JP6883146B2 - 架橋ポリオレフィン分離膜及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(S1)ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤を押出機に投入及び混合する段階と、
(S2)前記押出機に第2希釈剤、炭素−炭素二重結合基含有アルコキシシラン、開始剤及び架橋触媒を投入及び混合してシラングラフトされたポリオレフィン組成物を反応押出する段階と、
(S3)前記反応押出されたシラングラフトされたポリオレフィン組成物をシート状に成形及び延伸する段階と、
(S4)前記延伸されたシートから第1希釈剤及び第2希釈剤を抽出して多孔性膜を製造する段階と、
(S5)前記多孔性膜を熱固定する段階と、
(S6)前記熱固定された多孔性膜を水分存在下で架橋させる段階とを含み、
前記ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比が94:6〜65:35であり、
前記ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤の投入から押出までの経過時間に対する前記第2希釈剤の投入から押出までの経過時間の比率が0.3〜0.7である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記ポリオレフィンの重量平均分子量が200,000〜1,000,000である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記ポリオレフィンエラストマーが、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、4−メチルペンテン、ヘキセン及びオクテンのうち2種以上の共重合体を含む、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記ポリオレフィンエラストマーの溶融指数(melt index)が0.1〜30g/10分である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記熱固定の温度が100℃〜140℃である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比が90:10〜70:30である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤の投入から押出までの経過時間に対する前記第2希釈剤の投入から押出までの経過時間の比率が0.3〜0.5である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記分離膜のシャットダウン温度とメルトダウン温度との差が25℃〜70℃である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記分離膜のシャットダウン温度が135℃以下であり、前記分離膜のメルトダウン温度が160℃以上である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
前記第1希釈剤と第2希釈剤との重量比が30:70〜70:30である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法に関する。
第1〜第10具現例のいずれか一具現例の方法によって製造された架橋ポリオレフィン分離膜に関する。
(S1)ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤を押出機に投入及び混合する段階と、
(S2)前記押出機に第2希釈剤、炭素−炭素二重結合基含有アルコキシシラン、開始剤及び架橋触媒を投入及び混合してシラングラフトされたポリオレフィン組成物を反応押出する段階と、
(S3)前記反応押出されたシラングラフトされたポリオレフィン組成物をシート状に成形及び延伸する段階と、
(S4)前記延伸されたシートから第1希釈剤及び第2希釈剤を抽出して多孔性膜を製造する段階と、
(S5)前記多孔性膜を熱固定する段階と、
(S6)前記熱固定された多孔性膜を水分存在下で架橋させる段階とを含み、
前記ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比が94:6〜65:35であり、
前記ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー、第1希釈剤の投入から押出までの経過時間に対する前記第2希釈剤の投入から押出までの経過時間の比率が0.3〜0.7である。
まず、押出機に、ポリオレフィンとして重量平均分子量が350,000である高密度ポリエチレン(大韓油化製VH035)6.3kg、ポリオレフィンエラストマーとして溶融指数(ASTM D1238)が1.2g/10分であるエチレン−オクテン共重合体0.7kg、及び第1希釈剤として液体パラフィンオイル(極東油化製LP350F、68cSt)9.1kgを投入し混合した。すなわち、ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比を90:10に制御した。
ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比を80:20に制御したことを除き、実施例1と同じ方法で分離膜を製造した。得られた架橋ポリオレフィン分離膜の厚さは9.1μmであった。
ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比を70:30に制御したことを除き、実施例1と同じ方法で分離膜を製造した。得られた架橋ポリオレフィン分離膜の厚さは9.1μmであった。
ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤の投入から押出までの経過時間に対する第2希釈剤、トリメトキシビニルシラン、開始剤及び架橋触媒の投入から押出までの経過時間の比率を0.3に制御したことを除き、実施例1と同じ方法で分離膜を製造した。
得られた架橋ポリオレフィン分離膜の厚さは9.0μmであった。
ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比を60:40に制御したことを除き、実施例1と同じ方法で分離膜を製造した。しかし、比較例1の場合、分離膜を製造することができなかった。
ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤の投入から押出までの経過時間に対する第2希釈剤、炭素−炭素二重結合基含有アルコキシシラン、開始剤及び架橋触媒の投入から押出までの経過時間を、以下のように制御したことを除き、実施例1と同じ方法で分離膜を製造した。
比較例3は、架橋添加剤を添加しない場合である。すなわち、シラングラフトされたポリオレフィンではなく、非架橋ポリオレフィン分離膜に関する。
比較例4は、ポリオレフィンエラストマーを投入しない場合である。
具体的には、押出機に、ポリオレフィンとして重量平均分子量が350,000である高密度ポリエチレン(大韓油化製VH035)7.0kg及び第1希釈剤として液体パラフィンオイル(極東油化製LP350F、68cSt)9.1kgを投入し混合した。
比較例5は、ポリオレフィンエラストマー及び架橋添加剤を投入しない場合である。すなわち、非架橋ポリオレフィン分離膜を製造した。
ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤の投入から押出までの経過時間に対する第2希釈剤、ビニルシラン、開始剤及び架橋触媒の投入から押出までの経過時間の比率を0.2に制御したことを除き、比較例2と同じ方法で分離膜を製造した。
ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー、炭素−炭素二重結合基含有アルコキシシラン、開始剤、架橋触媒及び希釈剤を押出機に一度に投入したことを除き、実施例1と同様に架橋ポリオレフィン分離膜を製造した。
実施例1〜4、比較例1〜7による結果を下記表1に示した。
分離膜の厚さは、厚み測定器(ミツトヨ社製VL−50S−B)を用いて測定した。
シャットダウン温度は、分離膜の透気度を測定しながら、該分離膜を昇温条件(30℃から5℃/分)に露出させる。前記分離膜のシャットダウン温度は、微多孔性膜の透気度(Gurley値)が初めて100,000秒/100ccを超える温度と定義する。このとき、前記分離膜の透気度は、JIS P8117に従って透気度測定機(旭精工社製EGO−IT)を使用して測定することができる。
メルトダウン温度をTMA(熱機械分析機、ThermoMechanical Analyzer)を使用して測定した。具体的には、分離膜に0.01Nの荷重を加え、5℃/分の速度で昇温させながら変形する程度を観察し、温度の上昇とともに分離膜が収縮してから再び延びながら破断される時点の温度を「分離膜のメルトダウン温度」として測定した。このようなメルトダウン温度が高いほど、高温における溶融寸法安定性(melt integrity)が維持されて寸法安定性を有すると言える。
ASTM D1238を用いて測定した。
表1から分かるように、架橋添加剤を投入していない比較例3及び5の場合はメルトダウン温度が実施例に比べて著しく低かった。また、ポリオレフィンエラストマーを投入していない比較例4及び5の場合、シャットダウン温度がそれぞれ138℃、139℃と高かった。
すなわち、本発明の一態様による分離膜は、ポリオレフィンとポリオレフィンとの重量比及び投入される物質の投入時点をともに制御することで、本発明で所望の効果を達成することができる。
Claims (11)
- (S1)ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤を押出機に投入及び混合する段階と、
(S2)前記押出機に第2希釈剤、炭素−炭素二重結合基含有アルコキシシラン、開始剤及び架橋触媒を投入及び混合してシラングラフトされたポリオレフィン組成物を反応押出する段階と、
(S3)前記反応押出されたシラングラフトされたポリオレフィン組成物をシート状に成形及び延伸する段階と、
(S4)前記延伸されたシートから第1希釈剤及び第2希釈剤を抽出して多孔性膜を製造する段階と、
(S5)前記多孔性膜を熱固定する段階と、
(S6)前記熱固定された多孔性膜を水分存在下で架橋させる段階とを含み、
前記ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比が94:6〜65:35であり、
前記ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤の投入から押出までの経過時間に対する前記第2希釈剤の投入から押出までの経過時間の比率が0.3〜0.7である、架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。 - 前記ポリオレフィンの重量平均分子量が200,000〜1,000,000である、請求項1に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 前記ポリオレフィンエラストマーが、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、4−メチルペンテン、ヘキセン及びオクテンのうち2種以上の共重合体を含む、請求項1または2に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 前記ポリオレフィンエラストマーの溶融指数が、0.1〜30g/10分である、請求項1から3の何れか一項に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 前記熱固定の温度が100℃〜140℃である、請求項1から4の何れか一項に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 前記ポリオレフィンとポリオレフィンエラストマーとの重量比が90:10〜70:30である、請求項1から5の何れか一項に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 前記ポリオレフィン、ポリオレフィンエラストマー及び第1希釈剤の投入から押出までの経過時間に対する前記第2希釈剤の投入から押出までの経過時間の比率が0.3〜0.5である、請求項1から6の何れか一項に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 前記分離膜のシャットダウン温度とメルトダウン温度との差が25℃〜70℃である、請求項1から7の何れか一項に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 前記分離膜のシャットダウン温度が135℃以下であり、前記分離膜のメルトダウン温度が160℃以上である、請求項8に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 前記第1希釈剤と第2希釈剤との重量比が30:70〜70:30である、請求項1から9の何れか一項に記載の架橋ポリオレフィン分離膜の製造方法。
- 請求項1から10のいずれか一項に記載の方法によって製造された架橋ポリオレフィン分離膜。
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