聚烯烃多层微多孔膜及其制造方法以及层叠多层微多孔膜技术

本发明专利技术的课题是提供耐热性优异的薄膜聚烯烃多层微多孔膜。本发明专利技术为一种聚烯烃多层微多孔膜，其含有包含聚丙烯及聚乙烯的第一层、和由聚乙烯构成的第二层，所述聚烯烃多层微多孔膜满足下述(I)、(II)的要件。(I)具有利用显微拉曼光谱法得到的、聚丙烯相对于聚乙烯的拉曼强度比为0.018以上且0.040以下的区域，该区域相互连接而成的网络结构占所述聚烯烃多层微多孔膜的表面的面积的68％以上，并且，PP/PE的拉曼强度比的变动系数为8％以上且30％以下。(II)将所述聚烯烃多层微多孔膜的单位面积重量的穿刺强度(N

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚烯烃多层微多孔膜及其制造方法以及层叠多层微多孔膜


[0001]本专利技术涉及聚烯烃多层微多孔膜及其制造方法。更详细而言，涉及可以适合用于电池隔膜等的聚烯烃多层微多孔膜及其制造方法，所述聚烯烃多层微多孔膜即使薄膜化，也具有高的机械强度和熔化特性。

技术介绍

[0002]微多孔膜被用于过滤膜、电池用隔膜、电解电容器用的隔膜等各种领域。尤其是作为电池用隔膜，使用了耐化学药品性、机械强度优异并且具有关闭特性的聚烯烃微多孔膜。进一步，对于锂离子电池用隔膜，从安全性的观点考虑，需要更高的熔化特性、机械强度。
[0003]在专利文献1中，记载了包含由聚乙烯构成的微多孔质层和含有聚丙烯的微多孔质层的聚烯烃多层微多孔膜在高温时的耐异物性优异。
[0004]在专利文献2中，针对由聚丙烯和聚乙烯构成的单层膜，公开了对耐氧化性有效的聚丙烯的浓度和分布。
[0005]在专利文献3中，公开了一种聚烯烃微多孔膜，其通过将均聚聚丙烯与共聚聚丙烯掺混来提高聚乙烯与聚丙烯的相容性，由此耐热性优异。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：国际公开第2020/149294号
[0009]专利文献2：国际公开第2013/099607号
[0010]专利文献3：日本特开2010
‑
235654号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的课题
[0012]然而，就专利文献1～3而言，无法同时实现今后进一步要求的6μm以下的薄膜的熔化特性和机械强度。近年来，为了谋求锂离子电池的进一步的高容量化，不仅对微多孔膜要求薄膜化，而且对机械强度、在高温下维持电池的安全性的熔化特性的要求也逐渐增高。由于制成薄膜，构成微多孔膜的树脂的单位面积重量被降低，由此，变得难以维持熔化特性和机械强度。另外，若为了维持强度而降低孔隙率，则透气抵抗度上升，因此，在6μm以下的薄膜的情况下，作为电池用隔膜所需要的耐热性与强度、透气抵抗度的均衡性不充分。
[0013]因此，本申请专利技术的课题是提供即使薄膜化、机械强度和熔化特性也优异并且具有良好的透气抵抗度的聚烯烃多层微多孔膜。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本申请的专利技术人发现，通过以微米尺寸分散配置具有一定的聚丙烯浓度的区域，即使是因少量的聚丙烯而较薄的微多孔膜，也具有足以作为电池用隔膜的机械强度和透气抵抗度，并且能够呈现良好的熔化特性，从而想到了本专利技术。
[0016]即，本专利技术为一种聚烯烃多层微多孔膜，其含有包含聚丙烯及聚乙烯的第一层、和
由聚乙烯构成的第二层，所述聚烯烃多层微多孔膜满足下述(I)、(II)的要件。
[0017](I)具有利用显微拉曼光谱法得到的、聚丙烯相对于聚乙烯的拉曼强度比为0.018以上且0.040以下的区域，该区域相互连接而成的网络结构占所述聚烯烃多层微多孔膜的表面的面积的68％以上，并且，PP/PE的拉曼强度比的变动系数为8％以上且30％以下。
[0018](II)将所述聚烯烃多层微多孔膜的单位面积重量的穿刺强度(N
·
m2/g)除以最大孔径(μm)而得到的值为13以上且30以下。
[0019]另外，本专利技术为一种层叠多层微多孔膜，其是在本专利技术的聚烯烃多层微多孔膜的至少一个表面层叠多孔层而成的。
[0020]另外，本专利技术为一种聚烯烃多层微多孔膜的制造方法，其为制造本专利技术的聚烯烃多层微多孔膜的方法，所述制造方法包括以下的工序(1)～(6)。
[0021](1)对包含聚丙烯及聚乙烯的第一聚烯烃树脂和成膜用溶剂进行熔融混炼从而调制第一聚烯烃溶液的工序，
[0022](2)对包含聚乙烯的第二聚烯烃树脂和成膜用溶剂进行熔融混炼从而调制第二聚烯烃溶液的工序，
[0023](3)将所述第一聚烯烃溶液与第二聚烯烃溶液共挤出并进行冷却从而形成凝胶状多层片的工序，
[0024](4)在107℃以上且112℃以下的温度下对所述凝胶状多层片进行拉伸的第一拉伸工序，
[0025](5)从所述拉伸后的凝胶状多层片中除去成膜用溶剂并进行干燥的工序，
[0026](6)在95℃以上且130℃以下的温度下沿TD以1.55倍以上的拉伸倍率对所述干燥后的多层片进行拉伸的第二拉伸工序。
[0027]专利技术效果
[0028]本专利技术的聚烯烃多层微多孔膜可以提供即使薄膜化、机械强度和熔化特性也优异并且具有良好的透气抵抗度的聚烯烃多层微多孔膜。尤其是，本专利技术的聚烯烃多层微多孔膜适合在高容量化电池中用作隔膜。
附图说明
[0029][图1]图1为实施例1中的PP/PE的拉曼强度比的二维分布图。
[0030][图2]图2为实施例1中的PP/PE的拉曼强度比的直方图。
[0031][图3]图3为实施例2中的PP/PE的拉曼强度比的二维分布图。
[0032][图4]图4为比较例1中的PP/PE的拉曼强度比的二维分布图。
[0033][图5]图5为比较例2中的PP/PE的拉曼强度比的二维分布图。
[0034]附图标记说明
[0035]aPP/PE的拉曼强度比为0.018以上且0.040以下的区域
[0036]bPP/PE的拉曼强度比大于0.040的区域
[0037]cPP/PE的拉曼强度比小于0.018的区域
[0038]1～11：坐标编号
具体实施方式
[0039]本专利技术的聚烯烃多层微多孔膜含有包含聚丙烯及聚乙烯的第一层、和由聚乙烯构成的第二层。
[0040](聚丙烯)
[0041]作为上述第一层中所含的聚丙烯，可以使用丙烯的均聚物、丙烯与其他α
‑
烯烃和/或二烯烃的共聚物(丙烯共聚物)、或者它们的混合物。其中，从机械强度及贯通孔径的微小化、高熔点化等的观点考虑，优选使用丙烯的均聚物。
[0042]上述第一层中所含的聚丙烯的重均分子量Mw优选为1
×
106以上且小于3
×
106。
[0043]第一层中的聚丙烯的含有率优选为8质量％以上。由于聚丙烯的含有率为8质量％以上，更优选为10质量％以上，因此能够有效地提高作为多层微多孔膜的耐热性。另外，第一层中的聚丙烯的含有率优选为50质量％以下。由于聚丙烯的含有率为50质量％以下，更优选为35质量％以下，因此能够抑制微多孔膜的最大孔径的小孔径化，从而抑制透气抵抗度的增大。通过使聚丙烯的含有率在上述范围内，在进行熔融混炼的工序中，聚丙烯容易分散配置于聚乙烯中，在后述的工艺条件下进行微多孔膜化时，能够将PP/PE的拉曼强度比的变动系数调整至后述的范围内。
[0044]第一层中的聚丙烯的含有率可以利用AFM
‑
IR对聚烯烃多层微多孔膜的截面进行测定而求出。
[0045]从能够提高熔化温度的方面考虑，优选聚烯烃多层微多孔膜中的聚丙烯的含有率为3.0质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚烯烃多层微多孔膜，其含有包含聚丙烯及聚乙烯的第一层、和由聚乙烯构成的第二层，所述聚烯烃多层微多孔膜满足下述(I)、(II)的要件：(I)具有利用显微拉曼光谱法得到的聚丙烯相对于聚乙烯的拉曼强度比为0.018以上且0.040以下的区域，该区域相互连接而成的网络结构占所述聚烯烃多层微多孔膜的表面的面积的68％以上，并且，PP/PE的拉曼强度比的变动系数为8％以上且30％以下；(II)将所述聚烯烃多层微多孔膜的单位面积重量的穿刺强度除以最大孔径而得到的值为13以上且30以下，穿刺强度的单位为N
·
m2/g，最大孔径的单位为μm。2.根据权利要求1所述的聚烯烃多层微多孔膜，利用显微拉曼光谱法得到的聚丙烯的拉曼谱带的半值宽度为7.20cm
‑1以下。3.根据权利要求1或2所述的聚烯烃多层微多孔膜，其膜厚为6μm以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚烯烃多层微多孔膜，其用作电池用隔膜。5.一种层叠多层微多...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎高志，金田敏彦，泷泽阳介，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：