聚丙烯系多微孔膜及其制造方法技术

技术编号:10397539 阅读:97 留言:0更新日期:2014-09-07 18:18
本发明专利技术提出了适合电池用分离膜的聚丙烯系多微孔膜。是相对于熔点160℃以上的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合树脂100重量%、包含35~70重量%的填充剂的聚丙烯系多微孔膜,其中,上述均聚聚丙烯的熔融指数为1~2gr/分,重均分子量为1×105~1×106,相对于上述混合树脂,含量为70重量%以上且不到100重量%,上述共聚聚丙烯是乙烯含量为1~15重量%的乙烯-丙烯共聚物,熔融指数为2~5gr/分,重均分子量为1×105~1×106,相对于上述混合树脂,含量为1重量%以上且不到30重量%。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了适合电池用分离膜的聚丙烯系多微孔膜。是相对于熔点160℃以上的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合树脂100重量%、包含35~70重量%的填充剂的聚丙烯系多微孔膜,其中,上述均聚聚丙烯的熔融指数为1~2gr/分,重均分子量为1×105~1×106,相对于上述混合树脂,含量为70重量%以上且不到100重量%,上述共聚聚丙烯是乙烯含量为1~15重量%的乙烯-丙烯共聚物,熔融指数为2~5gr/分,重均分子量为1×105~1×106,相对于上述混合树脂,含量为1重量%以上且不到30重量%。【专利说明】 优先权基础申请等关联申请的引用本申请以日本专利申请2013-40855号(申请日:2013年3月I日)为基础,由该申请享受优先权。本申请通过参照这些申请而包含这些申请的全部内容。
本专利技术涉及,特别涉及利用乙烯-丙烯共聚物、热特性、特别是高温时的尺寸稳定性优异、适合电池用分离膜的。
技术介绍
对于电池用分离膜,除了用于更多地保持有机电解质溶液的高空隙率、用于避免电极间的短路的微小的孔、用于消除电池组装的处理时的故障的机械强度(拉伸强度、伸长率、刺穿强度)以外,还要求直接影响电池的安全性、稳定性的热特性。即,使用电池时由于电极间的短路等原因,电池的发热开始,则电池内部的温度急剧上升。此时,必须使电池内部的分离膜的微细孔部分地熔融,将该微细孔封闭,使两极间的电池反应停止(断路;shut down)ο如果该断路充分地发挥功能,则能够阻断电流的流动,确保电池的安全性。但是,如果只是该封闭功能,还无法充分满足电池的安全性,最近,更高温度下的膜的尺寸稳定性、热收缩率更小的分离膜是必要的。作为对这样的低温时的断路性和高温时的尺寸稳定性这样的热特性产生影响的要素,首先,可列举分离膜的材质。由于断路在较低温时发生容易抑制微细孔的封闭引起的电池的温度上升,因此多使用熔点相对低的聚乙烯。但是,存在如下缺点:高温时的尺寸稳定性、热收缩率小这样的热特性差。即,聚乙烯具有断路的开始温度为130°C左右的优异的优点,但例如150°C这样的高温时的尺寸稳定性(低热收缩率)显著差。为了解决这样的高温时的尺寸稳定性(低热收缩率)的问题而使用的聚丙烯,其高温时的尺寸稳定性(低热收缩率)优异,但由于断路开始温度高达160°C以上,因此存在即使开始断路,电池的温度也已升高的问题。
技术实现思路
因此,鉴于上述问题,本专利技术的目的在于提供在更低的温度下开始断路并且更高温度下的尺寸稳定性(低热收缩率)优异的适合电池用分离膜的。本专利技术为聚丙烯系多微孔膜,是相对于熔点160°c以上的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合树脂100重量%、包含35~70重量%的填充剂的聚丙烯系多微孔膜,其中,上述均聚聚丙烯的熔融指数为I~2gr/分(克/分钟),重均分子量为IX IO5~IX 106,相对于上述混合树脂,含量为70重量%以上且不到100重量%,上述共聚聚丙烯是乙烯含量为I~15重量%的乙烯-丙烯共聚物,并且熔融指数为2~5gr/分,重均分子量为I X IO5~I X IO6,相对于上述混合树脂,含量为I重量%以上且不到30重量%。此外,本专利技术为聚丙烯系多微孔膜的制造方法,其中,形成在均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合树脂中相对于上述混合树脂配合了 35~70重量%的填充剂的多微孔膜,其中上述均聚聚丙烯的熔点为160°C以上,熔融指数为I~2gr/分(克/分钟),重均分子量为I X IO5~1X106,含量为70重量%以上且不到100重量%,上述共聚聚丙烯的乙烯含量为I~15重量%,熔融指数为2~5gr/分,重均分子量为I X IO5~I X IO6,含量为I重量%以上且不到30重量% ;接下来,在90~135°C下对上述多微孔膜分别以2~5倍同时进行纵向拉伸和横向拉伸,接下来纵向拉伸2~5倍,之后,接下来横向拉伸2~5倍;接下来,在150~160°C下在张力张紧状态下对上述经拉伸的多微孔膜进行热处理。根据本专利技术,能够提供在更低的温度下开始断路并且更高温度下的尺寸稳定性(低热收缩率)优异的适合电池用分离膜的聚丙烯系多微孔膜。【具体实施方式】以下对本专利技术的一个实施例详细说明。本实施例通过在均聚聚丙烯中混合乙烯含量为I~15重量%的乙烯-丙烯共聚物而形成混合树脂,从而提供在更低的温度下开始断路、并且更高温度下的尺寸稳定性(低热收缩率)优异、适合电池用分离膜的聚丙烯系多微孔膜。即,通过在具 有耐热性的均聚聚丙烯高分子树脂中混合包含I~15重量%的乙烯的共聚聚丙烯树脂,除了分离膜的制造过程的两树脂的良好的均匀分散性以外,还确认了成型性的提高,与耐热性相关联,熔点能够维持到160°C以上。特别地,对使用无机粒子作为填充剂制造多微孔膜的情形下共聚聚丙烯产生的在更低的温度下开始断路、稳定地维持热特性进行说明。本实施例的均聚聚丙烯的熔点为160°C以上,熔融指数为I~2gr/分,重均分子量为I X IO5~I X IO6,相对于均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合树脂全体,含量为70重量%以上且不到100重量%。本实施例的共聚聚丙烯的乙烯含量为I~15重量%,熔融指数为2~5gr/分,重均分子量为I X IO5~I X IO6,相对于均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合树脂全体,含量为I重量%以上且不到30重量%。本实施例的填充剂,为从二氧化硅(Si02)、碳酸钙(CaCO3)或它们的混合物中选择的任一种,上述填充剂的粒子的平均尺寸为0.1 μ m~0.9 μ m,用硅烷或硬脂酸中的任一种或者它们的混合物对各个粒子的表面进行表面处理。实施例1是形成包含均聚聚丙烯(Sumitomo Chemical Co制造、商品名FSX80E4)80重量%、共聚聚丙烯(乙烯含量5重量%) 20重量%和用硅烷进行了表面处理的二氧化硅(Fuji Silsia Co制造、商品名Silisa350) 50重量%的多微孔膜。然后,对于上述多微孔膜,首先,在90~130°C下纵向拉伸2~5倍,接下来,进行横向拉伸2~5倍,接下来,在125~160°C下在张紧状态下对该多微孔膜进行了热处理。实施例2是形成包含均聚聚丙烯(Sumitomo Chemical Co制造、商品名FSX80E4)80重量%、共聚聚丙烯(乙烯含量10重量%)20重量%和用硅烷进行了表面处理的二氧化硅(Fuji Silsia Co制造、商品名Silsia350)50重量%的多微孔膜,然后,采用与实施例1同样的方法制造。实施例3是形成包含均聚聚丙烯(Sumitomo Chemical Co制造、商品名FSX80E4)80重量%、共聚聚丙烯(乙烯含量15重量%)20重量%和用硅烷进行了表面处理的二氧化硅(Fuji Silsia Co制造、商品名Silsia350)50重量%的多微孔膜,然后,采用与实施例1同样的方法制造。实施例4是形成包含均聚聚丙烯(Sumitomo Chemical Co制造、商品名FSX80E4)80重量%、共聚聚丙烯(乙烯含量15重量%)20重量%和用硅烷进行了表面处理的二氧化硅(Fuji Silsia Co制造、商品名Silsia350)35重量%的多微孔膜,然后,采用与实施例1同样的方法制造。 比较例I是形成包含本文档来自技高网
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【技术保护点】
聚丙烯系多微孔膜,是相对于熔点160℃以上的均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合树脂100重量%、包含35~70重量%的填充剂的聚丙烯系多微孔膜,其中,上述均聚聚丙烯的熔融指数为1~2gr/分,重均分子量为1×105~1×106,相对于上述混合树脂,含量为70重量%以上且不到100重量%,上述共聚聚丙烯是乙烯含量为1~15重量%的乙烯‑丙烯共聚物,并且熔融指数为2~5gr/分,重均分子量为1×105~1×106,相对于上述混合树脂,含量为1重量%以上且不到30重量%。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:入江伸晶石黑仁
申请(专利权)人:平野技研工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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