[发明专利]聚烯烃微多孔膜及聚烯烃微多孔膜的制造方法

说明书

聚烯烃微多孔膜，其透气抵抗度为300秒/100cm³以上、500秒/100cm³以下，孔隙率为18％以上、30％以下，且TD的拉伸伸长率为105％以上，膜厚小于6μm。

技术领域

本发明涉及聚烯烃微多孔膜及聚烯烃微多孔膜的制造方法。

背景技术

微多孔膜在过滤膜、透析膜等过滤器、电池用隔膜、电解电容器用的隔膜等各种领域中使用。这些之中，以聚烯烃为材料的微多孔膜由于耐化学药品性、绝缘性、机械强度等优异，具有关闭特性，因此被广泛用作二次电池用隔膜。

对于电池而言，若发生外部短路，则瞬间流过大电流，有产生发热、产生气体的担心。因此，对隔膜要求在异常发热时孔会闭塞、阻断电池反应的关闭特性。另外，对于二次电池而言，设想在使用时会受到落下、压缩等的冲击，有因电极的变形所引起的电极间的接触而导致电池发生短路的担心，为了抑制该情况，对隔膜要求能够追随电极的变形的程度的拉伸伸长率。进而，随着近年来的手机、电动汽车的长寿命化，二次电池要求即使多次反复充放电也可维持与电池使用初期同等水平的容量的循环特性，对隔膜要求高孔隙率。

专利文献1的参考实验2中公开了膜厚为4μm、透气抵抗度为380秒或420秒的聚乙烯制隔膜。

专利文献2的实施例2中公开了使用提取除去了增塑剂的生坯片材进行2阶段的同时双轴拉伸、膜厚为2.7μm、透气抵抗度为315秒/100ml、孔隙率为16％且伸长率为36％的隔膜。

专利文献3的实施例6中公开了：使用Mw为5.6×10⁵的高密度聚乙烯及Mw为1.6×10⁶的聚丙烯50质量％作为三层隔膜中的中间层的原料，于113℃进行湿式拉伸后，于124℃的温度沿TD以1.6倍进行再拉伸，由此得到膜厚为6μm、透气抵抗度为470秒/sec的多层隔膜。

在专利文献4中，实施例1中也公开了：使用60重量％的Mw为7.5×10⁵的第一聚乙烯树脂和40重量％的Mw为1.9×10⁶的第二聚乙烯树脂作为三层隔膜的中间层的原料，于112.5℃进行湿式拉伸后，于122℃的温度沿TD以1.2倍进行再拉伸，由此得到膜厚为20μm、透气抵抗度为280秒/sec、孔隙率为49％且伸长率为150％的多层隔膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-32246号公报

专利文献2：日本特开平11-60790号公报

专利文献3：国际公开2015/182689号

专利文献4：日本特表2013-517152号公报

发明内容

发明所要解决的课题

二次电池、例如锂离子二次电池由于能量密度高，因此被广泛用作个人计算机、手机等中使用的电池。另外，二次电池也期待作为电动汽车、混合动力汽车的发动机驱动用电源。

近年来，随着二次电池的能量密度的高密度化所引起的电极的体积增加，要求隔膜的薄膜化。但是，若隔膜的膜厚变薄，则构成的树脂量变少，因此，与膜厚较厚的隔膜相比，变得难以引起关闭功能。另外，孔隙率是根据离子的通过容易性、枝晶(dendrite)相关的要求特性而要求设计变更的物性，但膜厚变得越薄，则膜自身的强度变得越弱，作为自支撑的膜的使用越变得困难，因此设为高孔隙率的调整的范围有限制。因此隔膜越薄膜化，关闭功能和孔隙率的兼顾变得越困难。进而，通常薄膜化和高孔隙率是通过提高拉伸倍率来进行调整的，但高度拉伸会导致聚烯烃树脂的结晶化进行，因此得到的隔膜的拉伸伸长率变小。