当前位置: 首页 > 专利查询>DIC株式会社专利>正文

含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜、隔膜、以及使用其的锂离子电池制造技术

技术编号:11280828 阅读:101 留言:0更新日期:2015-04-09 14:16
提供一种含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜,其特征在于,其含有具有碳数4~30的烷基或链烯基的改性纤维素纳米纤维;并且提供一种含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜,其中,前述改性纤维素纳米纤维为将纤维素纳米纤维改性而得到的改性纤维素纳米纤维,所述纤维素纳米纤维是在非水系树脂中将纤维素解纤而得到的。另外,提供使用了上述微多孔膜的隔膜和具有该隔膜的锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜,其特征在于,其含有具有碳数4~30的烷基或链烯基的改性纤维素纳米纤维;并且提供一种含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜,其中,前述改性纤维素纳米纤维为将纤维素纳米纤维改性而得到的改性纤维素纳米纤维,所述纤维素纳米纤维是在非水系树脂中将纤维素解纤而得到的。另外,提供使用了上述微多孔膜的隔膜和具有该隔膜的锂离子电池。【专利说明】含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜、隔膜、以及使用 其的锂离子电池
本专利技术涉及含有改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜、作为该微多孔膜的隔 膜、以及使用该隔膜的锂离子电池。
技术介绍
聚乙烯制的微多孔膜根据其功能而被用于各种用途。特别是根据其关断(shut down)功能,作为锂离子电池的隔膜受到期待(参见专利文献1),根据近年来的需求的扩 展,期待进一步的功能改善。 对于锂离子电池中使用的隔膜当然要求关断性,还要求耐热性、薄膜化、以及强 度。为了满足这些要求,已经尝试了无机填料的添加、超高分子聚乙烯的使用、耐热层的涂 布、多层结构的隔膜化等各种方法,例如专利文献2中公开了将聚乙烯纤维和极细纤维粘 贴而成的隔膜。 然而,制造方法复杂、或者薄膜化困难等问题尚未得到解决。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2009-270013 专利文献2 :日本特开2006-278100
技术实现思路
专利技术耍解决的问题 关于本专利技术的课题,其目的在于,提供能够简便地制造、且耐热性优异的单层聚乙 烯微多孔膜、及使用该微多孔膜的隔膜、以及使用该隔膜的锂离子电池。 用于解决问题的方案 本专利技术人等进行了深入研宄,结果发现:含有在纤维素或纤维素纳米纤维中导入 了碳数4?30的烷基或链烯基的改性纤维素纳米纤维的、含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯 微多孔膜以单层进行薄膜化,且耐热性优异。 专利技术的效果 通过提供本专利技术的含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜,可以提供单层且为 薄膜、耐热性优异的隔膜,可以提供使用了该隔膜的锂离子电池。 【具体实施方式】 由此,说明用于实施专利技术的方式,本专利技术不限定于以下的记载。 本专利技术的含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜含有改性纤维素纳米纤维和 聚乙烯。 前述聚乙烯树脂是指,通常的挤出、注射、吹胀和吹塑成型等中使用的具有乙烯聚 合而成的结构的高分子化合物,可以举出:低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、中密度聚乙 烯、高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯等,它们可以单独使用、或混合来使用。从微多孔膜的 强度的观点出发,作为前述聚乙烯树脂,特别优选含有高密度聚乙烯。 前述聚乙烯树脂的粘均分子量优选为1万以上且小于1000万。粘均分子量为1 万以上时,微多孔膜易于变成高强度,故优选。粘均分子量小于1000万时,有片的成型性、 特别是厚度稳定性优异的倾向,故优选。更优选的粘度范围为1万以上且小于500万。本 专利技术的聚乙烯可以为一种,也可以混合多种来使用。 前述微多孔膜除了聚乙烯树脂之外还可以含有聚乙烯树脂以外的聚烯烃树脂。 聚乙烯树脂以外的聚烯烃树脂是指,丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯和 1-辛烯等聚合而成的均聚物、乙烯、丙烯、1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯和1-辛烯等聚 合而成的共聚物、嵌段聚合物,具体而言,可以举出等规聚丙烯、无规聚丙烯、聚丁烯、乙烯 丙稀橡胶等。 含有聚乙烯树脂以外的聚烯烃树脂时,期望其含量小于50%。聚乙烯树脂以外的 聚烯烃树脂的含量为50%以上时,关断性降低,因此是不理想的。 〔改性纤维素纳米纤维〕 本专利技术中的改性纤维素纳米纤维是指,在纤维素或纤维素纳米纤维中具有碳数 4?30的烷基或链烯基的改性纤维素纳米纤维。 具有碳数4?30的烷基或链烯基的改性纤维素纳米纤维可以如下得到:使纤维素 纳米纤维的羟基、与选自碳数5?31的饱和脂肪酰氯和碳数5?31的不饱和脂肪酰氯、具 有碳数4?30的烷基或链烯基和马来酸酐骨架的化合物的至少1种以上的化合物反应,导 入具有碳数4?30的烷基或链烯基的修饰基团,从而得到。 另外,具有碳数4?30的烷基或链烯基的改性纤维素纳米纤维也可以如下得到: 使纤维素或纸浆、与选自碳数5?31的饱和脂肪酰氯和碳数5?31的不饱和脂肪酰氯、具 有碳数4?30的烷基或链烯基和马来酸酐骨架的化合物的至少1种以上的化合物反应,制 作导入了具有碳数4?30的烷基或链烯基的修饰基团的改性纤维素或改性纸浆,将它们解 纤,使纤维宽度纳米化,从而得到。 纤维素只要可以用作微细化材料即可,可以利用纸浆、绵、纸、人造丝(rayon)、铜 氨纤维(cupra)、高湿模量粘胶纤维(polynosic)、乙酸醋等再生纤维素纤维、细菌产生纤 维素、源自海鞘等动物的纤维素等。 另外,关于作为微细化材料的纤维素,可以使用将纤维素材料粉碎而具有一定的 粒径分布的纤维素粉末,可以举出:日本制纸化学株式会社制造的KCflock、AsahiKasei ChemicalsCorporation制造的Ceolus、FMC株式会社制造的Avicel等。 作为纸浆,可以适宜地使用木材纸浆、非木材纸浆两者。作为木材纸浆,有机械纸 浆和化学纸浆,优选木质素含量少的化学纸浆。化学纸浆包括硫化物纸浆、牛皮纸浆、碱纸 浆等,均可以适宜地使用。作为非木材纸衆,秸杆、甘蔗渣、洋麻、竹、芦_、楮树、亚麻等均可 以利用。 绵为主要用于服装用纤维的植物,绵花、绵纤维、绵布均可以利用。 纸是从纸浆中取出纤维并滤去水分而成的,所以也可以适宜地使用报纸、废牛奶 包装盒、用过的复印纸等废纸。 〔纤维素纳米纤维〕 纤维素纳米纤维是通过将上述纤维素或纸浆微细化而得到的。上述纤维素或纸 浆的微细化只要按照公知常用的方法进行即可,一般而言,在水或水性介质中,利用精炼机 (refiner)、高压均化器、介质搅拌磨机、石磨、研磨机、双螺杆挤出机、珠磨机等,进行磨碎 和/或打浆,来进行解纤或微细化,从而制造,也可以利用日本特开2005-42283号公报中记 载的方法等公知的方法来制造。另外,也可以利用微生物(例如乙酸菌(acetobacter))来 制造。也可以通过不使用水或水性介质而在解纤树脂中将上述纤维素或纸浆解纤,从而得 到。 纤维素纳米纤维纤维直径以平均值计优选为4nm?800nm、更优选为4nm? 400nm、更进一步优选为4nm?lOOnm。另外,纤维素纳米纤维为纤维长度相对于纤维直径 非常长的纤维,难以确定其纤维长度,优选平均值为纤维直径的5倍以上、更优选为10倍以 上、更进一步优选为20倍以上。另外,如果特意记载其纤维长度,则优选平均值为50nm? 200ym、更优选为 100nm?50ym。 不使用水或水性介质而在解纤树脂中将上述纤维素或纸浆解纤的方法可以举出: 在解纤树脂中添加上述纤维素或纸浆,以机械方式施加剪切力的方法。作为施加剪切力的 设备,可以使用珠磨机、超声波均化器、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等挤出机、班伯里密炼 机、研磨机、加压捏合机、二辊磨等公知的混炼机等来施加剪切力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含改性纤维素纳米纤维的聚乙烯微多孔膜,其特征在于,其含有具有碳数4~30的烷基或链烯基的改性纤维素纳米纤维。

【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:生熊崇人片野聪原田哲哉
申请(专利权)人:DIC株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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