JP2657430B2 - Polyolefin microporous membrane and method for producing the same - Google Patents

Polyolefin microporous membrane and method for producing the same

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JP2657430B2
JP2657430B2 JP4727891A JP4727891A JP2657430B2 JP 2657430 B2 JP2657430 B2 JP 2657430B2 JP 4727891 A JP4727891 A JP 4727891A JP 4727891 A JP4727891 A JP 4727891A JP 2657430 B2 JP2657430 B2 JP 2657430B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超高分子量成分を含有
するポリオレフィンからなる微多孔膜及びその製造方法
に関し、特に適度な大きさの孔径を有し、孔径分布がシ
ャープなポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microporous membrane comprising a polyolefin containing an ultrahigh molecular weight component and a method for producing the same, and more particularly to a microporous polyolefin membrane having a moderate pore size and a sharp pore size distribution. And its manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】微多孔
膜は、電池用セパレーター、電解コンデンサー用隔膜、
各種フィルター、透湿防水衣料、逆浸透濾過膜、限外濾
過膜、精密濾過膜等の各種用途に用いられている。
2. Description of the Related Art Microporous membranes include separators for batteries, diaphragms for electrolytic capacitors,
It is used for various applications such as various filters, moisture-permeable waterproof clothing, reverse osmosis filtration membranes, ultrafiltration membranes, and microfiltration membranes.

【0003】従来、ポリオレフィン微多孔膜の製造方法
としては、例えば異種ポリマー等の微粉体からなる孔形
成剤をポリオレフィンに混合してミクロ分散させた後、
孔形成剤を抽出する混合抽出法、ポリオレフィン相を溶
媒でミクロ相分離することにより多孔構造とする相分離
法、異種固体がミクロ分散しているポリオレフィン成形
体に延伸などの歪を与えることにより、異種固体間を界
面破壊して空孔を生じさせて多孔化する延伸法などが用
いられている。しかし、これらの方法では通常分子量が
50万未満程度のポリオレフィンが用いられるため、延伸
による薄膜化及び高強度化には限界があった。
[0003] Conventionally, as a method for producing a microporous polyolefin membrane, for example, a pore-forming agent composed of fine powder of a different polymer or the like is mixed with polyolefin and micro-dispersed.
A mixed extraction method for extracting a pore-forming agent, a phase separation method for forming a porous structure by separating a polyolefin phase into a microphase with a solvent, and applying a strain such as stretching to a polyolefin molded article in which different solids are micro-dispersed, An elongation method or the like has been used in which a heterogeneous solid is broken down at the interface to generate pores and make the pores porous. However, in these methods, the molecular weight is usually
Since a polyolefin of less than about 500,000 is used, there is a limit to thinning and high strength by stretching.

【0004】最近、高強度及び高弾性のフィルムに成形
し得る超高分子量ポリオレフィンが開発され、これによ
る高強度の微多孔膜の製造が種々提案された。例えば特
開昭58-5228 号は、超高分子量ポリオレフィンを不揮発
性溶媒に溶解し、この溶液から繊維またはフィルムなど
のゲルを成形し、この溶媒を含むゲルを揮発性溶剤で抽
出処理した後、加熱延伸する方法を開示している。しか
しながら、不揮発性溶媒で高度に膨潤した多孔性組織を
有するゲルは、2方向に延伸しようとしても、高配向の
延伸ができず、網状組織の拡大により破断し易く、得ら
れるフィルムは強度が小さく、また形成される孔径分布
が大きくなるという欠点があった。一方不揮発性溶媒を
揮発性溶剤で抽出した後に乾燥したゲルは、網状組織が
収縮緻密化するが、揮発性溶剤の不均一な蒸発によりフ
ィルム原反にそりが発生し易く、また収縮緻密化によ
り、高倍率の延伸ができないという欠点があった。
Recently, ultrahigh molecular weight polyolefins that can be formed into high-strength and high-elastic films have been developed, and various productions of high-strength microporous membranes have been proposed. For example, JP-A-58-5228 discloses that an ultrahigh molecular weight polyolefin is dissolved in a non-volatile solvent, a gel such as a fiber or a film is formed from the solution, and the gel containing the solvent is extracted with a volatile solvent. A method of heating and stretching is disclosed. However, a gel having a porous structure highly swollen with a non-volatile solvent cannot be stretched in a high orientation even if it is stretched in two directions, and is easily broken due to expansion of a network structure, and the obtained film has low strength. In addition, there is a disadvantage that the pore size distribution to be formed becomes large. On the other hand, in the gel dried after extracting the non-volatile solvent with the volatile solvent, the network structure shrinks and densifies, but the non-uniform evaporation of the volatile solvent easily causes warpage of the film raw material, and the shrinking and densification causes However, there is a drawback that stretching at a high magnification cannot be performed.

【0005】これに対し、重量平均分子量が、5×105
以上の超高分子量ポリオレフィンを溶媒中で加熱溶解し
た溶液からゲル状シートを成形し、前記ゲル状シート中
の溶媒量を脱溶媒処理により調製し、次いで加熱延伸し
た後、残留溶媒を除去することにより、超高分子量ポリ
オレフィン( ポリエチレン)の微多孔膜を製造する方法
が種々提案されている(特開昭60-242035 号、特開昭61
-495132 号、特開昭61-195133 号、特開昭63-39602号、
特開昭63-273651 号)。しかしながら、上記超高分子量
ポリオレフィン(ポリエチレン)微多孔膜の製造方法
は、いずれも超高分子量ポリオレフィンを2軸延伸する
ために、ポリオレフィンの希薄溶液を調製する必要があ
り、このため得られた溶液は、シート成形するダイス出
口でスウェルやネックインが大きく、シート成形が困難
であり、さらにシート中には、溶媒が過剰に含まれてい
るため、そのまま延伸しても目的の微多孔膜は得られな
いので脱溶媒処理してシート中の溶媒量を調製する必要
がある等、生産性において問題があった。
On the other hand, the weight average molecular weight is 5 × 10 5
Forming a gel-like sheet from a solution obtained by heating and dissolving the above ultra-high molecular weight polyolefin in a solvent, preparing a solvent amount in the gel-like sheet by desolvation treatment, and then heating and stretching to remove a residual solvent. Various methods for producing microporous membranes of ultra-high molecular weight polyolefin (polyethylene) have been proposed (JP-A-60-242035, JP-A-61-21).
-495132, JP-A-61-195133, JP-A-63-39602,
JP-A-63-273651). However, in any of the above methods for producing a microporous ultrahigh molecular weight polyolefin (polyethylene) film, it is necessary to prepare a dilute solution of the polyolefin in order to biaxially stretch the ultrahigh molecular weight polyolefin. Since the swell and neck-in at the exit of the die for forming the sheet are large, it is difficult to form the sheet.Moreover, since the sheet contains an excessive amount of solvent, the desired microporous membrane can be obtained even if it is stretched as it is. However, there is a problem in productivity such as the necessity of removing the solvent to adjust the amount of solvent in the sheet.

【0006】このような問題を解決することを目的とし
て本発明者らは、超高分子量ポリオレフィンを含有し、
(重量平均分子量/数平均分子量)の値が特定の範囲内
にある組成物を用いたポリオレフィン微多孔膜の製造方
法を提案した(特願平1-201785号) 。この方法により、
延伸性が良好で、高濃度溶液とすることが可能なポリオ
レフィン組成物からポリオレフィン微多孔膜を製造する
ことが可能となる。
[0006] In order to solve such a problem, the present inventors contain an ultrahigh molecular weight polyolefin,
A method for producing a microporous polyolefin membrane using a composition having a value of (weight average molecular weight / number average molecular weight) within a specific range was proposed (Japanese Patent Application No. 1-201785). In this way,
It becomes possible to produce a microporous polyolefin membrane from a polyolefin composition which has good stretchability and can be made into a high-concentration solution.

【0007】しかしながら、ポリオレフィン微多孔膜の
孔径を調べたところ、上記いずれの方法によるポリオレ
フィン微多孔膜も0.001 〜0.2 μmの範囲の平均貫通孔
径とすることが可能であるが、特に外径0.1 〜0.5 μm
程度の大きさの成分を分離する場合に必ずしも十分な濾
過効率を発揮することができない。そこで、外径0.1〜
0.5 μm程度の大きさの成分を効率よく、しかも速やか
に分離するために、孔径が0.05〜0.2 μmの範囲内にあ
り、その孔径分布がある程度シャープである微多孔膜が
望まれるようになった。
However, when the pore size of the polyolefin microporous membrane was examined, it was possible to obtain an average through-pore size in the range of 0.001 to 0.2 μm for the polyolefin microporous membrane by any of the above methods. 0.5 μm
Sufficient filtration efficiency cannot always be exerted when separating a component having a size as large as possible. Therefore, outer diameter 0.1 ~
In order to efficiently and quickly separate components having a size of about 0.5 μm, a microporous membrane having a pore diameter in the range of 0.05 to 0.2 μm and having a somewhat sharp pore diameter distribution has been desired. .

【0008】したがって本発明の目的は、適度な大きさ
の孔径を有し、孔径分布がシャープなポリオレフィン微
多孔膜を提供することである。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a microporous polyolefin membrane having a moderate pore size and a sharp pore size distribution.

【0009】また本発明のもう一つの目的は、適度な大
きさの孔径を有し、孔径分布がシャープなポリオレフィ
ン微多孔膜の製造方法を提供することである。
It is another object of the present invention to provide a method for producing a microporous polyolefin membrane having a moderate pore size and a sharp pore size distribution.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、超高分子量成分を含有し、分子
量分布が広い(重量平均分子量/数平均分子量が大き
い)ポリオレフィンの溶液をシート状に成形し、急冷し
て得られるゲル状シートに特定の温度で少なくとも1軸
方向に一次及び二次延伸を施すことにより得られる微多
孔膜は、適度な大きさの孔径を有し、孔径分布がシャー
プであることを見出し、本発明に想到した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies in view of the above object, the present inventors have found that a polyolefin solution containing an ultrahigh molecular weight component and having a wide molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight is large). Is formed into a sheet shape, and the microporous film obtained by subjecting the gel-like sheet obtained by quenching to primary and secondary stretching at least in a uniaxial direction at a specific temperature has a pore size of an appropriate size. And found that the pore size distribution was sharp, and reached the present invention.

【0011】すなわち、本発明のポリオレフィン微多孔
膜は、分子量7×105 以上の成分を1重量%以上含有
し、(重量平均分子量/数平均分子量)が10〜300 のポ
リオレフィンからなり、空孔率が35〜95%で、平均貫通
孔径が0.05〜0.2 μmで、15mm幅の破断強度が0.2 kg以
上であり、かつ孔径分布 (最大孔径/平均貫通孔径)の
値が1.5 以下であることを特徴とする。
That is, the microporous polyolefin membrane of the present invention contains 1% by weight or more of a component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more, and is composed of a polyolefin having (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 10 to 300, Rate is 35-95%, average through-hole diameter is 0.05-0.2 μm, breaking strength of 15 mm width is 0.2 kg or more, and value of pore size distribution (maximum pore diameter / average through-hole diameter) is 1.5 or less. Features.

【0012】また、本発明のポリオレフィン微多孔膜を
製造する第一の方法は、分子量7×105 以上の成分を1
重量%以上含有し、(重量平均分子量/数平均分子量)
が10〜300 のポリオレフィン10〜50重量%と、溶媒50〜
90重量%とからなる溶液を調製し、前記溶液をダイより
押出し、冷却することにより未延伸のゲル状組成物を形
成し、前記ゲル状組成物を前記ポリオレフィンの結晶分
散温度〜融点+10℃の温度で、少なくとも1軸方向に延
伸し、次いで残存溶媒の除去を行い、その後得られた延
伸物を前記ポリオレフィンの融点−10℃以下の温度で少
なくとも1軸方向に再び延伸することを特徴とする。
The first method for producing the microporous polyolefin membrane of the present invention comprises the step of adding a component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more to 1
% By weight or more (weight average molecular weight / number average molecular weight)
Is 10 to 300% by weight of a polyolefin and 10 to 300% by weight of a solvent.
A solution consisting of 90% by weight is prepared, the solution is extruded from a die, and cooled to form an unstretched gel-like composition. Stretching at least uniaxially at a temperature, then removing the residual solvent, and then stretching the resulting stretched product at least uniaxially at a temperature not higher than the melting point of the polyolefin −10 ° C. .

【0013】さらに本発明のポリオレフィン微多孔膜を
製造する第二の方法は、分子量7×105 以上の成分を1
重量%以上含有し、(重量平均分子量/数平均分子量)
が10〜300 のポリオレフィン10〜50重量%と、溶媒50〜
90重量%とからなる溶液を調製し、前記溶液をダイより
押出し、冷却することにより未延伸のゲル状組成物を形
成し、前記ゲル状組成物を前記ポリオレフィンの結晶分
散温度以下の温度で少なくとも1軸方向に1.2 〜10倍に
延伸し、続いて結晶分散温度〜融点+10℃の温度で、少
なくとも1軸方向に1.2 〜10倍に延伸し、しかる後残存
溶媒の除去を行うことを特徴とする。
Further, a second method for producing the microporous polyolefin membrane of the present invention comprises the step of adding a component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more to 1
% By weight or more (weight average molecular weight / number average molecular weight)
Is 10 to 300% by weight of a polyolefin and 10 to 300% by weight of a solvent.
A solution consisting of 90% by weight is prepared, the solution is extruded from a die, and cooled to form an unstretched gel-like composition, and the gel-like composition is formed at least at a temperature not higher than the crystal dispersion temperature of the polyolefin. The film is stretched in a uniaxial direction by 1.2 to 10 times, subsequently stretched in a uniaxial direction at a temperature of from the crystal dispersion temperature to the melting point + 10 ° C. by at least 1.2 to 10 times, and then the remaining solvent is removed. I do.

【0014】本発明を以下詳細に説明する。本発明のポ
リオレフィン微多孔膜は、分子量7×105 以上の成分を
1重量%以上含有し、分子量分布(重量平均分子量/数
平均分子量)が10〜300 のポリオレフィンからなる。
The present invention will be described in detail below. The polyolefin microporous membrane of the present invention comprises a polyolefin having a molecular weight of 7 × 10 5 or more, 1% by weight or more, and a molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 10 to 300.

【0015】上記ポリオレフィンの重量平均分子量/数
平均分子量は、10〜300 、好ましくは12〜 250である。
重量平均分子量/数平均分子量が10未満では、平均分子
鎖長が大きく、溶解時の分子鎖同志の絡み合い密度が高
くなるため、高濃度溶液の調製が困難である。また300
を超えると、延伸時に低分子量成分の破断が起こり膜全
体の強度が低下する。
The weight average molecular weight / number average molecular weight of the polyolefin is 10 to 300, preferably 12 to 250.
If the weight-average molecular weight / number-average molecular weight is less than 10, the average molecular chain length is large and the entanglement density of the molecular chains during dissolution is high, so that it is difficult to prepare a high-concentration solution. Also 300
If it exceeds, the low molecular weight component is broken at the time of stretching, and the strength of the entire film is reduced.

【0016】なお、重量平均分子量/数平均分子量は、
分子量分布の尺度として用いられるものであり、この分
子量の比が大きくなるほど分子量分布の幅は拡大する。
すなわち重量平均分子量の異なるポリオレフィンからな
る組成物の場合、組成物の分子量の比が大きいほど、配
合するポリオレフィンの重量平均分子量の差が大きく、
また小さいほど重量平均分子量の差が小さいことを示し
ている。また単独のポリオレフィンの場合、分子量の比
はその分布の広がりを示し、その値が大きいほど分布が
広がっていることを示している。
The weight-average molecular weight / number-average molecular weight is:
It is used as a measure of the molecular weight distribution, and the width of the molecular weight distribution increases as the ratio of the molecular weights increases.
That is, in the case of a composition composed of polyolefins having different weight average molecular weights, the larger the ratio of the molecular weights of the composition is, the larger the difference in the weight average molecular weight of the polyolefin to be blended is,
The smaller the weight average molecular weight, the smaller the difference. In the case of a single polyolefin, the ratio of the molecular weights indicates the spread of the distribution, and the larger the value, the wider the distribution.

【0017】本発明においては、ポリオレフィンの重量
平均分子量/数平均分子量を10〜300 と、通常の超高分
子量ポリオレフィン自身の重量平均分子量/数平均分子
量(通常6程度)よりも大きく設定している。この結
果、分子量分布は低分子量側へと広がりをみせるため、
高濃度のポリオレフィン溶液の調製が可能となる。
In the present invention, the weight-average molecular weight / number-average molecular weight of the polyolefin is set to 10 to 300, which is larger than the weight-average molecular weight / number-average molecular weight of the ordinary ultrahigh-molecular-weight polyolefin itself (generally about 6). . As a result, the molecular weight distribution spreads to the lower molecular weight side,
Preparation of a high-concentration polyolefin solution becomes possible.

【0018】また上記ポリオレフィン中に分子量7×10
5 以上の成分が1重量%未満では、延伸性の向上に寄与
する超高分子量ポリオレフィンの分子鎖の絡み合いがほ
とんど形成されず、高強度の微多孔膜を得ることができ
ない。一方、超高分子量成分の含有率の上限は特に限定
的ではないが、90重量%を超えると目的とするポリオレ
フィン溶液の高濃度化の達成が困難となるため好ましく
ない。
The polyolefin has a molecular weight of 7 × 10
When the content of 5 or more components is less than 1% by weight, the entanglement of the molecular chain of the ultrahigh molecular weight polyolefin which contributes to the improvement of the stretchability is hardly formed, and a high-strength microporous film cannot be obtained. On the other hand, the upper limit of the content of the ultrahigh molecular weight component is not particularly limited. However, if the content exceeds 90% by weight, it becomes difficult to achieve a high concentration of the target polyolefin solution, which is not preferable.

【0019】このポリオレフィンは、上記分子量及び分
子量分布を有していれば、単独のポリオレフィン(混合
物でないもの)か、2種以上のポリオレフィンからなる
組成物のどちらでもよい。
The polyolefin may be either a single polyolefin (not a mixture) or a composition comprising two or more polyolefins as long as it has the above-mentioned molecular weight and molecular weight distribution.

【0020】単独のポリオレフィンの場合、例えば分子
量7×105 以上の超高分子量成分を1重量%以上含有
し、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が10
〜300となるように多段重合することにより製造するこ
とができる。多段重合としては、二段重合により高分子
量部分と低分子量部分を製造するのが好ましい。
In the case of a single polyolefin, for example, it contains 1% by weight or more of an ultrahigh molecular weight component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more, and has a molecular weight distribution (weight average molecular weight / number average molecular weight) of 10%.
It can be produced by multi-stage polymerization so as to give a molecular weight of up to 300. As the multistage polymerization, it is preferable to produce a high molecular weight portion and a low molecular weight portion by two-stage polymerization.

【0021】またポリオレフィン組成物(混合物)の場
合、重量平均分子量が7×105 以上の超高分子量ポリオ
レフィンと、重量平均分子量が7×105 未満のポリオレ
フィンとを重量平均分子量/数平均分子量が上記範囲と
なるように適量混合することによって得ることができ
る。
In the case of a polyolefin composition (mixture), an ultrahigh molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 7 × 10 5 or more and a polyolefin having a weight average molecular weight of less than 7 × 10 5 have a weight average molecular weight / number average molecular weight. It can be obtained by mixing an appropriate amount so as to be within the above range.

【0022】組成物の場合、超高分子量ポリオレフィン
は、重量平均分子量が7×105 以上、好ましくは1×10
6 〜15×106 のものである。重量平均分子量が7×105
未満では、最大延伸倍率が低く、目的の微多孔膜が得ら
れない。一方、上限は特に限定的ではないが15×106
超えるものは、ゲル状成形物の形成において、成形性に
劣る。
In the case of the composition, the ultrahigh molecular weight polyolefin has a weight average molecular weight of 7 × 10 5 or more, preferably 1 × 10 5
6 to 15 × 10 6 . The weight average molecular weight is 7 × 10 5
If it is less than 1, the maximum stretching ratio is low, and the desired microporous membrane cannot be obtained. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but those exceeding 15 × 10 6 are inferior in moldability in forming a gel-like molded product.

【0023】このような超高分子量ポリオレフィンとし
ては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-
ペンテン、1-ヘキセンなどを重合した結晶性の単独重合
体、2段重合体、又は共重合体及びこれらのブレンド物
等が挙げられる。これらのうち超高分子量ポリエチレ
ン、特に高密度の超高分子量ポリエチレンが好ましい。
Such ultra-high molecular weight polyolefins include ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-
Examples include a crystalline homopolymer, a two-stage polymer, or a copolymer of pentene, 1-hexene, or the like, and a blend thereof. Of these, ultrahigh molecular weight polyethylene, particularly high density ultrahigh molecular weight polyethylene, is preferred.

【0024】また上記超高分子量ポリオレフィンのポリ
オレフィン組成物中の含有量は、ポリオレフィン組成物
全体を100 重量%として、1重量%以上である。超高分
子量ポリオレフィンの含有量が1重量%未満では、延伸
性の向上に寄与する超高分子量ポリオレフィンの分子鎖
の絡み合いがほとんど形成されず、高強度の微多孔膜を
得ることができない。一方、上限は特に限定的ではない
が、90重量%を超えると目的とするポリオレフィン溶液
の高濃度化の達成が困難となるため好ましくない。
The content of the ultrahigh molecular weight polyolefin in the polyolefin composition is 1% by weight or more, based on 100% by weight of the whole polyolefin composition. If the content of the ultra-high-molecular-weight polyolefin is less than 1% by weight, the entanglement of the molecular chain of the ultra-high-molecular-weight polyolefin that contributes to the improvement in stretchability is hardly formed, and a high-strength microporous film cannot be obtained. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but if it exceeds 90% by weight, it is difficult to achieve a high concentration of the target polyolefin solution, which is not preferable.

【0025】またポリオレフィン組成物中の超高分子量
ポリオレフィン以外のポリオレフィンは、重量平均分子
量が、7×105 未満のものであるが、分子量の下限とし
ては1×104 以上のものが好ましい。重量平均分子量が
1×104 未満のポリオレフィンを用いると、延伸時に破
断が起こりやすく、目的の微多孔膜が得られないので好
ましくない。特に重量平均分子量が1×105 以上7×10
5 未満のポリオレフィンを超高分子量ポリオレフィンに
配合するのが好ましい。
The polyolefin other than the ultrahigh molecular weight polyolefin in the polyolefin composition has a weight average molecular weight of less than 7 × 10 5 , and the lower limit of the molecular weight is preferably 1 × 10 4 or more. It is not preferable to use a polyolefin having a weight average molecular weight of less than 1 × 10 4 , since breakage is likely to occur during stretching and a desired microporous film cannot be obtained. In particular, the weight average molecular weight is 1 × 10 5 or more and 7 × 10
It is preferred to incorporate less than 5 polyolefins into the ultra-high molecular weight polyolefin.

【0026】このようなポリオレフィンとしては、エチ
レン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1- ペンテン、
1-ヘキセンなどを重合した結晶性の単独重合体、2段重
合体、又は共重合体及びこれらのブレンド物等が挙げら
れる。特にエチレンを主体とする重合体である高密度ポ
リエチレンが好ましい。
Such polyolefins include ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene,
Examples include a crystalline homopolymer obtained by polymerizing 1-hexene or the like, a two-stage polymer, a copolymer, and a blend thereof. In particular, high-density polyethylene which is a polymer mainly composed of ethylene is preferable.

【0027】なお、上述したようなポリオレフィンに
は、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、
アンチブロッキング剤、顔料、染料、無機充填剤などの
各種添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加する
ことができる。
The above-mentioned polyolefin may be added to an antioxidant, an ultraviolet absorber, a lubricant,
Various additives such as an anti-blocking agent, a pigment, a dye, and an inorganic filler can be added as long as the object of the present invention is not impaired.

【0028】次に、上述したようなポリオレフィンを用
いた本発明のポリオレフィン微多孔膜の第一の製造方法
について説明する。
Next, a first method for producing a microporous polyolefin membrane of the present invention using the above-described polyolefin will be described.

【0029】本発明において、原料となるポリオレフィ
ンの高濃度溶液は、上述のポリオレフィンを溶媒に加熱
溶解することにより調製する。
In the present invention, a high concentration solution of polyolefin as a raw material is prepared by heating and dissolving the above-mentioned polyolefin in a solvent.

【0030】この溶媒としては、ポリオレフィンを十分
に溶解できるものであれば特に限定されない。例えば、
ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、パラフィン油
などの脂肪族または環式の炭化水素、あるいは沸点がこ
れらに対応する鉱油留分などが挙げられるが、溶媒含有
量が安定なゲル状成形物を得るためにはパラフィン油の
ような不揮発性の溶媒が好ましい。
The solvent is not particularly limited as long as it can sufficiently dissolve the polyolefin. For example,
Nonane, decane, undecane, dodecane, aliphatic or cyclic hydrocarbons such as paraffin oil, or a mineral oil fraction having a boiling point corresponding thereto, and the like, in order to obtain a gel-like molded product having a stable solvent content. Is preferably a non-volatile solvent such as paraffin oil.

【0031】加熱溶解は、ポリオレフィンが溶媒中で完
全に溶解する温度で攪拌しながら行う。その温度は使用
する重合体及び溶媒により異なるが、例えばポリエチレ
ンの場合には140 〜250 ℃の範囲である。また、ポリオ
レフィン溶液の濃度は、10〜50重量%、好ましくは10〜
40重量%である。濃度が10重量%未満では、使用する溶
媒量が多く経済的でないばかりか、シート状に成形する
際に、ダイス出口で、スウェルやネックインが大きくシ
ートの成形が困難となる。一方、濃度が50重量%を超え
ると、均一な溶液の調製が困難となる。なお、加熱溶解
にあたってはポリオレフィンの酸化を防止するために酸
化防止剤を添加するのが好ましい。
Heat dissolution is carried out with stirring at a temperature at which the polyolefin is completely dissolved in the solvent. The temperature varies depending on the polymer and the solvent used, but for example, in the case of polyethylene, it is in the range of 140 to 250 ° C. The concentration of the polyolefin solution is 10 to 50% by weight, preferably 10 to 50% by weight.
40% by weight. If the concentration is less than 10% by weight, not only is it economical to use a large amount of solvent, but also when forming into a sheet, the swell and neck-in at the exit of the die are large, making it difficult to form the sheet. On the other hand, if the concentration exceeds 50% by weight, it becomes difficult to prepare a uniform solution. In addition, at the time of heating and dissolving, it is preferable to add an antioxidant to prevent oxidation of the polyolefin.

【0032】次にこのポリオレフィンの加熱溶液をダイ
スから押し出して成形する。ダイスは、通常長方形の口
金形状をしたシートダイスが用いられるが、2重円筒状
のインフレーションダイス等も用いることができる。シ
ートダイスを用いた場合のダイスギャップは通常0.1 〜
5mmであり、押出し成形時には140 〜250 ℃に加熱され
る。この際押し出し速度は、通常20〜30cm/分乃至2〜
3m/分である。
Next, the heated solution of the polyolefin is extruded from a die and molded. As the die, a sheet die having a rectangular base shape is usually used, but a double cylindrical inflation die or the like can also be used. The die gap when using a sheet die is usually 0.1 to
5 mm and heated to 140-250 ° C during extrusion. At this time, the extrusion speed is usually 20-30 cm / min.
3 m / min.

【0033】このようにしてダイスから押し出された溶
液は、冷却することによりゲル状物に成形される。冷却
は少なくともゲル化温度以下までは50℃/ 分以上の速度
で行うのが好ましい。冷却速度が遅いと結晶化度が上昇
し、延伸に適したゲル状物となりにくい。冷却方法とし
ては、冷風、冷却水、その他の冷却媒体に直接接触させ
る方法、冷媒で冷却したロールに接触させる方法等を用
いることができる。なおダイスから押し出された溶液
は、冷却前あるいは冷却中に、1〜10好ましくは1〜5
の引取比で引き取っても良い。引取比が10以上になると
ネックインが大きくなり、また延伸時に破断を起こしや
すくなり好ましくない。
The solution thus extruded from the die is formed into a gel by cooling. Cooling is preferably performed at a rate of 50 ° C./min or more at least up to the gelation temperature. When the cooling rate is low, the crystallinity increases, and it is difficult to form a gel suitable for stretching. As a cooling method, a method of directly contacting with cold air, cooling water, or another cooling medium, a method of contacting with a roll cooled by a refrigerant, or the like can be used. Note that the solution extruded from the die may be 1 to 10, preferably 1 to 5, before or during cooling.
May be picked up at the pick-up ratio. When the take-up ratio is 10 or more, neck-in becomes large, and breakage tends to occur during stretching, which is not preferable.

【0034】次にこのゲル状物に対して延伸を行う(以
下、一次延伸という)。延伸は、ゲル状成形物を加熱
し、通常のテンター法、ロール法、インフレーション
法、圧延法もしくはこれらの方法の組合せによって所定
の倍率で行う。延伸は1軸延伸でも2軸延伸でもよい
が、2軸延伸が好ましい。また2軸延伸の場合、縦横同
時延伸または逐次延伸のいずれでもよいが、特に同時2
軸延伸が好ましい。
Next, the gel is stretched (hereinafter referred to as primary stretching). The stretching is performed at a predetermined magnification by heating the gel-like molded product and using a usual tenter method, a roll method, an inflation method, a rolling method or a combination of these methods. The stretching may be uniaxial stretching or biaxial stretching, but biaxial stretching is preferred. In the case of biaxial stretching, either vertical or horizontal simultaneous stretching or sequential stretching may be used.
Axial stretching is preferred.

【0035】延伸温度は、ポリオレフィンの結晶分散温
度から結晶融点+10℃以下、好ましくは結晶分散温度か
ら結晶融点未満である。例えば、ポリエチレン組成物の
場合は90〜140 ℃で、より好ましくは、100 〜130 ℃の
範囲である。延伸温度が融点+10℃を超える場合は、樹
脂の溶融により延伸による分子鎖の配向ができない。ま
た、延伸温度が結晶分散温度未満では、樹脂の軟化が不
十分で、延伸において破膜し易く、高倍率の延伸ができ
ない。
The stretching temperature is from the crystal dispersion temperature of the polyolefin to the crystal melting point + 10 ° C. or lower, preferably from the crystal dispersion temperature to less than the crystal melting point. For example, in the case of a polyethylene composition, the temperature ranges from 90 to 140 ° C, more preferably from 100 to 130 ° C. When the stretching temperature exceeds the melting point + 10 ° C., the molecular chains cannot be oriented by stretching due to the melting of the resin. On the other hand, if the stretching temperature is lower than the crystal dispersion temperature, the resin is insufficiently softened, the film is easily broken in stretching, and high-magnification stretching cannot be performed.

【0036】また、延伸倍率は原反の厚さによって異な
るが、1軸方向で少なくとも2倍以上、好ましくは3〜
30倍、面倍率で10倍以上、好ましくは15〜400 倍であ
る。面倍率が10倍未満では延伸が不十分で高弾性、高強
度の微多孔膜が得られない。一方、面倍率が400 倍を超
えると、延伸装置、延伸操作などの点で制約が生じる。
Although the stretching ratio varies depending on the thickness of the raw material, it is at least twice, preferably from 3 to 1, in the uniaxial direction.
The magnification is 30 times and the area magnification is 10 times or more, preferably 15 to 400 times. If the areal magnification is less than 10 times, stretching is insufficient and a highly elastic and high-strength microporous film cannot be obtained. On the other hand, when the area magnification exceeds 400 times, restrictions are imposed on a stretching apparatus, a stretching operation, and the like.

【0037】このようにして延伸した成形物を、続いて
溶剤で洗浄し残留する溶媒を除去する。洗浄溶剤として
は、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素、塩
化メチレン、四塩化炭素などの塩素化炭化水素、三フッ
化エタンなどのフッ化炭化水素、ジエチルエーテル、ジ
オキサンなどのエーテル類などの易揮発性のものを用い
ることができる。これらの溶剤はポリオレフィンの溶解
に用いた溶媒に応じて適宜選択し、単独もしくは混合し
て用いる。洗浄方法は、溶剤に浸漬し抽出する方法、溶
剤をシャワーする方法、またはこれらの組合せによる方
法などにより行うことができる。
The molded article stretched in this way is subsequently washed with a solvent to remove the residual solvent. Examples of the cleaning solvent include hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane; chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride and carbon tetrachloride; fluorinated hydrocarbons such as ethane trifluoride; and ethers such as diethyl ether and dioxane. Volatile ones can be used. These solvents are appropriately selected according to the solvent used for dissolving the polyolefin, and used alone or as a mixture. The washing method can be performed by a method of immersing in a solvent for extraction, a method of showering the solvent, a method of a combination thereof, or the like.

【0038】上述のような洗浄は、延伸成形物中の残留
溶媒が1重量%未満になるまで行う。その後洗浄溶剤を
乾燥するが、洗浄溶剤の乾燥方法は、加熱乾燥、風燥な
どの方法で行うことができる。乾燥した延伸成形物は、
結晶分散温度〜融点の温度範囲で熱固定することが望ま
しい。
The washing as described above is performed until the residual solvent in the stretch molded product becomes less than 1% by weight. After that, the washing solvent is dried. The washing solvent can be dried by a method such as heating and drying. The dried stretch molded product is
It is desirable to heat set in a temperature range from the crystal dispersion temperature to the melting point.

【0039】本発明の第一の方法においては、この得ら
れた延伸成形物を融点−10℃以下に加熱して再び延伸を
行う(以下、第二次延伸という)。延伸は、上述した一
次延伸と同様の方法により行うことができる。また延伸
方法は1軸延伸でも2軸延伸でもよい。また2軸延伸の
場合、縦横同時延伸または逐次延伸のいずれでもよい。
In the first method of the present invention, the obtained stretch-formed product is heated to a melting point of -10 ° C. or lower and stretched again (hereinafter referred to as “secondary stretching”). Stretching can be performed by a method similar to the above-described primary stretching. The stretching method may be uniaxial stretching or biaxial stretching. In the case of biaxial stretching, either vertical or horizontal simultaneous stretching or sequential stretching may be used.

【0040】延伸温度は、ポリオレフィンの融点−10℃
以下、好ましくは結晶分散温度以下である。下限につい
ては室温以上であるのが好ましい。例えば、ポリエチレ
ン組成物の場合は115 ℃以下が好ましい。延伸温度が11
5 ℃を超えると、局部延伸が生じ、膜厚が不均一とな
る。
The stretching temperature is the melting point of polyolefin−10 ° C.
Or lower, preferably lower than the crystal dispersion temperature. The lower limit is preferably room temperature or higher. For example, in the case of a polyethylene composition, the temperature is preferably 115 ° C. or lower. Stretching temperature is 11
If it exceeds 5 ° C., local stretching occurs, and the film thickness becomes uneven.

【0041】また、延伸倍率は原反の厚さによって異な
るが、1軸方向に1.1 〜5倍、好ましくは1.2 〜2.5
倍、面倍率が1.2 〜5倍、好ましくは1.5 〜3倍であ
る。面倍率が5倍を超えると、延伸後の膜の厚みが不均
一になってしまうので好ましくない。
The stretching ratio varies depending on the thickness of the raw material, but is 1.1 to 5 times, preferably 1.2 to 2.5 times, in one axis direction.
The magnification is 1.2 to 5 times, preferably 1.5 to 3 times. When the area magnification exceeds 5 times, the thickness of the film after stretching becomes uneven, which is not preferable.

【0042】得られたポリオレフィン微多孔膜は、結晶
分散温度〜融点の温度範囲で熱固定することが望まし
い。さらに必要に応じて、プラズマ照射、界面活性剤含
浸、表面グラフト等で親水化処理することができる。
It is desirable that the obtained microporous polyolefin membrane is heat-set at a temperature within a range from the crystal dispersion temperature to the melting point. Further, if necessary, hydrophilic treatment can be performed by plasma irradiation, surfactant impregnation, surface grafting, or the like.

【0043】以上のようにして製造したポリオレフィン
微多孔膜は、空孔率が35〜95%で、平均貫通孔径が0.05
〜0.2 μmで、かつ15mm幅の破断強度が0.2kg 以上好ま
しくは0.5 kg以上である。さらに孔径分布 (最大孔径/
平均貫通孔径)の値が1.5 以下とシャープであり、精密
な濾過を効率よく行うことができる。なお、孔径分布に
おいて最大孔径とは、プルラン溶液の阻止率が90%の時
の値をもとにしてフローリの理論を利用して、算出した
値である。また本発明のポリオレフィン微多孔膜の厚さ
は、用途に応じて適宜選択しうるが、一般に0.1 〜50μ
mであり、好ましくは2〜40μmである。
The microporous polyolefin membrane produced as described above has a porosity of 35 to 95% and an average through-pore diameter of 0.05 to 0.05%.
The breaking strength of 0.2 to 0.2 μm and 15 mm width is 0.2 kg or more, preferably 0.5 kg or more. Furthermore, the pore size distribution (maximum pore size /
(Average through-hole diameter) is as sharp as 1.5 or less, and precise filtration can be performed efficiently. In the pore size distribution, the maximum pore size is a value calculated based on the value when the rejection of the pullulan solution is 90% using Flory's theory. The thickness of the polyolefin microporous membrane of the present invention can be appropriately selected depending on the application, but is generally 0.1 to 50 μm.
m, and preferably 2 to 40 μm.

【0044】次に本発明のポリオレフィン微多孔膜の第
二の製造方法について説明する。本発明の第二の方法に
より製造するポリオレフィン微多孔膜も上述した第一の
方法本発明と同様のポリオレフィンからなる。
Next, a second method for producing the microporous polyolefin membrane of the present invention will be described. The microporous polyolefin membrane produced by the second method of the present invention also comprises the same polyolefin as in the first method of the present invention described above.

【0045】また、原料となるポリオレフィンの高濃度
溶液の調製乃至ゲル状成形物の製造工程までは上述した
第一の製造方法と同様である。
The steps from the preparation of a high-concentration solution of polyolefin as a raw material to the step of producing a gel-like molded product are the same as those in the first production method described above.

【0046】次いで得られたゲル状成形物の延伸を行う
(以下、一次延伸という)。延伸は、ゲル状成形物を加
熱し、通常のテンター法、ロール法、インフレーション
法、圧延法もしくはこれらの方法の組合せによって所定
の倍率で行う。延伸は1軸延伸でも2軸延伸でもよい。
また2軸延伸の場合、縦横同時延伸または逐次延伸のい
ずれでもよい。
Next, the obtained gel-like molded product is stretched (hereinafter, referred to as primary stretching). The stretching is performed at a predetermined magnification by heating the gel-like molded product and using a usual tenter method, a roll method, an inflation method, a rolling method or a combination of these methods. The stretching may be uniaxial stretching or biaxial stretching.
In the case of biaxial stretching, either vertical or horizontal simultaneous stretching or sequential stretching may be used.

【0047】上記一次延伸の温度は、ポリオレフィンの
結晶分散温度以下、室温以上である。例えば、ポリエチ
レンの場合は90℃以下である。一次延伸温度が90℃を超
えると、組成物に微細なクラックを生じるような変化が
起こらず、後述する二次延伸により、多孔膜の孔径を大
きくすることができない。
The temperature of the primary stretching is not higher than the polyolefin crystal dispersion temperature and not lower than room temperature. For example, in the case of polyethylene, the temperature is 90 ° C. or less. When the primary stretching temperature is higher than 90 ° C., the composition does not undergo a change that causes fine cracks, and the pore size of the porous film cannot be increased by the secondary stretching described below.

【0048】また、一次延伸の際の延伸倍率は原反の厚
さによって異なるが、1軸方向で少なくとも1.2 〜10
倍、好ましくは1.5 〜5倍である。延伸倍率が1.2 倍未
満では延伸が不十分なため、微細なクラックを生じるよ
うな変化が起こらず、後述する二次延伸により、多孔膜
の孔径を大きくすることができない。また10倍を超える
と膜強度が低下する。二軸延伸の場合は、面倍率で1.5
〜15倍程度、より好ましくは2〜12倍である。延伸倍率
が面倍率で15倍を超えると孔径分布がシャープでかつ大
きな孔径を有する多孔膜が得られない。
The stretching ratio at the time of the primary stretching varies depending on the thickness of the raw material, but at least 1.2 to 10 in the uniaxial direction.
And preferably 1.5 to 5 times. If the stretching ratio is less than 1.2 times, the stretching is insufficient, so that a change that causes a fine crack does not occur, and the pore size of the porous film cannot be increased by the secondary stretching described later. If it exceeds 10 times, the film strength will decrease. In the case of biaxial stretching, the area magnification is 1.5
It is about 15 times, more preferably 2 to 12 times. When the stretching ratio exceeds 15 times in area ratio, a porous membrane having a sharp pore size distribution and a large pore size cannot be obtained.

【0049】このようにして延伸した成形物を、本発明
の第二の方法においては続いて延伸する(以下、二次延
伸という)。延伸は、一次延伸と同様の方法により、所
定の倍率で行う。延伸は1軸延伸でも2軸延伸でもよい
が、2軸延伸が好ましい。また2軸延伸の場合、縦横同
時延伸または逐次延伸のいずれでもよいが、特に同時2
軸延伸が好ましい。
In the second method of the present invention, the molded article stretched in this manner is subsequently stretched (hereinafter referred to as secondary stretching). Stretching is performed at a predetermined magnification by the same method as in the primary stretching. The stretching may be uniaxial stretching or biaxial stretching, but biaxial stretching is preferred. In the case of biaxial stretching, either vertical or horizontal simultaneous stretching or sequential stretching may be used.
Axial stretching is preferred.

【0050】二次延伸温度は、ポリオレフィンの結晶分
散温度〜結晶融点+10℃、好ましくは結晶分散温度から
結晶融点未満の温度である。例えば、ポリエチレンの場
合は90〜140 ℃で、より好ましくは、100 〜130 ℃の範
囲である。延伸温度が融点+10℃を超える場合は、樹脂
の溶融により延伸による分子鎖の配向ができない。ま
た、延伸温度が結晶分散温度未満では、樹脂の軟化が不
十分で、延伸において破膜し易く、高倍率の延伸ができ
ない。
The secondary stretching temperature is from the crystal dispersion temperature of the polyolefin to the crystal melting point + 10 ° C., preferably from the crystal dispersion temperature to a temperature lower than the crystal melting point. For example, in the case of polyethylene, the temperature ranges from 90 to 140 ° C, more preferably from 100 to 130 ° C. When the stretching temperature exceeds the melting point + 10 ° C., the molecular chains cannot be oriented by stretching due to the melting of the resin. On the other hand, if the stretching temperature is lower than the crystal dispersion temperature, the resin is insufficiently softened, the film is easily broken in stretching, and high-magnification stretching cannot be performed.

【0051】また、延伸倍率は原反の厚さによって異な
るが、1軸方向で少なくとも1.2 〜10倍、好ましくは2
〜5倍である。延伸倍率が10倍を超えると孔径分布がシ
ャープでかつ大きな孔径を有する多孔膜が得られない。
また一次延伸と二次延伸のトータル面倍率で10倍以上、
好ましくは10〜300 倍である。トータル面倍率が10倍未
満では延伸が不十分で高弾性、高強度の微多孔膜が得ら
れない。一方、トータル面倍率が400 倍を超えると、延
伸装置、延伸操作などの点で制約が生じる。
Although the stretching ratio varies depending on the thickness of the raw material, it is at least 1.2 to 10 times, preferably 2 to 10 times in the uniaxial direction.
~ 5 times. If the stretching ratio exceeds 10 times, a porous membrane having a sharp pore size distribution and a large pore size cannot be obtained.
Also, the total area ratio of primary stretching and secondary stretching is 10 times or more,
Preferably it is 10 to 300 times. If the total area ratio is less than 10 times, stretching is insufficient, and a highly elastic and high-strength microporous film cannot be obtained. On the other hand, if the total area magnification exceeds 400 times, restrictions are imposed on the stretching apparatus, stretching operation, and the like.

【0052】続いてこのようにして得られた延伸物を、
溶剤で洗浄し残留する溶媒を除去する。洗浄は上述した
第一の方法と同様の方法により行うことができる。その
後洗浄溶剤を乾燥するが、洗浄溶剤の乾燥方法について
も、上述した第一の方法と同様の方法と同様である。
Subsequently, the thus obtained stretched product is
Wash with solvent to remove residual solvent. The washing can be performed by the same method as the first method described above. Thereafter, the cleaning solvent is dried. The method for drying the cleaning solvent is the same as the above-described first method.

【0053】このようにして得られたポリオレフィン微
多孔膜は、必要に応じてさらに、プラズマ照射、界面活
性剤含浸、表面グラフト等で親水化処理することができ
る。
The microporous polyolefin membrane thus obtained can be further subjected to a hydrophilic treatment by plasma irradiation, surfactant impregnation, surface grafting, etc., if necessary.

【0054】以上のようにして製造したポリオレフィン
微多孔膜は、空孔率が35〜95%で、平均貫通孔径が0.05
〜0.2 μmで、かつ15mm幅の破断強度が0.2kg 以上好ま
しくは0.5 kg以上である。さらに孔径分布 (最大孔径/
平均貫通孔径)の値が従来法によるポリオレフィン微多
孔膜の孔径分布と比較して比較的シャープである。な
お、孔径分布において最大孔径とは、プルラン溶液の阻
止率90%の場合の値をもとにしてフローリの理論を利用
して、算出した値である。また本発明のポリオレフィン
微多孔膜の厚さは、用途に応じて適宜選択しうるが、一
般に0.1 〜50μm程度であり、好ましくは2〜40μmで
ある。
The microporous polyolefin membrane produced as described above has a porosity of 35 to 95% and an average through-pore diameter of 0.05 to 0.05%.
The breaking strength of 0.2 to 0.2 μm and 15 mm width is 0.2 kg or more, preferably 0.5 kg or more. Furthermore, the pore size distribution (maximum pore size /
The average diameter of through-holes is relatively sharp compared to the pore size distribution of the conventional polyolefin microporous membrane. In the pore size distribution, the maximum pore size is a value calculated by using Flory's theory based on the value in the case where the rejection of the pullulan solution is 90%. The thickness of the microporous polyolefin membrane of the present invention can be appropriately selected depending on the application, but is generally about 0.1 to 50 μm, preferably 2 to 40 μm.

【0055】[0055]

【作用】本発明のポリオレフィン微多孔膜の第一の製造
方法においては、超高分子量成分を含有し、分子量分布
が広い(重量平均分子量/数平均分子量が大きい)ポリ
オレフィンの溶液をシート状に成形し、急冷して得られ
るゲル状シートを結晶分散温度〜融点+10℃の温度で、
少なくとも1軸方向に延伸し、残存溶媒の除去・乾燥を
行った後、ポリオレフィンの融点−10℃以下の温度で少
なくとも1軸方向に再び延伸することにより微多孔膜を
製造しているので、得られる微多孔膜は、適度な大きさ
の孔径を有し、孔径分布がシャープである。
According to the first method for producing a microporous polyolefin membrane of the present invention, a polyolefin solution containing an ultrahigh molecular weight component and having a wide molecular weight distribution (high weight average molecular weight / number average molecular weight) is formed into a sheet. Then, the gel-like sheet obtained by quenching is cooled at a temperature of crystal dispersion temperature to melting point + 10 ° C,
After stretching in at least one axis direction, removing and drying the residual solvent, and then stretching again in at least one axis direction at a temperature not higher than the melting point of the polyolefin −10 ° C., a microporous film is produced. The resulting microporous membrane has a moderate pore size and a sharp pore size distribution.

【0056】このような効果が得られる理由については
必ずしも明らかではないが、通常孔径を大きくするため
に、延伸温度を上昇させると、膜強度が低下して実用的
でなくなり、逆に温度を結晶分散温度付近まで温度を低
下させると空孔率が低下する。一方延伸倍率を上げるこ
とが考えられるが、延伸による変形が膜の厚さ方向に対
しても生じたり、フィブリル化がさらに進行してしまう
など問題を生じてしまう。そこで本発明においては、延
伸をまず結晶分散温度〜融点+10℃の温度で行い、微多
孔を形成し、溶媒を除去した後、融点−10℃以下の温度
でさらに延伸することにより孔径を拡大させるとともに
均一化を図っているためであると考えられる。
Although the reason why such an effect is obtained is not necessarily clear, usually, if the stretching temperature is increased in order to increase the pore size, the film strength decreases and the film becomes impractical. When the temperature is lowered to near the dispersion temperature, the porosity decreases. On the other hand, it is conceivable to increase the stretching ratio, but problems such as deformation due to stretching also occur in the thickness direction of the film or fibrillation further proceeds. Therefore, in the present invention, the stretching is first performed at a temperature from the crystal dispersion temperature to the melting point + 10 ° C. to form microporous particles, and after removing the solvent, the pore size is increased by further stretching at a temperature equal to or lower than the melting point −10 ° C. This is considered to be due to the uniformization.

【0057】また本発明のポリオレフィン微多孔膜の第
二の製造方法においては、超高分子量成分を含有し、分
子量分布が広い(重量平均分子量/数平均分子量が大き
い)ポリオレフィンの溶液をシート状に成形し、急冷し
て得られるゲル状シートを結晶分散温度以下の温度で少
なくとも1軸方向に1.2 〜10倍に延伸し、続いて結晶分
散温度〜融点+10℃の温度で、少なくとも1軸方向に1.
2 〜10倍に延伸し、しかる後残存溶媒の除去・乾燥を行
うことにより微多孔膜を製造しているので、得られる微
多孔膜は、適度な大きさの孔径を有し、孔径分布がシャ
ープである。
In the second method for producing a microporous polyolefin membrane of the present invention, a polyolefin solution containing an ultrahigh molecular weight component and having a wide molecular weight distribution (high weight average molecular weight / high number average molecular weight) is formed into a sheet. The gel-like sheet obtained by molding and quenching is stretched at least uniaxially by a factor of 1.2 to 10 at a temperature not higher than the crystal dispersion temperature, and subsequently at least uniaxially at a temperature of from the crystal dispersion temperature to the melting point + 10 ° C. 1.
Since the microporous membrane is manufactured by stretching 2 to 10 times and then removing and drying the remaining solvent, the obtained microporous membrane has a pore size of an appropriate size and a pore size distribution. It is sharp.

【0058】このような効果が得られる理由については
必ずしも明らかではないが、通常微多孔は、ポリオレフ
ィンから生じるフィブリル間に形成されるが、本発明に
おいては、まずフィブリルの生じにくい結晶分散温度以
下の温度で特定の倍率で延伸を行うことにより、フィブ
リル化を抑制しつつ、微細なミクロクラックを生じさ
せ、続いて結晶分散温度〜融点+10℃以下の温度で延伸
を行うことにより、このミクロクラックを拡大化させる
ことにより孔径を拡大させるとともにその均一化を図っ
ているためであると考えられる。
Although the reason why such an effect is obtained is not necessarily clear, microporous particles are usually formed between fibrils formed from polyolefin. By performing stretching at a specific magnification at a temperature, a fine microcrack is generated while suppressing fibrillation, and then the microcracking is performed at a temperature not higher than the crystal dispersion temperature to the melting point + 10 ° C. This is considered to be because the diameter of the hole is enlarged by enlarging the hole and the hole is made uniform.

【0059】[0059]

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。なお、実施例
における試験方法は次の通りである。 (1) 分子量及び分子量分布:ウォーターズ(株)製のGP
C 装置を用い、カラムに東ソー(株)製GMH-6 、溶媒に
O-ジクロルベンゼンを使用し、温度135 ℃、流量1.0 ml
/ 分にて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(GPC)法により測定。 (2) フィルムの厚さ:断面を走査型電子顕微鏡により測
定。 (3) 透気度:JIS P8117 に準拠。 (4) 透水度:微多孔膜を平膜モジュールに組み込み、蒸
留水/エタノール混合液(容積比 50/50) で通水して親
水化処理を行い、蒸留水で十分に洗浄した後、380mmHg
の水圧をかけたときの濾液の透過量を測定して求めた。 (5) 平均孔径:上記(4) で記載したモジュールを用い
て、380 mmHgの差圧下で0.05重量%のプルラン(昭和電
工(株)製) の水溶液を循環させたときに、濾液中に含
まれるプルランの濃度を示差屈折率測定から求めた。そ
して、次式により計算した阻止率が50%になるプルラン
の分子量の値から、後述するようなFlory の理論を利用
して、孔径を換算した。 プルランの阻止率={1−(濾液中のプルラン濃度 /原
液中のプルラン濃度)}×100 溶液状態にある鎖状高分子は球状の糸まり状で、その直
径d は、分子鎖の両末端の2乗平均距離〈γ2 〉に対し
て、近似的に 〔d/2 〕2 =〈γ2 〉・・・(1) の関係にあると考えて良い。高分子溶液における粘性と
分子鎖の広がりに関するFlory の理論によると、高分子
の種類に無関係に 〔η〕M=2.1 ×1021〈γ2 3/2 ・・・(2) が成立するので、式(1) 及び(2) により、固有粘度
〔η〕の測定値と、阻止率が50%になる分子量Mとから
鎖状高分子の直径d を算出することができる。このdを
ポリエチレン微多孔膜の平均孔径とした。 (6) 孔径分布:上記(5) による測定において、阻止率が
90%となるプルランの分子量の値から同様に孔径を換算
し、最大孔径とし、この最大孔径の値を用いて、最大孔
径÷平均孔径の値により算出。 (7) 空孔率:水銀ポロシメータで測定。 (8) 破断強度:幅15mmの短冊状試験片に対して、ASTM D
882 に準拠して測定。
Examples of the present invention will be described below. In addition, the test method in an Example is as follows. (1) Molecular weight and molecular weight distribution: GP manufactured by Waters Corporation
Using C apparatus, GMH-6 manufactured by Tosoh Corp.
Using O-dichlorobenzene, temperature 135 ° C, flow rate 1.0 ml
Per minute, measured by gel permeation chromatography (GPC). (2) Film thickness: The cross section was measured with a scanning electron microscope. (3) Air permeability: Conforms to JIS P8117. (4) Permeability: A microporous membrane is incorporated into a flat membrane module, subjected to a hydrophilization treatment by passing a distilled water / ethanol mixture (volume ratio of 50/50), washed sufficiently with distilled water, and then dried at 380 mmHg.
Was determined by measuring the permeation amount of the filtrate when the water pressure was applied. (5) Average pore size: contained in the filtrate when a 0.05% by weight aqueous solution of pullulan (manufactured by Showa Denko KK) was circulated under a differential pressure of 380 mmHg using the module described in (4) above. The concentration of pullulan was determined from the differential refractive index measurement. Then, the pore diameter was converted from the value of the molecular weight of pullulan at which the rejection calculated by the following formula was 50%, using Flory's theory as described later. Pullulan rejection = {1-(Pullulan concentration in filtrate / Pullulan concentration in stock solution)} x 100 The chain polymer in the form of a solution is in the form of a spherical thread, and its diameter d is the both ends of the molecular chain. It can be considered that there is an approximate relationship of [d / 2] 2 = <γ 2 > (1) with respect to the mean square distance <γ 2 >. According to Flory's theory of viscosity and molecular chain spread in a polymer solution, [η] M = 2.1 × 10 212 > 3/2 ... (2) holds regardless of the type of polymer. From formulas (1) and (2), the diameter d of the chain polymer can be calculated from the measured value of the intrinsic viscosity [η] and the molecular weight M at which the rejection becomes 50%. This d was defined as the average pore size of the polyethylene microporous membrane. (6) Pore size distribution: In the measurement according to (5) above, the rejection
Similarly, the pore size is converted from the value of the molecular weight of pullulan, which is 90%, to obtain the maximum pore size, and the maximum pore size is calculated by using the value of the maximum pore size / the average pore size. (7) Porosity: Measured with a mercury porosimeter. (8) Breaking strength: ASTM D for a 15 mm wide strip specimen
Measured according to 882.

【0060】実施例1 重量平均分子量(Mw)が2.5×10の超高分子量
ポリエチレン2重量部と、重量平均分子量(Mw)3.
7×10のポリエチレン13重量部とを混合したMw
/Mn=11の原料樹脂であるポリエチレン組成物(結
晶分散温度90℃、融点134.0℃)と、流動パラフ
ィン(64cst/40℃)85重量部とを混合し、ポ
リエチレン組成物の溶液を調製した。次にこのポリエチ
レン組成物の溶液100重量部に、2,6−ジ−t−ブ
チル−p−クレゾール(「BHT」、住友化学工業
(株)製)0.125重量部とテトラキス〔メチレン−
3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシルフエ
ニル)−プロピオネート〕メタン(「イルガノックス1
010」、チバガイギー製)0.25重量部とを酸化防
止剤として加えて混合した。この混合液を攪拌機付のオ
ートクレーブに充填して200℃で90分間攪拌して均
一な溶液を得た。
Example 1 2 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight (Mw) of 2.5 × 10 6 and a weight average molecular weight (Mw) of 3.
Mw mixed with 13 parts by weight of 7 × 10 5 polyethylene
/ Mn = 11 raw material resin polyethylene composition
Crystal dispersion temperature 90 ° C., melting point 134.0 ° C.) and 85 parts by weight of liquid paraffin (64 cst / 40 ° C.) were mixed to prepare a solution of a polyethylene composition. Next, 0.125 parts by weight of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (“BHT”, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 100 parts by weight of the solution of the polyethylene composition were mixed with 0.125 parts by weight of tetrakis [methylene-
3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] methane ("Irganox 1
010 "(manufactured by Ciba Geigy) as an antioxidant. This mixture was filled in an autoclave equipped with a stirrer and stirred at 200 ° C. for 90 minutes to obtain a uniform solution.

【0061】この溶液を直径45mmの押出機により、Tダ
イから押出し、冷却ロールで引取りながらゲル状シート
を成形した。続いてこのゲル状シートを、温度115 ℃、
延伸速度0.5 m/ 分で5×5倍に同時二軸延伸を行っ
た。得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄して残留する
流動パラフィンを抽出除去した後、乾燥してポリエチレ
ン微多孔膜を得た。このポリエチレン微多孔膜を温度90
℃、延伸速度0.5 m/ 分で横方向に1.5 倍に延伸を行
い、厚さポリエチレン微多孔膜を得た。このポリエチレ
ン微多孔膜の製造条件を第1表に示す。またポリエチレ
ン微多孔膜の膜厚、透気度、透水度、空孔率、破断強
度、平均孔径及び孔径分布の測定を行った。結果を第2
表に示す。
This solution was extruded from a T-die by an extruder having a diameter of 45 mm, and a gel-like sheet was formed while being taken up by a cooling roll. Subsequently, the gel-like sheet was heated at 115 ° C.
Simultaneous biaxial stretching was performed 5 × 5 times at a stretching speed of 0.5 m / min. The obtained stretched membrane was washed with methylene chloride to extract and remove the remaining liquid paraffin, and then dried to obtain a polyethylene microporous membrane. This polyethylene microporous membrane is heated to 90
The film was stretched 1.5 times in the transverse direction at a temperature of 0.5 ° C. and a stretching speed of 0.5 m / min. Table 1 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, water permeability, porosity, breaking strength, average pore diameter and pore diameter distribution of the polyethylene microporous membrane were measured. Second result
It is shown in the table.

【0062】実施例2 実施例1において横方向の延伸を2倍とした以外は同様
にしてポリエチレン微多孔膜を製造した。このポリエチ
レン微多孔膜の製造条件を第1表に示す。またポリエチ
レン微多孔膜の膜厚、透気度、透水度、空孔率、破断強
度、平均孔径及び孔径分布の測定を行った。結果を第2
表に示す。
Example 2 A microporous polyethylene membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the stretching in the transverse direction was doubled. Table 1 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, water permeability, porosity, breaking strength, average pore diameter and pore diameter distribution of the polyethylene microporous membrane were measured. Second result
It is shown in the table.

【0063】実施例3 実施例1において、原料樹脂として2段重合のポリエチ
レン(重量平均分子量7.5×10、重量平均分子量
/数平均分子量=43.0、分子量7×10以上の成
分の割合32重量%、結晶分散温度90℃、融点13
4.5℃)を用いた以外は同様にして、ポリエチレン微
多孔膜を製造した。このポリエチレン微多孔膜の製造条
件を第1表に示す。またポリエチレン微多孔膜の膜厚、
透気度、透水度、空孔率、破断強度、平均孔径及び孔径
分布の測定を行った。結果を第2表に示す。
Example 3 In Example 1, a two-stage polymerized polyethylene (weight average molecular weight 7.5 × 10 5 , weight average molecular weight / number average molecular weight = 43.0, component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more) was used as a raw material resin. 32% by weight , crystal dispersion temperature 90 ° C., melting point 13
4.5 ° C. ) except that a microporous polyethylene membrane was produced. Table 1 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Also, the thickness of the polyethylene microporous membrane,
Air permeability, water permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution were measured. The results are shown in Table 2.

【0064】実施例4 実施例1において、原料樹脂として2段重合のポリエチ
レン(重量平均分子量8.2×10、重量平均分子量
/数平均分子量=28.8、分子量7×10以上の成
分の割合40重量%、結晶分散温度90℃、融点13
4.7℃)を用いた以外は同様にして、ポリエチレン微
多孔膜を製造した。このポリエチレン微多孔膜の製造条
件を第1表に示す。またポリエチレン微多孔膜の膜厚、
透気度、透水度、空孔率、破断強度、平均孔径及び孔径
分布の測定を行った。結果を第2表に示す。
Example 4 In Example 1, a two-stage polymerized polyethylene (weight average molecular weight 8.2 × 10 5 , weight average molecular weight / number average molecular weight = 28.8, molecular weight 7 × 10 5 or more) was used as the raw material resin. 40% by weight , crystal dispersion temperature 90 ° C., melting point 13
(4.7 ° C. ) except that a microporous polyethylene membrane was produced. Table 1 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Also, the thickness of the polyethylene microporous membrane,
Air permeability, water permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution were measured. The results are shown in Table 2.

【0065】比較例1 実施例1において横方向の延伸を温度125℃(ポリエ
チレン組成物の融点−10℃を超える温度)で1.5倍
に延伸した以外は同様にしてポリエチレン微多孔膜を製
造した。このポリエチレン微多孔膜の製造条件を第1表
に示す。またポリエチレン微多孔膜の膜厚、透気度、透
水度、空孔率、破断強度、平均孔径及び孔径分布の測定
を行った。結果を第2表に示す。
Comparative Example 1 A microporous polyethylene membrane was produced in the same manner as in Example 1, except that the stretching in the transverse direction was 1.5 times at a temperature of 125 ° C. (the temperature exceeding the melting point of the polyethylene composition −10 ° C.). did. Table 1 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, water permeability, porosity, breaking strength, average pore diameter and pore diameter distribution of the polyethylene microporous membrane were measured. The results are shown in Table 2.

【0066】比較例2 実施例1において一次延伸温度を125 ℃、延伸倍率10倍
×10倍とし、二次延伸を行わない以外は同様にしてポリ
オレフィン微多孔膜を製造した。このポリエチレン微多
孔膜の製造条件を第1表に示す。またポリエチレン微多
孔膜の膜厚、透気度、透水度、空孔率、破断強度、平均
孔径及び孔径分布の測定を行った。結果を第2表に示
す。
Comparative Example 2 A microporous polyolefin membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the primary stretching temperature was 125 ° C., the stretching ratio was 10 × 10, and the secondary stretching was not performed. Table 1 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, water permeability, porosity, breaking strength, average pore diameter and pore diameter distribution of the polyethylene microporous membrane were measured. The results are shown in Table 2.

【0067】 [0067]

【0068】 第 2 表 膜厚 透気度 透水度 平均孔径 孔径分布 例 No. (μm) (秒/100cc) (*) (μm) 実施例1 15 180 650 0.08 1.2 実施例2 15 120 750 0.10 1.2 実施例3 15 180 650 0.08 1.2 実施例4 15 150 700 0.07 1.2 比較例1 13〜19 270 以下 350 以下 0.05 2.3 比較例2 15 300 500 0.06 2.8 注) *:単位はリットル/m2 ・hr・atm Table 2 Film thickness Air permeability Permeability Average pore size Example of pore size distribution No. (μm) (sec / 100cc) (*) (μm) Example 1 15 180 650 0.08 1.2 Example 2 15 120 750 0.10 1.2 Example 3 15 180 650 0.08 1.2 Example 4 15 150 700 0.07 1.2 Comparative Example 1 13 to 19 270 or less 350 or less 0.05 2.3 Comparative Example 2 15 300 500 0.06 2.8 Note) *: Unit: liter / m 2 · hr · atm

【0069】 [0069]

【0070】第2表から明らかなように本発明の第一の
方法による実施例1乃至4のポリエチレン微多孔膜は、
比較例1のポリエチレン微多孔膜と比較して膜厚が安定
しており、濾過効率が良好で、孔径分布がシャープであ
った。また従来法による比較例2と比べて、孔径分布が
著しくシャープである。
As is apparent from Table 2, the microporous polyethylene membranes of Examples 1 to 4 according to the first method of the present invention were:
As compared with the microporous polyethylene membrane of Comparative Example 1, the membrane thickness was stable, the filtration efficiency was good, and the pore size distribution was sharp. Also, the pore size distribution is remarkably sharper than that of Comparative Example 2 according to the conventional method.

【0071】実施例5 重量平均分子量(Mw)が2.5×10の超高分子量
ポリエチレン2重量部と、重量平均分子量(Mw)3.
7×10のポリエチレン13重量部とを混合したMw
/Mn=11の原料樹脂であるポリエチレン組成物(結
晶分散温度90℃、融点134.0℃)と、流動パラフ
ィン(64cst/40℃)85重量部とを混合し、ポ
リエチレン組成物の溶液を調製した。次にこのポリエチ
レン組成物の溶液100重量部に、2,6−ジ−t−ブ
チル−p−クレゾール(「BHT」、住友化学工業
(株)製)0.125重量部とテトラキス〔メチレン−
3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシルフェ
ニル)−プロピオネート〕メタン(「イルガノックス1
010」、チバガイギー製)0.25重量部とを酸化防
止剤として加えて混合した。この混合液を攪拌機付のオ
ートクレーブに充填して200℃で90分間攪拌して均
一な溶液を得た。
Example 5 2 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight (Mw) of 2.5 × 10 6 and a weight average molecular weight (Mw) of 3.
Mw mixed with 13 parts by weight of 7 × 10 5 polyethylene
/ Mn = 11 raw material resin polyethylene composition
Crystal dispersion temperature 90 ° C., melting point 134.0 ° C.) and 85 parts by weight of liquid paraffin (64 cst / 40 ° C.) were mixed to prepare a solution of a polyethylene composition. Next, 0.125 parts by weight of 2,6-di-t-butyl-p-cresol (“BHT”, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and 100 parts by weight of the solution of the polyethylene composition were mixed with 0.125 parts by weight of tetrakis [methylene-
3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -propionate] methane ("Irganox 1
010 "(manufactured by Ciba Geigy) as an antioxidant. This mixture was filled in an autoclave equipped with a stirrer and stirred at 200 ° C. for 90 minutes to obtain a uniform solution.

【0072】この溶液を直径45mmの押出機により、Tダ
イから押出し、冷却ロールで引取りながらゲル状シート
を成形した。得られたシートを9cm×9cmの小片に切
り、2軸延伸機にセットし、一次延伸温度80℃、一次延
伸速度0.3 m/ 分で3×3倍に同時二軸延伸を行った。
続いて得られたフィルムを二次延伸温度118 ℃、一次延
伸速度0.3 m/ 分で2×2倍に同時二軸延伸を行った。
得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄して残留する流動
パラフィンを抽出除去した後、乾燥してポリエチレン微
多孔膜を得た。このポリエチレン微多孔膜の製造条件を
第3表に示す。またポリエチレン微多孔膜の膜厚、透気
度、空孔率、破断強度、平均孔径及び孔径分布の測定を
行った。結果を第4表に示す。
This solution was extruded from a T-die using an extruder having a diameter of 45 mm, and a gel-like sheet was formed while being taken up by a cooling roll. The obtained sheet was cut into small pieces of 9 cm × 9 cm, set on a biaxial stretching machine, and simultaneously biaxially stretched 3 × 3 times at a primary stretching temperature of 80 ° C. and a primary stretching speed of 0.3 m / min.
Subsequently, the obtained film was simultaneously biaxially stretched 2 × 2 times at a secondary stretching temperature of 118 ° C. and a primary stretching speed of 0.3 m / min.
The obtained stretched membrane was washed with methylene chloride to extract and remove the remaining liquid paraffin, and then dried to obtain a polyethylene microporous membrane. Table 3 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution of the polyethylene microporous membrane were measured. The results are shown in Table 4.

【0073】実施例6 実施例5において二次延伸倍率を2.5 ×2.5 倍とした以
外は実施例1と同様にしてポリエチレン微多孔膜を製造
した。このポリエチレン微多孔膜の製造条件を第3表に
示す。またポリエチレン微多孔膜の膜厚、透気度、空孔
率、破断強度、平均孔径及び孔径分布の測定を行った。
結果を第4表に示す。
Example 6 A microporous polyethylene membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the secondary stretching ratio was changed to 2.5 × 2.5. Table 3 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution of the polyethylene microporous membrane were measured.
The results are shown in Table 4.

【0074】実施例7 実施例5において二次延伸倍率を4×4倍とした以外は
実施例1と同様にしてポリエチレン微多孔膜を製造し
た。このポリエチレン微多孔膜の製造条件を第3表に示
す。またポリエチレン微多孔膜の膜厚、透気度、空孔
率、破断強度、平均孔径及び孔径分布の測定を行った。
結果を第4表に示す。
Example 7 A microporous polyethylene membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the secondary stretching ratio was changed to 4 × 4. Table 3 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution of the polyethylene microporous membrane were measured.
The results are shown in Table 4.

【0075】実施例8 実施例5において、原料樹脂として2段重合のポリエチ
レン(重量平均分子量7.5×10、重量平均分子量
/数平均分子量=43.0、分子量7×10以上の成
分の割合32重量%、結晶分散温度90℃、融点13
4.5℃)を用いた以外は同様にして、ポリエチレン微
多孔膜を製造した。このポリエチレン微多孔膜の製造条
件を第3表に示す。またポリエチレン微多孔膜の膜厚、
透気度、空孔率、破断強度、平均孔径及び孔径分布の測
定を行った。結果を第4表に示す。
Example 8 In Example 5, a two-stage polymerized polyethylene (weight average molecular weight 7.5 × 10 5 , weight average molecular weight / number average molecular weight = 43.0, and a component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more) was used as a raw material resin. 32% by weight , crystal dispersion temperature 90 ° C., melting point 13
4.5 ° C. ) except that a microporous polyethylene membrane was produced. Table 3 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Also, the thickness of the polyethylene microporous membrane,
Air permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution were measured. The results are shown in Table 4.

【0076】実施例9 実施例5において、原料樹脂としてを2段重合のポリエ
チレン(重量平均分子量8.2×10、重量平均分子
量/数平均分子量=28.8、分子量7×10以上の
成分の割合40重量%、結晶分散温度90℃、融点13
4.7℃)を用いた以外は同様にして、ポリエチレン微
多孔膜を製造した。このポリエチレン微多孔膜の製造条
件を第3表に示す。またポリエチレン微多孔膜の膜厚、
透気度、空孔率、破断強度、平均孔径及び孔径分布の測
定を行った。結果を第4表に示す。
Example 9 In Example 5, two-stage polymerized polyethylene (weight average molecular weight 8.2 × 10 5 , weight average molecular weight / number average molecular weight = 28.8, molecular weight 7 × 10 5 or more) was used as a raw material resin. Component ratio 40% by weight , crystal dispersion temperature 90 ° C, melting point 13
(4.7 ° C. ) except that a microporous polyethylene membrane was produced. Table 3 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Also, the thickness of the polyethylene microporous membrane,
Air permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution were measured. The results are shown in Table 4.

【0077】比較例3 実施例5において一次延伸倍率を4×4倍とした以外は
同様にしてポリエチレン微多孔膜を製造した。このポリ
エチレン微多孔膜の製造条件を第3表に示す。またポリ
エチレン微多孔膜の膜厚、透気度、空孔率、破断強度、
平均孔径及び孔径分布の測定を行った。結果を第4表に
示す。
Comparative Example 3 A microporous polyethylene membrane was produced in the same manner as in Example 5 except that the primary stretching ratio was changed to 4 × 4. Table 3 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Also, the thickness, air permeability, porosity, breaking strength,
The average pore size and the pore size distribution were measured. The results are shown in Table 4.

【0078】比較例4 実施例5において一次延伸温度を118 ℃ (ポリエチレン
の結晶分散温度を超える温度)とした以外は同様にして
ポリエチレン微多孔膜を製造した。このポリエチレン微
多孔膜の製造条件を第3表に示す。またポリエチレン微
多孔膜の膜厚、透気度、空孔率、破断強度、平均孔径及
び孔径分布の測定を行った。結果を第4表に示す。
Comparative Example 4 A microporous polyethylene membrane was produced in the same manner as in Example 5 except that the primary stretching temperature was changed to 118 ° C. (a temperature exceeding the crystal dispersion temperature of polyethylene). Table 3 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution of the polyethylene microporous membrane were measured. The results are shown in Table 4.

【0079】比較例5 実施例5において、一次延伸を行うことなく延伸条件を
延伸温度125 ℃、延伸倍率を10倍×10倍とした以外は同
様にしてポリエチレン微多孔膜を製造した。このポリエ
チレン微多孔膜の製造条件を第3表に示す。またポリエ
チレン微多孔膜の膜厚、透気度、空孔率、破断強度、平
均孔径及び孔径分布の測定を行った。結果を第4表に示
す。
Comparative Example 5 A microporous polyethylene membrane was produced in the same manner as in Example 5 except that the stretching conditions were changed to a stretching temperature of 125 ° C. and a stretching ratio of 10 × 10 without performing the primary stretching. Table 3 shows the production conditions for the microporous polyethylene membrane. Further, the thickness, air permeability, porosity, breaking strength, average pore size and pore size distribution of the polyethylene microporous membrane were measured. The results are shown in Table 4.

【0080】 第 3 表 一次延伸条件 二次延伸条件 例 No. 延伸温度 延伸倍率 延伸温度 延伸倍率 実施例5 80 ℃ 3倍×3倍 118℃ 2倍×2倍 実施例6 80 ℃ 3倍×3倍 118℃ 2.5倍×2.5 倍 実施例7 80 ℃ 3倍×3倍 118℃ 4倍×4倍 実施例8 80 ℃ 3倍×3倍 118℃ 2倍×2倍 実施例9 80 ℃ 3倍×3倍 118℃ 2倍×2倍 比較例3 80 ℃ 4倍×4倍 118℃ 2倍×2倍 比較例4 118 ℃ 3倍×3倍 118℃ 2倍×2倍 比較例5 − − 125℃ 10倍×10倍 [0080] Table 3 Primary stretching conditions secondary stretching conditions Example No. stretching temperature stretch ratio stretching temperature stretching ratio Example 5 80 ° C. 3 times × 3 times 118 ° C. 2-fold × 2 times Example 6 80 ° C. 3 times × 3 Example 118 80 ° C 3 times × 3 times 118 ° C 4 times × 4 times Example 8 80 ° C 3 times × 3 times 118 ° C 2 times × 2 times Example 9 80 ° C 3 times × 3 times 118 ° C 2 times × 2 times Comparative Example 3 80 ° C. 4 times × 4 times 118 ° C. 2 times × 2 times Comparative Example 4 118 ° C. 3 times × 3 times 118 ° C. 2 times × 2 times Comparative Example 5--125 ° C 10x10x

【0081】 第 4 表 膜厚 透気度 平均孔径 孔径分布 空孔率 破断荷重 例 No . (μm) (秒/100cc) (μm) (%) (kg/150mm幅) 実施例5 10 120 0.09 1.3 50 0.8 実施例6 10 180 0.08 1.4 47 1.0 実施例7 10 200 0.07 1.4 45 1.1 実施例8 10 120 0.09 1.4 50 0.8 実施例9 10 150 0.08 1.4 50 0.8 比較例3 10 150 0.07 2.5 57 1.0 比較例4 10 120 0.08 2.8 55 1.0 比較例5 10 200 0.06 2.9 60 0.2 Table 4 Film thickness Air permeability Average pore size Pore size distribution Porosity Breaking load example No. (μm) ( sec / 100cc ) (μm) (%) (kg / 150mm width ) Example 5 10 120 0.09 1.3 50 0.8 Example 6 10 180 0.08 1.4 47 1.0 Example 7 10 200 0.07 1.4 45 1.1 Example 8 10 120 0.09 1.4 50 0.8 Example 9 10 150 0.08 1.4 50 0.8 Comparative Example 3 10 150 0.07 2.5 57 1.0 Comparative Example 4 10 120 0.08 2.8 55 1.0 Comparative Example 5 10 200 0.06 2.9 60 0.2

【0082】第4表から明らかなように、本発明の方法
による実施例5乃至9のポリエチレン微多孔膜は、比較
例3乃至5のポリエチレン微多孔膜と比べて孔径の分布
がシャープである。
As is evident from Table 4, the microporous polyethylene membranes of Examples 5 to 9 according to the method of the present invention have a sharper pore size distribution than the microporous polyethylene membranes of Comparative Examples 3 to 5.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の第一の方
法によれば、超高分子量成分を含有し、分子量分布が広
い(重量平均分子量/数平均分子量が大きい)ポリオレ
フィンの溶液をシート状に成形し、急冷して得られるゲ
ル状シートを結晶分散温度〜融点+10℃の温度で、少な
くとも1軸方向に延伸し、残存溶媒の除去・乾燥を行っ
た後、ポリオレフィンの融点−10℃以下の温度で少なく
とも1軸方向に再び延伸することにより微多孔膜を製造
している。
As described in detail above, according to the first method of the present invention, a polyolefin solution containing an ultrahigh molecular weight component and having a wide molecular weight distribution (high weight average molecular weight / number average molecular weight) can be obtained. The gel-like sheet obtained by forming into a sheet and quenching is stretched at least uniaxially at a temperature of from the crystal dispersion temperature to the melting point + 10 ° C., and after removing and drying the remaining solvent, the melting point of the polyolefin is lowered by 10 ° C. The microporous membrane is manufactured by stretching again at least in a uniaxial direction at a temperature of not more than ° C.

【0084】また本発明の第二の方法によれば、ゲル状
シートを結晶分散温度以下の温度で少なくとも1軸方向
に1.2 〜10倍に延伸し、続いて結晶分散温度〜融点+10
℃の温度で、少なくとも1軸方向に1.2 〜10倍に延伸
し、しかる後残存溶媒の除去・乾燥を行うことにより微
多孔膜を製造している。
According to the second method of the present invention, the gel-like sheet is stretched at least 1.2 to 10 times in one axial direction at a temperature equal to or lower than the crystal dispersion temperature.
A microporous membrane is produced by stretching the film at a temperature of ° C. at least 1.2 to 10 times in one axis direction, and then removing and drying the remaining solvent.

【0085】このような方法により得られるポリオレフ
ィン微多孔膜は、適度な大きさの孔径を有し、孔径分布
がシャープである。
The microporous polyolefin membrane obtained by such a method has an appropriate pore size and a sharp pore size distribution.

【0086】このような本発明の方法によるポリオレフ
ィン微多孔膜は、電池用セパレーター、電解コンデンサ
ー用隔膜、超精密濾過膜、限外濾過膜、各種フィルタ
ー、透湿防水衣料用多孔質膜等の各種用途に好適であ
る。
The polyolefin microporous membrane according to the method of the present invention can be used for various types of separators for batteries, diaphragms for electrolytic capacitors, ultra-fine filtration membranes, ultrafiltration membranes, various filters, porous membranes for moisture-permeable waterproof clothing and the like. Suitable for use.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 分子量7×105 以上の成分を1重量%以
上含有し、(重量平均分子量/数平均分子量)が10〜30
0 のポリオレフィンからなり、空孔率が35〜95%で、平
均貫通孔径が0.05〜0.2 μmで、15mm幅の破断強度が0.
2kg以上であり、かつ孔径分布 (最大孔径/平均貫通孔
径)の値が1.5 以下であることを特徴とするポリオレフ
ィン微多孔膜。
1. A composition containing 1% by weight or more of a component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more, wherein (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 10 to 30.
It has a porosity of 35 to 95%, an average through hole diameter of 0.05 to 0.2 μm, and a 15 mm width breaking strength of 0.
A microporous polyolefin membrane having a pore size of 2 kg or more and a pore size distribution (maximum pore size / average through pore size) of 1.5 or less.
【請求項2】 分子量7×105 以上の成分を1重量%以
上含有し、(重量平均分子量/数平均分子量)が10〜30
0 のポリオレフィン10〜50重量%と、溶媒50〜90重量%
とからなる溶液を調製し、前記溶液をダイより押出し、
冷却することにより未延伸のゲル状組成物を形成し、前
記ゲル状組成物を前記ポリオレフィンの結晶分散温度〜
融点+10℃の温度で、少なくとも1軸方向に延伸し、次
いで残存溶媒の除去を行い、その後得られた延伸物を前
記ポリオレフィンの融点−10℃以下の温度で少なくとも
1軸方向に再び延伸することを特徴とするポリオレフィ
ン微多孔膜の製造方法。
2. A composition containing 1% by weight or more of a component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more, wherein (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 10 to 30.
0 to 10% by weight of polyolefin and 50 to 90% by weight of solvent
To prepare a solution consisting of, extruding the solution from a die,
An unstretched gel composition is formed by cooling, and the gel composition is dispersed at a crystal dispersion temperature of the polyolefin.
Stretching at least uniaxially at a temperature of + 10 ° C. of the melting point, removing the remaining solvent, and then stretching the obtained stretched product at least at a temperature not higher than the melting point of the polyolefin of −10 ° C. in at least a uniaxial direction. A method for producing a microporous polyolefin membrane, characterized in that:
【請求項3】 分子量7×105 以上の成分を1重量%以
上含有し、(重量平均分子量/数平均分子量)が10〜30
0 のポリオレフィン10〜50重量%と、溶媒50〜90重量%
とからなる溶液を調製し、前記溶液をダイより押出し、
冷却することにより未延伸のゲル状組成物を形成し、前
記ゲル状組成物を前記ポリオレフィンの結晶分散温度以
下の温度で少なくとも1軸方向に1.2 〜10倍に延伸し、
続いて結晶分散温度〜融点+10℃の温度で、少なくとも
1軸方向に1.2 〜10倍に延伸し、しかる後残存溶媒の除
去を行うことを特徴とするポリオレフィン微多孔膜の製
造方法。
3. A composition containing 1% by weight or more of a component having a molecular weight of 7 × 10 5 or more, wherein (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 10 to 30.
0 to 10% by weight of polyolefin and 50 to 90% by weight of solvent
To prepare a solution consisting of, extruding the solution from a die,
Forming an unstretched gel-like composition by cooling, stretching the gel-like composition at least in a uniaxial direction at a temperature equal to or lower than the crystal dispersion temperature of the polyolefin by a factor of 1.2 to 10;
Subsequently, at a temperature of from the crystal dispersion temperature to the melting point + 10 ° C., the film is stretched at least 1.2 to 10 times in one axial direction, and thereafter, the remaining solvent is removed.
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