烯烃类树脂微孔膜、电池用隔板、电池及烯烃类树脂微孔膜的制造方法_4

文档序号:9264439阅读:来源:国知局
拉伸工序中形成在烯烃类树脂膜上的微小孔部的堵塞。
[0114] (第一拉伸工序中烯烃类树脂膜的表面温度)〈表面温度T2S (比烯烃类树脂的 熔点低10~100°c的温度)· · ·式(2)
[0115] (第一拉伸工序中烯烃类树脂膜的表面温度)〈表面温度T2S (比烯烃类树脂的 熔点低15~80°C的温度)· · ·式(4)
[0116] 在第二拉伸工序中,烯烃类树脂膜的拉伸倍率优选1. 05~3倍,更优选1. 8~2. 5 倍。通过将烯烃类树脂膜的拉伸倍率设为上述下限值以上,可以使拉伸应力集中于第一拉 伸工序中形成于非结晶部的多个龟裂,由此,可在片状结晶部之间充分地形成互相连通的 微小孔部。另外,通过将烯烃类树脂膜的拉伸倍率设为上述上限值以下,可减少形成在烯烃 类树脂膜中的微小孔部的堵塞。
[0117] 在第二拉伸工序中,烯烃类树脂膜的拉伸速度优选15~500% /分钟,更优选 15~400% /分钟,特别优选15~60% /分钟。通过将拉伸速度设在上述范围内,可在烯 烃类树脂膜中均匀地形成微小孔部。
[0118] 作为第二拉伸工序中的烯烃类树脂膜的拉伸方法,只要可拉伸烯烃类树脂膜即 可,没有特别限定。例如,可以使用纵向单轴拉伸装置以规定温度对烯烃类树脂膜进行拉 伸。纵向单轴拉伸装置例如具有多个拉伸辊。拉伸辊沿输送方向以规定间隔设置。互相邻 接的拉伸辊设置为在与输送方向垂直的方向上交替错开的状态。将烯烃类树脂膜锯齿状地 悬挂于拉伸辊,且使拉伸辊旋转并使得拉伸辊的圆周速度沿输送方向依次变大,由此可拉 伸烯烃类树脂膜。
[0119] (退火工序)
[0120] 在本发明的方法中,优选在拉伸工序后且后述的第二养护工序之前在满足式(3) 的表面温度T3下对拉伸工序后的烯烃类树脂拉伸膜进行退火。采用这样的退火工序,可缓 和上述的拉伸工序中因拉伸而在烯烃类树脂拉伸膜上产生的残余应变,可减少因残余应变 引起的烯烃类树脂微孔膜的热收缩或热膨胀所致的尺寸变化。另外,在式(3)中,拉伸工序 中的烯烃类树脂膜的表面温度是指拉伸工序中烯烃类树脂膜的表面温度中最高的温度。
[0121] (拉伸工序中烯烃类树脂膜的表面温度表面温度1'3< (烯烃类树脂的熔 点-KTC ) · · ·式(3)
[0122] 另外,退火工序在拉伸工序后实施,但如上所述在实施第一拉伸工序及第二拉伸 工序的情况下,在第二拉伸工序后实施。
[0123] 退火工序中的烯烃类树脂拉伸膜的表面温度T3优选满足式(3)。通过将烯烃类树 脂拉伸膜的表面温度设在上述范围内,可抑制拉伸工序中所形成的微小孔部的堵塞,同时 可充分地缓和烯烃类树脂拉伸膜中产生的残余应变。
[0124] 退火工序中烯烃类树脂拉伸膜在长度方向上的收缩率优选20 %以下。通过将烯烃 类树脂拉伸膜的收缩率设为20%以下,可抑制拉伸工序中所形成的微小孔部的堵塞,同时 可充分地缓和烯烃类树脂拉伸膜中产生的残余应变。
[0125] 另外,退火工序中烯烃类树脂拉伸膜在长度方向上的收缩率是指将退火工序时拉 伸方向上的烯烃类树脂拉伸膜的收缩长度除以拉伸工序后拉伸方向上的烯烃类树脂拉伸 膜的长度并乘以100而得到的值。
[0126] (第二养护工序)
[0127] 接着,在本发明的方法中,实施第二养护工序:在满足式(1)的养护温度T1下对 拉伸工序后的烯烃类树脂拉伸膜进行养护,并使其长度方向及宽度方向上的收缩率分别为 10%以下。通过进行这样的第二养护工序,可提高得到的烯烃类树脂微孔膜的耐热性。宽 度方向是指与长度方向垂直的方向。得到这样优异的效果的理由尚未明确,可如下考虑。
[0128] (上述烯烃类树脂的熔点-KTC )彡养护温度T1S (上述烯烃类树脂的外推熔解 终止温度[TJ) · · ·式(1)
[0129] 拉伸工序后的烯烃类树脂拉伸膜在分离的片状结晶部之间具有微小孔部,所述微 小孔部是由于非结晶部在产生龟裂的同时又被拉伸而形成的。拉伸后的非结晶部作为对邻 接的片状结晶部之间进行连接的微原纤维存在于拉伸工序后的烯烃类树脂拉伸膜中。另 外,在非结晶部中还包含非结晶部被拉伸时一部分被破坏的不完全的片状结晶。对于这样 的烯烃类树脂拉伸膜,通过在第二养护工序中以较高的温度一边对烯烃类树脂拉伸膜进行 加热一边养护,非结晶部中所含的不完全的结晶发生熔融,然后分子重排而重结晶化。通过 这样的重结晶化,片状结晶部变厚,因此,片状结晶部的长周期增大,可以提高得到的烯烃 类树脂微孔膜的熔点。另外,片状结晶部中存在的厚度较薄的结晶或不完全的结晶也会暂 时熔融,在加热中进行重排,由此,再生长为完全性高且厚度较厚的片状结晶,因此,通过这 样的再生长也可使片状结晶部的长周期增大,提高得到烯烃类树脂微孔膜的熔点。
[0130] 另外,在第二养护工序中,以规定的养护温度进行加热从而对于烯烃类树脂拉伸 膜进行养护,并使其长度方向及宽度方向上的收缩率分别为10%以下,由此,可抑制加热引 起的孔隙的堵塞,同时也可缓和拉伸工序中因拉伸而在烯烃类树脂拉伸膜上产生的残余应 变。
[0131] 因此,通过实施第二养护工序,可提高构成烯烃类树脂拉伸膜的烯烃类树脂的熔 点,并且也可缓和烯烃类树脂拉伸膜中产生的残余应变,由此可得到即使暴露于高温下也 可抑制因热收缩而产生尺寸变化且耐热性优异的烯烃类树脂微孔膜。
[0132] 另外,第二养护工序在拉伸工序后实施,但在实施上述第一拉伸工序及第二拉伸 工序的情况下,在第二拉伸工序后实施。另外,在实施上述退火工序的情况下,在退火工序 后实施第二养护工序。
[0133] 第二养护工序中烯烃类树脂拉伸膜的养护温度T1没有特别限定,优选满足式(1), 更优选满足式(5)。通过将养护工序中养护温度1\设在上述范围内,可再次促进构成烯烃 类树脂膜的烯烃类树脂的结晶化,并且可缓和烯烃类树脂膜中产生的残余应变。
[0134] (烯烃类树脂的熔点-KTC )<养护温度T1S (烯烃类树脂的外推熔解终止温度 [TJ) · · ·式⑴
[0135] (烯烃类树脂的熔点_5°C )<养护温度T1S (烯烃类树脂的外推熔解终止温度 [TJ-D · · ·式(5)
[0136] 另外,在本发明中,烯烃类树脂的外推熔解终止温度(Tem)是指依据JIS K7121 (1987)由DSC曲线求得的值。
[0137] 在第二养护工序中,烯烃类树脂拉伸膜在长度方向上的收缩率没有特别限定,优 选10%以下,更优选5%以下,进一步优选1%以下。通过将烯烃类树脂拉伸膜的长度方向 上的收缩率设在上述范围内,可减少因第二养护工序中加热导致的形成在烯烃类树脂拉伸 膜中的孔隙的堵塞。
[0138] 在第二养护工序中,烯烃类树脂拉伸膜在宽度方向上的收缩率没有特别限定,优 选10%以下,更优选5%以下,进一步优选1%以下。通过将烯烃类树脂拉伸膜的收缩率设 在上述范围内,可减少因第二养护工序中的加热导致的烯烃类树脂拉伸膜中所形成的孔隙 的堵塞。
[0139] 另外,在本发明中,第二养护工序中的烯烃类树脂拉伸膜在长度方向上的收缩率 是指将第二养护工序时烯烃类树脂拉伸膜在长度方向上的收缩长度除以拉伸工序后(在 进行了退火工序的情况下为退火工序后)的烯烃类树脂拉伸膜的长度并乘以100而得到的 值。
[0140] 另外,第二养护工序中烯烃类树脂拉伸膜在宽度方向上的收缩率是指将第二养护 工序时烯烃类树脂拉伸膜在宽度方向上的收缩长度除以拉伸工序后(在进行了退火工序 的情况下为退火工序后)的烯烃类树脂拉伸膜的宽度并乘以100而得到的值。
[0141] 在第二养护工序中,为了将烯烃类树脂拉伸膜在长度方向及宽度方向上的收缩率 分别调整在上述范围内,优选在以下状态下对烯烃类树脂拉伸膜进行养护:(1)把持烯烃 类树脂拉伸膜的长度方向两端部或宽度方向两端部的状态;或(2)将烯烃类树脂拉伸膜卷 绕成卷状的状态。通过在上述状态下对烯烃类树脂拉伸膜实施第二养护工序,可减少烯烃 类树脂拉伸膜的加热收缩。
[0142] 为了在(1)把持烯烃类树脂拉伸膜的长度方向两端部或宽度方向两端部的状态 下实施第二养护工序,只要利用一对把持部件把持烯烃类树脂拉伸膜的长度方向两端部或 宽度方向两端部,并且将一对把持部件的相互距离调整为不变即可。另外,只要至少把持 烯烃类树脂拉伸膜的长度方向或宽度方向的两端部即可,但也可以把持长度方向及宽度方 向两者的两端部。在一边使烯烃类树脂拉伸膜行进一边实施第二养护工序的情况下,只要 把持烯烃类树脂拉伸膜的宽度方向两端部即可,在这样的情况下,通过在行进时调整施加 在烯烃类树脂拉伸膜长度方向上的张力,也可调整烯烃类树脂拉伸膜在长度方向上的收缩 率。
[0143] 为了在(2)将烯烃类树脂拉伸膜卷绕成卷状的状态下实施第二养护工序,只要将 烯烃类树脂拉伸膜卷绕成卷状,将由此得到的烯烃类树脂拉伸膜卷设置于加热装置内进行 加热即可。在烯烃类树脂拉伸膜卷中,卷绕的烯烃类树脂拉伸膜通过卷紧力或膜之间的摩 擦而形成固定状态,通过在这样的状态下试试第二养护工序,可减少烯烃类树脂拉伸膜的 热收缩。
[0144] 作为第二养护工序中烯烃类树脂拉伸膜的状态没有特别限制,优选在⑵将烯烃 类树脂拉伸膜卷绕成卷状的状态下实施第二养护工序。由此,可减少第二养护工序中烯烃 类树脂拉伸膜的热收缩。
[0145] 第二养护工序中烯烃类树脂膜的养护时间优选1分钟以上。通过将烯烃类树脂拉 伸膜养护1分钟以上,可再次促进烯烃类树脂的片状结晶部的生长,也可充分地缓和烯烃 类树脂拉伸膜中产生的残余应变。
[0146] 在第二养护工序中,在将烯烃类树脂拉伸膜以卷绕成卷状的状态进行养护的情况 下,养护时间优选10分钟以上,更优选1小时以上,特别优选15小时以上。通过以这样的 养护时间养护卷绕成卷状的状态的烯烃类树脂拉伸膜,可以使卷的表面至内部的全部烯烃 类树脂拉伸膜的温度达到上述养护温度从而充分地进行养护。另外,若养护时间过长,则无 法期待与养护时间的增加量相应的烯烃类树脂拉伸膜的结晶化,反而烯烃类树脂拉伸膜有 可能发生热劣化。因此,养护时间优选35小时
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