶解度低的表面活性剂而上升,但使用对水的溶解度低的表面活性剂时,初期亲水性不充分,消除初期亲水性与耐久亲水性的背反的亲水化膜至今未出现。然而,本专利技术人等深入研究,结果发现在具有特定范围的曲路率的基础膜上附着有对水的溶解度不同的二种以上的表面活性剂,从而实现初期亲水性和耐久亲水性优异的亲水化膜。此外,也发现该亲水化膜用作空气锌电池用分隔件时,电池容量、保存特性优异。对于本实施方式的亲水化膜中使用的基础膜以下进行说明。基础膜的曲路率优选为大于2.0且3.0以下。更优选为2.2~2.8。根据本专利技术人等的研究,明确基础膜的曲路率大于2.0时,附着在基础膜上的表面活性剂不易从微多孔膜的内部的孔流出到外表面,其结果,不损害初期亲水性、可以提高耐久亲水性。自然,从作为电池分隔件使用时的离子透过性的观点出发,曲路率优`选为3.0以下。需要说明的是,基础膜的曲路率可以根据实施例记载的方法而决定。基础膜的曲路率可以根据原料聚合物和增塑剂的比率以及增塑剂提取后的热固定温度、拉伸倍率等而调制。具体而言,可以利用提高聚合物/增塑剂比率、提高增塑剂提取后的拉伸温度、降低拉伸倍率中的任一种来提高曲路率。基础膜的平均孔径优选为0.06~0.10 μ m、更优选为0.06~0.08 μ m。平均孔径为0.06 μ m以上时,用作电池用分隔件时,存在离子的透过性良好且电阻变低的倾向,为0.10 μ m以下时,存在附着的表面活性剂在水中由于浓度梯度导致的扩散而不易流出、耐久亲水性优异的倾向。基础膜的MD拉伸断裂强度(以下简记为“MD强度”)与TD拉本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种微多孔膜,其为在聚烯烃微多孔膜上附着有表面活性剂的微多孔膜,所述表面活性剂包含相对于100g水的溶解度为5g以上的表面活性剂(A)和相对于100g水的溶解度低于0.1g的表面活性剂(B),所述表面活性剂(A)和(B)相对于100质量%聚烯烃微多孔膜总计附着1~40质量%,所述聚烯烃微多孔膜的曲路率大于2.0。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:鬼泽健武田久饴山圭太郎
申请(专利权)人:旭化成电子材料株式会社
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1