JP5036245B2 - ポリオレフィン微多孔膜の製造方法 - Google Patents
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Description
更に、近年の高容量の電池用セパレータにおいては、一般的物性を有することに加えて、電池の安全性を確保する「ヒューズ効果」と「耐熱性」が求められている。ヒューズ効果は、電池内部が過充電状態などで過熱したときにセパレータが溶解して電極を覆う皮膜を形成して電池を遮断することにより、電池の安全性を確保するしくみであり、ポリエチレン微多孔膜の場合には、ヒューズ温度、すなわちヒューズ効果が発現する温度は概ね140℃前後であることが知られているが、電池内部の暴走反応などをできるだけ早く止める観点から、ヒューズ温度は低いほど良いとされている。
しかしながら、超高分子量と低分子量という極端に分子量の違う成分と溶媒とを混練する過程においては、溶液・溶解粘度の違いから混練状態が悪くなりやすいため、一般的に未溶解物が発生しやすい。この未溶解物は製品の品質を損なうばかりか、電池内部短絡の発生などを生じる可能性があった。
このため、混練性を良くする為に混練機の温度、スクリュー回転数を上げること等で、ある程度の品質向上を図ることは出来たが、ポリオレフィンの分子鎖の劣化が起こりやすいという問題があった。
また、特許文献2では分子量100万以上の成分を含有するポリオレフィン溶液を製造する方法において、ポリオレフィン樹脂供給部及びその下流に少なくとも1つの液体供給部を設け、ポリオレフィン最上流に位置する液体供給部での混練機内部が飢餓状態であり、かつ液体供給部から供給された液体とポリオレフィン樹脂との混練を最初に行う部分での混練機内部が飢餓状態となる混練方法が開示されている。ところが、このような方法では、混練部分の飢餓状態の変動により混練状態が左右されたり、連続式混練機先端の昇圧部分の上流側において少なくとも1つのポリオレフィン樹脂混練物充満部分を設けていないため、ポリオレフィン樹脂の未溶解物が含まれる可能性があった。
特許文献3では、平均分子量30万以上のポリエチレンと、液状有機化合物とを懸濁させ、押出機へ連続的に安定に供給する微多孔膜製造方法を提示している。しかしながら、分子量の異なるポリオレフィンを別々に押出機へと供給し、均一に押し出す方法に関しては何ら記載がない。
すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)ポリオレフィンの混練工程を経る微多孔膜の製造方法であって、(1)混練機の最上流部にポリオレフィン単体、ポリオレフィン混合物、ポリオレフィン溶媒混合物、ポリオレフィン混練物のいずれかを供給する供給部Aを有し、(2)前記供給部Aの下流に、ポリオレフィン単体、ポリオレフィン混合物、ポリオレフィン溶媒混合物、ポリオレフィン混練物のいずれかを供給する、少なくとも一つ以上の供給部Bを有する混練機を用い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)供給部Aから供給されるポリオレフィンと供給部Bからの供給されるポリオレフィンの粘度平均分子量が異なる、上記(1)のポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
(3)供給部Aと供給部Bの間の、少なくとも一ヶ所から溶媒を供給することを特徴とする、上記(1)又は(2)のポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
(4)供給部Bの下流の少なくとも一ヶ所から溶媒を供給することを特徴とする、上記(1)〜(3)いずれかのポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
(5)供給部Aからの供給物の粘度aと供給部Bからの供給物の粘度bとの比、a/bが0.01〜300であることを特徴とする、上記(1)〜(4)いずれかのポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
本発明は、ポリオレフィンの混練工程を経る微多孔膜の製造方法であって、(1)混練機の最上流部にポリオレフィン単体、ポリオレフィン混合物、ポリオレフィン溶媒混合物、ポリオレフィン混練物のいずれかを供給する供給部Aを有し、(2)前記供給部Aの下流に、ポリオレフィン単体、ポリオレフィン混合物、ポリオレフィン溶媒混合物、ポリオレフィン混練物のいずれかを供給する、少なくとも一つ以上の供給部Bを有する混練機を用いることを特徴とする。
本発明の特徴は原料の混練方法にある。すなわち、原料を混練機内へ供給する際に、原料の一部を後から供給して混練すること、更には、異なる溶液・溶解粘度のポリオレフィンを別々に供給し、別々の混練工程を経ることで、品質よく生産できることを特徴とする。
このような押出方法において、混練状態が良好で且つ、品質的に優れたポリオレフィン微多孔膜が供給できる理由としては、混練過程において、溶液・溶解粘度の異なるポリオレフィンをそれぞれ別々に、かつ必要に応じて調整した状態で供給することで、分子量の異なるポリオレフィンを用いた場合にもその粘度差を小さくし、混練状態が良好となる。また、溶解状態のポリオレフィンへサイドフィードにより別のポリオレフィンを種々の形で供給することで、分散性が良く、均一に混練することができる。
溶媒供給部は、供給部Aと供給部Bの間の少なくとも一ヶ所及び/又は供給部Bの下流の少なくとも一ヶ所に設けることが好ましい。供給部Aより供給した樹脂を劣化させることなく押し出す点では、供給部Aと供給部Bの間に少なくとも一ヶ所、溶媒供給部を設けることがより好ましい。また、供給部Bより更に下流より、少なくとも一ヶ所以上から溶媒を供給することは、製品を均一に押し出すという点で更に好ましい。
ポリオレフィンの供給部を3ヶ所以上、例えば3ヶ所設ける場合においては、それぞれの供給部を供給部A、B、Cとしたときに、供給部Aより供給されるポリオレフィンをポリオレフィンA、供給部Bより供給されるポリオレフィンをポリオレフィンB、供給部Cより供給されるポリオレフィンをポリオレフィンCとしたときに、ポリオレフィンA+ポリオレフィンB又は(ポリオレフィンA+ポリオレフィンB+溶媒)をa、ポリオレフィンC又は(ポリオレフィンC+溶媒)をbとしたときの、aとbとの比、a/bが上記範囲に入ることが好ましい。
ここでいう合流地点の温度としては、好ましくは120℃〜300℃、さらに好ましくは140℃〜250℃である。特に好ましくは160℃〜220℃である。合流地点の温度が120℃以上では、成形性の面で優れており、300℃以下では樹脂の劣化を抑えるという観点で好ましい。
供給部A及び供給部Bに供給する原料の形態としては、ポリオレフィン単体、ポリオレフィン混合物、ポリオレフィン溶媒混合物、ポリオレフィン混練物のいずれかである。
この場合のポリオレフィン混合物とは、異種のポリオレフィンの混合物であったり、ポリオレフィンと他の有機物や無機物などとの混合物などが挙げられる。また、ポリオレフィン混練物とは、溶解状態にあるポリオレフィンやポリオレフィン混合物などが挙げられる。
更に、供給する混合物、混練物の形状は、粉末状、スラリー状、または溶解物、溶解後固化物等が挙げられる。サブ押出し機によって予備混練された溶解物をサイドフィードすることが、品質面では好ましい。
前記固体や液体あるいはその混合物のサイドフィード数としては、特に限定されないが、コスト、設備の面で、2〜6口程度が望ましい。
本発明の微多孔膜は、例えば、以下の(a)〜(e)の工程からなる方法により得られる。
(a)上記方法により、ポリオレフィンと溶媒とを溶解混練する。この場合、必要に応じて無機粒子を添加してもよい。
(b)溶解物を押出し、シート状に成型して冷却固化させる。必要に応じて溶媒および無機粒子を抽出する。
(c)得られたシートを一軸以上の方向へ延伸する。
(d)延伸後、必要に応じて溶媒および無機粒子を抽出する。
(e)つづいて熱固定を行う。
本発明では、粘度平均分子量の異なる2種以上のポリオレフィンを使用する。供給する組成としては、粘度平均分子量(Mv)70万以上の超高分子量ポリオレフィンとMv30万以下のポリオレフィンとを含むことが、低ヒューズ特性と高ショート特性とを兼ね備えるという点で好ましい。より好ましくはMvが100万以上の超高分子量ポリオレフィンとMvが20万以下のポリオレフィンを含むことである。
また、本発明に規定のポリエチレン及びポリプロピレン以外のポリオレフィンを、本発明の要件を損なわない範囲で、併用することも可能である。このようなポリオレフィンとしては、例えば、エチレン・メチルペンテンコポリマー、エチレン・テトラシクロドデセン共重合体やエチレン・ノルボルネン共重合体などの環状オレフィンコポリマーなどが挙げられ、それぞれ或いは共に1種類以上を併用することが出来る。さらに、必要に応じて、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜鉛等の金属石鹸類、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、着色顔料などの公知の添加剤も、製膜性を損なうことなく、そして本発明の要件及び効果を損なわない範囲で混合して使用することが出来る。
本発明で使用される溶媒とは、沸点以下の温度でポリオレフィンと均一な溶液を形成しうる有機化合物の事であり、具体的にはデカリン、キシレン、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、デシルアルコール、ノニルアルコール、ジフェニルエーテル、n−デカン、n−ドデカン、パラフィン油等が挙げられる。このうちパラフィン油、ジオクチルフタレートが好ましい。溶媒の割合は特に限定されないが、得られる膜の気孔率の観点からポリオレフィンに対して20重量%以上が好ましく、粘度の観点から90重量%以下が好ましい。より好ましくは50重量%から70重量%である。
上記ポリオレフィン(又はポリオレフィン組成物)と溶媒を200℃程度で溶解混練したあと、通常のハンガーコートダイから結晶化温度以下に温調された冷却ロール上へキャストすることによって連続的にシート化することができる。
延伸法は特に限定されないが、ロール延伸法による逐次二軸延伸や、テンター法による同時二軸延伸が好ましい。延伸温度は常温からポリオレフィンの融点、好ましくは80〜150℃、さらに好ましくは100〜140℃である。セパレータとして十分な強度を確保する観点から、延伸倍率は面積倍率で4〜400倍が好ましく、より好ましくは10〜200倍、膜幅方向の平滑性を出すためにも30〜100倍が更に好ましい。延伸倍率が4倍以上であればセパレータとしての強度が充分であり、400倍以下では延伸が容易であるだけでなく、得られた微多孔膜の気孔率の低下を防ぐ。
必要に応じて、熱固定工程を加えることも可能である。この熱固定工程では、可塑剤抽出後の膜を一軸延伸機や同時二軸延伸機を使用して、MD或いはTD方向に定長、または延伸、あるいは膜を縮小させることなどによる組み合わせにより、収縮応力の緩和を行う。以上の方法で得られたポリオレフィン製微多孔膜は、必要に応じて、プラズマ照射、界面活性剤含浸或いは塗布、表面グラフト等の表面処理を施すことができる。
以上のような製法で得られたポリオレフィン製微多孔膜は、従来の押出し方法で得られたポリオレフィン微多孔膜に比べ、十分に混練できている為、品質的に非常に優れたものである。
(1)粘度平均分子量
原料及び膜のポリオレフィン粘度平均分子量は、溶剤(デカリン)を用い、測定温度135℃で測定し、粘度[η]から次式により算出した。
[η]=6.77×10−4Mv0.67(Chiangの式)
(2)未溶解物の数
Tダイスより出てくるシートを冷却し、その後、バッチ同時二軸延伸機もしくは逐次延伸機により面倍率10倍以上に延伸し、溶媒を塩化メチレンを用いて抽出し、その後アルカリ水溶液などによって必要に応じて無機粒子を抽出し、乾燥した膜を、10cm×10cmのサイズに切断し、その100cm2中の未溶解物の数を目視で計測した。
(3)溶解粘度測定
溶解粘度はキャピログラフ(東洋精機製)を用いて、JIS K 7199に準じて、直径1mm、長さ10mmのキャピラリーを使用、バレル直径9.55mm、バレル温度を押出条件と同じ温度に設定し、押出速度50mm/minの条件で測定した。測定結果から粘度ηを次式を用いて算出した。
η(Pa・ss)=Fγ4t/8R2lV
η:粘度(Pa・s)
F:ピストンにかかる力(N)
γ:キャピラリーの半径(m)
t:押出時間(s)
R:バレルの半径(m)
l:バレルの長さ(m)
V:押出容積(m3)
[実施例1]
Mvが300万であるPE「UH900」(旭化成ケミカルズ社製、商標)17重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン52重量部を供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部Bより単軸押出機内で溶解混練した、Mvが12万であるPEパウダー31重量部をサイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このときの単軸押出機内の樹脂の溶液粘度をbとした。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmで行った。単軸押出機での溶解混練は温度150℃、スクリュー回転数25rpmで行った。aとbとの粘度比a/bは、0.58であった。
溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「UH900」(旭化成ケミカルズ社製、商標)15重量部と流動パラフィン66重量部となるように調整したスラリーを二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部BよりMvが12万であるPEパウダー19重量部をサイドフィーダーを用いて供給し、さらに溶解混練を行った。このときのサイドフィーダー内での樹脂組成物の溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、0.24であった。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。
溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「ミリオン240M」(三井化学社製、商標)17重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン52重量部を供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部Bより、Mvが12万であるPEペレット31重量部をサイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このとき投入したPEペレットの溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、0.33であった。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「ミリオン240M」(三井化学社製、商標)17重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン52重量部を供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部Bより単軸押出機内で溶解混練した、Mvが12万であるPE31重量部を単軸押出機より直接供給し、更に溶解混練した。このときの単軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、0.58であった。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpm、単軸押出機での溶解混練は温度150℃、スクリュー回転数25rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「ミリオン240M」(三井化学社製、商標)10重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン32重量部を供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部BよりMvが12万であるPE18重量部と流動パラフィン40重量部となるように調整したスラリーを、サイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このとき投入したスラリーの溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、7.66であった。
二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「ミリオン240M」(三井化学社製、商標)12重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン42重量部を供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部Bより単軸押出機内で溶解混練した、Mvが5万であるPE48重量部を供給し、更に溶解混練した。このときの単軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、0.69であった。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpm、単軸押出機での溶解混練は温度150℃、スクリュー回転数25rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「ミリオン240M」(三井化学社製、商標)20重量部とMvが40万であるPP2重量部とをフェンシェルミキサーを用いてドライブレンドし、ポリマー混合物を得た。得られたポリマー混合物を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より供給した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン45重量部供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部BよりMvが12万であるPEペレット33重量部をサイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このときのサイドフィーダー内での樹脂組成物の溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、1.23であった。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが200万であるPE「UH850」(旭化成ケミカルズ社製、商標)15重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン38重量部を供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部BよりMvが12万であるPEペレット21重量部をサイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このときのサイドフィーダー内での樹脂組成物の溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、0.45であった。その後、上記の更に下流のサイドフィーダーより流動パラフィン26重量部を供給し、溶解混練を行った。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「UH900」(旭化成ケミカルズ社製、商標)10重量部、フタル酸ジオクチル(DOP)20.6重量部、微紛シリカ19.4重量%を混合した後、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーからDOP30重量部を供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部BよりMvが15万であるPE20重量部をサイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このときのサイドフィーダー内での樹脂組成物の溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、0.26であった。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数200rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、加熱したロールで圧延し、厚さ110μmのゲルシート状とした。このゲルシートからバッチでDOP、微紛シリカを抽出除去し、微多孔膜を得た。該微多孔膜を2枚重ねて110℃で5倍縦方向に延伸した後、133℃で横方向に2倍延伸し、最後に135℃にて熱処理した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「UH900」(旭化成ケミカルズ社製、商標)13重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン48重量部を供給し、溶解混練を行った。その後、供給部Aより下流の供給部BよりMvが12万であるPEペレット23重量部をサイドフィーダーを用いて供給した。このときの樹脂組成物の溶液粘度をaとした。更に供給部Bより下流の供給部Cより、Mvが30万であるPE16重量部をサイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このときのサイドフィーダー内の樹脂の溶液粘度をbとした。このときの粘度比a/bは0.43であった。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「ミリオン240M」(三井化学社製、商標)11重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン51重量部を供給し、溶解混練を行った。その後、供給部Aより下流の供給部BよりMvが12万であるPEペレット31重量部をサイドフィーダーを用いて供給した。このときの樹脂組成物の溶液粘度をaとした。更に供給部Bより下流の供給部Cより、Mvが40万であるPP7重量部をサイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このときのサイドフィーダー内の樹脂の溶液粘度をbとした。粘度比a/bは0.24であった。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「ミリオン240M」(三井化学社製、商標)10重量部を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン28重量部を供給し、溶解混練を行った。このときの二軸押出機内の樹脂組成物の溶液粘度をaとした。その後、上記供給部Aより下流の供給部BよりMvが12万であるPE18重量部と流動パラフィン44重量部となるように調整したスラリーを、サイドフィーダーを用いて供給し、更に溶解混練した。このとき投入したスラリーの溶液粘度をbとした。aとbとの粘度比a/bは、10.5であった。それ以外の操作は実施例5と同様に行った。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「ミリオン240M」(三井化学社製、商標)17重量部およびMvが12万であるPE31重量部をドライブレンドしたのち、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン52重量部を供給し、溶解混練を行った。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「UH900」(旭化成ケミカルズ社製、商標)17重量部およびMvが12万であるPE31重量部、流動パラフィン52重量部を混合し、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。その後、溶解混練を行った。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが250万であるPE「ミリオン240S」(三井化学社製、商標)10重量部およびMvが12万であるPE25重量部をドライブレンドしたのち、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン52重量部を供給し、溶解混練を行った。二軸押出機での溶解混練は温度240〜280℃、スクリュー回転数400rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
得られた膜は、分子量の劣化による黄変が確認された。
Mvが300万であるPE「UH900」(旭化成ケミカルズ社製、商標)20重量部とMvが12万であるPE32重量部とMvが40万であるPP2重量部をフェンシェルミキサーを用いてドライブレンドし、ポリマー混合物を得た。得られたポリマー混合物を、二軸押出機の最上流部(供給部A)より供給した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン46重量部供給し、溶解混練を行った。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Mvが300万であるPE「UH900」(旭化成ケミカルズ社製、商標)17重量部およびMvが12万であるPE26重量部、流動パラフィン40重量部を混合し、二軸押出機の最上流部(供給部A)より投入した。この押出機のサイドフィーダーから流動パラフィン17重量部を供給し、溶解混練を行った。二軸押出機での溶解混練は温度190〜240℃、スクリュー回転数300rpmの条件で行った。溶解混練したポリマー組成物をTダイスより押出し、冷却固化し、ゲルシート状とした。
得られた膜をバッチ式の同時二軸延伸機で延伸した。延伸条件は121℃、7×7倍である。次に得られた膜を10×10cmの金属枠に固定し、塩化メチレンを用いて溶媒を抽出した。こうして得られた膜の粘度平均分子量及び、膜中の未溶解物の数を測定した。
Claims (6)
- ポリオレフィンの混練工程を経る微多孔膜の製造方法であって、(1)混練機の最上流部にポリオレフィン溶媒混合物を供給する供給部Aを有し、(2)前記供給部Aの下流に、ポリオレフィン単体、ポリオレフィン混合物、ポリオレフィン溶媒混合物、ポリオレフィン混練物のいずれかを供給する、少なくとも一つ以上の供給部Bを有する混練機を用い、供給部Aから供給されるポリオレフィンの粘度平均分子量が供給部Bから供給されるポリオレフィンの粘度平均分子量よりも大きいことを特徴とするポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
- 供給部Aから供給されるポリオレフィンが粘度平均分子量(Mv)100万以上の超高分子量ポリオレフィンを含み、供給部Bから供給されるポリオレフィンが粘度平均分子量(Mv)20万以下のポリオレフィンを含むことを特徴をする請求項1に記載のポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
- 供給部Aと供給部Bの間の、少なくとも一ヶ所から溶媒を供給することを特徴とする、請求項1又は2に記載のポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
- 供給部Bの下流の少なくとも一ヶ所から溶媒を供給することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
- 供給部Aからの供給物の粘度aと供給部Bからの供給物の粘度bとの比、a/bが0.01〜300であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
- 供給部Aからの供給物の粘度aと供給部Bからの供給物の粘度bとの比、a/bが0.01〜7.66であることを特徴とする、請求項5に記載のポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
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