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公開番号2022158999
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-10-17
出願番号2022038926
出願日2022-03-14
発明の名称ポリオレフィン微多孔膜
出願人東レ株式会社
代理人
主分類C08J 9/28 20060101AFI20221006BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】二次電池用セパレータとして用いた場合、電池の異常発熱に対し高い安全性を付与することが可能なポリオレフィン微多孔膜に関する。
【解決手段】ポリエチレン系樹脂と、該ポリエチレン系樹脂に非相溶な非晶性ポリマーを含み、メルトダウン温度が155℃以上、示差走査熱量計で155℃~250℃の範囲にピークを持たないポリオレフィン微多孔膜。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
ポリエチレン系樹脂と、該ポリエチレン系樹脂に非相溶な非晶性ポリマーを含み、メルトダウン温度が155℃以上、示差走査熱量計(DSC)で得られるDSC曲線において、155℃~250℃の範囲にピークを持たないポリオレフィン微多孔膜。
続きを表示(約 770 文字)【請求項2】
ゲル浸透クロマトグラフィー法で測定されるポリエチレンの分子量分布曲線中に含まれる分子量200万以上の成分の比率が15%以下である、請求項1に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【請求項3】
105℃、8時間後の熱収縮率が10%以下である、請求項1または2に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【請求項4】
シャットダウン温度が138℃以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【請求項5】
メルトダウン温度が165℃以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【請求項6】
ポリエチレン系樹脂に非相溶な非晶性ポリマーが環状オレフィン系ポリマーである、請求項1~5のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【請求項7】
ポリエチレン系樹脂50~99質量%と、ポリエチレン系樹脂に非相溶な非晶性ポリマー1~50質量%とを含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【請求項8】
ポリエチレン系樹脂から成る第一相が連続構造を有し、該ポリエチレン系樹脂に非相溶なポリマーから成る第二相が非連続構造となっており、第二相は10~300nmのドメイン径を有する、請求項1~7のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【請求項9】
厚み1μm換算の透気度が25秒/100cm

以下である、1~8のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【請求項10】
厚み1μm当たりの突刺強度が10gf以上である請求項1~9のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明はポリオレフィン微多孔膜に関し、特に二次電池用セパレータとして用いた際に、優れた電池安全性を有するポリオレフィン微多孔膜に関する。
続きを表示(約 2,100 文字)【背景技術】
【0002】
微多孔膜は、ろ過膜、透析膜などのフィルター、二次電池用セパレータや電解コンデンサー用のセパレータなど種々の分野に用いられる。これらの中でも、ポリオレフィンを樹脂材料とするポリオレフィン微多孔膜は、耐薬品性、絶縁性、機械的強度などに優れ、近年、二次電池用セパレータとして広く用いられる。
【0003】
二次電池、例えばリチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高いため、パーソナルコンピュータ、携帯電話などに用いる電池として広く使用されている。また、二次電池は、電気自動車やハイブリッド自動車のモータ駆動用電源、定置用蓄電池としても期待されている。
【0004】
近年の高エネルギー密度設計のリチウムイオン二次電池では、使用される電極材料の熱安定性が低い傾向にあり、二次電池用セパレータには耐熱性向上による異常発熱時の短絡防止に対する要求が高まってきている。
【0005】
特許文献1は、ポリエチレンとポリプロピレンを必須成分とする微多孔膜と、ポリエチレン微多孔膜を積層することで、ポリエチレン微多孔膜の有するシャットダウン特性とポリプロピレン含有層の有する耐熱性を両立した二次電池用セパレータに関する。
【0006】
特許文献2は、ジシクロペンタジエンを含む多環式ノルボルネン単量体の開環重合体から成る微多孔膜であり、二次電池用セパレータとして用いた場合に異常発熱時の熱収縮を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
特開2002-321323号公報
特開2017-139111号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1に対し、ポリプロピレンを含むことでポリエチレン単独の微多孔膜に対して耐熱性は向上するものの、ポリプロピレン結晶の融解時に大きな収縮変形が起こり、高エネルギー密度設計の電池に対して異常発熱時の安全性確保が不十分となる可能性がある。特許文献2は高耐熱性の樹脂から成る微多孔膜であり、耐熱性に優れるものの透過性や膜強度といったセパレータとしての基本性能に課題が残り、また、結晶成分が融解する温度域において急激な収縮変形が起こることが懸念され、異常発熱に対する安全性確保が不十分となる可能性がある。
【0009】
本発明の課題は、上記を解決することにある。すなわち電池用セパレータとして用いた場合、電池の異常発熱に対し高い安全性を付与することが可能なポリオレフィン微多孔膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。なお、以下の説明において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
〔1〕ポリエチレン系樹脂と、該ポリエチレン系樹脂に非相溶な非晶性ポリマーを含み、メルトダウン温度が155℃以上、示差走査熱量計(DSC)で得られるDSC曲線において、155℃~250℃の範囲にピークを持たないポリオレフィン微多孔膜。
〔2〕ゲル浸透クロマトグラフィー法で測定されるポリエチレンの分子量分布曲線中に含まれる分子量200万以上の成分の比率が15%以下である、前記〔1〕に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔3〕105℃、8時間後の熱収縮率が10%以下である前記〔1〕又は〔2〕に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔4〕シャットダウン温度が138℃以下である、前記〔1〕~〔3〕のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔5〕メルトダウン温度が165℃以上である、前記〔1〕~〔4〕のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔6〕ポリエチレン系樹脂に非相溶な非晶性ポリマーが環状オレフィン系ポリマーである、前記〔1〕~〔5〕のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔7〕ポリエチレン系樹脂50~99質量%と、ポリエチレン系樹脂に非相溶なポリマー1~50質量%とを含む、前記〔1〕~〔6〕のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔8〕ポリエチレン系樹脂から成る第一相が連続構造を有し、該ポリエチレン系樹脂に非相溶なポリマーから成る第二相が非連続構造となっており、第二相は10~300nmのドメイン径を有する、前記〔1〕~〔7〕のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔9〕厚み1μm換算の透気度が25秒/100cm

以下である、前記〔1〕~〔8〕のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔10〕厚み1μm当たりの突刺強度が10gf以上である、前記〔1〕~〔9〕のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
〔11〕厚みが20μm以下である、前記〔1〕~〔10〕のいずれか1項に記載のポリオレフィン微多孔膜。
【発明の効果】
(【0011】以降は省略されています)

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