JP5373438B2 - Method for producing microporous film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微多孔性フィルム及びその製造方法並びに電池用セパレータに関する。 The present invention relates to a microporous film, a method for producing the same, and a battery separator.
微多孔性フィルム、特にポリオレフィン系微多孔性フィルムは、精密濾過膜、電池用セパレータ、コンデンサー用セパレータ、燃料電池用材料等に用いられており、特にリチウムイオン電池用セパレータとして好適に用いられている。また、近年、リチウムイオン電池は、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ等の小型電子機器用途として用いられる一方で、ハイブリッド電気自動車等への応用も図られている。 Microporous films, particularly polyolefin microporous films, are used in microfiltration membranes, battery separators, capacitor separators, fuel cell materials, and the like, and are particularly preferably used as lithium ion battery separators. . In recent years, lithium ion batteries have been used for small electronic devices such as mobile phones and notebook personal computers, while being applied to hybrid electric vehicles and the like.
ここで、ハイブリッド電気自動車用途に用いられるリチウムイオン電池には、短時間に多くのエネルギーを取り出すための、より高い出力特性が要求される。また、ハイブリッド電気自動車用途に用いられるリチウムイオン電池は、一般的に大型でかつ高エネルギー容量であるため、より高い安全性が要求される。 Here, a lithium ion battery used for a hybrid electric vehicle is required to have higher output characteristics for taking out a lot of energy in a short time. In addition, since lithium ion batteries used for hybrid electric vehicle applications are generally large and have high energy capacity, higher safety is required.
リチウムイオン電池に用いられる電池用セパレータは、安全性を確保するために、シャットダウン(以下「SD」と表記する)機能が必須とされている。SD機能とは、電池内部温度が過度に上昇した場合に、電池用セパレータの電気抵抗を急激に上昇させることにより、電池反応を停止させて、それ以上の温度上昇を防止する機能である。上記SD機能の発現機構としては、例えば、微多孔性フィルム製の電池用セパレータの場合、所定の温度まで電池内部温度が上昇した際に、その多孔質構造を喪失して無孔化し、イオン透過を遮断することが挙げられる。
このような事情に対応可能なセパレータとして用いられる微多孔性フィルムを提供することを目的として、例えば、特許文献1や特許文献2には、ポリプロピレンフィルムとポリエチレンフィルムとからなる積層微多孔性フィルムを製造する方法が提案されている。一方、特許文献3で提案された微多孔性フィルムは、その製造工程において微多孔性フィルムの前駆体に含まれる可塑剤を溶剤により抽出することにより、透気性の大幅な向上が図られている。
A battery separator used for a lithium ion battery is required to have a shutdown (hereinafter referred to as “SD”) function in order to ensure safety. The SD function is a function of stopping the battery reaction and preventing further temperature increase by rapidly increasing the electric resistance of the battery separator when the battery internal temperature rises excessively. As a mechanism for expressing the SD function, for example, in the case of a battery separator made of a microporous film, when the internal temperature of the battery rises to a predetermined temperature, the porous structure is lost to make it non-porous, and ion permeation occurs. Blocking.
For the purpose of providing a microporous film used as a separator that can cope with such circumstances, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 include a laminated microporous film composed of a polypropylene film and a polyethylene film. A manufacturing method has been proposed. On the other hand, in the microporous film proposed in Patent Document 3, the air permeability is greatly improved by extracting the plasticizer contained in the precursor of the microporous film with a solvent in the production process. .
しかしながら、特許文献1、2に記載の積層微多孔性フィルムは、透気性が不十分であるため、高い出力特性が要求されるハイブリッド電気自動車等に応用するのが困難である。また、特許文献3に開示されている微多孔性フィルムは、その製造工程に、溶剤を用いて可塑剤を抽出する工程が含まれているため、製造コストが高くなるという問題がある。 However, since the laminated microporous films described in Patent Documents 1 and 2 have insufficient air permeability, it is difficult to apply them to hybrid electric vehicles and the like that require high output characteristics. In addition, the microporous film disclosed in Patent Document 3 has a problem in that the production cost is high because the production process includes a step of extracting a plasticizer using a solvent.
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、溶剤を用いて可塑剤を抽出することなく、フィルムを多段階で延伸するのみで透気性に優れた微多孔性フィルムを得ることのできる微多孔性フィルムの製造方法、及びその製造方法により得られる微多孔性フィルム、並びに、その微多孔性フィルムを備えた電池用セパレータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and without obtaining a plasticizer using a solvent, a microporous film having excellent air permeability can be obtained simply by stretching the film in multiple stages. An object of the present invention is to provide a method for producing a microporous film, a microporous film obtained by the production method, and a battery separator provided with the microporous film.
本発明者らは前述の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の伸長粘度と剪断粘度との比を有するポリエチレン樹脂組成物を特定の温度で冷延伸した後、より高い特定の温度で熱延伸することにより、リチウムイオン二次電池用セパレータとして好適な透気性を備えた微多孔フィルムを得ることができることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the inventors of the present invention cold-stretched a polyethylene resin composition having a ratio of a specific elongation viscosity and a shear viscosity at a specific temperature, and then a higher specific temperature. It was found that a microporous film having air permeability suitable as a separator for a lithium ion secondary battery can be obtained by heat stretching at, and the present invention was completed.
すなわち、本発明は以下の通りである。
[1]ポリエチレン樹脂を含有し、剪断粘度ηsに対する伸張粘度ηeの比ηe/ηsが15〜100であるポリエチレン樹脂組成物からなるフィルムを、少なくとも一方向に1.05倍〜2.0倍に冷延伸する冷延伸工程と、前記冷延伸工程において冷延伸されたフィルムを、少なくとも一方向に1.05倍〜5.0倍に熱延伸する熱延伸工程と、を有する微多孔性フィルムの製造方法。
[2]前記冷延伸工程における温度が−20℃以上70℃以下であり、かつ、前記熱延伸工程における温度が90℃以上130℃未満である、[1]の微多孔性フィルムの製造方法。
[3]前記ポリエチレン樹脂の炭素原子10000個当たりの末端ビニル基数が3.0個以下である、[1]又は[2]の微多孔性フィルムの製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A film made of a polyethylene resin composition containing a polyethylene resin and having a ratio η e / η s of the elongational viscosity η e to the shear viscosity η s of 15 to 100 is 1.05 to 2 in at least one direction. A microporous process comprising: a cold stretching process in which the film is cold-stretched by 0.0 times; and a hot stretching process in which the film that has been cold-stretched in the cold stretching process is heat-stretched in at least one direction by 1.05 to 5.0 For producing a conductive film.
[2] The method for producing a microporous film according to [1], wherein the temperature in the cold stretching step is −20 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, and the temperature in the hot stretching step is 90 ° C. or higher and lower than 130 ° C.
[3] The method for producing a microporous film according to [1] or [2], wherein the number of terminal vinyl groups per 10,000 carbon atoms of the polyethylene resin is 3.0 or less .
本発明によれば、溶剤を用いて可塑剤を抽出することなく、フィルムを多段階で延伸するのみで透気性に優れた微多孔性フィルムを得ることのできる微多孔性フィルムの製造方法、及びその製造方法により得られる微多孔性フィルム、並びに、その微多孔性フィルムを備えた電池用セパレータを提供することができる。 According to the present invention, a method for producing a microporous film capable of obtaining a microporous film having excellent air permeability only by stretching the film in multiple stages without extracting a plasticizer using a solvent, and A microporous film obtained by the production method and a battery separator provided with the microporous film can be provided.
以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の本実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiment, and can be implemented with various modifications within the scope of the gist.
本実施形態の微多孔性フィルムの製造方法は、ポリエチレン樹脂を含有し、剪断粘度ηsに対する伸張粘度ηeの比ηe/ηsが15〜100であるポリエチレン樹脂組成物(以下「ポリエチレン樹脂組成物Ac」と表記する)からなるフィルム(以下「原反フィルムAf」と表記する)を、少なくとも一方向に1.05倍〜2.0倍に冷延伸する冷延伸工程と、前記冷延伸工程において冷延伸されたフィルムを、少なくとも一方向に1.05倍〜5.0倍に熱延伸する熱延伸工程とを有するものである。ここで、本明細書において「樹脂組成物」とは、1種類の樹脂(高分子材料)のみからなるものも含む概念であり、2種類以上の樹脂の混合物であってもよく、さらに任意の添加剤を含有してもよい。また、「ポリエチレン樹脂」とは、そのモノマーの主成分がエチレンであるポリマーをいう。ここで「主成分」とは、ポリエチレン樹脂のモノマーの全体量に対して50質量%以上を占めるモノマーを意味し、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは100質量%すなわち全量、を示すモノマーを意味する。 The method for producing a microporous film of the present embodiment includes a polyethylene resin composition (hereinafter referred to as “polyethylene resin”) having a polyethylene resin and a ratio η e / η s of the extensional viscosity η e to the shear viscosity η s of 15 to 100. A cold stretching step of cold-stretching a film (hereinafter referred to as “raw film Af”) comprising 1.05 to 2.0 times in at least one direction; A hot-stretching process in which the film that has been cold-stretched in the process is hot-stretched at least 1.05 times to 5.0 times in one direction. Here, in this specification, the “resin composition” is a concept that includes only one kind of resin (polymer material), and may be a mixture of two or more kinds of resins. An additive may be contained. The “polyethylene resin” refers to a polymer whose main component is ethylene. Here, the “main component” means a monomer occupying 50% by mass or more with respect to the total amount of the monomer of the polyethylene resin, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95%. As mentioned above, it means a monomer showing preferably 98% or more, most preferably 100% by mass, that is, the total amount.
まず、冷延伸工程に先立って、ポリエチレン樹脂組成物Acが準備される。本実施形態に係るポリエチレン樹脂組成物Acは、その剪断粘度ηsに対する伸長粘度ηeの比ηe/ηsが15〜100であり、好ましくは20〜80であり、より好ましくは30〜50である。ηe/ηsが15以上であれば、微多孔性フィルムの透気性が良好となり、100以下であればフィルム成形時に破断し難くなる。なお、本明細書において、剪断粘度ηs及び伸長粘度ηeの単位はいずれも「Pa・s」である。 First, prior to the cold drawing step, a polyethylene resin composition Ac is prepared. Polyethylene resin composition Ac according to the present embodiment, the the ratio of the extensional viscosity eta e to shear viscosity η s η e / η s is 15 to 100, preferably 20 to 80, more preferably 30 to 50 It is. If η e / η s is 15 or more, the air permeability of the microporous film is good, and if it is 100 or less, it is difficult to break during film formation. In this specification, the units of the shear viscosity η s and the extension viscosity η e are both “Pa · s”.
ポリエチレン樹脂組成物Acの伸長粘度ηeは、温度180℃、伸長歪み速度10s-1の条件で測定される値であり、ツインキャピラリーレオメーターによる流入圧力損失法を用い、Cogswellの理論[Polymer Engineering Science、12、64(1972)]にしたがって測定を行うことにより得られる。また、剪断粘度ηsは、温度180℃、剪断歪み速度100s-1の条件で測定される値であり、伸長粘度ηeと同様にツインキャピラリーレオメーターによる流入圧力損失法を用い、Cogswellの理論にしたがって測定を行うことにより得られる。 The elongation viscosity η e of the polyethylene resin composition Ac is a value measured under the conditions of a temperature of 180 ° C. and an elongation strain rate of 10 s −1 , and uses the inflow pressure loss method with a twin capillary rheometer to determine the Cogswell theory [Polymer Engineering]. Science, 12, 64 (1972)]. The shear viscosity η s is a value measured under the conditions of a temperature of 180 ° C. and a shear strain rate of 100 s −1 , and the Cogswell theory using the inflow pressure loss method with a twin capillary rheometer as in the case of the extension viscosity η e. According to the measurement.
本発明者らは、比ηe/ηsが上記範囲にあるポリエチレン樹脂組成物Acを用いることで、得られる微多孔性フィルムの透気性が劇的に向上することを見出した。この要因は、完全には解明できていないもの、本発明者らは、その一つとして下記のように考えている。すなわち、剪断粘度に対して伸長粘度をある程度高めることで、フィルム成形の際に、ポリエチレン樹脂組成物Ac中の溶融したポリエチレン樹脂が押し出し方向に配向しやすくなり、その結果、ポリエチレン樹脂の結晶配向性が向上すると考えられる。その結晶配向性が向上すると、後述の各延伸工程において、結晶間の開列が均一に発生し、得られる微多孔性フィルムの透気性が向上するものと考えられる。
特許文献1や特許文献2には、ポリエチレン樹脂組成物の好ましい融点については開示されているものの、その伸長粘度や溶融粘度についての検討はなされていない。また、特許文献1や特許文献2の実施例に用いられているポリエチレン樹脂組成物の比ηe/ηsを測定してみると、いずれも15よりも小さく、微多孔性フィルムの透気性も不十分であった。
The present inventors have found that the air permeability of the obtained microporous film is dramatically improved by using the polyethylene resin composition Ac having the ratio η e / η s within the above range. This factor is not completely elucidated, and the present inventors consider as one of them as follows. That is, by increasing the elongation viscosity to some extent with respect to the shear viscosity, the melted polyethylene resin in the polyethylene resin composition Ac is easily oriented in the extrusion direction during film forming, and as a result, the crystal orientation of the polyethylene resin. Is thought to improve. When the crystal orientation is improved, it is considered that in each stretching step described later, the inter-crystal opening is uniformly generated, and the air permeability of the obtained microporous film is improved.
Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a preferable melting point of the polyethylene resin composition, but no investigation is made on its extensional viscosity and melt viscosity. Further, when the ratios η e / η s of the polyethylene resin compositions used in Examples of Patent Document 1 and Patent Document 2 were measured, both were smaller than 15 and the air permeability of the microporous film was also low. It was insufficient.
本実施形態のポリエチレン樹脂組成物AcのMFR(メルトフローレート)は、0.01〜20g/10分であることが好ましく、より好ましくは0.1〜10g/10分であり、更に好ましくは0.5〜5.0g/10分である。MFRが0.01g/10分以上であれば、原反フィルムAfにフィッシュアイが発生し難くなり、20g/10分以下であるとドローダウンが起こり難くなり、成膜性が良好となる。ポリエチレン樹脂組成物AcのMFRは、下記実施例に記載した方法に準じて測定される。 The MFR (melt flow rate) of the polyethylene resin composition Ac of the present embodiment is preferably 0.01 to 20 g / 10 minutes, more preferably 0.1 to 10 g / 10 minutes, and still more preferably 0. .5 to 5.0 g / 10 min. If the MFR is 0.01 g / 10 min or more, fish eye is hardly generated in the raw film Af, and if it is 20 g / 10 min or less, drawdown is difficult to occur and the film formability is improved. The MFR of the polyethylene resin composition Ac is measured according to the method described in the following examples.
一般に、フィッシュアイとは、ポリマー編集委員会著、ポリマー辞典、大成社、平成12年、増刷6版、337頁等に定義されているように、フィルム状又はシート状の製品中に生じる小さな球状の塊をいう。魚の眼のような透明性を示すものが多いことからこのような名前が付けられた。フィッシュアイは、その生成要因から区別して、成形材料の混練不足から来る未溶融の塊、原料の一部がゲル化したための塊、成形中の材料の部分的劣化による塊、異物を核としたものなど、種々のものが挙げられる。ただし、本明細書において、フィッシュアイは、微多孔性フィルムの原料として用いた材料に起因するものであり、異物を核にしたものは除外する。なお、その異物とは、例えば、セルロース、塵、金属片、樹脂の炭化物、種類の異なるプラスチック、糸屑、紙切れが挙げられる。 In general, fisheye is a small sphere formed in a film-like or sheet-like product, as defined in Polymer Editorial Board, Polymer Dictionary, Taiseisha, 2000, 6th edition, 337 pages, etc. It means a lump. The name was given because there are many things that show transparency like fish eyes. Fisheye is distinguished from its production factors, with unmelted lumps resulting from insufficient kneading of molding materials, lumps due to part of the raw material gelling, lumps due to partial deterioration of the material being molded, and foreign matter as the core. Various things, such as a thing, are mentioned. However, in this specification, the fish eye originates from the material used as the raw material of the microporous film, and excludes those having foreign matter as the core. In addition, the foreign material includes, for example, cellulose, dust, metal pieces, resin carbide, plastics of different types, lint, and pieces of paper.
原反フィルムAfにおけるフィッシュアイの部分は、延伸しても多孔化しないことが多いため、フィッシュアイが多量に存在すると、微多孔性フィルムの透気性が低下する。また、フィルムを熱延伸する際に、フィッシュアイを起点にフィルムが破断することがあり、微多孔性フィルムの生産性の観点からも好ましくない。そこで、ポリエチレン樹脂組成物Acから得られる原反フィルムAfにおいて、0.1mm以上のフィッシュアイの数を原反フィルムAfの10g当たり100個以下にすることが好ましく、50個以下にすることがより好ましい。原反フィルムAfのフィッシュアイの数を少なくする方法としては、ポリエチレン樹脂組成物AcのMFRを、例えば0.01g/10分以上に、高める方法、ポリエチレン樹脂組成物Acの分子量分布を、例えば2〜30に、調整する方法が挙げられる。なお、原反フィルムAfのフィッシュアイの数は、下記実施例に記載した方法に準じて測定される。 The portion of the fish eye in the raw film Af often does not become porous even when stretched. Therefore, if a large amount of fish eye exists, the air permeability of the microporous film decreases. Further, when the film is heat-stretched, the film may break from the fish eye, which is not preferable from the viewpoint of productivity of the microporous film. Therefore, in the raw film Af obtained from the polyethylene resin composition Ac, the number of fish eyes of 0.1 mm or more is preferably 100 or less per 10 g of the raw film Af, more preferably 50 or less. preferable. As a method of reducing the number of fish eyes of the raw film Af, a method of increasing the MFR of the polyethylene resin composition Ac to, for example, 0.01 g / 10 min or more, a molecular weight distribution of the polyethylene resin composition Ac, for example, 2 The method of adjusting to -30 is mentioned. In addition, the number of fish eyes of the raw fabric film Af is measured according to the method described in the following examples.
本実施形態に係るポリエチレン樹脂組成物Acの密度は、945〜970kg/m3であることが好ましく、より好ましくは955〜965kg/m3であり、更に好ましくは960〜965kg/m3である。その密度が945kg/m3以上であれば、透気性のより良好な微多孔性フィルムが得られ、970kg/m3以下であれば、延伸する際に膜が破断し難くなる。ポリエチレン樹脂組成物Acの密度は、下記実施例に記載した方法に準じて測定される。 The density of the polyethylene resin composition Ac according to the present embodiment is preferably 945~970kg / m 3, more preferably from 955~965kg / m 3, more preferably from 960~965kg / m 3. If the density is 945 kg / m 3 or more, a microporous film with better air permeability can be obtained, and if it is 970 kg / m 3 or less, the membrane is difficult to break during stretching. The density of the polyethylene resin composition Ac is measured according to the method described in the following examples.
本実施形態に係るポリエチレン樹脂組成物Acにおける樹脂の分子量分布は、数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(以下「Mw/Mn」と表記する)で、2.0〜30.0であることが好ましく、より好ましくは6.0〜10.0であり、更に好ましくは7.0〜9.0である。Mw/Mnが2.0以上であれば、ポリエチレン樹脂組成物Acを原反フィルムAfに成形する際の発熱が抑えられ、樹脂劣化によるフィッシュアイが発生し難くなり、30.0以下であれば、高分子量成分由来のフィッシュアイが少なくなる。Mw及びMnは、ポリスチレンを標準試料として、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(以下「GPC」と表記する)から求められ、詳細には下記実施例に記載した方法に準じて測定される。 The molecular weight distribution of the resin in the polyethylene resin composition Ac according to this embodiment is a ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (hereinafter referred to as “Mw / Mn”), and is 2.0 to 30. Is preferably 0.0, more preferably 6.0 to 10.0, and even more preferably 7.0 to 9.0. If Mw / Mn is 2.0 or more, heat generation when the polyethylene resin composition Ac is molded into the raw film Af is suppressed, and it is difficult for fish eyes due to resin degradation to occur, and if it is 30.0 or less. Fish eyes derived from high molecular weight components are reduced. Mw and Mn are obtained from gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”) using polystyrene as a standard sample, and are measured in detail according to the methods described in the Examples below.
本実施形態に係るポリエチレン樹脂組成物Acにおいて、ポリエチレン樹脂の炭素原子10000個当たりの末端ビニル基数は5.0個以下であると好ましく、3.0個以下であるとより好ましく、1.0個以下であると更に好ましい。その末端ビニル基数が5.0個以下であれば、ポリエチレン樹脂組成物Acを成形する際の熱安定性が良好となり、樹脂劣化によるフィッシュアイが発生し難くなる。ポリエチレン樹脂の炭素原子10000個当たりの末端ビニル基数は、下記実施例に記載した方法に準じて測定される。 In the polyethylene resin composition Ac according to this embodiment, the number of terminal vinyl groups per 10,000 carbon atoms of the polyethylene resin is preferably 5.0 or less, more preferably 3.0 or less, and 1.0. More preferably, it is as follows. If the number of terminal vinyl groups is 5.0 or less, the thermal stability at the time of molding the polyethylene resin composition Ac will be good, and fish eyes due to resin deterioration will not easily occur. The number of terminal vinyl groups per 10,000 carbon atoms of the polyethylene resin is measured according to the method described in the following examples.
ポリエチレン樹脂組成物Acは、ポリエチレン樹脂を含有し、比ηe/ηsが15〜100であれば特に限定されない。例えば、ポリエチレン樹脂組成物Acは、クロム系触媒を用いてエチレンを重合して製造された長鎖の分岐鎖を有するポリエチレン樹脂(下記「Bp」)を含有すると好ましく、チタン系触媒を用いてエチレン及び必要に応じてその他のモノマーの他段重合により製造された超高分子量のポリエチレン樹脂(下記「Cp」)を含有すると好ましく、それら両方のポリエチレン樹脂を含有すると、より好ましい。
例えば、ポリエチレン樹脂組成物Acは、クロム系触媒を用いて製造されたηe/ηsが100よりも大きいポリエチレン樹脂と、チタン系触媒を用いて製造されたηe/ηsが15よりも小さいポリエチレン樹脂とを含有してもよい。あるいは、ポリエチレン樹脂組成物Acは、比ηe/ηsが15よりも小さいポリエチレン樹脂を有機過酸化物等の架橋剤と共に溶融混練し、適度に架橋させて得られるポリエチレン樹脂を含有してもよい。このようなポリエチレン樹脂組成物Acは、比ηe/ηsを15〜100の範囲に収めることができる。
The polyethylene resin composition Ac is not particularly limited as long as it contains a polyethylene resin and the ratio η e / η s is 15 to 100. For example, the polyethylene resin composition Ac preferably contains a polyethylene resin (hereinafter “Bp”) having a long branched chain produced by polymerizing ethylene using a chromium-based catalyst, and ethylene using a titanium-based catalyst. In addition, it is preferable to contain an ultra-high molecular weight polyethylene resin (hereinafter referred to as “Cp”) produced by other polymerization of other monomers as required, and it is more preferable to include both of these polyethylene resins.
For example, in the polyethylene resin composition Ac, a η e / η s produced using a chromium-based catalyst is larger than 100, and a η e / η s produced using a titanium-based catalyst is more than 15. You may contain a small polyethylene resin. Alternatively, the polyethylene resin composition Ac may contain a polyethylene resin obtained by melt-kneading a polyethylene resin having a ratio η e / η s smaller than 15 together with a crosslinking agent such as an organic peroxide and appropriately crosslinking the resin. Good. Such polyethylene resin composition Ac can keep ratio (eta) e / (eta) s in the range of 15-100.
次に、クロム系触媒を用いてエチレン及び必要に応じてその他のモノマーの重合により製造され、長鎖の分岐鎖を有する上記ポリエチレン樹脂(以下「ポリエチレン樹脂Bp」と表記する)を含有する樹脂組成物(以下「ポリエチレン樹脂組成物Bc」と表記する)について説明する。 Next, a resin composition containing the above polyethylene resin (hereinafter referred to as “polyethylene resin Bp”) produced by polymerization of ethylene and, if necessary, other monomers using a chromium catalyst and having a long branched chain (Hereinafter referred to as “polyethylene resin composition Bc”).
ポリエチレン樹脂Bpを製造するのに用いるクロム系触媒としては、例えば、無機酸化物担体にクロム化合物を担持した固体触媒、又は、該固体触媒と有機金属化合物とを混合若しくは反応して得られる触媒が挙げられ、公知の触媒であってもよい。具体的には、特公昭44−2996号公報、同47−1365号公報、同44−3827号公報、同44−2337号公報、同47−19685号公報、同45−40902号公報、同49−38986号公報、同56−18132号公報、同59−5602号公報、同59−50242号公報、同59−5604号公報、特公平1−1277号公報、同1−12778号公報、同1−12781号公報、特開平11−302465号公報、同9−25312号公報、同9−25313号公報、同9−25314号公報、特表平7−503739号公報、米国特許5,104,841号明細書、同5,137,997号明細書等に記載された触媒が上記クロム系触媒として例示される。 Examples of the chromium-based catalyst used for producing the polyethylene resin Bp include a solid catalyst in which a chromium compound is supported on an inorganic oxide carrier, or a catalyst obtained by mixing or reacting the solid catalyst and an organometallic compound. The catalyst may be a known catalyst. Specifically, JP-B Nos. 44-2996, 47-1365, 44-3827, 44-2337, 47-19985, 45-40902, 49 No. 38986, No. 56-18132, No. 59-5602, No. 59-50242, No. 59-5604, Japanese Patent Publication No. 1-1277, No. 1-112778, No. 1 -12781, JP-A-11-302465, JP-A-9-25312, JP-A-9-25313, JP-A-9-25314, JP 7-503739, US Pat. No. 5,104,841 No. 5,137,997 and the like are exemplified as the chromium-based catalyst.
本実施形態に係るポリエチレン樹脂組成物Bcとしては、特開2001−294613号公報等に記載された方法によって製造されるポリエチレン樹脂Bpを含有するものが好ましい。すなわち、ポリエチレン樹脂組成物Bcは、耐火性化合物上に担持され非還元雰囲気下での熱処理により活性化された酸化クロム触媒とアルコキシ基及びヒドロシロキシ基の両方を有する有機アルミニウム化合物とを混合若しくは反応して得られる固体触媒成分と、アルコキシ基を有する有機アルミニウム化合物と、を混合若しくは反応して得られる重合触媒存在下において、エチレン及び必要に応じてその他のモノマーの重合により製造されるポリエチレン樹脂Bpを含有することが好ましい。 As polyethylene resin composition Bc which concerns on this embodiment, what contains polyethylene resin Bp manufactured by the method described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-294613 etc. is preferable. That is, the polyethylene resin composition Bc is a mixture or reaction of a chromium oxide catalyst supported on a refractory compound and activated by heat treatment in a non-reducing atmosphere and an organoaluminum compound having both an alkoxy group and a hydrosiloxy group. Polyethylene resin Bp produced by polymerization of ethylene and other monomers as required in the presence of a polymerization catalyst obtained by mixing or reacting the solid catalyst component obtained and an organoaluminum compound having an alkoxy group. It is preferable to contain.
本実施形態のポリエチレン樹脂Bpを得るために、特に好ましい重合触媒は、耐火性化合物上に支持され非還元雰囲気下での熱処理により活性化された酸化クロム触媒と下記一般式(1)で表されるアルコキシ基及びヒドロシロキシ基の両方を有する有機アルミニウム化合物とを混合若しくは反応して得られる固体触媒成分と、下記一般式(2)で表されるアルコキシ基を有する有機アルミニウム化合物と、を混合若しくは反応して得られる重合触媒である。
AlR1 pHq(OR2)x(OSiHR3R4)y (1)
ここで、式(1)中、p、q、x、yは、p≧1、0≦q≦1、x≧0.25、y≧0.15、0.5≦x+y≦1.5かつp+q+x+y=3を満足し、R1、R2、R3、R4は互いに同一であっても異なっていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素基を示す。
AlR5 3-n(OR6)n (2)
ここで、式(2)中、nは0<n≦1を満足し、R5、R6は互いに同一であっても異なっていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素基を示す。
In order to obtain the polyethylene resin Bp of the present embodiment, a particularly preferable polymerization catalyst is represented by the following general formula (1) and a chromium oxide catalyst supported on a refractory compound and activated by heat treatment in a non-reducing atmosphere. Or a solid catalyst component obtained by mixing or reacting an organoaluminum compound having both an alkoxy group and a hydrosiloxy group, and an organoaluminum compound having an alkoxy group represented by the following general formula (2): It is a polymerization catalyst obtained by reaction.
AlR 1 p H q (OR 2 ) x (OSiHR 3 R 4) y (1)
Here, in the formula (1), p, q, x, and y are p ≧ 1, 0 ≦ q ≦ 1, x ≧ 0.25, y ≧ 0.15, 0.5 ≦ x + y ≦ 1.5 and p + q + x + y = 3 is satisfied, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may be the same or different from each other.
AlR 5 3-n (OR 6 ) n (2)
Here, in the formula (2), n satisfies 0 <n ≦ 1, and R 5 and R 6 represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may be the same or different from each other.
本実施形態に係るポリエチレン樹脂Bpは、懸濁重合、溶液重合、気相重合等の公知の重合方法で製造される。 The polyethylene resin Bp according to this embodiment is produced by a known polymerization method such as suspension polymerization, solution polymerization, or gas phase polymerization.
ポリエチレン樹脂組成物Bcは、上述のようにして得られるポリエチレン樹脂Bpを含有していればよく、未反応のエチレン、重合に用いられた重合触媒などの各種触媒、添加剤を更に含有してもよい。 The polyethylene resin composition Bc only needs to contain the polyethylene resin Bp obtained as described above, and may further contain various catalysts such as unreacted ethylene and a polymerization catalyst used for polymerization, and additives. Good.
ポリエチレン樹脂組成物BcのMFRは、好ましくは0.5〜10g/10分であり、より好ましくは0.5〜3g/10分であり、さらに好ましくは0.8〜2.0g/10分であり、最も好ましくは1.0〜1.6g/10分である。MFRが0.5g/10分以上であれば、原反フィルムAfにフィッシュアイが発生し難くなり、10g/10分以下であるとドローダウンが起こり難くなり、成膜性が良好となる。
また、ポリエチレン樹脂組成物Bcの密度は、好ましくは945〜970kg/m3である。その密度が945kg/m3以上であると、本実施形態のポリエチレン組成物の剛性を高くすることができる。また、ポリエチレン(A)の密度は、より好ましくは955〜970kg/m3であり、更に好ましくは960〜967kg/m3であり、最も好ましくは963〜967kg/m3である。その密度が945kg/m3以上であれば、透気性のより良好な微多孔性フィルムが得られ、970kg/m3以下であれば、延伸する際に膜が破断し難くなる。
The MFR of the polyethylene resin composition Bc is preferably 0.5 to 10 g / 10 minutes, more preferably 0.5 to 3 g / 10 minutes, and further preferably 0.8 to 2.0 g / 10 minutes. Yes, most preferably 1.0 to 1.6 g / 10 min. When the MFR is 0.5 g / 10 min or more, fish eyes are hardly generated on the raw film Af. When the MFR is 10 g / 10 min or less, drawdown hardly occurs and the film formability is improved.
The density of the polyethylene resin composition Bc is preferably 945 to 970 kg / m 3 . When the density is 945 kg / m 3 or more, the rigidity of the polyethylene composition of the present embodiment can be increased. The density of polyethylene (A) is more preferably 955 to 970 kg / m 3 , still more preferably 960 to 967 kg / m 3 , and most preferably 963 to 967 kg / m 3 . If the density is 945 kg / m 3 or more, a microporous film with better air permeability can be obtained, and if it is 970 kg / m 3 or less, the membrane is difficult to break during stretching.
次に、チタン系触媒を用いてエチレン及び必要に応じてその他のモノマーの他段重合により製造され、超高分子量のポリエチレン樹脂(以下「ポリエチレン樹脂Cp」と表記する)を含有する樹脂組成物(以下「ポリエチレン樹脂組成物Cc」と表記する)について説明する。 Next, a resin composition containing an ultrahigh molecular weight polyethylene resin (hereinafter referred to as “polyethylene resin Cp”) produced by other-stage polymerization of ethylene and, if necessary, other monomers using a titanium-based catalyst ( Hereinafter, it will be described as “polyethylene resin composition Cc”.
ポリエチレン樹脂Cpを製造するのに用いるチタン系触媒としては、例えば、多孔質高分子材料、周期表第2、3、4、13又は14族に属する元素の無機固体酸化物等の担体にチタン化合物を担持した触媒が挙げられ、公知の触媒であってもよい。上記多孔質高分子材料において、マトリックス材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、エチレン−ビニルエステル共重合体の部分若しくは完全鹸化物等のポリオレフィンやその変性物、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。また、上記無機固体酸化物としては、例えば、シリカ、アルミナ、マグネシア、塩化マグネシウム、ジルコニア、チタニア、酸化硼素、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化バリウム、五酸化バナジウム、酸化クロム、酸化トリウム、又はこれらの混合物、若しくはこれらの複合酸化物が挙げられる。 Examples of the titanium-based catalyst used for producing the polyethylene resin Cp include a titanium compound on a carrier such as a porous polymer material, an inorganic solid oxide of an element belonging to Group 2, 3, 4, 13 or 14 of the periodic table. And a known catalyst may be used. In the above porous polymer material, examples of the matrix material include polyethylene, polypropylene, polystyrene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl ester copolymer, styrene-divinylbenzene copolymer, ethylene-vinyl ester copolymer. Examples thereof include polyolefins such as coalesced parts or completely saponified products and modified products thereof, thermoplastic resins such as polyamide, polycarbonate, and polyester, and thermosetting resins such as phenol resin, epoxy resin, urea resin, and melamine resin. Examples of the inorganic solid oxide include silica, alumina, magnesia, magnesium chloride, zirconia, titania, boron oxide, calcium oxide, zinc oxide, barium oxide, vanadium pentoxide, chromium oxide, thorium oxide, and the like. A mixture or a composite oxide thereof may be mentioned.
具体的には、特公昭52−36788号公報、同52−36790号公報、同52−36791号公報、同52−35792号公報、同52−50070号公報、同52−36794号公報、同52−36795号公報、同52−36796号公報、同52−36915号公報、同52−36917号公報、同53−6019号公報、特開昭50−21876号公報、同50−31835号公報、同50−72044号公報、同50−78619号公報、同53−40696号公報、WO99/28353号パンフレットに記載された触媒が上記チタン系触媒として例示される。 Specifically, Japanese Patent Publication Nos. 52-36788, 52-36790, 52-36791, 52-35792, 52-50070, 52-36794, 52 No. -36795, No. 52-36796, No. 52-36915, No. 52-36917, No. 53-6019, JP-A-50-21876, No. 50-31835, The catalyst described in 50-72044 gazette, 50-78619 gazette, 53-40696 gazette, and a pamphlet of WO99 / 28353 is illustrated as said titanium-type catalyst.
好ましいチタン系触媒としては、例えば、(a)下記一般式(3)で表される有機マグネシウム化合物と、(b)少なくとも1つのハロゲン原子を有するチタン化合物とを反応させて得られる固体触媒成分と有機金属化合物とを混合若しくは反応して得られる重合触媒、あるいは、上記(a)有機マグネシウム化合物と上記(b)チタン化合物と(c)Al、B、Si、Ge、Sn、Te及びSbからなる群より選ばれる元素のハライド化合物とを反応させて得られる固体触媒成分と有機金属化合物とを混合若しくは反応して得られる重合触媒である。
MαMgβR1 pR2 qXrYs (3)
ここで、式(3)中、αは0又は0よりも大きい数、p、q、r、sは0又は0よりも大きい数を示し、p+q+r+s=mα+2βの関係を満足する。Mは周期表第1族、第2族又は第3族に属する金属元素を示し、mはMの原子価を示す。R1、R2は互いに同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜20の炭化水素基を示し、X、Yは互いに同一でも異なっていてもよい1価の基であって、ハロゲン原子、−OR3、−OSiR4R5R6、−NR7R8、又は−SR9を示す。R3、R4、R5、R6、R7、R8は水素原子又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を示し、R9は炭素原子数1〜20の炭化水素基を示す。
As a preferable titanium-based catalyst, for example, (a) a solid catalyst component obtained by reacting an organomagnesium compound represented by the following general formula (3) and (b) a titanium compound having at least one halogen atom; A polymerization catalyst obtained by mixing or reacting with an organometallic compound, or (a) comprising an organomagnesium compound, (b) a titanium compound, and (c) Al, B, Si, Ge, Sn, Te, and Sb. A polymerization catalyst obtained by mixing or reacting a solid catalyst component obtained by reacting a halide compound of an element selected from the group and an organometallic compound.
M α Mg β R 1 p R 2 q X r Y s (3)
Here, in the formula (3), α is 0 or a number greater than 0, p, q, r, and s are 0 or a number greater than 0, and the relationship of p + q + r + s = mα + 2β is satisfied. M represents a metal element belonging to Group 1, Group 2 or Group 3 of the periodic table, and m represents the valence of M. R 1 and R 2 each represent a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may be the same or different, and X and Y are monovalent groups which may be the same or different from each other, -OR 3, -OSiR 4 R 5 R 6, -NR 7 R 8, or an -SR 9. R 3, R 4, R 5 , R 6, R 7, R 8 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, R 9 represents a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
上記有機金属化合物としては、周期表第1族、第2族又は第3族に属する金属元素を有する化合物が好ましく、特に有機アルミニウム化合物、又は有機アルミニウム化合物を含む有機マグネシウム化合物錯体が好ましい。 The organometallic compound is preferably a compound having a metal element belonging to Group 1, Group 2 or Group 3 of the periodic table, and particularly preferably an organoaluminum compound or an organomagnesium compound complex containing an organoaluminum compound.
固体触媒成分と有機金属化合物との反応は、重合系内に両成分を添加し、重合条件下に重合の進行と共に行うことも可能であり、重合に先立って予め行ってもよい。また、両成分の反応比率は、固体触媒成分1gに対し、有機金属化合物1〜3000mmolの範囲であることが好ましい。 The reaction between the solid catalyst component and the organometallic compound can be carried out by adding both components into the polymerization system and proceeding with the polymerization under the polymerization conditions, or may be carried out prior to the polymerization. Moreover, it is preferable that the reaction ratio of both components is the range of 1-3000 mmol of organometallic compounds with respect to 1g of solid catalyst components.
本実施形態に係るポリエチレン樹脂Cpは、懸濁重合、溶液重合、気相重合等の公知の重合方法で製造される。 The polyethylene resin Cp according to this embodiment is produced by a known polymerization method such as suspension polymerization, solution polymerization, or gas phase polymerization.
ポリエチレン樹脂Cpは、チタン系触媒を用いて2段重合された、低分子量ポリマー成分と高分子量ポリマー成分とからなる重合体であることが好ましい。ここで、低分子量ポリマー成分のMFRは、好ましくは1〜200g/10分であり、より好ましくは5〜100g/10分であり、更に好ましくは10〜50g/10分である。この低分子量ポリマー成分は、その密度が好ましくは945〜975kg/m3、より好ましくは955〜975kg/m3である。低分子量ポリマー成分は、エチレンの単独重合若しくはエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとの共重合により得られる。懸濁重合にて低分子量ポリマー成分を製造する際は、低分子量ポリマー成分は、2.0モル%以下のα−オレフィンを含む溶液中で製造されることが好ましい。 The polyethylene resin Cp is preferably a polymer composed of a low molecular weight polymer component and a high molecular weight polymer component, which are two-stage polymerized using a titanium-based catalyst. Here, the MFR of the low molecular weight polymer component is preferably 1 to 200 g / 10 minutes, more preferably 5 to 100 g / 10 minutes, and still more preferably 10 to 50 g / 10 minutes. The density of the low molecular weight polymer component is preferably 945 to 975 kg / m 3 , more preferably 955 to 975 kg / m 3 . The low molecular weight polymer component is obtained by homopolymerization of ethylene or copolymerization of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. When producing a low molecular weight polymer component by suspension polymerization, the low molecular weight polymer component is preferably produced in a solution containing 2.0 mol% or less of an α-olefin.
なお、2段重合により得られる高分子量ポリマー成分は、ポリエチレン樹脂Cp中に低分子量ポリマー成分と共に混在しているため、そのMFR、密度を測定することはできなが、ポリエチレン樹脂Cp又はポリエチレン樹脂組成物Ccが下記のような物性となるように得られるものであると好ましい。高分子量ポリマー成分は、上述のようにして得られた低分子量ポリマー成分の共存下、更にエチレン及び必要に応じて炭素数3〜20のα−オレフィンを添加して、それらを重合させることにより得られる。低分子量ポリマー成分と高分子量ポリマー成分とからなる重合体の全体量に対する高分子量ポリマー成分の含有割合は、30〜70質量%であると好ましい。 In addition, since the high molecular weight polymer component obtained by two-stage polymerization is mixed with the low molecular weight polymer component in the polyethylene resin Cp, its MFR and density cannot be measured, but the polyethylene resin Cp or the polyethylene resin composition It is preferable that the substance Cc is obtained so as to have the following physical properties. The high molecular weight polymer component is obtained by adding ethylene and, if necessary, an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms and polymerizing them in the presence of the low molecular weight polymer component obtained as described above. It is done. The content ratio of the high molecular weight polymer component to the total amount of the polymer composed of the low molecular weight polymer component and the high molecular weight polymer component is preferably 30 to 70% by mass.
ポリエチレン樹脂組成物CcのMFRは、好ましくは0.1〜5.0g/10分であり、より好ましくは0.2〜2.0g/10分、更に好ましくは0.4〜1.6g/10分、最も好ましくは0.6〜1.4g/10分である。MFRが0.1g/10分以上であれば、原反フィルムAfにフィッシュアイが発生し難くなり、5.0g/10分以下であるとドローダウンが起こり難くなり、成膜性が良好となる。また、ポリエチレン樹脂組成物Ccの密度は、好ましくは935〜970kg/m3、より好ましくは940〜965kg/m3、最も好ましくは950〜963kg/m3である。その密度が935kg/m3以上であれば、透気性のより良好な微多孔性フィルムが得られ、970kg/m3以下であれば、延伸する際に膜が破断し難くなる。 The MFR of the polyethylene resin composition Cc is preferably 0.1 to 5.0 g / 10 minutes, more preferably 0.2 to 2.0 g / 10 minutes, still more preferably 0.4 to 1.6 g / 10. Min, most preferably 0.6 to 1.4 g / 10 min. If the MFR is 0.1 g / 10 min or more, fish eyes are hardly generated in the raw film Af, and if it is 5.0 g / 10 min or less, drawdown is difficult to occur and the film formability is improved. . The density of the polyethylene resin composition Cc is preferably 935 to 970 kg / m 3 , more preferably 940 to 965 kg / m 3 , and most preferably 950 to 963 kg / m 3 . If the density is 935 kg / m 3 or more, a microporous film with better air permeability can be obtained, and if it is 970 kg / m 3 or less, the membrane is difficult to break during stretching.
ポリエチレン樹脂Cpは、エチレンを単独重合して低分子量ポリマー成分を製造した後、その低分子量ポリマー成分とエチレンと炭素数3〜20のα−オレフィンとを共重合して得られるものであると好ましい。
ここで、炭素数3〜20のα−オレフィンは、例えば、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン及び1−エイコセンよりなる群から選ばれる1種又は2種以上の化合物である。
The polyethylene resin Cp is preferably obtained by homopolymerizing ethylene to produce a low molecular weight polymer component and then copolymerizing the low molecular weight polymer component, ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms. .
Here, the C3-C20 α-olefin is, for example, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, One or two or more compounds selected from the group consisting of 1-tetradecene, 1-hexadecene, 1-octadecene and 1-eicocene.
ポリエチレン樹脂組成物Ccは、上述のようにして得られるポリエチレン樹脂Cpを含有していればよく、未反応のエチレン、重合に用いられた重合触媒などの各種触媒、添加剤を更に含有してもよい。 The polyethylene resin composition Cc only needs to contain the polyethylene resin Cp obtained as described above, and may further contain various catalysts such as unreacted ethylene and a polymerization catalyst used for polymerization, and additives. Good.
ポリエチレン樹脂組成物Acが、ポリエチレン樹脂組成物Bcとポリエチレン樹脂組成物Ccとを含有する場合、その中のポリエチレン樹脂組成物Ccに対するポリエチレン樹脂組成物Bcの質量比(B/C)は、B/C=5/95〜95/5であることが好ましく、より好ましくは30/70〜70/30である。その質量比(B/C)が5/95以上であると、比ηe/ηsが15〜100のポリエチレン樹脂組成物Acを得やすくなり、得られる微多孔性フィルムの透気性が良好となる。一方、その質量比が95/5以下であると、末端ビニル基数が5.0個以下のポリエチレン樹脂組成物Acを得やすくなり、熱安定性が良好で樹脂劣化によるフィッシュアイの少ない原反フィルムAfを得ることができる。 When the polyethylene resin composition Ac contains the polyethylene resin composition Bc and the polyethylene resin composition Cc, the mass ratio (B / C) of the polyethylene resin composition Bc to the polyethylene resin composition Cc is B / C. C = 5/95 to 95/5 is preferable, and 30/70 to 70/30 is more preferable. When the mass ratio (B / C) is 5/95 or more, it becomes easy to obtain a polyethylene resin composition Ac with a ratio η e / η s of 15 to 100, and the resulting microporous film has good air permeability. Become. On the other hand, when the mass ratio is 95/5 or less, it becomes easy to obtain a polyethylene resin composition Ac having a terminal vinyl group number of 5.0 or less, and a raw film having good thermal stability and less fish eyes due to resin deterioration. Af can be obtained.
ポリエチレン樹脂組成物Bcとポリエチレン樹脂組成物Ccとを混合してポリエチレン樹脂組成物Acを製造する場合の混合方法には特に制限はなく、パウダー状態、スラリー状態、ペレット状態等で混合する通常の方法が用いられる。それらを混練する場合、150〜300℃の温度で、一軸、二軸の押出機、混練機等を用いて混練すればよい。 There is no particular limitation on the mixing method when the polyethylene resin composition Ac is produced by mixing the polyethylene resin composition Bc and the polyethylene resin composition Cc, and a normal method of mixing in a powder state, a slurry state, a pellet state, or the like. Is used. When kneading them, they may be kneaded at a temperature of 150 to 300 ° C. using a uniaxial or biaxial extruder, a kneader or the like.
また、本実施形態に係るポリエチレン樹脂組成物Acは、上記の成分の他に本発明の特徴及び効果を損なわない範囲で必要に応じて他の付加的成分、例えば、オレフィン系エラストマー、酸化防止剤、金属不活性化剤、熱安定剤、難燃剤(有機リン酸エステル系化合物、ポリリン酸アンモニウム系化合物、芳香族ハロゲン系難燃剤、シリコーン系難燃剤など)、フッ素系ポリマー、可塑剤(低分子量ポリエチレン、エポキシ化大豆油、ポリエチレングリコール、脂肪酸エステル類等)、三酸化アンチモン等の難燃助剤、耐候(光)性改良剤、ポリオレフィン用造核剤、スリップ剤、無機又は有機の充填材や強化材(ポリアクリロニトリル繊維、カーボンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム、導電性金属繊維、導電性カーボンブラック等)、各種着色剤、離型剤等を含有してもよい。これらの付加的成分の総含有量は、ポリエチレン樹脂組成物Acの100質量部に対して、20質量部以下であることが好ましく、より好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。 Further, the polyethylene resin composition Ac according to the present embodiment includes, in addition to the above-described components, other additional components as necessary within a range that does not impair the features and effects of the present invention, such as olefin elastomers and antioxidants. , Metal deactivators, heat stabilizers, flame retardants (organic phosphate compounds, ammonium polyphosphate compounds, aromatic halogen flame retardants, silicone flame retardants, etc.), fluoropolymers, plasticizers (low molecular weight Polyethylene, epoxidized soybean oil, polyethylene glycol, fatty acid esters, etc.), flame retardant aids such as antimony trioxide, weather resistance (light) improvers, polyolefin nucleating agents, slip agents, inorganic or organic fillers, Reinforcing materials (polyacrylonitrile fiber, carbon black, titanium oxide, calcium carbonate, conductive metal fiber, conductive carbon black, etc.) Various coloring agents may also contain a releasing agent. The total content of these additional components is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, and even more preferably 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyethylene resin composition Ac. is there.
本実施形態に係るポリエチレン樹脂組成物Acからなる原反フィルムAfの製造方法として、Tダイ押出し成形、インフレーション成形、カレンダー成形、スカイフ法等のシート成形方法を採用し得る。中でも、本実施形態の微多孔性フィルムに要求される物性や用途の観点から、Tダイ押出し成形が好ましい。 As a method for producing the raw film Af made of the polyethylene resin composition Ac according to the present embodiment, a sheet molding method such as T-die extrusion molding, inflation molding, calendar molding, and Skyf's method may be employed. Among these, T-die extrusion molding is preferable from the viewpoints of physical properties and applications required for the microporous film of the present embodiment.
原反フィルムAfの製造方法において、押し出し後のドロー比、すなわち、フィルムの巻取速度(単位:m/分)をポリエチレン樹脂組成物Acの押出速度(ダイリップを通過する溶融樹脂の流れ方向の線速度。単位:m/分)で除した値は、好ましくは10〜500、より好ましくは100〜400、更に好ましくは150〜350である。また、原反フィルムAfを巻き取る際のフィルムの巻取速度は、好ましくは約2〜400m/分、より好ましくは10〜200m/分である。ドロー比を上記範囲とすることは、得られる微多孔性フィルムの透気性を向上させる観点から好適である。 In the production method of the raw film Af, the draw ratio after extrusion, that is, the film winding speed (unit: m / min) is the extrusion speed of the polyethylene resin composition Ac (the line in the flow direction of the molten resin passing through the die lip). The value divided by the speed (unit: m / min) is preferably 10 to 500, more preferably 100 to 400, and still more preferably 150 to 350. Moreover, the winding speed of the film when winding the raw film Af is preferably about 2 to 400 m / min, more preferably 10 to 200 m / min. Setting the draw ratio in the above range is preferable from the viewpoint of improving the air permeability of the obtained microporous film.
また、原反フィルムAfには、必要に応じて熱処理(アニール)を施すことが好ましい。アニールの方法としては、例えば、原反フィルムAfを加熱ロール上に接触させる方法、巻き取る前に加熱気相中に曝す方法、原反フィルムAfを芯体上に巻き取り加熱気相又は加熱液相中に曝す方法、並びにこれらを組み合わせて行う方法が挙げられる。これらのアニールの条件は、例えば、100℃〜130℃の加熱温度で、10秒間〜100時間アニールすることが好ましい。加熱温度が100℃以上であれば後に得られる微多孔性フィルムの透気性が更に良好となり、130℃以下であれば原反フィルムAfを芯体上に巻き取った状態でアニールしてもフィルム同士が融着し難くなる。より好ましい加熱温度の範囲は、115℃〜130℃である。 The raw film Af is preferably subjected to heat treatment (annealing) as necessary. As the annealing method, for example, a method of bringing the original film Af into contact with a heating roll, a method of exposing the original film Af to a heated gas phase before winding, a method of winding the original film Af on a core body, a heated gas phase or a heating liquid The method of exposing in a phase and the method of combining these are mentioned. The annealing conditions are preferably, for example, annealing at a heating temperature of 100 ° C. to 130 ° C. for 10 seconds to 100 hours. If the heating temperature is 100 ° C. or higher, the air permeability of the microporous film obtained later is further improved. If the heating temperature is 130 ° C. or lower, the films can be annealed even when the raw film Af is wound on the core. Is difficult to fuse. A more preferable heating temperature range is 115 ° C to 130 ° C.
原反フィルムAfの熱処理後の弾性回復率は50〜80%であることが好ましく、より好ましくは60〜75%である。原反フィルムAfの弾性回復率を上記の範囲内とすることは、多孔化の程度が十分な微多孔性フィルムを得る観点から好適である。原反フィルムAfの「熱処理後の弾性回復率」は、下記実施例に記載した方法に準じて導出される。 The elastic recovery rate after heat treatment of the raw film Af is preferably 50 to 80%, more preferably 60 to 75%. Setting the elastic recovery rate of the raw film Af within the above range is preferable from the viewpoint of obtaining a microporous film having a sufficient degree of porosity. The “elastic recovery rate after heat treatment” of the raw film Af is derived according to the method described in the following examples.
次に、冷延伸工程について説明する。
冷延伸工程では、ポリエチレン樹脂組成物Acからなる原反フィルムAfを、好ましくは−20℃以上70℃以下に保持した状態で、少なくとも一方向に1.05倍〜2.0倍に冷延伸する。
Next, the cold drawing process will be described.
In the cold drawing step, the raw film Af made of the polyethylene resin composition Ac is preferably cold drawn at 1.05 times to 2.0 times in at least one direction while being kept at -20 ° C or higher and 70 ° C or lower. .
冷延伸工程における冷延伸の延伸温度は、好ましくは−20℃以上70℃以下、より好ましくは0℃以上50℃以下の温度である。−20℃以上で延伸すれば原反フィルムAfが破断し難くなり、70℃以下で延伸すれば、得られる微多孔性フィルムの透気性がより良好となる。ここで、冷延伸の延伸温度は冷延伸工程におけるフィルムの表面温度である。 The stretching temperature for cold stretching in the cold stretching step is preferably -20 ° C or higher and 70 ° C or lower, more preferably 0 ° C or higher and 50 ° C or lower. When stretched at −20 ° C. or higher, the raw film Af is hardly broken, and when stretched at 70 ° C. or lower, the air permeability of the resulting microporous film becomes better. Here, the drawing temperature of cold drawing is the surface temperature of the film in the cold drawing process.
冷延伸工程における冷延伸の延伸倍率は、1.05倍以上2.0倍以下であり、好ましくは1.2倍以上1.7倍以下である。延伸倍率が1.05倍以上であると、透気性の良好な微多孔性フィルムが得られ、2.0倍以下であると、膜厚が均一な微多孔性フィルムが得られる。原反フィルムAfの冷延伸は、少なくとも一方向に行い、二方向に行ってもよいが、好ましくは、フィルムの押出し方向(以下「MD方向」という)にのみ一軸延伸を行う。
本実施形態においては、冷延伸工程において、原反フィルムAfを、0℃以上70℃以下の温度で、MD方向に1.1倍〜2.0倍に一軸延伸することが好ましい。
The draw ratio of cold drawing in the cold drawing step is 1.05 or more and 2.0 or less, preferably 1.2 or more and 1.7 or less. When the draw ratio is 1.05 times or more, a microporous film having good air permeability is obtained, and when it is 2.0 times or less, a microporous film having a uniform film thickness is obtained. The cold stretch of the raw film Af may be performed in at least one direction and may be performed in two directions. Preferably, the original film Af is uniaxially stretched only in the film extrusion direction (hereinafter referred to as “MD direction”).
In the present embodiment, in the cold stretching step, the raw film Af is preferably uniaxially stretched 1.1 to 2.0 times in the MD direction at a temperature of 0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower.
次に、熱延伸工程について説明する。
本実施形態に係る微多孔性フィルムの製造方法は、冷延伸工程において冷延伸されたフィルムを、90℃以上130℃以下に保持した状態で、少なくとも一方向に1.05倍以上5.0倍以下に熱延伸する熱延伸工程を含む。
Next, the heat stretching process will be described.
The method for producing a microporous film according to the present embodiment is 1.05 times or more and 5.0 times in at least one direction in a state in which the film that has been cold drawn in the cold drawing step is held at 90 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. The following includes a heat stretching step for heat stretching.
熱延伸の延伸温度は、上記冷延伸の延伸温度よりも高ければよい。また、熱延伸の延伸温度は、好ましくは90℃以上130℃以下、より好ましくは100℃以上125℃以下の温度である。90℃以上で熱延伸すればフィルムが破断し難くなり、130℃以下で熱延伸すれば得られる微多孔性フィルムの透気性が良好となる。ここで、熱延伸の延伸温度は熱延伸工程におけるフィルムの表面温度である。 The stretching temperature for hot stretching only needs to be higher than the stretching temperature for cold stretching. Further, the stretching temperature of the heat stretching is preferably 90 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, more preferably 100 ° C. or higher and 125 ° C. or lower. If it is hot-stretched at 90 ° C. or higher, the film is difficult to break, and if it is hot-stretched at 130 ° C. or lower, the air permeability of the resulting microporous film is improved. Here, the stretching temperature of the heat stretching is the surface temperature of the film in the heat stretching step.
熱延伸工程における熱延伸の延伸倍率は、1.05倍以上5.0倍以下であり、好ましくは1.1倍以上5.0倍以下、より好ましくは2.0倍以上4.0倍以下である。熱延伸工程における延伸倍率が1.05倍以上であると、透気性の良好な微多孔性フィルムが得られ、5.0倍以下であると、膜厚が均一な微多孔性フィルムが得られる。熱延伸は、少なくとも一方向に対して行い、二方向に行ってもよいが、好ましくは冷延伸の延伸方向と同じ方向に行い、より好ましくは冷延伸の延伸方向と同じ方向にのみ一軸延伸を行う。
本実施形態においては、熱延伸工程において、冷延伸工程を経て冷延伸されたフィルムを、90℃以上130℃以下の温度で、MD方向に2.0倍〜5.0倍に一軸延伸することが好ましい。
The draw ratio of the hot drawing in the hot drawing step is 1.05 or more and 5.0 or less, preferably 1.1 or more and 5.0 or less, more preferably 2.0 or more and 4.0 or less. It is. When the draw ratio in the heat stretching step is 1.05 times or more, a microporous film having good air permeability is obtained, and when it is 5.0 times or less, a microporous film having a uniform film thickness is obtained. . The hot stretching may be performed in at least one direction and may be performed in two directions, but is preferably performed in the same direction as the cold stretching direction, more preferably uniaxial stretching only in the same direction as the cold stretching direction. Do.
In the present embodiment, in the hot stretching process, the film that has been cold-drawn through the cold-drawing process is uniaxially stretched 2.0 to 5.0 times in the MD direction at a temperature of 90 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. Is preferred.
本実施形態の微多孔性フィルムの製造方法は、微多孔性フィルムに要求される良好な透気性や用途の観点から、冷延伸工程と熱延伸工程との2段階の延伸工程を含む。微多孔性フィルムの製造方法が延伸工程を1段階で行う方法である場合、得られる微多孔性フィルムは、要求される良好な透気性を満たし難くなる。なお、本実施形態の微多孔性フィルムの製造方法は、上述の各延伸工程に加えて、更なる延伸工程を含んでもよい。 The manufacturing method of the microporous film of the present embodiment includes a two-stage stretching process including a cold stretching process and a hot stretching process from the viewpoint of good air permeability and use required for the microporous film. When the manufacturing method of a microporous film is a method which performs an extending | stretching process in 1 step, the obtained microporous film becomes difficult to satisfy | fill the required favorable air permeability. In addition, the manufacturing method of the microporous film of this embodiment may include the further extending process in addition to each above-mentioned extending process.
本実施形態の微多孔性フィルムの製造方法は、熱延伸工程を経て得られた微多孔性フィルムに対して、好ましくは100℃以上130℃以下で熱固定を施す熱固定工程を含むことが好ましい。この熱固定の方法としては、熱固定後の微多孔性フィルムの長さが、熱固定前の微多孔性フィルムの長さに対して3〜50%減少する程度熱収縮させる方法(以下、この方法を「緩和」という)、延伸方向の寸法が変化しないように熱固定する方法が挙げられる。 The method for producing a microporous film according to the present embodiment preferably includes a heat setting step in which heat setting is preferably performed at 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower with respect to the microporous film obtained through the heat stretching step. . This heat setting method includes a method of heat shrinking to such an extent that the length of the microporous film after heat setting is reduced by 3 to 50% with respect to the length of the microporous film before heat setting (hereinafter referred to as this method). The method is referred to as “relaxation”), and heat setting is performed so that the dimension in the stretching direction does not change.
熱固定温度は、100℃以上130℃以下であることが好ましく、110℃以上125℃以下であることがより好ましい。ここで、熱固定温度とは、熱固定工程における微多孔性フィルムの表面温度である。 The heat setting temperature is preferably 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, and more preferably 110 ° C. or higher and 125 ° C. or lower. Here, the heat setting temperature is the surface temperature of the microporous film in the heat setting process.
本実施形態の微多孔性フィルムの製造方法における冷延伸工程、熱延伸工程、その他の延伸工程及び熱固定工程の各工程において、延伸又は熱固定は、ロール、テンター、オートグラフ等により、1段階又は2段階以上で、一軸方向及び/又は二軸方向に行うことができる。特に、得られる微多孔性フィルムに要求される透気度や気孔率のような物性や用途の観点から、少なくとも1つの工程において、ロールによる2段階以上の一軸延伸/固定を行うことが好ましい。 In each step of the cold drawing step, the hot drawing step, other drawing steps and the heat setting step in the method for producing the microporous film of the present embodiment, the drawing or heat setting is performed in one step by a roll, a tenter, an autograph, or the like. Or it can carry out to a uniaxial direction and / or a biaxial direction in two steps or more. In particular, from the viewpoints of physical properties such as air permeability and porosity required for the obtained microporous film and applications, it is preferable to perform uniaxial stretching / fixing by two or more stages with a roll in at least one step.
本実施形態の微多孔性フィルムの製造方法によると、ポリエチレン樹脂組成物Acや原反フィルムAfに可塑剤を含有させることなく、溶剤を用いて可塑剤を抽出する工程を有しなくても、透気性に優れた微多孔性フィルムを得ることができる。 According to the method for producing a microporous film of the present embodiment, without including a plasticizer in the polyethylene resin composition Ac or the raw film Af, and without having a step of extracting the plasticizer using a solvent, A microporous film having excellent air permeability can be obtained.
次に、本実施形態の微多孔性フィルムの製造方法により得られる微多孔性フィルムの物性について説明する。 Next, the physical property of the microporous film obtained by the manufacturing method of the microporous film of this embodiment is demonstrated.
本実施形態の微多孔性フィルムの気孔率は、好ましくは20%〜80%、より好ましくは40%〜70%、更に好ましくは50%〜70%である。その気孔率を20%以上に設定することにより、微多孔性フィルムを電池用セパレータとして用いた場合に、十分なイオン透過性を確保し得る傾向にある。一方、気孔率を80%以下に設定することにより、微多孔性フィルムが十分な機械強度を確保し得る傾向にある。
なお、微多孔性フィルムの気孔率は、ポリエチレン樹脂組成物Acの組成、各延伸工程における延伸温度、延伸倍率等を適宜設定することにより上述の範囲に調節することができる。例えば、その気孔率を高くするには、ポリエチレン樹脂組成物Acの比ηe/ηsを15〜100にしたり、延伸倍率を高くしたりすればよい。また、微多孔性フィルムの気孔率は、そのフィルムから10cm×10cm角のサンプルを切り出し、そのサンプルの体積V(cm3)及び質量M(g)と、フィルムを構成する樹脂組成物Acの密度d(g/cm3)とから下記式を用いて算出される。
気孔率(%)={(V−M/d)/V}×100
The porosity of the microporous film of this embodiment is preferably 20% to 80%, more preferably 40% to 70%, and still more preferably 50% to 70%. By setting the porosity to 20% or more, when a microporous film is used as a battery separator, sufficient ion permeability tends to be ensured. On the other hand, by setting the porosity to 80% or less, the microporous film tends to ensure sufficient mechanical strength.
The porosity of the microporous film can be adjusted to the above range by appropriately setting the composition of the polyethylene resin composition Ac, the stretching temperature in each stretching step, the stretching ratio, and the like. For example, in order to increase the porosity, the ratio η e / η s of the polyethylene resin composition Ac may be set to 15 to 100, or the draw ratio may be increased. Moreover, the porosity of a microporous film cuts out the sample of 10 cm x 10 cm square from the film, the volume V (cm < 3 >) and mass M (g) of the sample, and the density of resin composition Ac which comprises a film Calculated from d (g / cm 3 ) using the following formula.
Porosity (%) = {(VM−d / V) × 100
微多孔性フィルムの膜厚は、好ましくは5〜40μm、より好ましくは10〜30μmである。 The film thickness of the microporous film is preferably 5 to 40 μm, more preferably 10 to 30 μm.
また、微多孔性フィルムの透気度は、好ましくは10秒/100cc〜5000秒/100cc、より好ましくは50秒/100cc〜1000秒/100cc、更に好ましくは70秒/100cc〜150秒/100ccである。透気度が5000秒/100cc以下である場合、微多孔性フィルムが十分なイオン透過性を確保し得る傾向にある。一方、透気度が10秒/100cc以上である場合、欠陥のない、より均質な微多孔性フィルムが得られる傾向にある。
なお、微多孔性フィルムの透気度は、ポリエチレン樹脂組成物Acの組成、各延伸工程における延伸温度、延伸倍率等を適宜設定することにより上述の範囲に調節することができる。例えば、その透気度を高くするには、延伸倍率を高くしたり、熱固定における緩和倍率を低くすればよい。また、微多孔性フィルムの透気度は、JIS P−8117に準拠し、ガーレー式透気度計を用いて測定される。
The air permeability of the microporous film is preferably 10 seconds / 100 cc to 5000 seconds / 100 cc, more preferably 50 seconds / 100 cc to 1000 seconds / 100 cc, still more preferably 70 seconds / 100 cc to 150 seconds / 100 cc. is there. When the air permeability is 5000 seconds / 100 cc or less, the microporous film tends to ensure sufficient ion permeability. On the other hand, when the air permeability is 10 seconds / 100 cc or more, there is a tendency that a more uniform microporous film having no defect is obtained.
The air permeability of the microporous film can be adjusted to the above range by appropriately setting the composition of the polyethylene resin composition Ac, the stretching temperature in each stretching step, the stretching ratio, and the like. For example, in order to increase the air permeability, the stretch ratio may be increased or the relaxation ratio in heat setting may be decreased. The air permeability of the microporous film is measured using a Gurley type air permeability meter according to JIS P-8117.
本実施形態の製造方法により製造された微多孔性フィルムは、電池用セパレータ、より具体的にはリチウム二次電池用セパレータとして好適に用いられる。その電池用セパレータは、微多孔性フィルムとして本実施形態の微多孔性フィルムを備える他は、公知の構成を有し、公知の方法により作製されればよい。その他、本実施形態の微多孔性フィルムは各種分離膜としても用いられる。 The microporous film produced by the production method of the present embodiment is suitably used as a battery separator, more specifically as a lithium secondary battery separator. The battery separator has a known configuration except that it includes the microporous film of the present embodiment as a microporous film, and may be produced by a known method. In addition, the microporous film of this embodiment is also used as various separation membranes.
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、用いた原材料及び各種特性の評価方法は下記の通りである。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In addition, the raw material used and the evaluation method of various characteristics are as follows.
(1)MFR
MFRは、メルトインデックスと同義であり、JIS K7210に準拠して、温度190℃、荷重2.16kgの条件下でポリエチレン樹脂組成物のMFRを測定した。その単位はg/10分である。
(1) MFR
MFR is synonymous with melt index, and the MFR of the polyethylene resin composition was measured under conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2.16 kg in accordance with JIS K7210. The unit is g / 10 minutes.
(2)密度
ポリエチレン樹脂組成物の密度をJIS K7112に準拠して測定した。その単位はkg/m3である。
(2) Density The density of the polyethylene resin composition was measured according to JIS K7112. The unit is kg / m 3 .
(3)分子量分布(Mw/Mn)
ポリエチレン樹脂組成物における樹脂の分子量分布は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)から求められる重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比Mw/Mnの値である。GPC測定は、東ソー社製のGPS装置(商品名「HLC−8121GPC/HT」)を用いて行った。カラムとして東ソー社製の商品名「TSKgel GMHHR−H(20)」(2本)を用い、移動相o−ジクロロベンゼン(o−DCB)、カラム温度155℃、流量1.0mL/分、試料濃度0.5mg/mL(o−DCB)、注入量500μL、試料溶解温度160℃、試料溶解時間3時間の条件で行った。分子量の校正は、ポリスチレンで行い、ポリスチレン換算分子量でMw及びMnを求め、分子量分布を導出した。
(3) Molecular weight distribution (Mw / Mn)
The molecular weight distribution of the resin in the polyethylene resin composition is a value of the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) obtained from gel permeation chromatography (GPC). The GPC measurement was performed using a GPS device (trade name “HLC-8121GPC / HT”) manufactured by Tosoh Corporation. Using the trade name “TSKgel GMHHR-H (20)” (two) manufactured by Tosoh Corporation as the column, mobile phase o-dichlorobenzene (o-DCB), column temperature 155 ° C., flow rate 1.0 mL / min, sample concentration The test was performed under the conditions of 0.5 mg / mL (o-DCB), injection amount 500 μL, sample dissolution temperature 160 ° C., and sample dissolution time 3 hours. The molecular weight was calibrated with polystyrene, and Mw and Mn were obtained from the polystyrene-equivalent molecular weight to derive the molecular weight distribution.
(4)伸長粘度(ηe)、剪断粘度(ηs)
ポリエチレン樹脂組成物の伸長粘度ηe及び剪断粘度ηsは、流入圧力損失法を用い、Cogswellの理論[Polymer Engineering Science、12、64(1972)]にしたがって測定を行うことにより得られた。測定装置として、ロザンド社製のツインキャピラリーレオメーターを用い、オリフィスは、以下に示すロングダイ及びショートダイを、用い、180℃で測定を行った。伸長粘度ηeとして、伸長歪み速度10s-1のときの値を用い、剪断粘度ηsとして、剪断歪み速度100s-1のときの値を用いた。
ロングダイ:長さ16mm、直径1mm、流入角180°
ショートダイ:長さ0.25mm、直径1mm、流入角180°
(4) Elongation viscosity (η e ), shear viscosity (η s )
The elongation viscosity η e and the shear viscosity η s of the polyethylene resin composition were obtained by measuring according to Cogswell's theory [Polymer Engineering Science, 12, 64 (1972)] using the inflow pressure loss method. As a measuring apparatus, a twin capillary rheometer manufactured by Rosand was used, and the orifice was measured at 180 ° C. using the following long die and short die. A value at an elongation strain rate of 10 s −1 was used as the elongation viscosity η e , and a value at a shear strain rate of 100 s −1 was used as the shear viscosity η s .
Long die: length 16mm, diameter 1mm, inflow angle 180 °
Short die: Length 0.25mm, diameter 1mm, inflow angle 180 °
(5)末端ビニル基数
ポリエチレン樹脂組成物におけるポリエチレン樹脂の炭素原子10000個当たりの末端ビニル基数は、日本分光社製のフーリエ変換赤外分光光度計を用いて求めた。詳細には、加熱プレスして無孔化されたシート状のポリエチレン樹脂組成物をサンプルとして、上記分光光度計により測定したIRスペクトルの吸収波長909cm-1付近の吸光度を求めた。この吸収波長は、ポリエチレン樹脂における末端ビニル基に起因する波長である。得られた吸光度から、下記式により炭素原子10000個当たりの末端ビニル基数を求めた。
(炭素原子10000個当たりの末端ビニル基数)=11.4×吸光度/((サンプルの真密度)×(サンプルの厚み))
ここで、サンプルの真密度の単位はg/cm3であり、サンプルの厚みの単位はmmである。
(5) Number of terminal vinyl groups The number of terminal vinyl groups per 10,000 carbon atoms of the polyethylene resin in the polyethylene resin composition was determined using a Fourier transform infrared spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation. Specifically, using a sheet-like polyethylene resin composition that has been made non-porous by heating and pressing, the absorbance near the absorption wavelength of 909 cm −1 of the IR spectrum measured by the spectrophotometer was determined. This absorption wavelength is a wavelength resulting from the terminal vinyl group in the polyethylene resin. From the obtained absorbance, the number of terminal vinyl groups per 10,000 carbon atoms was determined by the following formula.
(Number of terminal vinyl groups per 10,000 carbon atoms) = 11.4 × absorbance / ((true sample density) × (sample thickness))
Here, the unit of the true density of the sample is g / cm 3 , and the unit of the thickness of the sample is mm.
(6)膜厚(μm)
微多孔性フィルムの膜厚は、ダイヤルゲージ(尾崎製作所社製、商品名「PEACOCK No.25」)を用いて測定した。
(6) Film thickness (μm)
The film thickness of the microporous film was measured using a dial gauge (manufactured by Ozaki Seisakusho, trade name “PEACOCK No. 25”).
(7)気孔率(%)
微多孔性フィルムの気孔率は、微多孔性フィルムから10cm×10cm角のサンプルを切り出し、そのサンプルの体積V(cm3)及び質量M(g)と、フィルムを構成する樹脂組成物の密度d(g/cm3)とから下記式を用いて算出した。
気孔率(%)={(V−M/d)/V}×100
(7) Porosity (%)
The porosity of the microporous film was determined by cutting out a 10 cm × 10 cm square sample from the microporous film, the volume V (cm 3 ) and mass M (g) of the sample, and the density d of the resin composition constituting the film. It calculated using the following formula from (g / cm 3 ).
Porosity (%) = {(VM−d / V) × 100
(8)透気度(秒/100cc)
微多孔性フィルムの透気度は、JIS P−8117に準拠したガーレー式透気度計にて測定した。なお、微多孔性フィルムの膜厚を20μmとした場合の値に換算した値を、その微多孔性フィルムの透気度とした。
(8) Air permeability (sec / 100cc)
The air permeability of the microporous film was measured with a Gurley type air permeability meter based on JIS P-8117. In addition, the value converted into the value when the film thickness of a microporous film was 20 micrometers was made into the air permeability of the microporous film.
(9)フィッシュアイ個数(個/10g)
原反フィルムのフィッシュアイの個数は下記のようにして測定した。まず、原反フィルムから30cm×30cm角のサンプルを切り出し、下側から蛍光灯を照射した透明板の上にサンプルを載置した。透明板を経由した蛍光灯からの透過光がサンプルをも透過することをサンプルの上方から目視にて確認した。この際、フィッシュアイに起因するサンプルの厚みの差異により、光の透過度合いが異なっていたので、その差異を目視により観察し、0.1mm以上の直径を有する透過度合いが弱い部分をフィッシュアイとして、その部分の個数を測定した。切り取ったサンプル3枚におけるフィッシュアイの個数の相加平均値を、原反フィルム10g当たりの個数に換算して、原反フィルムのフィッシュアイの個数とした。
(9) Number of fish eyes (pieces / 10g)
The number of fish eyes in the raw film was measured as follows. First, a 30 cm × 30 cm square sample was cut out from the raw film, and the sample was placed on a transparent plate irradiated with a fluorescent lamp from the lower side. It was visually confirmed from above the sample that the transmitted light from the fluorescent lamp passing through the transparent plate also penetrates the sample. At this time, since the degree of light transmission was different due to the difference in the thickness of the sample due to the fish eye, the difference was visually observed, and the portion having a diameter of 0.1 mm or more and a low degree of transmission was used as the fish eye. The number of the parts was measured. The arithmetic average value of the number of fish eyes in the three cut samples was converted into the number per 10 g of the original film, and the number of fish eyes in the original film was obtained.
(10)弾性回復率
原反フィルムを、大気中、130℃で1時間アニールした後、幅15mm、長さ2インチ(5.08cm)の短冊状に切り出して試験片を得た。その試験片を引張試験機の所定位置にセットし、25°C、65%相対湿度の条件下、2インチ/分の速度で長さ方向に50%まで、すなわち、3インチの長さになるまで伸長した。次いで、1分間、その伸長状態で試験片を保持し、その後、同速度(2インチ/分)で試験片を弛緩させて荷重がゼロになった時の試験片の長さを測定した。そして、下記式(4)に基づいて、原反フィルムAfの「熱処理後の弾性回復率」を導出した。式中、それぞれの長さの単位は互いに同じ単位である。
熱処理後の弾性回復率(%)=((50%伸張時の試験片の長さ)−(弛緩させて荷重がゼロになった時の試験片の長さ))/((50%伸張時の試験片の長さ)−(伸張前の試験片の長さ))×100 (4)
(10) Elastic recovery rate The raw film was annealed in air at 130 ° C for 1 hour, and then cut into a strip shape having a width of 15 mm and a length of 2 inches (5.08 cm) to obtain a test piece. The test piece is set at a predetermined position of a tensile tester, and is up to 50% in the length direction at a speed of 2 inches / minute under a condition of 25 ° C. and 65% relative humidity, that is, a length of 3 inches. It extended to. Next, the test piece was held in its extended state for 1 minute, and then the test piece was relaxed at the same speed (2 inches / minute) to measure the length of the test piece when the load was zero. And based on following formula (4), "elastic recovery rate after heat processing" of original film Af was derived. In the formula, each length unit is the same unit.
Elastic recovery rate after heat treatment (%) = ((length of test piece at 50% extension) − (length of test piece when relaxed and load becomes zero)) / ((at 50% extension) Test piece length) − (length of test piece before stretching)) × 100 (4)
[製造例1]
(1)酸化クロム触媒(I)の合成
三酸化クロム4モルを蒸留水80リットルに溶解して溶液を得、この溶液中にシリカ(W.Rグレースアンドカンパニー社製、グレード952)20kgを浸漬し、室温にて1時間攪拌してスラリーを得た。その後、このスラリーを加熱して水を留去し、続いて120℃にて10時間減圧乾燥を行った後、600℃にて5時間乾燥空気を流通させて焼成した。こうして、クロムを1.0質量%含有する酸化クロム触媒(I)を得た。
[Production Example 1]
(1) Synthesis of chromium oxide catalyst (I) 4 mol of chromium trioxide was dissolved in 80 liters of distilled water to obtain a solution, and 20 kg of silica (manufactured by WR Grace and Company, Grade 952) was immersed in this solution. And stirred for 1 hour at room temperature to obtain a slurry. Thereafter, the slurry was heated to distill off water, followed by drying under reduced pressure at 120 ° C. for 10 hours, and then firing by flowing dry air at 600 ° C. for 5 hours. Thus, a chromium oxide catalyst (I) containing 1.0% by mass of chromium was obtained.
(2)有機アルミニウム化合物(II)の合成
トリエチルアルミニウム100モルと、メチルヒドロポリシロキサン(30℃における粘度:30センチストークス)50モル(Si基準)と、n−ヘキサン150リットルとを窒素雰囲気下にて耐圧容器に秤取し、攪拌下50℃で24時間反応させて、組成式Al(C2H5)2.5(OSi・H・CH3・C2H5)0.5で表される有機アルミニウム化合物のヘキサン溶液を調製した。次に、このヘキサン溶液100モル(Al基準)を窒素雰囲気下で600リットルの反応器に移し、反応器内のヘキサン溶液を撹拌しながら、エタノール50リットルとn−ヘキサン50リットルとの混合溶液を−10℃にて添加した。混合溶液を添加後、反応器内を50℃まで昇温し、この温度で1時間反応させて、組成式Al(C2H5)2.0(OC2H5)0.5(OSi・H・CH3・C2H5)0.5で表される、アルコキシ基及びヒドロシロキシ基の両方を有する有機アルミニウム化合物(II)のヘキサン溶液を調製した。
(2) Synthesis of organoaluminum compound (II) 100 moles of triethylaluminum, 50 moles of methyl hydropolysiloxane (viscosity at 30 ° C .: 30 centistokes) (Si standard), and 150 liters of n-hexane were placed in a nitrogen atmosphere. An organoaluminum compound represented by the composition formula Al (C 2 H 5 ) 2.5 (OSi · H · CH 3 · C 2 H 5 ) 0.5 by weighing in a pressure vessel and reacting at 50 ° C. for 24 hours with stirring. A hexane solution was prepared. Next, 100 moles (Al standard) of this hexane solution was transferred to a 600 liter reactor under a nitrogen atmosphere, and a mixed solution of 50 liters of ethanol and 50 liters of n-hexane was stirred while stirring the hexane solution in the reactor. Added at -10 ° C. After adding the mixed solution, the temperature in the reactor is raised to 50 ° C., and the reaction is carried out at this temperature for 1 hour, and the composition formula Al (C 2 H 5 ) 2.0 (OC 2 H 5 ) 0.5 (OSi · H · CH 3 · C 2 H 5) represented by 0.5, to prepare a hexane solution of an organic aluminum compound having both alkoxy and Hidoroshirokishi group (II).
(3)ポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)の重合
単段重合プロセスにおいて、容積230Lの重合器内でポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)を重合した。重合温度は78℃、重合圧力は0.98MPaに設定した。詳細には、まず、上記重合器に上記酸化クロム触媒(I)50gを収容した後、上記有機アルミニウム化合物(II)5ミリモル(Al基準)を添加して、それらを室温で1時間反応させて固体触媒を得た。それとは別に、2g/時間の速度で、エタノールとトリヘキシルアルミニウムとをモル比0.98:1で反応させることによりアルコキシ基を有する有機アルミニウム化合物(III)を得た。その有機アルミニウム化合物(III)を、上記固体触媒を収容した重合器にその濃度(反応器中の有機アルミニウム化合物(II)のヘキサン溶液基準)が0.08ミリモル/リットルになるよう供給した。それと共に、精製n−ヘキサンを60L/時間の速度で重合器に供給し、また、モノマーであるエチレンを12kg/時間の速度で、分子量調節剤として水素を気相濃度が20モル%になるように、同時に重合器に供給して重合を行った。得られた重合器内のポリマーを乾燥して、パウダー状のポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)を得た。そのポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)のMFRは1.8g/10分、密度は966kg/m3であった。
(3) Polymerization of polyethylene resin composition (Bc-1) In a single-stage polymerization process, the polyethylene resin composition (Bc-1) was polymerized in a polymerization vessel having a volume of 230 L. The polymerization temperature was set to 78 ° C., and the polymerization pressure was set to 0.98 MPa. Specifically, first, 50 g of the chromium oxide catalyst (I) was placed in the polymerization vessel, and then 5 mmol of the organoaluminum compound (II) (Al basis) was added and reacted at room temperature for 1 hour. A solid catalyst was obtained. Separately, an organoaluminum compound (III) having an alkoxy group was obtained by reacting ethanol and trihexylaluminum at a molar ratio of 0.98: 1 at a rate of 2 g / hour. The organoaluminum compound (III) was supplied to the polymerization vessel containing the solid catalyst so that its concentration (based on the hexane solution of the organoaluminum compound (II) in the reactor) was 0.08 mmol / liter. At the same time, purified n-hexane is fed to the polymerizer at a rate of 60 L / hr, and ethylene as a monomer is fed at a rate of 12 kg / hr and hydrogen is used as a molecular weight regulator so that the gas phase concentration becomes 20 mol%. At the same time, the polymerization was carried out by feeding the polymerization vessel. The polymer in the obtained polymerization vessel was dried to obtain a powdery polyethylene resin composition (Bc-1). The polyethylene resin composition (Bc-1) had an MFR of 1.8 g / 10 min and a density of 966 kg / m 3 .
[製造例2]
(1)チタン触媒(IV)の合成
充分に窒素置換された15リットルの反応器に、トリクロルシランを濃度2モル/リットルのn−ヘプタン溶液として3リットル仕込み、攪拌しながら65℃に保持した。そこに、組成式AlMg6(C2H5)3(n−C4H9)6.4(On−C4H9)5.6で表される有機マグネシウム成分のn−ヘプタン溶液7リットル(マグネシウム換算で5モル)を、1時間かけて添加し、更に65℃にて1時間攪拌して反応させた。反応終了後、反応生成物から上澄み液を除去し、n−ヘキサン7リットルで4回洗浄し、固体を含むスラリーを得た。この固体を含むスラリーを分離・乾燥して分析した結果、固体1グラム当たり、Mg7.45ミリモルを含有していた。
[Production Example 2]
(1) Synthesis of Titanium Catalyst (IV) 3 liters of trichlorosilane as an n-heptane solution having a concentration of 2 mol / liter was charged into a 15 liter reactor sufficiently purged with nitrogen, and kept at 65 ° C. with stirring. There, a composition formula AlMg 6 (C 2 H 5) 3 (n-C 4 H 9) 6.4 (On-C 4 H 9) the organomagnesium component represented by 5.6 n-heptane Solution 7 liters (magnesium terms 5 mol) was added over 1 hour, and the mixture was further reacted by stirring at 65 ° C. for 1 hour. After completion of the reaction, the supernatant was removed from the reaction product and washed 4 times with 7 liters of n-hexane to obtain a slurry containing solids. As a result of separating and drying the slurry containing this solid, 7.45 mmol of Mg was contained per gram of the solid.
このうち、固体500gを含むスラリーを、n−ブチルアルコール1モル/リットルのn−ヘキサン溶液0.93リットルと混合し、攪拌下、50℃でそれらを1時間反応させた。反応終了後、反応生成物から上澄みを除去し、7リットルのn−ヘキサンで1回洗浄した。こうして得られたスラリーを50℃に保持し、そこにジエチルアルミニウムクロリド1モル/リットルのn−ヘキサン溶液1.3リットルを攪拌しながら添加して、更に1時間反応させた。反応終了後、その反応生成物から上澄みを除去し、7リットルのn−ヘキサンで2回洗浄した。得られたスラリーを50℃に保持し、ジエチルアルミニウムクロリド1モル/リットルのn−ヘキサン溶液0.2リットルと四塩化チタン1モル/リットルのn−ヘキサン溶液0.2リットルとを添加して、更に2時間反応させた。反応終了後、反応生成物から上澄みを除去し、固体触媒を単離し、その固体触媒を遊離のハロゲンが検出されなくなるまでヘキサンで洗浄した。こうして得られた固体触媒であるチタン触媒(IV)は2.3質量%のチタンを有していた。 Among these, a slurry containing 500 g of solid was mixed with 0.93 liter of n-hexane solution of 1 mol / liter of n-butyl alcohol, and reacted at 50 ° C. for 1 hour with stirring. After completion of the reaction, the supernatant was removed from the reaction product and washed once with 7 liters of n-hexane. The slurry thus obtained was kept at 50 ° C., and 1.3 liters of n-hexane solution of 1 mol / liter of diethylaluminum chloride was added with stirring, and further reacted for 1 hour. After completion of the reaction, the supernatant was removed from the reaction product and washed twice with 7 liters of n-hexane. The obtained slurry was kept at 50 ° C., 0.2 liter of n-hexane solution of 1 mol / liter of diethylaluminum chloride and 0.2 liter of n-hexane solution of 1 mol / liter of titanium tetrachloride were added, The reaction was further continued for 2 hours. After completion of the reaction, the supernatant was removed from the reaction product, the solid catalyst was isolated, and the solid catalyst was washed with hexane until no free halogen was detected. The titanium catalyst (IV), which was a solid catalyst thus obtained, had 2.3% by mass of titanium.
(2)ポリエチレン樹脂組成物(Cc−1)の重合
最初に1段目の重合で反応容積300リットルのステンレス製重合器1を用い、重合温度83℃、重合圧力1MPaの条件で重合し、低分子量ポリマー成分を得た。触媒として、上記チタン触媒(IV)をTi原子換算で1.4ミリモル/時間、トリイソブチルアルミニウムをAl原子換算で20ミリモル/時間の速度で重合器1に供給した。また、n−ヘキサンを40リットル/時間の速度で反応器1に導入した。分子量調整剤として水素を用い、モノマーであるエチレンと水素とを、水素の気相濃度が38モル%になるように供給して重合を行った。得られた重合器1内の低分子量ポリマー成分を含むポリマースラリー溶液を、圧力0.1MPa、温度75℃のフラッシュドラムに導き、未反応のエチレン、水素を分離した後、反応容積250リットルの重合器2にスラリーポンプで昇圧して導入した。その重合器2では、温度83℃、圧力0.5MPaの条件下で、トリイソブチルアルミニウムを7.5ミリモル/時間、n−ヘキサンを40リットル/時間の速度で導入した。これに、モノマーであるエチレンと、分子量調整剤である水素とブテン−1とを、水素の気相濃度が6.8モル%、ブテンの気相濃度が1.0モル%になるように導入した。こうして、重合器1で生成した低分子量ポリマー成分に対する、重合器2で生成した高分子量ポリマー成分の質量比(高分子量ポリマー成分)/(低分子量ポリマー成分)が、50/50となるように高分子量ポリマー成分を重合し、更に乾燥して、MFRが1.3g/10分、密度が962kg/m3のパウダー状のポリエチレン樹脂組成物(Cc−1)を製造した。なお、重合器1で生成した低分子量ポリマー成分のMFRは、30g/10分、密度は967kg/m3であった。
(2) Polymerization of polyethylene resin composition (Cc-1) First, in the first stage polymerization, a stainless polymerizer 1 having a reaction volume of 300 liters was used for polymerization under the conditions of a polymerization temperature of 83 ° C and a polymerization pressure of 1 MPa. A molecular weight polymer component was obtained. As the catalyst, the titanium catalyst (IV) was supplied to the polymerizer 1 at a rate of 1.4 mmol / hour in terms of Ti atoms and triisobutylaluminum at a rate of 20 mmol / hour in terms of Al atoms. Further, n-hexane was introduced into the reactor 1 at a rate of 40 liters / hour. Polymerization was performed by using hydrogen as a molecular weight regulator and supplying ethylene and hydrogen as monomers so that the gas phase concentration of hydrogen was 38 mol%. The obtained polymer slurry solution containing the low molecular weight polymer component in the polymerization vessel 1 is led to a flash drum having a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 75 ° C., and unreacted ethylene and hydrogen are separated, and then a polymerization with a reaction volume of 250 liters is performed. The pressure was introduced into the vessel 2 by a slurry pump. In the polymerization vessel 2, triisobutylaluminum was introduced at a rate of 7.5 mmol / hour and n-hexane was introduced at a rate of 40 liter / hour under the conditions of a temperature of 83 ° C. and a pressure of 0.5 MPa. Into this, ethylene as a monomer and hydrogen and butene-1 as molecular weight regulators were introduced so that the gas phase concentration of hydrogen was 6.8 mol% and the gas phase concentration of butene was 1.0 mol%. did. Thus, the mass ratio of the high molecular weight polymer component generated in the polymerization device 2 to the low molecular weight polymer component generated in the polymerization device 1 (high molecular weight polymer component) / (low molecular weight polymer component) is high so as to be 50/50. The molecular weight polymer component was polymerized and further dried to produce a powdery polyethylene resin composition (Cc-1) having an MFR of 1.3 g / 10 min and a density of 962 kg / m 3 . The MFR of the low molecular weight polymer component produced in the polymerization vessel 1 was 30 g / 10 minutes, and the density was 967 kg / m 3 .
[実施例1]
上記の如くして製造したポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)及びポリエチレン樹脂組成物(Cc−1)のパウダーをそれらの質量基準で、(Bc−1)/(Cc−1)=50/50の混合比で混合し、次いで、この混合物にステアリン酸カルシウムを60ppmの濃度になるよう添加し、混合機で攪拌混合した。得られた混合物を、シリンダー径44mmの二軸押出機(日本製鋼所社製、商品名「TEX44HCT−49PW−7V」)を用い、シリンダー温度180℃、押出量45kg/時間の条件で混練しながら押し出し、ポリエチレン樹脂組成物(Ac−1)を得た。得られたポリエチレン樹脂組成物(Ac−1)について、MFR、密度、ηe/ηs、Mw/Mnを測定した。その結果を表1に示す。
[Example 1]
The polyethylene resin composition (Bc-1) and the polyethylene resin composition (Cc-1) powder produced as described above were, based on their mass, (Bc-1) / (Cc-1) = 50/50. Then, calcium stearate was added to this mixture to a concentration of 60 ppm, and the mixture was stirred and mixed with a mixer. The resulting mixture was kneaded using a twin-screw extruder having a cylinder diameter of 44 mm (trade name “TEX44HCT-49PW-7V” manufactured by Nippon Steel Works) under the conditions of a cylinder temperature of 180 ° C. and an extrusion rate of 45 kg / hour. Extrusion gave a polyethylene resin composition (Ac-1). About the obtained polyethylene resin composition (Ac-1), MFR, a density, (eta) e / (eta) s , Mw / Mn were measured. The results are shown in Table 1.
ポリエチレン樹脂組成物(Ac−1)を、口径20mm、L/D=30の180℃に設定した単軸押出機にフィーダーを介して投入し、押出機先端に設置したリップ厚5.0mmのTダイから押し出した。押し出した後の溶融したポリエチレン樹脂組成物(Ac−1)に直ちに25℃の冷風を当て、次いで、95℃に冷却したキャストロールでドロー比300、巻き取り速度10m/分の条件で巻き取り、原反フィルム(Af−1)を得た。原反フィルム(Af−1)のフィッシュアイ個数は72個であり、熱処理後の弾性回復率は70%であった。 The polyethylene resin composition (Ac-1) was introduced into a single screw extruder set at 180 ° C. having a diameter of 20 mm and L / D = 30 via a feeder, and a lip having a lip thickness of 5.0 mm installed at the tip of the extruder. Extruded from the die. The extruded polyethylene resin composition (Ac-1) after extrusion was immediately applied with cold air of 25 ° C., and then wound with a cast roll cooled to 95 ° C. under a draw ratio of 300 and a winding speed of 10 m / min. An original film (Af-1) was obtained. The number of fish eyes of the raw film (Af-1) was 72, and the elastic recovery after heat treatment was 70%.
得られた原反フィルム(Af−1)を芯体上に巻き取った状態で、125℃の温度で3時間アニールした後、25℃まで冷却し、25℃の温度でMD方向に1.5倍に一軸延伸(冷延伸工程)し、続いて、115℃の温度でMD方向に2.5倍に一軸延伸(熱延伸工程)し、更に、125℃の温度で0.9倍に緩和させて熱固定を施し、微多孔性フィルムを得た。
得られた微多孔性フィルムについて、膜厚、気孔率、透気度を測定した。その結果を表1に示す。
After the obtained raw film (Af-1) was wound on the core, it was annealed at a temperature of 125 ° C. for 3 hours, cooled to 25 ° C., and 1.5 ° C. in the MD direction at a temperature of 25 ° C. Uniaxially stretching (cold stretching process) twice, followed by uniaxial stretching (thermal stretching process) 2.5 times in the MD direction at a temperature of 115 ° C., and further relaxed 0.9 times at a temperature of 125 ° C. Then, heat setting was performed to obtain a microporous film.
About the obtained microporous film, the film thickness, the porosity, and the air permeability were measured. The results are shown in Table 1.
[実施例2]
ポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)とポリエチレン樹脂組成物(Cc−1)との混合比を(Bc−1)/(Cc−1)=50/50から80/20に変更した以外は実施例1と同様にして、原反フィルム(Af−2)を得た。次いで、原反フィルム(Af−1)に代えて原反フィルム(Af−2)を用いた以外は実施例1と同様にして、微多孔性フィルムを得た。
得られた原反フィルム(Af−2)について、フィッシュアイ個数と熱処理後の弾性回復率を、微多孔性フィルムについて、膜厚、気孔率、透気度を測定した。その結果を表1に示す。
[Example 2]
Example except that the mixing ratio of the polyethylene resin composition (Bc-1) and the polyethylene resin composition (Cc-1) was changed from (Bc-1) / (Cc-1) = 50/50 to 80/20 In the same manner as in Example 1, an original film (Af-2) was obtained. Next, a microporous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original film (Af-2) was used instead of the original film (Af-1).
About the obtained original fabric film (Af-2), the number of fish eyes and the elastic recovery rate after heat processing were measured, and about the microporous film, the film thickness, the porosity, and the air permeability were measured. The results are shown in Table 1.
[実施例3]
ポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)とポリエチレン樹脂組成物(Cc−1)との混合比を(Bc−1)/(Cc−1)=50/50から10/90に変更した以外は実施例1と同様にして、原反フィルム(Af−3)を得た。次いで、原反フィルム(Af−1)に代えて原反フィルム(Af−3)を用いた以外は実施例1と同様にして、微多孔性フィルムを得た。
得られた原反フィルム(Af−3)について、フィッシュアイ個数と熱処理後の弾性回復率を、微多孔性フィルムについて、膜厚、気孔率、透気度を測定した。その結果を表1に示す。
[Example 3]
Example except that the mixing ratio of the polyethylene resin composition (Bc-1) and the polyethylene resin composition (Cc-1) was changed from (Bc-1) / (Cc-1) = 50/50 to 10/90 In the same manner as in Example 1, a raw film (Af-3) was obtained. Next, a microporous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original film (Af-3) was used instead of the original film (Af-1).
About the obtained original fabric film (Af-3), the number of fish eyes and the elastic recovery rate after heat processing were measured, and about the microporous film, the film thickness, the porosity, and the air permeability were measured. The results are shown in Table 1.
[実施例4]
ポリエチレン樹脂組成物(Ac−1)に代えて市販のポリエチレン樹脂組成物(Ac−4)を用いた以外は実施例1と同様にして、原反フィルム(Af−4)を得た。なお、ポリエチレン樹脂組成物(Ac−4)として、MFRが0.3g/10分、密度が961kg/m3、ηe/ηsが47であるポリエチレン樹脂組成物を用いた。次いで、原反フィルム(Af−1)に代えて原反フィルム(Af−4)を用いた以外は実施例1と同様にして、微多孔性フィルムを得た。
得られた原反フィルム(Af−4)について、フィッシュアイ個数と熱処理後の弾性回復率を、微多孔性フィルムについて、膜厚、気孔率、透気度を測定した。その結果を表1に示す。
[Example 4]
A raw film (Af-4) was obtained in the same manner as in Example 1 except that a commercially available polyethylene resin composition (Ac-4) was used instead of the polyethylene resin composition (Ac-1). As the polyethylene resin composition (Ac-4), a polyethylene resin composition having an MFR of 0.3 g / 10 min, a density of 961 kg / m 3 , and η e / η s of 47 was used. Next, a microporous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original film (Af-4) was used instead of the original film (Af-1).
About the obtained original fabric film (Af-4), the number of fish eyes and the elastic recovery rate after heat processing were measured, and about the microporous film, the film thickness, the porosity, and the air permeability were measured. The results are shown in Table 1.
[実施例5]
ポリエチレン樹脂組成物(Ac−1)に代えて市販のポリエチレン樹脂組成物(Ac−5)を用いた以外は実施例1と同様にして、原反フィルム(Af−5)を得た。なお、ポリエチレン樹脂組成物(Ac−5)として、MFRが1.3g/10分、密度が964kg/m3、ηe/ηsが37であるポリエチレン樹脂組成物を用いた。次いで、原反フィルム(Af−1)に代えて原反フィルム(Af−5)を用いた以外は実施例1と同様にして、微多孔性フィルムを得た。
得られた原反フィルム(Af−5)について、フィッシュアイ個数と熱処理後の弾性回復率を、微多孔性フィルムについて、膜厚、気孔率、透気度を測定した。その結果を表1に示す。
[Example 5]
A raw film (Af-5) was obtained in the same manner as in Example 1 except that a commercially available polyethylene resin composition (Ac-5) was used instead of the polyethylene resin composition (Ac-1). In addition, as the polyethylene resin composition (Ac-5), a polyethylene resin composition having an MFR of 1.3 g / 10 min, a density of 964 kg / m 3 , and η e / η s of 37 was used. Next, a microporous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original film (Af-5) was used instead of the original film (Af-1).
About the obtained original fabric film (Af-5), the number of fish eyes and the elastic recovery rate after heat processing were measured, and about the microporous film, the film thickness, the porosity, and the air permeability were measured. The results are shown in Table 1.
[比較例1]
ポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)とポリエチレン樹脂組成物(Cc−1)との混合比を(Bc−1)/(Cc−1)=50/50から0/100に変更した以外は実施例1と同様にして、原反フィルム(Af−6)を得た。次いで、原反フィルム(Af−1)に代えて原反フィルム(Af−6)を用いた以外は実施例1と同様にして、微多孔性フィルムを得た。
得られた原反フィルム(Af−6)について、フィッシュアイ個数と熱処理後の弾性回復率を、微多孔性フィルムについて、膜厚、気孔率、透気度を測定した。その結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
Example except that the mixing ratio of the polyethylene resin composition (Bc-1) and the polyethylene resin composition (Cc-1) was changed from (Bc-1) / (Cc-1) = 50/50 to 0/100 In the same manner as in Example 1, a raw film (Af-6) was obtained. Next, a microporous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original film (Af-6) was used instead of the original film (Af-1).
About the obtained original fabric film (Af-6), the number of fish eyes and the elastic recovery rate after heat processing were measured, and about the microporous film, the film thickness, the porosity, and the air permeability were measured. The results are shown in Table 1.
[比較例2]
ポリエチレン樹脂組成物(Bc−1)とポリエチレン樹脂組成物(Cc−1)との混合比を(Bc−1)/(Cc−1)=50/50から100/0に変更した以外は実施例1と同様にして、微多孔性フィルムの製造を試みた。しかしながら、溶融樹脂が破断しやすく、原反フィルムの成形ができなかった。
[Comparative Example 2]
Example except that the mixing ratio of the polyethylene resin composition (Bc-1) and the polyethylene resin composition (Cc-1) was changed from (Bc-1) / (Cc-1) = 50/50 to 100/0 In the same manner as in Example 1, an attempt was made to produce a microporous film. However, the molten resin was easily broken and the raw film could not be formed.
[比較例3]
ポリエチレン樹脂組成物(Ac−1)に代えて市販のポリエチレン樹脂組成物(Ac−8)を用いた以外は実施例1と同様にして、原反フィルム(Af−8)を得た。なお、ポリエチレン樹脂組成物(Ac−8)として、MFRが1.0g/10分、密度が961kg/m3、ηe/ηsが13であるポリエチレン樹脂組成物を用いた。次いで、原反フィルム(Af−1)に代えて原反フィルム(Af−8)を用いた以外は実施例1と同様にして、微多孔性フィルムを得た。
得られた原反フィルム(Af−8)について、フィッシュアイ個数と熱処理後の弾性回復率を、微多孔性フィルムについて、膜厚、気孔率、透気度を測定した。その結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
A raw film (Af-8) was obtained in the same manner as in Example 1 except that a commercially available polyethylene resin composition (Ac-8) was used instead of the polyethylene resin composition (Ac-1). As the polyethylene resin composition (Ac-8), a polyethylene resin composition having an MFR of 1.0 g / 10 min, a density of 961 kg / m 3 , and η e / η s of 13 was used. Next, a microporous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original film (Af-8) was used instead of the original film (Af-1).
About the obtained original fabric film (Af-8), the number of fish eyes and the elastic recovery rate after heat processing were measured, and about the microporous film, the film thickness, the porosity, and the air permeability were measured. The results are shown in Table 1.
[比較例4]
ポリエチレン樹脂組成物(Ac−1)に代えて特許文献2に例示されているポリエチレン樹脂組成物(プライムポリマー製、商品名「ハイゼックス2208J」)を用いた以外は実施例1と同様にして、原反フィルム(Af−9)を得た。次いで、原反フィルム(Af−1)に代えて原反フィルム(Af−9)を用いた以外は実施例1と同様にして、微多孔性フィルムを得た。
得られた原反フィルム(Af−9)について、フィッシュアイ個数と熱処理後の弾性回復率を、微多孔性フィルムについて、膜厚、気孔率、透気度を測定した。その結果を表1に示す。
In the same manner as in Example 1, except that the polyethylene resin composition (manufactured by Prime Polymer, trade name “Hi-Zex 2208J”) exemplified in Patent Document 2 was used instead of the polyethylene resin composition (Ac-1), An anti-film (Af-9) was obtained. Next, a microporous film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the original film (Af-9) was used instead of the original film (Af-1).
About the obtained original fabric film (Af-9), the number of fish eyes and the elastic recovery rate after heat processing were measured, and about the microporous film, the film thickness, the porosity, and the air permeability were measured. The results are shown in Table 1.
本発明の製造方法により製造された実施例1〜5の微多孔性フィルムは、いずれも、極めて良好な透気性(低い透気度)を示した。
これに対し、比ηe/ηsが15よりも小さいポリエチレン樹脂組成物を用いた比較例1、比較例3は透気性が不十分であった。また、比ηe/ηsが100を超える比較例2は、原反フィルムの成形が困難であり、微多孔性フィルムを得ることができなかった。
All of the microporous films of Examples 1 to 5 produced by the production method of the present invention exhibited extremely good air permeability (low air permeability).
In contrast, Comparative Example 1 and Comparative Example 3 using a polyethylene resin composition having a ratio η e / η s smaller than 15 had insufficient air permeability. Further, in Comparative Example 2 in which the ratio η e / η s exceeded 100, it was difficult to form a raw film, and a microporous film could not be obtained.
本発明の製造方法により製造された微多孔性フィルムは、電池用セパレータ、より具体的には、リチウム二次電池用セパレータとしての産業上利用可能性を有する。 The microporous film produced by the production method of the present invention has industrial applicability as a battery separator, more specifically as a lithium secondary battery separator.
Claims (3)
前記冷延伸工程において冷延伸されたフィルムを、少なくとも一方向に1.05倍〜5.0倍に熱延伸する熱延伸工程と、
を有する微多孔性フィルムの製造方法。 Containing polyethylene resin, the film the ratio of the extensional viscosity eta e to shear viscosity η s η e / η s is made of a polyethylene resin composition is 15 to 100, in at least one direction 1.05 to 2.0 times A cold drawing step of cold drawing,
A hot stretching process in which the cold-stretched film in the cold-stretching process is hot-stretched at least 1.05 times to 5.0 times in one direction;
The manufacturing method of the microporous film which has this.
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