JP2622410B2 - 非中空微孔性ファイバ又はフイラメント、その形成方法、及びこれを利用した不織布ウェブ、湿式堆積ペーパー、織物並びに電池隔離板 - Google Patents

非中空微孔性ファイバ又はフイラメント、その形成方法、及びこれを利用した不織布ウェブ、湿式堆積ペーパー、織物並びに電池隔離板

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微孔性および湿潤性である超高分子量ポリオ
レフインから形成したフイラメントおよびファイバーに
関する。
「フイラメント」とは材料の実質的に連続のストラン
ドを意味し、および「ファイバー」とは材料の不連続ス
トランドを意味する。
「ストランド状物品」とはフイラメントまたはファイ
バーを意味するものとする。
「微孔性（ミクロ細孔性）」とはフイラメントまたは
ファイバー物体の外部および内部を連通する多数の連続
する隙間からなるフイラメントまたはファイバーを意味
し、隙間は上記物体の少なくとも20％、好ましくは上記
物体の少なくとも50％の空隙率からなり、即ち非中空で
ある。
「湿潤性」とは水を吸収しうる特性を意味する。
米国特許第4,422,993号明細書にはフイラメントを形
成する超高分子量ポリエチレンの紡糸液が記載されてい
る。
米国特許第4,545,950号明細書には超高分子量ポリエ
チレンおよびパラフインワックスの混合物を押出し、冷
却しおよび延伸してフイラメント，ファイバなどを形成
する方法が記載されている。ワックスを除去して微孔性
物品を形成することができる。
本発明の要点の一つは良好な湿潤性を示す微孔性ポリ
オレフイン フイラメントおよびファイバーを得ること
である。ポリオレフイン フイランメトおよびファイバ
ーは、処理しなければ湿潤性を有しない。従来技術には
湿潤剤を用いて、例えば米国特許第3,870,567号明細書
に記載されているポリオレフイン ファイバーに湿潤性
を付与し；不織布ウェブを水，界面活性剤および米国特
許第3,985,580号明細書に記載されているようなコロイ
ドシリカからなる水浴で処理し；不織布ウェブを米国特
許第4,110,143号明細書に記載されているような親水性
ビニル単量体および触媒で被覆し；およびコロナ放電で
処理する手段が記載されている。
本発明においては、少なくとも20％の空隙率を有し、
かつ湿潤性である非中空微孔性の超高分子量ポリオレフ
インのフイラメンおよびファイバーを形成する。湿潤性
は、押出処理前に、微細の吸湿性充填剤材料をポリオレ
フイン押出混合物に均質混合することによって与えられ
る。
フイラメントおよびファイバーは、ポリオレフイン、
吸湿性充填剤および押出性可塑剤の混合物を押出し、次
いで可塑剤の少なくとも１部分を可塑剤についての溶剤
または非溶剤を用いて抽出することによって形成する。
本発明において用いるポリオレフインとしては、２〜
４個の炭素原子を有するモノオレフイン、すなわち、エ
チレン，プロピレンおよびブチレンの任意の結晶性ホモ
ポリマーまたは共重合体を用いることができる。エチレ
ンおよびプロピレンのホモポリマーが好ましく、特に高
密度ポリエチレンおよび実質的にアイソタクチックのポ
リプロピレン ホモポリマーが好ましい。ポリオレフイ
ンは超高分子量、すなわち、10分当り約0.04以下の標準
荷重メルト インデックス、好ましくは0:ASTM D 1238
−70により測定した場合、約3.0以上の極限粘度、およ
びポリエチレンの場合には約5dl/g以上の内部粘度（135
℃、デカリンにおいて測定して）を有するようにする。
少量、すなわち、約25重量％までの割合で、低分子量ポ
リオレフインを配合できる。
本発明においては、微孔性ポリオレフイン フイラメ
ントおよびファイバーを、ポリオレフインと混合する充
填剤として、水に対して良い親和力、すなわち、吸湿性
を示し、かつ押出プロセスに存在する温度および圧力条
件に耐えることのできる材料を用いることにより形成で
きることを見出した。しかしながら、充填剤はいかなる
実質的な割合でも水に可溶性でないようにする必要があ
る。
本発明における充填剤材料として、次の材料を用いる
ことができる：炭質材料（例えばカーボンブラックおよ
びグラファイト）；金属酸化物および水酸化物、例えば
シリコン，アルミニウム，カルシウム，マグネシウム，
バリウム，チタン，鉄，亜鉛および錫の酸化物および水
酸化物；金属炭酸塩、例えばカルシウムおよびマグネシ
ウムの炭酸塩；鉱物質、例えばマイカ，モントモリロナ
イト，カオリナイト，アタパルジャイト，アスベスト，
タルク，珪藻土およびバーミキュライト；合成および天
然ゼオライト；ポルトランド セメント；沈降金属珪酸
塩、例えば珪酸カルシウムおよび多珪酸アルミニウム；
アルミナ シリカゲル：ミクロビーズ，微小球，フレー
クおよびファイバーを包含するガラス粒子；および塩
類、例えば二硫化モリブデン，硫化亜鉛および硫化バリ
ウム。
好ましい充填剤材料としては、水に水素結合できる表
面シラノール基を有する材料であり、例えばシリカ，マ
イカ，モントモリロナイト，アスベスト、タルク，珪藻
土，バーミキュライト，合成および天然ゼオライト、ポ
ルトランド セメント，珪酸塩および多珪酸塩，アルミ
ナ シリカゲル，およびガラス球を挙げることができ
る。
充填剤は高い表面積を有するのが望ましく、この事は
充填剤が小さい粒径または高い多孔度（すなわち、高い
表面積または細孔容積）か、またはこれらの両者を有す
ることを意味する。充填剤の粒径は平均で約0.01〜約10
ミクロン直径の範囲にできる。充填剤の表面積は約30〜
約950m2/gの範囲、好ましくは約100〜約500m2/gの範囲
にできる。細孔容積は約0.075cc/g以上、好ましくは約
0.1〜約0.4cc/gの範囲にすることができる。
充填剤の表面積および細孔容積はS.ブルナワー,P.T.
エメットおよびE.テーラー氏「Tournal of American Ch
emical Society」Vol.6,308（1983）に記載されている
窒素吸収法を用いて測定することができ、BET法として
一般に知られている。
本発明において用いる好ましい可塑剤は少なくとも３
つの目的の作用、すなわち、溶融粘度を下げることによ
って超高分子量ポリオレフインを普通の押出機で押出す
ことができること；フイランメトまたはファイバーの形
成後に少なくとも部分的に除去して最終生成物に多孔性
を与える成分であること；および最終生成物に残留する
量の可塑剤が、生成物を脆さから防ぐことの作用を有す
る。
本発明において適当な可塑剤としては、例えばセバシ
ン酸塩，ステアリン酸塩，アジビン酸塩，フタル酸塩お
よびくえん酸塩のような有機エステル；エポキシル化植
物油のようなエポキシ化合物；りん酸トリクレジルのよ
うなりん酸エステル；石油のような炭化水素材料；およ
びタル油およびアマニ油のような天然油を挙げることが
できる。可塑剤としてはポリオレフインに近い溶解パラ
メーター、好ましくは7.3〜約8.4の範囲の溶解パラメー
ターを有する抽出性有機物質が好ましい。もっとも、好
ましい可塑剤は石油炭化水素油である。
本発明において可塑剤は実質的に水に不溶性であるこ
とが好ましいけれども、混合物の使用を排除するもので
はなく、この場合一方の可塑剤は、最終生成物に残留し
て可塑化を生ずる可塑剤が実質的に水に不溶性であるな
らば、水溶性で、かつ形成後フイラメントまたはファイ
バーから実質的に除去できるものとする。あるいは、ま
た水溶性可塑剤を用いることができ、抽出により水溶性
可塑剤を除去した後フイラメントまたはファイバーを水
に不溶性の可塑剤で処理する。適当な水溶性可塑剤とし
てはエチレン グリコール，ポリエチレン グリコー
ル，ポリプロピレン グリコール，グリゼロールおよび
これらのエーテルおよびエステル；トリエチル ホスフ
ェートのようなアルキル ホスフェート；ポリビニル
アルコール；ポリアクリル酸およびポリビニル ピロリ
ドンを例示できる。
更に、可塑剤として約7.3〜約8.4の範囲の溶解パラメ
ーターを有する抽出性有機物質を用いるのが好ましいけ
れども、8.4以上の溶解パラメーターを有する抽出性有
機物質を用い、および抽出し、次いで約7.3〜約8.4の範
囲の溶解パラメーターを有する可塑剤をフイラメントま
たはファイバーに被着することができる。
他の通常の添加剤、例えば酸化防止剤，着色剤および
潤滑剤を押出材料に加えることができる。
超高分子量ポリオレフイン成分はフイラメントまたは
ファイバーの約10〜約90容量％の範囲、好ましくは約40
〜約60容量％の範囲にする。
充填剤はフイラメントまたはファイバーの約10〜約90
容量％の範囲、好ましくは約40〜約60容量％の範囲にす
る。
可塑剤成分はフイラメントまたはファイバーの約１〜
約15容量％の範囲、好ましくは約１〜約10容量％の範囲
にする。
本発明の方法においては、約５〜約65容量％の超高分
子量ポリオレフイン成分、約５〜約60容量％の充填剤成
分および約20〜約80容量％（好ましくは約50〜約80容量
％）の可塑剤成分からなる配合物を押出機に導入する。
他の小部分の通常の添加剤は製造業者により推薦される
分量で押出混合物に存在することができる。
可塑剤が、例えば石油炭化水素油のような液体である
場合には、混合中に可塑剤の１部分を乾燥配合剤に添加
し、残留部分の可塑剤を乾燥配合剤と共に押出機の供給
口に直接に添加するのが好ましい。押出混合物の乾燥配
合剤は、押出操作に押入する前に、実質的に均質混合物
を得る必要があるが、任意の通常の混合手段で混合する
ことができる。
押出混合物はフイラメントおよびファイバー形成技術
に適当な既知の任意の通常の押出装置に計量しながら供
給する。２個の逆回転スクリューを有するスクリュー押
出機を好ましく用いることができる。多くの製造業者は
所望とする材料の押出量に依存する種々の大きさの装置
を供給している。押出機バレルにおける加熱領域は所望
の可塑化度を得る温度に加熱し、この温度は選択される
特別のポリオレフインおよび押出機に供給する配合物に
より影響される。超高分子量ポリエチレンの場合、バレ
ルは一般に約200〜約250℃の範囲の温度に維持するのが
望ましい。
押出機の押出量は紡糸口金タイプのダイのようなフイ
ラメントまたはファイバーを成形するのに適当なダイに
供給する。ダイの最高温度は使用する特定の押出混合物
に影響するが、一般にダイは押出機バレルと同じ温度に
維持する。かかるダイは当業技術においてよく知られて
おり、マニホールドをダイオリフィスの１側または両側
に、熱風流を押出物に対して押出すフイラメントまたは
ファイバーを繊細化するように設計された角度で向ける
ようにするために設けることができる。上記温風流の温
度は約280〜約540℃の範囲に維持するのが望ましい。
あるいは、また、特に連続フイラメントを望む場合に
は、ダイから押出された個々のフイラメントまたはフイ
ラメント束を加熱ガス流を用いる分離繊細化装置に供給
してフイラメントを繊細化することができる。
繊細化はダイから押出されるフイラメントに供給され
る機械的張力（例えばゴデットロール）を付随すると共
に、フイラメントはまだ高温度であり、またはしかる後
にフイラメントを冷却する。フイラメントの繊細化は、
フイラメントを抽出段階に作用させた後に行うのが好ま
しい。フイラメントの繊細化はその供給を多くし、引張
強さおよび弾性率を改善する。しかしながら、ある用途
では、繊細化を省くのが望ましい場合がある。
フイラメントまたはファイバー形成後、可塑剤をフイ
ラメントまたはファイバーから抽出する。２種または３
種以上の可塑剤を用いる場合、特に１種の可塑剤が水不
溶性で、かつ１種の可塑剤が水可溶性である場合には、
多段抽出が望ましい。
可塑剤を抽出するのに選択する溶剤は可塑剤の性質に
影響する。石油炭化水素油を抽出する場合には、次の溶
剤が適当である：塩素化炭化水素、例えばトリクロロエ
チレン,1,1,1−トリクロロエタン，塩化メチレン，パー
クロロエチレン，テトラクロロエチレン，四塩化炭素な
ど；炭化水素溶剤、例えばヘキサン，ベンゼン，石油エ
ーテル，トルエン，シクロヘキサンなど；およびクロロ
フルオロカーボン，例えばトリクロロトリフルオロエタ
ン。ポリエチレン グリコールのような水溶性可塑剤を
抽出する場合、適当な溶剤としては水；メタノールおよ
びエタノールのようなアルコール；アセトンなどを例示
できる。
抽出を行う温度は周囲からポリオレフインの融点まで
の範囲で変えることができる。抽出時間は抽出温度に依
存し、時間および温度を選定し、所望量の可塑剤をフイ
ラメントまたはファイバーから除去する。上述するよう
に、可塑化量の可塑剤を最終生成物に残留するようにす
るのが望ましいことを確かめた。それ故、抽出は、所望
量の可塑剤が最終生成物に残るような温度および時間条
件下で行うようにする。抽出を行うのに用いる特定の手
段は本発明の部分ではない。抽出はストランド状物品を
通すことによりバッチ基準でまたは連続基準で行うこと
ができ、フイラメントまたはファイバー形態で、抽出媒
体の液体および／または蒸気を、一般に向流抽出手段で
通す。次いで、抽出媒体および可塑剤を蒸留または他の
適当な分離手段で回収することができる。
本発明におけるファイバーは当業者において知られて
いる通常のファイバー形成技術によって形成することが
できる。例えば、ファイバーは溶融吹込成形（melt blo
wing）により形成でき、この場合にはこゝに記載する配
合物を可塑化用の押出機に供給し、押出機からの押出物
を多数の小さいダイ出口を有する紡糸口金タイプのダイ
ヘッドに供給し、およびダイ出口からの材料をガス流に
供給してファイバーに繊細化する。ファイバーは移動有
孔回収装置上にマットとして回収する。適当な装置は米
国特許第3,650,866および3,947,537号明細書に記載され
ている。
フイラメントは紡糸口金タイプのダイのような適当な
タイプのダイオリフィスを通して押出物を押出して形成
でき、またモノフイラメントの場合には押出物を多くの
小孔を有するプレートを介して押出し、フイラメントを
加熱状態にし、または冷却後、好ましくは抽出後フイラ
メントを普通の機械的手段で繊細化する。必要に応じ
て、フイラメントをステープルファイバーに細断して通
常溶融吹込成形により形成されるより大きい直径を有す
るファイバーを得ることができる。
本発明におけるフイラメントおよびファイバーは約20
％以上、好ましくは約50％以上および約80％のように高
い空隙率を有する。空隙率は溶剤抽出により可塑剤を除
去し、フイラメントまたはファイバーに存在する抽出油
の量を測定することによって定めることができる。
本発明におけるファイバーおよびフイラメントの孔の
平均細孔直径は約1.0ミクロン以下にし、少なくとも約9
0％の細孔は約0.5ミクロン以下の細孔直径を有する。平
均細孔直径は約0.1ミクロンまたはこれ以下の範囲にす
る。細孔直径は普通の水銀押込（mercury intrusion）
技術で測定することができる。本発明におけるファイバ
ーおよびフイラメントの細孔または多孔度は「ミクロ細
孔（micropores）」または「ミクロ多孔度（microporos
ity）」としばしば称され、およびこれから作られた織
布または不織布シートの細孔または多孔度は「ミクロ細
孔」または「ミクロ多孔度」と称される。
溶融吹込成形プロセスにより形成されたファイバーの
場合には、平均直径は10ミクロン以下、一般に約１〜約
10ミクロンの範囲である。
本発明におけるファイバーの「粗さ」は１デシグレッ
クス（decigrex）以下、一般に約0.5デシグレックス以
下である。比較のために、通常のポリオレフイン溶融吹
込成形により得られたファイバーは１デシグレックス以
下の粗さを有している。一般に云えば、本発明によるフ
ァイバーの粗さは、空隙率により影響されるが、相当す
る寸法の非多孔性ファイバーの約20％〜約50％である。
「粗さ」はTAPPI法No.T234 SU−67により測定すること
ができ、デシグレックス単位はファイバーの100メート
ル当りミリグラムのファイバーの重量として測定するこ
とができる。
本発明におけるファイバーは、例えば米国特許第3,94
7,537号明細書に記載されているような溶融吹込成形プ
ロセスの１部に指向して不織布ウェブを形成するのに用
いることができる。かように形成した不織布ウェブはウ
ェブの厚さおよび多孔度を所望レベルに調整するために
圧延することができる。あるいは、また不織布ウェブは
接着剤によりファイバー−ファイバー結合を高める普通
のエアレイイング（airlaying）技術で、またはウェブ
を加熱および／または加圧してファイバー結合を生じさ
せることによる分離操作で形成することができる。
また、ファイバーはセルロース ペーパー製造に用い
られる湿式堆積（wetlaid）プロセスによりウェブに形
成することができる。湿潤しうるファイバーはウェブに
単独で、またはセルロース ファイバー（cellulosic f
iber）と混合して形成することができる。本発明におけ
るファイバーは湿潤しうるけれども、ファイバーが疎水
性であるために、ファイバーを水スラリー状に均質で分
散する目的で分散剤を用いるのが望ましい。適当な分散
剤としては、例えば陰イオン界面活性剤、例えば高級脂
肪酸のアルカリ塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルア
リール スルホネート塩およびスルホサクシネート エ
ステル塩を挙げることができる。セルロース ファイバ
ーの添加剤として、本発明におけるファイバーは配合物
から形成したペーパーの光沢および不透明度のような光
学特性を高めることができる。このペーパーはすべての
タイプのインキによる高い印刷適正を有しており、特に
本発明におけるファイバーはファイバーのすべてのまた
は殆んど大部分をペーパー ウェブ状に構成する。ま
た、ファイバーはかかるペーパーウェブに耐水性を与え
る。
エアレイド（airlaid）技術または湿式堆積技術のい
ずれにより形成されるにせよ、およびセルロース ファ
イバーと混合しまたは混合しないかのいずれにせよ、本
発明におけるファイバーから形成されたウェブはすべて
のタイプのインキによる高い印刷適性を示し、このウェ
ブは耐水性（本発明によるファイバーを単独で、または
全ファイバー含有量の大部分として存在する場合）、ま
たは高められた耐水性（本発明によるファイバーを僅か
程度で存在する場合）を示す。
本発明による連続フイラメントは、約0.5〜約50ミク
ロン厚さの範囲のフイラメントのウェブに形成しおよび
加熱下で結合してスパンボンデッドウェブ（spunbonded
web）に形成でき、Tyvek（E.I.Dupontの登録商標）を
形成するのに用いるような普通の技術で加圧でき、また
ドカン プロセス（Docan process）（Lurgi Minerolte
chink GmbH）に用いることができる。
一般に、円形または卵形断面であるけれども、本発明
におけるファイバーおよびフイラメントは大体、任意の
断面形状にすることができ、および適当なダイ形を選択
することによって中実の代りに中空することができる。
本発明におけるファイバーおよびフイラメントは、他
の材料のファイバーおよびフイラメントが最近、使用さ
れてるように任意に用いることができる。これらの多孔
性のために、類似する中実のファイバーまたはフイラメ
ントより軽量の物品を形成することができる。この多孔
性と共に耐水性および優れた染色性は織布および不織布
織物を形成でき、およびこれから特にテントおよび衣類
に有用なウェブを形成できる。また、本発明によるファ
イバーおよびフイラメント、およびこれらから作られた
織物およびウェブは優れたフイルター媒体を作ることが
でき、また医薬，農薬および他の化学薬品の放出を遅延
する基材として用いることができる。
本発明によるフイラメントおよびファイバーから作ら
れた織布および不織布についての特に好ましい利用は電
池隔離板である。電池隔離板を米国特許第3,870,567号
明細書に記載されているようにポリオレフインの不織布
ウェブから作ることは知られており、また電池隔離板を
米国特許第3,351,495号明細書に記載されているように
ミクロ細孔シートから作ることは知られている。しかし
ながら、ミクロ細孔であるファイバーまたはフイラメン
トの電池隔離板を形成することは本発明の以前では知ら
れていない。
電池隔離板を形成するのに湿潤しうるミクロ細孔フイ
ラメントまたはファイバーの使用は、従来の不織布ウェ
ブ タイプ隔離板または従来のミクロ細孔シート隔離板
に電解液を吸収する能力を著しく高める。この事は、本
発明によるフイラメントまたはファイバーから形成され
た隔離板がミクロ細孔およびマクロ細孔を示すためであ
る。この特性は、特に隔離板およびプレートにより吸収
される電解液のみが存在するから、電解液を吸収および
保持する隔離板の能力が臨界的である。「欠乏電解液
（starved electrolyte）」タイプの電池の形成に有効
である。
織布または不織布ウェブはそれ自体、隔離板として用
いることができ、また米国特許第3,351,495号明細書に
記載されているシート タイプの隔離板のような他の隔
離板材料に付着することができる。この不織布ウェブ積
層体は、不織布ウェブが補強層として作用するから、不
織布ウェブを付着する極めて薄いシート隔離板（上述す
る米国特許第3,351,495号明細書に記載されているシー
ト隔離板のような）に用いることができる。
本発明により形成される隔離板は、例えば米国特許第
4,072,802および4,153,759号明細書などの多数の特許に
最近、記載され、用いられているガラス ファイバー
タイプの隔離板に置き替えることができ、および本発明
によるファイバーおよびフイラメントのミクロ細孔のた
めにかかるガラス ファイバー隔離板より優れている。
本発明によるファイバーおよびフイラメントからの隔
離板は約15ミル以下、好ましくは約１〜約10ミルの厚さ
に作ることができる。この隔離板は１ミル厚さ当り約1.
5ミリオーム／平方インチ以下の電気抵抗を示す。欠乏
電解液タイプの電池の場合、厚さを100ミリまでにする
ことができる。
次に、本発明の特定の例に基づいて説明するが、本発
明はこれに制限されるものでない。
例 １ 37ポンドの超高分子量ポリエチレン（ヒイモンド（Hi
mont）1900 UHMWポリマー）、137ポンドの水和非晶質シ
リカ（商品名「ハイ−シイル233（Hi−Sil 233）」（PP
Gインダストリース製））、0.6ポンドの商品名「イルガ
ノックスB 215（Irganox B 215）」（チバ−ガイギー社
製の酸化防止剤／安定化剤）および0.6ポンドの商品名
「ペトラックCA−81（Peteac CA−81）」（デソドイン
コーポレーション（Desoto Inc.）製の潤滑剤）を含有
する混合物をリットルフォード強力ミキサー（Littlefo
rd high inteusity mixer）で２分間にわたり十分にブ
レンドした。このミキサーに27ガロンの商品名「シェル
フレックス412（Shellflex 412）」（シェルオイル コ
ンパニー製の石油炭化水素油）を約125゜Fの温度で添加
し、この生成混合物を更に５分間ブレンドした。生成混
合配合物をマリオン（Marion）連続ブレンダーに入れ、
ブレンダーに供給し終るまでブレンドした。この配合物
をレイストリッツ型（Leistritz Model）ZSE 96押出機
の供給口に450ポンド／時の供給量で秤量しながら供給
した。同時に、シェルフレックス412を上記押出機の供
給口に50ポンド／時の供給量で連続的に導入した。バレ
ルを220℃の温度に加熱し、押出物を220℃の温度に維持
した米国特許第3,947,537号明細書に記載されている構
造を有するダイに供給した。温風（600゜F）をダイ孔を
囲むマニホールドに、良好なファイバー形成を得るよう
な速度で供給した。かようにして形成したファイバーを
ダイから24インチに位置した回転スクリーン上に回収し
た。回収ファイバー100gを秤量した代表試料を、６の
1,1,1−トリクロロエタンを収容するソックスレー抽出
器の12フラスコに入れ、72℃で15分間にわたって抽出
した。抽出ファイバーは約60％の空隙率を有していた。
例 ２ ハンド シートを例１のファイバーからTAPP1T205m−
58に従って作った。生成したハンド シートは良好な地
合い（formation）を示し、外観的に極めて白色で、か
つ気持よさ（nicely）を有していた。
例 ３ マニホールドへの温風を止める以外は、同じ配合物を
用いて例１の処理を繰返した。かように形成した抽出物
の連続フイラメントを冷却した。フイラメントを約1mの
長さにカットし、例１に記載するようにソックスレー抽
出器で抽出した。抽出後、フイラメントを約2mの長さに
延伸（繊細化）した。この延伸の結果として直径を細く
し、湿潤性で、極めて白色の連続フイラメントを得た。
例 ４ コレクターをダイから約10インチの位置に配置する以
外は、例１に記載する処理を繰返した。生成したマット
を約６×６インチの大きさのシートにカットした。この
シートを例１に記載するようにソックスレー抽出器で抽
出した。抽出シートを、プレスのプレート（約10×10イ
ンチ）間に、約280゜Fのプレート温度で配置した。プレ
ートを約10ミルのギャップに圧縮し、約20秒間圧締めし
た。形成した不織布ウェブは、外観上、白色で、しかも
湿潤性であった。
例 ５ 例４で形成した不織布ウェブを、パリコ試験（10分間
沸騰（100℃）水に浸し、および20分間1.780比重の硫酸
に26℃で浸す処理を含む）で電気抵抗を測定した。電気
抵抗は10ミリオーム／平方インチであった。
例 ６ 3.3ポンドの超高分子量ポリエチレン（リモンド（Rim
ont）1900 UHMWポリマー）、11.5ポンドの水和非晶質シ
リカ（PPGインダストリー社製の商品名「Hi−Sil 23
3」）、0.06ポンドの商品名「イルガノックスB 215」
（チバ−ガイギー社製の酸化防止剤／安定化剤）および
0.06ポンドの商品名「ペトラックCA−81」（デント イ
ンコーポレーション製の潤滑剤を含有する混合物をリッ
トルフォード強力ミキサーで２分間にわたり十分にブレ
ンドした。このミキサーに3.8ガロンの商品名「シェル
フレックス412」（シェル オイル コンパニー製の石
油炭化水素油）を約70゜Fの温度で添加し、生成混合物
を更に５分間ブレンドした。生成配合物をバタル（Bata
l）型BTS 40抽出機の第１供給口に31g/分の供給量で秤
量しながら供給した。同時に、シェルフレックス412を
上記押出機の第２供給口に11g/分の供給量で連続的に導
入した。バレルを195〜240℃の温度に加熱した。押出物
を米国特許第3,947,537号明細書に記載されている構造
を有するダイに供給した。ダイのノーズピース（nosepi
ece）を10インチの長さし、100個の各孔の直径を0.025
インチにした。ダイを236〜315℃の温度に維持した。温
風（600゜F）をダイ孔を囲むマニホールドに、良好なフ
ァイバー形成を得るような速度で供給した。かようにし
て形成したファイバーをダイから約36インチに位置した
回転スクリーン上に回収した。回収ファイバー100gを秤
量した代表試料を、６の1,1,1−トリクロロエタンを
収容するソックスレー抽出器の12フラスコに入れ、72
℃で15分間にわたって抽出した。抽出ファイバーは約60
％の空隙率を有していた。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ２１Ｈ 13/14 Ｈ０１Ｍ 2/16 Ｐ Ｈ０１Ｍ 2/16 Ｄ０６Ｍ 7/02 Ａ Ｄ２１Ｈ 5/20 Ｂ (56)参考文献 特開 昭62−11506（ＪＰ，Ａ)

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エチレン、プロピレンおよびブチレンの共
    重合体及びホモポリマーからなる群から選択する超高分
    子量ポリオレフイン約10〜約90容量％；約10ミクロン以
    下の粒度および約30m2/g以上の表面積を有する吸湿性充
    填剤約10〜約90容量％；および約7.3〜約8.4の範囲の溶
    解パラメーターを有する可塑剤約１〜約15容量％からな
    り、かつ約20％以上の空隙率を有する非中空微孔性ファ
    イバ又はフイラメント。
  2. 【請求項２】充填剤を表面シラノール基を有する材料と
    した請求項１記載のファイバ又はフイラメント。
  3. 【請求項３】充填剤をシリカとした請求項２記載のファ
    イバ又はフイラメント。
  4. 【請求項４】ポリオレフインを約5dl/g以上の内部粘度
    を有するポリエチレンとした請求項１記載のファイバ又
    はフイラメント。
  5. 【請求項５】可塑剤を石油炭化水素油とした請求項１記
    載のファイバ又はフイラメント。
  6. 【請求項６】前記ファイバ又はフイラメントの平均径を
    約１〜10ミクロンとした請求項１記載のファイバ又はフ
    イラメント。
  7. 【請求項７】約50％以上のマクロ多孔度および約25ミク
    ロン以下の最大マクロ細孔大きさを有する請求項１に記
    載する多数のファイバ又はフイラメントから形成した不
    織布ウェブ。
  8. 【請求項８】請求項１に記載する多数のファイバ又はフ
    イラメントから形成した湿式堆積ペーパー。
  9. 【請求項９】セルロース ファイバを含む請求項８記載
    のペーパー。
  10. 【請求項１０】請求項１に記載した多数のファイバ又は
    フイラメントから形成した織物。
  11. 【請求項１１】約1.5ミリオーム／平方インチ／ミル厚
    さの電気抵抗を有する、請求項１に記載した多数のファ
    イバ又はフイラメントから形成したウェブからなる電池
    隔離板。
  12. 【請求項１２】超高分子量ポリオレフイン、約10ミクロ
    ン以下の粒度および約30m2/g以上の表面積を有する吸湿
    性充填剤および約7.3〜約8.4の範囲の溶解パラメーター
    を有する可塑剤の混合物を作り；該混合物及び更なる可
    塑剤を押出機の供給口に供給し；前記混合物および前記
    可塑剤の配合物を前記押出機内において配合物を可塑化
    するのに十分な温度に加熱および混合し；押出機からの
    押出物をファイバ又はフイラメントを形成するのに適当
    なダイに供給し；ダイからファイバ又はフイラメントを
    圧搾し；および十分な可塑剤を前記ファイバ又はフイラ
    メントから抽出して約20％以上の空隙率を有する微孔性
    ファイバ又はフイラメントを形成することを特徴とする
    湿潤性の非中空微孔性ファイバ又はフイラメントの形成
    方法。
  13. 【請求項１３】ファイバ又はフイラメントを、抽出後、
    繊細化する請求項12記載の方法。
  14. 【請求項１４】ファイバ又はフイラメントをダイか圧搾
    した後、該ファイバ又はフイラメントを、加熱した空気
    と接触させることにより繊細化する請求項12記載の方
    法。
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035886A (en) * 1987-10-19 1991-07-30 Ppg Industries, Inc. Active agent delivery device
DE3928468A1 (de) * 1989-08-29 1991-03-14 Grace Gmbh Blei/schwefelsaeure-akkumulator, separator fuer blei/schwefelsaeure-akkumulatoren und verfahren zur verringerung der bildung von gefaerbten ablagerungen in einem blei/schwefelsaeure-akkumulator
US5196262A (en) * 1990-10-10 1993-03-23 Ppg Industries, Inc. Microporous material
KR950003343Y1 (ko) * 1991-07-25 1995-04-27 요시다 다다오 벨트 조임용 버클
US5344862A (en) * 1991-10-25 1994-09-06 Kimberly-Clark Corporation Thermoplastic compositions and nonwoven webs prepared therefrom
CA2090793A1 (en) * 1992-10-09 1994-04-10 Ronald Sinclair Nohr Nonwoven webs having improved tensile strength characteristics
AT403860B (de) * 1993-02-02 1998-06-25 Jungfer Gmbh & Co Kg Verfahren zur herstellung eines mikroporösen batteriescheiders und damit hergestellte elektrische zellen und akkumulatoren
US5494855A (en) * 1994-04-06 1996-02-27 Kimberly-Clark Corporation Thermoplastic compositions and nonwoven webs prepared therefrom
RU2169803C2 (ru) * 1996-07-23 2001-06-27 Кимберли-Кларк Уорлдвайд, Инк. Микропористое волокно
US7238744B2 (en) * 2002-04-12 2007-07-03 Daramic, Inc. Ultrahigh molecular weight polyethylene articles and method of manufacture
US7531594B2 (en) 2002-08-12 2009-05-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles from plasticized polyolefin compositions
US7622523B2 (en) 2002-08-12 2009-11-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized polyolefin compositions
CN100345896C (zh) 2002-08-12 2007-10-31 埃克森美孚化学专利公司 增塑聚烯烃组合物
US7652092B2 (en) 2002-08-12 2010-01-26 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles from plasticized thermoplastic polyolefin compositions
US8003725B2 (en) 2002-08-12 2011-08-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized hetero-phase polyolefin blends
US7652094B2 (en) 2002-08-12 2010-01-26 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized polyolefin compositions
US7998579B2 (en) 2002-08-12 2011-08-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polypropylene based fibers and nonwovens
US7271209B2 (en) 2002-08-12 2007-09-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Fibers and nonwovens from plasticized polyolefin compositions
US8192813B2 (en) 2003-08-12 2012-06-05 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Crosslinked polyethylene articles and processes to produce same
US8389615B2 (en) 2004-12-17 2013-03-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Elastomeric compositions comprising vinylaromatic block copolymer, polypropylene, plastomer, and low molecular weight polyolefin
WO2007011530A2 (en) 2005-07-15 2007-01-25 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Elastomeric compositions
KR101358761B1 (ko) * 2011-05-03 2014-02-07 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층을 구비한 세퍼레이터 및 이를 구비한 전기화학소자
CN117926435B (zh) * 2024-03-25 2024-06-18 上海元纶新材料有限公司 一种均质微孔材料的制备方法及其应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2332320C2 (de) * 1972-06-29 1982-09-16 Exxon Research and Engineering Co., 07036 Linden, N.J. Verfahren zur Herstellung von Batterieseparatoren
US3870567A (en) * 1972-12-21 1975-03-11 Grace W R & Co Battery separator manufacturing process
IT1114250B (it) * 1979-05-18 1986-01-27 Montedison Spa Procedimento e dispositivo per preparare separatori per batterie di accumulatori
EP0064837B1 (en) * 1981-04-28 1986-07-23 The Wiggins Teape Group Limited Alkaline battery having a paper separator
JPS59201367A (ja) * 1983-04-30 1984-11-14 Japan Vilene Co Ltd アルカリ電池用セパレ−タ
US4670341A (en) * 1985-05-17 1987-06-02 W. R. Grace & Co. Hollow fiber
US4699857A (en) * 1986-10-15 1987-10-13 W. R. Grace & Co. Battery separator

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