微多孔膜及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种作为电池隔片材料而有用的高空孔率的聚丙烯系树脂制微多孔膜。本发明专利技术涉及一种微多孔膜及其制造方法，所述微多孔膜包含依据JIS K6758且在230℃、荷重21.18N下测定的熔体质量流动速率(MFR)为1.0g/10min以下的聚丙烯系聚合体，并且空孔率为50％以上。

Microporous membrane and process for producing the same

The present invention provides a porous polypropylene resin film for use in high porosity as a battery barrier material. The invention relates to a micro porous film and its manufacturing method, the micro porous membrane contains the basis melt flow rate of K6758 and JIS measured at 230 DEG C and load under 21.18N (MFR) for polypropylene based polymer below 1.0g/10min, and the empty hole rate is above 50%.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含聚丙烯系聚合体的微多孔膜、由其获得的蓄电装置、以及所述微多孔膜的制造方法。
技术介绍
作为电池或电容器等蓄电装置的隔片，使用各种微多孔膜。对于隔片用微多孔膜，首先要求能够隔离电极、具有离子传导性的作为隔片的基本性能。聚烯烃系树脂就耐化学品性高、可利用多种方法来进行多孔化的方面而言，作为电池隔片的材料而有用。而且，聚烯烃系树脂由于在合成树脂中比较价廉，故而聚烯烃制电池隔片也有利于电池制造成本的削减。聚烯烃系树脂膜的多孔化方法大致划分为湿式法与干式法。湿式法中，将聚烯烃系树脂与塑化剂、油、石蜡等的熔融混合物展开为膜状。继而，提取出聚烯烃以外的成分，使这些成分所存在的部分空隙化。其结果为，聚烯烃系树脂经成型加工为微多孔膜。干式法中为如下方法：通过使不包含塑化剂、油、石蜡等成分或溶剂的以聚烯烃系树脂作为主体的原料进行延伸，而将聚烯烃系树脂成型加工为微多孔膜。干式法已知有：使聚烯烃系树脂中的片晶(lamella)结构的间隙中产生空隙的方法、以及使添加于原料中的无机添加剂与聚烯烃系树脂的界面产生空隙的方法。例如专利文献1、专利文献2、专利文献3中记载有：使聚烯烃系树脂多孔化来制造空孔率高的微多孔膜；以及使用所获得的微多孔膜作为电池隔片。专利文献1中记载有：利用湿式法，将包含聚烯烃系树脂与共轭二烯聚合物的混合物的原料加工为具有所需空孔率的微多孔膜。专利文献2中记载有：通过利用干式法，将聚丙烯与聚乙烯的混合物以两个阶段进行延伸，而加工成具有所需空孔率的微多孔膜。专利文献3中记载有：通过利用干式法，将在聚烯烃中调配有低分子量物质的混合物以两个阶段进行延伸，而加工为具有所需空孔率的微多孔膜。然而，作为合成树脂制微多孔膜的制造方法，由于不使用溶剂的干式法在成本方面有利，故而必须尽可能减少所使用的树脂的种类或添加物的种类来实现低成本化，因此所述专利文献1、专利文献2、专利文献3中记载的微多孔膜及其制造方法存在问题点。低成本、空孔率高、且包含聚烯烃系树脂的微多孔膜依然存在改善的余地。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本专利特开2004-352834号公报专利文献2：日本专利特开2008-248231号公报专利文献3：日本专利特开平8-20660号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]因此，本专利技术的专利技术人们为了将廉价的聚丙烯系树脂不与其它树脂掺合而用作原料，利用干式法来制造具有良好空孔率的微多孔膜，而进行努力研究。[解决问题的技术手段]其结果为，使用具有特定的熔体质量流动速率的聚丙烯系树脂作为原料，利用干式法而成功制造具有高空孔率的微多孔膜。即，本专利技术为以下者。(专利技术1)一种微多孔膜，其包含熔体质量流动速率(MFR(meltmassflowrate)，以依据日本工业标准(JapaneseIndustrialStandards，JIS)K6758(230℃、21.18N)的条件来测定)为1.0g/10min以下的聚丙烯系聚合体，且空孔率为50％以上。(专利技术2)专利技术1的微多孔膜，其中空孔率在50％～60％的范围内。(专利技术3)专利技术1或专利技术2的微多孔膜，其中通气度为200sec/100mL以上。(专利技术4)专利技术1～专利技术3中任一项的微多孔膜，其中通气度在200sec/100mL～300sec/100mL的范围内。(专利技术5)专利技术1～专利技术4中任一项的微多孔膜，其中聚丙烯系聚合体为丙烯主体的聚合体，其熔点在150℃～170℃的范围内，熔体质量流动速率(MFR，以依据JISK6758(230℃、21.18N)的条件来测定)为1.0g/10min以下，并且所述聚合体可任意地包含选自乙烯、碳数4～8的α-烯烃中的至少一种。(专利技术6)专利技术1～专利技术5中任一项的微多孔膜，其用于蓄电装置的隔片。(专利技术7)专利技术6的微多孔膜，其中蓄电装置为锂离子电池。(专利技术8)专利技术6的微多孔膜，其中蓄电装置为电容器。(专利技术9)一种蓄电装置，其包括专利技术6的微多孔膜。(专利技术10)一种锂离子电池，其包括专利技术7的微多孔膜。(专利技术11)一种电容器，其包括专利技术8的微多孔膜。(专利技术12)专利技术1～专利技术11中任一项的微多孔膜的制造方法，其包含以下的步骤：(步骤1)将依据JISK6758且在230℃、荷重21.18N下测定的熔体质量流动速率(MFR)为1.0g/10min以下的聚丙烯系聚合体进行挤出成型而制成原坯膜的步骤；(步骤2)对步骤1中获得的原坯膜进行热处理的步骤；(步骤3)将步骤2中获得的热处理后的原坯膜在-5℃～45℃下，在长度方向上延伸至1.0倍～1.1倍的步骤；(步骤4)在较聚丙烯系聚合体的熔点低5℃～65℃的温度下，将结束了步骤3的延伸膜在长度方向上延伸至1.5倍～4.0倍的步骤；以及(步骤5)在加热下，以长度成为0.7倍～1.0倍的方式使步骤4中获得的温延伸后的膜松弛的步骤。[专利技术的效果]本专利技术的微多孔膜首先具有50％以上，优选为50％～60％的高空孔率。这在使用本专利技术的微多孔膜作为隔片材料的情况下可期待高的离子导电性。而且，本专利技术的微多孔膜具有200sec/100mL以上，优选为200sec/mL～300sec/mL的通气度。通常，微多孔膜的每单位表面面积的孔的数量反映在空孔率上，微多孔膜的微孔的平均大小反映在通气度上。就此意义而言，本专利技术的空孔率与通气度的平衡可预计在本专利技术的微多孔膜表面形成大量比较小的微孔。由此，对于本专利技术的微多孔膜可期待比较稳定且均匀的物质透过性。具体实施方式本专利技术的微多孔膜包含熔体质量流动速率(MFR，以依据JISK6758(230℃、21.18N)的条件来测定)为1.0g/10min以下的聚丙烯系聚合体，且空孔率为50％以上。(微多孔膜的原料)本专利技术的微多孔膜的原料为聚丙烯系聚合体，将丙烯的均聚物或共聚单体进行共聚合而成的共聚物与其相当。作为本专利技术中使用的聚丙烯系聚合体优选为结晶性比较高、熔点在150℃～170℃的范围内者，更优选为熔点在155℃～168℃的范围内者。所述共聚单体通常为选自乙烯及碳数4～8的α-烯烃中的至少一种。另外，也可为与这些共聚单体一并，将2-甲基丙烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等碳数4～8的分支烯烃类、苯乙烯类、二烯类进行共聚合而成者。只要微多孔膜显示出所需的性质，则所述共聚单体的含量可在任意的范围内。优选为相对于作为提供高结晶性聚丙烯系聚合体的范围的聚合体100重量份，以5重量份以下，特别是2重量份以下为宜。另外，所述聚丙烯系聚合体的熔体质量流动速率(MFR，以依据JISK6758(230℃、21.18N)的条件来测定)为1.0g/10min以下，优选为0.2～0.6。本专利技术的微多孔膜的原料中，可调配结晶核剂或填充剂等添加剂。添加剂的种类或量若为不损及多孔性的范围，则无限制。(微多孔膜的制造方法)本专利技术的微多孔膜是使用所述的原料，利用所谓的干式法来制造。本专利技术的微多孔膜的制造方法包含以下的步骤1～步骤5。(步骤1：制膜步骤)将原料挤出成型而制成原坯膜的步骤。将依据JISK6758且在230℃、荷重21.18N下测定的熔体质量流动速率(MFR)为1.0g/10min以下的聚丙烯系聚合体供给至挤出机中，将聚丙烯系聚合体在其熔点以上的温度下进行熔融混炼，而自安本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微多孔膜，其特征在于：包含熔体质量流动速率(MFR，以依据日本工业标准K6758(230℃、21.18N)的条件来测定)为1.0g/10min以下的聚丙烯系聚合体，且空孔率为50％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.09 JP 2015-0029501.一种微多孔膜，其特征在于：包含熔体质量流动速率(MFR，以依据日本工业标准K6758(230℃、21.18N)的条件来测定)为1.0g/10min以下的聚丙烯系聚合体，且空孔率为50％以上。2.根据权利要求1所述的微多孔膜，其中空孔率在50％～60％的范围内。3.根据权利要求1或2所述的微多孔膜，其中通气度为200sec/100mL以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的微多孔膜，其中通气度在200sec/100mL～300sec/100mL的范围内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的微多孔膜，其中聚丙烯系聚合体为丙烯主体的聚合体，其熔点在150℃～170℃的范围内，熔体质量流动速率(MFR，以依据日本工业标准K6758(230℃、21.18N)的条件来测定)为1.0g/10min以下，并且所述聚合体能够任意地包含选自乙烯、碳数4～8的α-烯烃中的至少一种。6.根据权利要求1至5中任一项所述的微多孔膜，其用于蓄电装置的隔片。...

【专利技术属性】
技术研发人员：本田孝一，山本泰弘，前原浩之，
申请(专利权)人：捷恩智株式会社，捷恩智石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP