[发明专利]聚烯烃多层微孔膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及含有聚丙烯层和聚乙烯系树脂层、透过性、机械强度、耐 热收缩性、断路(shut-down)特性和熔化特性的平衡优异的聚烯烃多层微 孔膜的制造方法。

背景技术

聚烯烃微孔膜广泛用于以锂二次电池、镍-氢电池、镍-镉电池、聚合 物电池等所用电池用分隔器为首的电解电容器用分隔器，反渗透过滤膜、 限外滤膜、精密滤膜等各种滤器，透湿防水衣料、医疗用材料等中。当使 用聚烯烃微孔膜作为电池用分隔器、特别是锂离子电池用分隔器时，其性 能与电池的特性、生产性和安全性密切相关。因此，聚烯烃微孔膜要求优 异的透过性、机械特性、耐热收缩性、断路特性、熔化特性等。

一般来说，仅由聚乙烯构成的微孔膜的熔化温度低、仅由聚丙烯构成 的微孔膜的断路温度高。因此，电池用分隔器优选以聚乙烯和聚丙烯为主 成分的微孔膜。因此，提出了由聚乙烯和聚丙烯的混合树脂构成的微孔膜 或由聚乙烯层和聚丙烯层构成的多层微孔膜。

例如，日本特开平05-251069号公报和日本特开平05-251070号记载 了由具有由乙烯-丁烯共聚物或乙烯-己烯共聚物构成的在80～150℃下引 起断路的第一层和由聚丙烯构成的在高于第一层10℃以上的温度下引起 断路的第二层的微孔性多层片材所构成的分隔器作为防止热失控发生的 分隔器。

日本特开平05-251069号中作为微孔性多层片材的制造方法记载了制 作具有由上述共聚物和能够提取的溶剂构成的层及由聚丙烯和能够提取 的溶剂构成的层的层叠片材，在25～110℃的温度下，对通过从其中除去 能够提取的溶剂而获得微孔性片材进行拉伸的方法。日本特开平 05-251070号中记载了，作为微孔性多层片材的制造方法，记载了将上述 共聚物的熔融物和聚丙烯熔融物同时挤出，进行冷却，从而获得层叠片材， 在-198℃～-70℃的温度下拉伸所得层叠片材后，进行热处理的方法。

但是，本发明人等进行调查的结果发现，在制造具有聚丙烯层和聚乙 烯层的多层微孔膜时，即便使用上述各文献所记载的制造方法，所得多层 微孔膜的聚丙烯层的细孔径也小、透过性也不充分。因而，需求含有聚丙 烯层和聚乙烯层，平衡性良好地具有透过性、机械强度、耐热收缩性、断 路特性和熔化特性的聚烯烃多层微孔膜。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供具有聚丙烯层和聚乙烯系树脂层的，透 过性、机械强度、耐热收缩性、断路特性和熔化特性的平衡性优异的聚烯 烃多层微孔膜的制造方法。

鉴于上述目的深入研究的结果，本发明人等发现当(1)形成由含有 成膜用溶剂的凝胶状聚丙烯层或不含成膜用溶剂的聚丙烯层以及含有成 膜用溶剂的凝胶状聚乙烯系树脂层构成的片材，在规定的二阶段温度下对 该片材进行拉伸后，除去成膜用溶剂，或者(2)形成由含有成膜用溶剂 的凝胶状聚丙烯片材或不含成膜用溶剂的聚丙烯片材以及含有成膜用溶 剂的凝胶状聚乙烯系树脂片材，在规定的二阶段温度下对这些片材进行拉 伸后，除去成膜用溶剂，如果将所得聚丙烯微孔膜与聚乙烯微孔膜层叠， 则可以获得具有聚丙烯层和聚乙烯系树脂层的，透过性、机械强度、耐热 收缩性、断路特性和熔化特性的平衡优异的聚烯烃多层微孔膜，进而完成 了本发明。

即，本发明的第一方面的聚烯烃多层微孔膜的制造方法，它是制造具 有由聚丙烯构成的多孔层和由包含具有5×10⁵以上的质均分子量的超高 分子量聚乙烯的聚乙烯系树脂构成的多孔层的聚烯烃多层微孔膜的方法， 其特征在于，将所述聚丙烯与成膜用溶剂的熔融混炼物以及所述聚乙烯系 树脂与成膜用溶剂的熔融混炼物在一个模内组合为层状后同时挤成片状， 将所得挤出成形体冷却制成凝胶状层叠片材，在+60℃以上～低于+90℃的 温度下拉伸所述凝胶状层叠片材后，在90℃以上～135℃以下的温度下再 次拉伸，再从所得拉伸凝胶状层叠片材除去所述两种成膜用溶剂。

根据上述第一方面所述的聚烯烃多层微孔膜的制造方法，所述聚乙烯 系树脂含有所述超高分子量聚乙烯和具有1×10⁴以上且不到5×10⁵的质 均分子量的其他聚乙烯。