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JP2021523040A - ミクロ層膜、電池セパレータ、電池、および関連方法 - Google Patents

ミクロ層膜、電池セパレータ、電池、および関連方法 Download PDF

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JP2021523040A
JP2021523040A JP2020563614A JP2020563614A JP2021523040A JP 2021523040 A JP2021523040 A JP 2021523040A JP 2020563614 A JP2020563614 A JP 2020563614A JP 2020563614 A JP2020563614 A JP 2020563614A JP 2021523040 A JP2021523040 A JP 2021523040A
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JP
Japan
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film
multilayer microporous
microporous membrane
membrane
multilayer
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JP2020563614A
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English (en)
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カレン シャオ，カン
カレン シャオ，カン
ライナルツ，ステファン
近藤　孝彦
孝彦 近藤
久貴 池端
久貴 池端
ジェイ． ペネガー，エリック
ジェイ． ペネガー，エリック
ナーク，ロバート
ワン アダムス，チャンチン
ワン アダムス，チャンチン
賢明 岡田
賢明 岡田
アール． ステップ，ブライアン
アール． ステップ，ブライアン
ロバート ホワイト，エリック
ロバート ホワイト，エリック
エム． ドン，アレン
エム． ドン，アレン
ケメルースキ，キャサリン
Original Assignee
セルガード エルエルシー
セルガード エルエルシー
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Abstract

【課題】
従来の膜、ベースフィルム、または電池セパレータと比べて種々の改良点を有する新しい改良された多層微多孔質膜、ベースフィルム、または電池セパレータが必要とされている。
【解決手段】
同じ厚さの先行の単層または３層微多孔質膜と比較して改良された絶縁破壊および強度を含めた、改良された特性を示し得る多層微多孔質フィルムまたは膜が本明細書に記載されている。好ましい多層微多孔質膜は、ミクロ層および１つ以上の積層界面またはバリアを含む。また、多層微多孔質フィルムまたは膜のうちの１つ以上を含む電池セパレータまたは電池も開示されている。

Description

少なくとも選択された実施形態によると、本出願、開示または発明は、改良された特性を有する新規もしくは改良された膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータ、二次リチウム電池セパレータ、多層膜、多層セパレータ膜、多層セパレータ、多層電池セパレータ、多層二次リチウム電池セパレータ、および／もしくは多層電池セパレータ、新規もしくは改良された電池、コンデンサ、燃料電池、リチウム電池、リチウムイオン電池、二次リチウム電池、および／もしくは二次リチウムイオン電池、ならびに／あるいは、かかる膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータ、二次リチウム電池セパレータ、電池、コンデンサ、燃料電池、リチウム電池、リチウムイオン電池、二次リチウム電池、および／もしくは二次リチウムイオン電池、ならびに／またはこれを含むデバイス、車両もしくは製品の作製および／もしくは使用方法、ならびに／あるいは、かかる膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータなどの試験、定量化、特性決定、および／もしくは分析方法に関する。少なくともある一定の実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、膜層、膜もしくはセパレータ膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくともある一定の選択された実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、多孔質ポリマー膜もしくはセパレータ膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくとも特定の実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、微多孔質ポリオレフィン膜もしくはセパレータ膜、ミクロ層膜、１つ以上のミクロ層もしくはナノ層膜を含む多層膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくともある一定の特定の実施形態によると、本開示または発明は、新規の、最適化されたまたは改良された、１つ以上の新規または改良された外層および／または内層を有する微多孔質延伸ポリマー膜またはセパレータ膜、ミクロ層膜、外層および内層を有する多層微多孔質膜またはセパレータ膜であって、これらの層またはサブ層のいくつかが、共押出によって作り出され、次いで、一緒に積層されて、新規の、最適化されたまたは改良された膜またはセパレータ膜を形成するものに関する。いくつかの実施形態において、ある一定の層、ミクロ層またはナノ層は、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、エラストマー、および／またはポリマーブレンドを含んでいてよい。選択実施形態において、少なくともある一定の層、ミクロ層またはナノ層は、異なるもしくは違ったポリマー、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、エラストマー、および／またはポリマーブレンドを含んでいてよい。本開示または発明はまた、新規または改良された、かかる膜、セパレータ膜、もしくはセパレータの作製方法、および／または、かかる膜、セパレータ膜もしくはセパレータの、例えばリチウム電池セパレータとしての使用方法にも関する。少なくとも選択された実施形態によると、本出願または発明は、新規または改良された、多層および／もしくはミクロ層の多孔質もしくは微多孔質膜、セパレータ膜、セパレータ、複合体、電気化学デバイス、ならびに／または電池、ならびに／あるいは、かかる膜、セパレータ、複合体、デバイスおよび／または電池の作製および／または使用方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によると、本出願または発明は、多層化されている新規または改良されたセパレータ膜であって、多層構造の１つ以上の層が、複数の押出機によって多層またはミクロ層共押出ダイにおいて製造される、上記セパレータ膜を対象とする。新規または改良された膜、セパレータ膜、またはセパレータは、新規または改良された構造、性能、利用、例えば、改良されたシャットダウン、改良された強度、改良された絶縁破壊強度、改良された伸び、改良された穿刺強度、改良された高速穿刺強度、より低いガーレー、低減された結晶化、および／または低減された引裂傾向、ならびにこれらの組み合わせを好ましくは実証し得る。
例えば電池セパレータ膜として使用される、微多孔質２層または３層膜の公知の作製方法は、２つ以上の単層前駆体を一緒に積層または接着すること、または、膜の１を超える層を、共押出ダイを使用して同時に共押出することを含む。かかる方法は、例えば、特許文献１〜５に記載されている。
上記の方法は、ある一定の一次および／または二次電池、例えば、リチウムイオン充電式電池などの用途における使用に関して強度および／または性能特性のバランスを完全に最適化していない場合がある。このことは、特に、消費者がより薄くより強い電池セパレータを欲するにつれて電池セパレータ要件がより厳しいものになるときに当てはまる。例えば、３つの層を共押出することによって形成される微多孔質３層膜は、強度が低減する場合がある。単層を積層することによって形成されるセパレータもまた、増え続ける需要を最終的に満たせない場合がある。
米国特許第５，９５２，１２０号明細書 米国特許出願公開第２０１４／００７９９８０号明細書 米国特許第５，２２３，０３２号明細書 米国特許第５，２４０，６５５号明細書 米国特許出願公開第２００５／０３１９４３号明細書
従来の膜、ベースフィルム、または電池セパレータと比べて種々の改良点を有する新しい改良された多層微多孔質膜、ベースフィルム、または電池セパレータが必要とされている。
少なくとも選択された実施形態によると、本出願、開示または発明は、上記の要求、課題もしくは問題に対処することができ、ならびに／あるいは、改良された特性を有する新規もしくは改良された膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータ、二次リチウム電池セパレータ、多層膜、多層セパレータ膜、多層セパレータ、多層電池セパレータ、多層二次リチウム電池セパレータ、および／もしくは多層電池セパレータ、新規もしくは改良された電池、コンデンサ、燃料電池、リチウム電池、リチウムイオン電池、二次リチウム電池、および／もしくは二次リチウムイオン電池、ならびに／あるいは、かかる膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータ、二次リチウム電池セパレータ、電池、コンデンサ、燃料電池、リチウム電池、リチウムイオン電池、二次リチウム電池、および／もしくは二次リチウムイオン電池、ならびに／またはこれを含むデバイス、車両もしくは製品の作製および／もしくは使用方法、ならびに／あるいは、かかる膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータなどの試験、定量化、特性決定、および／もしくは分析方法を提供することができる。少なくともある一定の実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、膜層、膜もしくはセパレータ膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくともある一定の選択された実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、多孔質ポリマー膜もしくはセパレータ膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくとも特定の実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、微多孔質ポリオレフィン膜もしくはセパレータ膜、ミクロ層膜、１つ以上のミクロ層もしくはナノ層膜を含む多層膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくともある一定の特定の実施形態によると、本開示または発明は、新規の、最適化されたまたは改良された、１つ以上の新規または改良された外層および／または内層を有する微多孔質延伸ポリマー膜またはセパレータ膜、ミクロ層膜、外層および内層を有する多層微多孔質膜またはセパレータ膜であって、これらの層またはサブ層のいくつかが、共押出によって作り出され、次いで、一緒に積層されて、新規の、最適化されたまたは改良された膜またはセパレータ膜を形成するものに関する。いくつかの実施形態において、ある一定の層、ミクロ層またはナノ層は、ホモポリマー、コポリマー、ランダムコポリマー、ＰＰおよび／もしくはＰＥコポリマー、ブロックコポリマー、エラストマー、ならびに／またはポリマーブレンドを含んでいてよい。選択実施形態において、少なくともある一定の層、ミクロ層またはナノ層は、異なるもしくは違ったポリマー、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、エラストマー、および／またはポリマーブレンドを含んでいてよい。本開示または発明はまた、新規または改良された、かかる膜、セパレータ膜、もしくはセパレータの作製方法、および／または、かかる膜、セパレータ膜もしくはセパレータの、例えばリチウム電池セパレータとしての使用方法にも関する。少なくとも選択された実施形態によると、本出願または発明は、新規または改良された、多層および／もしくはミクロ層の多孔質もしくは微多孔質膜、セパレータ膜、セパレータ、複合体、電気化学デバイス、ならびに／または電池、ならびに／あるいは、かかる膜、セパレータ、複合体、デバイスおよび／または電池の作製および／または使用方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によると、本出願または発明は、多層化されている新規または改良されたセパレータ膜であって、多層構造の１つ以上の層が、複数の押出機によって多層またはミクロ層共押出ダイにおいて製造される、上記セパレータ膜を対象とする。新規または改良された膜、セパレータ膜、またはセパレータは、新規または改良された構造、性能、利用、例えば、改良されたシャットダウン、改良された強度、改良された絶縁破壊強度、改良された伸び、改良された穿刺強度、改良された高速穿刺強度、より低いガーレー、低減された結晶化、および／または低減された引裂傾向、ならびにこれらの組み合わせを好ましくは実証し得る。
本明細書に記載されている微多孔質多層電池セパレータは、いくつかの実施形態において、先行の２層、３層、または多層電池セパレータと比較して改良された安全性、強度、および耐久性を示す。
本明細書に記載されている微多孔質多層電池セパレータのこれらの特性は、少なくとも部分的には、これらが作製される方法の結果である。この方法は、いくつかの実施形態において、少なくとも、２つ以上のポリマー混合物を共押出して第１の共押出された２層、３層、または多層フィルムを形成すること、２つ以上の他のポリマー混合物を共押出して第２の共押出された２層、３層、または多層フィルムを形成すること、および、２つ以上のさらなるポリマー混合物を共押出して第３の共押出された２層、３層、または多層フィルムを形成することを含む。共押出は、共押出ダイを、該ダイを供給する１つ以上の押出機（２層、３層、または多層フィルムの層当たり典型的には１つの押出機）と共に使用することを典型的には含む。第１、第２および第３の２層、３層、または多層フィルムの各層を形成するのに使用されるポリマー混合物は、同じであっても異なっていてもよい。当該混合物は、１のポリマー、または１を超えるポリマー、例えば、ポリマーブレンドのみを含んでいてよい。また、３を超える２層、３層、または多層フィルムが形成されてもよい。第１、第２および第３の２層、３層、または多層フィルムが形成された後、これらのフィルムは、当該フィルムのうちの１つのフィルムの対向する表面に形成されたフィルムのうちの２つと一緒に積層されて、本明細書に記載されている、場合により好ましい微多孔質電池セパレータを形成する。
本明細書に記載されている微多孔質多層電池セパレータは、二次リチウム電池を含めたリチウムイオン電池において使用されて、改良された安全性および耐久性を有する電池を結果として生じさせ得る。本明細書における電池セパレータは、いくつかの異なる方法で記載されている場合がある。
一態様において、多層微多孔質膜またはフィルムであって、以下：（ａ）多層微多孔質膜またはフィルムのうちの少なくとも１つの層において少なくとも１つの添加剤を有すること；（ｂ）多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して１５０℃以上において増加したまたは改良された弾性を有するまたは示すこと；（ｃ）多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して増加したまたは改良された圧縮性を有するまたは示すこと；（ｄ）多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して増加したまたは改良された破断伸び（ＴＤ）を有するまたは示すこと；（ｅ）多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して１５０℃において低減された高温収縮を有するまたは示すこと；（ｆ）多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して１２０℃において低減された高温収縮を有するまたは示すこと；（ｇ）ポリマーブレンドを含む少なくとも１つの層を有すること；（ｈ）多層微多孔質膜またはフィルムの１つの側または両側に付着された不織布または織布を有すること；（ｉ）ならびにこれらの組み合わせ；のうちの少なくとも１つを有するまたは示す、上記膜またはフィルム。
いくつかの実施形態において、微多孔質膜またはフィルムは、その少なくとも１つの層において少なくとも１つの添加剤を有する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの添加剤は、多層微多孔質膜またはフィルムの一方または両方の最外層に存在する。時には、少なくとも１つの添加剤は、多層微多孔質膜またはフィルムの最外層のうちの１つに存在する。時には、添加剤は、多層微多孔質膜またはフィルムの最外層の両方に存在する。時には、添加剤は、多層微多孔質膜またはフィルムの少なくとも１つの内層に存在する。時には、添加剤は、多層微多孔質フィルムまたは膜の、２つの外層の少なくとも１つおよび少なくとも１つの内層に存在する。いくつかの好ましい実施形態において、多層微多孔質膜またはフィルムの各層は、隣接する各層と異なる組成を有する。いくつかの実施形態において、多層微多孔質膜は、その１つの側または両側においてコーティングされていてよい。
添加剤は、ポリマー添加剤を含んでいてよい。例えば、添加剤は、機能性ポリマー、例えば、マレイン酸無水物変性ポリマーを含んでいてよい。マレイン酸無水物変性ポリマーの例として、マレイン酸無水物変性ホモポリマーポリプロピレン、コポリマーポリプロピレン、高密度ポリプロピレン、または低密度ポリプロピレンが挙げられる。マレイン酸無水物変性ポリマーの他の例として、マレイン酸無水物変性ホモポリマーポリエチレン、コポリマーポリエチレン、高密度ポリエチレン、または低密度ポリエチレンが挙げられる。他の実施形態において、添加剤は、アイオノマーを含んでいてよい。例えば、これは、Ｌｉ−、Ｎａ−、またはＺｎ系アイオノマーを含んでいてよい。他の実施形態において、添加剤は、セルロースナノ粒子を含んでいてよい。時には、添加剤は、狭い粒度分布を有する無機粒子を含んでいてよい。例えば、無機粒子は、ＳｉＯ２粒子、ＴｉＯ２粒子、またはこれらの混合物のうちの少なくとも１つから選択されてよい。他の実施形態において、添加剤は、潤滑剤を含んでいてよい。
本明細書に記載されている潤滑剤または潤滑油は、さほど限定されない。当業者によって理解されているように、潤滑油は、以下：ポリマー：ポリマー；ポリマー：金属；ポリマー；有機材料；およびポリマー：無機材料を含めた、様々な異なる表面間の摩擦力を低減するように働く化合物である。本明細書に記載されている潤滑剤または潤滑油の具体例は、シロキサンおよびポリシロキサン、ならびにステアリン酸金属を含めた脂肪酸塩を含めた、シロキシ官能基を含む化合物である。
２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上、８つ以上、９つ以上、または１０以上のシロキシ基を含む化合物が、本明細書に記載されている潤滑油として使用されてよい。シロキサンは、当業者によって理解されているように、交互するケイ素原子（Ｓｉ）および酸素（Ｏ）原子の骨格を有する分子のクラスであり、各ケイ素原子は、接続する水素（Ｈ）または飽和もしくは不飽和有機基、例えば、−ＣＨ３もしくはＣ２Ｈ５を有し得る。ポリシロキサンは、より高い分子量を通常有する重合されたシロキサンである。本明細書に記載されているいくつかの好ましい実施形態において、ポリシロキサンは、高分子量、またはさらにより好ましくは、いくつかの場合において、超高分子量のポリシロキサンであってよい。いくつかの実施形態において、高および超高分子量ポリシロキサンは、５００，０００〜１，０００，０００の範囲の重量平均分子量を有し得る。
本明細書に記載されている脂肪酸塩もまた、さほど限定されず、潤滑油として働く（好ましくは、電池機能に損害を与えない）いずれの脂肪酸塩であってもよい。脂肪酸塩の脂肪酸は、１２〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸であってよい。例えば、金属脂肪酸は：ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、ベヘン酸、エルカ酸、およびアラキン酸；からなる群から選択されてよい。金属は、さほど限定されないが、好ましい実施形態において、アルカリまたはアルカリ土類金属、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｃａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｆｒ、およびＲａである。いくつかの好ましい実施形態において、金属は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、またはＣａである。
いくつかの好ましい実施形態において、脂肪酸塩は、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸リチウム、オレイン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸リチウム、ステアリン酸カリウム、またはオレイン酸カリウムである。
本明細書に記載されているいくつかの好ましい実施形態において、本明細書に記載されている脂肪酸塩を含めた潤滑油は、２００℃（もしくは摂氏２００度）以上、２１０℃以上、２２０℃以上、２３０℃以上、または２４０℃以上の融点を有する。脂肪酸塩、例えば、ステアリン酸リチウム（２２０℃の融点）またはステアリン酸ナトリウム（融点２４５〜２５５℃）は、かかる融点を有する。脂肪酸塩、例えば、ステアリン酸カルシウム（融点１５５℃）は、これを有さない。この出願の発明者らは、ステアリン酸カルシウムが、処理の観点から、特に、高い添加レベルにおいて、他の脂肪酸金属塩、例えば、より高い融点を有するステアリン酸金属よりも理想的でない場合があることを見出した。特に、ステアリン酸カルシウムは、熱間押出プロセスの際にワックスが分離して至る所に達する「粉吹き効果」と呼ばれていることを伴わずして８００ｐｐｍ超の量で添加され得ないということを見出した。いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、熱間押出温度を超える融点を有する脂肪酸金属塩の使用は、この「粉吹き」問題を解決するとされている。ステアリン酸カルシウムよりも高い融点を有する脂肪酸塩、特に、２００℃を超える融点を有するものは、「粉吹き」を伴わずに１％または１，０００ｐｐｍ超の量で組み込まれ得る。１％以上の量が、所望の特性を達成するために、例えば、改良された湿潤性およびピン除去の改良に重要であることが見出された。１，０００〜１０，０００ｐｐｍ、１，０００〜８，０００ｐｐｍ、１，０００〜９，０００ｐｐｍ、１，０００〜７，０００ｐｐｍ、１，０００〜６，０００ｐｐｍ、１，０００〜５，０００ｐｐｍ、１，０００ｐｐｍ〜４，０００ｐｐｍ、１，０００〜３，０００ｐｐｍ、または１，０００〜２，０００ｐｐｍの量が、いくつかの実施形態において、この目的のために特に好ましい。
いくつかの他の好ましい実施形態において、本明細書に記載されている脂肪酸塩は、水溶性であってよい。水溶性とは、本明細書において、潤滑油、例えば、脂肪酸塩が、ステアリン酸リチウムと同等以上の水中溶解度を有する、すなわち、金属脂肪酸が、ステアリン酸リチウムと同じ水中溶解度を有するまたはステアリン酸リチウムよりも水に溶解性であることを意味する。
潤滑剤は、両親媒性であってよい。潤滑剤はまた、脂肪酸塩、例えば、ステアリン酸リチウムおよびステアリン酸ナトリウムから選択される脂肪酸塩であってもよい。いくつかの実施形態において、潤滑剤は、シロキサンおよびポリシロキサンを含めた、１つ以上のシロキシ官能基を含む化合物である。いくつかの実施形態において、潤滑剤は、超高分子量ポリシロキサンであってよい。いくつかの実施形態において、添加剤は、核形成剤、キャビテーション促進剤、フルオロポリマー（例えば、ＰＶＤＦ）、架橋剤、ｘ線検出可能材料（例えば、硫酸バリウム）、ハロゲン化リチウム（例えば、ヨウ化リチウム）、ポリマー加工剤、高温メルトインデックス（ＨＴＭＩ）ポリマー（例えば、ＰＭＰ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦ、アラミド、シンジオタクチックポリスチレン、ならびにこれらの組み合わせ）、電解質添加剤（例えば、ＳＥＩ改良剤、カソード保護剤、難燃添加剤、ＬｉＰＦ６塩安定剤、過充電保護剤、アルミニウム腐食防止剤、リチウム析出剤もしくは改良剤、または溶媒和促進剤、アルミニウム腐食防止剤、湿潤剤、および増粘剤からなる群から選択される少なくとも１つ）ならびにこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含んでいてよい。
いくつかの実施形態において、上記の多層膜またはフィルムは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して増加したまたは改良された弾性を有するまたは示す。いくつかの実施形態において、上記の膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）（またはタンジェントデルタ）は、動的機械分析によって測定されるとき、１５０℃において−０．６超である。いくつかの実施形態において、上記膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）は、動的機械分析によって測定されるとき、１７５℃〜２００℃の間の温度において−１．０〜−０．６の間である。いくつかの実施形態において、タンジェント（デルタ）は、１７５℃〜２００℃の間の温度において−０．９〜−０．６の間である。いくつかの実施形態において、タンジェント（デルタ）は、１７５℃〜２００℃の間の温度において−０．８〜−０．６の間である。いくつかの実施形態において、タンジェント（デルタ）は、１７５℃〜２００℃の間の温度において−０．７〜−０．６の間である。いくつかの実施形態において、上記膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）は、動的機械分析によって測定されるとき、２００℃以上の温度において−１．２超である。いくつかの実施形態において、タンジェント（デルタ）は、２００℃以上の温度において−１．０超である。いくつかの実施形態において、タンジェント（デルタ）は、２００℃以上の温度において−０．８超である。
別の実施形態において、微多孔質膜またはフィルムは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して増加したまたは改良された圧縮性を有するまたは示す。いくつかの実施形態において、回復率（％）は、圧縮回復法によって測定されるとき、９％超、９．５％超、１０．０％超、１０．１％超、１０．２％超、１０．３％超、１０．４％超、または１０．５％超である。
別の実施形態において、微多孔質膜またはフィルムは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して増加したまたは改良された破断伸び（ＴＤ）を有するまたは示す。いくつかの実施形態において、破断伸び（ＴＤ）は、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、３０％を超えて高い、３５％を超えて高い、４０％を超えて高い、４１％を超えて高い、４２％を超えて高い、または４５％を超えて高い。
別の実施形態において、微多孔質膜またはフィルムは、１２０℃における高温収縮が、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、３０〜７５％低い、３５〜７０％低い、３５〜６５％低い、または４０〜６０％低い。
別の実施形態において、微多孔質膜またはフィルムの少なくとも１つの層は、ポリマーブレンドを含む。当該少なくとも１つの層は、いくつかの実施形態において外層であってよく、または、いくつかの実施形態において内層であってよい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの外層および少なくとも１つの内層は、ポリマーブレンドを含んでいてよい。当該ブレンドは、いくつかの実施形態において、少なくとも２つの異なるポリオレフィン、少なくとも２つの異なるポリエチレン、または少なくとも２つの異なるポリプロピレンのものであってよい。いくつかの実施形態において、当該ブレンドは、少なくとも１つのポリエチレンおよび少なくとも１つのポリプロピレンのものであってよい。いくつかの実施形態において、ポリマーブレンドは、ポリオレフィンおよび非ポリオレフィンを含んでいてよい。
別の実施形態において、微多孔質膜またはフィルムは、上記の膜またはフィルムの１つの側または両側に付着された不織布または織布を有していてよい。
いくつかの実施形態において、上記の膜またはフィルムの合計厚さは、３０ミクロン未満、２５ミクロン未満、２０ミクロン未満、１５ミクロン未満、または１０ミクロン未満である。微多孔質膜またはフィルムは、いくつかの実施形態において、全てがミクロ層（１〜１０ミクロンの厚さ）、全てがナノ層（１ミクロン未満の厚さ）、もしくはナノ層およびミクロ層の組み合わせである少なくとも３つの層、全てがミクロ層（１〜１０ミクロンの厚さ）、全てがナノ層（１ミクロン未満の厚さ）、もしくはナノ層およびミクロ層の組み合わせである少なくとも４つの層、全てがミクロ層（１〜１０ミクロンの厚さ）、全てがナノ層（１ミクロン未満の厚さ）、もしくはナノ層およびミクロ層の組み合わせである少なくとも５つの層、または、全てがミクロ層（１〜１０ミクロンの厚さ）、全てがナノ層（１ミクロン未満の厚さ）、もしくはナノ層およびミクロ層の組み合わせである少なくとも６つの層を含んでいてよい。
別の態様において、多層微多孔質フィルムが開示されている。多層微多孔質フィルムは、２つ以上の層と、当該層のうちの１つ以上においてポリエチレンとを含み、この領域が、本明細書に記載されている機械学習試験によって試験されるとき、以下が満たされる：
ＷＴｘ'≧−２．０またはＷＴｘ'≧−１．０。
いくつかの実施形態において、以下が満たされる：
ＷＴｘ'≧０．０またはＷＴｘ'≧２．０。
別の態様において、多層微多孔質フィルムが開示されている。多層微多孔質フィルムは、２つ以上の層と、当該層のうちの１つ以上においてポリプロピレンとを含む領域を含み、この領域が、本明細書に記載されている機械学習試験によって試験されるとき、以下が満たされる：
ＷＴｘ'≧−１．５またはＷＴｘ'≧−１．０。
いくつかの実施形態において、以下が満たされる：
ＷＴｘ'≧０．５またはＷＴｘ'≧１．５。
別の態様において、多層微多孔質フィルムであって：（１）３つ以上のナノ層（１ミクロン未満の厚さ）またはミクロ層（１〜１０ミクロンの間の厚さ）を含む２つの最外サブ膜；および（２）ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる３つ以上のナノ層（１ミクロン未満の厚さ）またはミクロ層（１〜１０ミクロンの間の厚さ）を含む少なくとも１つの内側サブ膜を含む、上記多層微多孔質フィルムが開示されている。いくつかの実施形態において、最外サブ膜のうちの少なくとも１つまたは両方において、最外ミクロ層またはナノ層は、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、最外サブ膜のうちの少なくとも１つまたは両方において、最内ミクロ層またはナノ層は、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの最外サブ膜にて、最外ミクロ層またはナノ層は、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になり、最内ミクロ層またはナノ層は、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、両方の最外サブ膜において、最外ミクロ層またはナノ層は、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になり、最内ミクロ層またはナノ層は、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内側サブ膜は、最外サブ膜のうちの少なくとも１つと直接接触しており、例えば、当該最外サブ膜のうちの１つが、その最内ミクロ層またはナノ層がポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、上記のフィルムまたは膜は、少なくとも３つのナノ層またはミクロ層を含む別の内側サブ膜を含み、別の内側サブ膜の最外ミクロ層またはナノ層のうちの少なくとも１つが、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、最外サブ膜のナノ層またはミクロ層は、最内サブ膜のナノ層またはミクロ層よりも薄い。いくつかの実施形態において、これらは、２〜５倍薄い、３〜５倍薄い、または４〜５倍薄い。いくつかの実施形態において、上記のフィルムまたは膜は、上記の膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３５％または１５〜２５％のポリエチレンを含む。以上の段落において記載されている１つの実施形態を図６４に示す。
別の態様において、多層微多孔質膜またはフィルムであって：（１）少なくとも３つのナノ層（１ミクロン未満厚）またはミクロ層（１〜１０ミクロン厚）（または２つの最外ナノ層もしくはミクロ層および少なくとも１つの内側ナノ層もしくはミクロ層）を含む２つの最外サブ膜において、最外サブ膜の２つの最外ナノ層またはミクロ層が、最外サブ膜のうちの少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも薄い、上記最外サブ膜；ならびに（２）少なくとも３つのナノ層またはミクロ層（または２つの最外ナノ層もしくはミクロ層および少なくとも１つの内側ナノ層もしくはミクロ層）を含む少なくとも１つの内側サブ膜において、少なくとも１つの内側サブ膜の２つの最外ナノ層またはミクロ層が、少なくとも１つの内側サブ膜のうちの少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも薄い、上記内側サブ膜を含む、上記多層微多孔質膜またはフィルムが開示されている。いくつかの実施形態において、最外サブ膜の２つの最外ナノ層またはミクロ層は、最外サブ膜のうちの少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも１０〜９５％、５０〜９０％、６０〜９０％、７０〜９０％、または８０〜９０％薄い。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内側サブ膜の２つの最外ナノ層またはミクロ層は、少なくとも１つの内側サブ膜のうちの少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも１０〜９５％、５０〜９０％、６０〜９０％、７０〜９０％、または８０〜９０％薄い。いくつかの実施形態において、最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層は、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内側サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層は、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、最外サブ膜のうちの少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層は、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、ポリプロピレンは、高分子量ポリプロピレンである。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルムは、上記の膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、外側サブ膜および少なくとも１つの内側サブ膜は、共押出によってそれぞれ別々に形成される。共押出によって上記のサブ膜を別々に形成した後、当該サブ膜のそれぞれが少なくとも１つの他のサブ膜に積層されて、多層微多孔質膜またはフィルムを形成し得る。以上の段落において記載されている１つの実施形態を図５４に示す。
別の態様において、多層微多孔質フィルムであって：（１）２つの最外ナノ層（１ミクロン未満厚さ）またはミクロ層（１〜１０ミクロンの間の厚さ）および少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層を含む２つの最外サブ膜において、２つの最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になり、２つの最外サブ膜の少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層が、高分子量ポリプロピレンを含めたポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、上記最外サブ膜；ならびに、２つの最外ナノ層またはミクロ層および少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層を含む少なくとも１つの内側サブ膜において、少なくとも１つの内側サブ膜の２つの最外ナノ層またはミクロ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になり、少なくとも１つの内側サブ膜の少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層が、高分子量ポリプロピレンを含めたポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、上記内側サブ膜を含む、上記多層微多孔質フィルムが開示されている。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの内側サブ膜における最外サブ膜が、２つ以上、３つ以上、４つ以上、または５つ以上のナノ層またはミクロ層を含む。いくつかの実施形態において、内側ナノ層またはミクロ層の全てが、高分子量ポリプロピレンを含めたポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、多層微多孔質フィルムまたは層が、上記の膜またはフィルムの合計重量を基準にして、１０〜３５重量％または１５〜２５重量％のポリエチレンを含む。いくつかの実施形態において、サブ膜は、共押出によって形成され、いくつかの実施形態において、共押出によるサブ膜の形成後、各サブ膜が少なくとも１つの他のサブ膜に積層されて、微多孔質膜またはフィルムを形成する。以上の段落において記載されている１つの実施形態を図５５に示す。
別の態様において、多層微多孔質膜またはフィルムであって：（１）２つ以上のナノ層（１ミクロン未満厚）またはミクロ層（１〜１０ミクロン厚）を含む２つの最外サブ膜において、多層微多孔質膜またはフィルムの最外ナノ層またはミクロ層でもある、最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層が、ポリシロキサンを含んでいる、上記２つの最外サブ膜；および（２）２つ以上のナノ層またはミクロ層を含む少なくとも１つの内側サブ膜を含む、上記多層微多孔質膜またはフィルム。いくつかの実施形態において、ポリシロキサンまたはシロキサンの量は、ポリシロキサンまたはシロキサンが存在する最外サブ膜のナノ層またはミクロ層の合計重量を基準にして１〜１０重量％または１〜３重量％の量である。いくつかの実施形態において、２つの内側サブ膜が存在し、内側および最外サブ膜は、それぞれ、３つ以上のミクロ層またはナノ層を有する。これらは、１２以上のミクロ層またはナノ層の実施形態である。いくつかの１２以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、各内側サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層は、互いに接触していてよく、同じ樹脂を含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、これらは、同一の組成を有する。いくつかの１２以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、各内側サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層は、最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層と接触しており、各内側サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層は、接触している最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層と同じ樹脂を含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、これらは、同じ組成を有する。いくつかの実施形態において、１つの内側サブ膜が存在し、内側サブ膜および最外サブ膜は、それぞれが、６つ以上のミクロ層またはナノ層を有する。これらは、１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態である。いくつかの１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、最外サブ膜の両方の最外ミクロ層またはナノ層が、シロキサンまたはポリシロキサンまたはシロキサンを含む。いくつかの１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、シロキサンまたはポリシロキサンは、シロキサンまたはポリシロキサンが含有されているミクロ層またはナノ層の合計重量を基準にして１〜１０重量％または１〜３重量％の量で存在する。いくつかの１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、最外サブ膜の最外ミクロ層またはナノ層はまた、シロキサンまたはポリシロキサンに加えて、ポリプロピレンも含む。いくつかの１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、内側サブ膜の最外ミクロ層またはナノ層は、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、内側サブ膜の内側ミクロ層またはナノ層は、ポリプロピレン、ポリプロピレンブレンド、ポリエチレン、またはポリエチレンブレンドのうちの少なくとも１つを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、内側サブ膜の内側ミクロ層またはナノ層は、ＰＰのミクロ層またはナノ層、ＰＥブレンドのミクロ層またはナノ層、ＰＥブレンドのミクロ層またはナノ層、およびＰＰのミクロ層またはナノ層をこの順で含む。いくつかの１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、最外サブ膜の内側ミクロ層またはナノ層は、ポリプロピレン、ポリプロピレンブレンド、ポリエチレン、またはポリエチレンブレンドのうちの少なくとも１つを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの１８以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、最外サブ膜の内側ミクロ層またはナノ層は、ＰＰのミクロ層またはナノ層、ＰＥブレンドのミクロ層またはナノ層、ＰＥブレンドのミクロ層またはナノ層、およびＰＰのミクロ層またはナノ層をこの順で含む。いくつかの実施形態において、３つ以上の内側サブ膜が存在し、内側および最外サブ膜のそれぞれが、３つ以上のミクロ層またはナノ層を有する。これらは、１５以上のミクロ層またはナノ層の実施形態である。いくつかの実施形態において、内側および最外サブ膜は、３つのみのミクロ層またはナノ層を有する。これらは、１５のミクロ層またはナノ層の実施形態である。これらの１５のミクロ層またはナノ層の実施形態において、内側サブ膜は、それぞれが、ポリエチレンを含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。いくつかの実施形態において、２つの内側サブ膜のミクロ層またはナノ層は、それぞれが、ポリエチレンからなり、またはこれから本質的になる。いくつかの１５のミクロ層またはナノ層の実施形態において、内側サブ膜のうちの１つのナノ層またはミクロ層は、それぞれが、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの１５のミクロ層またはナノ層の実施形態において、ポリプロピレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有する１つの内側サブ膜は、ポリプロピレンブレンドを含む、これからなる、またはこれから本質的になるナノ層またはミクロ層、ポリプロピレンを含む、これからなる、またはこれから本質的になるナノ層またはミクロ層、およびポリプロピレンブレンドを含む、これからなる、またはこれから本質的になるナノ層またはミクロ層を、この順で含む。いくつかの１５のミクロ層またはナノ層の実施形態において、ポリエチレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有する２つの内側サブ膜、およびポリプロピレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有する１つの内側サブ膜が、以下の順：ポリエチレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有するサブ膜；ポリプロピレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有するサブ膜；ポリエチレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有するサブ膜；で設けられている。いくつかの１５以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、最外サブ膜のナノ層またはミクロ層は、それぞれが、個々に、ポリプロピレンのみ、ポリプロピレンと別の樹脂とのブレンド、またはポリプロピレンとポリシロキサンとのブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの１５以上のミクロ層またはナノ層の実施形態において、最外サブ膜は、ポリプロピレンとポリシロキサンとのブレンドからなるナノ層またはミクロ層、ポリプロピレンからなるナノ層またはミクロ層、およびポリプロピレンと別の樹脂とのブレンドからなるナノ層またはミクロ層を、この順に含み、これらからなり、または、これらから本質的になる。いくつかの実施形態において、ポリシロキサンまたはシロキサンを含む上記の膜またはフィルムは、上記の膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３０重量％または１５〜２５重量％のポリエチレンを含む。
いくつかの実施形態において、ポリシロキサンまたはシロキサンを含む本明細書における上記の膜またはフィルムは、全てが同じ厚さを有するまたは異なる厚さを有するミクロ層またはナノ層を有する。いくつかの実施形態において、ポリシロキサンまたはシロキサンを含む本明細書における上記の膜またはフィルムは、共押出を使用して各サブ膜を形成することによって作製される。いくつかの実施形態において、共押出サブ膜は、それぞれが、少なくとも１つの他の共押出サブ膜に次いで積層されて、上記の膜またはフィルムを形成する。以上の段落において記載されている１つの実施形態を図５６〜５９に示す。
別の態様において、多層微多孔質膜またはフィルムであって：（１）６つ以上のナノ層（１ミクロン未満の厚さを有する）またはミクロ層（１〜１０ミクロンの間の厚さを有する）を含む２つの最外サブ膜；および（２）６つ以上のナノ層またはミクロ層を含む少なくとも１つの内側サブ膜を含む、上記多層微多孔質膜またはフィルム。いくつかの実施形態において、１つの内側サブ膜が存在し、内側サブ膜および２つの最外サブ膜は、それぞれが、６つのミクロ層またはナノ層を含む。これは、１８層の実施形態である。いくつかの１８層の実施形態において、最外サブ膜の最外ミクロ層またはナノ層は、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの１８層の実施形態において、内側サブ膜の最外ミクロ層またはナノ層は、ポリプロピレンと別の樹脂とのブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの１８層の実施形態において、２つの最外サブ膜および内側サブ膜の中間の２つのミクロ層またはナノ層は、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、２つの最外サブ膜の中間の２つのミクロ層またはナノ層は、互いに直接接触しており、２つの最外サブ膜の２つの中間のミクロ層またはナノ層のいずれかの側に、ポリプロピレンおよび別の樹脂を含むブレンドを含む、これからなる、またはこれから本質的になる１つのミクロ層またはナノ層がある。いくつかの１８層の実施形態において、内側サブ膜の中間の２つのミクロ層またはナノ層は、互いに直接接触しており、内側サブ膜の２つの中間のミクロ層またはナノ層のいずれかの側に、ポリプロピレンを含む、これからなる、またはこれから本質的になる１つのナノ層またはミクロ層がある。いくつかの実施形態において、これは、例えば、ポリプロピレンおよびプロピレン−エチレンエラストマーとのポリプロピレンブレンドである。いくつかの実施形態において、全てのミクロ層またはナノ層が同じ厚さを有し、いくつかの実施形態において、そうではない。いくつかの実施形態において、上記の多層膜またはフィルムは、サブ膜のそれぞれを共押出すること、いくつかの実施形態においては、各サブ膜を少なくとも１つの他のサブ膜に積層することによって形成される。いくつかの実施形態において、多層微多孔質膜は、上記の膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３５重量％、好ましくは１５〜２５重量％のポリエチレンを含む。以上の段落において記載されている１つの実施形態を図６０に示す。
別の態様において、本明細書に記載されている任意の多層微多孔質膜を含む、これからなる、またはこれから本質的になる電池セパレータ。いくつかの実施形態において、上記の膜またはフィルムは、その１つの側または２つの側においてコーティングされている。いくつかの実施形態において、コーティングは、無機または有機粒子およびポリマーバインダを含む、これらからなる、またはこれらから本質的になるセラミックコーティングである。
別の態様において、本明細書に記載されている電池セパレータを含む電池が記載されている。
別の態様において、本明細書に記載されている電池を含む車両またはデバイスが記載されている。
なお別の態様において、本明細書に記載されている少なくとも１つの多層微多孔質膜またはフィルムを含む、これからなる、またはこれから本質的になる織物。
さらに別の態様において、本明細書に記載されている少なくとも１つの多層微多孔質膜またはフィルム、および不織布または織布を含む、これらからなる、またはこれらから本質的になる織物が記載されている。いくつかの実施形態において、不織布または織布は、多層微多孔質膜またはフィルムに付着されている。
別の態様において、多層微多孔質膜またはフィルムを形成する方法が本明細書に記載されている。当該方法は、少なくとも２つの層を共押出し、少なくとも２つの共押出層を１つの他の層、または、いくつかの実施形態においては、２つの他の層に積層して、多層微多孔質膜を形成するステップを少なくとも含む。いくつかの実施形態において、少なくとも２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、または１０個の層が共押出される。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの他の層、または少なくとも２つの他の層のうちの少なくとも１つが、共押出層である。いくつかの実施形態において、他の層のうちの少なくとも１つが、単押出層である。少なくとも２つの共押出層が２つの他の層に積層されている実施形態において、時には、２つの他の層のうちの１つが、少なくとも２つの共押出層の第１の側に積層されており、２つの他の層の第２のものが、少なくとも２つの共押出層の、第１の側と反対である側に積層されている。２つの他の層のうちの少なくとも１つが、共押出層であってよい。いくつかの実施形態において、２つの他の層の両方が、共押出層である。いくつかの実施形態において、少なくとも２つの共押出層のうちの少なくとも１つ、および他の層が、ポリオレフィンまたはポリオレフィンブレンドを含む。例えば、これらは、ポリエチレンもしくはポリエチレンブレンドまたはポリプロピレンもしくはポリプロピレンブレンドを含んでいてよい。いくつかの実施形態において、少なくとも２つの共押出層のうちの少なくとも１つが、ポリエチレンを含み、他の層のうちの少なくとも１つまたは両方が、ポリプロピレンまたはポリエチレンブレンドを含む。いくつかの実施形態において、少なくとも２つの共押出層のうちの少なくとも１つが、ポリエチレンを含み、他の層のうちの少なくとも１つまたは両方が、ポリプロピレンまたはポリプロピレンブレンドを含む。いくつかの実施形態において、２つの他の層のそれぞれが、ポリエチレンまたはポリエチレンブレンドを含む。いくつかの実施形態において、２つの他の層のそれぞれが、ポリプロピレンまたはポリプロピレンブレンドを含む。いくつかの実施形態において、２つの他の層のうちの１つまたは両方が、２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上、８つ以上、または９つ以上の他の層と共押出された、共押出層である。当該層が９つの他の層と共押出されているとき、共押出層の合計数は１０である。
別の態様において、少なくとも１つの層において少なくとも１つの添加剤を含む多層微多孔質膜を製造する方法が開示されている。いくつかの実施形態において、上記方法は、添加剤を含むポリマー混合物を、少なくとも１つの他のポリマー混合物と共押出して、共押出された前駆体フィルムを形成するステップを含む。他の実施形態において、上記方法は、添加剤を含むポリマー混合物を単押出して、単押出された前駆体フィルムを形成するステップ、および、単押出された前駆体フィルムを、少なくとも１つの他のフィルムに積層する別のステップを含む。積層は、熱、圧力、またはこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つの印加を含んでいてよい。共押出された前駆体フィルムが形成される方法には、共押出された前駆体フィルムを少なくとも１つの他のフィルムに積層する追加のステップが含まれていてもよい。
別の態様において、２５ｍｍ／分を超える高い穿刺速度で試験されるときに２５ｍｍ／分における穿刺平均（ｇ）と比較して穿刺平均（ｇ）の増加を示す多層微多孔質膜が本明細書に記載されている。いくつかの実施形態において、高い穿刺速度は、１００ｍｍ／分であってよい。１００ｍｍ／分における穿刺平均（ｇ）は、２５ｍｍ／分において測定される穿刺平均（ｇ）よりも２０ｇ高い、３０ｇ高い、４０ｇ高い、または５０ｇ高い場合がある。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層膜は、平均穿刺が、２５ｍｍ／分において２５０ｇ超、２５ｍｍ／分において２７５ｇ超、２５ｍｍ／分において３００ｇ超、２５ｍｍ／分において３２５ｇ超、または２５ｍｍ／分において３５０ｇ超である。いくつかの実施形態において、多層微多孔質膜の厚さは、１４〜３０ミクロンであってよい。
別の態様において、崩壊気泡方法によって形成される多層微多孔質膜が開示されている。崩壊気泡方法によって形成される微多孔質膜は、厚さが１４ミクロン未満であり、穿刺強度が２００ｇ超である。いくつかの実施形態において、厚さは、６〜１２ミクロンであり、時には、厚さは、約１０ミクロンである。いくつかの実施形態において、穿刺強度は、２１０ｇ以上、２２０ｇ以上、２３０ｇ以上、または２４０ｇ以上である。
崩壊気泡方法によって形成される微多孔質膜は、共押出されたＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ，ＰＥ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、またはＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥを含む、気泡を崩壊することによって形成される構造を有し得る。微多孔質膜は、断面ＳＥＭが撮影されるとき、気泡が崩壊するときに形成される、識別可能な界面を含み得る。
いくつかの実施形態において、微多孔質膜は、低いガーレー、例えば、２５０未満、２２５未満、２００未満、１９０未満、１８０未満または１７５未満（ｓ／１００ｃｃ）のガーレーを有する。
いくつかの実施形態において、微多孔質膜は、０．１〜１０ｇ／分のメルトフローレートを有するポリエチレンを含む。微多孔質膜は、ポリエチレンを含み少なくとも１．７５ミクロンの厚さを有する少なくとも１つの層を有していてよい。いくつかの実施形態において、ポリエチレンを含む当該層は、少なくとも２ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態において、ポリエチレンを含む当該層は、１．７５ミクロン未満の厚さを有する。
いくつかの実施形態において、膜は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１３および／またはＩＳＯ １１３３−１：２０１１によって測定されるとき、０．０１〜１０ｇ／１０分、０．１〜５ｇ／１０分、または０．０１〜２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有するポリプロピレンを含む。
図１は、例示的な、本発明の積層された３層または３重の３層微多孔質膜３層／３層／３層（各３層の層当たり９つの共押出ミクロ層を有し、各３層の層のうちの各ＰＰまたはＰＥサブ層当たり３つのミクロ層を有する）の、２，５００ｘの倍率での部分断面走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である（各層の少なくとも外側ＰＰ層が微多孔質である）。 図２は、図１の複合積層膜の表面の３層構成要素またはサブ膜のポリプロピレン表面サブ層（ＰＰの３つのミクロ層）の部分の、１５，０００ｘの倍率での部分断面走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である（ＰＰサブ層は、拡大されており、実際には、界面を識別するのが難しい３つの共押出されたＰＰミクロ層である）。 図３は、図１の３層膜の、９つのミクロ層の３層の層のうちの１つの層のポリエチレンサブ層（ＰＥの３つのミクロ層）の、１５，０００ｘの倍率での部分断面走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である（ＰＥサブ層が拡大されている）。 図４は、どのようにしてミクロ層が共押出プロセスにおける層の乗算によってフィードブロックにおいて作り出され得るかの概略図である。 図５は、どのようにしてミクロ層が共押出プロセスにおける層の分裂によって作り出され得るかの概略図である。 図６は、例示的な、本発明の３層または３層（一緒に積層された３つの３重のミクロ層サブ層を有する、合計９つのミクロ層）ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ微多孔質膜の、５，０００ｘの倍率での断面走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である（少なくとも外側ＰＰサブ層が微多孔質である）。 図７は、図９の９つのミクロ層の３層膜のポリプロピレン表面サブ層（表面ＰＰミクロ層）の表面の、３，０００ｘの倍率での表面走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。この９つのミクロ層の膜は、例えば図１に示される、３層（９サブ層、２７ミクロ層）膜のうちの１層として使用され得る。 図８は、図９の９つのミクロ層の３層膜のポリプロピレン表面サブ層（表面ＰＰミクロ層）の表面の部分の、１０，０００ｘの倍率での表面走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。 図９は、図９の９つのミクロ層の３層膜のポリプロピレン表面サブ層（表面ＰＰミクロ層）の表面の部分の、３０，０００ｘの倍率での表面走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。 図１０は、隣接する共押出ミクロ層の界面（界面域）をより明らかに示すための、ミクロ層ＰＯ１とは異なる樹脂または樹脂ブレンドから作製されているミクロ層ＰＯ２を有する、例としての本発明の３つの「ミクロ層」共押出サブ層（ＰＯ１／ＰＯ２／ＰＯ１）微多孔質膜の、５，０００ｘの倍率での断面走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である（少なくとも外側ＰＯ１ミクロ層が微多孔質である）。複数の共押出ミクロ層界面および隣接するサブ層間に積層された界面は、本発明多層構造の固有の特徴、特性および／または性能を付与するとされている。図１３の例としてのサブ層は、外側２層とは異なるＰＰ樹脂からなる中央のＰＰ層を有するＰＰの３層から作製されており、中央のＰＰ層のより低い粘度に起因してより厚い前駆体を有して稼働されなければならなかった（典型的には、ミクロ層は、それぞれ、４ｕｍ未満、好ましくは３ｕｍ未満、より好ましくは２ｕｍ未満である）。 図１１は、赤および緑色の横線によって界面域を示す図１３のＳＥＭの部分のマークアップである。 図１２は、固有の細孔構造および膜構造を示す図１３の拡大バージョンである。 図１３は、本発明の少なくとも１つの実施形態による例示的な１２ｕｍの３層の概略表示である（サブ層のそれぞれが異なる、一緒に積層されたＰＰ／ＰＥ／ＰＰサブ層またはミクロ層、頂部のＰＰサブ層は３つの共押出されたＰＰミクロ層を有し、中央のＰＥサブ層は互いに同じであっても異なっていてもよい３つのＰＥミクロ層を有し、底部のＰＰサブ層は、２つのＰＰブレンドミクロ層および１つのＰＰミクロ層を有する）。図１６は、多数の異なる実施形態が、１つの、９つのミクロ層の膜において可能であること、ならびに、サブ層および個々のミクロ層の変形が可能であり、場合により望ましいことを示している。例えば、１つには、最外ＰＰミクロ層において、いくらかのＰＥを添加して、接着、湿潤性、積層接着強度などを増加させることを望む場合がある。 図１４は、本発明による例示的な３、９、１８、または２１のミクロ層の実施形態または例の概略表示である（青色は、ＰＰミクロ層を表し、黄色は、ＰＥミクロ層を表し、番号付けされた黒色線は、界面を示す）。図１４は、多数の異なる実施形態が可能であること、および、ＰＰまたはＰＥサブ層の使用における変形が可能であり、場合により望ましいことを示している。例えば、１つには、外側もしくは中央のサブ層においていくらかのＰＥを添加して、接着、湿潤性、積層接着強度を増加させる、または中央のシャットダウン機能などを付与することを望む場合がある。 図１５は、本発明多層生成物および概念の多くの非限定的な例示的な実施形態、特徴、利点、または構造を列挙する。 図１６は、約３．１１ｕｍ厚の中央のＰＥサブ層を有する（それぞれがたった約１．０３７ｕｍの厚さの各ＰＥミクロ層を有する）約１４ｕｍの膜についての９つのミクロ層（各サブ層が３つのミクロ層を有する）のＰＰ／ＰＥ／ＰＰサブ層を示す、１０，０００Ｘでの断面ＳＥＭである。本発明は、優れた性能を有するポリオレフィン樹脂から、２ｕｍ以下のそれぞれの厚さのミクロ層を有する、１．５以下のｕｍのそれぞれの厚さのミクロ層を有する、１．３以下のｕｍのそれぞれの厚さのミクロ層を有する、１．１５以下のｕｍのそれぞれの厚さのミクロ層を有する、１．０５以下のｕｍのそれぞれの厚さのミクロ層を有するなどの他のＰＯ膜へと複ミクロ層構造を作り出すのに使用され得る。 図１７は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層生成物のポリプロピレン層のＳＥＭ画像を含む。 図１８は、本明細書に記載されているより従来的な３層生成物のポリプロピレン層のＳＥＭ画像を含む。 図１９は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層生成物のポリエチレン層のＳＥＭ画像を含む。 図２０は、本明細書に記載されているより従来的な３層生成物のポリエチレン層のＳＥＭ画像を含む。 図２１は、本明細書に記載されている３層および多層生成物のポリプロピレン層の対照比較を示すＳＥＭ画像を含む。 図２２は、本明細書に記載されている３層および多層生成物のポリエチレン層の対照比較を示すＳＥＭ画像を含む。 図２３は、本明細書に記載されている３層または多層生成物の対照比較を示すＳＥＭ画像を含む。 図２４は、機械学習試験の概略図である。 図２５は、本明細書に記載されている機械学習試験による係数および境界パラメータ（ＰＰ）を示す。 図２６は、本明細書に記載されている機械学習試験による係数および境界パラメータ（ＰＥ）を示す。 図２７は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図２８は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図２９は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３０は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３１は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３２は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３３は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３４は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３５は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３６は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３７は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３８は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図３９は、本明細書に記載されているいくつかの追加の実施形態による、ある一定の共押出された多層前駆体、膜またはセパレータの概略表示である。 図４０は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜に関するおよび３層微多孔質膜に関する貯蔵弾性率（Ｅ"）および損失弾性率（Ｅ'）のオーバーレイを示すグラフである。 図４１は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜に関するおよび３層微多孔質膜に関する、ｌｏｇ１０ａが−１４０℃〜１７０℃の温度範囲にわたるタンジェント（デルタ）であるａを示すグラフであり、５２ｂは、−１４０℃〜１７０℃の温度範囲にわたるタンジェント（デルタ）を示すグラフである。 図４２は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜に関するおよび３層微多孔質膜に関するオフセットの貯蔵弾性率（Ｅ"）および損失弾性率（Ｅ'）を示すグラフである。 図４３は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜に関するおよび３層微多孔質膜に関するオフセットタンジェント（デルタ）を示すグラフである。 図４４は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜に関するおよび３層微多孔質膜に関するピーク分析を示す。 図４５は、３層微多孔質膜に関する、−１００℃〜１５０℃の温度における貯蔵弾性率（Ｅ"）、損失弾性率（Ｅ'）、およびタンジェント（デルタ）を示すグラフである。 図４６は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜に関する、−１００℃〜１５０℃の温度における貯蔵弾性率（Ｅ"）、損失弾性率（Ｅ'）、およびタンジェント（デルタ）を示すグラフである。 図４７は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜に関する、−１００℃〜１５０℃の温度における貯蔵弾性率（Ｅ"）、損失弾性率（Ｅ'）、およびタンジェント（デルタ）を示すグラフである。 図４８は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜に関する、−１００℃〜１５０℃の温度における貯蔵弾性率（Ｅ"）、損失弾性率（Ｅ'）、およびタンジェント（デルタ）を示すグラフである。 図４９は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層および３層微多孔質膜に関する圧縮性データを示すグラフである。 図５０は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層および３層微多孔質膜に関する圧縮性データを含む表である。 図５１は、本明細書に記載されている多層および３層実施形態に関する破断伸びデータを含む表である。 図５２は、本明細書に記載されている多層および３層実施形態に関する１２０℃での高温収縮データを含む表である。 図５３は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜の概略図である。 図５４は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜の形成を示す概略図である。形成された多層微多孔質膜は、図の右側におけるものである。 図５５は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜の形成を示す概略図である。形成された多層微多孔質膜は、図の右側におけるものである。 図５６は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜の形成を示す概略図である。形成された多層微多孔質膜は、図の右側におけるものである。 図５７は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜の形成を示す概略図である。形成された多層微多孔質膜は、図の右側におけるものである。 図５８は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜の概略図である。 図５９は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜の形成を示す概略図である。形成された多層微多孔質膜は、図の右側におけるものである。 図６０は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による多層微多孔質膜の概略図である。 図６１は、ポリマー添加剤を含まない対照サンプルならびに本明細書に記載されているいくつかの実施形態による機能性ポリマーの量およびタイプを変動させたサンプルに関するデータを含む表である。 図６２は、ポリマー添加剤を含まない対照サンプルならびに本明細書に記載されているいくつかの実施形態による機能性ポリマーの量およびタイプを変動させたサンプルに関するデータを含む表である。 図６３は、ポリマー添加剤を含まない対照サンプルならびに本明細書に記載されているいくつかの実施形態による機能性ポリマーの量およびタイプを変動させたサンプルに関するＳＥＭ画像（５，０００ｘ）を含む。 図６４は、ポリマー添加剤を含まない対照サンプルならびに本明細書に記載されているいくつかの実施形態による機能性ポリマーの量およびタイプを変動させたサンプルに関するＳＥＭ画像（２０，０００ｘ、側ＡおよびＢ）を含む。 図６５は、添加剤を含まない対照サンプルに関するならびに本明細書に記載されているいくつかの実施形態による添加剤の量およびタイプを変動させたサンプルに関するデータを含む表である。 図６６は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による崩壊気泡微多孔質膜のＳＥＭである。 図６７は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態による崩壊気泡微多孔質膜のＳＥＭである。 図６８は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態に関して収集されたデータを含む表である。 図６９は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態に関する穿刺平均（ｇ）データを含むグラフである。 図７０は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態に関して収集されたデータを含む表である。 図７１は、本明細書に記載されているいくつかの実施形態において実施した釘刺試験の結果を示す。
本明細書に記載されている実施形態は、以下の詳細な説明、例、および図を参照することによってより容易に理解され得る。しかし、本明細書に記載されている要素、装置および方法は、詳細な説明、例、および図において提示されている具体的な実施形態に限定されない。これらの実施形態は、単に本発明の原理を説明するものであることが理解されるべきである。数多くの変更および適応が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者に容易に明らかである。
また、本明細書に開示されている全ての範囲は、本明細書に組み入れられているありとあらゆるサブ範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、記述されている「１．０〜１０．０」の範囲は、１．０以上の最小値に始まり１０．０以下の最大値に終わるありとあらゆるサブ範囲、例えば、１．０〜５．３、または４．７〜１０．０、または３．６〜７．９を含むとされるべきである。
本明細書に開示されている全ての範囲はまた、別途明確に記述されていない限り、範囲の終点も含むとされるべきである。例えば、「５〜１０の間」、「５から１０まで」または「５〜１０」の範囲は、概して、終点５および１０を含むとされるべきである。
さらに、句「最大で」が量（ａｍｏｕｎｔ）または量（ｑｕａｎｔｉｔｙ）と併せて使用されるとき、当該量は、少なくとも、検出可能な量（ａｍｏｕｎｔ）または量（ｑｕａｎｔｉｔｙ）であることが理解されるべきである。例えば、「最大で」特定の量である量で存在する材料は、検出可能な量から、最大で、かかる特定の量を含めた量で存在し得る。
以下を本明細書において記載する：微多孔質多層フィルムまたは膜；微多孔質多層フィルムまたは膜のうちの少なくとも１つを含む電池セパレータ；本明細書に記載されている電池セパレータのうちの少なくとも１つを含む電池、特に、リチウムイオン電池、本明細書に記載されている電池を含むデバイス、および、微多孔質多層フィルムまたは膜を作製する方法。
多層微多孔質フィルムまたは膜は、特に、同じ厚さ、ガーレー、および／または空隙率を有するこれまでの３層および多層微多孔質フィルムと比較するとき、改良された特性を示す。フィルムまたは膜の改良された特性として、限定されないが、先行の３層および多層生成物と比較して改良された穿刺強度（ｇｆ）、先行の３層および多層生成物と比較して改良された混合侵入平均（Ｎ）、先行の３層および多層生成物と比較して改良された伸び（ｋｇｆ／ｃｍ２）、先行の３層および多層生成物と比較してより高いシャットダウン速度（Ω−ｃｍ２）、先行の３層および多層生成物と比較してより高い平均絶縁破壊（ＤＢ）値（Ｖ）、先行の３層および多層生成物と比較してより低いＤＢ標準偏差（Ｖ）、先行の３層および多層生成物と比較してより高い最小ＤＢ値（Ｖ）、先行の３層および多層微多孔質フィルムによっては通過されない、工業的な釘刺試験での通過、改良されたサイクル寿命、少なくとも１つの層において少なくとも１つの添加剤を含有し得ること、１５０℃超において改良された弾性を有すること、改良された圧縮性を有すること、改良された破断伸び（ＴＤ）を有すること、１５０℃において改良された高温収縮を有すること、１２０℃において改良された高温収縮を有すること、少なくとも１つの層において少なくとも１つのポリマーブレンドを有し得ること、ならびに、これまでの３層および多層生成物と比較して、１つの側または両側に付着された不織布または織布を有し得ることが挙げられる。本明細書における多層微多孔質フィルムが固有の構造を有することも見出された。これらのフィルムの固有の構造は、観察される改良された特性の多くを説明するものである。
電池セパレータ
本明細書における電池セパレータは、１つの（すなわち、１つ以上の）多層微多孔質膜または多層微多孔質フィルム、および、任意選択的に、当該フィルムの１つの側または両側におけるコーティング層を含み、これらからなり、または、これらから本質的になる。当該フィルム単体、すなわち、コーティングまたはいずれの他の追加の成分も有さないものは、上記の改良された特性を示す。上記フィルムの性能は、コーティングまたは他の追加の構成要素の添加によってさらに向上され得る。
（１）多層微多孔質フィルムまたは膜
いくつかの実施形態において、多層膜または多層微多孔質フィルムは、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上、８つ以上、９つ以上、１１以上、１２以上、１３以上、１４以上、１５以上、１５以上、１６以上、１７以上、１８以上、１９以上、２０以上、２１以上、２２以上、２３以上、２４以上、２５以上、２６以上、２７以上、２８以上、２９以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０以上、７０以上、８０以上、９０以上、または１００以上の層を含む。用語「層」によって意味することは、２〜２０ミクロンの厚さを有する単押出層を含むことである。当業者によって理解されるように、単押出層は、いずれの他の層も有さない、単独で押出された層である。また、共押出の２層、３層、または多層フィルムの層は、それぞれ、所与の電池セパレータが多層電池セパレータであるか否かを決定する目的で「層」であるとされる。共押出の２層における層の数は２であり、共押出の３層における層の数は３であり、共押出多層フィルムにおける層の数は、２以上、好ましくは３以上、または４以上である。２層、３層、または多層の共押出フィルムにおける層の正確な数は、ダイ設計、および、必ずしもではないが、共押出されて共押出フィルムを形成する材料によって決定される。例えば、共押出の２、３、または多層フィルムは、同じ材料を使用して形成されて、２つ、３つ、または４つ以上の層を形成し得、これらの層は、それぞれが同じ材料から作製されていても、依然として別個の層とされる。正確な数は、同様に、ダイ設計によって決定される。共押出された、２、３、または多層フィルムの層は、それぞれ、０．０１〜２０ミクロン、好ましくは０．１〜５ミクロン、最も好ましくは０．１〜３ミクロン、０．１〜２ミクロン、０．１〜１ミクロン、０．０１〜０．８ミクロン、０．０１〜０．９ミクロン、０．０１〜０．７ミクロン、０．０１〜０．６ミクロン、０．０１〜０．５ミクロン、０．０１〜０．４ミクロン、０．０１〜０．３ミクロン、または０．０１〜０．２ミクロンの厚さを有する。これらの層は、ミクロ層である。
いくつかの実施形態において、本明細書に開示されている多層微多孔質フィルムまたは多層微多孔質膜は、２つ以上、または好ましくは３つ以上の共押出層を含む。共押出層は、共押出プロセスによって形成される層である。少なくとも２つ、または好ましくは少なくとも３つの連続する共押出層は、同じまたは別個の共押出プロセスによって形成されてよい。例えば、少なくとも２つまたは少なくとも３つの連続する層が、同じ共押出プロセスによって形成されてよく、または、２つ以上の層が、１つのプロセスによって共押出されてよく、２つ以上の層が、別個のプロセスによって共押出されてよく、１つのプロセスによって形成される２つ以上の層が、４つ以上の連続する共押出層が存在するように組み合わされた別個のプロセスによって形成される２つ以上の層に積層されてよい。いくつかの好ましい実施形態において、２つ以上、または好ましくは３つ以上の共押出層は、同じ共押出プロセスによって形成される。例えば、２つ以上、または好ましくは３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上、８つ以上、９つ以上、１０以上、１５以上、２０以上、２５以上、３０以上、３５以上、４０以上、４５以上、５０以上、５５以上または６０以上の共押出層は、同じ共押出プロセスによって形成されてよい。さらに好ましい実施形態において、押出プロセスは、同じであっても異なっていてもよい２つ以上のポリマー混合物を、溶媒を用いてまたは用いずに押出することによって実施される。好ましい共押出プロセスは、溶媒を使用しない、乾式プロセス、例えば、Ｃｅｌｇａｒｄ（登録商標）乾式プロセスである。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層微多孔質フィルムまたは多層膜は、共押出の２層（２つの共押出層）、３層（３つの共押出層）、または多層（２つ以上、好ましくは３つ以上もしくは４つ以上の共押出層）フィルムを形成すること、次いで、２層、３層、または多層フィルムを、少なくとも１つであるが、好ましくは時には２つの他のフィルムに積層することによって作製される。少なくとも１つであるが、好ましくは時には２つの他のフィルムは、不織布もしくは織布フィルム、単押出フィルム、または共押出フィルムであってよい。好ましい実施形態において、他のフィルムは、共押出された、２層、３層、または多層フィルムと同じ数の共押出層を有する共押出フィルムである。例えば、共押出の３層フィルムが形成されるとき、他の層もまた、共押出の３層である。
２層、３層、または多層の共押出フィルムと、少なくとも１つの他の単押出の単層フィルムまたは２層、３層、もしくは多層フィルムとの積層は、熱、圧力、または好ましくは熱および圧力の使用を含み得る。
いくつかの実施形態において、共押出および積層ステップは、気泡またはインフレーションフィルム押出方法の一部であり得る。かかる方法において、同じであっても異なっていてもよい２つ以上のポリマーが共押出されて、気泡を形成し、気泡が自身において崩壊されるとき積層が起こる。崩壊デバイスには、ローラ崩壊デバイス（スプレッダローラ、ニップローラおよびセグメント化ローラを含む）ならびに空気崩壊デバイスが含まれる。
現電池セパレータにおいて使用され得るポリマーまたはコポリマーは、押出可能であるものである。かかるポリマーは、典型的には、熱可塑性ポリマーと称される。
いくつかの実施形態において、多層微多孔質フィルムまたは多層膜の層のうちの１つ以上が、ポリマーもしくはコポリマー、または、ポリマーもしくはコポリマーブレンド、好ましくはポリオレフィンもしくはポリオレフィンブレンドを含む。ポリオレフィンブレンドは、当業者によって理解されているように、２つ以上の異なる種類のポリオレフィン、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンの混合物、各ポリオレフィンが異なる特性を有する同じ種類のポリオレフィンの２つ以上のブレンド、例えば、超高分子量ポリオレフィンおよび低もしくは超低分子量ポリオレフィン、またはポリオレフィンおよび別のタイプのポリマーもしくはコポリマーまたは任意の添加剤の混合物を含んでいてよい。
ポリオレフィンとして、限定されないが：ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテン、これらのコポリマー、およびこれらのブレンドが挙げられる。いくつかの実施形態において、ポリオレフィンは、超低分子量、低分子量、中分子量、高分子量、または超高分子量ポリオレフィン、例えば、中または高分子量ポリエチレン（ＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ）であり得る。例えば、超高分子量ポリオレフィンは、４５０，０００（４５０ｋ）以上、例えば、５００ｋ以上、６５０ｋ以上、７００ｋ以上、８００ｋ以上、１００００００以上、２００００００以上、３００００００以上、４００００００以上、５００００００以上、６００００００以上などの分子量を有していてよい。高分子量ポリオレフィンは、２５０ｋ〜４５０ｋ、例えば、２５０ｋ〜４００ｋ、２５０ｋ〜３５０ｋ、または２５０ｋ〜３００ｋの範囲の分子量を有していてよい。中分子量ポリオレフィンは、１５０〜２５０ｋ、例えば、１００ｋ、１２５ｋ、１３０Ｋ、１４０ｋ、１５０ｋ〜２２５ｋ、１５０ｋ〜２００ｋ、１５０ｋ〜２００ｋなどの分子量を有していてよい。低分子量ポリオレフィンは、１００ｋ〜１５０ｋ、例えば、１００ｋ〜１２５ｋの範囲の分子量を有していてよい。超低分子量ポリオレフィンは、１００ｋ未満の分子量を有していてよい。上記の値は、重量平均分子量である。いくつかの実施形態において、より高い分子量ポリオレフィンは、本明細書に記載されている微多孔質多層膜またはこれを含む電池の強度または他の特性を増加させるのに使用され得る。いくつかの実施形態において、より低分子量のポリマー、例えば、中、低、または超低分子量ポリマーは、有益であり得る。例えば、いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、より低分子量のポリオレフィンの結晶化挙動が、細孔を形成する少なくともＭＤ延伸プロセスから得られる、より小さな細孔を有する微多孔質多層フィルムを結果として生じさせ得るとされている。
ポリオレフィンポリマー、ブレンド、または混合物以外の例示的な熱可塑性ポリマー、ブレンド、混合物またはコポリマーとして、限定されないが：ポリアセタール（またはポリオキシメチレン）、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルフィド、ポリビニルアルコール、ポリビニルエステル、およびポリビニリデンを挙げることができる（また、ＰＶＤＦ、ＰＶＤＦ：ＨＦＰ、ＰＴＦＥ、ＰＥＯ、ＰＶＡ、ＰＡＮなどを挙げることができる）。ポリアミド（ナイロン）として、限定されないが：ポリアミド６、ポリアミド６６、ナイロン１０、１０、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、これらのコポリマー、およびこれらのブレンドが挙げられる。ポリエステルとして、限定されないが：ポリエステルテレフタレート、ポリブチルテレフタレート、これらのコポリマー、およびこれらのブレンドが挙げられる。ポリスルフィドとして、限定されないが、ポリフェニルスルフィド、これらのコポリマー、およびこれらのブレンドが挙げられる。ポリビニルアルコールとして、限定されないが：エチレン−ビニルアルコール、これらのコポリマー、およびこれらのブレンドが挙げられる。ポリビニルエステルとして、限定されないが、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル、これらのコポリマー、およびこれらのブレンドが挙げられる。ポリビニリデンとして、限定されないが：フッ素化ポリビニリデン（例えば、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン）、これらのコポリマー、およびこれらのブレンドが挙げられる。種々の材料がかかるポリマーに添加されてよい。これらの材料は、個々の層またはセパレータ全体の性能または特性を変更または向上するために添加される。かかる材料、限定されないが：ポリマーの溶融温度を低下させる材料が添加されてよい。典型的には、多層セパレータは、所定の温度においてその細孔を閉鎖して電池の電極間のイオンの流れを遮断するように設計されている層を含む。この機能は、一般的に、シャットダウンと称される。
いくつかの実施形態において、多層微多孔質フィルムまたは多層膜の各層は、異なるポリマーもしくはコポリマーまたはポリマーもしくはコポリマーブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、各層は、同じポリマーもしくはコポリマーまたはポリマーもしくはコポリマーブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。いくつかの実施形態において、多層微多孔質フィルムまたは多層膜の交互の層は、同じポリマーもしくはコポリマーまたはポリマーもしくはコポリマーブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる。他の実施形態において、多層膜または微多孔質多層フィルムの層のうちのいくつかが、同じポリマーまたはポリマーブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になり、いくつかが、これを含まない。
上記層またはミクロ層のそれぞれが、ポリオレフィン（ＰＯ）、例えば、ＰＰもしくはＰＥまたはＰＥ＋ＰＰブレンド、混合物、コポリマーなどを含み、これらからなり、または、これらから本質的になることが好ましい場合があるが、他のポリマー（ＰＹ）、添加剤、剤、材料、充填剤、および／または粒子（Ｍ）などが添加または使用され得、層またはミクロ層、例えば、ＰＰ＋ＰＹ、ＰＥ＋ＰＹ、ＰＰ＋Ｍ、ＰＥ＋Ｍ、ＰＰ＋ＰＥ＋ＰＹ、ＰＥ＋ＰＰ＋Ｍ、ＰＰ＋ＰＹ＋Ｍ、ＰＥ＋ＰＹ＋Ｍ、ＰＰ＋ＰＥ＋ＰＹ＋Ｍ、またはこれらのブレンド、混合物、コポリマーなどを形成し得ることが企図される。
また、同一の、同様の、違った、または異なるＰＰまたはＰＥまたはＰＥ＋ＰＰポリマー、ホモポリマー、コポリマー、分子量、ブレンド、混合物、コポリマーなどが使用されてもよい。例えば、同一の、同様の、違った、または異なる分子量のＰＰ、ＰＥ、および／またはＰＰ＋ＰＥポリマー、ホモポリマー、コポリマー、マルチポリマー、ブレンド、混合物などが各層において使用されてよい。そのため、構成には、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰ＋ＰＥ、ＰＰ１、ＰＰ２、ＰＰ３、ＰＥ１、ＰＥ２、ＰＥ３、ＰＰ１＋ＰＰ２、ＰＥ１＋ＰＥ２、ＰＰ１＋ＰＰ２＋ＰＰ３、ＰＥ１＋ＰＥ２＋ＰＥ３、ＰＰ１＋ＰＰ２＋ＰＥ、ＰＰ＋ＰＥ１＋ＰＥ２、ＰＰ１／ＰＰ２、ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ１、ＰＥ１／ＰＥ２、ＰＥ１／ＰＥ２／ＰＰ１、ＰＥ１／ＰＥ２／ＰＥ３、ＰＰ１＋ＰＥ／ＰＰ２の種々の組み合わせおよびサブ組み合わせ、または他の組み合わせもしくは構成が含まれ得る。
いくつかの実施形態において、１つ以上の添加剤が、多層微多孔質フィルムまたは多層膜の最外層に添加されて、これらの特性または電池セパレータもしくはこれを含む電池の特性を改良し得る。最外層は、添加剤に加えて、ＰＥ、ＰＰ、またはＰＥ＋ＰＰを含んでいてよい。例えば、ピン除去を改良する（すなわち、フィルムまたは膜の摩擦係数を低下させる）ために、添加剤、例えば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ＰＥビーズ、シロキサン、およびポリシロキサンが添加されてよい。
また、特定のポリマー、コポリマーもしくはポリマーまたはコポリマーブレンドが、多層微多孔質フィルムまたは多層膜の最外層において使用されて、これらの特性または電池セパレータもしくはこれを含む電池の特性を改良することもできる。例えば、最外層において超高分子量ポリマーまたはコポリマーを添加することにより、穿刺強度を改良し得る。
さらなる実施形態において、耐酸化性を改良する添加剤が多層微多孔質フィルムまたは膜の最外層に添加されてよい。添加剤は、有機または無機の添加剤またはポリマーもしくは非ポリマー添加剤であってよい。
いくつかの実施形態において、多層フィルムまたは膜の最外層は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの混合物を含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。
いくつかの実施形態において、微多孔質多層フィルムまたは膜は、３つ以上の別の領域またはサブ膜エリアを含んでいてよい。好ましい実施形態において、領域またはサブ膜エリアのうちの１つ以上は、共押出層であってもなくてもよい２つ以上の層を含んでいてよく、これらからなっていてよく、または、これらから本質的になっていてよい。いくつかの好ましい実施形態において、２つ以上の層が共押出層である。いくつかの実施形態において、領域またはサブ膜エリアと、隣接する領域またはサブ膜エリアとの間に、積層バリアが存在する。積層バリアは、２つの表面、例えば、異なるフィルムまたは層の２つの表面が、熱、圧力、しかし好ましくは熱および圧力を一緒に使用して積層されるときに形成される。いくつかの実施形態において、サブ膜エリアは、以下の非限定的な構成：ＰＰ、ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ．ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ；を有する。本明細書において、ＰＥは、ＰＥを含み、これからなり、または、これから本質的になる、領域またはサブ膜エリアの層またはミクロ層、例えば、共押出層またはミクロ層を表す。本明細書において、ＰＰは、ＰＰを含み、これからなり、または、これから本質的になる、領域またはサブ膜エリアの層またはミクロ層、例えば、共押出層またはミクロ層を表す。異なる層またはミクロ層のＰＥまたはＰＰは、同じであっても異なっていてもよい。領域またはサブ膜エリア当たり最大で５０の層またはミクロ層、特に共押出層またはミクロ層を含む同様の変形体が、適切な押出ダイによって形成され得る。
１つの好ましい実施形態において、共押出前駆体は、構造（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）、（ＰＰ３／ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１／ＰＰ１）、（ＰＰ３／ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ２／ＰＰ１／ＰＰ１）、（ＰＰ３／ＰＰ３／ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ２／ＰＰ２／ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＰ１）などを有し得る。
ＰＰ１は、ホモポリマーＰＰと、ポリシロキサンまたはシロキサンのような任意の抗スリップまたは抗ブロック添加剤を含めた表面摩擦係数を変更する添加剤とから作製されている。ＰＰ２は、ＰＰ１と同じまたは異なるＰＰホモポリマー、および、ＰＰのコポリマーから作製されていてよい。ＰＰコポリマーは、いずれのプロピレン−エチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマー、またはエラストマーであってもよい。ＰＰ３は、ＰＰ１およびＰＰ２と同じまたは異なるホモポリマーＰＰから作製されていてよく、ＰＰ１において使用されているものと同じであっても異なっていてもよい、表面摩擦係数を変更する添加剤も含む。
他の好ましい実施形態において、共押出前駆体は、構造（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）、（ＰＰ３／ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１／ＰＰ１）、（ＰＰ３／ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ２／ＰＰ１／ＰＰ１）、（ＰＰ３／ＰＰ３／ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ２／ＰＰ２／ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＰ１）などを有し得る。ＰＰ１は、いずれのポリプロピレンブレンドであってもよい。ＰＰ２は、本明細書に記載されているものを含めたいずれのＰＰブロックコポリマーから作製されていてもよい。ＰＰ３は、ＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるＰＰ−ブロックコポリマーから作製されていてよい。
領域またはサブ膜エリアは、微多孔質多層膜または微多孔質多層フィルムを形成するいずれの順序で配置されていてもよい。例えば、微多孔質多層膜または微多孔質多層フィルムは、以下の非限定的な構成：（ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ）／（ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＥ）（ＰＥ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＰ）；（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）；（ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）／（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）；（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）；（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）（ＰＰ）（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＥ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）；（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）；（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）；（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ）；を有し得る。上記の変形体は、最大で１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、または２００の層またはミクロ層を有する微多孔質多層フィルムまたは多層膜を形成するのに使用され得る。
微多孔質多層フィルムまたは多層膜の厚さは、さほど限定されないが、好ましくは５０ミクロン未満、４０ミクロン未満、３０ミクロン未満、２５ミクロン未満、２０ミクロン未満、１９ミクロン未満、１８ミクロン未満、１７ミクロン未満、１６ミクロン未満、１５ミクロン未満、１４ミクロン未満、１３ミクロン未満、１２ミクロン未満、１１ミクロン未満、１０ミクロン未満、９ミクロン未満、８ミクロン未満、７ミクロン未満、６ミクロン未満、または５ミクロン未満である。これは、任意のコーティングまたは処理が適用される前の多層フィルムまたは膜の厚さである。
微多孔質は、本明細書において使用されているとき、フィルム、膜、またはコーティングの平均細孔径が、２ミクロン以下、好ましくは１ミクロン以下、０．９ミクロン以下、０．８ミクロン以下、０．７ミクロン以下、０．６ミクロン以下、０．５ミクロン以下、０．４ミクロン以下、０．３ミクロン以下、０．２ミクロン以下、好ましくは０．１ミクロン以下、０．０９ミクロン以下、０．０８ミクロン以下、０．０７ミクロン以下、０．０６ミクロン以下、０．０５ミクロン以下、０．０４ミクロン以下、０．０３ミクロン以下、０．０２ミクロン以下、または０．０１ミクロン以下であることを意味する。好ましい実施形態において、細孔は、例えば、Ｃｅｌｇａｒｄ（登録商標）乾式プロセスにおいてなされるように、例えば、前駆体フィルムにおいて延伸プロセスを実施することによって形成され得る。
いくつかの好ましい実施形態において、多層微多孔質フィルムまたは膜は、ＰＥを含む、これからなる、またはこれから本質的になるサブ膜または領域を含み、微多孔質であり、０．０３〜０．１の間、好ましくは０．０５〜０．０９、０．０５〜０．０８、０．０５〜０．０７、または０．０５〜０．０６の間の平均細孔径を有する。
他の好ましい実施形態において、多層微多孔質フィルムまたは膜は、ＰＰを含む、これからなる、またはこれから本質的になるサブ膜または領域を含み、微多孔質であり、０．０２〜０．０６の間、好ましくは０．０３〜０．０５、より好ましくは０．０４〜０．０５または０．０３〜０．０４の間の平均細孔径を有する。
いくつかの他の好ましい実施形態において、多層微多孔質フィルムまたは膜は、ＰＰを含む、これからなる、またはこれから本質的になるサブ膜または領域を含み、ＰＥを含む、これからなる、またはこれから本質的になるサブ膜または領域を含み、ＰＰサブ膜または領域の平均細孔径が、ＰＥサブ膜または領域よりも小さい。
微多孔質多層フィルムまたは膜のガーレーは、さほど限定されず、電池セパレータとしての使用を許容可能にするいずれのガーレーを有していてもよい。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている微多孔質多層フィルムまたは膜は、１５０以上、１６０以上、１７０以上、１８０以上、１９０以上、２００以上、２１０以上、２２０以上、２３０以上、２４０以上、２５０以上、２６０以上、２７０以上、２８０以上、２９０以上、３００以上、３１０以上、３２０以上、３３０以上、３４０以上、または３５０以上のＪＩＳガーレー（ｓ／１００ｃｃ）を有する。
微多孔質多層フィルムの空隙率は、さほど限定されない。例えば、許容可能な電池セパレータを形成し得る任意の空隙率が許容可能である。いくつかの実施形態において、フィルムまたは膜の空隙率は、１０〜６０％、２０〜６０％、３０〜６０％、または４０〜６０％であってよい。
微多孔質多層フィルムまたは膜は、コーティングされていないとき、穿刺強度が、２９０ｇｆ以上、３００ｇｆ以上、３１０ｇｆ以上、３２０ｇｆ以上、３３０ｇｆ以上、３４０ｇｆ以上、３５０ｇｆ以上、または高い４００ｇｆ以上であってよい。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層微多孔質膜は、多層微多孔質膜の少なくとも１つの層において１つ以上の添加剤を含んでいてよい。いくつかの実施形態において、多層微多孔質膜の少なくとも１つの層は、１を超える、例えば、２つ、３つ、４つ、５つ以上の添加剤を含む。添加剤は、多層微多孔質膜の最外層の１つもしくは両方に、１つ以上の内側層に、内側層の全てに、または最外層の内側および両方の全てに存在していてよい。いくつかの実施形態において、添加剤は、１つ以上の最外層および１つ以上の最内層に存在していてよい。かかる実施形態において、経時的に、添加剤は、最外層（複数可）から放出され得、最外層（複数可）の添加剤の供給は、内側層における添加剤の最外層への移動によって補充され得る。いくつかの実施形態において、多層微多孔質膜の各層は、多層微多孔質膜の層または各層の隣接層とは異なる添加剤または添加剤の組み合わせを含んでいてよい。
いくつかの実施形態において、添加剤は、機能性ポリマーであり、これを含み、これからなり、またはこれから本質的になる。当業者によって理解されているように、機能性ポリマーは、ポリマー骨格から離脱する官能基を有するポリマーである。例示的な官能基として：いくつかの実施形態において、機能性ポリマーがマレイン酸無水物機能性ポリマーであることが挙げられる。いくつかの実施形態において、マレイン酸無水物変性ポリマーは、マレイン酸無水物ホモポリマーポリプロピレン、コポリマーポリプロピレン、高密度ポリプロピレン、低密度ポリプロピレン、超高密度ポリプロピレン、超低密度ポリプロピレン、ホモポリマーポリエチレン、コポリマーポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレンである。
いくつかの実施形態において、添加剤は、アイオノマーを含み、これからなり、または、これから本質的になる。アイオノマーは、当業者によって理解されているように、イオン含有繰り返し基および非イオン性繰り返し基の両方を含むコポリマーである。時には、イオン含有繰り返し基は、アイオノマーの２５％未満、２０％未満、または１５％未満を構成し得る。いくつかの実施形態において、アイオノマーは、Ｌｉ系、Ｎａ系、またはＺｎ系アイオノマーであってよい。
いくつかの実施形態において、添加剤は、セルロースナノファイバを含む。
いくつかの実施形態において、添加剤は、狭いサイズ分布を有する無機粒子を含む。例えば、分布におけるＤ１０およびＤ９０間の差は、１００ナノメートル未満、９０ナノメートル未満、８０ナノメートル未満、７０ナノメートル未満、６０ナノメートル未満、５０ナノメートル未満、４０ナノメートル未満、３０ナノメートル未満、２０ナノメートル未満、または１０ナノメートル未満である。いくつかの実施形態において、無機粒子は、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、またはこれらの組み合わせの少なくとも１つから選択される。
いくつかの実施形態において、添加剤は、潤滑剤を含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。本明細書に記載されている潤滑剤または潤滑油は、さほど限定されない。当業者によって理解されているように、潤滑油は、以下：ポリマー：ポリマー；ポリマー：金属；ポリマー；有機材料；およびポリマー：無機材料を含めた、様々な異なる表面間の摩擦力を低減するように働く化合物である。本明細書に記載されている潤滑剤または潤滑油の具体例は、シロキサンおよびポリシロキサン、ならびにステアリン酸金属を含めた脂肪酸塩を含めた、シロキシ官能基を含む化合物である。
２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上、８つ以上、９つ以上、または１０以上のシロキシ基を含む化合物が、本明細書に記載されている潤滑油として使用されてよい。シロキサンは、当業者によって理解されているように、交互するケイ素原子（Ｓｉ）および酸素（Ｏ）原子の骨格を有する分子のクラスであり、各ケイ素原子は、接続する水素（Ｈ）または飽和もしくは不飽和有機基、例えば、−ＣＨ３もしくはＣ２Ｈ５を有し得る。ポリシロキサンは、より高い分子量を通常有する重合されたシロキサンである。本明細書に記載されているいくつかの好ましい実施形態において、ポリシロキサンは、高分子量、またはさらにより好ましくは、いくつかの場合において、超高分子量のポリシロキサンであってよい。いくつかの実施形態において、高および超高分子量ポリシロキサンは、５００，０００〜１，０００，０００の範囲の重量平均分子量を有し得る。
本明細書に記載されている脂肪酸塩もまた、さほど限定されず、潤滑油として働くいずれの脂肪酸塩であってもよい。脂肪酸塩の脂肪酸は、１２〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸であってよい。例えば、金属脂肪酸は：ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、ベヘン酸、エルカ酸、およびアラキン酸；からなる群から選択されてよい。金属は、さほど限定されないが、好ましい実施形態において、アルカリまたはアルカリ土類金属、例えば、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、Ｃａ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｆｒ、およびＲａである。いくつかの好ましい実施形態において、金属は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｋ、またはＣａである。
いくつかの好ましい実施形態において、脂肪酸塩は、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸リチウム、オレイン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸リチウム、ステアリン酸カリウム、またはオレイン酸カリウムである。
本明細書に記載されているいくつかの好ましい実施形態において、本明細書に記載されている脂肪酸塩を含めた潤滑油は、２００℃以上、２１０℃以上、２２０℃以上、２３０℃以上、または２４０℃以上の融点を有する。脂肪酸塩、例えば、ステアリン酸リチウム（２２０℃の融点）またはステアリン酸ナトリウム（融点２４５〜２５５℃）は、かかる融点を有する。脂肪酸塩、例えば、ステアリン酸カルシウム（融点１５５℃）は、これを有さない。この出願の発明者らは、ステアリン酸カルシウムが、処理の観点から、他の脂肪酸金属塩、例えば、より高い融点を有するステアリン酸金属よりも理想的でないことを見出した。特に、ステアリン酸カルシウムは、熱間押出プロセスの際にワックスが分離して至る所に達する「粉吹き効果」と呼ばれていることを伴わずして８００ｐｐｍ超の量で添加され得ないということを見出した。いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、熱間押出温度を超える融点を有する脂肪酸金属塩の使用は、この「粉吹き」問題を解決するとされている。ステアリン酸カルシウムよりも高い融点を有する脂肪酸塩、特に、２００℃を超える融点を有するものは、「粉吹き」を伴わずに１％または１，０００ｐｐｍ超の量で組み込まれ得る。１％以上の量が、所望の特性を達成するために、例えば、改良された湿潤性およびピン除去の改良に重要であることが見出された。
いくつかの実施形態において、添加剤は、１つ以上の核形成剤を含んでいてよく、これらからなっていてよく、または、これらから本質的になっていてよい。当業者によって理解されているように、核形成剤は、いくつかの実施形態において、半結晶性ポリマーを含めたポリマーの結晶化を補助する、増加させる、または向上する材料、好ましくは無機材料である。
いくつかの実施形態において、添加剤は、キャビテーション促進剤を含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。キャビテーション促進剤は、当業者によって理解されるように、ポリマーにおいて気泡または空洞を形成する、これらの形成を補助する、増加させる、または向上する材料である。
いくつかの実施形態において、添加剤は、フルオロポリマーを含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。フルオロポリマーは、さほど限定されず、いくつかの実施形態においてＰＶＤＦである。
いくつかの実施形態において、添加剤は、架橋剤を含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。
いくつかの実施形態において、添加剤は、ｘ線検出可能材料を含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。ｘ線検出可能材料は、さほど限定されず、いずれの材料、例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，６６２，５１０号に開示されているものであってもよい。ｘ線検出可能材料または元素の好適な量もまた、'５１０特許に開示されているが、いくつかの実施形態において、微多孔質膜またはフィルムの合計重量を基準にして最大で５０重量％、最大で４０重量％、最大で３０重量％、最大で２０重量％、最大で１０重量％、最大で５重量％、または最大で１重量％で使用され得る。いくつかの好ましい実施形態において、添加剤は、硫酸バリウムである。
いくつかの実施形態において、添加剤は、ハロゲン化リチウムを含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。ハロゲン化リチウムは、塩化リチウム、フッ化リチウム、臭素化リチウム、またはヨウ化リチウムであってよい。いくつかの好ましい実施形態において、ハロゲン化リチウムは、イオン伝導性および電子絶縁性の両方であるヨウ化リチウムであってよい。イオン伝導性および電子絶縁性の両方である材料は、電池セパレータの部分としての使用に特に好ましい。
いくつかの実施形態において、添加剤は、ポリマー加工剤を含んでいてよく、これらかなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。当業者によって理解されるように、ポリマー加工剤または添加剤は、加工効率およびポリマー化合物の質を改良するために添加される。いくつかの実施形態において、ポリマー加工剤は、抗酸化剤、安定化剤、潤滑油、加工助剤、核形成剤、着色剤、帯電防止剤、可塑化剤、または充填剤であってよい。
いくつかの実施形態において、添加剤は、高温メルトインデックス（ＨＴＭＩ）ポリマーを含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。ＨＴＭＩポリマーは、さほど限定されず、ＰＭＰ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦ、アラミド、シンジオタクチックポリスチレン、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つであってよい。
いくつかの実施形態において、添加剤は、電解質添加剤を含んでいてよく、これからなっていてよく、またはこれから本質的になっていてよい。１本明細書に記載されている電解質添加剤は、電解質が本明細書に記述されている目標と一致する限り、さほど限定されない。電解質添加剤は、電池性能を改良するために、電池メーカー、特にリチウム電池メーカーによって典型的には添加されるいずれの添加剤であってもよい。電解質添加剤はまた、ポリマー性微多孔質フィルムに使用されるポリマーと組み合わされ得、例えば、混和性であり得なければならず、または、コーティングスラリーと相溶性であり得なければならない。添加剤の混和性はまた、添加剤をコーティングまたは部分的にコーティングすることによって補充または改良されてもよい。例えば、例示的な電解質添加剤は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、Ａ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｆｏｒ Ｌｉｔｈｉｕｍ−Ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ、Ｊ． ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ、ｖｏｌ． １６２、ｉｓｓｕｅ ２、２００６ ｐｐ． １３７９−１３９４に記載されている。いくつかの好ましい実施形態において、電解質添加剤は、ＳＥＩ改良剤、カソード保護剤、難燃添加剤、ＬｉＰＦ６塩安定剤、過充電保護剤、アルミニウム腐食防止剤、リチウム析出剤もしくは改良剤、または溶媒和促進剤、アルミニウム腐食防止剤、湿潤剤、および増粘剤からなる群から選択される少なくとも１つである。いくつかの実施形態において、添加剤は、１を超える特性を有していてよく、例えば、湿潤剤および増粘剤であってよい。
例示的なＳＥＩ改良剤として、ＶＥＣ（ビニルエチレンカーボネート）、ＶＣ（ビニレンカーボネート）、ＦＥＣ（フルオロエチレンカーボネート）、ＬｉＢＯＢ（リチウムビス（オキサラト）ボレート）が挙げられる。例示的なカソード保護剤として、Ｎ，Ｎ'−ジシクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノトリメチルシラン、ＬｉＢＯＢが挙げられる。例示的な難燃添加剤として、ＴＴＦＰ（トリス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスフェート）、フッ素化プロピレンカーボネート、ＭＦＥ（メチルノナフルオロブチルエーテルエーテル）が挙げられる。例示的なＬｉＰＦ６塩安定剤として、ＬｉＦ、ＴＴＦＰ（トリス（２，２，２−トリフルオロエチル）ホスファイト）、１−メチル−２−ピロリジノン、フッ素化カルバメート、ヘキサメチル−ホスホラミドが挙げられる。例示的な過充電保護剤として、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、２，２−ジフェニルプロパン、フェニル−ｔｅｒｔ−ブチルカーボネートが挙げられる。例示的なＬｉ析出改良剤として、ＡｌＩ３、ＳｎＩ２、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、パーフルオロポリエーテル、長いアルキル鎖を有するテトラアルキルアンモニウムクロリドが挙げられる。例示的なイオンサルベーションエンハンサとして、１２−クラウン−４、ＴＰＦＰＢ（トリス（ペンタフルオロフェニル））が挙げられる。例示的なＡｌ腐食防止剤として、ＬｉＢＯＢ、ＬｉＯＤＦＢ、例えば、ボレート塩が挙げられる。例示的な湿潤剤および粘度希釈剤として、シクロヘキサンおよびＰ２Ｏ５が挙げられる。
いくつかの好ましい実施形態において、電解質添加剤は、空気安定性であり、または耐酸化性である。本明細書に開示されている電解質添加剤を含む電池セパレータは、数週間〜数ヶ月、例えば、１週間〜１１ヶ月の貯蔵寿命を有し得る。これは、例えば、１週間、２週間、３週間、４週間、２ヶ月、３ヶ月、４ヶ月、５ヶ月、６ヶ月、７ヶ月、８ヶ月、９ヶ月、１０ヶ月、または１１ヶ月において、セパレータが、電池セパレータがリチウムイオン電池において使用されるときにリチウムイオン電池の電解質内に電解質添加剤を放出する能力を保持することを意味する。例えば、リチウムイオン電池の電解質内に電解質添加剤を放出する元々の能力の７０％、８０％、９０％、９５％、または１００％を保持する。電池セパレータは、一旦、電池内に組み込まれると、もはや空気に曝されないため、もはや、いずれの有意な程度にも酸化により影響されない。この貯蔵寿命は、酸化を防止または遅延するコーティングの添加を伴わずに測定されるが、コーティングは、酸化を防止するためにおよび電池セパレータの貯蔵寿命を延長するためにセパレータに添加されてよい。
いくつかの実施形態において、添加剤は、エネルギー散逸性非混和性添加剤を含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。非混和性とは、添加剤が、添加剤を含有する多層微多孔質膜またはフィルムの層を形成するのに使用されるポリマーと混和性でないことを意味する。
いくつかの実施形態において、上記の膜またはフィルムは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、１５０℃以上において、増加したまたは改良された弾性を有するまたは示す。いくつかの実施形態において、増加したまたは改良された弾性は、本明細書に記載されている動的機械分析を使用して測定され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）は、動的機械分析によって測定されるとき、１５０℃において−０．６超である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）は、動的機械分析によって測定されるとき、１７５℃〜２００℃の間の温度において−１．０〜−０．６の間である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）は、動的機械分析によって測定されるとき、１７５℃〜２００℃の間の温度において、−０．９〜−０．６の間、−０．８〜−０．６の間、または−０．７〜−０．６の間である。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）は、２００℃以上の温度において、−１．２超、−１．１超、−１．０超、−０．９超、または−０．８超である。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている上記の膜またはフィルムは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して増加したまたは改良された圧縮性を有するまたは示す。いくつかの実施形態において、回復率（％）は、本明細書に記載されている圧縮回復法によって測定されるとき、９％超、９．１％超、９．２％超、９．３％超、９．４％超、９．５％超、９．６％、９．７％超、９．８％超、９．９％超、１０．０％超、１０．１％超、１０．２％超、１０．３％超、１０．４％超、または１０．５％超である。時には、回復率は、１５％または２０％と高くてよい。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルムは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜またはフィルムと比較して増加したまたは改良された破断伸び（ＴＤ）を示す。いくつかの実施形態において、破断伸びは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜またはフィルムと比較して、３０％を超えて高く、３１％を超えて高く、３２％を超えて高く、３３％を超えて高く、３４％を超えて高く、３５％を超えて高く、３６％を超えて高く、３７％を超えて高く、３８％を超えて高く、３９％を超えて高く、４０％を超えて高く、４１％を超えて高く、４２％を超えて高く、４３％を超えて高く、４４％を超えて高く、４５％を超えて高く、４６％を超えて高く、４７％を超えて高く、４８％を超えて高く、４９％を超えて高く、５０％を超えて高く、５１％を超えて高く、５２％を超えて高く、５３％を超えて高く、５４％を超えて高く、５５％を超えて、５６％を超えて高く、５７％を超えて高く、５８％を超えて高く、５９％を超えて高く、または６０％を超えて高い。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルムは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、１２０℃において低減された高温収縮を有するまたは示す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている記の膜またはフィルムは、多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、３０〜７５％低い、３０〜７４％低い、３０〜７３％低い、３０〜７２％低い、３０〜７１％低い、３０〜７０％低い、３０〜６９％低い、３０〜６８％低い、３０〜６７％低い、３０〜６６％低い、３０〜６５％低い、３０〜６４％低い、３０〜６３％低い、３０〜６２％低い、３０〜６１％低い、３０〜６０％低い、３０〜５９％低い、３０〜５８％低い、３０〜５７％低い、３０〜５６％低い、３０〜５５％低い、３０〜５４％低い、３０〜５３％低い、３０〜５２％低い、３０〜５１％低い、３０〜５０％低い、３０〜４９％低い、３０〜４８％低い、３０〜４７％低い、３０〜４６％低い、３０〜４５％低い、３０〜４４％低い、３０〜４３％低い、３０〜４２％低い、３０〜４１％低い、３０〜４０％低い、３０〜３９％低い、３０〜３８％低い、３０〜３７％低い、３０〜３６％低い、３０〜３５％低い、３０〜３４％、３０〜３３％低い、３０〜３２％低い、または３０〜３１％低い、１２０℃における高温収縮を有する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層膜またはフィルムの少なくとも１つの層は、ポリマー添加剤を含む。ポリマー添加剤は、フィルムを構成する主ポリマーよりも少ない量で添加される。例えば、いくつかの実施形態において、主ポリマーは、ポリオレフィンであってよい。これは、別の言い方では、本明細書に記載されている多層膜またはフィルムの少なくとも１つの層が、ポリマーブレンドを含むまたはこれから構成されるということである。いくつかの実施形態において、上記の層は、ポリマーまたはポリマーブレンドおよび本明細書に記載されている他の添加剤のうちの１つ以上を含んでいてよく、またはこれらから構成されてよい。
いくつかの実施形態において、ポリマーブレンドを含む層は、外層である。いくつかの実施形態において、外または最外層の両方が、ポリマーブレンドを含む。いくつかの実施形態において、内層は、ポリマーブレンドを含む。時には、少なくとも１つの内層および少なくとも１つの外層が、ポリマーブレンドを含み、いくつかの実施形態において、外または最外層の全ておよび内層の全てが、ポリマーブレンドを含む。
いくつかの実施形態において、ポリマーブレンドは、少なくとも２つの異なるポリオレフィン、例えば、少なくとも２つの異なるポリエチレン、少なくとも２つの２つの異なるポリプロピレン、または少なくとも１つのポリエチレンと１つのポリプロピレンとの組み合わせを含み、これらからなり、または、これらから本質的になる。いくつかの実施形態において、ポリマーブレンドは、ポリオレフィンおよび非ポリオレフィン、すなわち、ポリオレフィンではないポリマーを含み、これらからなり、または、これらから本質的になる。
いくつかの実施形態において、多層フィルムまたは膜の各層は、これに隣接する層と異なる組成を有する。例えば、１つの層が、２つの異なるポリオレフィンのポリマーブレンドを含んでいてよく、１つの隣接層が、ポリオレフィンおよび非ポリオレフィンのポリマーブレンドを含んでいてよく、他の隣接するものが、ポリマーブレンドを含んでいなくてよい。
いくつかの実施形態において、上記の多層膜またはフィルムは、１つの側または両側に付着された不織布または織布を有する。
いくつかの実施形態において、多層微多孔質膜またはフィルムは、２つ以上の層、および当該層のうちの少なくとも１つにおいてポリエチレンを含む領域を含む。この領域は、本明細書に記載されている機械学習試験によって試験されるとき、以下が満たされる：
ｗＴｘ'≧−２．０、ｗＴｘ'≧−１．０、ｗＴｘ'≧０．０またはｗＴｘ'≧２．０。
いくつかの実施形態において、多層微多孔質膜またはフィルムは、２つ以上の層、および当該層のうちの少なくとも１つにおいてポリプロピレンを含む領域を含む。この領域は、本明細書に記載されている機械学習試験によって試験されるとき、以下が満たされる：
ｗＴｘ'≧−１．５、ｗＴｘ'≧−１．０、ｗＴｘ'≧０．５ ｗＴｘ'≧１．５。
本明細書に記載されている微多孔質多層フィルムおよび膜の構造的特徴に関して、いくつかの実施形態において、フィルムの屈曲度は、１．６超、１．７超、１．８、１．９超、２．０超、２．１超、または２．２超である。いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、観察される屈曲度値、特に、２．０、２．１、または２．２超の値は、本明細書に開示されている穿刺強度および混合侵入平均値の増加の原因であり得るとされる。より屈曲性のフィルムもまた、リチウムイオン電池用の電池セパレータとして使用されるとき、より安全であるとされている。
本明細書に記載されている微多孔質多層フィルムまたは膜のＭａｃＭｕｌｌｉｎ数は、５．０超、５．５超、６．０超、６．５超、７．０超、７．５超、８．０超、８．５超、９．０超、９．５超、１０．０超、または１０．５超である。
いくつかの実施形態において、微多孔質多層フィルムまたは膜の電気抵抗は、０．９超、１．０超、１．１超、１．２超、１．３超、１．４超、１．５超、１．６超、または１．７超である。
本明細書に記載されている微多孔質多層フィルムの結晶化度は、先行の多層および３層フィルムとは異なることが分かった。例えば、微多孔質多層フィルムが以下：（１）２つ以上の層を含む第１領域；（２）第１領域の第１の側にある、２つ以上の層を含む第２領域；および（３）第１領域の第１の側と反対の側にある、２つ以上の層を含む第３領域；を含むいくつかの実施形態において、第１、第２または第３領域の少なくとも１つが、ＰＥを含み、ＤＳＣによって測定されるとき、多層微多孔質フィルムと同じ厚さを有する３層微多孔質フィルムのＰＥ含有層よりも低い結晶化度を有する。例えば、結晶化度は、多層微多孔質フィルムと同じ厚さを有する３層微多孔質フィルムのＰＥ含有層よりも、１〜２０％低く、１〜１９％、１〜１８％、１〜１７％、１〜１６％、１〜１５％低く、１〜１４％、１〜１３％、１〜１２％、１〜１１％、１〜１０％、１〜９％、１〜８％、１〜７％、１〜６％、１〜５％、１〜４％、１〜３％、または１〜２％低くてよい。
本明細書に記載されている多層微多孔質フィルムと、先行の３層および多層フィルムとの間の他の構造的差異は、走査電子顕微鏡を使用して見られ得る。例えば、図１７〜２３を参照されたい。例えば、図１７〜２３に示すように、多層微多孔質フィルムまたは膜は、少なくとも、２つ以上の層と少なくとも１つの層を含む第２層とを含む第１領域を含んでいてよい。第１領域は、ＳＥＭを使用してフィルムのｚ方向で見るとき、大部分で非連続アモルファス領域を含み得る。用語「大部分」によって意図されることは、ほとんどであるが必ずしも全てではないということであり、第１層におけるアモルファス領域の必ずしも全てではないがほとんどが非連続である。このことは、第１層におけるアモルファス領域の少なくとも５０％、５０％超、６０％超、７０％超、８０％超、９０％超、９５％超、９９％超、または１００％が連続であることを意味することができる。「非連続アモルファス領域」は、第１層のサンプルが例えばＳＥＭによって分析されるとき、アモルファス領域の経路が、第１層の全厚さ方向に沿って結晶性（ラメラ）領域によって中断または破壊されることを意味する。非連続は、アモルファス領域の経路が、第１層の全厚さ方向に沿って結晶性（ラメラ）領域によって中断または破壊されることを意味する。アモルファス領域の経路は、結晶性（ラメラ）領域を周回しない。代わりに、結晶性（ラメラ）領域が、第１層の厚さ全体に沿ってアモルファス領域の経路を完全に分断する。アモルファス領域の経路は、線状であっても遠回りであってもよい。非連続アモルファス領域と連続アモルファス領域との間の差の一例は、図２２において、ＣＯＭ ＥＸ４のポリエチレン層のＳＥＭを実施例６のポリエチレン層のＳＥＭと比較することによって見られる。非連続はまた、アモルファス領域が、層の厚さに沿って非円柱状、非垂直に連続的、または非ピラー様であることも意味し得る。いくつかの好ましい実施形態において、大部分が非連続アモルファス領域である第１領域は、当該領域における層のいくらかまたは全てにおいて、ポリプロピレンを含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。いくつかの他の実施形態において、第２領域は、２つ以上の層を含み、フィルムまたは膜の領域のアモルファスエリアは、０．８５ミクロン、０．８ミクロン、０．７５ミクロン、０．７０ミクロン、０．６５ミクロン、または０．６ミクロンの最大幅を有する。例えば、これは、図３０においてＣＯＭ ＥＸ４を実施例６と比較することによって見られる。いくつかの好ましい実施形態において、第２領域は、当該領域における層のいくらかまたは全てにおいて、ポリエチレンを含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層微多孔質膜は、２５ｍｍ／分の穿刺速度での同じ膜の穿刺平均（ｇ）と比較して、２５ｍｍ／分を超える穿刺速度である高い穿刺速度で試験されるとき、増加した穿刺平均（ｇ）を示すものである。穿刺平均は、所与の速度において２つの穿刺強度測定値を採取し、これらの結果を平均することによって得られる。いくつかの実施形態において、より高い穿刺速度は１００ｍｍ／分であり、当該速度での穿刺平均（ｇ）は、２５ｍｍ／分における穿刺平均（ｇ）よりも少なくとも２０ｇ、３０ｇ、４０ｇ、または５０ｇ高い。本明細書に記載されている多層微多孔質膜に関する穿刺平均（ｇ）は、２５ｍｍ／分の穿刺速度において２５０ｇ以上、２７５ｇ以上、３００ｇ以上、３２５ｇ以上、または３５０ｇ以上であってよい。いくつかの実施形態において、高い穿刺速度で試験されるときに増加した穿刺平均（ｇ）を示す多層膜の厚さは、１４〜３０ミクロンである。
（ａ）崩壊気泡多層微多孔質膜
崩壊気泡方法によって形成される多層微多孔質膜は、さほど限定されない。好ましい実施形態において、崩壊気泡方法によって形成される多層微多孔質膜は、薄い。例えば、これは、１４ミクロン未満、１３ミクロン未満、１２ミクロン未満、１１ミクロン未満、１０ミクロン未満、９ミクロン未満、８ミクロン未満、７ミクロン未満、６ミクロン未満、５ミクロン未満、４ミクロン未満、３ミクロン未満、または２ミクロン未満の厚さを有し得る。いくつかの好ましい実施形態において、厚さは、６〜１２ミクロンの間である。いくつかの好ましい実施形態において、厚さは、約１０ミクロンまたは９〜１１ミクロンである。崩壊気泡方法によって形成される微多孔質膜は、薄いことに加えて、２００ｇ、２１０ｇ、２２０ｇ、２３０ｇ、または２４０ｇ以上の穿刺強度を有する。いくつかの実施形態において、崩壊気泡方法によって形成される多層微多孔質膜は、２５０未満、２２５未満、２００未満、１９０未満、１８０未満、または１７５未満のガーレーを有し得る。
微多孔質膜の構造は、さほど限定されないが、崩壊気泡（またはマルチスロットダイ）によって形成される微多孔質膜は、気泡を崩壊させることによって形成される構造を有し得、または他の場合には、共押出されたＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥなどを含む。例えば、最終層またはミクロ層またはナノ層の構造は、以下の通りであってよい：ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ、ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰなど。例えば、共押出されたＰＰ／ＰＥ／ＰＥを含む、気泡を崩壊させることによって形成される構造は、層またはミクロ層またはナノ層構造ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ、ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰまたはＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰまたはＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰまたはＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰなどを形成し得る。共押出された気泡にて１を超えるＰＰ層またはＰＥ層が存在するとき、ＰＰ層は、同じであっても異なっていてもよく、ＰＥ層は、同じであっても異なっていてもよい（例えば、ＰＰ／ＰＰ１／ＰＥ／ＰＥ２／ＰＥ２／ＰＥ／ＰＰ１／ＰＰ。
微多孔質膜は、膜の断面ＳＥＭが撮影されるときに見られ得る、気泡が崩壊する（崩壊および付着または積層される）ときに形成される識別可能な積層または付着界面を含み得る。いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、識別可能な界面は、崩壊ステップを結果として生じさせるいくらかの不整合に起因して生ずるとされる。識別可能な界面の例を図６６および６７に示す。
いくつかの実施形態において、崩壊気泡方法によって形成される多層微多孔質膜は、０．１〜１０ｇ／分のメルトフローレートを有するポリエチレンを含む。微多孔質膜は、ポリエチレンを含み少なくとも１．７５ミクロンの厚さを有する少なくとも１つの層を有していてよい。いくつかの実施形態において、ポリエチレンを含む当該層は、少なくとも２ミクロンの厚さを有する。いくつかの実施形態において、ポリエチレンを含む当該層は、１．７５ミクロン未満の厚さを有する。少なくとも２ミクロンまたは少なくとも１．７５ミクロンの厚さが、シャットダウン機能に必要とされ得るとされる。しかし、より小さい細孔を結果として生じさせるポリエチレンが使用されるとき、より薄いポリエチレン含有層が十分なものとなり得る。
いくつかの実施形態において、膜は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１３および／またはＩＳＯ １１３３−１：２０１１によって測定されるとき、０．０１〜１０ｇ／１０分、０．１〜５ｇ／１０分、または０．０１〜２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有するポリプロピレンを含む。
（２）任意選択的なコーティング
いくつかの実施形態において、１つ以上のコーティング層が、微多孔質膜またはフィルムの１つまたは２つの側に適用されて、電池セパレータを形成してよい。いくつかの実施形態において、コーティングの１つ以上が、ポリマーバインダならびに有機および／または無機粒子を含む、これらからなる、またはこれらから本質的になるセラミックコーティングであってよい。いくつかの実施形態において、セラミックコーティングのみが、微多孔質膜またはフィルムの１つの側または両側に適用されている。他の実施形態において、異なるコーティングが、セラミックコーティングの適用の前後に微多孔質膜またはフィルムに適用されていてよい。異なる追加のコーティングが、上記の膜またはフィルムの１つの側または両側に適用されていてもよい。いくつかの実施形態において、異なるポリマーコーティング層は、ポリ二フッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）またはポリカーボネート（ＰＣ）のうちの少なくとも１つを含んでいてよく、これからなっていてよく、または、これから本質的になっていてよい。
いくつかの実施形態において、コーティング層の厚さは、約１２μｍ未満、時には１０μｍ未満、時には９μｍ未満、時には８μｍ未満、時には７μｍ未満、時には５μｍ未満である。少なくともある一定の選択された実施形態において、コーティング層は、４μｍ未満、２μｍ未満、または１μｍ未満である。
コーティング方法は、さほど限定されず、本明細書に記載されているコーティング層は、以下のコーティング方法：押出コーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、印刷、ナイフコーティング、エアナイフコーティング、スプレーコーティング、浸漬コーティング、またはカーテンコーティング；のうちの少なくとも１つによって多孔質基材上にコーティングされ得る。コーティングプロセスは、室温または高温で行われ得る。
コーティング層は、非多孔質、ナノ多孔質、微多孔質、メソ多孔質またはマクロ多孔質のいずれか１つであってよい。コーティング層は、７００以下、時には６００以下、５００以下、４００以下、３００以下、２００以下、または１００以下のＪＩＳガーレーを有し得る。
１つ以上の層、処理、材料、またはコーティング（ＣＴ）および／またはネット、メッシュ、マット、織布、または不織布（ＮＷ）が、本明細書に記載されている多層フィルムまたは膜（Ｍ）の１つの側もしくは両側に、または当該フィルムまたは膜内に添加されてよく、限定されないが、ＣＴ／Ｍ、ＣＴ／Ｍ／ＣＴ、ＮＷ／Ｍ、ＮＷ／Ｍ／ＮＷ、ＣＴ／Ｍ／ＮＷ、ＣＴ／ＮＷ／Ｍ／ＮＷ／ＣＴ、ＣＴ／Ｍ／ＮＷ／ＣＴなどを挙げることができる。
複合体、車両、またはデバイス
本明細書において上記されている電池セパレータと、これに直接接触して設けられている１つ以上の電極、例えば、アノード、カソード、またはアノードおよびカソードとを含む複合体。電極のタイプは、さほど限定されない。例えば、電極は、リチウムイオン二次電池における使用に好適なものであり得る。
好適なアノードは、３７２ｍＡｈ／ｇ以上、好ましくは≧７００ｍＡｈ／ｇ、最も好ましくは≧１０００ｍＡＨ／ｇのエネルギー容量を有し得る。アノードは、リチウム金属箔もしくはリチウム合金箔（例えば、リチウムアルミニウム合金）、またはリチウム金属および／もしくはリチウム合金と材料、例えば、炭素（例えば、コークス、黒鉛）、ニッケル、銅との混合物から構成され得る。アノードは、リチウムを含有する層間化合物またはリチウムを含有する挿入化合物から単独で作製されているわけではない。
好適なカソードは、アノードと適合可能ないずれのカソードであってもよく、層間化合物、挿入化合物、または電気化学的に活性なポリマーを含んでいてよい。好適な層間材料として、例えば、ＭｏＳ２、ＦｅＳ２、ＭｎＯ２、ＴｉＳ２、ＮｂＳｅ３、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｖ６Ｏ１３、Ｖ２Ｏ５、およびＣｕＣｌ２が挙げられる。好適なポリマーとして、例えば、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、およびポリチオフェンが挙げられる。
本明細書において上記されているいずれのセパレータも、いずれの車両、例えば、ｅ−車両、またはデバイス、例えば、完全にもしくは部分的に電池式の携帯電話もしくはノート型パソコンに組み込まれていてもよい。
本発明の種々の実施形態を本発明の種々の目的の達成において記載している。これらの実施形態は、単に本発明の原理を説明するものであることが理解されるべきである。数多くの変更および適合は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者に容易に明らかである。
織物
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルムを含む、これからなる、またはこれから本質的になる織物が記載されている。いくつかの好ましい実施形態において、織物は、本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルム、および、不織布または織布材料を含む。不織布は、ステープル不織布、メルトブロー不織布、スパンレイド不織布、フラッシュ紡糸不織布、エアレイド不織布、またはいずれか他のプロセスによって作製された不織布であってよい。いくつかの好ましい実施形態において、不織布または織布は、多層微多孔質膜またはフィルムに付着されている。いくつかの実施形態において、織物は、織布または不織布、本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルム、および別の織布または不織布をこの順で含み、これらからなり、または、これらから本質的になる。いくつかの実施形態において、織物は、本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルム、不織布または織布、および本明細書に記載されている多層微多孔質膜またはフィルムをこの順で含み、これらからなり、または、これらから本質的になる。
方法
本明細書に記載されている多層微多孔質フィルムまたは膜を形成する方法は、さほど限定されず、乾式プロセス、好ましくはＣＥＬＧＡＲＤ（登録商標）乾式延伸プロセス、乾式プロセス、例えば、ＢＮＯＰＰ、または、溶媒もしくは油を利用する湿式プロセスであってよい。
本明細書に記載されている多層微多孔質フィルムまたは膜を形成する方法は、少なくとも以下のステップ：（１）同じであっても異なっていてもよい２つ以上のポリマー混合物を共押出して、２つ以上の層またはミクロ層を有する、本明細書において上記されている共押出フィルムを形成するステップ；（２）共押出フィルムを少なくとも１つの他の単押出フィルム、共押出フィルム、または不織布に積層するステップにおいて、いくつかの好ましい実施形態において、共押出フィルムが、２つ以上のミクロ層を有する２つの他の共押出フィルムに積層される、上記ステップ；および（３）任意選択的に１つ以上の追加のステップを含む。
（１）共押出ステップ
共押出は、さほど限定されない。例示的な共押出プロセスが図４に示されており、共押出ダイが図５に示されている。いくつかの実施形態において、共押出ダイを、当該ダイを供給する１つ以上の押出機と共に使用して実施される。典型的には、最終的に形成される共押出フィルムのそれぞれ所望の層またはミクロ層について１つの押出機がある。例えば、所望の共押出フィルムが３つのミクロ層を有するとき、３つの押出機が共押出ダイと共に使用される。少なくとも１つの実施形態において、本発明膜は、多くのミクロ層またはナノ層から構成され得、最終生成物は、５０以上の層の個々のミクロ層またはナノ層を含み得る。少なくともある一定の実施形態において、ミクロ層またはナノ層技術は、キャストフィルムまたはインフレーションフィルムダイに入る前に、プレカプセル化においてフィードブロックによって作り出され得る。
いくつかの好ましい実施形態において、共押出は、気泡共押出方法であり、膨張率は、０．５〜２．０、好ましくは、０．７〜１．８、最も好ましくは０．９〜１．５の間で変動し得る。この膨張率を使用した共押出に続いて、フィルムは、ＭＤ延伸、ＭＤ延伸および次いでＴＤ延伸（ＭＤ緩和を伴うもしくは伴わない）または同時ＭＤおよびＴＤ延伸され得る。フィルムは、次いで、空隙率をさらに制御するために、任意選択的にカレンダリングされてよい。
共押出の利益として、限定されないが、いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、穿刺強度を改良するとされている、層（界面）の数の増加が挙げられる。また、共押出は、いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、観察されるＤＢ改良を結果として生じさせるとされている。具体的には、ＤＢ改良は、共押出プロセスが使用されるときに観察される低減されたＰＰ細孔径に関連し得る。また、共押出は、ミクロ層にブレンドを組み込むことによって材料の広範な選択肢数を可能にする。共押出はまた、薄い３層または多層フィルム（共押出フィルム）の形成も可能にする。例えば、８または１０ミクロン以下の厚さを有する３層共押出フィルムが形成され得る。共押出は、より高いＭＤ伸び、異なる細孔構造（より小さいＰＰ、より大きいＰＥ）を可能にする。共押出は、積層と組み合わされて、所望の本発明多層構造、例えば、実施例において形成されるような構造を作り出すことができる。
最小の達成可能厚さは、押出プロセスによって決定される。いくつかの例において、最も薄いＰＰミクロ層は、約０．１９ミリ（約４．８３ｕｍのサブ層）であってよく、ＰＥは、約０．１７ミリ（サブ層は約４．３２ｕｍである）である。３つのミクロ層のそれぞれでは、ＰＰおよびＰＥの層のそれぞれで、０．１９ミリおよび０．１７ミリである。ある一定の２１層の構造例では、１．３１ミリ（３３ｕｍ）の合計押出厚さで、ＰＰが約１．１４ミリであり（または各側において０．５７ミリ）、ＰＥが０．１７ミリであってよい。本発明者らは、この構成を有する、たった３０ｕｍ以下の２１層生成物を作製することが可能であり得る。
（２）
積層は、さほど限定されず、共押出フィルムの表面を少なくとも１つの他のフィルムの表面と共に合わせること、ならびに、２つの表面の２つを、一方を他方と、熱、圧力、ならびにまたは熱および圧力を使用して固定することを含む。例えば、共押出フィルムおよび少なくとも１つの他のフィルムのいずれかまたは両方の表面の粘性を増加させて、積層を容易にして、２つの表面を粘着性にするためにまたはより良好に一緒に接着するために、熱が使用されてよい。
いくつかの好ましい実施形態において、共押出フィルムを少なくとも１つの他のフィルムに積層することによって形成される積層体は、緩和を伴うまたは伴わないその後のＭＤおよび／またはＴＤ延伸ステップの前駆体である。いくつかの実施形態において、共押出フィルムは、積層前に延伸される。
（３）追加のステップ
追加のステップは、ＭＤ、ＴＤ、または逐次もしくは同時ＭＤおよびＴＤ延伸ステップを含んでいてよく、これらからなっていてよく、または、これらから本質的になっていてよい。延伸ステップは、積層ステップの前後に行われてよい。延伸は、ＭＤおよび／またはＴＤ緩和を伴って実施されてよい。２０１７年３月２３日に公開された、同時係属の、共同所有の米国特許出願公開第２０１７／００８４８９８（Ａ１）号明細書は、参照により本明細書に完全に組み込まれる。
他の追加のステップは、カレンダリングを含んでいてよい。例えば、いくつかの実施形態において、カレンダリングステップは、厚さを低減させる手段として、細孔径および／もしくは空隙率を低減させる手段として、ならびに／または、多孔質二軸延伸膜前駆体の横方向（ＴＤ）引張強度および／もしくは穿刺強度をさらに改良するために実施されてよい。カレンダリングはまた、強度、湿潤性、および／または均一性を改良し、製造プロセスの際、例えば、ＭＤおよびＴＤ延伸プロセスの際に組み込まれるようになった表面層欠陥を低減し得る。カレンダリングされたフィルムまたは膜は、（平滑なカレンダロール（複数可）を使用して）改良されたコーティング能を有し得る。さらに、カレンダリングロールを使用することは、フィルムまたは膜への改良されたコーティング接着の助けとなり得る。
カレンダリングは、コールド（室温未満）、周囲温度（室温）、またはホット（例えば９０℃）であってよく、膜またはフィルムの厚さを制御して低減するための圧力の印加または熱および圧力の印加を含んでいてよい。カレンダリングは、１つ以上のステップ、例えば、低圧カレンダリング、続いての、より高圧のカレンダリング、コールドカレンダリング、続いてのホットカレンダリングなどにあってよい。また、カレンダリングプロセスは、熱、圧力および速度のうちの少なくとも１つを使用して感熱材料を高密度化し得る。また、カレンダリングプロセスは、均一または不均一な熱、圧力、および／または速度を使用して、感熱材料を選択的に高密度化し、（例えば、平滑ロール、粗ロール、パターン付きロール、マイクロパターンロール、ナノパターンロール、速度変化、温度変化、圧力変化、湿度変化、ダブルロールステップ、複数のロールステップ、またはこれらの組み合わせの使用により）均一または不均一なカレンダ条件を付与し、改良された、所望のまたは固有の構造、特徴、および／または性能を生じさせ、得られる構造、特徴、および／または性能などを生じさせまたは制御し得る。
他の追加のステップは、細孔充填を含んでいてよい。細孔充填ステップは、さほど限定されず、本明細書に記述されている目標と矛盾しないいずれの方法で実施されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、細孔は、細孔充填組成物、材料、ポリマー、ゲルポリマー、層、または蒸着（ＰＶＤのような）によって部分的または完全にコーティング、処理または充填されていてよい。好ましくは、細孔充填組成物は、細孔の表面積の５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、９０％以上、９５％以上などをコーティングしている。細孔充填組成物は、ポリマーおよび溶媒を含んでいてよく、これらからなっていてよく、または、これらから本質的になっていてよい。溶媒は、有機溶媒、例えば、オクタン、水、または有機溶媒と水との混合物を含めた、細孔のコーティングまたは充填のための組成物を形成するのに有用ないずれの好適な溶媒であってもよい。ポリマーは、アクリレートポリマー、または、低分子量ポリオレフィンを含めたポリオレフィンを含めた、いずれの好適なポリマーであってもよい。細孔充填組成物中のポリマーの濃度は、１〜３０％の間、２〜２５％の間、３〜２０％の間、４〜１５％の間、５〜１０％の間などであってよいが、細孔充填組成物の粘度が、当該組成物が本明細書に開示されているいずれの多孔質二軸延伸前駆体膜の細孔の壁もコーティングし得るようになっている限り、さほど限定されない。細孔充填は、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）引張のいずれかまたは両方を増加させる。
実施例の調製物
本発明（多層）生成物を調製し、比較（３層）生成物と比較した。多層生成物を、３つの共押出層を含む３つの別個のフィルムを共押出するステップおよび３つのフィルムを一緒に積層するステップを含む、本明細書に記載されている方法によって形成した。３層生成物を、３つの別個の押出単層フィルムを形成し、かかる単層を一緒に積層することによって形成した。
調製された本発明生成物のミクロ層の組成は以下の通りである：
実施例１（ＥＸ１）−（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
実施例２（ＥＸ２）−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＥ１／ＰＥ２／ＰＥ３）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ１）−ＰＰ１は、ホモポリマーＰＰである。ＰＰ２は、ＰＰ１よりも高いＭＦＲを有するホモポリマーポリプロピレンである。ＰＥ１は、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分である高密度ポリエチレンである。ＰＥ２は、超高密度ポリエチレンである。ＰＥ３は、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドである。１３ミクロン厚。基本重量０．７ｍｇ／ｃｍ３。ＪＩＳガーレー２４５ｓ／１００ｃｃ。ＡＱ空隙率４１．４５％。
実施例３（ＥＸ３）−（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ１／ＰＥ２／ＰＥ１）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）−ＰＰ層は、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。ＰＥ１は、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分である高密度ポリエチレンから作製されたものである。ＰＥ２は、超高分子量ポリエチレンから作製されたものである。
実施例４（ＥＸ４）−（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
実施例５（ＥＸ５）−ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
実施例６（ＥＸ６）−（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）−ＰＰが、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。ＰＥは、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分である高密度ポリエチレンから作製されたものである。厚さ１６．６ミクロン。基本重量０．７９ｍｇ／ｃｍ３。ＪＩＳガーレー１９８ｓ／１００ｃｃ。ＡＱ空隙率４５．３３％。
実施例７−（ＥＸ７）−（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
実施例８（ＥＸ８）−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＥ１／ＰＥ２／ＰＥ１）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ１）ＰＰ１が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。ＰＰ２は、０．２５のＭＦＲ、０．９の密度のホモポリマーＰＰから作製されたものである。ＰＥ１は、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分である高密度ポリエチレンである。ＰＥ２は、超高分子量ポリエチレンである。
実施例９（ＥＸ９）−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ１）−ＰＰ１は、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。ＰＰ２は、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲の９５％のホモポリマーＰＰと、５％のプロピレン−エチレンコポリマーとのブレンドである。ＰＥは、２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度における０．２５〜０．５ｇ／１０分のメルトインデクスを有する９２％の高密度ポリエチレンと、８％のオレフィンブロックコポリマーとのブレンドである。
実施例１０（ＥＸ１０）−（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
図２７〜３９および追加の多層実施形態、ここでは、追加の実施例１１〜３８を主に参照する：
実施例１１−３層構造のそれぞれＰＰおよびＰＥ層は、自身が、複数の層から構成されており、好ましくは、共押出、次いで積層されている−（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
実施例１２−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、ＰＰ１、ＰＰ２と同じであるか、または異なるブレンドもしくはブロックコポリマーである。
実施例１３−（ＰＰ１／ＰＰ１）または（ＰＰ２／ＰＰ２）または（ＰＰ１／ＰＰ２）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーである。
実施例１４−（ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＰ１）または（ＰＰ２／ＰＰ２／ＰＰ２）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーである。
実施例１５−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例１６−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）／（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例１７−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）／（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例１８−（ＰＰ１／ＰＰ２）／（ＰＰ３／ＰＰ１）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例１９−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３／ＰＰ１）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例２０−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、接着促進剤を含む。
実施例２１−（ＰＯ３／ＰＰ２／ＰＰ１）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＯ３は、ポリオレフィンブレンド（例えばＰＰ＋ＰＥ）である。
実施例２２−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）−ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、ＰＰ１において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰであり、任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰを含む。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（ＰＰ１において使用されているものと同じまたは異なる、表面摩擦係数（ＣＯＦ）を変更する添加剤）である。
実施例２３−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）−ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数（ＣＯＦ）を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、（ＰＰ１およびＰＰ３において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（ＰＰ１において使用されているものと同じまたは異なる表面摩擦係数を変更する添加剤）である。
実施例２４−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）または（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）−ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数（ＣＯＦ）を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、（ＰＰ１およびＰＰ３において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。
実施例２５：共押出されたＰＰ前駆体を、以下の構造で提案する：
ホモポリマーＰＰ＋表面ＣＯＦを変更するための添加剤
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ホモポリマーＰＰ＋コポリマーＰＰ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ホモポリマーＰＰ＋表面ＣＯＦを変更するための添加剤
表面修飾のための添加剤は、いずれのスリップまたは抗ブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい。コポリマーは、いずれのプロピレン−エチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってもよい。
共押出されたＰＰ前駆体は、空隙率を制御するために０．９〜１．５の間のいずれかの膨張率（ＢＵＲ）で押出され得る。共押出されたＰＰ前駆体は、次いで、後にＭＤ−続いてＴＤ−延伸されまたは同時二軸延伸される。二軸延伸フィルムは、空隙率を制御するためにさらにカレンダリングされ得る。
実施例２６：第２の提案構造は、電池セパレータまたは織物適用に関して以下の通りであり得る：
ＰＰブレンド
１−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＰＰブロックコポリマー
２−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ＰＰブロックコポリマー
この構造は、高粘度水試験における水バリア用の、より高い屈曲度の表面層のために設計され得る。
上記構造に組み込まれ得るコポリマーのタイプには、限定されないが、プロピレン−エチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーが含まれる。
共押出形式でＰＰを押出することにより、ＰＰ層の表面特徴が修飾され得、同時に、より低融点のコポリマー樹脂が中間層に組み込まれて、シャットダウン温度を低下させることができる。異なるコポリマー樹脂が構造においていずれかで組み込まれて、ＴＤ−延伸フィルムの空隙率を制御することもできる。
前駆体フィルムにおいてＢＵＲを組み込むことにより、異なる適用に必要とされる空隙率をさらに制御することもできる。
実施例２７−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例２８−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）／（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）／（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）−ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例２９−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例３０−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例３１−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例３２−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）ＰＰ１は、ポリプロピレンブレンドであり、ＰＰ２は、ＰＰブロックコポリマーであり、ＰＰ３は、同じまたは異なるＰＰブロックコポリマーである。
実施例３３−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）−ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、（ＰＰ１およびＰＰ３において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（ＰＰ１において使用されているものと同じまたは異なる、表面摩擦係数を変更する添加剤）である。
実施例３４−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）／（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）／（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）−ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、（ＰＰ１およびＰＰ３において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（ＰＰ１において使用されているものと同じまたは異なる、表面摩擦係数を変更する添加剤）である。
実施例３５−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、（ＰＰ１およびＰＰ３において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（ＰＰ１において使用されているものと同じまたは異なる、表面摩擦係数を変更する添加剤）である。
実施例３６−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、（ＰＰ１およびＰＰ３において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（ＰＰ１において使用されているものと同じまたは異なる、表面摩擦係数を変更する添加剤）である。
実施例３７−（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、（ＰＰ１およびＰＰ３において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（ＰＰ１において使用されているものと同じまたは異なる、表面摩擦係数を変更する添加剤）である。
実施例３８−（ＰＰ３／ＰＰ２／ＰＰ１）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）（ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ３）：ＰＰ１は、（ホモポリマーＰＰ）＋（いずれのスリップまたはブロック添加剤、例えば、シロキサンを含んでいてもよい、本明細書に記載されている摩擦係数を変更する添加剤）である。ＰＰ２は、（ＰＰ１およびＰＰ３において使用されるものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（任意のプロピレンエチレンまたはエチレン−プロピレンランダムコポリマー、ブロックコポリマーまたはエラストマーであってよいコポリマーＰＰ）である。ＰＰ３は、（ＰＰ１およびＰＰ２において使用されているものと同じまたは異なるホモポリマーＰＰ）＋（ＰＰ１において使用されているものと同じまたは異なる、表面摩擦係数を変更する添加剤）である。
実施例３９−（ＲＯ４１７）：７％のｍＬＬＤＰＥを除いて実施例２と同様である。厚さは、１２．５ミクロンである。基本重量は、０．６２ｍｇ／ｃｍ２であり、ＪＩＳガーレーは、２００ｓ／１００ｃｃである。ＡＱ空隙率は、４４．４％である。
実施例４０−（Ｒ０４１６）（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）／（ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ）／（ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ）。全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である高密度ポリエチレンから作製されたものである。厚さは、１４．９ミクロンである。基本重量は、０．７５ｍｇ／ｃｍ２である。ＪＩＳガーレーは、１７２ｓ／１００ｃｃである。ＡＱ空隙率は、４４．２％である。
実施例４１−図５３に示す構造１を、０．１ミリのＰＥ、０．１ミリのＰＰ、および０．１ミリのＰＥブレンドを共押出することにより第１サブ膜を形成することにより製造した。第２サブ膜を、０．４７ミリのＰＰ、０．４７ミリのＰＰ、および０．４７ミリのＰＰを共押出することにより形成した。次いで、１つの第２サブ膜を２つの第１サブ膜間に積層して、図６４の多層微多孔質膜を形成した。
この構造は、低いピン除去力およびより良好な層間接着を達成する。ＰＥ外層は、低減されたピン除去力を付与する。界面におけるＰＥブレンド（より低溶融）は、改良された相互作用接着を付与する。薄いＰＥ層は、穿刺強度を改良する。いくつかの実施形態において、ＰＰ層は、接着および他の特性を改良するＰＰブレンドであり得る。
実施例４２−図５４に示す構造２を、０．０７ミリのＰＥ、０．５３ミリのＰＰ、および０．０７ミリのＰＥを共押出することにより第１サブ膜を形成することにより製造した。次いで、３つの第１サブ膜を一緒に積層して、構造２の微多孔質膜を形成した。
この構造の目的は、ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ生成物と比較して多くの利益を付与することである。この構造の目的は、低いピン除去力（外層）および匹敵する界面層を付与することである。第１サブ膜のＰＥ外層は、同時に層内接着の問題を解決しつつ、ピン除去力の低減を付与し得る。薄いＰＥもまた、穿刺強度を改良する。いくつかの実施形態において、ＰＰ樹脂は、高分子量ＰＰ樹脂であってよい。
実施例４３−図５５に示す構造３を、０．０９５ミリのＰＥ、５つの０．０９５ミリのＰＰ、および０．０９５ミリのＰＰを共押出することにより第１サブ膜を形成することにより製造した。次いで、第１サブ膜の３つを一緒に積層した。
この構造は、例えば、第１サブ膜のＰＰ部分が１つの代わりに５つの別個のミクロ層を含むことを除いて、図５４における構造２と同様である。この構造は、第１サブ膜におけるミクロ層の数の増加に起因する追加の利益を含めた、構造２の全ての利益を有する。
実施例４４
図５６に示す構造４を、ポリプロピレンとポリシロキサンとの０．１３３ミリの混合物、０．１３３ミリのポリプロピレン、および０．１３３ミリのポリプロピレンを共押出することにより第１サブ膜を形成することにより製造した。第２サブ膜を、０．２ミリのポリプロピレン、０．２ミリのポリエチレンブレンド、およびポリプロピレンとプロピレン−エチレンエラストマーとの０．２ミリの混合物を共押出することにより形成した。第１積層ステップにおいて、第１サブ膜および第２サブ膜を図５６に示すように一緒に貼り合わせ、次いで、第１積層ステップにおいて形成された積層体を、最終生成物においてポリプロピレンおよびプロピレン−エチレンエラストマーから作製されたミクロ層が接触するように、一緒に積層した。
この実施例は、高ＤＢを示し、釘刺にパスし、良好な圧縮を示す。ポリシロキサンの量は３％である。
実施例４５
図５７に示す構造５を、ポリプロピレンとポリシロキサンとの０．１３３ミリの混合物、０．１３３ミリのポリプロピレン、および０．１３３ミリのポリプロピレンを共押出することにより第１サブ膜を形成することにより製造した。第２サブ膜を、０．２ミリのポリエチレンブレンド、０．２ミリのポリプロピレン、およびポリプロピレンとプロピレン−エチレンエラストマーとの０．２ミリのブレンドを共押出することにより形成した。第１積層ステップにおいて、第１サブ膜を図５７に示すように第２サブ膜に貼り合わせ、次いで、第１積層ステップにおいて形成された積層体を、最終生成物においてポリプロピレンおよびプロピレン−エチレンエラストマーから作製されたミクロ層が接触するように、一緒に積層した。
この実施例は、高ＤＢを有し、釘刺にパスし、良好な圧縮を有する。３％のポリシロキサンを添加する。
実施例４６
図５８に示す構造６を、ＰＰとポリシロキサンとの０．１１ミリの混合物、０．１１ミリのポリプロピレン、０．１１ミリのポリエチレンブレンド、０．１１ミリのポリエチレンブレンド、０．１１ミリのポリプロピレン、およびポリプロピレンとポリシロキサンとの０．１１ミリの混合物を共押出することにより第１サブ膜を形成することにより製造した。第２サブ膜を、０．１１ミリのＰＰ、０．１１ミリのＰＰおよびプロピレン−エチレンコポリマー、０．１１ミリのポエチレン、０．１１ミリのポエチレン、０．１１ミリのＰＰおよびプロピレン−エチレンコポリマー、ならびに０．１１ミリのポリプロピレンを共押出することにより製造した。２つの第１サブ膜を、次いで、図５８に示すように単一の第２サブ膜の両側に積層し、最終生成物を形成した。
この生成物は、１７の界面層を有する１８の層を有し、高ＤＢを有し、釘刺にパスし、良好な圧縮を有する。これは、３％のポリシロキサンを含む。
実施例４７
図５９に示す構造７を、ＰＰと６％の超高分子量ポリシロキサン（スリップ剤または抗ブロック剤）との０．１９ミリの混合物、０．１９ミリのＰＰ、および１０％のプロピレン−エチレンエラストマーを含む０．１９ミリのＰＰを共押出することにより第１サブ膜を形成することにより製造した。第２サブ膜を、ポリエチレンと５％のメタロセン線状低密度ポリエチレンｍＬＬＤＰＥとの３つの０．２１ミリの混合物を共押出することにより形成した。第３サブ膜を、ＰＰと１０％のプロピレンエチレンコポリマーとの０．１９ミリの混合物、０．１９ミリのＰＰ、およびＰＰと１０％のプロピレンエチレンコポリマーとの０．１９ミリの混合物を共押出することにより形成した。全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥが、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である高密度ポリエチレンである。
図５９に示すように、第１積層ステップにおいて、２つの第２サブ膜を単一の第３サブ膜の両側に積層した。第２積層ステップにおいて、２つの第１サブ膜を、ミクロ層がＰＰを含むように第１ステップにおいて形成された積層体の両側に積層した。
実施例４８
図６０に示す構造８を、０．１１ミリのＰＰ、０．１１ミリのＰＰ／プロピレン−エチレンエラストマーブレンド、０．１１ミリのＰＥブレンド、０．１１ ＰＥブレンド、０．１１ミリのＰＰ／プロピレン−エチレンエラストマーブレンド、０．１１ミリのＰＰを共押出することにより第１サブ膜を形成することにより製造した。第２サブ膜もまた、０．１１ミリのＰＰ／プロピレン−エチレンエラストマー、０．１１ミリのＰＰ、０．１１ミリのＰＥ、０．１１ミリのＰＥ、０．１１ミリのＰＰ、および０．１１ミリのＰＰ／プロピレン−エチレンエラストマーを共押出することにより形成した。積層ステップにおいて、２つの第１サブ膜を単一の第２サブ膜の両側に積層した。この積層（ｌａｍ．）を図６０に示す。
実施例４９
５％のマレイン酸無水物変性ＨＤＰＥおよびポリプロピレンを少なくとも１つの最外ナノまたはミクロ層に含む多層微多孔質膜を形成した。この実施例のいくつかの特性を図６１に報告する。
実施例５０
１０％のマレイン酸無水物変性ホモＰＰを少なくとも１つの最外ナノまたはミクロ層に含む多層微多孔質膜を形成した。この実施例の２つの多層微多孔質膜のいくつかの特性を図６１および６２に報告する。実施例５２のＳＥＭ画像は図６３および６４にある。
実施例５１
１０％のマレイン酸無水物変性コＰＰを少なくとも１つの最外ナノまたはミクロ層に含む多層微多孔質膜を形成した。この実施例のいくつかの特性を図６１および６２に報告する。実施例５１のＳＥＭ画像は図６３にある。
実施例５２
少なくとも１つの最外ナノまたはミクロ層多層微多孔質膜に１５％のマレイン酸無水物変性ホモＰＰを含む多層微多孔質膜を形成した。この実施例のいくつかの特性を図６２に報告する。実施例５２のＳＥＭ画像は図６３および６４にある。
実施例５３−
５％のスチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）コポリマーおよび密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰを、少なくとも１つの最外ナノまたはミクロ層に含む、多層微多孔質膜を形成した。この実施例のいくつかの特性を図７６に報告する。
他の例において、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンコポリマーがＳＥＰＳコポリマーの代わりに使用され得る。
実施例５４−
１０％のマレイン酸無水物変性ホモＰＰ、５％のスチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）コポリマー、および密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰを、少なくとも１つの最外ナノまたはミクロ層に含む、多層微多孔質膜を形成した。この実施例のいくつかの特性を図７６に報告する。
他の例において、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンコポリマーがＳＥＰＳコポリマーの代わりに使用され得る。
実施例５５−
５％のプロピレン−エチレンエラストマー、１０％のマレイン酸無水物変性ホモＰＰ、および密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰを、少なくとも１つの最外ナノまたはミクロ層に含む、多層微多孔質膜を形成した。この実施例のいくつかの特性を図７６に報告する。
実施例５６−
崩壊気泡方法を使用して形成した多層微多孔質膜。膜は、１０ミクロンの厚さを有しており、ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＥ１を共押出し、気泡を崩壊させて構造ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＥ１／ＰＥ１／ＰＰ１／ＰＰ１を有する生成物を形成することにより形成する。ＰＰ１は、１．０〜３．０ｇ／１０分のメルトインデクスを有するホモポリマーポリプロピレンである。ＰＥ１は、０．１〜０．５ｇ／１０分のメルトインデクスを有する高密度ポリエチレンである。この実施形態の５０００ｘのＳＥＭを図６７に示し、実施例５６に関するデータは図６８における表に見出される。
実施例５７−
崩壊気泡方法を使用して形成した多層微多孔質膜。膜は、約１０ミクロンの厚さを有しており、ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＰ２を共押出し、気泡を崩壊させて構造ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＰ２／ＰＰ２／ＰＰ１／ＰＰ１を有する生成物を形成することにより形成する。ＰＰ１は、１．０〜２．５ｇ／１０分のメルトインデクスを有するホモポリマーポリプロピレンである。ＰＰ２は、ＰＰ１と４．５〜６のＭＦＲのホモポリマーＰＰとのブレンドである。この実施形態の５０００ｘのＳＥＭを図６６に示し、実施例５７に関するデータは図６８における表に見出される。
実施例５８−
粘着性のコーティングされた多層微多孔質膜を製造し、釘刺試験に供する。結果を、釘に沿って進む層を示す図７１に示す。
実施例５９−
構造（ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＰ１／）／（ＰＥ１／ＰＥ１／ＰＥ１）／（ＰＰ１／ＰＰ１／ＰＰ１）および１６ミクロンの厚さを有する多層微多孔質膜を製造した。ＰＰ１は、０．７〜１．０のＭＦＲのポリプロピレンである。ＰＥ１は、０．２〜０．４のＭＩのポリエチレンホモポリマーと５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドである。
ある一定の比較生成物の層の組成物を以下のように調製した：
比較例１（ＣＯＭ ＥＸ１）−（ＰＰ）／（ＰＥ）／（ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
比較例２（ＣＯＭ ＥＸ２）−（ＰＰ）／（ＰＥ）／（ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
比較例３（ＣＯＭ ＥＸ３）−（ＰＰ）／（ＰＥ）／（ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
比較例４（ＣＯＭ ＥＸ４）−（ＰＰ）／（ＰＥ）／（ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
比較例５（ＣＯＭ ＥＸ５）−（ＰＰ）／（ＰＥ）／（ＰＰ）−全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰから作製されたものである。全てのＰＥ層が、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドから作製されたものである。
比較例６（Ｈ２０１３）−（ＰＰ）／（ＰＥ）／（ＰＰ）−厚さ２０．５ミクロン、空隙率４５％、ガーレー３２５秒。全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰである。ＰＥ層は、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である高密度ポリエチレンである。
比較例７（２３２０）−（ＰＰ）／（ＰＥ）／（ＰＰ）ＰＥ層は、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である高密度ポリエチレンである。ＰＰは、実施例２におけるＰＰ１と同様のホモポリマーＰＰである。厚さは、２０ミクロンであり、空隙率は、４０％であり、ガーレーは、５３６秒である。
比較例８（Ｃ２１０）−（ＰＰ）／（ＰＥ）／（ＰＰ）：全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰである。ＰＥ層は、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である高密度ポリエチレンである。１６ミクロン厚。空隙率は、３８％である。ガーレーは、４５０秒である。
比較例９（Ｒ０３６７）−（ＰＰ）／（ＰＥ）（ＰＰ）：全てのＰＰ層が、密度＝０．９０ｇ／ｃｍ３、０．５ＭＦＲ〜２ＭＦＲの範囲のＭＦＲのホモポリマーＰＰである。ＰＥ層は、メルトインデクスが２．１６ｋｇおよび摂氏１９０度において０．２５〜０．５ｇ／１０分であり密度範囲が０．９５５〜０．９６６ｇ／ｃｍ３である９５％の高密度ポリエチレンと、５％のｍＬＬＤＰＥとのブレンドである。１２ミクロン厚。空隙率は、３９％である。ガーレーは、２６４秒である。
比較例１０：添加剤を有さない、特にマレイン酸無水物変性ポリマーを有さない多層微多孔質膜。比較例１０に関するデータは図６１、６２、および７６に見出される。比較例１０のＳＥＭは図６３および６４にある。
比較例１１：
３つの層を一緒に共押出することにより構造ＰＰ１／ＰＥ１／ＰＰ１を形成することにより形成される共押出３層生成物であり、ＰＥ１は、０．２〜０．６ｇ／１０分のメルトインデクスを有する高密度ポリエチレン、ＰＰ１は、０．７〜１．０の範囲のＭＦＲを有するポリプロピレンである。合計厚さは１０ミクロンである。比較例１１に関するデータは、図７０の表に見出される。
実施例の特性決定−セパレータに関連する特性、および電池性能
厚さ（μｍ）
厚さを、Ｅｍｖｅｃｏ Ｍｉｃｒｏｇａｇｅ ２１０−Ａマイクロメータ厚さ試験器および試験手順ＡＳＴＭ Ｄ３７４を使用してマイクロメートル（μｍ）で測定する。実施例１および６ならびに比較例３および４の厚さを求めた。これらを図６１における表において報告する。実施例に対応する厚さを有する比較例を、セパレータが有意に比較され得るように調製した。本明細書に開示されている全ての厚さを、この方法を使用して測定した。
基本重量（ｍｇ／ｃｍ２）
実施例１および６ならびに比較例３および４の基本重量を求めた。これらを図６１における表において報告する。本明細書に開示されている全ての基本重量を、この方法を使用して測定した。
ＪＩＳガーレー（ｓ／１００ｃｃ）
ガーレーを日本工業規格（ＪＩＳガーレー）のように本明細書において定義し、ＯＨＫＥＮ透過率試験器を使用してここで測定する。ＪＩＳガーレーは、４．９インチの水の一定圧において１００ｃｃの空気が１平方インチのフィルムを通過するのに必要とされる時間（秒）として定義される。実施例１および６ならびに比較例３および４のＪＩＳガーレーを測定した。これらを図６１における表において報告する。本明細書に開示されている全てのガーレー値を、この方法を使用して測定した。コーティングされた生成物のガーレーは、対応するコーティングされていない生成物よりも典型的には高い。
１２０℃におけるＭＤ収縮（％）
収縮は、試験サンプルを２枚の紙シート間に置き、次いで一緒にクリップして当該サンプルを当該紙間に保持し、オーブン内に懸架することによって測定する。１２０℃で１時間の試験では、サンプルを１２０℃のオーブンに１時間置く。オーブンにおける表記の加熱時間の後、各サンプルを除去し、両面粘着テープを使用して平坦な反対表面に貼り、サンプルを平坦化および平滑化して正確な長さおよび幅を測定した。収縮を縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）の両方の方向で測定し、ＭＤ収縮（％）およびＴＤ収縮（％）と表す。実施例１およびＳＲ０３６７のＭＤ収縮を測定した。これらを図６３における表において報告する。この図に示すように、多層の例は、１２０℃において有意により低いＭＤ収縮を示した。１２０℃における全てのＭＤ（％）収縮の値を、この方法を使用して測定した。
１５０℃におけるＭＤ収縮（％）
収縮は、試験サンプルを２枚の紙シート間に置き、次いで一緒にクリップして当該サンプルを当該紙間に保持し、オーブン内に懸架することによって測定した。１５０℃で１時間の試験では、サンプルを１５０℃のオーブンに１時間置く。オーブンにおける表記の加熱時間の後、各サンプルを除去し、両面粘着テープを使用して平坦な反対表面に貼り、サンプルを平坦化および平滑化して正確な長さおよび幅を測定した。収縮を縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）の両方の方向で測定し、ＭＤ収縮（％）およびＴＤ収縮（％）と表す。１５０℃における全てのＭＤ（％）収縮の値を、この方法を使用して測定した。
弾性
弾性を以下の条件下で動的機械分析を使用して評価した：
装置：ＲＳＡ−Ｇ２（ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）
温度−１４０℃〜１７０℃
レート５℃／分
歪み：０．２％
周波数１Ｈｚ
結果を図に示す。
タンジェント（デルタ）＝損失弾性率（Ｅ'）／貯蔵弾性率（Ｅ"）。
貯蔵弾性率（Ｅ"）、損失弾性率（Ｅ'）およびタンジェント（デルタ）を実施例１および２ならびに例Ｒ０４１７に関して−１４０℃〜１７０℃の温度範囲にわたって測定した。これらの値を２３２０（比較例）に関しても測定した。結果は、図３４〜４３に見出される。
ＴＤ破断伸び（％）
ＴＤ破断伸び（％）は、サンプルを破壊するのに必要とされる最大引張強度において測定した試験サンプルの横方向に沿っての試験サンプルの伸長の百分率である。実施例１および６ならびに比較例３および４のＴＤ伸びを測定した。これらを報告する。実施例１および６ならびに比較例３および４に関するデータは、図５１に含まれている。
圧縮性：
圧縮または圧縮性を、圧縮回復または「スプリングバック」方法を使用して測定した。試験手順は以下の通りである：
プローブ：半球形を有するプローブを使用する。表面との最小接触のために円形にする。
前負荷力：０．０２０Ｎ
１ｃｍ×１ｃｍサンプルを０．２５Ｎ／分で、最大０．５０Ｎで圧縮し、次いで圧力を０．２５Ｎ／分で０．０１Ｎまで解放する。これを周囲温度で行う。
圧縮および回復の際のパーセント寸法変化をサンプルの初期厚さに基づいて見積もる。
実施例１および６ならびに比較例３および４に関してデータを図４９および５０に示す。
実施例の特性決定−構造的特性
ＡＱ空隙率（％）
微多孔質フィルムサンプルの空隙率を、ＡＳＴＭ方法Ｄ−２８７３を使用して測定し、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）の両方で測定される微多孔質膜における百分率空隙として定義する。実施例１および６ならびに比較例３および４におけるＡＱ空隙率を算出した。これらを図６１における表において報告する。実施例１に関するいくつかの追加の空隙率データを求めた。これらを以下の表１において報告する：
Figure 2021523040
Ａｑｕａｐｏｒｅ空隙率（％）
実施例１および６ならびに比較例３および４についてＡｑｕａｐｏｒｅ（ＡＱ）空隙率を測定した。これらを図６１における表に報告する。
算出屈曲度。
屈曲度を以下の式（１）：
Ｎｍ＝Ｔ２／Ｐ（１）
式中、ＮｍはＭａｃＭｕｌｌｉｎ数であり、Ｔは屈曲度であり、Ｐは空隙率である；によって算出した。いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、電池セパレータは屈曲度が高いほど安全であるとされる。この理由は、より屈曲する経路に起因して、成長するデンドライトがアノードからカソードにこれに従って進まなければならず、デンドライトが電極間で成長することがより困難であるとされるからである。実施例１および６ならびに比較例３および４に関する算出屈曲度を図６１における表に与える。
ＳＥＭ画像
１．前加工条件
走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）による断面観察の手順。
ａ．）サンプルを適当なサイズに切断する（数ｍｍ平方）。
ｂ．）イオンミリング加工により、平坦な断面を生じさせる（ＭＤ−ＮＤ面）。
イオンミリング機器：Ｅ−３５００（Ｈｉｔａｃｈｉ Ｈｉｇｈ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．）
イオン源：Ａｒ＋
加速電圧：３．５ｋＶ
放電電圧：２．０ｋＶ
ステージ制御：５（設定値）
処理時間：４時間
温度：２０〜２５℃
ｃ．）両面カーボン導電性テープおよびカーボンペーストを用いてスタブにサンプルを設置する。
ｄ．）オスミウムプラズマコーティングを適用してサンプルに導電性を与える。
２．ＳＥＭ観察条件
ａ．機器：Ｓ−４８００（Ｈｉｔａｃｈｉ Ｈｉｇｈ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．）
加速電圧：１ｋＶ
作動距離：約５ｍｍ
実施例１、２、４、および６ならびに比較例１、４、および５のＳＥＭ画像を撮影した。これらの画像のいくつかを図１７〜２３に示す。実施例における多層生成物と比較例の３層生成物との間に明確な構造的差異が存在したことが分かった。例えば、３層生成物のＰＰ層が、より円柱状または垂直に連続するアモルファス領域を含んだ一方で、多層の（実施例における３つのＰＰ層を有する）ＰＰ領域のアモルファス領域は、大部分が非連続かつ非円柱状であった。図２１〜２３における対照比較は、多層および３層生成物間のこれらの差異を示している。
機械学習試験
詳細な手順
１：機械学習用ベクターを得るための画像特徴抽出
・ＯｐｅｎＣＶｐｙｔｈｏｎモジュールｃｖ２により画像を読み取る
・ＰＰまたはＰＥ領域全体から均一に無作為な位置で５０の２４０×１６０ピクセル＾２部分画像を得、α＝０、β＝２５５およびｎｏｒｍ＿ｔｙｐｅ＝ｃｖ２．ＮＯＲＭ＿ＭＩＮＭＡＸによるｃｖ２．ｎｏｒｍａｌｉｚｅを使用して画像を正規化する。
・各部分画像について、デフォルト設定のＳＩＦＴ特徴検出器ｃｖ２．ｘｆｅａｔｕｒｅｓ２ｄ．ＳＩＦＴ＿ｃｒｅａｔｅを使用して、角度およびサイズを有する特徴を得る
・得られた特徴の各角度ａをａ'＝９０−｜ａ ｍｏｄ １８０−９０｜に変換する
・ビンカウントと呼ばれる、１〜９までのｉについて、［１０＊（ｉ−１）、１０＊ｉ］の範囲で変換された角度ａ'の数をカウントする
・９ビンカウント、平均特徴サイズ（スカラー）および特徴の数（スカラー）を連結させ、その特徴ベクターｘｋ（１１次元）（ｋ番目画像）とする
・５０の部分画像から１１の特徴の中央値を採取し、入力画像の特徴ベクターｘとする。
ＯｐｅｎＣＶ ｐｙｔｈｏｎモジュールｃｖ２についての規則には、Ｓｅｂａｓｔｉａｎ Ｒａｓｃｈｋａ（ＩＳＢＮ １７８３５５５１３０）によるＰｙｔｈｏｎ機械学習およびＭｉｃｈａｅｌ Ｂｅｙｅｌｅｒ（１７８５２８２６９７）によるＰｙｔｈｏｎ ＢｌｕｅｐｒｉｎｔｓによるＯｐｅｎＣＶが含まれる。これらの規則は、いずれも、全体が参照により本明細書に組み込まれる。ＯｐｅｎＣＶに関するさらなる情報は、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＯｐｅｎＣＶに見出される。
ＰＰ層の実施例：
・ＰＰ層からの特徴ベクターｘを、以下に記載されている手順１により得る
ｘにおける各値ｘを、以下の平均ベクターｍ＝［０．１３００４４，０．０９７１４５，０．０６４７４１，０．０４６８０４，０．０４１００１，０．０４５５６，０．０６７８８７，０．１４６７５４，０．３５６９６７，３．４９１８７９，５９２．６９３］および標準偏差ベクターｓ＝［０．０１５０４２，０．０１１５６５，０．０１０３６，０．００９８２２，０．００９０９２，０．００９５１４，０．０１２４４２，０．０１５５７８，０．０６５２５２，０．１６０１９，６１．８４４８６］を使用してｘ'＝（ｘ−ｍ）／ｓとして標準化する。ｗを［−１．９３２７１，−０．１１２３６，０．８８１５７２，０．６１００４５，０．１０８７１１，−０．１９１１７，−０．２３３４１，−０．２５１２９，０．３１６４２７，−０．８５４３５］とし、内積ｗＴｘ'を演算する
・ｗＴｘ'＞０．４７４４５１であるとき、画像を９層と分類する。
ＰＥ層の実施例：
・ＰＥ層からの特徴ベクターｘを、以下に記載されている手順１により得る
ｘにおける各値ｘを、以下の平均ベクターｍ＝［０．０６０４５７，０．０５５３８８，０．０４７１９４，０．０４１７３，０．０４１３５５，０．０４７０１６，０．０６８８１６，０．１４５６７５，０．４８５２８９，３．４８５５０６，４６３．３４５５］および標準偏差ベクターｓ＝［［０．０１６２５８，０．０１２５７１，０．００６６７８，０．００５９５６，０．００６５４８，０．００７８６２，０．０１１５７９，０．０１７４８，０．０５０５５１，０．１４９３０６，６０．２３６３４］を使用してｘ'＝（ｘ−ｍ）／ｓとして標準化する。ｗを［０．４２５４５６，−０．５４６３２，−０．３６８２，０．３２５９３４，０．２１８７７４，−０．０１８２，１．３３００７９，０．３１８５０７，−１．１６９４８，−２．１３６１１，−０．７２３２７］とし、内積ｗＴｘ'を演算する。
・ｗＴｘ'＞−０．０６０９であるとき、画像を９層と分類する。
実施例１、２、４、６、および３９、ならびに比較例１、３、４、５、６、７、８、および９を機械学習試験に供することで、比較（３層）例および本発明（多層）実施例をこの試験によって識別することができたか否かが分かった。結果は図２５および２６にある。比較（３層）例および本発明（多層）実施例を、機械学習試験を使用して識別することができた。
高速穿刺
この方法では、１．２５"×４０"の微多孔質材料サンプルを温度および湿度制御環境において２０分間平衡化させる。次いでサンプルを炭化タングステン製の円形の先端のニードルによって穿刺する。先端は半径が０．５ｍｍであり、試験を２５ｍｍ／分で実行する。プロセスを３０のデータ点が収集されるまでインチ毎に繰り返す。これらのデータ点の平均を穿刺として報告する。穿刺平均では、２つの穿刺測定値を平均する。２５ｍｍ／分を超える穿刺速度を使用して得られた高速穿刺データを含めたいくつかの穿刺データを図６９に示す。
少なくとも選択された実施形態によると、本出願、開示または発明は、改良された特性を有する新規もしくは改良された膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータ、二次リチウム電池セパレータ、多層膜、多層セパレータ膜、多層セパレータ、多層電池セパレータ、多層二次リチウム電池セパレータ、および／もしくは多層電池セパレータ、新規もしくは改良された電池、コンデンサ、燃料電池、リチウム電池、リチウムイオン電池、二次リチウム電池、および／もしくは二次リチウムイオン電池、ならびに／あるいは、かかる膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータ、二次リチウム電池セパレータ、電池、コンデンサ、燃料電池、リチウム電池、リチウムイオン電池、二次リチウム電池、および／もしくは二次リチウムイオン電池、ならびに／またはこれを含むデバイス、車両もしくは製品の作製および／もしくは使用方法に関する。少なくともある一定の実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、膜層、膜もしくはセパレータ膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくともある一定の選択された実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、多孔質ポリマー膜もしくはセパレータ膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくとも特定の実施形態によると、本開示または発明は、新規または改良された、微多孔質ポリオレフィン膜もしくはセパレータ膜、ミクロ層膜、１つ以上のミクロ層もしくはナノ層膜を含む多層膜、かかる膜を含む電池セパレータ、および／または関連方法に関する。少なくともある一定の特定の実施形態によると、本開示または発明は、新規の、最適化されたまたは改良された、１つ以上の新規または改良された外層および／または内層を有する微多孔質延伸ポリマー膜またはセパレータ膜、ミクロ層膜、外層および内層を有する多層微多孔質膜またはセパレータ膜であって、これらの層またはサブ層のいくつかが、共押出によって作り出され、次いで、一緒に積層されて、新規の、最適化されたまたは改良された膜またはセパレータ膜を形成するものに関する。いくつかの実施形態において、ある一定の層、ミクロ層またはナノ層は、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、エラストマー、および／またはポリマーブレンドを含んでいてよい。選択実施形態において、少なくともある一定の層、ミクロ層またはナノ層は、異なるもしくは違ったポリマー、ホモポリマー、コポリマー、ブロックコポリマー、エラストマー、および／またはポリマーブレンドを含んでいてよい。本開示または発明はまた、新規または改良された、かかる膜、セパレータ膜、もしくはセパレータの作製方法、および／または、かかる膜、セパレータ膜もしくはセパレータの、例えばリチウム電池セパレータとしての使用方法にも関する。少なくとも選択された実施形態によると、本出願または発明は、新規または改良された、多層および／もしくはミクロ層の多孔質もしくは微多孔質膜、セパレータ膜、セパレータ、複合体、電気化学デバイス、ならびに／または電池、ならびに／あるいは、かかる膜、セパレータ、複合体、デバイスおよび／または電池の作製および／または使用方法を対象とする。少なくとも特定の選択された実施形態によると、本出願または発明は、多層化されている新規または改良されたセパレータ膜であって、多層構造の１つ以上の層が、複数の押出機によって多層またはミクロ層共押出ダイにおいて製造される、上記セパレータ膜を対象とする。新規または改良された膜、セパレータ膜、またはセパレータは、新規または改良された構造、性能、利用、例えば、改良されたシャットダウン、改良された強度、改良された絶縁破壊強度、改良された伸び、改良された穿刺強度、改良された高速穿刺強度、より低いガーレー、低減された結晶化、および／または低減された引裂傾向、ならびにこれらの組み合わせを好ましくは実証し得る。
少なくとも選択された実施形態によると、本出願または発明は、改良された電池性能のための添加剤、改良された添加剤を含む膜、改良された電池セパレータ、および／もしくは改良された電池、ならびに／または、これらの製造および／もしくは使用の改良されたもしくは関連方法を対象とする。少なくともある一定の実施形態によると、本出願または発明は、添加剤含有膜、セパレータ膜、および／もしくは電池セパレータ、ならびに／または、かかる膜、セパレータ膜、および／もしくは電池セパレータの作製および／もしくは使用方法を対象とする。少なくとも特定の実施形態によると、本出願または発明は、二次リチウム電池、例えば、二次リチウムイオン電池、改良された電池セパレータ、および／または関連方法に使用される微多孔質膜またはセパレータ膜への添加剤の組み込みを対象とする。いくつかの実施形態において、上記の膜は、電池化学において、例えば、リチウムイオン電池において性能を改良する添加剤を含み得る。他の選択された実施形態において、上記の膜は、ピン除去性能を改良する添加剤、例えば、シロキサンまたはステアリン酸リチウムを含み得る。他のある一定の実施形態において、本発明はまた、かかる膜またはセパレータ膜の作製方法、および、かかる膜またはセパレータ膜の、例えばリチウム電池セパレータとしての使用方法に関することもある。少なくとも選択された実施形態によると、本出願または発明は、新規または改良された多孔質膜、セパレータ膜、セパレータ、乾式プロセスセパレータ、複合体、電気化学デバイス、電池、かかる膜、セパレータ、複合体、デバイスおよび／または電池の作製方法を対象とする。少なくともある一定の実施形態によると、新規または改良された膜もしくはセパレータ構造、性能、および／または利用、例えば、改良されたシャットダウン、改良された強度、改良された絶縁破壊強度、改良された伸び、改良された穿刺強度、改良された高速穿刺強度、より低いガーレー、低減された結晶化、および／または低減された引裂傾向、ならびにこれらの組み合わせが提供され、対処され、または開示されている。少なくともある一定の選択された実施形態によると、本発明は、添加剤またはエラストマーを含む新規または改良されたセパレータ膜を対象とする。改良された膜は、改良されたシャットダウン、改良された強度、改良された絶縁破壊強度、および／または低減された引裂傾向を好ましくは実証し得る。少なくとも選択された実施形態によると、本出願または発明は、微多孔質ポリマーフィルムまたは膜、および、微多孔質ポリマーフィルムの少なくとも１つの側における任意選択的なコーティング層を有する電池セパレータであって、微多孔質ポリマーフィルムおよび任意選択なコーティングのうちの少なくとも１つが添加剤を含む、上記電池セパレータを対象とする。添加剤は、潤滑剤、可塑化剤、核形成剤、収縮低減剤、界面活性剤、ＳＥＩ改良剤、カソード保護剤、難燃添加剤、ＬｉＰＦ６塩安定剤、過充電保護剤、アルミニウム腐食防止剤、リチウム析出剤もしくは改良剤、または溶媒和促進剤、アルミニウム腐食防止剤、湿潤剤、増粘剤、摩擦低減剤、ＣＯＦ低減剤、ピン除去力低減剤、コポリマー、ブロックコポリマー、および／あるいはこれらの組み合わせからなる群から選択され得る。また、記載されているフィルム、膜、コーティング、および／またはセパレータのうちの１つ以上を含む一次または二次リチウムイオン電池を含めた電池も本明細書に記載されている。フィルム、膜、コーティング、および／または電池セパレータの作製方法も記載されている。少なくとも特定の実施形態によると、本出願または発明は、改良されたまたは新規の、増加した穿刺強度、減少したピン除去力、改良された電解質湿潤性、および増加した細孔径のうちの少なくとも１つを有する電池セパレータ、微多孔質ポリマーフィルムのうちの少なくとも１つの側に任意選択なコーティング層を有する微多孔質ポリマーフィルム、任意選択なコーティングならびにその中および／またはその上に潤滑剤、界面活性剤、核形成剤、収縮低減剤、および／または可塑化剤からなる群から選択される添加剤を含む微多孔質ポリマーフィルムのうちの少なくとも１つを含む電池セパレータ、その少なくとも１つの表面領域に主に存在する、またはその全体にわたって存在する、その単一の表面領域において存在する、その第１表面領域および第１表面領域と反対側の第２表面領域において存在する添加剤を有する微多孔質ポリマーフィルム、微多孔質ポリマーフィルムの表面に適用されているコーティングであって、微多孔質ポリマーフィルムの１つの表面のみに適用されていても、微多孔質ポリマーフィルムの第１の側に適用されていてもよく、別のコーティングが微多孔質ポリマーフィルムの第１の側と反対側の第２の側に適用されていてもよい、上記のコーティング、ならびに／あるいはこれらの組み合わせを対象とする。少なくとも場合により好ましい実施形態によると、微多孔質ポリマーフィルムまたは膜は、微多孔質ポリオレフィン膜、例えば、乾式延伸プロセス膜、例えば、単層乾式プロセスフィルム、２層乾式プロセスフィルム、または多層乾式プロセスフィルムである。また、少なくとも場合により好ましい実施形態によると、異なるタイプの添加剤のうちの１つ、もしくは２つ、もしくは３つ、もしくは４つ、もしくは５つ全てが添加されてよく、または、異なるタイプの添加剤のうちの１つ、もしくは２つ、もしくは３つ、もしくは４つ、もしくは５つ全てとして作用する単一の添加剤がフィルム、コーティングもしくはセパレータに添加されてよく、例えば、潤滑油および界面活性剤の両方である添加剤がこれにもしくはこれの上に添加されてよい。
本明細書に記載されている微多孔質多層電池セパレータは、いくつかの実施形態において、先行の２層、３層、または多層電池セパレータと比較して改良された安全性、強度、および耐久性を示す。例えば、かかるセパレータは、全てがより安全な電池セパレータを示すものである、増加した平均絶縁破壊（ＤＢ）、増加した最小ＤＢ、増加したシャットダウン速度、および増加した屈曲度を示し得る。上記セパレータはまた、より強く、より耐久性がある電池を示すものである、増加した穿刺強度および増加した混合侵入値も示し得る。
本明細書に記載されている微多孔質多層電池セパレータのこれらの特性は、少なくとも部分的には、これらが作製される方法の結果である。この方法は、いくつかの実施形態において、少なくとも、２つ以上のポリマー混合物を共押出して第１の共押出された２層、３層、または多層フィルムを形成すること、２つ以上の他のポリマー混合物を共押出して第２の共押出された２層、３層、または多層フィルムを形成すること、および、２つ以上のさらなるポリマー混合物を共押出して第３の共押出された２層、３層、または多層フィルムを形成することを含む。共押出は、共押出ダイを、該ダイを供給する１つ以上の押出機（２層、３層、または多層フィルムの層当たり典型的には１つの押出機）と共に使用することを典型的には含む。第１、第２および第３の２層、３層、または多層フィルムの各層を形成するのに使用されるポリマー混合物は、同じであっても異なっていてもよい。当該混合物は、１のポリマー、または１を超えるポリマー、例えば、ポリマーブレンドのみを含んでいてよい。また、３を超える２層、３層、または多層フィルムが形成されてもよい。第１、第２および第３の２層、３層、または多層フィルムが形成された後、これらのフィルムは、当該フィルムのうちの１つのフィルムの対向する表面に形成されたフィルムのうちの２つと一緒に積層されて、本明細書に記載されている微多孔質電池セパレータを形成する。
本明細書に記載されている微多孔質多層電池セパレータは、二次リチウム電池を含めたリチウムイオン電池において使用されて、改良された安全性および耐久性を有する電池を結果として生じさせ得る。
本明細書における電池セパレータは、いくつかの異なる方法で記載されている場合がある。
第１態様において、リチウム電池用の電池セパレータが本明細書に記載されている。いくつかの実施形態において、電池セパレータは、複数の多孔質または微多孔質ポリマーミクロ層またはナノ層を含む少なくとも１つの微多孔質セパレータ膜またはサブ膜を含み、個々のミクロ層またはナノ層のうちの少なくとも１つが、異なるもしくは違ったポリマー、分子量ポリマー、ホモポリマー、コポリマー、および／もしくはポリマーブレンドを含み、異なるもしくは違った添加剤、剤、材料、および／もしくは充填剤を含み、または、隣接する個々のミクロ層もしくはナノ層と比較して異なるもしくは違ったポリマー、分子量ポリマー、ホモポリマー、コポリマー、ポリマーブレンド、添加剤、剤、材料、および／もしくは充填剤の組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、ポリマーミクロ層またはナノ層の複数の上記のセパレータ膜またはサブ膜は、互いにまたは微多孔質ポリマー膜に積層されている。いくつかの実施形態において、ポリマーミクロ層またはナノ層の上記のセパレータ膜またはサブ膜のうちの少なくとも１つが、少なくとも３つのミクロ層またはナノ層を有する。時には、ポリマーミクロ層またはナノ層の上記のセパレータ膜またはサブ膜のうちの少なくとも１つが、１つ以上のポリオレフィンから作製されている。時には、ポリマーミクロ層またはナノ層の上記のセパレータ膜またはサブ膜のうちの少なくとも１つが、共押出された、乾燥プロセスのポリオレフィンミクロ層またはナノ層から構成されている。いくつかの実施形態において、ポリマーミクロ層またはナノ層の上記のセパレータ膜またはサブ膜のうちの少なくとも２つ。いくつかの実施形態において、ポリマーミクロ層またはナノ層の上記のセパレータ膜またはサブ膜のうちの少なくとも３つ。
同じ厚さの先行の単層または３層微多孔質膜と比較して改良された絶縁破壊および強度を含めた、改良された特性を示し得る多層微多孔質フィルムまたは膜が本明細書に記載されている。好ましい多層微多孔質膜は、ミクロ層および１つ以上の積層界面またはバリアを含む。また、多層微多孔質フィルムまたは膜のうちの１つ以上を含む電池セパレータまたは電池も開示されている。本発明電池および電池セパレータは、先行の単層および３層微多孔質膜を使用する電池および電池セパレータよりも好ましくは安全であり、また、より堅牢である。また、本明細書に記載されている多層微多孔質セパレータ、膜またはフィルムを作製する方法も本明細書に記載されている。
本発明の種々の実施形態を本発明の種々の目的の達成において記載している。これらの実施形態は、単に本発明の原理を説明するものであることが理解されるべきである。数多くの変更および適合は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく当業者に容易に明らかである。
本発明は、その精神および本質的な特質から逸脱することなく他の形態で具現化され得、したがって、本発明の範囲を示すものとして、上記の明細書よりもむしろ、添付の特許請求の範囲が参照されるべきである。開示されている方法およびシステムを実施するために使用され得る構成要素が開示されている。これらおよび他の構成要素は、本明細書に開示されており、これらの構成要素の組み合わせ、サブセット、相互作用、群などは、これらのそれぞれの種々の個々の集合的組み合わせおよび配列が明確に開示されていない場合があるが、開示されているときには、それぞれが、全ての方法およびシステムに関して、具体的に企図されており、本明細書に記載されていると理解される。このことは、限定されないが、開示されている方法におけるステップを含めた、本出願の全ての態様に当てはまる。そのため、実施され得る様々な追加のステップが存在するとき、これらの追加のステップは、それぞれが、開示されている方法のいずれの具体的な実施形態または実施形態の組み合わせによっても実施され得ることが理解される。
構造および方法の上記に書かれている説明は、単に説明目的で提示されている。最も良好な形態を含めた例示的な実施形態を開示するために、また、任意のデバイスまたはシステムを作製および使用すること、ならびに、任意の組み込まれている方法を実施することを含めて、当業者が本発明を実施することができるように、例が使用されている。これらの例は、排他的であること、または、本発明を開示されている正確なステップおよび／もしくは形態に限定することは意図されておらず、多くの変更および変形が、上記の教示に照らして可能である。例えば、本発明または実施形態は、乾式プロセスの気泡押出および積層された膜または前駆体に特によく適し得るが、例えば、乾式プロセスのスロットダイ、乾式プロセスのスロットダイ共押出、湿式プロセスのスロットダイ、湿式プロセスのスロットダイ共押出、ＢＮＢＯＰＰキャストフィルム、ＢＮＢＯＰＰキャストフィルム共押出、カスケード式のスロットダイ押出、積層されたバージョン、コーティングされた生成物など、他の膜または前駆体も同様にカバーされて記載されている。本明細書に記載されている特徴は、いずれの組み合わせで組み合わされてもよい。本明細書に記載されている方法のステップは、物理的に可能であるいずれの順番で実施されてもよい。本発明の特許可能な範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されており、当業者が思い当たる他の例を含んでいてよい。かかる他の例は、特許請求の範囲の逐語的な言葉と異ならない構造的要素を有するとき、または特許請求の範囲の逐語的な言葉と非実質的差を有する等価の構造的要素を有するとき、特許請求の範囲内にあることが意図される。
添付の特許請求の範囲の組成物および方法は、本明細書に記載されている具体的な組成物および方法によって範囲が限定されるものではない。本明細書に示されかつ記載されているものに加えて、組成物および方法の種々の変更が、添付の特許請求の範囲内にあることが意図される。さらに、本明細書に開示されているある一定の代表的な組成物および方法ステップのみが具体的に記載されているが、かかる組成物および方法ステップの他の組み合わせもまた、具体的に列挙されていなくても、添付の特許請求の範囲内にあることが意図される。そのため、ステップ、要素、成分、または構成要素の組み合わせが、以下に明確に記載されている場合があるが、ステップ、要素、成分、または構成要素の他の組み合わせが、明確に記述されていなくても含まれる。
明細書および添付の特許請求の範囲において使用されているとき、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」は、文脈が別途明らかに指示しない限り、複数の指示対象を含む。範囲は、「約」もしくは「およそ」１つの特定の値から、および／または「約」もしくは「およそ」別の特定の値までとして本明細書において表されている場合がある。かかる範囲が表されているとき、別の実施形態は、上記１つの特定の値から、および／または上記他の特定の値までを含む。同様に、値が、先行詞「約」を使用して近似値として表されているとき、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されよう。範囲のそれぞれの終点は、他の終点に関係するとき、および、他の終点から独立しているときの両方において有意であることがさらに理解されよう。「任意選択的な」または「任意選択的に」は、後に記載されている事象または状況が生じても生じなくてもよいこと、ならびに、当該記載が、かかる事象または状況が生じる場合および生じない場合を含むことを意味する。
本明細書の詳細な説明および請求項全体を通して、語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および当該語の変形、例えば、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）が限定されない」を意味し、例えば、他の添加剤、成分、整数、またはステップを排除することは意図されていない。用語「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の代わりに使用されて本発明のより具体的な実施形態を提供し得、また、これらも開示されている。「例示的な」または「例えば（ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ）」は、「の例」を意味しており、好ましいまたは理想的な実施形態の示唆を伝達することは意図されていない。同様に、「例えば（ｓｕｃｈ ａｓ）」は、制限的な意味で使用されるのではなく、説明的または例示的な目的で使用される。
記述されている場合以外に、本明細書および特許請求の範囲において使用されている幾何学的形状、寸法などを表す全ての数字が、少なくともとして理解されるべきであり、特許請求の範囲との均等論の適用を限定しようとするものとしてではなく、有効桁数および通常の四捨五入のアプローチに照らして解釈されるべきである。
別途定義されない限り、本明細書において使用されている全ての技術的および科学的用語は、開示されている発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書に列挙されている公開公報およびこれらが列挙している材料は、参照により具体的に組み込まれる。
さらに、本明細書に例示的に開示されている本発明は、好適には、本明細書に具体的に開示されていないいずれの要素の非存在下で実用されてもよい。

Claims (255)

  1. 多層微多孔質膜またはフィルムであって、以下：
    （ａ）前記多層微多孔質膜またはフィルムのうちの少なくとも１つの層において少なくとも１つの添加剤を有すること；
    （ｂ）前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して増加したまたは改良された圧縮性を有するまたは示すこと；
    （ｃ）前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して増加したまたは改良された破断伸び（ＴＤ）を有するまたは示すこと；
    （ｄ）前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して１５０℃において低減された高温収縮を有するまたは示すこと；
    （ｅ）前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して１２０℃において低減された高温収縮を有するまたは示すこと；
    （ｆ）ポリマーブレンドを含む少なくとも１つの層を有すること；
    （ｇ）前記多層微多孔質膜またはフィルムの１つの側または両側に付着された不織布または織布を有すること；
    （ｈ）ならびにこれらの組み合わせ；
    のうちの少なくとも１つを有するまたは示す、前記多層微多孔質膜またはフィルム。
  2. その少なくとも１つの層において少なくとも１つの添加剤を有する、請求項１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  3. 前記少なくとも１つの添加剤が、前記多層微多孔質膜またはフィルムの一方または両方の最外層に存在する、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  4. 前記少なくとも１つの添加剤が、前記多層微多孔質膜またはフィルムの最外層のうちの１つに存在する、請求項３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  5. 前記少なくとも１つの添加剤が、前記多層微多孔質膜またはフィルムの最外層の両方に存在する、請求項３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  6. 前記少なくとも１つの添加剤が、前記多層微多孔質膜またはフィルムの少なくとも１つの内層に存在する、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  7. 前記少なくとも１つの添加剤が、前記多層微多孔質フィルムまたは膜の少なくとも１つの内層にも存在する、請求項４または５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  8. 各層が、隣接する各層と異なる組成を有する、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  9. 前記少なくとも１つの添加剤が、機能性ポリマーを含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  10. 前記機能性ポリマーが、マレイン酸無水物変性ポリマーである、請求項９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  11. 前記マレイン酸無水物変性ポリマーが、マレイン酸無水物変性ホモポリマーポリプロピレン、コポリマーポリプロピレン、高密度ポリプロピレン、または低密度ポリプロピレンである、請求項１０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  12. 前記マレイン酸無水物変性ポリマーが、マレイン酸無水物変性ホモポリマーポリエチレン、コポリマーポリエチレン、高密度ポリエチレン、または低密度ポリエチレンである、請求項１０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  13. 前記少なくとも１つの添加剤が、アイオノマーを含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  14. 前記アイオノマーが、Ｌｉ系アイオノマー、Ｎａ系アイオノマー、またはＺｎ系アイオノマーである、請求項１３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  15. 前記少なくとも１つの添加剤が、セルロースナノファイバを含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  16. 前記少なくとも１つの添加剤が、狭い粒度分布を有する無機粒子を含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  17. 前記無機粒子が、ＳｉＯ２粒子、ＴｉＯ２粒子、またはこれらの混合物のうちの少なくとも１つから選択される、請求項１６に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  18. 前記少なくとも１つの添加剤が、潤滑剤を含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  19. 前記潤滑剤が、両親媒性である、請求項１８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  20. 前記潤滑剤が、脂肪酸塩である、請求項１９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  21. 前記脂肪酸塩が、ステアリン酸リチウムおよびステアリン酸ナトリウムのうちの少なくとも１つから選択される、請求項２０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  22. 前記潤滑剤が、シロキサンまたはポリシロキサンを含めた、１つ以上のシロキシ官能基を含む化合物である、請求項１８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  23. 前記潤滑剤が、超高分子量ポリシロキサンである、請求項２２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  24. 前記少なくとも１つの添加剤が、核形成剤を含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  25. 前記少なくとも１つの添加剤が、キャビテーション促進剤を含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  26. 前記少なくとも１つの添加剤が、フルオロポリマーを含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  27. 前記フルオロポリマーが、ＰＶＤＦである、請求項２６に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  28. 前記少なくとも１つの添加剤が、架橋剤を含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  29. 前記少なくとも１つの添加剤が、ｘ線検出可能材料を含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  30. 前記ｘ線検出可能材料が、硫酸バリウムである、請求項２９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  31. 前記少なくとも１つの添加剤が、ハロゲン化リチウムを含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  32. 前記ハロゲン化リチウムが、ヨウ化リチウムである、請求項３１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  33. 前記少なくとも１つの添加剤が、ポリマー加工剤を含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  34. 前記少なくとも１つの添加剤が、高温メルトインデックス（ＨＴＭＩ）ポリマーを含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  35. 前記ＨＴＭＩポリマーが、ＰＭＰ、ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、ＰＶＤＦ、アラミド、シンジオタクチックポリスチレン、およびこれらの組み合わせから選択される少なくとも１つである、請求項３４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  36. 前記添加剤が、電解質添加剤を含む、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  37. 前記電解質添加剤が、ＳＥＩ改良剤、カソード保護剤、難燃添加剤、ＬｉＰＦ６塩安定剤、過充電保護剤、アルミニウム腐食防止剤、リチウム析出剤もしくは改良剤、または溶媒和促進剤、アルミニウム腐食防止剤、湿潤剤、および増粘剤からなる群から選択される少なくとも１つである、請求項２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  38. 前記膜またはフィルムが、その１つの側または両側においてコーティングされており、前記フィルムの１つの側または両側における前記コーティングが、少なくとも１つの添加剤を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  39. 前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、１５０℃以上において、増加したまたは改良された弾性を有するまたは示す、請求項１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  40. 前記膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）が、動的機械分析によって測定されるとき、１５０℃において−０．６超である、請求項３９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  41. 前記膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）が、動的機械分析によって測定されるとき、１７５℃〜２００℃の間の温度において−１．０〜−０．６の間である、請求項３９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  42. タンジェント（デルタ）が、１７５℃〜２００℃の間の温度において−０．９〜−０．６の間である、請求項４１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  43. タンジェント（デルタ）が、１７５℃〜２００℃の間の温度において−０．８〜−０．６の間である、請求項４２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  44. タンジェント（デルタ）が、１７５℃〜２００℃の間の温度において−０．７〜−０．６の間である、請求項４３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  45. 前記膜またはフィルムのタンジェント（デルタ）が、動的機械分析によって測定されるとき、２００℃以上の温度において−１．２超である、請求項３９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  46. タンジェント（デルタ）が、２００℃以上の温度において−１．０超である、請求項４５に記載の膜またはフィルム。
  47. タンジェント（デルタ）が、２００℃以上の温度において−０．８超である、請求項４６に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  48. 前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、増加したまたは改良された圧縮性を有するまたは示す、請求項１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  49. 回復率（％）が、圧縮回復法によって測定されるとき、９％超である、請求項４８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  50. 回復率（％）が、圧縮回復法によって測定されるとき、９．５％超である、請求項４９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  51. 回復率（％）が、圧縮回復法によって測定されるとき、１０．０％超である、請求項５０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  52. 回復率（％）が、圧縮回復法によって測定されるとき、１０．１％超である、請求項５１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  53. 回復率（％）が、圧縮回復法によって測定されるとき、１０．２％超である、請求項５２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  54. 回復率（％）が、圧縮回復法によって測定されるとき、１０．３％超である、請求項５３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  55. 回復率（％）が、圧縮回復法によって測定されるとき、１０．４％超である、請求項５４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  56. 回復率（％）が、圧縮回復法によって測定されるとき、１０．５％超である、請求項５５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  57. 前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、増加したまたは改良された破断伸び（ＴＤ）を有するまたは示す、請求項１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  58. 前記破断伸び（ＴＤ）が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して３０％を超えて高い、請求項５７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  59. 前記破断伸び（ＴＤ）が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して３５％を超えて高い、請求項５８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  60. 前記破断伸び（ＴＤ）が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して４０％を超えて高い、請求項５９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  61. 前記破断伸び（ＴＤ）が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して４１％を超えて高い、請求項６０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  62. 前記破断伸び（ＴＤ）が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して４２％を超えて高い、請求項６１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  63. 前記破断伸び（ＴＤ）が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して４５％を超えて高い、請求項６２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  64. 前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して、１２０℃において低減された高温収縮を有するまたは示す、請求項１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  65. １２０℃における高温収縮が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して３０〜７５％低い、請求項６４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  66. １２０℃における高温収縮が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して３５〜７０％低い、請求項６５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  67. １２０℃における高温収縮が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して３５〜６５％低い、請求項６６に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  68. １２０℃における高温収縮が、前記多層微多孔質膜またはフィルムと同じ厚さ、ガーレー、空隙率、および／または樹脂構成を有する３層微多孔質膜と比較して４０〜６０％低い、請求項６７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  69. 前記膜またはフィルムの少なくとも１つの層が、ポリマーブレンドを含む、請求項１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  70. 前記少なくとも１つの層が、外層である、請求項６９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  71. 前記少なくとも１つの層が、内層である、請求項６９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  72. 前記ポリマーブレンドが、少なくとも２つの異なるポリオレフィンを含む、請求項６９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  73. 前記ポリマーブレンドが、少なくとも２つの異なるポリエチレンを含む、請求項６９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  74. 前記ポリマーブレンドが、少なくとも２つの異なるポリプロピレンを含む、請求項６９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  75. 前記ポリマーブレンドが、ポリエチレンおよびポリプロピレンを含む、請求項６９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  76. 前記ポリマーブレンドが、ポリオレフィンおよび非ポリオレフィンを含む、請求項６９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  77. 前記膜またはフィルムの各層が、隣接する層とは異なる組成を有する、請求項６９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  78. 前記多層微多孔質膜またはフィルムの１つの側または両側に付着された不織布または織布を有する、請求項１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  79. 不織布または織布が、前記多層微多孔質フィルムまたは膜の１つの側に付着されている、請求項７８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  80. 不織布または織布が、前記多層微多孔質フィルムまたは膜の両側に付着されている、請求項７８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  81. 合計厚さが、３０ミクロン未満である、請求項１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  82. 合計厚さが、２５ミクロン未満である、請求項８１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  83. 合計厚さが、２０ミクロン未満である、請求項８２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  84. 合計厚さが、１５ミクロン未満である、請求項８３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  85. 合計厚さが、１０ミクロン未満である、請求項８４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  86. 前記多層微多孔質フィルムが、全てがミクロ層（１〜１０ミクロンの厚さ）、全てがナノ層（１ミクロン未満の厚さ）、もしくはナノ層およびミクロ層の組み合わせである少なくとも３つの層を含む、請求項８１〜８５のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  87. 前記多層微多孔質フィルムが、全てがミクロ層（１〜１０ミクロンの厚さ）、全てがナノ層（１ミクロン未満の厚さ）、もしくはナノ層およびミクロ層の組み合わせである少なくとも４つの層を含む、請求項８１〜８５のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  88. 前記多層微多孔質フィルムが、全てがミクロ層（１〜１０ミクロンの厚さ）、全てがナノ層（１ミクロン未満の厚さ）、もしくはナノ層およびミクロ層の組み合わせである少なくとも５つの層を含む、請求項８１〜８５のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  89. 前記多層微多孔質フィルムが、全てがミクロ層（１〜１０ミクロンの厚さ）、全てがナノ層（１ミクロン未満の厚さ）、もしくはナノ層およびミクロ層の組み合わせである少なくとも６つの層を含む、請求項８１〜８５のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  90. 領域を含み、２つ以上の層および前記層のうちの１つ以上においてポリエチレンを含む多層微多孔質フィルムであって、この領域が、本明細書に記載されている機械学習試験によって試験されるとき、以下が満たされる：
    ＷＴｘ'≧−２．０またはＷＴｘ'≧−１．０
    前記多層微多孔質膜またはフィルム。
  91. 以下が満たされる：
    ＷＴｘ'≧０．０またはＷＴｘ'≧２．０
    請求項９０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  92. 多層微多孔質膜またはフィルムであって、前期多層微多孔質膜またはフィルムは、領域を含み、２つ以上の層および前記層のうちの１つ以上においてポリプロピレンを含み、前記領域が、本明細書に記載されている機械学習試験によって試験されるとき、以下が満たされる：
    ＷＴｘ'≧−１．５またはＷＴｘ'≧−１．０
    前記多層微多孔質膜またはフィルム。
  93. 以下が満たされる：
    ＷＴｘ'≧０．５またはＷＴｘ'≧１．５
    請求項９２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  94. ３つ以上のナノ層（１ミクロン未満の厚さ）またはミクロ層（１〜１０ミクロンの間の厚さ）を含む２つの最外サブ膜；および
    ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる３つ以上のナノ層（１ミクロン未満の厚さ）またはミクロ層（１〜１０ミクロンの間の厚さ）を含む少なくとも１つの内側サブ膜
    を含む多層微多孔質膜またはフィルムであって、
    前記最外サブ膜の少なくとも１つにおいて、前記最外ミクロ層またはナノ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、前記多層微多孔質膜またはフィルム。
  95. 前記少なくとも１つの最外サブ膜において、前記最内ミクロ層またはナノ層が、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項９４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  96. 前記少なくとも１つの最外サブ膜は、その最外ミクロ層またはナノ層がポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になっていて、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる最内ミクロ層またはナノ層を有する、請求項９４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  97. 前記最外サブ膜の両方において、前記最外ミクロ層またはナノ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項９４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  98. 前記最外サブ膜の両方において、前記最内ミクロ層またはナノ層が、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項９７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  99. 前記少なくとも１つの内側サブ膜が、最内ミクロ層またはナノ層がポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる前記最外サブ膜のうちの少なくとも１つと直接接触している、請求項９５、９６、または９８のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  100. 前記膜またはフィルムが、少なくとも３つのナノ層またはミクロ層を含む別の内側サブ膜を含み、前記別の内側サブ膜の少なくとも１つの最外ミクロ層またはナノ層は、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項９４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  101. 前記別の内側サブ膜の両方の最外ミクロ層またはナノ層が、ポリエチレンブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１００に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  102. 前記最外サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層が、前記最内サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層よりも薄い、請求項９４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  103. 前記最外サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層が、前記最内サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層よりも２〜５倍薄い、請求項１０２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  104. 前記最外サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層が、前記最内サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層よりも３〜５倍薄い、請求項１０３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  105. 前記最外サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層が、前記最内サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層よりも４〜５倍薄い、請求項１０４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  106. 前記膜またはフィルムが、前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３５％のポリエチレンを含む、請求項９４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  107. 前記膜またはフィルムが、前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１５〜２５％のポリエチレンを含む、請求項１０６に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  108. 多層微多孔質膜またはフィルムであって：
    少なくとも３つのナノ層（１ミクロン未満厚）またはミクロ層（１〜１０ミクロン厚）（または２つの最外ナノ層もしくはミクロ層および少なくとも１つの内側ナノ層もしくはミクロ層）を含む２つの最外サブ膜において、前記最外サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記最外サブ膜のうちの少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも薄い、前記最外サブ膜；ならびに
    少なくとも３つのナノ層またはミクロ層（または２つの最外ナノ層もしくはミクロ層および少なくとも１つの内側ナノ層もしくはミクロ層）を含む少なくとも１つの内側サブ膜において、前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記少なくとも１つの内側サブ膜のうちの少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも薄い、前記内側サブ膜
    を含む、前記多層微多孔質膜またはフィルム。
  109. 前記最外サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも１０〜９５％薄い、請求項１０８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  110. 前記最外サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも５０〜９０％薄い、請求項１０９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  111. 前記最外サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも６０〜９０％薄い、請求項１１０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  112. 前記最外サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも７０〜９０％薄い、請求項１１１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  113. 前記最外サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも８０〜９０％薄い、請求項１１２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  114. 前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記少なくとも１つの内側サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも１０〜９５％薄い、請求項１０８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  115. 前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記少なくとも１つの内側サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも５０〜９０％薄い、請求項１１４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  116. 前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記少なくとも１つの内側サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも６０〜９０％薄い、請求項１１５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  117. 前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記少なくとも１つの内側サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも７０〜９０％薄い、請求項１１６に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  118. 前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記少なくとも１つの内側サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも８０〜９０％薄い、請求項１１７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  119. 前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、前記少なくとも１つの内側サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層よりも１０〜９５％薄い、請求項１０９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  120. 前記最外サブ膜の前記最外ナノ層またはミクロ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１０８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  121. 前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記最外ナノ層またはミクロ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１０８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  122. 前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記最外ナノ層またはミクロ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１２０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  123. 前記最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層が、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１０８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  124. 前記最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層が、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１２０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  125. 前記最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層が、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１２２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  126. 前記ポリプロピレンが高分子量ポリプロピレンである、請求項１２３〜１２５のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  127. 前記多層微多孔質膜の合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む、請求項１０８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  128. 前記多層微多孔質膜の合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む、請求項１０９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  129. 前記多層微多孔質膜の合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む、請求項１１４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  130. 前記多層微多孔質膜の合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む、請求項１１９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  131. 前記多層微多孔質膜の合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む、請求項１２３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  132. 前記外側サブ膜および前記少なくとも１つの内側サブ膜が、共押出によってそれぞれ別々に形成される、請求項１０８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  133. 共押出によって形成される前記サブ膜のそれぞれが、共押出によって形成される少なくとも１つの他のサブ膜に積層されて、前記多層微多孔質膜またはフィルムを形成する、請求項１３２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  134. 前記膜またはフィルムの厚さが１〜３０ミクロンである、請求項１０８に記載の多層微多孔質膜。
  135. 多層微多孔質膜またはフィルムであって：
    ２つの最外ナノ層（１ミクロン未満厚さ）またはミクロ層（１〜１０ミクロンの間の厚さ）および少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層を含む２つの最外サブ膜において、前記２つの最外サブ膜の前記最外ナノ層またはミクロ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になり、前記２つの最外サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層が、高分子量ポリプロピレンを含めたポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、前記２つの最外サブ膜；ならびに
    ２つの最外ナノ層またはミクロ層および少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層を含む少なくとも１つの内側サブ膜において、前記少なくとも１つの内側サブ膜の前記２つの最外ナノ層またはミクロ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になり、前記少なくとも１つの内側サブ膜のうちの前記少なくとも１つの内側ナノ層またはミクロ層が、高分子量ポリプロピレンを含めたポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、前記少なくとも１つの内側サブ膜
    を含む、前記多層微多孔質膜またはフィルム。
  136. 前記最外サブ膜が、２つ以上の内側ナノ層またはミクロ層を含み、前記少なくとも１つの内側サブ膜が、２つ以上の内側ナノ層またはミクロ層を含む、請求項１３５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  137. 前記最外サブ膜が、３つ以上の内側ナノ層またはミクロ層を含み、前記少なくとも１つの内側サブ膜が、３つ以上の内側ナノ層またはミクロ層を含む、請求項１３６に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  138. 前記最外サブ膜が、４つ以上の内側ナノ層またはミクロ層を含み、前記少なくとも１つの内側サブ膜が、４つ以上の内側ナノ層またはミクロ層を含む、請求項１３７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  139. 前記最外サブ膜が、５つ以上の内側ナノ層またはミクロ層を含み、前記少なくとも１つの内側サブ膜が、５つ以上の内側ナノ層またはミクロ層を含む、請求項１３８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  140. 前記内側ナノ層またはミクロ層の全てが、高分子量ポリプロピレンを含めたポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１３６〜１３９のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  141. 前記膜またはフィルムが、前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む、請求項１３５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  142. 前記膜またはフィルムが、前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１５〜２５重量％のポリエチレンを含む、請求項１３５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  143. 前記サブ膜が、共押出によって形成される、請求項１３５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  144. 前記共押出サブ膜のそれぞれが、前記共押出サブ膜の少なくとも１つの他のものに積層されて、前記多層微多孔質膜またはフィルムを形成する、請求項１４３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  145. 多層微多孔質膜またはフィルムであって：
    ２つ以上のナノ層（１ミクロン未満厚）またはミクロ層（１〜１０ミクロン厚）を含む２つの最外サブ膜において、前記多層微多孔質膜またはフィルムの最外ナノ層またはミクロ層でもある前記最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層が、シロキサンまたはポリシロキサンを含む、前記２つの最外サブ膜；および
    ２つ以上のナノ層またはミクロ層を含む少なくとも１つの内側サブ膜
    を含む、前記多層微多孔質膜またはフィルム。
  146. 前記ポリシロキサンが、前記シロキサンまたはポリシロキサンを含む前記最外サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層の合計重量を基準にして１〜１０重量％または１〜３０％の量で存在する、請求項１４５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  147. ２つの内側サブ膜が存在し、前記内側サブ膜および最外サブ膜は、それぞれが、３つ以上のミクロ層またはナノ層を有する、請求項１４５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  148. 前記内側サブ膜のそれぞれの最外ナノ層またはミクロ層が、前記多層微多孔質膜またはフィルムにおいて互いに接触しており、同じ樹脂を含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１４７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  149. 前記内側サブ膜のそれぞれの最外ナノ層またはミクロ層が、前記多層微多孔質膜またはフィルムにおいて互いに接触しており、同一の組成を有している、請求項１４７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  150. 各内側サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層が、最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層と接触しており、各内側サブ膜の前記最外ナノ層またはミクロ層が、接触している最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層と同じ樹脂を含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１４７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  151. 各内側サブ膜の前記最外ナノ層またはミクロ層が、接触している最外サブ膜の最外ナノ層またはミクロ層と同一の組成を有する、請求項１５０に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  152. １つの内側サブ膜が存在し、前記内側サブ膜および前記最外サブ膜は、それぞれが、６つ以上のミクロ層またはナノ層を有する、請求項１４５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  153. 前記最外サブ膜の両方の最外ミクロ層またはナノ層が、ポリシロキサンまたはシロキサンを含む、請求項１５２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  154. ポリシロキサンが、前記ミクロ層またはナノ層の合計重量を基準にして１〜１０重量％の量で存在する、請求項１５３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  155. 前記最外サブ膜の前記最外ミクロ層またはナノ層はまた、ポリプロピレンも含む、請求項１５３〜１５４のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  156. 前記内側サブ膜の最外ミクロ層またはナノ層が、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１５３〜１５５のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  157. 前記内側サブ膜の内側ミクロ層またはナノ層が、ポリプロピレン、ポリプロピレンブレンド、ポリエチレン、またはポリエチレンブレンドのうちの少なくとも１つを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１５２〜１５６のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  158. 前記内側サブ膜の前記内側ミクロ層またはナノ層が、ＰＰのミクロ層またはナノ層、ＰＥブレンドのミクロ層またはナノ層、ＰＥブレンドのミクロ層またはナノ層、およびＰＰのミクロ層またはナノ層を、この順で含む、請求項１５７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  159. 前記最外サブ膜の内側ミクロ層またはナノ層が、ポリプロピレン、ポリプロピレンブレンド、ポリエチレン、またはポリエチレンブレンドのうちの少なくとも１つを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１５２〜１５８のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  160. 前記最外サブ膜の前記内側ミクロ層またはナノ層が、ＰＰのミクロ層またはナノ層、ＰＥブレンドのミクロ層またはナノ層、ＰＥブレンドのミクロ層またはナノ層、およびＰＰのミクロ層またはナノ層を、この順で含む、請求項１５９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  161. ３つ以上の内側サブ膜が存在し、前記内側および最外サブ膜のそれぞれが、３つ以上のミクロ層またはナノ層を含む、請求項１４５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  162. ３つの内側サブ膜が存在し、前記内側および最外サブ膜のそれぞれが、３つのミクロ層またはナノ層を含む、請求項１６１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  163. 前記内側サブ膜のうちの２つの内側サブ膜の前記ミクロ層またはナノ層は、それぞれが、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１６２に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  164. 前記内側サブ膜のうちの２つの内側サブ膜の前記ミクロ層またはナノ層は、それぞれが、ポリエチレンからなり、またはこれから本質的になる、請求項１６３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  165. 前記内側サブ膜のうちの１つの内側サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層は、それぞれが、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１６３または請求項１６４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  166. ポリプロピレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有する前記の１つの内側サブ膜が、ポリプロピレンブレンドを含む、これからなる、またはこれから本質的になるナノ層またはミクロ層、ポリプロピレンを含む、これからなる、またはこれから本質的になるナノ層またはミクロ層、およびポリプロピレンブレンドを含む、これからなる、またはこれから本質的になるナノ層またはミクロ層を、この順で含む、請求項１６５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  167. ポリエチレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有する前記２つの内側サブ膜、および、ポリプロピレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有する前記の１つの内側サブ膜が、以下の順：ポリエチレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有するサブ膜；ポリプロピレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有するサブ膜；ポリエチレンを含む、これからなる、または、これから本質的になるナノ層またはミクロ層を有するサブ膜；で設けられている、請求項１６５または１６６に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  168. 前記最外サブ膜の前記ナノ層またはミクロ層は、それぞれが、個々に、ポリプロピレンのみ、ポリプロピレンと別の樹脂とのブレンド、またはポリプロピレンとポリシロキサンとのブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１６１〜１６７のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  169. 前記最外サブ膜が、ポリプロピレンとポリシロキサンとのブレンドからなるナノ層またはミクロ層、ポリプロピレンからなるナノ層またはミクロ層、およびポリプロピレンと別の樹脂とのブレンドからなるナノ層またはミクロ層を、この順に含み、これらからなり、またはこれらから本質的になる、請求項１６８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  170. 前記膜またはフィルムが、前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３０重量％のポリエチレンを含む、請求項１６１〜１６９のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  171. 前記ミクロ層またはナノ層が、全て同じ厚さを有する、請求項１４５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  172. 前記ミクロ層またはナノ層が、全て同じ厚さを有するわけではない、請求項１４５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  173. 前記サブ膜のそれぞれが、共押出によって形成される、請求項１４５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  174. 前記共押出サブ膜のそれぞれが、少なくとも１つの他の共押出サブ膜に積層されて、前記多層微多孔質膜を形成する、請求項１７３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  175. 前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む、請求項１４５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  176. 前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１５〜２５重量％のポリエチレンを含む、請求項１７５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  177. 多層微多孔質膜またはフィルムであって：
    ６つ以上のナノ層（１ミクロン未満の厚さを有する）またはミクロ層（１〜１０ミクロンの間の厚さを有する）を含む２つの最外サブ膜；および
    ６つ以上のナノ層またはミクロ層を含む少なくとも１つの内側サブ膜
    を含む、前記多層微多孔質膜またはフィルム。
  178. １つの内側サブ膜が存在し、前記内側サブ膜および前記２つの最外サブ膜が、６つのミクロ層またはナノ層を含む、請求項１７７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  179. 前記最外サブ膜の最外ミクロ層またはナノ層が、ポリプロピレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１７８に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  180. 前記最外サブ膜の前記最外ミクロ層またはナノ層が、ポリプロピレンからなる、またはこれから本質的になる、請求項１７９に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  181. 前記内側サブ膜の最外ミクロ層またはナノ層が、ポリプロピレンと別の樹脂とのブレンドを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１７８〜１８０のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  182. 前記内側サブ膜の前記最外ミクロ層またはナノ層が、ポリプロピレンと別の樹脂とのブレンドからなる、またはこれから本質的になる、請求項１８１に記載の多層微多孔質膜。
  183. 前記２つの最外サブ膜および前記内側サブ膜の中間の２つのミクロ層またはナノ層が、ポリエチレンを含み、これからなり、または、これから本質的になる、請求項１７８〜１８２のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  184. 前記２つの最外サブ膜および前記内側サブ膜の前記の中間の２つのミクロ層またはナノ層が、ポリエチレンからなる、またはこれから本質的になる、請求項１８３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  185. 前記２つの最外サブ膜の前記の中間の２つのミクロ層またはナノ層が、互いに直接接触しており、前記２つの最外サブ膜の前記の２つの中間のミクロ層またはナノ層のいずれかの側に、ポリプロピレンおよび別の樹脂を含むブレンドを含む、これからなる、またはこれから本質的になる１つのミクロ層またはナノ層がある、請求項１８３または１８４に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  186. 前記２つの最外サブ膜の前記の中間の２つのミクロ層またはナノ層が、互いに直接接触しており、前記２つの最外サブ膜の前記の２つの中間のミクロ層またはナノ層のいずれかの側に、ポリプロピレンおよび別の樹脂を含むブレンドからなるまたはこれから本質的になる１つのミクロ層またはナノ層がある、請求項１８５に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  187. 前記内側サブ膜の前記の中間の２つのミクロ層またはナノ層が、互いに直接接触しており、前記内側サブ膜の前記の２つの中間のミクロ層またはナノ層のいずれかの側に、ポリプロピレンを含む、これからなる、またはこれから本質的になる１つのナノ層またはミクロ層がある、請求項１８３〜１８６のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  188. 前記内側サブ膜の前記の中間の２つのミクロ層またはナノ層が、互いに直接接触しており、前記内側サブ膜の前記の２つの中間のミクロ層またはナノ層のいずれかの側に、ポリプロピレンを含む、これからなる、またはこれから本質的になる１つのミクロ層またはナノ層がある、請求項１８７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  189. 前記ミクロ層またはナノ層が、全て同じ厚さを有する、請求項１７７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  190. 前記ミクロ層またはナノ層が、全て同じ厚さを有するわけではない、請求項１７７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  191. 前記サブ膜のそれぞれが、共押出によって形成される、請求項１７７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  192. 前記共押出サブ膜のそれぞれが、少なくとも１つの他の共押出サブ膜に積層されて、前記多層微多孔質膜を形成する、請求項１９１に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  193. 前記膜またはフィルムが、前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１０〜３５重量％のポリエチレンを含む、請求項１７７に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  194. 前記膜またはフィルムが、前記膜またはフィルムの合計重量を基準にして１５〜２５重量％のポリエチレンを含む、請求項１９３に記載の多層微多孔質膜またはフィルム。
  195. 請求項１〜１９４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの多層微多孔質膜またはフィルムを含む、これからなる、またはこれから本質的になる電池セパレータ。
  196. 前記膜またはフィルムが、その１つまたは２つの側においてコーティングされている、請求項１９５に記載の電池セパレータ。
  197. 前記膜またはフィルムが、１つの側においてコーティングされている、請求項１９６に記載の電池セパレータ。
  198. 前記膜またはフィルムが、２つの側においてコーティングされている、請求項１９６に記載の電池セパレータ。
  199. 前記コーティングが、無機または有機粒子およびポリマーバインダを含む、これらからなる、またはこれらから本質的になるセラミックコーティングである、請求項１９６〜１９８のいずれか一項に記載の電池セパレータ。
  200. 請求項１９５〜１９９のいずれか一項に記載の電池セパレータを含む電池。
  201. 請求項２００に記載の電池を含む車両またはデバイス。
  202. 請求項１〜１９４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの多層微多孔質膜またはフィルムを含む、これからなる、またはこれから本質的になる織物。
  203. 請求項１〜１９４のいずれか一項に記載の少なくとも１つの多層微多孔質膜またはフィルム、および不織布または織布を含む、これらからなる、またはこれらから本質的になる織物。
  204. 前記不織布または織布が、前記多層微多孔質膜に付着されている、請求項２０３に記載の織物。
  205. 少なくとも１つの層において添加剤を含む多層微多孔質膜を製造する方法であって：
    添加剤を含むポリマー混合物を、少なくとも１つの他のポリマー混合物と共押出して、共押出された前駆体フィルムを形成すること；または
    添加剤を含むポリマー混合物を押出して、単押出された前駆体フィルムを形成し、前記単押出された前駆体フィルムを少なくとも１つの他のフィルムに積層すること
    を含む、前記方法。
  206. 添加剤を含むポリマー混合物を、少なくとも１つの他のポリマー混合物と共押出して、共押出された前駆体フィルムを形成することを含む、請求項２０５に記載の方法。
  207. 添加剤を含むポリマー混合物を押出して、単押出された前駆体フィルムを形成し、前記単押出された前駆体フィルムを少なくとも１つの他のフィルムに積層することを含む、請求項２０５に記載の方法。
  208. 積層が、熱、圧力、またはこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つの印加を含む、請求項２０７に記載の方法。
  209. ２つ以上の層、ならびに、前記層のうちの１つ以上におけるポリエチレンおよび／またはポリプロピレンを含む多層微多孔質フィルムを特性決定するための、本明細書に記載されている機械学習試験。
  210. いくつかの実施形態において、以下が満たされる：
    ＷＴｘ'≧０．０またはＷＴｘ'≧２．０
    ＰＰ：ｗＴｘ'≧−１．５ｗＴｘ'≧０．５ｗＴｘ'≧１．５
    ＰＥ：ｗＴｘ'≧−２．０ｗＴｘ'≧０．０ｗＴｘ'≧２．０
    請求項２０９に記載の機械学習試験。
  211. 所与の微多孔質膜が多層微多孔質膜であるか否かを決定する方法であって、図３１に示されるステップを含む、前記方法。
  212. 微多孔質ポリマー膜、セパレータ膜、セパレータ、電池セパレータなどを試験、定量化、特性決定、および／または分析するための新しいまたは改良された方法。
  213. ２５ｍｍ／分を超える高い穿刺速度で試験されたときに、２５ｍｍ／分において試験される穿刺平均（ｇ）と比較して、穿刺平均（ｇ）の増加を示す、多層微多孔質膜。
  214. 前記穿刺平均が、１００ｍｍ／分の穿刺速度において、２５ｍｍ／分におけるよりも少なくとも約２０ｇ高い、請求項２１３に記載の多層微多孔質膜。
  215. 前記穿刺平均が、１００ｍｍ／分の穿刺速度において、２５ｍｍ／分におけるよりも少なくとも約３０ｇ高い、請求項２１３に記載の多層微多孔質膜。
  216. 前記穿刺平均が、１００ｍｍ／分の穿刺速度において、２５ｍｍ／分におけるよりも少なくとも約４０ｇ高い、請求項２１３に記載の多層微多孔質膜。
  217. 前記の、２５ｍｍ／分の穿刺速度における穿刺平均が、２５０ｇ超である、請求項２１３〜２１６のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜。
  218. 厚さが１４〜３０ミクロンの間である、請求項２１７に記載の多層微多孔質膜。
  219. 前記の、２５ｍｍ／分の穿刺速度における穿刺平均が、２７５ｇ超である、請求項２１３〜２１６のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜。
  220. 厚さが１４〜３０ミクロンの間である、請求項２１９に記載の多層微多孔質膜。
  221. 前記の、２５ｍｍ／分の穿刺速度における穿刺平均が、３００ｇ超である、請求項２１３〜２１６のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜。
  222. 厚さが１４〜３０ミクロンの間である、請求項２２１に記載の多層微多孔質膜。
  223. 前記の、２５ｍｍ／分の穿刺速度における穿刺平均が、３２５ｇ超である、請求項２１３〜２１６のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜。
  224. 厚さが１４〜３０ミクロンの間である、請求項２２３に記載の多層微多孔質膜。
  225. 前記の、２５ｍｍ／分の穿刺速度における穿刺平均が、３５０ｇ超である、請求項２１３〜２１６のいずれか一項に記載の多層微多孔質膜。
  226. 厚さが１４〜３０ミクロンの間である、請求項２２５に記載の多層微多孔質膜。
  227. 崩壊気泡方法によって形成される微多孔質膜であって、厚さが１４ミクロン未満であり、穿刺強度が２００ｇ超である、前記微多孔質膜。
  228. 厚さが６ミクロン〜１２ミクロンである、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  229. 厚さが約１０ミクロンである、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  230. 前記穿刺強度が、２１０ｇ以上である、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  231. 前記穿刺強度が、２２０ｇ以上である、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  232. 前記穿刺強度が、２３０ｇ以上である、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  233. 前記穿刺強度が、２４０ｇ以上である、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  234. 前記微多孔質膜が、構造ＰＰ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＰを含み、前記構造が、共押出されたＰＰ／ＰＰ／ＰＥを含んで、気泡を崩壊させることによって形成される、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  235. 前記微多孔質膜が、構造ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰを含み、前記構造が、共押出されたＰＰ／ＰＥ／ＰＥを含んで、気泡を崩壊させることによって形成される、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  236. 前記微多孔質膜が、構造ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰを含み、前記構造が、共押出されたＰＰ／ＰＰを含んで、気泡を崩壊させることによって形成される、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  237. 前記微多孔質膜が、構造ＰＥ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＥを含み、前記構造が、共押出されたＰＥ／ＰＥを含んで、気泡を崩壊させることによって形成される、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  238. 前記微多孔質膜が、構造ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰを含み、前記構造が、共押出されたＰＰ／ＰＥを含んで、気泡を崩壊させることによって形成される、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  239. 前記微多孔質膜が、構造ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥを含み、前記構造が、共押出されたＰＥ／ＰＰを含んで、気泡を崩壊させることによって形成される、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  240. 前記微多孔質膜が、構造ＰＥ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＰ／ＰＥを含み、前記構造が、共押出されたＰＥ／ＰＰ／ＰＰを含んで、気泡を崩壊させることによって形成される、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  241. 前記微多孔質膜が、構造ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥ／ＰＰを有し、前記構造が、共押出されたＰＰ／ＰＥ／ＰＰ／ＰＥを含んで、気泡を崩壊させることによって形成される、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  242. 断面ＳＥＭは、この高倍率断面ＳＥＭにおいて示される一例である、前記気泡が崩壊したときに形成される識別可能な界面を示す、請求項２２７のいずれか一項に記載の微多孔質膜。
  243. 前記微多孔質膜は、ガーレーが、２５０未満である、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  244. 前記微多孔質膜は、ガーレーが、２２５未満である、請求項２４３に記載の微多孔質膜。
  245. 前記微多孔質膜は、ガーレーが、２００未満である、請求項２４４に記載の微多孔質膜。
  246. 前記微多孔質膜は、ガーレーが、１９０未満である、請求項２４５に記載の微多孔質膜。
  247. 前記微多孔質膜は、ガーレーが、１８０未満である、請求項２４６に記載の微多孔質膜。
  248. 前記微多孔質膜は、ガーレーが、１７５未満である、請求項２４７に記載の微多孔質膜。
  249. ０．１〜１０ｇ／分のメルトフローレートを有するポリエチレンを含む、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  250. 前記膜の少なくとも１つの層は、ポリエチレンを含み、厚さが少なくとも１．７５ミクロンである、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  251. 前記膜の少なくとも１つの層は、ポリエチレンを含み、厚さが少なくとも２ミクロンである、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  252. 前記膜の少なくとも１つの層は、ポリエチレンを含み、厚さが２ミクロン未満である、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  253. ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１３および／またはＩＳＯ １１３３−１：２０１１によって測定されるとき、０．０１〜１０ｇ／１０分のメルトフローレートを有するポリプロピレンを含む、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  254. ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１３および／またはＩＳＯ １１３３−１：２０１１によって測定されるとき、０．１〜５ｇ／１０分のメルトフローレートを有するポリプロピレンを含む、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
  255. ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−１３および／またはＩＳＯ １１３３−１：２０１１によって測定されるとき、０．０１〜２．５ｇ／１０分のメルトフローレートを有するポリプロピレンを含む、請求項２２７に記載の微多孔質膜。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021523527A (ja) * 2018-05-10 2021-09-02 セルガード エルエルシー 電池セパレーター、被覆された電池セパレーター、電池及び関連する方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102780041B1 (ko) * 2019-12-26 2025-03-12 코오롱인더스트리 주식회사 고분자 전해질막, 이를 포함하는 막-전극 어셈블리, 및 이것의 내구성 측정방법
JP7525288B2 (ja) * 2020-04-13 2024-07-30 旭化成株式会社 蓄電デバイス用セパレータ
WO2022010814A1 (en) * 2020-07-07 2022-01-13 Celgard, Llc Improved multilayer porous membranes and methods of making the same
CN112730044A (zh) * 2020-12-09 2021-04-30 华南理工大学 用于浸润态锂离子电池隔膜压缩的夹具及其试验方法
CN116897107A (zh) * 2020-12-15 2023-10-17 赛尔格有限责任公司 干法聚乙烯膜、带涂层的膜、隔板及相关方法
EP4411962A1 (en) 2022-06-14 2024-08-07 LG Energy Solution, Ltd. Electrochemical device polyolefin separator, and electrochemical device comprising same
CN115051113A (zh) * 2022-06-21 2022-09-13 岳阳耀宁新能源科技有限公司 一种高安全性能的锂电池隔膜和通信基站用的磷酸铁锂电池
CN115064837B (zh) * 2022-07-28 2023-01-31 宁德卓高新材料科技有限公司 一种阻燃隔膜及其制备方法及应用
DE102023120110A1 (de) * 2023-07-28 2025-01-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrochemische elektrodenanordnung, elektrochemische speicherzelle und verfahren zum herstellen einer elektrochemischen elektrodenanordnung
WO2025029527A1 (en) * 2023-08-03 2025-02-06 Apple Inc. Porosity of a battery separator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017083633A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-18 Celgard, Llc Microlayer membranes, improved battery separators, and methods of manufacture and use
WO2018017944A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Celgard, Llc Improved coatings, coated separators, batteries, and related methods

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4943475A (en) * 1986-07-23 1990-07-24 Membrane Technology & Research, Inc. Multilayer composite protective fabric material and use in protective clothing
US4873037A (en) * 1988-10-05 1989-10-10 The Dow Chemical Company Method for preparing an asymmetric semi-permeable membrane
US6994789B2 (en) * 2000-08-07 2006-02-07 Cuno Incorporated Pre-metered, unsupported multilayer microporous membrane
JP5027385B2 (ja) * 2004-12-17 2012-09-19 丸尾カルシウム株式会社 多孔質フィルム用填剤及び該填剤を配合してなる多孔質フィルム
JP2010531367A (ja) * 2007-04-27 2010-09-24 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 相溶化ポリマー配合物からのマイクロポーラスフィルム
US7662510B2 (en) * 2007-09-20 2010-02-16 Celgard Llc X-ray sensitive battery separator and a method for detecting the position of a separator in a battery
JP4801706B2 (ja) * 2008-09-03 2011-10-26 三菱樹脂株式会社 セパレータ用積層多孔性フィルム、およびその製造方法
WO2011055596A1 (ja) * 2009-11-09 2011-05-12 東レ株式会社 多孔性フィルムおよび蓄電デバイス
JP2013524442A (ja) * 2010-04-01 2013-06-17 トレナージ コーポレーション 高電力密度を有する高温膜／電極接合体および対応する製造方法
EP2695907B1 (en) * 2011-04-05 2016-11-30 W-Scope Corporation Method for manufacturing a porous membrane
KR102223463B1 (ko) * 2012-09-28 2021-03-08 셀가드 엘엘씨 다공성 막, 재료, 복합재, 적층물, 텍스타일 및 관련 방법
US11721831B2 (en) 2013-08-30 2023-08-08 Sila Nanotechnologies, Inc. Electrolyte or electrode additives for increasing metal content in metal-ion batteries
JP6379484B2 (ja) * 2013-12-26 2018-08-29 三菱ケミカル株式会社 積層多孔性フィルム、電池用セパレータ及びその製造方法
CN107210407B (zh) * 2014-11-26 2020-12-08 赛尔格有限责任公司 用于锂离子二次电池的改进的多层微孔膜隔板及相关方法
JP2016160267A (ja) * 2015-02-26 2016-09-05 株式会社日本製鋼所 微多孔性膜又は微多孔延伸フィルムの製造方法及び微多孔フィルム又は二軸微多孔延伸フィルム
JP6826052B2 (ja) * 2015-06-03 2021-02-03 セルガード エルエルシー 改良された低電気抵抗微多孔質バッテリセパレータ膜、セパレータ、電池、バッテリ及び関連する方法
WO2017015535A1 (en) * 2015-07-22 2017-01-26 Celgard, Llc Improved membranes, separators, batteries, and methods
WO2017180264A2 (en) * 2016-03-08 2017-10-19 Giner, Inc. Separator for use in electrochemical cells and method of fabrication thereof
US10490854B2 (en) * 2016-06-30 2019-11-26 Wildcat Discovery Technologies, Inc. Electrolyte additives and electrode materials for high temperature and high voltage operation
KR20180044743A (ko) * 2016-10-24 2018-05-03 삼성전자주식회사 세퍼레이터, 이를 포함하는 전기화학 전지, 세퍼레이터 제조방법 및 부직포
WO2018164057A1 (ja) * 2017-03-08 2018-09-13 東レ株式会社 ポリオレフィン微多孔膜、多層ポリオレフィン微多孔膜、積層ポリオレフィン微多孔膜、及び、セパレータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017083633A1 (en) * 2015-11-11 2017-05-18 Celgard, Llc Microlayer membranes, improved battery separators, and methods of manufacture and use
WO2018017944A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Celgard, Llc Improved coatings, coated separators, batteries, and related methods

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021523527A (ja) * 2018-05-10 2021-09-02 セルガード エルエルシー 電池セパレーター、被覆された電池セパレーター、電池及び関連する方法
JP7598762B2 (ja) 2018-05-10 2024-12-12 セルガード エルエルシー 被覆された電池セパレーター

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