[发明专利]聚烯烃微多孔膜及其制造方法

说明书

本发明提供一种耐氧化性、电解液注液性及关闭特性优异，进而透过性及强度均衡性优异的聚烯烃微多孔膜。该聚烯烃微多孔膜包含聚丙烯及聚乙烯，电解液注液性为20秒以下，关闭温度为132℃以下，将膜厚换算为20μm时的透气度为700秒/100cm³以下，将膜厚换算为20μm时的穿刺强度为2,000mN以上，聚丙烯的分布在面内方向上均匀。

技术领域

本发明涉及一种聚烯烃微多孔膜及其制造方法，尤其涉及一种可以用作电池用隔膜的聚烯烃微多孔膜及其制造方法。

背景技术

聚烯烃微多孔膜可用于电池用隔膜、电解电容器用隔膜、各种过滤器、防水透湿面料、反渗透过滤膜、超滤膜、微滤膜等各种用途。将聚烯烃微多孔膜用作电池用隔膜，尤其是锂离子电池用隔膜时，其性能与电池特性、电池生产性及电池安全性密切相关。因此，要求其具备优异的透过性、机械特性、耐热收缩性、关闭特性、熔化特性等。例如使用机械强度较低的电池用隔膜时，由于电极的短路，可能会造成电池电压下降。此外，已知锂离子电池在接近充满电的状态下如果一边充电一边继续使用，则电池性能会恶化，由于隔膜的氧化劣化也是造成上述问题的原因之一，因此要求对隔膜进行改良。

目前，关于改善聚烯烃微多孔膜物性的方法，研究了对原料组成、拉伸条件、热处理条件等进行改良，作为提高耐热性的方法，提议有混合聚丙烯(例如日本专利特开2002-105235号公报、日本专利特开2003-183432号公报)。尤其是最近，除透过性、机械特性、耐热收缩性等之外，电解液注液性等涉及电池生产性的特性以及耐氧化性等涉及电池寿命的特性也受到重视。

现有技术文献

例如在专利文献1中(日本专利特开平11-269290号公报)中公开了一种聚烯烃微多孔膜，其通过在超高分子量聚乙烯或其组合物中添加特定量的聚丙烯，从而可以使聚烯烃微多孔膜的表面产生微观凹凸，透过性及机械强度优异，并且可以改善成型性，改良电解液的渗透性及保持性。进而，在专利文献2(日本专利特开2011-111484号公报)中公开了一种聚烯烃多层微多孔膜，作为适宜用作可兼顾耐氧化性和循环特性的隔膜的聚烯烃多层微多孔膜，其包含聚丙烯成分5～50重量百分比和聚乙烯成分50～95重量百分比，上述聚乙烯成分包含超高分子量聚乙烯，与此同时，上述聚乙烯成分的熔点Tme和上述聚丙烯成分的熔点Tmp的温度差为-20℃＜Tme－Tmp＜23℃，且泡点为400～600kPa。

在专利文献3(日本专利特开2004-152614号公报)中公开了如下内容：如果在聚乙烯中添加特定聚丙烯等聚烯烃并共混、制膜，则会出现聚烯烃表面偏析，表面附近的聚乙烯含有率减少的情况，这种表面的微多孔膜可以抑制高温保存时产生气体及放电容量降低。该微多孔膜的特征在于，其为含有50重量百分比以上聚乙烯的单层微多孔膜，至少一面膜的表面附近的聚乙烯含有率少于整个膜的平均值，分别包含粘均分子量为20万以上的聚丙烯和粘均分子量为5万以下的低分子量聚丙烯各占膜构成材料总体的5～20重量百分比。

此外，在专利文献4(日本专利特开2011-063025号公报)中报告了如下内容：通过对以聚乙烯和聚丙烯为必要成分的聚烯烃微多孔膜和聚乙烯微多孔膜进行叠层，即便薄膜化也能获得充分的安全性功能和强度。专利文献4的聚烯烃微多孔膜的特征在于，通过对由聚丙烯和超高分子量聚乙烯构成的层和由聚乙烯构成的层进行叠层，从而可以确保强度和安全性(孔闭塞温度及破膜温度)。将聚丙烯和超高分子量聚乙烯相组合，可以保证耐热性和强度，防止聚乙烯层中孔闭塞温度上升。