JP4734396B2 - Laminated porous film, lithium battery separator and battery using the same - Google Patents

Laminated porous film, lithium battery separator and battery using the same Download PDF

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JP4734396B2 JP2008287852A JP2008287852A JP4734396B2 JP 4734396 B2 JP4734396 B2 JP 4734396B2 JP 2008287852 A JP2008287852 A JP 2008287852A JP 2008287852 A JP2008287852 A JP 2008287852A JP 4734396 B2 JP4734396 B2 JP 4734396B2
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Description

本発明は多孔体に関し、該多孔体は包装用品、衛生用品、畜産用品、農業用品、建築用品、医療用品、分離膜、光拡散板、反射シートまたは電池用セパレータとして利用でき、特に各種電子機器等の電源として利用されるリチウムイオン二次電池等の非水電解質電池用セパレータとして好適に用いられるものである。   The present invention relates to a porous body, and the porous body can be used as a packaging product, a sanitary product, a livestock product, an agricultural product, a building product, a medical product, a separation film, a light diffusing plate, a reflective sheet, or a battery separator, and particularly various electronic devices. It is suitably used as a separator for a non-aqueous electrolyte battery such as a lithium ion secondary battery used as a power source.

多数の微細連通孔を有する高分子多孔体は、超純水の製造、薬液の精製、水処理などに使用する分離膜、衣類・衛生材料などに使用する防水透湿性フィルム、あるいは電池などに使用する電池セパレータなど各種の分野で利用されている。   The polymer porous body with many fine communication holes is used for separation membranes used for the production of ultrapure water, purification of chemicals, water treatment, waterproof and moisture-permeable films used for clothing and sanitary materials, and batteries. It is used in various fields such as battery separators.

特に二次電池はOA、FA、家庭用電器または通信機器等のポータブル機器用電源として幅広く使用されている。特に機器に装備した場合に容積効率がよく機器の小型化および軽量化につながることからリチウムイオン二次電池を使用したポータブル機器が増加している。
一方、大型の二次電池はロードレベリング、UPS、電気自動車をはじめ、エネルギー/環境問題に関連する多くの分野において研究開発が進められ、大容量、高出力、高電圧および長期保存性に優れている点より非水電解液二次電池の一種であるリチウムイオン二次電池の用途が広がっている。
In particular, secondary batteries are widely used as power sources for portable devices such as OA, FA, household electric appliances, and communication devices. In particular, portable devices using lithium ion secondary batteries are increasing because they have a high volumetric efficiency when mounted on devices, leading to a reduction in size and weight of the devices.
On the other hand, large-sized secondary batteries are being researched and developed in many fields related to energy / environmental issues, including road leveling, UPS, and electric vehicles, and are excellent in large capacity, high output, high voltage, and long-term storage. Therefore, the use of lithium ion secondary batteries, which are a kind of non-aqueous electrolyte secondary battery, is expanding.

リチウムイオン二次電池の使用電圧は通常4.1から4.2Vを上限として設計されている。このような高電圧では水溶液は電気分解を起こすので電解液として使うことができない。そのため、高電圧でも耐えられる電解液として有機溶媒を使用したいわゆる非水電解液が用いられている。
非水電解液用の溶媒としては、より多くのリチウムイオンを存在させることができる高誘電率有機溶媒が用いられ、該高誘電率有機溶媒としてポリプロピレンカーボネートやエチレンカーボネート等の有機炭酸エステルが主に使用されている。溶媒中でリチウムイオン源となる支持電解質として、6フッ化リン酸リチウム等の反応性の高い電解質を溶媒中に溶かして使用している。
The working voltage of a lithium ion secondary battery is usually designed with an upper limit of 4.1 to 4.2V. At such a high voltage, the aqueous solution causes electrolysis and cannot be used as an electrolyte. Therefore, so-called non-aqueous electrolytes using organic solvents are used as electrolytes that can withstand high voltages.
As the solvent for the non-aqueous electrolyte, a high dielectric constant organic solvent capable of making more lithium ions exist is used, and organic carbonates such as polypropylene carbonate and ethylene carbonate are mainly used as the high dielectric constant organic solvent. in use. As a supporting electrolyte that becomes a lithium ion source in the solvent, a highly reactive electrolyte such as lithium hexafluorophosphate is dissolved in the solvent and used.

リチウムイオン二次電池には内部短絡の防止の点からセパレータが正極と負極の間に介在されている。当該セパレータにはその役割から当然絶縁性が要求される。また、リチウムイオンの通路となる透気性と電解液の拡散・保持機能を付与するために微細孔構造である必要がある。これらの要求を満たすためセパレータとしては多孔性フィルムが使用されている。   In the lithium ion secondary battery, a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode from the viewpoint of preventing an internal short circuit. Of course, the separator is required to have insulating properties due to its role. Moreover, it is necessary to have a microporous structure in order to provide air permeability as a lithium ion passage and a function of diffusing and holding the electrolyte. In order to satisfy these requirements, a porous film is used as a separator.

最近の電池の高容量化に伴い、電池の安全性に対する重要度が増してきている。
電池用セパレータの安全に寄与する特性として、シャットダウン特性(以後、「SD特性」と称す)がある。このSD特性は、100〜140℃程度の高温状態になると微細孔が閉塞され、その結果電池内部のイオン伝導が遮断されるため、その後の電池内部の温度上昇を防止できるという機能である。電池用セパレータとして使用する場合は、このSD特性を具備していることが必要である。
With the recent increase in battery capacity, the importance of battery safety has increased.
As a characteristic that contributes to the safety of the battery separator, there is a shutdown characteristic (hereinafter referred to as “SD characteristic”). This SD characteristic is a function of preventing the subsequent increase in temperature inside the battery because the micropores are closed when the temperature is about 100 to 140 ° C., and as a result, ion conduction inside the battery is blocked. When used as a battery separator, it is necessary to have this SD characteristic.

安全に寄与するもう一つの特性としてブレイクダウン特性(以後、「BD特性」と称す)がある。このBD特性は、SD特性の発現によっても発熱が収まらず、より高温(160℃以上)の状態となった場合でも、フィルムが破膜せず、正極と負極を隔て続けるという機能である。BD特性を有すれば高温になっても絶縁を保ち、電極間の広範囲な短絡を防止することができるため、電池の異常発熱による発火等の事故を防止できる。そのため、電池用セパレータとして使用する場合はこのBD特性も具備していることが好ましく、ブレイクダウン温度(以後、「BD温度」と称す)はより高い温度であることが好ましい。
ここで、「BD温度」とは、本発明の積層多孔性フィルムを枠にはめてオーブンで加熱したときにフィルムが破膜する温度のうち最も低い温度をいう。
Another characteristic that contributes to safety is a breakdown characteristic (hereinafter referred to as “BD characteristic”). This BD characteristic is a function in which heat generation does not stop due to the development of the SD characteristic and the film does not break even when the temperature is higher (160 ° C. or higher) and the positive electrode and the negative electrode are kept separated. If it has BD characteristics, insulation can be maintained even at high temperatures, and a wide range of short-circuits between electrodes can be prevented, thereby preventing accidents such as ignition due to abnormal heat generation of the battery. Therefore, when it is used as a battery separator, it preferably has this BD characteristic, and the breakdown temperature (hereinafter referred to as “BD temperature”) is preferably higher.
Here, the “BD temperature” refers to the lowest temperature among the temperatures at which the film breaks when the laminated porous film of the present invention is put in a frame and heated in an oven.

優れたBD特性の為に、温度上昇時の寸法安定性は重要な要求特性の一つである。電池の異常発熱時、セパレータの熱収縮に伴う破膜などにより両極が短絡し、さらなる発熱を引き起こす危険性があり、耐熱性のさらなる改善が求められている。
一方で、優れたSD特性の為には100℃前後の高温で適度な収縮率を有している方が望ましい。このことは寸法安定性とは背反するので、収縮率とSD特性とのバランスをとることは極めて重要である。
Because of the excellent BD characteristics, dimensional stability during temperature rise is one of the important required characteristics. When the battery is abnormally heated, both electrodes are short-circuited due to a film breakage caused by the thermal contraction of the separator, and there is a risk of causing further heat generation, and further improvement in heat resistance is required.
On the other hand, it is desirable to have an appropriate shrinkage at a high temperature of about 100 ° C. for excellent SD characteristics. Since this is contrary to dimensional stability, it is extremely important to balance the shrinkage rate and the SD characteristics.

このような要望に対して、特開2003−103624号公報(特許文献1) では超高分子量ポリエチレンと溶媒を混練・シート化し、延伸処理したのち溶媒を抽出することにより、105℃での寸法安定性が良好な多孔膜が得られることが提案されている。   In response to such a request, JP 2003-103624 A (Patent Document 1) provides ultra-high molecular weight polyethylene and a solvent in a kneaded and sheeted form, and after stretching, the solvent is extracted to stabilize the dimensions at 105 ° C. It has been proposed that a porous film with good properties can be obtained.

また、特許第3852492号公報(特許文献2)ではポリエチレンとポリプロピレンの積層フィルムを1軸方向に温度を変えて2段階で延伸することにより多孔質化せしめることを特徴とする電池用セパレータの製造方法が提案されている。   Japanese Patent No. 3852492 (Patent Document 2) discloses a method for producing a battery separator, characterized in that a laminated film of polyethylene and polypropylene is made porous by changing the temperature in one axis direction and stretching in two stages. Has been proposed.

一方、β晶を含むポリプロピレンシートを延伸して多孔性フィルムを得る方法が種々提案されている。この多孔性フィルムの製造方法の特徴はβ晶を利用することにより多孔構造を得ることであり、延伸前のシートにβ晶が沢山含まれる方が延伸して多孔構造を得るには好ましい。また、この方法は一般的な二軸延伸の方法であり、多孔性フィルムを得る方法としては生産性が非常に良い点でも特徴がある。   On the other hand, various methods for obtaining a porous film by stretching a polypropylene sheet containing β crystals have been proposed. A feature of this method for producing a porous film is that a porous structure is obtained by using β crystals, and it is preferable that a lot of β crystals are contained in the sheet before stretching to obtain a porous structure. In addition, this method is a general biaxial stretching method, and is characterized in that productivity is very good as a method for obtaining a porous film.

例として、特許1953202号公報(特許文献3)では、ポリプロピレンにフィラーとβ晶核剤を所定量含有させた樹脂組成物をシート化し、特定の延伸条件で延伸することにより多孔性フィルムを得る製造方法が提案されている。また、特許2509030号公報(特許文献4)では、β晶含有率が高い(K>0.5)オリジナルポリプロピレンフィルムより二軸延伸して得られる超透過性ポリプロピレンのミクロポーラスフィルムが提案されている。また、特許3443934号公報(特許文献5)では、ポリプロピレンに特定のアミド系化合物を含有させて、特定条件で結晶化してβ晶を含む固化物を得、これを延伸することによりポリプロピレン製多孔性フィルムを製造する方法が提案されている。   As an example, in Japanese Patent No. 1953202 (Patent Document 3), a porous resin film is obtained by forming a sheet of a resin composition containing a predetermined amount of a filler and a β-crystal nucleating agent in polypropylene and stretching the resin composition under specific stretching conditions. A method has been proposed. In addition, Japanese Patent No. 2509030 (Patent Document 4) proposes a microporous film of superpermeable polypropylene obtained by biaxial stretching from an original polypropylene film having a high β crystal content (K> 0.5). . In Japanese Patent No. 3443934 (Patent Document 5), a specific amide compound is contained in polypropylene, and crystallized under specific conditions to obtain a solidified product containing β crystals. A method for producing a film has been proposed.

特開2003−103624号公報JP 2003-103624 A 特許第3852492号公報Japanese Patent No. 3852492 特許1953202号公報Japanese Patent No. 1953202 特許2509030号公報Japanese Patent No. 2509030 特許3443934号公報Japanese Patent No. 3443934

しかしながら、前記特許文献1の製法で製造された多孔膜は、閉孔温度以上における熱収縮率が高く、例えば特許第3307231号にあるように、150℃などの高温での収縮率が高く、寸法安定性が十分であるとは言えない。
さらに、当該方法では、多孔膜全体に含まれている溶媒を洗浄用の有機溶媒で洗浄することにより除去しているため、有機溶媒が大量に必要となり、環境上の観点から好ましくない。
また、前記特許文献2について、当該製造方法は厳密な製造条件の制御を必要とし、かつ生産性が良いとは言い難い。例えば、多孔質化する前の積層フィルムの作成時に高いドラフト比で高次構造を制御しながら製膜を行っているが、このような高いドラフト比で安定的な製膜を行うことは非常に困難である。また、多孔構造の発現を行うためには、低温度領域と高温度領域の2段階でかつ小さい延伸速度で多段延伸を行う必要があり、延伸速度が大きく制限され、生産性が非常に悪くなる。
さらに、当該製造方法により製造されたセパレータはフィルムの流れ方向への一軸延伸で製造されるため、フィルムの流れ方向に対して垂直方向の寸法安定性が悪いだけでなく、フィルムの流れ方向に対して垂直方向の引裂きに非常に弱く、流れ方向に裂け目が生じやすいという問題点もある。
However, the porous film manufactured by the manufacturing method of Patent Document 1 has a high thermal shrinkage rate at a temperature equal to or higher than the closed pore temperature. For example, as disclosed in Japanese Patent No. 3307231, the shrinkage rate at a high temperature such as 150 ° C. is high. It cannot be said that the stability is sufficient.
Furthermore, in this method, since the solvent contained in the entire porous membrane is removed by washing with an organic solvent for washing, a large amount of organic solvent is required, which is not preferable from an environmental viewpoint.
In addition, with respect to Patent Document 2, it is difficult to say that the manufacturing method requires strict control of manufacturing conditions and has good productivity. For example, when creating a laminated film before making it porous, film formation is performed while controlling the higher order structure with a high draft ratio, but it is very difficult to form a stable film with such a high draft ratio. Have difficulty. In addition, in order to develop a porous structure, it is necessary to perform multistage stretching at two stages, a low temperature region and a high temperature region, at a low stretching speed, and the stretching speed is greatly limited, resulting in extremely poor productivity. .
Furthermore, since the separator manufactured by the manufacturing method is manufactured by uniaxial stretching in the film flow direction, not only the dimensional stability in the direction perpendicular to the film flow direction is bad, but also the film flow direction. In addition, it is very weak against vertical tearing, and there is a problem that a tear is likely to occur in the flow direction.

また、前記特許文献3〜5で挙げたポリプロピレン多孔性フィルムは、ポリプロピレンの結晶融解温度が高いことからBD特性においてはポリエチレン多孔性フィルムよりも優れている。しかしながら、BD特性が逆に災いしてSD特性については全く発揮し得ない為、これらの多孔性フィルムを電池用セパレータとして使用するには電池の安全性を確保するという点で問題があった。   Moreover, the polypropylene porous film mentioned in the said patent documents 3-5 is superior to a polyethylene porous film in BD characteristic from the crystal melting temperature of a polypropylene being high. However, since the BD characteristic is adversely affected and the SD characteristic cannot be exhibited at all, there is a problem in securing the safety of the battery in order to use these porous films as a battery separator.

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、寸法安定性を確保しつつ、優れたシャットダウン特性を有する積層多孔性フィルムを提供することを課題としている。   This invention is made | formed in view of the said problem, and makes it the subject to provide the laminated porous film which has the outstanding shutdown characteristic, ensuring dimensional stability.

前記課題を解決するため、本発明は、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするA層と、ポリエチレン系樹脂を含むB層とを有し、かつ、β活性を有することを特徴とする積層多孔性フィルムであり、前記積層多孔性フィルムの流れ方向に対して垂直方向において、105℃で1時間加熱後の収縮率が10%以下であり、かつ、前記積層多孔性フィルムの流れ方向、及び、流れ方向に対して垂直方向における105℃で1時間加熱後の収縮率の比が、0.1〜3.0であることを特徴とする積層多孔性フィルムを提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a laminated porous film comprising an A layer mainly composed of a polypropylene resin and a B layer containing a polyethylene resin and having β activity. In the direction perpendicular to the flow direction of the laminated porous film, the shrinkage ratio after heating at 105 ° C. for 1 hour is 10% or less, and the flow direction of the laminated porous film and the flow direction A laminated porous film is characterized in that the ratio of shrinkage after heating for 1 hour at 105 ° C. in the vertical direction is 0.1 to 3.0.

前記B層は、ポリエチレン系樹脂を含み、前記A層よりも低いシャットダウン温度(以後、「SD温度」と称す)を有する層としている。
本発明において、「SD温度」とは微細孔が閉塞する最も低い温度をいい、具体的には本発明の積層多孔性フィルムを実施例に記載の方法で加熱した際に加熱後の透気度が加熱前の透気度の10倍以上になる温度のうち最も低い温度をいう。
The B layer includes a polyethylene resin and has a lower shutdown temperature (hereinafter referred to as “SD temperature”) than the A layer.
In the present invention, “SD temperature” refers to the lowest temperature at which micropores are blocked, and specifically, the air permeability after heating when the laminated porous film of the present invention is heated by the method described in the examples. Is the lowest temperature among the temperatures at which the air permeability before heating is 10 times or more.

本発明の積層多孔性フィルムの少なくとも1層は、β活性を有するものとしているため、微細な多孔質層を設けることができ、優れた透気特性を発揮させることができる。
本発明の積層多孔性フィルムにおいて、「β活性」の有無は、後述する示差走査型熱量計によりβ晶に由来する結晶融解ピーク温度が検出された場合、もしくは、後述する広角X線回折測定装置を用いた測定により、β晶に由来する回折ピークが検出された場合、β活性を有すると判断している。
前記β活性は、本発明の積層多孔性フィルムが前記A層及び前記B層のみで構成される場合、さらに他の多孔質層が積層される場合のいずれにおいても積層多孔性フィルムの状態で測定している。
Since at least one layer of the laminated porous film of the present invention has β activity, a fine porous layer can be provided and excellent air permeability characteristics can be exhibited.
In the laminated porous film of the present invention, the presence or absence of “β activity” is determined when a crystal melting peak temperature derived from β crystal is detected by a differential scanning calorimeter described later, or a wide angle X-ray diffraction measuring device described later. When a diffraction peak derived from the β crystal is detected by measurement using γ, it is determined to have β activity.
The β activity is measured in the state of the laminated porous film when the laminated porous film of the present invention is composed of only the A layer and the B layer and when another porous layer is laminated. is doing.

前記積層多孔性フィルムは、前記A層の樹脂組成物にβ晶核剤を配合することにより、前記β活性を有するものとしていることが好ましい。
さらに、前記ポリプロピレン系樹脂にβ晶核剤を配合して、前記A層が前記β活性を得ていることが好ましく、該β晶核剤の配合量は、前記ポリプロピレン系樹脂100質量部に対して0.0001〜5.0質量部であることが好ましい。
The laminated porous film preferably has the β activity by adding a β crystal nucleating agent to the resin composition of the A layer.
Further, it is preferable that a β-crystal nucleating agent is blended with the polypropylene-based resin so that the A layer has the β-activity, and the blending amount of the β-crystal nucleating agent is 100 parts by mass of the polypropylene-based resin. It is preferably 0.0001 to 5.0 parts by mass.

また前記B層に、変性ポリオレフィン樹脂、脂環族飽和炭化水素樹脂若しくはその変性体、エチレン系共重合体、及びワックスから選ばれる化合物(X)のうち少なくとも1種が含まれていることが好ましい。   The B layer preferably contains at least one compound selected from a modified polyolefin resin, an alicyclic saturated hydrocarbon resin or a modified product thereof, an ethylene copolymer, and a wax. .

本発明の積層多孔性フィルムは、少なくとも2層の多孔質層を積層した積層多孔性フィルムとし、かつ高温における収縮率がバランス良く制御されていることを特徴とする。
前記多孔質層の1層がポリプロピレン系樹脂を主成分とするA層と、ポリエチレン系樹脂を含むB層とを有するので、従来のポリプロピレン系樹脂製の積層多孔性フィルムのBD特性を維持したまま、適切な温度範囲で孔が閉塞するSD特性を備えている。
さらに、本発明の積層多孔性フィルムは、β活性を有するので、微細孔を有し、十分な連通性を確保することができ、前記A層で強度を保持することができるので、ピン刺し強度や引裂強度などの機械的強度においても優れている。そのため、構造維持や耐衝撃性の観点からも電池用セパレータに有用である。
また、本発明の積層多孔性フィルムは、25℃での透気度が10〜1000秒/100ml以下であり、かつ、135℃で5秒間加熱後の透気度が50000秒/100ml以上であることを特徴とする。
The laminated porous film of the present invention is a laminated porous film in which at least two porous layers are laminated, and the shrinkage rate at a high temperature is controlled in a well-balanced manner.
Since one of the porous layers has an A layer mainly composed of a polypropylene resin and a B layer containing a polyethylene resin, the BD characteristics of a conventional laminated porous film made of a polypropylene resin are maintained. It has the SD characteristic that the hole is closed in an appropriate temperature range.
Furthermore, since the laminated porous film of the present invention has β activity, it has micropores, can ensure sufficient communication, and can maintain strength in the A layer, so that pin puncture strength And mechanical strength such as tear strength. Therefore, it is useful for battery separators from the viewpoint of structure maintenance and impact resistance.
The laminated porous film of the present invention has an air permeability at 25 ° C. of 10 to 1000 seconds / 100 ml or less, and an air permeability after heating at 135 ° C. for 5 seconds is 50000 seconds / 100 ml or more. It is characterized by that.

以下、本発明の積層多孔性フィルムの実施形態について詳細に説明する。
なお、本発明において、「主成分」と表現した場合には、特に記載しない限り、当該主成分の機能を妨げない範囲で他の成分を含有することを許容する意を包含し、特に当該主成分の含有割合を特定するものではないが、主成分(2成分以上が主成分である場合には、これらの合計量)は組成物中の50質量%以上、好ましくは70質量%以上、特に好ましくは90質量%以上(100%含む)を占める意を包含するものである。
また、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」を意図し、「Xより大きくYよりも小さいことが好ましい」旨の意図も包含する。
Hereinafter, embodiments of the laminated porous film of the present invention will be described in detail.
In the present invention, the expression “main component” includes the intention to allow other components to be contained within a range that does not interfere with the function of the main component, unless otherwise specified. Although the content ratio of the components is not specified, the main component (when two or more components are the main components, the total amount thereof) is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, particularly in the composition. It preferably includes 90% by mass (including 100%).
Further, when “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers) is described, “X to Y” is intended unless otherwise specified, and “it is preferably larger than X and smaller than Y”. Includes intentions.

本実施形態の積層多孔性フィルムは、少なくとも2層の多孔質層を積層した積層多孔性フィルムであり、前記2層の多孔質層のうち1層がポリプロピレン系樹脂を主成分とするA層であり、他の1層がポリエチレン系樹脂を含むB層であり、かつ、該積層多孔性フィルムは、β活性を有している。   The laminated porous film of the present embodiment is a laminated porous film in which at least two porous layers are laminated, and one of the two porous layers is an A layer mainly composed of a polypropylene resin. And the other layer is a B layer containing a polyethylene resin, and the laminated porous film has β activity.

本発明の積層多孔性フィルムは、前記β活性を有することを重要な特徴としている。
β活性は、延伸前の膜状物においてポリプロピレン系樹脂がβ晶を生成していたことを示す一指標と捉えることができる。延伸前の膜状物中のポリプロピレン系樹脂がβ晶を生成していれば、その後延伸を施すことで微細孔が形成されるため、透気特性を有する多孔性フィルムを得ることができる。
The laminated porous film of the present invention is characterized by having the β activity.
The β activity can be regarded as an index indicating that the polypropylene resin has produced β crystals in the film-like material before stretching. If the polypropylene resin in the film-like material before stretching produces β crystals, fine pores are formed by subsequent stretching, so that a porous film having air permeability can be obtained.

前記積層多孔性フィルムのβ活性の有無は、示差走査型熱量計を用いて、積層多孔性フィルムの示差熱分析を行い、ポリプロピレン系樹脂のβ晶に由来する結晶融解ピーク温度が検出されるか否かで判断している。
具体的には、示差走査型熱量計で積層多孔性フィルムを25℃から240℃まで加熱速度10℃/分で昇温後1分間保持し、次に240℃から25℃まで冷却速度10℃/分で降温後1分間保持し、更に25℃から240℃まで加熱速度10℃/分で再昇温させた際に、再昇温時にポリプロピレンのβ晶に由来する結晶融解ピーク温度(Tmβ)が検出された場合、β活性を有すると判断している。
The presence or absence of β activity of the laminated porous film can be determined by conducting a differential thermal analysis of the laminated porous film using a differential scanning calorimeter and detecting a crystal melting peak temperature derived from β crystals of polypropylene resin. Judgment is based on no.
Specifically, the laminated porous film is heated at a heating rate of 10 ° C./min from 25 ° C. to 240 ° C. for 1 minute with a differential scanning calorimeter, and then cooled from 240 ° C. to 25 ° C. at a cooling rate of 10 ° C. / When the temperature is lowered for 1 minute and held for 1 minute, and when the temperature is raised again from 25 ° C. to 240 ° C. at a heating rate of 10 ° C./minute, the crystal melting peak temperature (Tmβ) derived from the β crystal of polypropylene is If detected, it is determined to have β activity.

また、前記積層多孔性フィルムのβ活性度は、検出されるポリプロピレン系樹脂のα晶由来の結晶融解熱量(ΔHmα)とβ晶由来の結晶融解熱量(ΔHmβ)を用いて下記式で計算している。
β活性度(%)=〔ΔHmβ/(ΔHmβ+ΔHmα)〕×100
例えば、ホモポリプロピレンの場合は、主に145℃以上160℃未満の範囲で検出されるβ晶由来の結晶融解熱量(ΔHmβ)と、主に160℃以上175℃以下に検出されるα晶由来の結晶融解熱量(ΔHmα)から計算することができる。また、例えばエチレンが1〜4モル%共重合されているランダムポリプロピレンの場合は、主に120℃以上140℃未満の範囲で検出されるβ晶由来の結晶融解熱量(ΔHmβ)と、主に140℃以上165℃以下の範囲に検出されるα晶由来の結晶融解熱量(ΔHmα)から計算することができる。
In addition, the β activity of the laminated porous film is calculated by the following formula using the heat of crystal melting derived from the α crystal of the polypropylene resin (ΔHmα) and the heat of crystal melting derived from the β crystal (ΔHmβ). Yes.
β activity (%) = [ΔHmβ / (ΔHmβ + ΔHmα)] × 100
For example, in the case of homopolypropylene, the heat of crystal melting derived from β crystal (ΔHmβ) detected mainly in the range of 145 ° C. or higher and lower than 160 ° C. and the α crystal derived from α crystal detected mainly at 160 ° C. or higher and 175 ° C. or lower. It can be calculated from the heat of crystal fusion (ΔHmα). Further, for example, in the case of random polypropylene copolymerized with 1 to 4 mol% of ethylene, the crystal melting heat amount (ΔHmβ) derived from the β crystal detected mainly in the range of 120 ° C. or more and less than 140 ° C., and mainly 140 It can be calculated from the crystal melting calorie (ΔHmα) derived from the α crystal detected in the range of from 0 ° C. to 165 ° C.

積層多孔性フィルムのβ活性度は大きい方が好ましく、β活性度は20%以上であることが好ましい。40%以上であることがさらに好ましく、60%以上であることが特に好ましい。積層多孔性フィルムが20%以上のβ活性度を有すれば、延伸前の膜状物中においてもポリプロピレン系樹脂のβ晶が多く生成することができることを示し、延伸により微細かつ均一な孔が多く形成され、結果として機械的強度が高く、透気性能に優れた積層多孔性フィルムとすることができる。
β活性度の上限値は特に限定されないが、β活性度が高いほど前記効果がより有効に得られるので100%に近いほど好ましい。
The β activity of the laminated porous film is preferably large, and the β activity is preferably 20% or more. More preferably, it is 40% or more, and particularly preferably 60% or more. If the laminated porous film has a β activity of 20% or more, it indicates that a large amount of β crystals of polypropylene resin can be produced in the film-like material before stretching, and fine and uniform pores are formed by stretching. Many layers are formed, and as a result, a laminated porous film having high mechanical strength and excellent air permeability can be obtained.
The upper limit of β activity is not particularly limited, but the higher the β activity, the more effective the effect is obtained.

前記β活性の有無は、特定の熱処理を施した積層多孔性フィルムの広角X線回折測定により得られる回折プロファイルでも判断することができる。
詳細には、ポリプロピレン系樹脂の融点を超える温度である170〜190℃の熱処理を施し、徐冷してβ晶を生成・成長させた積層多孔性フィルムについて広角X線回折測定を行い、ポリプロピレン系樹脂のβ晶の(300)面に由来する回折ピークが2θ=16.0〜16.5°の範囲に検出された場合、β活性が有ると判断している。
ポリプロピレン系樹脂のβ晶構造と広角X線回折測定に関する詳細は、Macromol.Chem.187,643−652(1986)、Prog.Polym.Sci.Vol.16,361−404(1991)、Macromol.Symp.89,499−511(1995)、Macromol.Chem.75,134(1964)、及びこれらの文献中に挙げられた参考文献を参照することができる。β活性の詳細な評価方法については、後述の実施例にて示す。
The presence or absence of the β activity can also be determined by a diffraction profile obtained by wide-angle X-ray diffraction measurement of a laminated porous film subjected to a specific heat treatment.
Specifically, a wide-angle X-ray diffraction measurement was performed on the laminated porous film which was subjected to heat treatment at 170 to 190 ° C., which is a temperature exceeding the melting point of the polypropylene resin, and was slowly cooled to produce and grow β crystals. When the diffraction peak derived from the (300) plane of the β crystal of the resin is detected in the range of 2θ = 16.0 to 16.5 °, it is determined that there is β activity.
For details on the β crystal structure and wide-angle X-ray diffraction measurement of polypropylene resins, see Macromol. Chem. 187, 643-652 (1986), Prog. Polym. Sci. Vol. 16, 361-404 (1991), Macromol. Symp. 89, 499-511 (1995), Macromol. Chem. 75, 134 (1964), and references cited therein. A detailed evaluation method of β activity will be described in Examples described later.

前述した積層多孔性フィルムのβ活性を得る方法としては、前記A層の樹脂組成物のポリプロピレン系樹脂のα晶の生成を促進させる物質を添加しない方法や、特許3739481号公報に記載されているように過酸化ラジカルを発生させる処理を施したポリプロピレンを添加する方法、及び前記A層の樹脂組成物にβ晶核剤を添加する方法などが挙げられる。
中でも、前記A層の樹脂組成物にβ晶核剤を添加してβ活性を得ることが特に好ましい。
β晶核剤を添加することで、より均質に効率的にポリプロピレン系樹脂のβ晶の生成を促進させることができ、β活性を有する多孔質層を備えたリチウムイオン電池用セパレータを得ることができる。
As a method for obtaining the β activity of the above-mentioned laminated porous film, a method in which a substance that promotes the formation of α crystals of the polypropylene resin in the resin composition of the A layer is not added, or described in Japanese Patent No. 3739481. Examples include a method of adding polypropylene that has been subjected to treatment for generating peroxide radicals, and a method of adding a β crystal nucleating agent to the resin composition of the A layer.
Among these, it is particularly preferable to obtain β activity by adding a β crystal nucleating agent to the resin composition of the A layer.
By adding a β crystal nucleating agent, it is possible to promote the generation of β crystals of polypropylene resin more uniformly and efficiently, and to obtain a lithium ion battery separator having a porous layer having β activity. it can.

以下に、本発明の積層多孔性フィルムを構成する各層の成分の詳細について説明する。   Below, the detail of the component of each layer which comprises the laminated porous film of this invention is demonstrated.

[A層の説明]
まず、A層について以下に詳細に説明する。
(ポリプロピレン系樹脂の説明)
A層に含まれるポリプロピレン系樹脂としては、ホモプロピレン(プロピレン単独重合体)、またはプロピレンとエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−へプテン、1−オクテン、1−ノネンもしくは1−デセンなどα−オレフィンとのランダム共重合体またはブロック共重合体などが挙げられる。この中でも、積層多孔性フィルムの機械的強度の観点からはホモポリプロピレンがより好適に使用される。
[Description of layer A]
First, the A layer will be described in detail below.
(Description of polypropylene resin)
Polypropylene resins contained in layer A include homopropylene (propylene homopolymer), or propylene and ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene. Alternatively, a random copolymer or block copolymer with an α-olefin such as 1-decene may be mentioned. Among these, homopolypropylene is more preferably used from the viewpoint of the mechanical strength of the laminated porous film.

また、ポリプロピレン系樹脂としては、立体規則性を示すアイソタクチックペンタッド分率(mmmm分率)が80〜99%であることが好ましい。より好ましくは83〜99%、更に好ましくは85〜99%であるものを使用する。アイソタクチックペンタッド分率が低すぎるとフィルムの機械的強度が低下するおそれがある。一方、アイソタクチックペンタッド分率の上限については現時点において工業的に得られる上限値で規定しているが、将来的に工業レベルで更に規則性の高い樹脂が開発された場合についてはこの限りではない。
アイソタクチックペンタッド分率(mmmm分率)とは、任意の連続する5つのプロピレン単位で構成される炭素−炭素結合による主鎖に対して側鎖である5つのメチル基がいずれも同方向に位置する立体構造あるいはその割合を意味する。メチル基領域のシグナルの帰属は、A.Zambelli et al(Macromolecules8,687,(1975))に準拠している。
Moreover, as a polypropylene resin, it is preferable that the isotactic pentad fraction (mmmm fraction) which shows stereoregularity is 80 to 99%. More preferably 83-99%, still more preferably 85-99%. If the isotactic pentad fraction is too low, the mechanical strength of the film may be reduced. On the other hand, the upper limit of the isotactic pentad fraction is defined by the upper limit that can be obtained industrially at the present time, but this is not the case when a more regular resin is developed in the industrial level in the future. is not.
The isotactic pentad fraction (mmmm fraction) is the same direction for all five methyl groups that are side chains with respect to the main chain of carbon-carbon bonds composed of arbitrary five consecutive propylene units. Means the three-dimensional structure located at or its proportion. Signal assignment of the methyl group region is as follows. It conforms to Zambelli et al (Macromolecules 8,687, (1975)).

また、ポリプロピレン系樹脂は、分子量分布を示すパラメータである多分散度(重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比、Mw/Mnで表される)が1.5〜10.0であることが好ましい。より好ましくは2.0〜8.0、更に好ましくは2.0〜6.0であるものが使用される。Mw/Mnが小さいほど分子量分布が狭いことを意味するが、Mw/Mnが1.5未満であると押出成形性が低下する等の問題が生じるほか、工業的に生産することも困難である。一方、Mw/Mnが10.0を超えた場合は低分子量成分が多くなり、積層多孔性フィルムの機械的強度が低下しやすい。Mw/MnはGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法によって得られる。   Polypropylene resin has a polydispersity (ratio of weight average molecular weight Mw and number average molecular weight Mn, expressed as Mw / Mn), which is a parameter indicating molecular weight distribution, of 1.5 to 10.0. Is preferred. More preferably, 2.0 to 8.0, and still more preferably 2.0 to 6.0 is used. This means that the smaller the Mw / Mn, the narrower the molecular weight distribution. However, if the Mw / Mn is less than 1.5, problems such as a decrease in extrusion moldability occur, and it is difficult to produce industrially. . On the other hand, when Mw / Mn exceeds 10.0, low molecular weight components increase, and the mechanical strength of the laminated porous film tends to decrease. Mw / Mn is obtained by GPC (gel permeation chromatography) method.

また、ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は特に制限されるものではないが、通常、MFRは0.5〜15g/10分であることが好ましく、1.0〜10g/10分であることがより好ましい。MFRが0.5g/10分未満では成形加工時の樹脂の溶融粘度が高く生産性が低下する。一方、15g/10分を超えるとフィルムの機械的強度が不足するため実用上問題が生じやすい。MFRはJIS K7210に従い、温度230℃、荷重2.16kgの条件で測定している。   Further, the melt flow rate (MFR) of the polypropylene-based resin is not particularly limited, but usually the MFR is preferably 0.5 to 15 g / 10 minutes, and 1.0 to 10 g / 10 minutes. It is more preferable. When the MFR is less than 0.5 g / 10 min, the resin has a high melt viscosity at the time of molding and the productivity is lowered. On the other hand, if it exceeds 15 g / 10 minutes, the mechanical strength of the film is insufficient, and problems are likely to occur in practice. MFR is measured according to JIS K7210 under conditions of a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg.

(β晶核剤の説明)
本発明で用いるβ晶核剤としては以下に示すものが挙げられるが、ポリプロピレン系樹脂のβ晶の生成・成長を増加させるものであれば特に限定される訳ではなく、また2種類以上を混合して用いても良い。
β晶核剤としては、例えば、アミド化合物;テトラオキサスピロ化合物;キナクリドン類;ナノスケールのサイズを有する酸化鉄;1,2−ヒドロキシステアリン酸カリウム、安息香酸マグネシウムもしくはコハク酸マグネシウム、フタル酸マグネシウムなどに代表されるカルボン酸のアルカリもしくはアルカリ土類金属塩;ベンゼンスルホン酸ナトリウムもしくはナフタレンスルホン酸ナトリウムなどに代表される芳香族スルホン酸化合物;二もしくは三塩基カルボン酸のジもしくはトリエステル類;フタロシアニンブルーなどに代表されるフタロシアニン系顔料;有機二塩基酸である成分aと周期律表第IIA族金属の酸化物、水酸化物もしくは塩である成分bとからなる二成分系化合物;環状リン化合物とマグネシウム化合物からなる組成物などが挙げられる。
(Description of β crystal nucleating agent)
Examples of the β crystal nucleating agent used in the present invention include those shown below, but are not particularly limited as long as they increase the formation and growth of β crystals of polypropylene resin, and two or more types are mixed. May be used.
Examples of the β crystal nucleating agent include amide compounds; tetraoxaspiro compounds; quinacridones; iron oxides having a nanoscale size; potassium 1,2-hydroxystearate, magnesium benzoate or magnesium succinate, magnesium phthalate, etc. Alkali or alkaline earth metal salts of carboxylic acids represented by: aromatic sulfonic acid compounds represented by sodium benzenesulfonate or sodium naphthalenesulfonate; di- or triesters of dibasic or tribasic carboxylic acids; phthalocyanine blue Phthalocyanine pigments typified by: a two-component compound comprising a component a which is an organic dibasic acid and a component b which is an oxide, hydroxide or salt of a Group IIA metal of the periodic table; a cyclic phosphorus compound; Made of magnesium compound Such as the formation thereof.

特に好ましいβ晶核剤の具体例としては、新日本理化社製β晶核剤「エヌジェスターNU−100」、β晶核剤の添加されたポリプロピレン系樹脂の具体例としては、Aristech社製ポリプロピレン「Bepol B−022SP」、Borealis社製ポリプロピレン「Beta(β)−PP BE60−7032」、mayzo社製ポリプロピレン「BNX BETAPP−LN」などが挙げられる。そのほかの核剤の具体的な種類については、特開2003−306585号公報、特開平06−289566号公報、特開平09−194650号公報に記載されている。   As specific examples of particularly preferable β crystal nucleating agents, β crystal nucleating agent “NJESTER NU-100” manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., and specific examples of polypropylene resins to which β crystal nucleating agents are added include polypropylene manufactured by Aristech “Bepol B-022SP”, polypropylene manufactured by Borealis “Beta (β) -PP BE60-7032”, polypropylene manufactured by mayzo “BNX BETAPP-LN”, and the like. Specific types of other nucleating agents are described in JP-A No. 2003-306585, JP-A No. 06-228966, and JP-A No. 09-194650.

前記ポリプロピレン系樹脂に添加するβ晶核剤の割合は、β晶核剤の種類またはポリプロピレン系樹脂の組成などにより適宜調整することが必要であるが、ポリプロピレン系樹脂100質量部に対しβ晶核剤0.0001〜5.0質量部が好ましい。0.001〜3.0質量部がより好ましく、0.01〜1.0質量部が更に好ましい。0.0001質量部以上であれば、製造時において十分にポリプロピレン系樹脂のβ晶を生成・成長させ、十分なβ活性が確保でき、積層多孔性フィルムとした際にも十分なβ活性が確保でき、所望の透気性能や機械的強度が得られる。一方、5.0質量部以下の添加であれば、経済的にも有利になるほか、フィルム表面へのβ晶核剤のブリードなどがなく好ましい。   The ratio of the β-crystal nucleating agent added to the polypropylene resin needs to be appropriately adjusted depending on the type of the β-crystal nucleating agent or the composition of the polypropylene-based resin. 0.0001 to 5.0 parts by mass of the agent is preferred. 0.001-3.0 mass parts is more preferable, and 0.01-1.0 mass part is still more preferable. If it is 0.0001 part by mass or more, β-crystals of polypropylene resin can be sufficiently produced and grown at the time of production to ensure sufficient β activity, and sufficient β activity is ensured even when a laminated porous film is formed. And desired air permeability and mechanical strength can be obtained. On the other hand, addition of 5.0 parts by mass or less is preferable because it is economically advantageous and there is no bleeding of the β crystal nucleating agent on the film surface.

前記A層はポリプロピレン系樹脂が主成分であることが重要である。具体的には、ポリプロピレン系樹脂、β晶核剤を用いる場合はポリプロピレン系樹脂とβ晶核剤の総和質量がA層の全質量に対して70質量%以上、好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上を占める。
A層には、前述のような本発明の目的やA層の特性を損なわない程度の範囲で、一般に樹脂組成物に配合される添加剤または他の成分を含んでいてもよい。前記添加剤としては、成形加工性、生産性および積層多孔性フィルムの諸物性を改良・調整する目的で添加される、耳などのトリミングロス等から発生するリサイクル樹脂やシリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒子、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、難燃剤、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、溶融粘度改良剤、架橋剤、滑剤、核剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤または着色剤などの添加剤が挙げられる。具体的には、酸化防止剤として、ハロゲン化銅、芳香族アミン等のアミン系酸化防止剤、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−5メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。市販されているものとしては、「イルガノックスB225」(チバスペシャル社製)がある。他にも、「プラスチックス配合剤」のP178〜P182に記載されている紫外線吸収剤、P271〜P275に記載されている帯電防止剤としての界面活性剤、P283〜294に記載されている滑剤などが挙げられる。
It is important that the A layer is mainly composed of a polypropylene resin. Specifically, when a polypropylene resin and a β crystal nucleating agent are used, the total mass of the polypropylene resin and the β crystal nucleating agent is 70% by mass or more, preferably 80% by mass or more, based on the total mass of the A layer. Preferably it occupies 90 mass% or more.
The layer A may contain additives or other components that are generally blended in the resin composition within a range that does not impair the purpose of the present invention and the characteristics of the layer A as described above. Examples of the additive include recycling resin, silica, talc, kaolin, carbonic acid, etc., which are added for the purpose of improving / adjusting the processability, productivity, and various physical properties of the laminated porous film. Inorganic particles such as calcium, pigments such as titanium oxide and carbon black, flame retardants, weathering stabilizers, heat stabilizers, antistatic agents, melt viscosity improvers, crosslinking agents, lubricants, nucleating agents, plasticizers, anti-aging agents And additives such as antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, neutralizers, antifogging agents, antiblocking agents, slip agents, and coloring agents. Specifically, as antioxidants, copper halides, amine-based antioxidants such as aromatic amines, triethylene glycol bis [3- (3-t-butyl-5methyl-4-hydroxyphenyl) propionate] and the like And phenolic antioxidants. A commercially available product is “Irganox B225” (manufactured by Ciba Special). In addition, UV absorbers described in P178 to P182 of “Plastics compounding agents”, surfactants as antistatic agents described in P271 to P275, lubricants described in P283 to 294, etc. Is mentioned.

[B層の説明]
次に、B層について説明する。
[Description of layer B]
Next, the B layer will be described.

本発明のB層はポリエチレン系樹脂を含む多孔性の層である。B層は厚み方向に連通性を有する微細孔を多数有し、かつ前述したようにポリエチレン系樹脂を含む組成物から構成されるのであれば、いかなる構造・構成を有していてもよい。例えば、ポリエチレン系樹脂組成物を含む膜状物に前記微細孔が設けられている構造であってもよいし、粒子状もしくは繊維状の微小物が凝集して層を成し、微小物同士の間隙が前記微細孔となっている構造であってもよい。本発明のB層は、均一な微細孔を形成でき、かつ空孔率等の制御を行いやすい前者の構造を有することが好ましい。   The B layer of the present invention is a porous layer containing a polyethylene resin. The layer B may have any structure / configuration as long as it has a large number of fine pores communicating in the thickness direction and is composed of a composition containing a polyethylene resin as described above. For example, a structure in which the fine pores are provided in a film-like material containing a polyethylene-based resin composition may be used, or particulate or fibrous fine objects may be aggregated to form a layer, A structure in which the gap is the fine hole may be used. The B layer of the present invention preferably has the former structure in which uniform fine pores can be formed and the porosity and the like can be easily controlled.

B層を構成する組成物の一つであるポリエチレン系樹脂は、その熱的特性が重要である。すなわち、B層を構成する組成物の結晶融解ピーク温度がA層を構成する組成物の結晶融解ピーク温度よりも低くなるようにポリエチレン系樹脂を選択する必要がある。具体的には、B層は結晶融解ピーク温度が100℃以上150℃以下であるポリエチレン系樹脂が好ましい。
この結晶融解ピーク温度は、JIS K7121に準拠して、示差走査型熱量計を用いて、25℃から加熱速度10℃/分で昇温させた際の結晶融解温度のピーク値である。
The thermal properties of a polyethylene resin, which is one of the compositions constituting the B layer, are important. That is, it is necessary to select the polyethylene resin so that the crystal melting peak temperature of the composition constituting the B layer is lower than the crystal melting peak temperature of the composition constituting the A layer. Specifically, the B layer is preferably a polyethylene resin having a crystal melting peak temperature of 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.
This crystal melting peak temperature is a peak value of the crystal melting temperature when the temperature is raised from 25 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter in accordance with JIS K7121.

ポリエチレン系樹脂の種類として、具体的に低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、または線状低密度ポリエチレンのようなポリエチレン系樹脂単独だけでなく、エチレンプロピレン共重合体、またはポリエチレン系樹脂と他のポリオレフィン系樹脂との混合物が挙げられる。中でも、ポリエチレン系樹脂単独が好ましい。   Specific types of polyethylene resins include not only polyethylene resins such as low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, or linear low density polyethylene alone, but also ethylene propylene copolymers or polyethylene resins. A mixture with other polyolefin resin is mentioned. Among these, a polyethylene resin alone is preferable.

前記ポリエチレン系樹脂の密度は、0.920〜0.970g/cmであることが好ましく、0.930〜0.970g/cmであることがより好ましく、0.940〜0.970g/cmであることが更に好ましい。密度が0.920g/cm以上であれば適度なSD温度を有する第1層を形成することができるため好ましい。一方、0.970g/cm以下であれば適度なSD温度を有するB層を有する積層多孔性フィルムを形成することができるほか、延伸性が維持される点で好ましい。密度の測定は密度勾配管法を用いてJIS K7112に準じて測定することができる。 Density of the polyethylene resin is preferably 0.920~0.970g / cm 3, more preferably 0.930~0.970g / cm 3, 0.940~0.970g / cm 3 is more preferable. A density of 0.920 g / cm 3 or more is preferable because a first layer having an appropriate SD temperature can be formed. On the other hand, if it is 0.970 g / cm 3 or less, it is preferable in that a laminated porous film having a B layer having an appropriate SD temperature can be formed and that stretchability is maintained. The density can be measured according to JIS K7112 using a density gradient tube method.

また、前記ポリエチレン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は特に制限されるものではないが、通常MFRは0.5〜15g/10分であることが好ましく、1.0〜10g/10分であることがより好ましい。MFRが0.5g/10分以上であれば成形加工時の樹脂の溶融粘度が十分に低いため生産性に優れ好ましい。一方、15g/10分以下であれば、混合するポリプロピレン系樹脂の溶融粘度に近いため分散性が向上し、結果として均質な積層多孔性フィルムとなるため好ましい。
MFRはJIS K7210に従い、温度190℃、荷重2.16kgの条件で測定している。
Further, the melt flow rate (MFR) of the polyethylene resin is not particularly limited, but usually the MFR is preferably 0.5 to 15 g / 10 minutes, and 1.0 to 10 g / 10 minutes. It is more preferable. An MFR of 0.5 g / 10 min or more is preferable because the melt viscosity of the resin at the time of molding is sufficiently low, so that the productivity is excellent. On the other hand, if it is 15 g / 10 minutes or less, since it is close to the melt viscosity of the polypropylene resin to be mixed, dispersibility is improved, resulting in a homogeneous laminated porous film, which is preferable.
MFR is measured in accordance with JIS K7210 under conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg.

なお、ポリエチレン系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法、例えばチーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒やメタロセン系触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた重合方法等が挙げられる。   The production method of the polyethylene resin is not particularly limited, and a known polymerization method using a known olefin polymerization catalyst, for example, a multisite catalyst represented by a Ziegler-Natta type catalyst or a metallocene catalyst. And a polymerization method using a single site catalyst.

B層には多孔化を促進させる物質を添加することが好ましい。中でも、B層には変性ポリオレフィン樹脂、脂環族飽和炭化水素樹脂若しくはその変性体、エチレン系共重合体、またはワックスから選ばれる化合物(X)のうち少なくとも1種が含まれていることがより好ましい。前記化合物(X)を添加することにより、より効率的に多孔構造を得ることができ、孔の形状や孔径を制御しやすくなる。   It is preferable to add a substance for promoting porosity to the B layer. Among them, the B layer preferably contains at least one compound selected from a modified polyolefin resin, an alicyclic saturated hydrocarbon resin or a modified product thereof, an ethylene copolymer, or a wax (X). preferable. By adding the compound (X), a porous structure can be obtained more efficiently, and the shape and diameter of the pores can be easily controlled.

変性ポリオレフィン樹脂とは、不飽和カルボン酸又はその無水物、あるいはシラン系カップリング剤で変性されたポリオレフィンを主成分とする樹脂をいう。不飽和カルボン酸又はその無水物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、イタコン酸、無水イタコン酸あるいはこれらの誘導体のモノエポキシ化合物と前記酸とのエステル化合物、分子内にこれらの酸と反応し得る基を有する重合体と酸との反応生成物などが挙げられる。また、これらの金属塩も使用することができる。これらの中でも、無水マレイン酸がより好ましく用いられる。また、これらの共重合体は、各々単独に、又は2種以上を混合して使用することができる。   The modified polyolefin resin refers to a resin mainly composed of an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof, or a polyolefin modified with a silane coupling agent. Examples of unsaturated carboxylic acids or anhydrides thereof include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, or monoepoxy compounds of these derivatives and the above acids. Examples include ester compounds, reaction products of a polymer having a group capable of reacting with these acids in the molecule and an acid. These metal salts can also be used. Among these, maleic anhydride is more preferably used. Moreover, these copolymers can be used individually or in mixture of 2 or more types, respectively.

また、シラン系カップリング剤としては、ビニルトリエトキシシラン、メタクロイルオキシトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリアセチルオキシシランなどを挙げることができる。   Examples of the silane coupling agent include vinyltriethoxysilane, methacryloyloxytrimethoxysilane, and γ-methacryloyloxypropyltriacetyloxysilane.

変性ポリオレフィン樹脂を製造するには、例えば、予めポリマーを重合する段階でこれらの変性モノマーを共重合させることもできるし、一旦重合したポリマーにこれらの変性モノマーをグラフト共重合させることもできる。また変性はこれらの変性モノマーを単独で又は複数を併用し、その含有率が0.1質量%以上5質量%以下の範囲のものが好適に使用される。この中でもグラフト変性したものが好適に用いられる。   In order to produce the modified polyolefin resin, for example, these modified monomers can be copolymerized in the stage of polymerizing the polymer in advance, or these modified monomers can be graft copolymerized with the polymer once polymerized. For modification, these modified monomers are used alone or in combination, and those having a content in the range of 0.1% by mass or more and 5% by mass or less are preferably used. Of these, those that have been graft-modified are preferably used.

市販されている変性ポリオレフィン系樹脂を例示すれば、例えば「アドマー」(三井化学社製)、「モディック」(三菱化学社製)などが挙げられる。   Examples of commercially available modified polyolefin resins include “Admer” (manufactured by Mitsui Chemicals) and “Modic” (manufactured by Mitsubishi Chemical).

脂環族飽和炭化水素樹脂及びその変性体について、石油樹脂、ロジン樹脂、テルペン樹脂、クマロン樹脂、インデン樹脂、クマロン−インデン樹脂、及びそれらの変性体等が挙げられる。
石油樹脂としては、例えばC5留分を主原料とする脂肪族系石油樹脂、C9留分を主原料とする芳香族系石油樹脂、それらの共重合系石油樹脂、脂環族系石油樹脂がある。テルペン樹脂としてはβ−ピネンからのテルペン樹脂やテルペン−フェノール樹脂が、またロジン系樹脂としては、ガムロジン、ウッドロジンなどのロジン樹脂、グリセリンやペンタエリスリトールで変性したエステル化ロジン樹脂などが例示できる。脂環族飽和炭化水素樹脂及びその変性体はポリエチレン系樹脂に混合した場合に比較的良好な相溶性を示すが、色調や熱安定性といった面から石油樹脂がより好ましく、水添石油樹脂を用いることが更に好ましい。
Examples of alicyclic saturated hydrocarbon resins and modified products thereof include petroleum resins, rosin resins, terpene resins, coumarone resins, indene resins, coumarone-indene resins, and modified products thereof.
Examples of petroleum resins include aliphatic petroleum resins mainly containing C5 fraction, aromatic petroleum resins mainly containing C9 fraction, copolymer petroleum resins thereof, and alicyclic petroleum resins. . Examples of terpene resins include terpene resins and terpene-phenol resins from β-pinene, and examples of rosin resins include rosin resins such as gum rosin and wood rosin, and esterified rosin resins modified with glycerin and pentaerythritol. The alicyclic saturated hydrocarbon resin and the modified product thereof have relatively good compatibility when mixed with a polyethylene resin, but a petroleum resin is more preferable in terms of color tone and thermal stability, and a hydrogenated petroleum resin is used. More preferably.

水添石油樹脂は、石油樹脂を慣用の方法によって水素化することにより得られるものである。例えば、水素化脂肪族系石油樹脂、水素化芳香族系石油樹脂、水素化共重合系石油樹脂及び水素化脂環族系石油樹脂、並びに水素化テルペン系樹脂が挙げられる。水添石油樹脂の中でも、水素化脂環族系石油樹脂で、シクロペンタジエン系化合物と芳香族ビニル系化合物とを共重合して水素添加したものが特に好ましい。市販されている水添石油樹脂としては、「アルコン」(荒川化学工業社製)などが挙げられる。   Hydrogenated petroleum resin is obtained by hydrogenating petroleum resin by a conventional method. Examples thereof include hydrogenated aliphatic petroleum resins, hydrogenated aromatic petroleum resins, hydrogenated copolymer petroleum resins and hydrogenated alicyclic petroleum resins, and hydrogenated terpene resins. Among hydrogenated petroleum resins, hydrogenated alicyclic petroleum resins obtained by copolymerizing and hydrogenating a cyclopentadiene compound and an aromatic vinyl compound are particularly preferable. Examples of commercially available hydrogenated petroleum resins include “ALCON” (manufactured by Arakawa Chemical Industries).

エチレン系共重合体は、エチレン単量体単位の含有率が50質量%以上、好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは65質量%以上であり、95質量%以下、好ましくは90質量%以下、さらに好ましくは85質量%以下であることが望ましい。エチレン単量体単位の含有率が所定の範囲内であれば、より効率的に多孔構造を形成することができる。   The ethylene copolymer has an ethylene monomer unit content of 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, and 95% by mass or less, preferably 90% by mass or less. More preferably, the content is 85% by mass or less. If the content of the ethylene monomer unit is within a predetermined range, a porous structure can be formed more efficiently.

前記エチレン系共重合体は、MFR(JIS K7210、温度:190℃、荷重:2.16kg)が0.1g/10分以上10g/10分以下のものが好適に用いられる。MFRが0.1g/10分以上であれば、押出加工性を良好に維持でき、一方、MFRが10g/10分以下で有ればフィルムの強度低下を起こしにくく、好ましい。   As the ethylene copolymer, those having an MFR (JIS K7210, temperature: 190 ° C., load: 2.16 kg) of 0.1 g / 10 min to 10 g / 10 min are preferably used. When the MFR is 0.1 g / 10 min or more, the extrudability can be maintained satisfactorily. On the other hand, when the MFR is 10 g / 10 min or less, the strength of the film is hardly lowered, which is preferable.

前記エチレン系共重合体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体として「EVAFLEX EV40LX」(エチレン含有率78モル%、MFR2.5g/10分)、エチレン−アクリル酸共重合体として「NUCコポリマー」 (日本ユニカー社製)、エバフレックス−EAA (三井・デュポン ポリケミカル社製)、「REXPEARL EAA」(日本エチレン社製)、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体として「ELVALOY」(三井・デュポン ポリケミカル社製)、「REXPEARL EMA」(日本エチレン社製)、エチレン−アクリル酸エチル共重合体として「REXPEARL EEA」(日本エチレン社製)、エチレン−メチル(メタ)アクリル酸共重合体として「アクリフト」(住友化学社製)、エチレン−酢酸ビニル−無水マレイン酸三元共重合体として「ボンダイン」(住友化学社製)、エチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、エチレン−酢酸ビニル−メタクリル酸グリシジル三元共重合体、エチレン−アクリル酸エチル−メタクリル酸グリシジル三元共重合体として「ボンドファースト」(住友化学社製)などが商業的に入手できる。   The ethylene copolymer is “EVAFLEX EV40LX” (ethylene content 78 mol%, MFR 2.5 g / 10 min) as an ethylene-vinyl acetate copolymer, and “NUC copolymer” as an ethylene-acrylic acid copolymer (Japan). Unicar), Everflex-EAA (Mitsui / DuPont Polychemical), “REXPEARL EAA” (Nippon Ethylene), “ELVALOY” (Mitsui / DuPont Polychemical) as an ethylene- (meth) acrylic acid copolymer ), “REXPEARL EMA” (manufactured by Nippon Ethylene Co., Ltd.), “REXPEARL EEA” (manufactured by Nippon Ethylene Co., Ltd.) as an ethylene-ethyl acrylate copolymer, “Acryft” as an ethylene-methyl (meth) acrylic acid copolymer (Manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), “Bondyne” (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), ethylene-methacrylic acid as an ethylene-vinyl acetate-maleic anhydride terpolymer Glycidyl copolymer, ethylene-vinyl acetate-glycidyl methacrylate terpolymer, and “bond first” (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) are commercially available as ethylene-ethyl acrylate-glycidyl methacrylate terpolymer. it can.

ワックスについて、極性または非極性ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス及びワックス改質剤を含む。具体的には、極性ワックス、非極性ワックス、フィッシャー−トロプシュワックス、酸化フィッシャー−トロプシュワックス、ヒドロキシステアロマイドワックス、機能化ワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ワックス改質剤、アモルファスワックス、カルナウバワックス、キャスター・オイルワックス、マイクロクリスタリンワックス、蜜ろう、カルナウバろう、キャスターワックス、植物ろう、カンデリラろう、日本ろう、ouricuryワックス、ダグラスファーバーク・ワックス、米ぬかワックス、ホホバワックス、ヤマモモワックス、モンタンワックス、オゾケライトワックス、セレシンワックス、石油ろう、パラフィンワックス、化学変性炭化水素ワックス、置換アミドワックス、及びこれらの組み合わせ及び誘導体が挙げられる。中でも多孔構造を効率的に形成できる点から、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックスが好ましく、SD特性の観点より孔径をより微小化できるマイクロクリスタリンワックスが更に好ましい。市販されているポリエチレンワックスとしては「FT−115」(日本精蝋社製)、マイクロクリスタリンワックスとしては「Hi−Mic」(日本精蝋社製)などが挙げられる。   For waxes, polar or nonpolar waxes, polypropylene waxes, polyethylene waxes and wax modifiers are included. Specifically, polar wax, nonpolar wax, Fischer-Tropsch wax, oxidized Fischer-Tropsch wax, hydroxy stearamide wax, functionalized wax, polypropylene wax, polyethylene wax, wax modifier, amorphous wax, carnauba wax , Castor oil wax, microcrystalline wax, beeswax, carnauba wax, castor wax, plant wax, candelilla wax, Japanese wax, ouricury wax, douglas fur bark wax, rice bran wax, jojoba wax, bay wax, montan wax, ozo Kelite wax, ceresin wax, petroleum wax, paraffin wax, chemically modified hydrocarbon wax, substituted amide wax, and combinations and derivatives thereof Body, and the like. Among these, paraffin wax, polyethylene wax, and microcrystalline wax are preferable from the viewpoint of efficiently forming a porous structure, and microcrystalline wax that can further reduce the pore diameter is more preferable from the viewpoint of SD characteristics. Examples of commercially available polyethylene wax include “FT-115” (manufactured by Nippon Seiwa), and examples of microcrystalline wax include “Hi-Mic” (manufactured by Nippon Seiwa).

前記化合物(X)のうち、SD特性がより効果的に働くものとして脂環族飽和炭化水素樹脂若しくはその変性体、またはワックスがより好ましく、成形性の観点からワックスが更に好ましい。   Of the compounds (X), alicyclic saturated hydrocarbon resins or modified products thereof, or waxes are more preferable as those having SD characteristics that work more effectively, and waxes are more preferable from the viewpoint of moldability.

また、B層においてはポリエチレンや多孔化を促進する物質以外に、一般に樹脂組成物に配合される添加剤または他の成分を含んでいてもよい。前記添加剤としては、成形加工性、生産性および積層多孔性フィルムの諸物性を改良・調整する目的で添加される、耳などのトリミングロス等から発生するリサイクル樹脂やシリカ、タルク、カオリン、炭酸カルシウム等の無機粒子、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、難燃剤、耐候性安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、溶融粘度改良剤、架橋剤、滑剤、核剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、防曇剤、アンチブロッキング剤、スリップ剤または着色剤などの添加剤が挙げられる。
中でも、核剤はポリエチレン系樹脂の結晶構造を制御し、延伸開孔時の多孔構造を細かくするという効果があるため好ましい。市販されているものとして、「ゲルオールD」(新日本理化社製)、「アデカ スタブ」(旭電化工業社製)、または「IRGACLEAR D」(チバ スペシャルケミカルズ社製)等が挙げられる。マスターバッチとして市販されているものとして、「リケマスター」(理研ビタミン社製)等が挙げられる。
In addition, the layer B may contain additives or other components that are generally blended in the resin composition in addition to polyethylene and a substance that promotes porosity. Examples of the additive include recycling resin, silica, talc, kaolin, carbonic acid, etc., which are added for the purpose of improving / adjusting the processability, productivity, and various physical properties of the laminated porous film. Inorganic particles such as calcium, pigments such as titanium oxide and carbon black, flame retardants, weathering stabilizers, heat stabilizers, antistatic agents, melt viscosity improvers, crosslinking agents, lubricants, nucleating agents, plasticizers, anti-aging agents And additives such as antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, neutralizers, antifogging agents, antiblocking agents, slip agents, and coloring agents.
Among them, the nucleating agent is preferable because it has an effect of controlling the crystal structure of the polyethylene resin and reducing the porous structure at the time of stretching and opening. Examples of commercially available products include “Gelall D” (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.), “Adeka Stub” (manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), and “IRGACLEAR D” (manufactured by Ciba Special Chemicals). Examples of commercially available master batches include “Rike Master” (manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.).

B層においては、必要に応じてポリエチレンや多孔化を促進させる化合物(X)以外に、積層多孔性フィルムの熱特性、具体的にはSD特性を損なわない範囲で熱可塑性樹脂を用いても良い。前述のポリエチレン系樹脂との混合させることができる他の熱可塑性樹脂としては、スチレン、AS樹脂、もしくはABS樹脂等のスチレン系樹脂:ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネートもしくはポリアリレート等のエステル系樹脂;ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトンもしくはポリフェニレンサルファイド等のエーテル系樹脂;6ナイロン、6−6ナイロン、6−12ナイロン等のポリアミド系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。   In the B layer, a thermoplastic resin may be used as long as it does not impair the thermal characteristics of the laminated porous film, specifically, the SD characteristics, in addition to polyethylene and the compound (X) that promotes porosity. . Examples of other thermoplastic resins that can be mixed with the polyethylene resin include styrene resins such as styrene, AS resin, and ABS resin: polyvinyl chloride, fluorine resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polycarbonate. Or ester resins such as polyarylate; ether resins such as polyacetal, polyphenylene ether, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone or polyphenylene sulfide; polyamides such as 6 nylon, 6-6 nylon and 6-12 nylon Examples thereof include thermoplastic resins such as resins.

またB層を構成する樹脂組成物には、必要に応じて熱可塑性エラストマー等のゴム成分と呼ばれているものを添加しても良い。熱可塑性エラストマーとしては、スチレン・ブタジエン系、ポリオレフィン系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、1,2−ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル系、アイオノマーなどが挙げられる。   Moreover, what is called rubber components, such as a thermoplastic elastomer, may be added to the resin composition which comprises B layer as needed. Examples of the thermoplastic elastomer include styrene / butadiene, polyolefin, urethane, polyester, polyamide, 1,2-polybutadiene, polyvinyl chloride, and ionomer.

前記化合物(X)の配合量は、ポリエチレン系樹脂と化合物(X)との界面を剥離させて微細孔を形成させる場合、B層に含まれるポリエチレン系樹脂100質量部に対し、下限として1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましく、10質量部以上が更に好ましい。一方、上限として50質量部以下が好ましく、40質量部以下がより好ましく、30質量部以下が更に好ましい。前記化合物(X)の配合量がポリエチレン系樹脂100質量部に対し、1質量部以上とすることで、目的とする良好な多孔構造が発現する効果が十分に得られる。また、化合物(X)の配合量が50質量部以下とすることで、より安定した成形性を確保することができる。   The compounding amount of the compound (X) is 1 mass as a lower limit with respect to 100 parts by mass of the polyethylene resin contained in the B layer when the interface between the polyethylene resin and the compound (X) is peeled to form micropores. Part or more, preferably 5 parts by weight or more, more preferably 10 parts by weight or more. On the other hand, the upper limit is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 40 parts by mass or less, and still more preferably 30 parts by mass or less. When the compounding amount of the compound (X) is 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polyethylene-based resin, an effect of expressing a desired good porous structure is sufficiently obtained. Moreover, the more stable moldability is securable because the compounding quantity of compound (X) shall be 50 mass parts or less.

このほか、B層には、前述した本発明の目的やB層の特性を損なわない程度の範囲で、一般に樹脂組成物に配合される添加剤等が配合されていてもよい。具体的には、A層に配合することができる添加物の例示と同じである。中でも結晶核剤は、添加することによって、ポリエチレンの結晶構造を制御し、延伸開孔時の多孔構造を細かくするという効果があるため好ましい。   In addition, the additive etc. generally mix | blended with a resin composition may be mix | blended with B layer in the range which does not impair the objective of this invention mentioned above and the characteristic of B layer. Specifically, it is the same as the example of the additive which can be mix | blended with A layer. Among them, the crystal nucleating agent is preferable because it has an effect of controlling the crystal structure of polyethylene and making the porous structure fine at the time of stretching and opening by adding.

[積層構造の説明]
本発明の積層多孔性フィルムの積層構成について説明する。
基本的な構成となるA層とB層が少なくとも存在すれば特に限定されるものではない。最も単純な構成がA層とB層の2層構造、次に単純な構造が両外層と中層の2種3層構造であり、これらは好ましい構成である。2種3層の形態の場合、A層/B層/A層であってもB層/A層/B層であっても構わない。また、必要に応じて他の機能を持つ層と組み合わせて3種3層の様な形態も可能である。更に層数としては4層、5層、6層、7層と必要に応じて増やしても良い。
A層とB層との積層比については、A層/B層の値が0.05〜20であることが好ましく、0.1〜10であることがより好ましく、0.3〜5であることが更に好ましい。A層/B層の値が0.05以上とすることで、A層のBD特性及び強度を十分に発揮することができる。また20以下とすることで、例えば電池に適用した時にSD特性が十分に発揮することができ、安全性を確保することができる。また、B層およびA層以外の他の層が存在する場合、他の層の厚みの合計は全体の厚み1に対して0.1〜0.5が好ましく、0.1〜0.3がより好ましい。
[Description of laminated structure]
The laminated structure of the laminated porous film of the present invention will be described.
The present invention is not particularly limited as long as at least the A layer and the B layer which are basic structures exist. The simplest structure is a two-layer structure of an A layer and a B layer, and the next simple structure is a two-kind three-layer structure of both an outer layer and an intermediate layer, which are preferable structures. In the case of two types and three layers, it may be A layer / B layer / A layer or B layer / A layer / B layer. In addition, it is possible to adopt a form of three types and three layers in combination with layers having other functions as required. Further, the number of layers may be increased as necessary to 4 layers, 5 layers, 6 layers, and 7 layers.
Regarding the stacking ratio of the A layer and the B layer, the value of the A layer / B layer is preferably 0.05 to 20, more preferably 0.1 to 10, and 0.3 to 5. More preferably. By setting the value of A layer / B layer to 0.05 or more, the BD characteristics and strength of the A layer can be sufficiently exhibited. Moreover, by setting it to 20 or less, for example, when applied to a battery, SD characteristics can be sufficiently exhibited, and safety can be ensured. Moreover, when other layers other than B layer and A layer exist, 0.1-0.5 are preferable with respect to the total thickness 1 of other layers, and 0.1-0.3 are preferable. More preferred.

[積層多孔性フィルムの形状および物性の説明]
積層多孔性フィルムの形態としては平面状、チューブ状の何れであってもよいが、製品として数丁取りが可能であることから生産性がよく、さらに内面にコートなどの処理が可能できること等の観点から、平面状がより好ましい。
本発明の積層多孔性フィルムの厚みは、50μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましく、30μm以下が更に好ましい。一方で下限として、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、15μm以上が更に好ましい。電池用セパレータとして使用する場合、厚みが50μm以下であれば、積層多孔性フィルムの電気抵抗が小さくできるので電池の性能を十分に確保することができる。また、厚みが5μm以上あれば、実質的に必要な電気絶縁性を得ることができ、例えば大きな電圧がかかった場合にも短絡しにくく安全性に優れる。
[Description of shape and physical properties of laminated porous film]
The form of the laminated porous film may be either flat or tube-like, but it is good in productivity because it can be taken as a product, and the inner surface can be treated such as a coat. From the viewpoint, a planar shape is more preferable.
The thickness of the laminated porous film of the present invention is preferably 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, and still more preferably 30 μm or less. On the other hand, the lower limit is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and further preferably 15 μm or more. When used as a battery separator, if the thickness is 50 μm or less, the electrical resistance of the laminated porous film can be reduced, so that the battery performance can be sufficiently ensured. Further, if the thickness is 5 μm or more, substantially necessary electrical insulation can be obtained. For example, even when a large voltage is applied, short-circuiting is difficult and excellent safety is achieved.

本発明の積層多孔性フィルムの物性は、A層またはB層の組成、積層数や積層比、他の性質の層との組み合わせ、製造方法によって自由に調整できる。
本発明の積層多孔性フィルムのSD温度は、下限として100℃以上が好ましく、110℃がより好ましく、120℃以上が更に好ましい。一方で上限として140℃以下が好ましい。100℃以下でSD特性が発現してしまうと、例えば本発明の積層多孔性フィルムをリチウムイオン電池用セパレータとして使用し、その電池が夏場に自動車車内に放置された場合に、場所によっては100℃近くまで上昇する可能性があるので、この状態で電池としての機能しなくなることは好ましくない。一方、140℃より高い温度の場合は、電池として安全性を確保するという意味では不十分である。
SD温度を調整する手段としては、B層に含まれる熱可塑性樹脂として希望するSD温度に近い結晶融解ピーク温度を有する熱可塑性樹脂を選択する、B層の層比を増加させるなどの手段が有効である。
The physical properties of the laminated porous film of the present invention can be freely adjusted by the composition of the A layer or the B layer, the number of laminated layers and the lamination ratio, combinations with layers having other properties, and the production method.
The lower limit of the SD temperature of the laminated porous film of the present invention is preferably 100 ° C or higher, more preferably 110 ° C, and still more preferably 120 ° C or higher. On the other hand, the upper limit is preferably 140 ° C. or lower. When SD characteristics are developed at 100 ° C. or lower, for example, when the laminated porous film of the present invention is used as a separator for a lithium ion battery and the battery is left in a car in summer, the temperature may be 100 ° C. depending on the location. Since it may rise to near, it is not preferable that the battery does not function in this state. On the other hand, a temperature higher than 140 ° C. is not sufficient in terms of ensuring safety as a battery.
Effective means to adjust the SD temperature include selecting a thermoplastic resin having a crystal melting peak temperature close to the desired SD temperature as the thermoplastic resin contained in the B layer, and increasing the layer ratio of the B layer. It is.

本発明の積層多孔性フィルムは160℃以上でBD特性を発現することも特徴である。すなわち、本発明の積層多孔性フィルムのBD温度は160℃以上であり、好ましくは180℃以上、より好ましくは200℃以上である。BD温度が160℃未満ではSD温度とBD温度の差が無く、例えば本発明の積層多孔性フィルムをリチウムイオン電池用セパレータとして使用した場合、十分に安全性を確保された電池を提供することはできない。一方、BD温度の高温側については特に制限はないが、好ましくは300℃以下である。
BD温度を調整する手段としては、A層の層比を増加させるなどの手段が有効である。
The laminated porous film of the present invention is also characterized by exhibiting BD characteristics at 160 ° C. or higher. That is, the BD temperature of the laminated porous film of the present invention is 160 ° C. or higher, preferably 180 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher. When the BD temperature is less than 160 ° C., there is no difference between the SD temperature and the BD temperature. For example, when the laminated porous film of the present invention is used as a separator for a lithium ion battery, it is possible to provide a battery with sufficiently secured safety. Can not. On the other hand, although there is no restriction | limiting in particular about the high temperature side of BD temperature, Preferably it is 300 degrees C or less.
As a means for adjusting the BD temperature, a means such as increasing the layer ratio of the A layer is effective.

本発明の積層多孔性フィルムは各種電子機器等の電源として利用されるリチウムイオン二次電池等の非水電解液電池用セパレータとして用いることができる。   The laminated porous film of the present invention can be used as a separator for a non-aqueous electrolyte battery such as a lithium ion secondary battery used as a power source for various electronic devices.

(25℃での透気度)
本発明の積層多孔性フィルムは、25℃での透気度は1000秒/100ml以下であることが必要であり、好ましくは950秒/100ml以下、より好ましくは900秒/100ml以下である。1000秒/100ml以下とすることで、リチウムイオン電池用セパレータとして使用する場合、室温使用時に優れた電池性能を有することができる。
また、積層多孔性フィルムの25℃での透気度が低いということは、リチウムイオン電池用セパレータとして使用時に電荷の移動が容易であることを意味し、電池性能に優れるため好ましい。
一方、下限については10秒/100ml以上であることが好ましく、より好ましくは50秒/100ml以上、更に好ましくは100秒/100ml以上である。25℃での透気度は10秒/100ml以上あれば、リチウムイオン電池用セパレータとして使用時に内部短絡等のトラブルを回避することができる。
(Air permeability at 25 ° C)
The laminated porous film of the present invention needs to have an air permeability at 25 ° C. of 1000 seconds / 100 ml or less, preferably 950 seconds / 100 ml or less, more preferably 900 seconds / 100 ml or less. By using 1000 sec / 100 ml or less, when used as a separator for a lithium ion battery, the battery performance can be excellent when used at room temperature.
Moreover, the low air permeability at 25 ° C. of the laminated porous film means that the charge can be easily transferred when used as a separator for a lithium ion battery, and is preferable because of excellent battery performance.
On the other hand, the lower limit is preferably 10 seconds / 100 ml or more, more preferably 50 seconds / 100 ml or more, still more preferably 100 seconds / 100 ml or more. If the air permeability at 25 ° C. is 10 seconds / 100 ml or more, troubles such as an internal short circuit can be avoided when used as a lithium ion battery separator.

(135℃で5秒間加熱後の透気度)
本発明の積層多孔性フィルムは、リチウムイオン電池用セパレータとして使用時にSD特性が発現することが重要である。これより、135℃で5秒間加熱した後の透気度は50000秒/100ml以上であることが必要であり、好ましくは75000秒/100ml以上である。135℃で5秒間加熱後の透気度抗が50000秒/100ml以上とすることで、電池が熱暴走を起こした場合に空孔が速やかに閉塞するため、電池の破裂等のトラブルを回避することができる。
135℃で5秒間加熱後の透気度を50000秒/100ml以上とするためには、孔径や空孔率に左右される。以下の内容に限られないが、例えば、ポリエチレン系樹脂に化合物(X)を加え、前記化合物(X)の種類や配合量を調整すること、若しくは、結晶核剤を添加してポリエチレン系樹脂の結晶を微小化することによって、135℃で5秒間加熱後の透気度を制御することができる。
また、製造方法において、延伸条件を調整することによって、135℃で5秒間加熱後の透気度を50000秒/100ml以上とすることが可能である。
(Air permeability after heating at 135 ° C for 5 seconds)
It is important that the laminated porous film of the present invention exhibits SD characteristics when used as a lithium ion battery separator. Accordingly, the air permeability after heating at 135 ° C. for 5 seconds needs to be 50000 seconds / 100 ml or more, preferably 75000 seconds / 100 ml or more. By setting the air permeation resistance after heating at 135 ° C for 5 seconds to 50000 seconds / 100ml or more, the holes are quickly closed when the battery runs out of heat, thus avoiding problems such as battery rupture. be able to.
In order to set the air permeability after heating at 135 ° C. for 5 seconds to 50000 seconds / 100 ml or more, it depends on the pore diameter and the porosity. Although not limited to the following contents, for example, the compound (X) is added to the polyethylene resin, and the kind and blending amount of the compound (X) is adjusted, or a crystal nucleating agent is added to the polyethylene resin. By miniaturizing the crystal, the air permeability after heating at 135 ° C. for 5 seconds can be controlled.
In the production method, the air permeability after heating at 135 ° C. for 5 seconds can be set to 50000 seconds / 100 ml or more by adjusting the stretching conditions.

(空孔率)
空孔率は多孔構造を規定する為の重要なファクターであって、フィルム中の空間部分の割合を示す数値である。本発明の積層多孔性フィルムにおいては、空孔率が15%以上であることが好ましく、より好ましくは20%以上、更に好ましくは30%以上、特に好ましくは40%以上である。一方で、上限については80%以下が好ましく、70%以下がより好ましく、65%以下が更に好ましい。空孔率が15%以上であれば、連通性を十分に確保し透気特性に優れた積層多孔性フィルムとすることができる。また、空孔率が80%以下であれば、積層多孔性フィルムの機械的強度を十分に保持することができ、ハンドリングの観点からも好ましい。
(Porosity)
The porosity is an important factor for defining the porous structure, and is a numerical value indicating the proportion of the space portion in the film. In the laminated porous film of the present invention, the porosity is preferably 15% or more, more preferably 20% or more, still more preferably 30% or more, and particularly preferably 40% or more. On the other hand, the upper limit is preferably 80% or less, more preferably 70% or less, and even more preferably 65% or less. When the porosity is 15% or more, it is possible to obtain a laminated porous film having sufficient communication properties and excellent air permeability. Moreover, if the porosity is 80% or less, the mechanical strength of the laminated porous film can be sufficiently maintained, which is preferable from the viewpoint of handling.

(収縮率)
本発明の積層多孔性フィルムの特徴の一つとして、バランスの良い収縮率を示す。
(Shrinkage factor)
One of the features of the laminated porous film of the present invention is a well-balanced shrinkage rate.

本発明の積層多孔性フィルムの105℃におけるTDの収縮率STD2の上限は10%以下であることが重要であり、好ましくは9%以下、より好ましくは8%以下である。105℃におけるTDの収縮率STD2が10%より大きいと、リチウムイオン電池用セパレータとして使用する際に、積層多孔性フィルムを巻物の状態で乾燥させる時、巻き締まりやシワが発生する恐れがある。また、電極と共に捲回した後は、収縮率SMD2が高いと電極の端がセパレータに強く押付けられる為、セパレータに亀裂が発生し易くなり、短絡し易くなる。
一方、収縮率STD2の下限については2%以上が好ましく、より好ましくは2.3%以上である。SD特性を示すにはある程度の熱収縮が必要であるため、収縮率STD2が2%以上あれば、十分なSD特性を有することができる。
The upper limit of the TD shrinkage ratio S TD2 at 105 ° C. of the laminated porous film of the present invention is important to be 10% or less, preferably 9% or less, more preferably 8% or less. When the shrinkage ratio STD2 of TD at 105 ° C. is larger than 10%, there is a risk of winding tightness and wrinkles occurring when the laminated porous film is dried in a rolled state when used as a lithium ion battery separator. . In addition, after winding with the electrode, if the shrinkage rate SMD2 is high, the end of the electrode is strongly pressed against the separator, so that the separator is easily cracked and short-circuited easily.
On the other hand, the lower limit of the shrinkage rate S TD2 is preferably 2% or more, and more preferably 2.3% or more. Since a certain amount of thermal shrinkage is required to show the SD characteristics, if the shrinkage rate STD2 is 2% or more, sufficient SD characteristics can be obtained.

本発明の積層多孔性フィルムの105℃における収縮率SMD2の上限は、10%以下が好ましく、より好ましくは8%以下、更に好ましくは6%以下である。105℃における収縮率SMD2が10%より大きければ、寸法安定性が悪く、乾燥時のシワの発生や電池内で短絡する恐れがあるため好ましくない。
一方、前記収縮率SMD2の下限については0%以上が好ましい。収縮率SMD2が0%未満、すなわち膨張した場合、巻物の状態で保存時に巻きズレが起こり、シワや折れが発生するため好ましくない。
The upper limit of the shrinkage percentage SMD2 at 105 ° C. of the laminated porous film of the present invention is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, still more preferably 6% or less. If the shrinkage ratio SMD2 at 105 ° C. is greater than 10%, the dimensional stability is poor, and there is a risk of wrinkling during drying or short circuit in the battery, which is not preferable.
On the other hand, the lower limit of the shrinkage rate SMD2 is preferably 0% or more. When the shrinkage percentage SMD2 is less than 0%, that is, when it expands, it is not preferable because winding displacement occurs during storage in the state of a roll, and wrinkles and breakage occur.

本発明の積層多孔性フィルムの105℃におけるMD及びTDの収縮率の比SMD2/STD2について、上限は3.0以下であり、2.5以下が好ましく、2.0以下がより好ましい。一方で、SMD2/STD2の下限は0.1以上であり、0.3以上が好ましく、0.5以上がより好ましい。
寸法安定性の為にはMD及びTDとも収縮率が小さい方が好ましいが、SD特性を発現する為にはある程度の熱収縮が必要であり、各方向の収縮率はより等方的であることが必要である。前記SMD2/STD2が0.1未満であればTDの収縮率が大きくなり過ぎ、3.0より大きいと、MDの収縮率が大きくなり過ぎるため、いずれの場合も異方性が大きくなり好ましくない。
The upper limit of the ratio of MD and TD shrinkage SMD2 / STD2 at 105 ° C. of the laminated porous film of the present invention is 3.0 or less, preferably 2.5 or less, and more preferably 2.0 or less. On the other hand, the lower limit of SMD2 / STD2 is 0.1 or more, preferably 0.3 or more, and more preferably 0.5 or more.
For dimensional stability, it is preferable that the shrinkage rate is small for both MD and TD, but some degree of thermal shrinkage is necessary to develop SD characteristics, and the shrinkage rate in each direction is more isotropic. is required. If the S MD2 / S TD2 is less than 0.1, the TD shrinkage rate is too high, and if it is greater than 3.0, the MD shrinkage rate is too high. In either case, the anisotropy increases. It is not preferable.

本発明の積層多孔性フィルムの40℃における収縮率STD1は、1%未満であることが好ましい。より好ましくは0.9%未満、更に好ましくは0.8%未満である。40℃における収縮率STD1が1%以上であると、運搬中や保管中に変形が起こるため製品として取り扱いが困難である。
一方、前記収縮率STD1の下限は、0%以上が好ましい。収縮率STD1が0%未満、すなわち膨張した場合、たとえば巻物の状態で保存時に巻きズレが起こり、シワや折れが発生するため好ましくない。
It is preferable that shrinkage | contraction rate STD1 in 40 degreeC of the laminated porous film of this invention is less than 1%. More preferably, it is less than 0.9%, More preferably, it is less than 0.8%. When the shrinkage ratio STD1 at 40 ° C. is 1% or more, it is difficult to handle as a product because deformation occurs during transportation or storage.
On the other hand, the lower limit of the shrinkage rate S TD1 is preferably 0% or more. When the shrinkage rate STD1 is less than 0%, that is, when it expands, for example, a winding shift occurs during storage in the state of a roll, which is not preferable because wrinkles and breakage occur.

また、本発明の積層多孔性フィルムの40℃における収縮率SMD1は、1%未満であることが好ましい。より好ましくは0.9%未満、更に好ましくは0.8%未満である。40℃における収縮率が1%以上であると、運搬中や保管中に変形が起こるため製品として取り扱いが困難である。
一方、前記収縮率SMD1の下限は、0%以上が好ましい。収縮率SMD1が0%未満、すなわち膨張した場合、たとえば巻物の状態で保存時に巻きズレが起こり、シワや折れが発生するため好ましくない。
Moreover, it is preferable that shrinkage | contraction rate SMD1 in 40 degreeC of the laminated porous film of this invention is less than 1%. More preferably, it is less than 0.9%, More preferably, it is less than 0.8%. When the shrinkage rate at 40 ° C. is 1% or more, deformation occurs during transportation and storage, making it difficult to handle as a product.
On the other hand, the lower limit of the shrinkage rate SMD1 is preferably 0% or more. When the shrinkage rate SMD1 is less than 0%, that is, when it expands, for example, a winding shift occurs during storage in the state of a roll, which is not preferable because wrinkles and breakage occur.

本発明の積層多孔性フィルムの150℃におけるTDの収縮率STD3は、25%以下であり、より好ましくは23%以下である。前記STD3が25%より大きいと、リチウムイオン電池用セパレータとして使用時に、セパレータが隔てていた電極同士が接触し短絡する。
一方、前記収縮率STD3の下限は、0%以上が好ましい。収縮率STD3が0%未満、すなわち膨張した場合、巻物の状態で保存した場合に巻きズレが起こり、シワや折れが発生するため好ましくない。
The shrinkage ratio S TD3 of TD at 150 ° C. of the laminated porous film of the present invention is 25% or less, more preferably 23% or less. If the STD3 is greater than 25%, the electrodes separated by the separator come into contact with each other and short circuit when used as a lithium ion battery separator.
On the other hand, the lower limit of the shrinkage rate S TD3 is preferably 0% or more. When the shrinkage rate STD3 is less than 0%, that is, when it expands, when it is stored in the state of a scroll, winding deviation occurs, and wrinkles and breakage occur.

本発明の積層多孔性フィルムの150℃におけるMDの収縮率SMD3は、18%以下が好ましく、より好ましくは15%以下である。前記収縮率SMD3が18%より大きいと、リチウムイオン電池用セパレータとして使用時に、セパレータが電極との捲回体ごと巻き締まり、短絡する恐れがあるため好ましくない。
一方、前記収縮率SMD3の下限は0%以上が好ましい。前記収縮率SMD3が0%未満、すなわち膨張した場合、巻物の状態で保存した場合に巻きズレが起こり、シワや折れが発生するため好ましくない。
The MD shrinkage SMD3 at 150 ° C. of the laminated porous film of the present invention is preferably 18% or less, more preferably 15% or less. When the shrinkage percentage SMD3 is larger than 18%, it is not preferable because when the separator is used as a lithium ion battery separator, the separator is wound together with the wound body and may be short-circuited.
On the other hand, the lower limit of the shrinkage rate SMD3 is preferably 0% or more. When the shrinkage percentage SMD3 is less than 0%, that is, when it expands, when it is stored in the form of a roll, winding deviation occurs and wrinkles and breakage occur, which is not preferable.

収縮率を低減させる有効な手段の一つとして延伸倍率を下げる方法がある。しかし、延伸倍率の低下はリチウムイオン電池用セパレータとして必要な他の諸物性、例えば強度や弾性率の低下をも伴う。特に本発明の積層多孔性フィルムをリチウムイオン電池用セパレータに用いる場合、MDに高いテンションをかけてセパレータと電極と捲回するので、巻き締まりが起こらない為にMDに高い引張弾性率を持つことが望ましい。この時、MDの引張弾性率は500MPa以上が好ましく、700MPaがより好ましい。   One effective means for reducing the shrinkage rate is to reduce the draw ratio. However, the reduction of the draw ratio is accompanied by other physical properties necessary for a lithium ion battery separator, such as a reduction in strength and elastic modulus. In particular, when the laminated porous film of the present invention is used for a separator for a lithium ion battery, the MD and the electrode are wound with a high tension, so that the MD has a high tensile elastic modulus so that winding does not occur. Is desirable. At this time, the tensile modulus of MD is preferably 500 MPa or more, and more preferably 700 MPa.

本発明の積層多孔性フィルムは、延伸条件を調整することで収縮率を下げると同時に、必要程度以上の弾性率を確保することも特長としている。
積層多孔性フィルムの引張弾性率を上げる方法の一つとして、分子鎖をMDに沿って配向させる方法が上げられる。本発明の積層多孔性フィルムでは、収縮率や引張弾性率等においてバランスの良い特性を示す為に必要な分子鎖配向の度合いとして、広角X線回折測定による(−113)面の方位角(β)方向プロファイルにより、OMD/OTD(OMD:MDの積分強度、OTD:TDの積分強度)を算出する。
ここで、(−113)面は、2θ/θスキャンで得られるX線回折プロファイルにおいて、分子鎖軸方向の成分を含んだ結晶格子面であり、2θ=41°付近に得られる。また、OMD及びOTDは、後述の測定方法で記載した通り、前記(−113)面の回折ピークの頂点が得られるθ、2θに、サンプル、およびカウンターの位置を固定し、サンプルをフィルム面内で方位角(β)方向に回転した際に得られる強度分布のプロファイルから算出した積分強度である。同じサンプルにおいて、方位角に対してX線が照射されるサンプルの体積が一定であれば、前記(−113)の方位角方向の強度分布プロファイルは、フィルム面内における結晶鎖の配向分布に対応している。すなわち、OMDがフィルム面内の結晶鎖のうち、MDに配向した成分に、OTDがTDに配向した成分に対応する。例えば、OMDに比較してOTDが十分高い場合、フィルム面内の結晶鎖は、主にTDに配向していることに対応する。したがって、OMD/OTDの大小は、フィルム面内の結晶鎖がどの程度MDに配向しているかを示す尺度といえる。すなわち、高度にMDに配向したフィルムについては、OMD/OTDは高くなり、主にTDに配向しているフィルムについては、OMD/OTDは逆に小さくなる。
The laminated porous film of the present invention is characterized by lowering the shrinkage rate by adjusting the stretching conditions and at the same time ensuring an elastic modulus higher than necessary.
One method for increasing the tensile modulus of the laminated porous film is to align molecular chains along MD. In the laminated porous film of the present invention, as the degree of molecular chain orientation necessary for exhibiting a balanced property in shrinkage rate, tensile elastic modulus, etc., the azimuth angle (β) of (−113) plane by wide-angle X-ray diffraction measurement is used. ) OMD / OTD ( OMD : integrated intensity of MD, OTD : integrated intensity of TD ) is calculated from the direction profile.
Here, the (−113) plane is a crystal lattice plane including a component in the molecular chain axis direction in an X-ray diffraction profile obtained by 2θ / θ scan, and is obtained around 2θ = 41 °. Also, O MD and O TD, as described in the measurement method described below, the θ apex of the diffraction peak of the (-113) plane is obtained, in 2 [Theta], and fixed samples, and the position of the counter, a sample film It is the integrated intensity calculated from the profile of the intensity distribution obtained when rotating in the azimuth (β) direction in the plane. In the same sample, if the volume of the sample irradiated with X-rays is constant with respect to the azimuth angle, the intensity distribution profile in the azimuth direction (-113) corresponds to the orientation distribution of crystal chains in the film plane. is doing. That, O MD Out of the crystal chains within the film plane, the component oriented in the MD, O TD corresponds to the component oriented in the TD. For example, if the O compared to O MD TD is high enough, the crystal chains within the film plane is mainly correspond to be oriented in TD. Therefore, the magnitude of O MD / O TD can be said to be a measure showing how much the crystal chains in the film plane are oriented in the MD. That is, O MD / O TD is high for films highly oriented in MD , while O MD / O TD is small for films mainly oriented in TD .

本発明の積層多孔性フィルムにおけるOMD/OTDの値は5以上が好ましい。より好ましくは6以上、更に好ましくは7以上である。OMD/OTDの値が5以上とすることによって、MDの引張弾性率や引張強度、ピン刺し強度が十分に確保することができる。一方、OMD/OTDの値の上限は、特に限定しないが、好ましくは12以下、更に好ましくは10以下である。OMD/OTDの値が12以下とすることによって、フィルムの等方性を十分に得ることができ、TDの引裂強度を十分に保持することができる。 The value of O MD / O TD in the laminated porous film of the present invention is preferably 5 or more. More preferably, it is 6 or more, More preferably, it is 7 or more. By setting the value of O MD / O TD to 5 or more, the tensile elastic modulus, tensile strength, and pin puncture strength of MD can be sufficiently ensured. On the other hand, the upper limit of the value of O MD / O TD is not particularly limited, but is preferably 12 or less, more preferably 10 or less. By setting the value of O MD / O TD to 12 or less, it is possible to sufficiently obtain the isotropy of the film and to sufficiently maintain the tear strength of TD.

本発明の積層多孔性フィルムは、二軸延伸していることが好ましい。二軸延伸によって異方性が小さくなり、ハンドリングや物性的なバランスが十分に取れた積層多孔性フィルムを得ることができる。   The laminated porous film of the present invention is preferably biaxially stretched. Biaxial stretching reduces the anisotropy, and a laminated porous film with a sufficient balance between handling and physical properties can be obtained.

また本発明の積層多孔性フィルムは、他の物性もA層、B層を構成する樹脂組成物の組成、層構成、製造方法などによって自由に調整することができる。   In the laminated porous film of the present invention, other physical properties can be freely adjusted by the composition of the resin composition constituting the A layer and the B layer, the layer configuration, the production method, and the like.

[製造方法の説明]
次に本発明の積層多孔性フィルムの製造方法について説明するが、本発明はかかる製造方法により製造される積層多孔性フィルムのみに限定されるものではない。
本発明の積層多孔性フィルムの製造方法は、多孔化と積層の順序によって次の3つに大別される。
(a)ポリプロピレン系樹脂を主成分とするA層の多孔性フィルム(以後、「多孔性フィルムPP」と称する)と、ポリエチレン系樹脂を含むB層の多孔性フィルム(以後、「多孔性フィルムPE」と称する)を作製し、ついで少なくとも多孔性フィルムPPと多孔性フィルムPEを積層する方法。
(b)ポリプロピレン系樹脂を主成分とする膜状物(以後、「無孔膜状物PP」と称する)とポリエチレン系樹脂を含む膜状物(以後、「無孔膜状物PE」と称する)の少なくとも2層からなる積層無孔膜状物を作製し、ついで該無孔膜状物を多孔化する方法。
(c)ポリプロピレン系樹脂を主成分とするA層とポリエチレン系樹脂を含むB層の2層のうちいずれか1層を多孔化したのち、もう1層の無孔膜状物と積層し、多孔化する方法。
[Description of manufacturing method]
Next, although the manufacturing method of the laminated porous film of this invention is demonstrated, this invention is not limited only to the laminated porous film manufactured by this manufacturing method.
The manufacturing method of the laminated porous film of this invention is divided roughly into the following three by the order of porous formation and lamination.
(A) A layer porous film (hereinafter referred to as “porous film PP”) mainly composed of polypropylene resin and B layer porous film containing polyethylene resin (hereinafter referred to as “porous film PE”) And then laminating at least the porous film PP and the porous film PE.
(B) A film-like material containing a polypropylene resin as a main component (hereinafter referred to as “non-porous film-like material PP”) and a film-like material containing polyethylene resin (hereinafter referred to as “non-porous film-like material PE”). ) To produce a laminated non-porous film-like material comprising at least two layers, and then making the non-porous film-like material porous.
(C) One of the two layers of the A layer mainly composed of a polypropylene resin and the B layer containing a polyethylene resin is made porous, and then laminated with another non-porous film-like material. How to turn.

前記(a)の方法としては、多孔性フィルムPPと多孔性フィルムPEをラミネートする方法や接着剤等で積層化する方法が挙げられる。
前記の方法としては、無孔膜状物PPと無孔膜状物PEをそれぞれ作製し、無孔膜状物PPと無孔膜状物PEをラミネートや接着剤等で積層した後に多孔化する方法、または、共押出で積層無孔膜状物を作製した後、多孔化する方法などが挙げられる。
前記(c)の方法としては、多孔性フィルムPPと無孔膜状物PE、または無孔膜状物PPと多孔性フィルムPEをラミネートする方法や接着剤等で積層化する方法が挙げられる。
本発明においては、その工程の簡略さ、生産性の観点から(b)の方法が好ましく、共押出を用いる方法がより好ましい。
Examples of the method (a) include a method of laminating the porous film PP and the porous film PE and a method of laminating with an adhesive or the like.
As the above-mentioned method, a non-porous film-like material PP and a non-porous film-like material PE are respectively produced, and the non-porous film-like material PP and the non-porous film-like material PE are laminated with a laminate or an adhesive and then made porous. Examples thereof include a method or a method of forming a porous nonporous film by coextrusion and then making it porous.
Examples of the method (c) include a method of laminating the porous film PP and the nonporous film-like material PE, or the method of laminating the nonporous film material PP and the porous film PE, and a method of laminating with an adhesive or the like.
In the present invention, the method (b) is preferable from the viewpoint of simplicity of the process and productivity, and a method using coextrusion is more preferable.

本発明の積層多孔性フィルムの製造方法は、前記分類とは別にB層の多孔化方法により分類することもできる。
すなわち、A層はβ活性を有する場合、延伸することにより微細孔を容易に形成することができる。一方、B層を多孔化する方法としては、例えば延伸法、相分離法、抽出法、化学処理法、照射エッチング法、発泡法、またはこれらの技術の組み合わせなど公知の方法を用いることができる。なかでも本発明においては延伸法を用いることが好ましい。
The production method of the laminated porous film of the present invention can be classified by the method for forming the B layer separately from the above classification.
That is, when the A layer has β activity, micropores can be easily formed by stretching. On the other hand, as a method for making the layer B porous, a known method such as a stretching method, a phase separation method, an extraction method, a chemical treatment method, an irradiation etching method, a foaming method, or a combination of these techniques can be used. Of these, the stretching method is preferably used in the present invention.

前記延伸法とは、樹脂に化合物を混合した組成物を用いて無孔層または無孔膜状物を形成し、延伸することにより樹脂と化合物の界面を剥離させて微細孔を形成する方法である。
前記相分離法は、転換法またはミクロ相分離法とも呼ばれる技術で、高分子溶液の相分離現象に基づき細孔を形成する方法である。具体的には、(a)高分子の相分離により微細孔を形成する方法、(b)重合時に微細孔を形成させながら多孔化する方法に大別される。前者の方法としては溶媒を用いる溶媒ゲル化法と熱溶融急冷凝固法があり、いずれを用いてもよい。
The stretching method is a method in which a non-porous layer or a non-porous film-like material is formed using a composition in which a compound is mixed with a resin, and the interface between the resin and the compound is separated by stretching to form micropores. is there.
The phase separation method is a technique called a conversion method or a microphase separation method, and is a method of forming pores based on a phase separation phenomenon of a polymer solution. Specifically, it is roughly classified into (a) a method of forming micropores by phase separation of polymer, and (b) a method of forming pores while forming micropores during polymerization. As the former method, there are a solvent gelation method using a solvent and a hot melt rapid solidification method, and either method may be used.

前記抽出法では、後工程で除去可能な添加剤を、B層を構成する熱可塑性樹脂組成物に混合し、無孔層または無孔膜状物を形成したのち前記添加剤を薬品などで抽出して微細孔を形成する方法である。添加剤としては高分子添加剤、有機物添加剤、無機物添加剤などが挙げられる。
高分子添加剤を用いた例としては、有機溶媒に対する溶解性が異なる2種のポリマーを用いて無孔層または無孔膜状物を形成し、前記2種のポリマーのうち一方のポリマーのみが溶解する有機溶媒に浸漬して該一のポリマーを抽出する方法が挙げられる。より具体的にはポリビニルアルコールとポリ酢酸ビニルからなる無孔層または無孔膜状物を形成し、アセトンおよびn−ヘキサンを用いてポリ酢酸ビニルを抽出する方法、または、ブロックあるいはグラフト共重合体に親水性重合体を含有させて無孔層または無孔膜状物を形成し、水を用いて親水性重合体を除去する方法などが挙げられる。
In the extraction method, an additive that can be removed in a later step is mixed with the thermoplastic resin composition constituting the B layer, and after forming a nonporous layer or a nonporous film, the additive is extracted with a chemical or the like. This is a method for forming fine holes. Examples of the additive include a polymer additive, an organic additive, and an inorganic additive.
As an example using a polymer additive, a non-porous layer or a non-porous film-like material is formed using two types of polymers having different solubility in an organic solvent, and only one of the two types of polymers is used. A method of extracting the one polymer by immersing in a dissolving organic solvent is mentioned. More specifically, a method of forming a nonporous layer or a nonporous film made of polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate, and extracting polyvinyl acetate using acetone and n-hexane, or a block or graft copolymer And a method of forming a non-porous layer or a non-porous film-like material by containing a hydrophilic polymer and removing the hydrophilic polymer with water.

有機物添加剤を用いた例としては、B層を構成する熱可塑性樹脂が不溶である有機溶媒に可溶な物質を配合して無孔層または無孔膜状物を形成し、前記有機溶媒に浸漬して前記物質を抽出除去する方法が挙げられる。
前記物質としては、例えばステアリルアルコールもしくはセリルアルコールなどの高級脂肪族アルコール、n−デカンもしくはn−ドデカンなどのn−アルカン類、パラフィンワックス、流動パラフィンまたは灯油等が挙げられ、これらはイソプロパノール、エタノール、ヘキサンなどの有機溶媒で抽出できる。また、前記物質としてショ糖や砂糖などの水可溶性物質も挙げられ、これらは水で抽出できるため環境への負担が少ないという利点がある。
As an example using an organic substance additive, a non-porous layer or a non-porous film-like material is formed by blending a substance soluble in an organic solvent in which the thermoplastic resin constituting the B layer is insoluble, There is a method of extracting and removing the substance by dipping.
Examples of the substance include higher aliphatic alcohols such as stearyl alcohol or seryl alcohol, n-alkanes such as n-decane or n-dodecane, paraffin wax, liquid paraffin, or kerosene. These include isopropanol, ethanol, It can be extracted with an organic solvent such as hexane. In addition, water-soluble substances such as sucrose and sugar can also be mentioned as the substances, and these have the advantage of reducing the burden on the environment because they can be extracted with water.

前記化学処理法は、高分子基体の結合を化学的に切断したり、逆に結合反応を行ったりすることにより、微細孔を形成する方法である。より具体的には、酸化還元剤処理、アルカリ処理、酸処理などの薬品処理により微細孔を形成する方法が挙げられる。
前記照射エッチング法は中性子線またはレーザーなどを照射して微小な穴を形成させる方法である。
前記融着法は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリマー微細パウダーを用い、成形後に前記ポリマー微細パウダーを焼結する方法である。
前記発泡法としては機械的発泡法、物理的発泡法、化学的発泡法等があり、本発明においてはいずれも用いることができる。
The chemical treatment method is a method of forming micropores by chemically cleaving the bond of the polymer substrate or conversely performing a bonding reaction. More specifically, a method of forming micropores by chemical treatment such as redox agent treatment, alkali treatment, acid treatment, and the like can be mentioned.
The irradiation etching method is a method of forming minute holes by irradiating with neutron beam or laser.
The fusion method is a method of using a polymer fine powder such as polytetrafluoroethylene, polyethylene, or polypropylene and sintering the polymer fine powder after molding.
Examples of the foaming method include a mechanical foaming method, a physical foaming method, and a chemical foaming method, and any of them can be used in the present invention.

本発明の積層多孔性フィルムの製造方法の好ましい態様としては、β活性を有するポリプロピレン系樹脂を主成分とする樹脂組成物と、ポリエチレン系樹脂を含み、更に化合物(X)が含まれている樹脂組成物とを用いて、A層とB層の少なくとも2層からなる積層無孔膜状物を作製し、前記積層無孔膜状物を延伸することにより厚み方向に連通性を有する微細孔を多数形成させることを特徴とする積層多孔性フィルムの製造方法が挙げられる。   As a preferred embodiment of the method for producing a laminated porous film of the present invention, a resin composition containing a polypropylene resin having β activity as a main component, a resin containing a polyethylene resin, and further containing a compound (X) Using the composition, a laminated nonporous film-like material composed of at least two layers of A layer and B layer is prepared, and the laminated nonporous film-like material is stretched to form fine pores having connectivity in the thickness direction. A method for producing a laminated porous film characterized in that a large number of films are formed.

積層無孔膜状物の作製方法は特に限定されず公知の方法を用いてよいが、例えば押出機を用いて樹脂組成物を溶融し、Tダイから共押出し、キャストロールで冷却固化するという方法が挙げられる。また、チューブラー法により製造したフィルムを切り開いて平面状とする方法も適用できる。
積層無孔膜状物の延伸方法については、ロール延伸法、圧延法、テンター延伸法、同時二軸延伸法などの手法があり、これらを単独あるいは2つ以上組み合わせて二軸延伸を行うことが好ましい。
The production method of the laminated non-porous film is not particularly limited, and a known method may be used. For example, the resin composition is melted using an extruder, coextruded from a T die, and cooled and solidified with a cast roll. Is mentioned. Moreover, the method of cutting open the film manufactured by the tubular method and making it flat is also applicable.
Regarding the method of stretching the laminated nonporous film-like material, there are methods such as a roll stretching method, a rolling method, a tenter stretching method, and a simultaneous biaxial stretching method, and biaxial stretching can be performed by combining these alone or in combination of two or more. preferable.

より好ましい態様として、A層を構成することになるβ活性を有するポリプロピレン系樹脂を主成分とする樹脂組成物と、B層を構成することになるポリエチレン系樹脂及び化合物(X)が含まれている樹脂組成物を用いて延伸法にて多孔化するように、Tダイから共押出により2種3層構成の積層無孔膜状物を作製し、前記積層無孔膜状物を一軸以上に延伸することにより多孔化する積層多孔性フィルムの製造方法を以下に説明する。   More preferable embodiments include a resin composition mainly composed of a polypropylene resin having β activity that constitutes the A layer, a polyethylene resin that constitutes the B layer, and the compound (X). A laminated nonporous film-like material having a two-kind / three-layer structure is produced by coextrusion from a T die so that the resin composition is made porous by a stretching method. A method for producing a laminated porous film that becomes porous by stretching will be described below.

A層を構成する樹脂組成物は、少なくともポリプロピレン系樹脂およびβ晶核剤を含有することが好ましい。これらの原材料を、好ましくはヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、タンブラー型ミキサー等を用いて、または袋の中に全成分を入れてハンドブレンドにて混合した後、一軸あるいは二軸押出機、ニーダー等、好ましくは二軸押出機で溶融混練後、ペレット化する。   The resin composition constituting the A layer preferably contains at least a polypropylene resin and a β crystal nucleating agent. These raw materials are preferably mixed using a Henschel mixer, a super mixer, a tumbler type mixer, etc., or after all ingredients are put in a bag and mixed by hand blending, then a single screw or twin screw extruder, a kneader, etc. Is pelletized after melt-kneading with a twin screw extruder.

B層を構成する樹脂組成物を作製する場合、B層の説明で述べたポリエチレン系樹脂、化合物(X)および所望によりその他添加物等の原材料を、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、タンブラー型ミキサー等を用いて混合した後、一軸あるいは二軸押出機、ニーダー等、好ましくは二軸押出機で溶融混練後、ペレット化する。   When preparing the resin composition constituting the B layer, the raw materials such as the polyethylene resin, the compound (X) and other additives as described in the description of the B layer, a Henschel mixer, a super mixer, a tumbler mixer, etc. After mixing by using, it is melt-kneaded with a single-screw or twin-screw extruder, a kneader or the like, preferably a twin-screw extruder, and then pelletized.

前記A層用樹脂組成物のペレットと前記B層用樹脂組成物のペレットを押出機に投入し、Tダイ共押出用口金から押出す。Tダイの種類としては、2種3層用マルチマニホールドタイプでも構わないし、2種3層用フィードブロックタイプでも構わない。
使用するTダイのギャップは、最終的に必要なフィルムの厚み、延伸条件、ドラフト率、各種条件等から決定されるが、一般的には0.1〜3.0mm程度、好ましくは0.5〜1.0mmである。0.1mm未満では生産速度という観点から好ましくなく、また3.0mmより大きければ、ドラフト率が大きくなるので生産安定性の観点から好ましくない。
The pellets of the resin composition for the A layer and the pellets of the resin composition for the B layer are put into an extruder and extruded from a die for co-extrusion with a T die. The type of T-die may be a multi-manifold type for type 2 and 3 layers or a feed block type for type 2 and 3 layers.
The gap of the T die to be used is determined from the final required film thickness, stretching conditions, draft rate, various conditions, etc., but is generally about 0.1 to 3.0 mm, preferably 0.5. -1.0 mm. If it is less than 0.1 mm, it is not preferable from the viewpoint of production speed, and if it is more than 3.0 mm, it is not preferable from the viewpoint of production stability because the draft rate increases.

押出成形において、押出加工温度は樹脂組成物の流動特性や成形性等によって適宜調整されるが、概ね150〜300℃が好ましく、180〜280℃の範囲であることが更に好ましい。150℃以上の場合、以上の場合、溶融樹脂の粘度が十分に低く成形性に優れて好ましい。一方、300℃以下では樹脂組成物の劣化を抑制できる。
キャストロールによる冷却固化温度は、本発明において非常に重要であり、延伸前の膜状物中のβ晶を生成・成長させ、膜状物中のβ晶の比率を調整することができる。キャストロールの冷却固化温度は好ましくは80〜150℃、より好ましくは90〜140℃、更に好ましくは100〜130℃である。冷却固化温度を80℃以上とすることで冷却固化させた膜状物中のβ晶の比率を十分に増加させることができ好ましい。また、150℃以下とすることで押出された溶融樹脂がキャストロールへ粘着し巻き付いてしまうなどのトラブルが起こりにくく、効率よく膜状物化することが可能であるので好ましい。
In extrusion molding, the extrusion processing temperature is appropriately adjusted depending on the flow characteristics and moldability of the resin composition, but is generally preferably 150 to 300 ° C, and more preferably 180 to 280 ° C. In the case of 150 ° C. or higher, the viscosity of the molten resin is preferably sufficiently low and excellent in moldability. On the other hand, at 300 ° C. or lower, the deterioration of the resin composition can be suppressed.
The cooling and solidifying temperature by the cast roll is very important in the present invention, and β crystals in the film-like material before stretching can be generated and grown, and the ratio of β crystals in the film-like material can be adjusted. The cooling and solidification temperature of the cast roll is preferably 80 to 150 ° C, more preferably 90 to 140 ° C, and still more preferably 100 to 130 ° C. By setting the cooling and solidifying temperature to 80 ° C. or higher, the ratio of β crystals in the cooled and solidified film can be sufficiently increased, which is preferable. Further, it is preferable to set the temperature to 150 ° C. or lower because troubles such as the extruded molten resin sticking to and wrapping around the cast roll hardly occur and the film can be efficiently formed into a film.

前記温度範囲にキャストロールを設定することで、得られる延伸前の膜状物のβ晶比率は30〜100%に調整することが好ましい。40〜100%がより好ましく、50〜100%が更に好ましく、60〜100%が最も好ましい。延伸前の膜状物のβ晶比率を30%以上とすることで、その後の延伸操作により多孔化が行われやすく、透気特性の良いフィルムを得ることができる。
延伸前の膜状物のβ晶比率は、示差走査型熱量計を用いて、該膜状物を25℃から240℃まで加熱速度10℃/分で昇温させた際に、検出されるポリプロピレンのα晶由来の結晶融解熱量(ΔHmα)とβ晶由来の結晶融解熱量(ΔHmβ)を用いて下記式で計算される。
β晶比率(%)=〔ΔHmβ/(ΔHmβ+ΔHmα)〕×100
It is preferable to adjust the β crystal ratio of the obtained film-like material before stretching to 30 to 100% by setting a cast roll in the temperature range. 40-100% is more preferable, 50-100% is still more preferable, and 60-100% is the most preferable. By setting the β crystal ratio of the film-like material before stretching to 30% or more, a porous film can be easily formed by a subsequent stretching operation, and a film having good air permeability can be obtained.
The β crystal ratio of the film-like material before stretching is detected when the film-like material is heated from 25 ° C. to 240 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter. The crystal melting calorie (ΔHmα) derived from the α crystal and the crystal melting calorie (ΔHmβ) derived from the β crystal are calculated by the following formula.
β crystal ratio (%) = [ΔHmβ / (ΔHmβ + ΔHmα)] × 100

ついで、得られた積層無孔膜状物を二軸延伸する。二軸延伸は同時二軸延伸であってもよいし、逐次二軸延伸であってもよい。本発明の目的であるSD特性に優れた積層多孔性フィルムを作製する場合には、各延伸工程で延伸条件を選択でき、多孔構造を制御し易い逐次二軸延伸がより好ましい。なお、膜状物の引き取り(流れ)方向(MD)への延伸を「縦延伸」といい、その直角方向(TD)への延伸を「横延伸」という。   Next, the obtained laminated nonporous membrane is biaxially stretched. Biaxial stretching may be simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching. In the case of producing a laminated porous film excellent in SD characteristics, which is the object of the present invention, sequential biaxial stretching is more preferred because the stretching conditions can be selected in each stretching step and the porous structure can be easily controlled. In addition, the extending | stretching to the take-up (flow) direction (MD) of a film-like thing is called "longitudinal stretching", and the extending | stretching to the perpendicular direction (TD) is called "lateral stretching."

逐次二軸延伸を用いる場合、延伸温度は用いる樹脂組成物の組成、結晶融解ピーク温度、結晶化度等によって適時選択する必要があるが、多孔構造の制御が容易であり、機械強度や収縮率など他の諸物性とのバランスがとりやすい。縦延伸での延伸温度は概ね15〜135℃、好ましくは20〜130℃の範囲で制御される。
また、縦延伸倍率は好ましくは2〜10倍、より好ましくは3〜8倍、更に好ましくは4〜7倍である。前記範囲内で縦延伸を行うことで、延伸時の破断を抑制しつつ、適度な空孔起点を発現させることができる。一方、横延伸での延伸温度は概ね80〜150℃、好ましくは90〜140℃である。また、横延伸倍率は好ましくは1.1〜10倍、より好ましくは1.2〜8倍、更に好ましくは1.4〜7倍である。前記範囲内で横延伸することで、縦延伸により形成された空孔起点を適度に拡大させ、微細な多孔構造を発現させることができる。前記延伸工程の延伸速度としては、500〜12000%/分が好ましく、1500〜10000%/分がより好ましく、2500〜8000%/分であることが更に好ましい。
When using sequential biaxial stretching, it is necessary to select the stretching temperature according to the composition of the resin composition to be used, the crystal melting peak temperature, the crystallinity, etc., but the control of the porous structure is easy, and the mechanical strength and shrinkage rate It is easy to balance with other physical properties. The stretching temperature in the longitudinal stretching is generally controlled in the range of 15 to 135 ° C, preferably 20 to 130 ° C.
The longitudinal draw ratio is preferably 2 to 10 times, more preferably 3 to 8 times, and still more preferably 4 to 7 times. By performing longitudinal stretching within the above range, it is possible to develop an appropriate pore starting point while suppressing breakage during stretching. On the other hand, the stretching temperature in transverse stretching is generally 80 to 150 ° C, preferably 90 to 140 ° C. The transverse draw ratio is preferably 1.1 to 10 times, more preferably 1.2 to 8 times, and still more preferably 1.4 to 7 times. By transversely stretching within the above range, the pore starting point formed by longitudinal stretching can be appropriately expanded, and a fine porous structure can be expressed. The stretching speed in the stretching step is preferably 500 to 12000% / min, more preferably 1500 to 10,000% / min, and further preferably 2500 to 8000% / min.

このようにして得られた積層多孔性フィルムは、寸法安定性の改良等を目的として100〜150℃程度、好ましくは110〜140℃程度の温度で熱処理を行うことが好ましい。熱処理工程中には、必要に応じて1〜25%の弛緩処理を施しても良い。この熱処理後均一に冷却して巻き取ることにより、本発明の積層多孔性フィルムが得られる。   The laminated porous film thus obtained is preferably heat-treated at a temperature of about 100 to 150 ° C., preferably about 110 to 140 ° C. for the purpose of improving dimensional stability. During the heat treatment step, 1 to 25% relaxation treatment may be performed as necessary. The laminated porous film of the present invention can be obtained by uniformly cooling and winding after this heat treatment.

[電池用セパレータの説明]
次に、本発明の前記積層多孔性フィルムを電池用セパレータとして収容している非水電解液電池について、図1に参照して説明する。
正極板21、負極板22の両極は電池用セパレータ10を介して互いに重なるようにして渦巻き状に捲回し、巻き止めテープで外側を止めて捲回体としている。この渦巻き状に巻回する際、電池用セパレータ10は厚みが5〜40μmであることがなかでも好ましく、5〜30μmであることが特に好ましい。厚みを5μm以上にすることにより電池用セパレータが破れにくくなり、40μm以下にすることにより所定の電池缶に捲回して収納する際電池面積を大きくとることができ、ひいては電池容量を大きくすることができる。
[Explanation of battery separator]
Next, a nonaqueous electrolyte battery containing the laminated porous film of the present invention as a battery separator will be described with reference to FIG.
Both electrodes of the positive electrode plate 21 and the negative electrode plate 22 are wound in a spiral shape so as to overlap each other via the battery separator 10, and the outside is stopped with a winding tape to form a wound body. When winding in this spiral shape, the battery separator 10 preferably has a thickness of 5 to 40 μm, particularly preferably 5 to 30 μm. By making the thickness 5 μm or more, the battery separator is hardly broken, and by making the thickness 40 μm or less, it is possible to increase the battery area when wound in a predetermined battery can and to increase the battery capacity. it can.

前記正極板21、電池用セパレータ10および負極板22を一体的に巻き付けた捲回体を有底円筒状の電池ケース内に収容し、正極および負極のリード体24、25と溶接する。ついで、前記電解質を電池缶内に注入し、電池用セパレータ10などに十分に電解質が浸透した後、電池缶の開口周縁にガスケット26を介して正極蓋27を封口し、予備充電、エージングを行い、筒型の非水電解液電池を作製している。   A wound body in which the positive electrode plate 21, the battery separator 10 and the negative electrode plate 22 are integrally wound is housed in a bottomed cylindrical battery case and welded to the positive and negative electrode lead bodies 24 and 25. Next, the electrolyte is injected into the battery can, and after the electrolyte has sufficiently penetrated into the battery separator 10 or the like, the positive electrode lid 27 is sealed around the opening periphery of the battery can via the gasket 26, and precharging and aging are performed. A cylindrical non-aqueous electrolyte battery is manufactured.

電解液としては、リチウム塩を電解液とし、これを有機溶媒に溶解した電解液が用いられる。有機溶媒としては特に限定されるものではないが、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、ジメチルカーボネート、プロピオン酸メチルもしくは酢酸ブチルなどのエステル類、アセトニトリル等のニトリル類、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジメトキシメタン、ジメトキシプロパン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランもしくは4−メチル−1,3−ジオキソランなどのエーテル類、またはスルホランなどが挙げられ、これらを単独でまたは二種類以上を混合して用いることができる。
なかでも、エチレンカーボネート1質量部に対してメチルエチルカーボネートを2質量部混合した溶媒中に六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を1.0mol/Lの割合で溶解した電解質が好ましい。
As the electrolytic solution, an electrolytic solution in which a lithium salt is used as an electrolytic solution and is dissolved in an organic solvent is used. The organic solvent is not particularly limited. For example, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, esters such as dimethyl carbonate, methyl propionate or butyl acetate, and nitriles such as acetonitrile. 1,2-dimethoxyethane, 1,2-dimethoxymethane, dimethoxypropane, 1,3-dioxolane, ethers such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran or 4-methyl-1,3-dioxolane, or sulfolane These may be used alone or in combination of two or more.
Among them, an electrolyte obtained by dissolving lithium hexafluorophosphate (LiPF 6) at a rate of 1.0 mol / L in a solvent obtained by mixing 2 parts by mass of methyl ethyl carbonate relative to ethylene carbonate 1 part by weight is preferred.

負極としてはアルカリ金属またはアルカリ金属を含む化合物をステンレス鋼製網などの集電材料と一体化させたものが用いられる。前記アルカリ金属としては、例えばリチウム、ナトリウムまたはカリウムなどが挙げられる。前記アルカリ金属を含む化合物としては、例えばアルカリ金属とアルミニウム、鉛、インジウム、カリウム、カドミウム、スズもしくはマグネシウムなどとの合金、さらにはアルカリ金属と炭素材料との化合物、低電位のアルカリ金属と金属酸化物もしくは硫化物との化合物などが挙げられる。
負極に炭素材料を用いる場合、炭素材料としてはリチウムイオンをドープ、脱ドープできるものであればよく、例えば黒鉛、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭などを用いることができる。
As the negative electrode, an alkali metal or a compound containing an alkali metal integrated with a current collecting material such as a stainless steel net is used. Examples of the alkali metal include lithium, sodium, and potassium. Examples of the compound containing an alkali metal include an alloy of an alkali metal and aluminum, lead, indium, potassium, cadmium, tin or magnesium, a compound of an alkali metal and a carbon material, a low potential alkali metal and a metal oxide, and the like. Or a compound with a sulfide or the like.
When a carbon material is used for the negative electrode, the carbon material may be any material that can be doped and dedoped with lithium ions, such as graphite, pyrolytic carbons, cokes, glassy carbons, a fired body of an organic polymer compound, Mesocarbon microbeads, carbon fibers, activated carbon and the like can be used.

本実施形態では、負極として、フッ化ビニリデンをN−メチルピロリドンに溶解させた溶液に平均粒径10μmの炭素材料を混合してスラリーとし、この負極合剤スラリーを70メッシュの網を通過させて大きな粒子を取り除いた後、厚み18μmの帯状の銅箔からなる負極集電体の両面に均一に塗布して乾燥させ、その後、ロールプレス機により圧縮成形した後、切断し、帯状の負極板としたものを用いている。   In this embodiment, as a negative electrode, a carbon material having an average particle size of 10 μm is mixed with a solution in which vinylidene fluoride is dissolved in N-methylpyrrolidone to form a slurry, and this negative electrode mixture slurry is passed through a 70-mesh net. After removing the large particles, uniformly apply to both sides of the negative electrode current collector made of a strip-shaped copper foil having a thickness of 18 μm and dry, and then compression-molded with a roll press machine, cut, strip-shaped negative electrode plate and We use what we did.

正極としては、リチウムコバルト酸化物、リチウムニッケル酸化物、リチウムマンガン酸化物、二酸化マンガン、五酸化バナジウムもしくはクロム酸化物などの金属酸化物、二硫化モリブデンなどの金属硫化物などが活物質として用いられ、これらの正極活物質に導電助剤やポリテトラフルオロエチレンなどの結着剤などを適宜添加した合剤を、ステンレス鋼製網などの集電材料を芯材として成形体に仕上げたものが用いられる。   As the positive electrode, lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese oxide, manganese dioxide, metal oxide such as vanadium pentoxide or chromium oxide, metal sulfide such as molybdenum disulfide, etc. are used as active materials. , These positive electrode active materials are combined with conductive additives and binders such as polytetrafluoroethylene as appropriate, and finished with a current collector material such as a stainless steel mesh as a core material. It is done.

本実施形態では、正極としては、下記のようにして作製される帯状の正極板を用いている。すなわち、リチウムコバルト酸化物(LiCoO)に導電助剤としてリン状黒鉛を(リチウムコバルト酸化物:リン状黒鉛)の質量比90:5で加えて混合し、この混合物と、ポリフッ化ビニリデンをN−メチルピロリドンに溶解させた溶液とを混合してスラリーにする。この正極合剤スラリーを70メッシュの網を通過させて大きな粒子を取り除いた後、厚み20μmのアルミニウム箔からなる正極集電体の両面に均一に塗布して乾燥し、その後、ロールプレス機により圧縮成形した後、切断し、帯状の正極板としている。 In the present embodiment, a strip-like positive electrode plate produced as follows is used as the positive electrode. That is, lithium graphite oxide (LiCoO 2 ) is added with phosphorous graphite as a conductive additive at a mass ratio of 90: 5 (lithium cobalt oxide: phosphorous graphite) and mixed, and this mixture and polyvinylidene fluoride are mixed with N -Mix with a solution dissolved in methylpyrrolidone to make a slurry. This positive electrode mixture slurry is passed through a 70-mesh net to remove large particles, and then uniformly applied to both sides of a positive electrode current collector made of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, dried, and then compressed by a roll press. After forming, it is cut into a strip-like positive electrode plate.

[実施例の説明]
次に実施例および比較例を示し、本発明の積層多孔性フィルムについて更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[Description of Examples]
Next, although an Example and a comparative example are shown and it demonstrates in detail about the laminated porous film of this invention, this invention is not limited to these.

(実施例1)
ポリプロピレン系樹脂(プライムポリマー社製、プライムポリプロ F300SV、MFR:3g/10分)100質量部に対し、酸化防止剤(チバ スペシャルティケミカルズ社製、イルガノックスB225)0.2重量部、及びβ晶造核剤として、N,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボン酸アミド0.2質量部を加え、東芝機械株式会社製の同方向二軸押出機(口径40mmφ、L/D=32)を用いて270℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物A1を得た。
また ポリエチレン系樹脂として、高密度ポリエチレン(プライムポリマー社製、Hi−ZEX3300F、密度:0.950g/cm、MFR:1.1g/10分)80質量部に、マイクロクリスタリンワックス(日本精蝋社製、Hi−Mic1090)20質量部、及び核剤としてジベンジリデンソルビトール(新日本理化社製、ゲルオールD)0.2重量部加え、同型の同方向二軸押出機を用いて230℃にて溶融混練してペレット状に加工した樹脂組成物B1を得た。
樹脂組成物A1およびB1を別々の押出機にて200℃で押出し、2種3層のフィードブロックを通じて多層成型用のTダイを用いて共押出し、延伸後の膜厚比率がA1/B1/A1=3/1/3となるように積層させた後、125℃のキャストロールで冷却固化させて、厚さ80μmの積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を110℃でMDに5倍、次いで110℃でTDに2.4倍に逐次二軸延伸した後、125℃でTDに22%弛緩して積層多孔質フィルムを得た。
得られた積層多孔性フィルムの諸特性の測定および評価を行い、その結果を表1にまとめた。
Example 1
0.2 parts by weight of an antioxidant (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Irganox B225) and 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a polypropylene resin (manufactured by Prime Polymer, Prime Polypro F300SV, MFR: 3 g / 10 min) As a nucleating agent, 0.2 part by mass of N, N′-dicyclohexyl-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide is added, and the same direction twin screw extruder (caliber 40 mmφ, L / D = 32) manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. is used. A resin composition A1 that was melt-kneaded at 270 ° C. and processed into a pellet was obtained.
In addition, as a polyethylene resin, 80 parts by mass of high-density polyethylene (manufactured by Prime Polymer, Hi-ZEX3300F, density: 0.950 g / cm 3 , MFR: 1.1 g / 10 min), microcrystalline wax (Nippon Seiwa Co., Ltd.) Made by Hi-Mic 1090), and 0.2 parts by weight of dibenzylidene sorbitol (manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., Gelol D) as a nucleating agent, and melted at 230 ° C. using the same type of twin-screw extruder. A resin composition B1 kneaded and processed into a pellet was obtained.
Resin compositions A1 and B1 were extruded at 200 ° C. with separate extruders, co-extruded using a T-die for multilayer molding through a two-type three-layer feed block, and the film thickness ratio after stretching was A1 / B1 / A1 = 3/1/3, and then cooled and solidified with a cast roll at 125 ° C. to produce a laminated non-porous film having a thickness of 80 μm.
The laminated nonporous membrane was biaxially stretched sequentially at 110 ° C. 5 times in MD, then at 110 ° C. 2.4 times in TD, and then relaxed 22% in TD at 125 ° C. to obtain a laminated porous film. It was.
Various characteristics of the obtained laminated porous film were measured and evaluated, and the results are summarized in Table 1.

(実施例2)
樹脂組成物A1およびB1を実施例1と同様に積層させた後、130℃のキャストロールで冷却固化させて、厚さ80μmの積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を、93℃でMDに3.6倍、次いで98℃でTDに2.6倍に逐次二軸延伸した後、125℃でTDに18%弛緩して積層多孔質フィルムを得た。
得られた積層多孔性フィルムの諸特性の測定および評価を行い、その結果を表1にまとめた。
(Example 2)
Resin compositions A1 and B1 were laminated in the same manner as in Example 1, and then cooled and solidified with a cast roll at 130 ° C. to produce a laminated nonporous film-like material having a thickness of 80 μm.
The laminated non-porous film was biaxially stretched sequentially at 93 ° C. to MD, then at 98 ° C. to TD, and then relaxed 18% to TD at 125 ° C. A film was obtained.
Various characteristics of the obtained laminated porous film were measured and evaluated, and the results are summarized in Table 1.

(比較例1)
樹脂組成物A1およびB1を実施例1と同様に積層させた後、131℃のキャストロールで冷却固化させて、厚さ80μmの積層無孔膜状物を作製した。
前記積層無孔膜状物を、98℃でMDに3.6倍、次いで108℃でTDに2倍に逐次二軸延伸した後、125℃でTDに19%弛緩して積層多孔質フィルムを得た。
得られた積層多孔性フィルムの諸特性の測定および評価を行い、その結果を表1にまとめた。
(Comparative Example 1)
Resin compositions A1 and B1 were laminated in the same manner as in Example 1, and then cooled and solidified with a cast roll at 131 ° C. to produce a laminated non-porous film having a thickness of 80 μm.
The laminated non-porous membrane was biaxially stretched successively at 98 ° C. to MD, then at 108 ° C. twice to TD, and then relaxed 19% to TD at 125 ° C. to obtain a laminated porous film. Obtained.
Various characteristics of the obtained laminated porous film were measured and evaluated, and the results are summarized in Table 1.

(比較例2)
延伸倍率をTDに2.2倍延伸した後、125℃でTDに15%弛緩した以外は、実施例1と同様に行った。
得られた積層多孔性フィルムの諸特性の測定および評価を行い、その結果を表1にまとめた。
(Comparative Example 2)
The process was performed in the same manner as in Example 1 except that the stretching ratio was stretched 2.2 times to TD and then relaxed 15% to TD at 125 ° C.
Various characteristics of the obtained laminated porous film were measured and evaluated, and the results are summarized in Table 1.

得られた実施例及び比較例のフィルムについて、次のようにして各種特性の測定および評価を行った。   About the film of the obtained Example and the comparative example, various characteristics were measured and evaluated as follows.

(1)層比
積層多孔性フィルムの断面を切り出し、走査型電子顕微鏡(日立製作所社製、S−4500)にて観察し、その層構成及び厚みから層比を測定した。
(2)厚み
1/1000mmのダイアルゲージにて、面内の厚みを不特定に30箇所測定しその平均を厚みとした。
(3)空孔率
フィルムの実質量W1を測定し、樹脂組成物の密度と厚みから空孔率0%の場合の質量W0を計算し、それらの値から下記式に基づき算出した。
空孔率(%)={(W0−W1)/W0}×100
(4)40℃及び105℃における収縮率
積層多孔性フィルムを測定方向に150mm、測定方向に対して垂直方向に15mmの大きさに切り、測定方向に沿って100mmの間隔で標線を引き、あらかじめ予熱したベーキング試験装置(大栄科学精器製作所製、DK−1M)の中に吊るした。1時間後サンプルを取出し、室温まで放冷した後、サンプルの標線間の長さを金属スケールで測定し、加熱前後の変化を収縮率とした。
(5)150℃における収縮率
積層多孔性フィルムを60mmx60mmの大きさに切り、標線を50mmx50mmの間隔で引き、測定サンプルとした。これを面積100mmx100mm、厚み5mmのガラス板に挟み、あらかじめ予熱したベーキング試験装置(大栄科学精器製作所製、DK−1M)の中に入れた。1時間後サンプルを取出し、ガラスに挟んだまま室温まで放冷した後、サンプルの標線間の長さを金属スケールで測定し、加熱前後の変化を収縮率とした。
(6)25℃での透気度
25℃の空気雰囲気下にて、JIS P8117に準拠して透気抵抗(秒/100ml)を測定した。測定には、デジタル型王研式透気度専用機(旭精工社製)を用いた。
(7)135℃で5秒間加熱後の透気度
積層多孔性フィルムを縦60mm×横60mm角に切り出し、図2(A)に示すように中央部にφ40mmの円状の穴を空けたアルミ板(材質:JIS A5052、サイズ:縦60mm、横60mm、厚さ1mm)2枚の間にはさみ、図2(B)に示すように周囲をクリップ(コクヨ社製、ダブルクリップ「クリ−J35」)で固定した。次に、グリセリン(ナカライテスク社製、1級)を底面から100mmとなるまで満たした、135℃のオイルバス(アズワン社製、OB−200A)の中央部に、アルミ板2枚で固定された状態のフィルムを浸漬し、5秒間加熱した。加熱後直ちに、別途用意した25℃のグリセリンを満たした冷却槽に浸漬して5分間冷却した後、2−プロパノール(ナカライテスク社製、特級)、アセトン(ナカライテスク社製、特級)で洗浄し、25℃の空気雰囲気下にて15分間乾燥した。この乾燥後のフィルムの透気度を前記(6)の方法に従い測定した。
(8)引張弾性率
測定には、引張圧縮試験機(インテスコ社製、200X型)を用いた。試験片としては、積層多孔性フィルムをMDに長さ200mm、TDに幅5mmで切り出したものを使用した。試験片のチャック間距離150mm、クロスヘッドスピード5mm/minの条件で引張した。チャック間が3%伸張したときロードセルにかかる負荷より、次の式から引張弾性率を求めた。サンプルの厚みは3ヶ所測定した平均値から求めた。
引張弾性率(MPa)={負荷(kg)×9.8(m/s)/伸張距離(mm)}/断面積(mm)×チャック間距離(mm)
5点測定した引張弾性率の平均値を引張弾性率とした。
(1) Layer ratio A cross section of the laminated porous film was cut out and observed with a scanning electron microscope (S-4500, manufactured by Hitachi, Ltd.), and the layer ratio was measured from the layer configuration and thickness.
(2) Thickness A thickness of 1/1000 mm was used to measure 30 in-plane thicknesses unspecified, and the average was taken as the thickness.
(3) Porosity A substantial amount W1 of the film was measured, and a mass W0 in the case of a porosity of 0% was calculated from the density and thickness of the resin composition, and calculated based on the following formula from these values.
Porosity (%) = {(W0−W1) / W0} × 100
(4) Shrinkage rate at 40 ° C. and 105 ° C. Cut the laminated porous film into a size of 150 mm in the measurement direction and 15 mm in the direction perpendicular to the measurement direction, and draw a marked line at an interval of 100 mm along the measurement direction, It was hung in a pre-baked baking test apparatus (Daiei Kagaku Seiki Seisakusho, DK-1M). After 1 hour, the sample was taken out, allowed to cool to room temperature, the length between the marked lines of the sample was measured with a metal scale, and the change before and after heating was taken as the shrinkage rate.
(5) Shrinkage at 150 ° C. The laminated porous film was cut into a size of 60 mm × 60 mm, and a marked line was drawn at an interval of 50 mm × 50 mm to obtain a measurement sample. This was sandwiched between glass plates having an area of 100 mm × 100 mm and a thickness of 5 mm and placed in a pre-baked baking test apparatus (Daiei Kagaku Seiki Seisakusho, DK-1M). After 1 hour, the sample was taken out and allowed to cool to room temperature while sandwiched between glasses, and then the length between the marked lines of the sample was measured with a metal scale, and the change before and after heating was taken as the shrinkage rate.
(6) Air permeability at 25 ° C. Air resistance (second / 100 ml) was measured in accordance with JIS P8117 in an air atmosphere at 25 ° C. For the measurement, a digital type Oken type air permeability dedicated machine (Asahi Seiko Co., Ltd.) was used.
(7) Air permeability after heating at 135 ° C. for 5 seconds A laminated porous film was cut into a 60 mm vertical x 60 mm horizontal square, and an aluminum with a circular hole of φ40 mm in the center as shown in FIG. 2 (A) A sheet (material: JIS A5052, size: 60 mm long, 60 mm wide, 1 mm thick) was sandwiched between two sheets, and the surrounding area was clipped as shown in FIG. ). Next, glycerin (manufactured by Nacalai Tesque, grade 1) was filled up to 100 mm from the bottom, and was fixed to the center of a 135 ° C. oil bath (manufactured by ASONE, OB-200A) with two aluminum plates. The film in the state was immersed and heated for 5 seconds. Immediately after heating, it is immersed in a separately prepared cooling bath filled with 25 ° C. glycerin and cooled for 5 minutes, and then washed with 2-propanol (manufactured by Nacalai Tesque, special grade) and acetone (manufactured by Nacalai Tesque, special grade). And dried in an air atmosphere at 25 ° C. for 15 minutes. The air permeability of the dried film was measured according to the method (6).
(8) Tensile modulus For the measurement, a tensile / compression tester (manufactured by Intesco, 200X type) was used. As the test piece, a laminated porous film cut out in a length of 200 mm in MD and a width of 5 mm in TD was used. The test piece was pulled under conditions of a distance between chucks of 150 mm and a crosshead speed of 5 mm / min. From the load applied to the load cell when the distance between the chucks was extended by 3%, the tensile elastic modulus was obtained from the following equation. The thickness of the sample was determined from the average value measured at three locations.
Tensile modulus (MPa) = {Load (kg) × 9.8 (m / s 2 ) / Extension distance (mm)} / Cross sectional area (mm 2 ) × Chuck distance (mm)
The average value of the tensile modulus measured at five points was taken as the tensile modulus.

さらに、得られたフィルムについて次のようにしてβ活性並びに分子配向比の評価を行った。   Further, the obtained film was evaluated for β activity and molecular orientation ratio as follows.

(9)示差走査型熱量測定(DSC)
フィルムをパーキンエルマー社製の示差走査型熱量計(DSC−7)を用いて、25℃から240℃まで加熱速度10℃/分で昇温後1分間保持し、次に240℃から25℃まで冷却速度10℃/分で降温後1分間保持し、更に25℃から240℃まで加熱速度10℃/分で再昇温した。再昇温時にポリプロピレンのβ晶に由来する結晶融解ピーク温度(Tmβ)である145℃〜160℃にピークが検出されるか否かにより、以下のようにβ活性の有無を評価した。
○:Tmβが145℃〜160℃の範囲内に検出された場合(β活性あり)
×:Tmβが145℃〜160℃の範囲内に検出されなかった場合(β活性なし)
なお、β活性の測定は、試料量10mgで、窒素雰囲気下にて行った。
(9) Differential scanning calorimetry (DSC)
Using a differential scanning calorimeter (DSC-7) manufactured by Perkin Elmer, the film was heated from 25 ° C. to 240 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min and held for 1 minute, and then from 240 ° C. to 25 ° C. The temperature was lowered at a cooling rate of 10 ° C./min, held for 1 minute, and further heated from 25 ° C. to 240 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. The presence or absence of β activity was evaluated as follows depending on whether a peak was detected at 145 ° C. to 160 ° C., which is the crystal melting peak temperature (Tmβ) derived from the β crystal of polypropylene at the time of reheating.
○: When Tmβ is detected within the range of 145 ° C to 160 ° C (with β activity)
X: When Tmβ is not detected within the range of 145 ° C to 160 ° C (no β activity)
The β activity was measured with a sample amount of 10 mg under a nitrogen atmosphere.

(10)広角X線回折測定
フィルムを縦60mm×横60mm角に切り出し、図2(A)(B)に示すように固定した。
アルミ板2枚に拘束した状態のフィルムを設定温度180℃、表示温度180℃である送風定温恒温器(ヤマト科学株式会社製、型式DKN602)に入れ3分間保持した後、設定温度を100℃に変更し、10分以上の時間をかけて100℃まで徐冷を行った。表示温度が100℃になった時点でフィルムを取り出し、アルミ板2枚に拘束した状態のまま25℃の雰囲気下で5分間冷却して得られたフィルムについて、以下の測定条件で、中央部がφ40mmの円状の部分について広角X線回折測定を行った。
・広角X線測定装置:マックサイエンス社製 型番XMP18A
・X線源:CuKα線、出力:40kV、200mA
・走査方法:2θ/θスキャン、2θ範囲:5°〜25°、走査間隔:0.05°、走査速度:5°/min
得られた回折プロファイルについて、ポリプロピレンのβ晶の(300)面に由来するピークより、β活性の有無を以下のように評価した。
○:ピークが2θ=16.0〜16.5°の範囲に検出された場合(β活性あり)
×:ピークが2θ=16.0〜16.5°の範囲に検出されなかった場合(β活性なし)
なお、フィルム片が60mm×60mm角に切り出せない場合は、中央部にφ40mmの円状の穴にフィルムが設置されるように調整し、試料を作成しても構わない。
(10) Wide-angle X-ray diffraction measurement The film was cut into a 60 mm long x 60 mm wide square and fixed as shown in FIGS.
The film in a state of being restrained by two aluminum plates is placed in a ventilation constant temperature thermostat (model DKN602, manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd.) having a set temperature of 180 ° C. and a display temperature of 180 ° C., and held for 3 minutes. The temperature was changed and gradually cooled to 100 ° C. over 10 minutes. When the display temperature reaches 100 ° C., the film is taken out and cooled in an atmosphere of 25 ° C. for 5 minutes while being restrained by two aluminum plates. Wide-angle X-ray diffraction measurement was performed on a circular portion having a diameter of 40 mm.
-Wide-angle X-ray measuring device: manufactured by Mac Science Co., Ltd. Model No. XMP18A
X-ray source: CuKα ray, output: 40 kV, 200 mA
Scanning method: 2θ / θ scan, 2θ range: 5 ° to 25 °, scanning interval: 0.05 °, scanning speed: 5 ° / min
About the obtained diffraction profile, the presence or absence of β activity was evaluated from the peak derived from the (300) plane of the β crystal of polypropylene as follows.
○: When a peak is detected in the range of 2θ = 16.0 to 16.5 ° (with β activity)
X: When no peak was detected in the range of 2θ = 16.0 to 16.5 ° (no β activity)
If the film piece cannot be cut into a 60 mm × 60 mm square, the sample may be prepared by adjusting so that the film is placed in a circular hole of φ40 mm in the center.

(11)分子配向比
広角X線回折測定(ディフラクトメーター法)により、2θ=41°付近に観測される(−113)面の回折ピークについて、下記の測定条件下で円周方向(方位角(β)方向)の強度分布を測定した。
・ 広角X線測定装置:マックサイエンス社製 型番XMP18A
・ X線源:CuKα線
・ 出力:40kV、20mA
・ 2θ/θ測定:2θ範囲:35°〜55°、走査間隔:0.05°、走査速度:1.5°/min
・ 配向測定:2θ=41°(固定)、β測定範囲0〜180°、0.5°ステップ走査速度:1.5°/min
・ 光学系:理学電機(株)製ピンホール光学系(2mmφ)
・ ゴニオメーター:RINT200 縦型ゴニオメーター
・ 検出器:シンチレーションカウンター
・ 発散スリット:2mmφ、1°
・ 受光スリット:4mmφ
・ 散乱スリット:1mmφ
・ 測定方法:反射法
・ 試料台:極点用多目的試料台
1.フィルムの方向を揃えて、厚みが1mm程度になるよう重ね合わせて切り出し、端をボンドで固定して測定に用いた。
2.まず、β=0°をTDに固定し、前記条件で2θ/θスキャンする。次に、2θ=41°付近のピークの頂点となるθ、2θに、サンプル、およびカウンターの位置を固定する。引き続き、サンプルをβ方向に前記条件でスキャンし、目的のX線強度分布を得た。
3.得られたβ方向プロファイルを用い、下記の手法で縦方向の積分強度(OMD)、横方向の積分強度(OTD)を求めた。
3−1 0〜180°のβの範囲において、データ回析プログラムの加重平均法にて自動でスムージングを行い、最低強度を通るベースラインを引いた。
3−2 それぞれ下記のβの範囲でベースラインとX線強度曲線に囲まれる部分の面積として、積分強度OMD、OTDを算出した。
MD:45≦β≦135°、OTD:0≦β≦45°及び135≦β≦180°
3−3 これより、OMD/OTDを算出し、得られた値をフィルム面内における結晶鎖の配向バランスの尺度とした。
(11) Molecular orientation ratio Wide angle X-ray diffractometry (diffractometer method) The diffraction peak on the (−113) plane observed near 2θ = 41 ° is measured in the circumferential direction (azimuth angle) under the following measurement conditions: (Β direction) intensity distribution was measured.
・ Wide-angle X-ray measuring device: manufactured by Mac Science Co., Ltd. Model No. XMP18A
・ X-ray source: CuKα ray ・ Output: 40 kV, 20 mA
2θ / θ measurement: 2θ range: 35 ° to 55 °, scanning interval: 0.05 °, scanning speed: 1.5 ° / min
Orientation measurement: 2θ = 41 ° (fixed), β measurement range 0 to 180 °, 0.5 ° step scanning speed: 1.5 ° / min
・ Optical system: Pinhole optical system (2mmφ) manufactured by Rigaku Corporation
・ Goniometer: RINT200 Vertical goniometer ・ Detector: Scintillation counter ・ Divergent slit: 2 mmφ, 1 °
・ Light receiving slit: 4mmφ
・ Scattering slit: 1mmφ
・ Measuring method: reflection method ・ Sample stage: Multi-purpose sample stage for poles The film was aligned and cut out so that the thickness was about 1 mm, and the ends were fixed with a bond and used for measurement.
2. First, β = 0 ° is fixed to TD, and 2θ / θ scan is performed under the above conditions. Next, the position of the sample and the counter is fixed at θ, 2θ, which is the peak apex near 2θ = 41 °. Subsequently, the sample was scanned in the β direction under the above conditions to obtain the target X-ray intensity distribution.
3. Using the obtained β-direction profile, the integrated strength (O MD ) in the vertical direction and the integrated strength (O TD ) in the horizontal direction were determined by the following methods.
In the range of 3-10 to 180 °, smoothing was automatically performed by the weighted average method of the data diffraction program, and a baseline passing through the minimum intensity was drawn.
3-2 The integrated intensities O MD and O TD were calculated as the area of the part surrounded by the base line and the X-ray intensity curve in the following β range.
O MD : 45 ≦ β ≦ 135 °, O TD : 0 ≦ β ≦ 45 ° and 135 ≦ β ≦ 180 °
3-3 From this, O MD / O TD was calculated, and the obtained value was used as a measure of the orientation balance of crystal chains in the film plane.

Figure 0004734396
Figure 0004734396

表1に、各実施例及び比較例において得られた物性値を示す。
本発明で規定する範囲内で構成された実施例の積層多孔性フィルムは、本発明で規定する以外の範囲で構成された比較例のフィルムに比し優れた寸法安定性及びSD特性を有することがわかる。
一方、比較例1から収縮率の比SMD2/STD2の値が大きい場合には、SD特性を発現しないことがわかる。また、比較例2から、SD特性を発現しても寸法安定性が不十分であり、内部短絡等の電池の安全上の問題が生じる。
なお、実施例の中でも、引張弾性率の観点から実施例1がより好ましい態様である。
Table 1 shows the physical property values obtained in each Example and Comparative Example.
The laminated porous films of the examples configured within the range specified in the present invention have superior dimensional stability and SD characteristics as compared with the films of the comparative examples configured within the range other than specified in the present invention. I understand.
On the other hand, it can be seen from Comparative Example 1 that when the value of the shrinkage ratio SMD2 / STD2 is large, the SD characteristics are not exhibited. Further, from Comparative Example 2, the dimensional stability is insufficient even when the SD characteristic is exhibited, which causes a battery safety problem such as an internal short circuit.
Among the examples, Example 1 is a more preferable embodiment from the viewpoint of tensile modulus.

本発明の積層フィルムは、優れた寸法安定性及びSD特性を有し、かつ高い透気特性を具備しているため、包装用品、衛生用品、畜産用品、農業用品、建築用品、医療用品、分離膜、光拡散板、反射シートまたは電池用セパレータとして利用でき、特に各種電子機器等の電源として利用されるリチウムイオン電池用セパレータとして好適に利用することができる。   Since the laminated film of the present invention has excellent dimensional stability and SD characteristics, and has high air permeability, it is a packaging product, sanitary product, livestock product, agricultural product, building product, medical product, separation product. It can be used as a film, a light diffusing plate, a reflection sheet, or a battery separator, and can be suitably used as a lithium ion battery separator used as a power source for various electronic devices.

本発明のリチウムイオン電池用セパレータを収容しているリチウムイオン電池の一部破断斜視図である。It is a partially broken perspective view of the lithium ion battery which has accommodated the separator for lithium ion batteries of this invention. 135℃で5秒間加熱後の透気度及び広角X線回折測定におけるフィルムの固定方法を説明する図であるIt is a figure explaining the fixing method of the film in the air permeability and wide-angle X-ray-diffraction measurement after heating for 5 second at 135 degreeC.

符号の説明Explanation of symbols

10 電池用セパレータ
20 リチウムイオン電池
21 正極板
22 負極板
31 アルミ板
32 フィルム
33 クリップ
34 フィルム縦方向
35 フィルム横方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery separator 20 Lithium ion battery 21 Positive electrode plate 22 Negative electrode plate 31 Aluminum plate 32 Film 33 Clip 34 Film vertical direction 35 Film horizontal direction

Claims (10)

ポリプロピレン系樹脂を主成分とするA層と、ポリエチレン系樹脂を含むB層とを有し、かつ、β活性を有する積層多孔性フィルムであり、
1)当該積層多孔性フィルムの流れ方向に対して垂直方向(TD)において、105℃で1時間加熱後の収縮率STD2が10%以下
2)当該積層多孔性フィルムの流れ方向(MD)、及び、MDに対して垂直方向(TD)における105℃で1時間加熱後の収縮率の比SMD2/STD2が、0.1〜3.0
であることを特徴とする積層多孔性フィルム。
A laminated porous film having a layer A containing a polypropylene resin as a main component and a layer B containing a polyethylene resin and having β activity;
1) Shrinkage ratio STD2 after heating for 1 hour at 105 ° C. in a direction perpendicular to the flow direction of the laminated porous film (TD) is 10% or less 2) Flow direction (MD) of the laminated porous film, And the ratio S MD2 / S TD2 of the shrinkage ratio after heating at 105 ° C. for 1 hour in the direction perpendicular to the MD (TD) is 0.1 to 3.0.
A laminated porous film characterized by the above.
前記積層多孔性フィルムの流れ方向に対して垂直方向(TD)において、40℃で1時間加熱後の収縮率STD1が1%未満であることを特徴とする請求項1に記載の積層多孔性フィルム。 2. The laminated porosity according to claim 1, wherein in the direction perpendicular to the flow direction of the laminated porous film (TD), the shrinkage ratio STD1 after heating at 40 ° C. for 1 hour is less than 1%. the film. 前記積層多孔性フィルムの流れ方向に対して垂直方向(TD)において、150℃で1時間加熱後の収縮率STD3が、25%以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の積層多孔性フィルム。 3. The shrinkage ratio STD3 after heating at 150 ° C. for 1 hour in a direction perpendicular to the flow direction of the laminated porous film (TD) is 25% or less. The laminated porous film described. 前記積層多孔性フィルムの流れ方向(MD)において、
1)40℃で1時間加熱後の収縮率SMD1が1%未満
2)105℃で1時間加熱後の収縮率SMD2が10%以下
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。
In the flow direction (MD) of the laminated porous film,
1) Shrinkage percentage MD1 after heating at 40 ° C for 1 hour is less than 1% 2) Shrinkage percentage MD2 after heating at 105 ° C for 1 hour is 10% or less A laminated porous film according to any one of the above.
前記積層多孔性フィルムの流れ方向(MD)において、150℃で1時間加熱後の収縮率SMD3が、18%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。 The laminated porous film according to any one of claims 1 to 4, wherein a shrinkage ratio SMD3 after heating for 1 hour at 150 ° C in a flow direction (MD) of the laminated porous film is 18% or less. Sex film. 前記積層多孔膜フィルムの流れ方向(MD)、及び、MDに対して垂直方向(TD)において、広角X線回折測定より求められる分子配向の比OMD/OTDが5以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。 The molecular orientation ratio O MD / O TD determined by wide-angle X-ray diffraction measurement is 5 or more in the flow direction (MD) of the laminated porous film and the direction perpendicular to the MD (TD). The laminated porous film according to any one of claims 1 to 5. 前記B層に、変性ポリオレフィン樹脂、脂環族飽和炭化水素樹脂若しくはその変性体、エチレン系共重合体、またはワックスから選ばれる化合物(X)のうち少なくとも1種が含まれていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。   The B layer contains at least one compound (X) selected from a modified polyolefin resin, an alicyclic saturated hydrocarbon resin or a modified product thereof, an ethylene copolymer, or a wax. The laminated porous film according to any one of claims 1 to 6. 25℃での透気度が10〜1000秒/100mlであり、かつ、135℃で5秒間加熱後の透気度が50000秒/100ml以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の積層多孔性フィルム。   8. The air permeability at 25 ° C. is 10 to 1000 seconds / 100 ml, and the air permeability after heating at 135 ° C. for 5 seconds is 50000 seconds / 100 ml or more. A laminated porous film according to any one of the above. 請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層多孔性フィルムからなることを特徴とするリチウム電池用セパレータ。   A separator for a lithium battery, comprising the laminated porous film according to any one of claims 1 to 8. 請求項9に記載のリチウム電池用セパレータが組み込まれていることを特徴とする電池。   A battery comprising the lithium battery separator according to claim 9 incorporated therein.
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