JP5906857B2 - 改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法 - Google Patents
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Description
<1> ポリオレフィンからなる微多孔膜(A)に、25℃における表面張力が25mN/m以上であって、かつポリオレフィンを溶解しない溶媒(B)を含浸させ、次いで溶媒(B)を除去することを特徴とする改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
<2> 微多孔膜(A)が、膜厚が8〜25μm、空隙率が40〜70%、平均孔径が0.05〜0.15μmであることを特徴とする前記<1>記載の改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
<3> ポリオレフィンからなる微多孔膜(A)に、以下の溶媒(B)と高分子化合物(C)とからなる溶液を含浸させて、次いで溶媒(B)を除去することを特徴とする改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
溶媒(B):25℃における表面張力が25mN/m以上であって、かつポリオレフィンを溶解しない溶媒。
<4> 前記高分子化合物(C)が、融点が180℃以上の高分子化合物である前記<3>記載の改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
例えば、ポリオレフィン微多孔膜(A)が、超高分子量ポリエチレン及び重量平均分子量1万以下の低分子量ポリオレフィンを含むポリオレフィン樹脂から形成されてなる場合には、製造コストの観点から、以下に示すような方法により製造することが好ましい。
(1)超高分子量ポリエチレン100重量部と、重量平均分子量1万以下の低分子量ポリオレフィン5〜200重量部と、炭酸カルシウム等の無機充填剤100〜400重量部とを混練してポリオレフィン樹脂組成物を得る工程
(2)前記ポリオレフィン樹脂組成物を用いてシートを成形する工程
(3)工程(2)で得られたシート中から無機充填剤を除去する工程
(4)工程(3)で得られたシートを延伸する工程
(5)工程(4)で得られたシートを熱処理する工程
なお、ポリオレフィン微多孔膜(A)については上記記載の特性を有する市販品を用いることができる。
ポリオレフィン微多孔膜(A)を溶媒(B)に浸漬させる方法としては、ロール状のポリオレフィン微多孔膜(A)を浸漬させる方法や、枚葉に切り出したポリオレフィン微多孔膜(A)を浸漬させる方法、またロールから繰り出した反物状のポリオレフィン微多孔膜(A)を連続的に溶媒(B)に槽をくぐらせる方法、などが挙げられる。
溶媒(B)をポリオレフィン微多孔膜(A)に塗布する方法としては、溶媒(B)の粘度にもよるが例えば、グラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ディップコーター法、ナイフコーター法、エアドクターブレードコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、スクイズコーター法、キャストコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法などが挙げられる。
セルロースエーテルとしては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、シアンエチルセルロース、オキシエチルセルロース等が挙げられ、化学的な安定性に優れたCMC、HECが特に好ましい。
(1)厚み測定(単位:μm)
ポリオレフィン微多孔膜および改質ポリオレフィン微多孔膜厚みは、JIS規格(K7130−1992)に従い、測定した。
(3)空隙率(単位:体積%)
ポリオレフィン微多孔膜から、一辺の長さ10cmの正方形のサンプルを切り出し、重量W(g)と厚みD(cm)を測定した。サンプル中のそれぞれの材質の重量(Wi(g))を求め、それぞれの材質について、Wi(g)と真比重(真比重i(g/cm3))とから体積を算出して、次式より空隙率(体積%)を求めた。
空隙率(体積%)=100−[{(W1/真比重1)+(W2/真比重2)+・・+(Wn/真比重n)}/(10×10×D)]×100
ポリオレフィン微多孔膜および改質ポリオレフィン微多孔膜の透気度は、JIS P8117に基づいて、(株)東洋精機製作所製のデジタルタイマー式ガーレ式デンソメータで測定した。
(5)フィルム平均孔径
JIS K 3832の規定に基づいて、Automated Capillary Flow Porometer(POROUS MATERIALS INC社製)を用い、含浸液をフロリナートFC−40(住友スリーエム(株)製)として、ポリオレフィン微多孔膜の平均孔径を求めた。
ポリオレフィン微多孔膜および改質ポリオレフィン微多孔膜を8cm×8cmに切り出し、中央に、各辺がMD方向(ポリオレフィン微多孔膜を作製したときの流れ方向)とTD方向(ポリオレフィン微多孔膜を作製したときの流れ方向と直交する方向)のいずれか一方向と平行となるように6cm×6cmの正方形を記入した後、2枚の紙で挟み込んだ状態で130℃のオーブンに1時間静置して加熱した。所定時間加熱後にオーブンから取り出したサンプルについて、面内に記入した正方形の各辺の寸法を測定し、MD方向に平行な一辺とTD方向に平行な一辺について、次式より加熱形状維持率を算出した。
加熱形状維持率(%)= 加熱後の寸法÷加熱前の寸法×100
超高分子量ポリエチレン粉末(三井化学(株)製の「340M」)70重量%および重量平均分子量1000のポリエチレンワックス(日本精鑞(株)製の「FNP−0115」)30重量%と、該超高分子量ポリエチレンとポリエチレンワックスとの合計量100重量部に対して、酸化防止剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製の「Irg1010」)を0.4重量%、P168(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製)を0.1重量%、ステアリン酸ナトリウムを1.3重量%を加え、更に全体積に対して38体積%となるように平均孔径0.1μmの炭酸カルシウム(丸尾カルシウム(株)製)を加え、これらを粉末のままヘンシェルミキサーで混合した後、二軸混練機で溶融混練してポリオレフィン樹脂組成物とした。該ポリオレフィン樹脂組成物を表面温度が150℃の一対のロールにて圧延しシートを作成した。このシートを塩酸水溶液(塩酸4mol/L、非イオン系界面活性剤0.5重量%)に浸漬させることで炭酸カルシウムを除去し、続いてTD方向に延伸した後に120℃で熱処理して、表1に示す性状のポリオレフィン微多孔膜A1〜A3を得た。
ポリオレフィン微多孔膜A1にエタノール30wt%水溶液(25℃における溶媒表面張力が57.5dyn/cm)をバーコーターで塗工し、室温で乾燥させて改質ポリオレフィン微多孔膜を得た。改質ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は16.3μm、透気度は112秒/100ccであった。また、改質ポリオレフィン微多孔膜の加熱形状維持率を表2に示す。
ポリオレフィン微多孔膜A1にエタノール30wt%水溶液にカルボキシメチルセルロース(第一工業製薬(株)製の「WS−C」)(以下CMCと略す場合あり)を1wt%溶解させた溶液を、バーコーターで塗工し室温で乾燥させて改質ポリオレフィン微多孔膜を得た。改質ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は16.3μm、透気度は117秒/100ccであった。また、改質ポリオレフィン微多孔膜の加熱形状維持率を表2に示す。
ポリオレフィン微多孔膜A2にエタノール30wt%水溶液をバーコーターで塗工し、室温で乾燥させて改質ポリオレフィン微多孔膜を得た。ポリオレフィン微多孔膜A2の膜厚は16.0μm、透気度は133秒/100ccであった。また改質ポリオレフィン微多孔膜の加熱形状維持率を表2に示す。
ポリオレフィン微多孔膜A2にエタノール30wt%水溶液にカルボキシメチルセルロース(第一工業製薬(株)製の「WS−C」)を1wt%溶解させた溶液を、バーコーターで塗工し室温で乾燥させて改質ポリオレフィン微多孔膜を得た。改質ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は15.5μm、透気度は190秒/100ccであった。また、改質ポリオレフィン微多孔膜の加熱形状維持率を表2に示す。
ポリオレフィン微多孔膜A3にエタノール30wt%水溶液にカルボキシメチルセルロース(第一工業製薬製、WS−C)を0.3wt%溶解させた溶液を、バーコーターで塗工し室温で乾燥させて改質ポリオレフィン微多孔膜を得た。改質ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は15.7μm、透気度は159秒/100ccであった。また、改質ポリオレフィン微多孔膜の加熱形状維持率を表2に示す。
ポリオレフィン微多孔膜A3にエタノール30wt%水溶液にカルボキシメチルセルロース(第一工業製薬(株)製の「WS−C」)を1wt%溶解させた溶液を、バーコーターで塗工し室温で乾燥させて改質ポリオレフィン微多孔膜を得た。改質ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は15.3μm、透気度は218秒/100ccであった。また、改質ポリオレフィン微多孔膜の加熱形状維持率を表2に示す。
ポリオレフィン微多孔膜A3にクロロホルム(25℃における溶媒表面張力が26.7dyn/cm)をバーコーターで塗工し、室温で乾燥させて改質ポリオレフィン微多孔膜を得た。改質ポリオレフィン微多孔膜の膜厚は17.2μm、透気度は130秒/100ccであった。また、改質ポリオレフィン微多孔膜の加熱形状維持率を表2に示す。
ポリオレフィン微多孔膜A3にエタノール(25℃における溶媒表面張力が22.0dyn/cm)をバーコーターで塗工し、室温で乾燥させた。乾燥後のポリオレフィン微多孔膜A3の膜厚は17.3μm、透気度は127秒/100ccであった。乾燥後のポリオレフィン微多孔膜の加熱形状維持率を表2に示す。
Claims (4)
- 膜厚が8〜25μm、平均孔径が0.15μm以下であるポリオレフィンからなる微多孔膜(A)に、
水を含む混合溶媒、及びハロゲン系溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、25℃における表面張力が25mN/m以上であって、かつポリオレフィンを溶解しない溶媒(B)を含浸させ、
次いで溶媒(B)を除去することを特徴とする改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。 - 微多孔膜(A)が、膜厚が8〜25μm、空隙率が40〜70%、平均孔径が0.05
〜0.15μmである請求項1記載の改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。 - 膜厚が8〜25μm、平均孔径が0.15μm以下であるポリオレフィンからなる微多孔膜(A)に、
以下の溶媒(B)と高分子化合物(C)とからなる溶液を含浸させて、次いで溶媒(B)を除去することを特徴とする改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
溶媒(B):水を含む混合溶媒、及びハロゲン系溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒であり、25℃における表面張力が25mN/m以上であって、かつポリオレフィンを溶解しない溶媒。 - 前記高分子化合物(C)が、融点が180℃以上の高分子化合物である請求項3記載の
改質ポリオレフィン微多孔膜の製造方法。
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