JP2011524822A - ポリオレフィン系多層微多孔膜及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明によるポリオレフィン系多層微多孔膜は、両表面層は溶融温度125℃以上のポリエチレンを95重量%以上含み、中間層は溶融温度160℃以上のポリプロピレン50〜90重量%と溶融温度125℃以上のポリエチレン10〜50重量%を含む湿式法により製造される3層の微多孔膜であって、その特性は、膜厚が9〜50μm、穿孔強度が0.15N/μm以上、透過度が1.5×10−5ダルシー以上、穿孔強度と透過度との乗算が0.4×10−5ダルシー・N/μm以上、120℃で横方向への1時間収縮率が15%以下であり、溶融破断温度が160℃以上である。
【選択図】図2
Description
米国特許第6,949,315号には、超高分子量ポリエチレンに5〜15重量%のチタニウムオキシドなどの無機物を混練して分離膜の熱安定性を向上させたフィルムが紹介されている。しかしながら、この方法は、無機物の添加による熱安定性の向上効果はあるが、無機物の投入による混練性の低下、混練性の低下による、延伸時のピンホールの発生及び品質不均一などの問題が発生しやすく、無機物と高分子樹脂界面との親和力(Compatibility)の不足により、衝撃強度などのフィルム物性の低下が発生するようになる。このような短所は、無機物を使用する分離膜には、必然的に現れるものである。
(a)溶融温度125℃以上のポリエチレンを95重量%以上含む樹脂混合物20〜50重量%と、希釈剤80〜50重量%からなる組成物を溶融混練するステップと、
(b)溶融温度160℃以上のポリプロピレン50〜90重量%と、溶融温度125℃以上のポリエチレン10〜50重量%からなる樹脂混合物20〜50重量%と、希釈剤80〜50重量%からなる組成物を溶融混練するステップと、
(c)前記(a)及び(b)で混練された溶融物を、(a)組成物から製造される層を両表面層とし、(b)組成物から製造される層を中間層とする3層の多層シートに成形するステップと、
(d)前記多層シートを延伸してフィルムに成形するステップと、
(e)前記フィルムから希釈剤を抽出するステップと、
(f)前記フィルムを熱固定するステップと、
で製造される3層の微多孔膜であって、膜厚が9〜50μm、穿孔強度が0.15N/μm以上、透過度が1.5×10−5Darcy(ダルシー)以上、穿孔強度と透過度との乗算が0.4×10−5ダルシー・N/μm以上、120℃で横方向への1時間収縮率が15%以下、溶融破断温度が160℃以上であるポリオレフィン系多層微多孔膜である。
表面層の樹脂混合物と希釈剤は、φ=46mmの二軸コンパウンダーで均一な相として混練/押出された。混練温度は180〜280℃であった。樹脂混合物は、メインホッパーに投入され、希釈剤は、サイドフィーダを利用して押出機に投入された。
(1)穿孔強度は、直径1.0mmのピンが120mm/minの速度でフィルムを破断させる時の強度で測定した。
(2)気体透過度は、孔隙測定機(porometer:PMI社のCFP−1500−AEL)で測定した。本発明ではダルシー透過度定数を使用した。ダルシー透過度定数は、下記一般式(1)から得られ、本発明では窒素を用いた。
C=(8FTV)/(πD2(P2−1)) (1)
ここで、C=ダルシー透過度定数
F=流速
T=サンプル厚さ
V=気体の粘度(N2について0.185)
D=サンプル直径
P=圧力
収縮率(%)=100×(初期長さ−120℃放置後の長さ)/初期長さ
表面層1と表面層2には、重量平均分子量が3.0×105で、溶融温度が134℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量は、それぞれ30重量%、70重量%であった。
表面層1と表面層2には、重量平均分子量が3.0×105で、溶融温度が134℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量は、それぞれ25重量%、75重量%であった。
表面層1と表面層2には、重量平均分子量が2.7×105で、コモノマーとしてプロピレンが用いられ、溶融温度が130℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量は、それぞれ30重量%、70重量%であった。
表面層1と表面層2には、重量平均分子量が3.0×105で、溶融温度が134℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量はそれぞれ50重量%、50重量%であった。
表面層1と表面層2の樹脂混合物としては、重量平均分子量が3.0×105で、溶融温度が134℃であるポリエチレンと、溶融温度が245℃であるポリメチルペンテンが、それぞれ95重量%、5重量%用いられ、希釈剤としては40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられた。中間層の樹脂混合物と希釈剤成分の含量は、それぞれ40重量%、60重量%であった。
重量平均分子量が3.0×105で、溶融温度が134℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量は、それぞれ30wt%、70wt%であった。
表面層1と表面層2には、重量平均分子量が3.0×105で、溶融温度が134℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量は、それぞれ60重量%、40重量%であった。
表面層1には、重量平均分子量が3.0×105で、溶融温度が134℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量は、それぞれ30重量%、70重量%であった。
表面層1と表面層2には、重量平均分子量が3.0×105で、溶融温度が134℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量は、それぞれ30重量%、70重量%であった。
表面層1と表面層2には、重量平均分子量が1.7×105で、コモノマーとしてブテン−1が用いられ、溶融温度が124℃であるポリエチレンと、40℃動粘度が95cStであるパラフィンオイルが用いられ、2つの成分の含量は、それぞれ30重量%、70重量%であった。
2 微多孔膜
3 テープ
Claims (8)
- (a)溶融温度125℃以上のポリエチレンを95重量%以上含む樹脂混合物20〜50重量%と、希釈剤80〜50重量%からなる組成物を溶融混練するステップと、
(b)溶融温度160℃以上のポリプロピレン50〜90重量%及び溶融温度125℃以上のポリエチレン10〜50重量%からなる樹脂混合物20〜50重量%と、希釈剤80〜50重量%とからなる組成物を溶融混練するステップと、
(c)前記(a)及び(b)で混練された溶融物を、(a)組成物から製造される層を両表面層とし、(b)組成物から製造される層を中間層とする3層の多層シートに成形するステップと、
(d)前記多層シートを延伸してフィルムに成形するステップと、
(e)前記フィルムから希釈剤を抽出するステップと、
(f)前記フィルムを熱固定するステップと、
を含む3層の微多孔膜の製造方法であって、膜厚が9〜50μm、穿孔強度が0.15N/μm以上、透過度が1.5×10−5ダルシー以上、穿孔強度と透過度との乗算が0.4×10−5ダルシー・N/μm以上、120℃で横方向への1時間収縮率が15%以下、溶融破断温度が160℃以上であることを特徴とするポリオレフィン系多層微多孔膜の製造方法。 - 前記(a)ステップが、溶融温度125℃以上のポリエチレン20〜50wt%と希釈剤80〜50重量%とからなる組成物を溶融混練するステップであることを特徴とする請求項1に記載のポリオレフィン系多層微多孔膜の製造方法。
- 前記ポリエチレンは、溶融温度(Tm)125℃以上のポリエチレンホモ(単独)重合体、エチレンと炭素数3〜8であるαオレフィンコモノマーとの組み合わせによる共重合で製造されるポリエチレン共重合体またはこれらの混合物であり、ポリプロピレンは、Tmが160℃以上のポリプロピレンホモ(単独)重合体、プロピレンとエチレン及び炭素数4〜8であるαオレフィンの組み合わせで構成されるポリプロピレン共重合体またはこれらの混合物であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリオレフィン系多層微多孔膜の製造方法。
- 前記表面層厚さの和が全体厚さの50%以上であり、中間層の厚さが1μm以上であることを特徴とする請求項3に記載のポリオレフィン系多層微多孔膜の製造方法。
- 前記膜厚が9〜30μm、穿孔強度が0.2N/μm以上、透過度が2.5×10−5〜12.0×10−5ダルシーであり、120℃で横方向への1時間収縮率が10%以下であることを特徴とする請求項3または4に記載のポリオレフィン系多層微多孔膜の製造方法。
- 請求項1から5のうち何れか1項に記載の製造方法により製造される膜厚が9〜50μm、穿孔強度が0.15N/μm以上、透過度が1.5×10−5ダルシー以上、穿孔強度と透過度との乗算が0.4×10−5ダルシー・N/μm以上、120℃で横方向への1時間収縮率が15%以下、溶融破断温度が160℃以上であることを特徴とするポリオレフィン系多層微多孔膜。
- 前記膜厚が9〜30μm、穿孔強度が0.2N/μm以上、透過度が2.5×10−5〜12.0×10−5ダルシーであり、120℃で横方向への1時間収縮率が10%以下であることを特徴とする請求項6に記載のポリオレフィン系多層微多孔膜。
- 請求項6または7に記載の多層微多孔膜を含むことを特徴とする微多孔膜。
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