JPH0284507A - 非中空微孔性ファイバ又はフイラメント、その形成方法、及びこれを利用した不織布ウェブ、湿式堆積ペーパー、織物並びに電池隔離板 - Google Patents

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

Info

Publication number
JPH0284507A
JPH0284507A JP63319700A JP31970088A JPH0284507A JP H0284507 A JPH0284507 A JP H0284507A JP 63319700 A JP63319700 A JP 63319700A JP 31970088 A JP31970088 A JP 31970088A JP H0284507 A JPH0284507 A JP H0284507A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
article
plasticizer
fibers
strand
filaments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63319700A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2622410B2 (ja
Inventor
Robert E Howard
ロバート・イー・ハワード
James Young
ジェームス・ヤング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Entek Manufacturing LLC
Original Assignee
Entek Manufacturing LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Entek Manufacturing LLC filed Critical Entek Manufacturing LLC
Publication of JPH0284507A publication Critical patent/JPH0284507A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2622410B2 publication Critical patent/JP2622410B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/247Discontinuous hollow structure or microporous structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417Polyolefins
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/429Natural polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微孔性および湿潤性である超高分子量ポリオレ
フィンから形成したフィラメントおよびファイバーに関
する。
「フィラメント」とは材料の実質的に連続のストランド
を意味し、および[ファイバーJとは材料の不連続スト
ランドを意味する。
「ストランド状物品Jとはフィラメントまたはファイバ
ーを意味するものとする。
「微孔性」とはフィラメントまたはファイバー物体の外
部および内部を連通ずる多数の連続する隙間からなるフ
ィラメントまたはファイバーを意味し、隙間は上記物体
の少なくとも20%、好ましくは上記物体の少なくとも
50%の空隙率からなる。
「湿潤性」とは水を吸収しうる特性を意味する。
米国特許第4.422.993号明細書にはフィラメン
トを形成する超高分子量ポリエチレンの紡糸液が記載さ
れている。
米国特許第4.545,950号明細書には超高分子量
ポリエチレンおよびパラフィンワックスの混合物を押出
し、冷却しおよび延伸してフィラメントファイバなどを
形成する方法が記載されている。
ワックスを除去して微孔性物品を形成することができる
本発明の要点の一つは良好な湿潤性を示す微孔ポリオレ
フィン フィラメントおよびファイバーを得ることであ
る。ポリオレフィン フィランメトおよびファイバーは
、処理しなければ湿潤性を有しない。従来技術には湿潤
剤を用いて、例えば米国特許第3,870,567号明
細書に記載されているポリオレフィン ファイバーに湿
潤性を付与し:不繊布ウェブを水、界面活性剤および米
国特許第3.985,580号明細書に記載されている
ようなコロイドシリカからなる水浴で処理し;不繊布ウ
ェブを米国特許第4.110.143号明細書に記載さ
れているような親水性ビニル単量体および触媒で被覆し
;およびコロナ放電で処理する手段が記載されている。
本発明においては、少なくとも20%の空隙率を有し、
かつ湿潤性である超高分子量ポリオレフィンのフイラメ
ンおよびファイバーを形成する。湿潤性は、押出処理前
に、微細の吸湿性充填剤材料をポリオレフィン押出混合
物に均質混合することによって与えられる。
フィラメントおよびファイバーは.ポリオレフインおよ
び押出性可塑剤の混合物を押出し、次いで可塑剤の少な
くとも1部分を可塑剤についての?容剤または非)容剤
を用いて抽出することによって形成する。
本発明において用いるポリオレフィンとしては、2〜4
個の炭素原子を有するモノオレフィン、すなわち、エチ
レン、プロピレンおよびブチレンの任意の結晶性ホモポ
リマーまたは共重合体を用いることができる。エチレン
およびプロピレンのホモポリマーが好ましく、特に高密
度ポリエチレンおよび実質的にアイソタクチックのポリ
プロピレン 、ホモポリマーが好ましい。ポリオレフィ
ンは超高分子量、すなわち、10分当り約0.04以下
の標準荷重メルト インデックス、好ましくは0:13
7M D 1238−70により測定した場合、約3,
0以上の極限粘度、およびポリエチレンの場合には約5
dl/g以上の内部粘度(135°C、デカリンにおい
て測定して)を有するようにする。少量、すなわち、約
25重量%までの割合で、低分子量ポリオレフィンを配
合できる。
本発明においては、微孔ポリオレフィン フィラメント
およびファイバーを.ポリオレフインと混合する充填剤
として、水に対して良い親和力、すなわち、吸湿性を示
し、かつ押出プロセスに存在する温度および圧力条件に
耐えることのできる材料を用いることにより形成できる
ことを見出した。しかしながら、充填剤はいかなる実質
的な割合でも水に可溶性でないようにする必要がある。
本発明における充填剤材料として、次の材料を用いるこ
とができる:炭質材料(例えばカーボンブラックおよび
グラファイト);金属酸化物および水酸化物、例えばシ
リコン、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、バ
リウム1 チタン、鉄。
亜鉛および錫の酸化物および水酸化物;金属炭酸塩、例
えばカルシウムおよびマグネシウムの炭酸塩:鉱物質、
例えばマイカ、モントモリロナイト。
カオリナイト、アクパルジャイト アスベスト。
タルク、珪藻土およびバーミキュライト;合成および天
然ゼオライト;ポルトランド セメント;沈降金属珪酸
塩、例えば珪酸カルシウムおよび多珪酸アルミニウム;
アルミナ シリカゲル;ミクロビーズ、微小球、フレー
クおよびファイバーを包含するガラス粒子:および塩類
、例えば二硫化モリブデン、硫化亜鉛および硫化バリウ
ム。
好ましい充填剤材料としては、水に水素結合できる表面
シラノール基を有する材料であり、例えばシリカ、マイ
カ、モントモリロナイト アスへスト、タルク、珪藻土
、バーミキュライト、合成および天然ゼオライト、ポル
トランド セメント珪酸塩および多珪酸塩、アルミナ 
シリカゲル。
およびガラス球を挙げることができる。
充填剤は高い表面積を有するのが望ましく、この事は充
填剤が小さい粒径または高い多孔度(すなわち、高い表
面積または細孔容積)か、またはこれらの両者を有する
ことを意味する。充填剤の粒径は平均で約0.01〜約
10ミクロン直径の範囲にできる。充填剤の表面積は約
30〜約950 m27gの範囲、好ましくは約100
〜約500m2/gの範囲にできる。
細孔容積は約0.075 cc/g以上、好ましくは約
0.1〜約0.4 cc/gの範囲にすることができる
充填剤の表面積および細孔容積はS、ブルナワーP、 
T、エメ7トおよびE、テーラ−氏rTournal 
ofAmerican Chemical  5oci
ety  J Vol、6,308(1983)に記載
されている窒素吸収法を用いて測定することができ、B
ET法として一般に知られている。
本発明において用いる好ましい可塑剤は少なくとも3つ
の目的の作用、すなわち、溶融粘度を下げることによっ
て超高分子量ポリオレフィンを普通の押出機で押出すこ
とができること;フィランメトまたはファイバーの形成
後に少なくとも部分的に除去して最終生成物に多孔性を
与える成分であること:および最終生成物に残留する量
の可塑剤が、生成物を脆さから防くことの作用を有する
本発明において適当な可塑剤としては、例えばセバシン
酸塩、ステアリン酸塩、アジピン酸塩。
フタル酸塩およびくえん酸塩のような有機エステル;エ
ボキシル化植物油のようなエポキシ化合物;りん酸トリ
クレジルのようなりん酸エステル;石油のような炭化水
素材料;およびタル油およびアマニ油のような天然油を
挙げることができる。可塑剤としてはポリオレフィンに
近い溶解パラメーター、好ましくは7.3〜約8.4の
範囲の溶解パラメーターを有する抽出性有機物質が好ま
しい。もっとも、好ましい可塑剤は石油炭化水素油であ
る。
本発明において可塑剤は実質的に水に不溶性であること
が好ましいけれども、混合物の使用を排除するものでは
なく、この場合一方の可塑剤は、最終生成物に残留して
可塑化を生ずる可塑剤が実質的に水に不溶性であるなら
ば、水溶性で、かつ形成後フィラメントまたはファイバ
ーから実質的に除去できるものとする。あるいは、また
水溶性可塑剤を用いることができ、抽出により水溶性可
塑剤を除去した後フィラメントまたはファイバーを水に
不溶性の可塑剤で処理する。適当な水溶性可塑剤として
はエチレン グリコール、ポリエチレン グリコール、
ポリプロピレン グリコールグリゼロールおよびこれら
のエーテルおよびエステル;トリエチル ホスフェート
のようなアルキル ホスフェート;ポリビニル アルコ
ール:ポリアクリル酸およびポリビニル ピロリドンを
例示できる。
更に、可塑剤として約7.3〜約8.4の範囲の溶解パ
ラメーターを有する抽出性有機物質を用いるのが好まし
いけれども、8.4以上の溶解パラメーターを有する抽
出性有機物質を用い、および抽出し、次いで約7.3〜
約8.4の範囲の溶解パラメーターを有する可塑剤をフ
ィラメントまたはファイバーに被着することができる。
他の通常の添加剤、例えば酸化防止剤2着色剤および潤
滑剤を押出材料に加えることができる。
超高分子量ポリオレフィン成分はフィラメントまたはフ
ァイバーの約10〜約90容量%の範囲、好ましくは約
40〜約60容量%の範囲にする。
充填剤はフィラメントまたはファイバーの約10〜約9
0容量%の範囲、好ましくは約40〜約60容量%の範
囲にする。
可塑剤成分はフィラメントまたはファイバーの約1〜約
15容量%の範囲、好ましくは約1〜約10容量%の範
囲にする。
本発明の方法においては、約5〜約65容量%の超高分
子量ポリオレフィン成分、約5〜約60容量%の充填剤
成分および約20〜約80容量%(好ましくは約50〜
約80容量%)の可塑剤成分からなる配合物を押出機に
導入する。他の小部分の通常の添加剤は製造業者により
推薦される分量で押出混合物に存在することができる。
可塑剤が、例えば石油炭化水素油のような液体である場
合には、混合中に可塑剤の1部分を乾燥配合剤に添加し
、残留部分の可塑剤を乾燥配合剤と共に押出機の供給口
に直接に添加するのが好ましい。押出混合物の乾燥配合
剤は、押出操作に導入する前に、実質的に均質混合物を
得る必要があるが、任意の通常の混合手段で混合するこ
とができる。
押出混合物はフィラメントおよびファイバー形成技術に
適当な既知の任意の通常の押出装置に計量しながら供給
する。2個の逆回転スクリューを有するスクリュー押出
機を好ましく用いることができる。多くの製造業者は所
望とする材料の押出量に依有する種々の大きさの装置を
供給している。
押出機バレルにおける加熱領域は所望の可塑化度を得る
温度に加熱し、この温度は選択される特別のポリオレフ
ィンおよび押出機に供給する配合物により影響される。
超高分子量ポリエチレンの場合、バレルは一般に約20
0〜約250’Cの範囲の温度に維持するのが望ましい
押出機の押出量は紡糸口金タイプのダイのようなフィラ
メントまたはファイバーを成形するのに適当なダイに供
給する。ダイの最適温度は使用する特定の押出混合物に
影響するが、一般にダイは押出機バレルと同じ温度に維
持する。かかるダイは当業技術においてよく知られてお
り、マニホールドをダイオリフイスの1側または両側に
、熱風流を押出物に対して押出すフィラメントまたはフ
ァイバーを繊細化するように設計された角度で向けるよ
うにするために設けることができる。上記温風流の温度
は約280〜約540°Cの範囲に維持するのが望まし
い。
あるいは、また、特に連続フィラメントを望む場合には
、ダイから押出された個々のフィラメントまたはフィラ
メント束を加熱ガス流を用いる分離繊細化装置に供給し
てフィラメントを繊細化することができる。
繊細化はダイから押出されるフィラメントに供給される
機械的張力(例えばゴデツトロール)を付随すると共に
、フィラメントはまだ高温度であり、またはしかる後に
フィラメントを冷却する。
フィラメントの繊維化は、フィラメントを抽出段階に作
用させた後に行うのが好ましい。フィラメントの繊維化
はその供給を多(し、引張強さおよび弾性率を改善する
。しかしながら、ある用途では、繊細化を省くのが望ま
しい場合がある。
フィラメントまたはファイバー形成後、可塑剤をフィラ
メントまたはファイバーから抽出する。
2種または3種以上の可塑剤を用いる場合、特に1種の
可塑剤が水不溶性で、かつ1種の可塑剤が水可溶性であ
る場合には、多段抽出が望ましい。
可塑剤を抽出するのに選択する溶剤は可塑剤の性質に影
響する。石油炭化水素油を抽出する場合には、次の溶剤
が適当である:塩素化炭化水素、例えばトリクロロエチ
レン、 l、Ll −1−リクロロエタン、塩化メチレ
ン、パークロロエチレン、テトラクロロエチレン、四塩
化炭素など;炭化水素溶剤、例えばヘキサン、ベンゼン
、石油エーテル。
トルエン、シクロヘキサンなど;およびクロロフルオロ
カーボン、例えばトリクロロトリフルオロエタン。ポリ
エチレン グリコールのような水溶性可塑剤を抽出する
場合、適当な溶剤としては水;メタノールおよびエタノ
ールのようなアルコール;アセトンなどを例示できる。
抽出を行う温度は周囲からポリオレフィンの融点までの
範囲で変えることができる。抽出時間は抽出温度に依存
し、時間および温度を選定し、所望量の可塑剤をフィラ
メントまたはファイバーから除去する。上述するように
、可塑化量の可塑剤を最終生成物に残留するようにする
のが望ましいことを確かめた。それ故、抽出は、所望量
の可塑剤が最終生成物に残るような温度および時間条件
下で行うようにする。抽出を行うのに用いる特定の手段
は本発明の部分ではない。抽出はストランド状物品を通
すことによりバッチ基準でまたは連続基準で行うことが
でき、フィラメントまたはファイバー形態で、抽出媒体
の液体および/または蒸気を、一般に向流抽出手段で通
す。次いで、抽出媒体および可塑剤を蒸留または他の適
当な分離手段で回収することができる。
本発明におけるファイバーは当業者において知られてい
る通常のファイバー形成技術によって形成することがで
きる。例えば、ファイバーは溶融吹込成形(melt 
blowing)により形成でき、この場合にはこ−に
記載する配合物を可塑化用の押出機に供給し、押出機か
らの押出物を多数の小さいダイ出口を有する紡糸口金タ
イプのダイヘッドに供給し、およびダイ出口からの材料
をガス流に供給してファイバーに繊細化する。ファイバ
ーは移動有孔回収装置上にマットとして回収する。適当
な装置は米国特許第3,650,866および3,94
7,537号明細書に記載されている。
フィラメントは紡糸口金タイプのダイのような適当なタ
イプのダイオリフィスを通して押出物を押出して形成で
き、またモノフィラメントの場合には押出物を多くの小
孔を有するプレートを介して押出し、フィラメントを加
熱状態にし、または冷却後、好ましくは抽出後フィラメ
ントを普通の機械的手段で繊細化する。必要に応して、
フィラメントをステーブルファイバーに細断して通常溶
融吹込成形により形成されるより大きい直径を有するフ
ァイバーを得ることができる。
本発明におけるフィラメントおよびファイバーは約20
%以上、好ましくは約50%以上および約80%のよう
に高い空隙率を有する。空隙率は溶剤抽出により可塑剤
を除去し、フィラメントまたはファイバーに存在する抽
出油の量を測定することによって定めることができる。
本発明におけるファイバーおよびフィラメントの孔の平
均細孔直径は約1.0 ミクロン以下にし、少なくとも
約90%の細孔は約0.5 ミクロン以下の細孔直径を
有する。平均細孔直径は約0.1 ミクロンまたはこれ
以下の範囲にする。細孔直径は普通の水銀押込(mer
cury 1ntrusion)技術で測定することが
できる。本発明におけるファイバーおよびフィラメント
の細孔または多孔度は「ミクロ細孔(micropor
es) 」または[ミクロ多孔度(microporo
sity) Jとしばしば称され、およびこれから作ら
れた織布または不織布シートの細孔または多孔度は「ミ
クロ細孔」または「ミクロ多孔度」と称される。
溶融吹込成形プロセスにより形成されたファイバーの場
合には、平均直径は10ミクロン以下、般に約1〜約1
0ミクロンの範囲である。
本発明におけるファイバーの「粗さ」は1デシグレツク
ス(decigrex)以下、一般に約0.5デシグレ
ツクス以下である。比較のために、通常のポリオレフィ
ン溶融吹込成形により得られたファイバーは1デシグレ
ツクス以上の粗さを有している。
−Cに云えば、本発明によるファイバーの粗さは、空隙
率により影響されるが、相当する寸法の非多孔性ファイ
バーの約20%以上50%である。「粗さ」はTAPP
I法No、T234.5O−67により測定することが
でき、デシグレンクス単位はファイバーの100メート
ル当りミリグラムのファイバーの重量として測定するこ
とができる。
本発明におけるファイバーは、例えば米国特許第3,9
47,537号明細書に記載されているような溶融吹込
成形プロセスの1部に指向して不織布ウェブを形成する
のに用いることができる。かように形成した不織布ウェ
ブはウェブの厚さおよび多孔度を所望レベルに調整する
ために圧延することができる。あるいは、また不織布ウ
ェブは接着剤によりファイバー−ファイバー結合を高め
る普通のエアレイイング(airlaying)技術で
、またはウェブを加熱および/または加圧してファイバ
ー結合を生じさせることによる分離操作で形成すること
ができる。
また、ファイバーはセルロース ペーパー製造に用いら
れる湿式堆積(netlaid)プロセスによりウェブ
に形成することができる。湿潤しうるファイバーはウェ
ブに単独で、またはセルロース ファイバー(cell
ulosic fiber) と混合して形成すること
ができる。本発明におけるファイバーは湿潤しうるけれ
ども、ファイバーが疎水性であるために、ファイバーを
水スラリー状に均質に分散する目的で分散剤を用いるの
が望ましい。適当な分散剤としては、例えば陰イオン界
面活性剤、例えば高級脂肪酸のアルカリ塩、アルキルス
ルホン酸塩、アルキルアリール スルホネート塩および
スルホサクシネート エステル塩を挙げることができる
。セルロース ファイバーの添加剤として、本発明にお
けるファイバーは配合物から形成したペーパーの光沢お
よび不透明度のような光学特性を高めることができる。
このペーパーはすべてのタイプのインキによる高い印刷
適正を有しており、特に本発明におけるファイバーはフ
ァイバーのすべてのまたは殆んど大部分をペーパー ウ
ェブ状に構成する。また、ファイバーはかかるペーパー
ウェブに耐水性を与える。
ニアレイド(airlaid)技術または湿式堆積技術
のいずれにより形成されるにせよ、およびセルロース 
ファイバーと混合しまたは混合しないかのいずれにせよ
、本発明におけるファイバーから形成されたウェブはす
べてのタイプのインキによる高い印刷適性を示し、この
ウェブは耐水性(本発明によるファイバーを単独で、ま
たは全ファイバー含有量の大部分として存在する場合)
、または高められた耐水性(本発明によるファイバーを
僅か程度で存在する場合)を示す。
本発明による連続フィラメントは、約0.5〜約50ミ
クロン厚さの範囲のフィラメントのウェブに形成しおよ
び加熱下で結合してスパンボンプントウェブ(spun
bonded web)に形成でき、Tyvek (E
1、Dupontの登録商標)を形成するのに用いるよ
うな普通の技術で加圧でき、またドカン プロセス(D
ocan process) (Lurgi旧nero
ltechnik Gmbll)に用いることができる
一般に、円形または卵形断面であるけれども、本発明に
おけるファイバーおよびフィラメントは大体、任意の断
面形状にすることができ、および適当なグイ形を選択す
ることによって中実の代りに中空にすることができる。
本発明におけるファイバーおよびフィラメントは、他の
材料のファイバーおよびフィラメントが最近、使用され
てるように任意に用いることができる。これらの多孔性
のために、類似する中実のファイバーまたはフィラメン
トより軽量の物品を形成することができる。この多孔性
と共に耐水性および優れた染色性は織布および不織布織
物を形成でき、およびこれから特にテン1−および衣類
に有用なウェブを形成できる。また、本発明によるファ
イバーおよびフィラメント、およびこれらから作られた
織物およびウェブは優れたフィルター媒体を作ることが
でき、また医薬、農薬および他の化学薬品の放出を遅延
する基材として用いることができる。
本発明によるフィラメントおよびファイバーから作られ
た織布および不織布についての特に好ましい利用は電池
隔離板である。電池隔離板を米国特許第3.870.5
67号明細書に記載されているようにポリオレフィンの
不織布ウェブから作ることは知られており、また電池隔
離板を米国特許第3.35L495号明細書に記載され
ているようにミクロ細孔シートから作ることは知られて
いる。しかしながら、ミクロ細孔であるファイバーまた
はフイラメントの電池隔離板を形成することは本発明の
以前では知られていない。
電池隔離板を形成するのに湿潤しうるミクロ細孔フィラ
メントまたはファイバーの使用は、従来の不織布ウェブ
 タイプ隔離板または従来のミクロ細孔シート隔離板に
電解液を吸収する能力を著しく高める。この事は、本発
明によるフィラメントまたはファイバーから形成された
隔離板がミクロ細孔およびマクロ細孔を示すためである
。この特性は、特に隔離板およびプレートにより吸収さ
れる電解液のみが存在するから、電解液を吸収および保
持する隔離板の能力が臨界的である。「欠乏電解液(s
tarved electrolyte) 」タイプの
電池の形成に有利である。
織布または不織布ウェブはそれ自体、隔離板として用い
ることができ、また米国特許第3,351,495号明
細書に記載されているシート タイプの隔離板のような
他の隔離板材料に付着することができる。この不織布ウ
ェブ積層体は、不織布ウェブが補強層として作用するか
ら、不織布ウェブを付着する極めて薄いシート隔離板(
上述する米国特許第3,351,495号明細書に記載
されているシート隔離板のような)に用いることができ
る。
本発明により形成される隔離板は、例えば米国特許第4
,072,802および4,153,759号明細口な
どの多数の特許に最近、記載され、用いられているガラ
ス ファイバー タイプの隔離板に置き替えることがで
き、および本発明によるファイバーおよびヘイラメント
のミクロ細孔のためにかかるガラス ファイバー隔離板
より優れている。
本発明によるファイバーおよびフィラメントからの隔離
板は約15ミル以下、好ましくは約1〜約10ミルの厚
さに作ることができる。この隔離板は1ミル厚さ当り約
1.5 ミリオーム/平方インチ以下の電気抵抗を示す
。欠乏電解液タイプの電池の場合、厚さを100 ミル
までにすることができる。
次に、本発明を特定の例に基づいて説明するが、本発明
はこれに制限されるものでない。
拠−よ 37ポンドの超高分子量ポリエチレン(ヒイモンド(l
limont) 1900 Ll)IMWポリマー) 
、137ポンドの水和非晶質シリカ(商品名[ハイ−ジ
イル233(旧−3il 233) J  (PPGイ
ンダストリース製))、0.6ボンドの商品名「イルガ
ノックスB215(Irganox B 215) J
  (チバーガイギー社製の酸化防止剤/安定化剤)お
よび0.6ボンドの商品名「ベトランクCA−81(P
eteac CA−81) J  (デッドインコーポ
レーション(Desoto Inc、)製の潤滑剤)を
含有する混合物をリットルフォード強カミキサ−(Li
ttleford high 1nteusity n
+1xer)で2分間にわたり十分にブレンドした。こ
のミキサーに27ガロンの商品名「シェルフレックス4
12 (Shellflex412)J(シェルオイル
 コンパニー製の石油炭化水素油)を約125°Fの温
度で添加し、この生成混合物を更に5分間ブレンドした
。生成混合配合物をマリオン(Marion)連続ブレ
ンダーに入れ、ブレンダーに供給し終るまでブレンドし
た。この配合物をレイストリッツ型(Leistrit
z Model)ZSE 96押出機の供給口に450
ボンド/時の供給量で秤量しながら供給した。同時に、
シェルフレックス412を上記押出機の供給口に50ボ
ンド/時の供給量で連続的に導入した。バレルを220
“Cの温度に加熱し、押出物を220°Cの温度に維持
した米国特許第3,947,537号明細書に記載され
ている構造を有するダイに供給した。温風(600°F
)をダイ孔を囲むマニホールドに、良好なファイバー形
成を得るような速度で供給した。かようにして形成した
ファイバーをダイから24インチに位置した回転スクリ
ーン上に回収した。回収ファイバー100gを秤量した
代表試料を、6i!、のLl、1−トリクロロエタンを
収容するソックスレー抽出器の1242フラスコに入れ
、72°Cで15分間にわたって抽出した。抽出ファイ
バーは約60%の空隙率を有していた。
ハンド シートを例1のファイバーからTAPPIT2
05 m−58に従って作った。生成したハンド シー
トは良好な地合い(formation)を示し、外観
的に極めて白色で、かつ気持よさ(nicely)を有
していた。
圀[ マニホールドへの温風を止める以外は、同じ配合物を用
いて例1の処理を繰返した。かように形成した抽出物の
連続フィラメントを冷却した。フィラメントを約1mの
長さにカットし、例1に記載するようにソックスレー抽
出器で抽出した。抽出後、フィラメントを約2mの長さ
に延伸(繊細化)した。この延伸の結果として直径を細
くし、湿潤性で、極めて白色の連続フィラメントを得た
貫−↓ コレクターをダイから約10インチの位置に配置する以
外は、例1に記載する処理を繰返した。生成したマット
を約6×6インチの大きさのシートにカントした。この
シートを例1に記載するようにソックスレー抽出器で抽
出した。抽出シートを、プレスのプレート(約10×1
0インチ)間に、約280°Fのプレート温度で配置し
た。プレートを約lOミルのギャップに圧縮し、約20
秒間圧締めした。
形成した不織布ウェブは、外観上、白色で、しかも湿潤
性であった。
別−」− 例4で形成した不織布ウェブを、パリコ試験(10分間
沸騰(100°C)水に浸し、および20分間1 、7
80比重の硫酸に26°Cで浸す処理を含む)で電気抵
抗を測定した。電気抵抗は10ミリオーム/平方インチ
であった。
■−旦 3.3ポンドの超高分子量ポリエチレン(リモンド(R
imont) 1900 UHMWポリマー) 、11
.5ポンドの水和非晶質シリカ(PPGインダストリー
社製の商品名rlli−Si! 233J ) 、0.
06ボンドの商品名[イルガノンクスB 215J  
(チバーガイギー社製の酸化防止剤/安定化剤)および
0.06ポンドの商品名「ベトラックCA−81J  
(デッド インコーポレーション製の潤滑剤を含有する
混合物をリンドルフォード強カミキサ−で2分間にわた
り十分にブレンドした。このミキサーに3.8ガロンの
商品名「シェルフレックス412J  (シェル オイ
ルコンパニー製の石油炭化水素油)を約70°Fの温度
で添加し、生成混合物を更に5分間ブレンドした。生成
配合物をバタル(Batal)型BTS 40抽出機の
第1供給口に31g/分の供給量で秤量しながら供給し
た。同時に、シェルフレックス412を上記押出機の第
2供給口にl1g/分の供給量で連続的に導入した。バ
レルを195〜240°Cの温度に加熱した。押出物を
米国特許第3,947,537号明細書に記載されてい
る構造を有するダイに供給した。ダイのノーズピース(
nosepiece)を10インチの長さにし、100
個の各孔の直径を0.025インチにした。
ダイを236〜315°Cの温度に維持した。温風(6
00″F)をダイ孔を囲むマニホールドに、良好なファ
イバー形成を得るような速度で供給した。かようにして
形成したファイバーをダイから約36インチに位置した
回転スクリーン上に回収した。回収ファイバー100g
を秤量した代表試料を、6iのLl、1−)リクロロエ
タンを収容するソックスレー抽出器の1242フラスコ
に入れ、72゛Cで15分間にわたって抽出した。抽出
ファイバーは約60%の空隙率を有していた。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 1. ホモポリマー、およびエチレン、プロピレンおよ
    びブチレンの共重合体からなる群から選択する超高分子
    量ポリオレフイン約10〜約90容量%;約10ミクロ
    ン以下の粒度および約30m^2/g以上の表面積を有
    する吸湿性充填剤約10〜約90容量%;および約7.
    3〜約8.4の範囲の溶解パラメーターを有する可塑剤
    約1〜約15容量%からなり、かつ約20%以上の空隙
    率を有するストランド状物品。
  2. 2. 充填剤を表面シラノール基を有する材料とした請
    求項1記載の物品。
  3. 3.充填剤をシリカとした請求項2記載の物品。
  4. 4. ポリオレフインを約5dl/g以上の内部粘度を
    有するポリエチレンとした請求項1記載の物品。
  5. 5. 可塑剤を石油炭化水素油とした請求項1記載の物
    品。
  6. 6. 約50%以上のマクロ多孔度および約25ミクロ
    ン以下の最大マクロ細孔大きさを有する請求項1に記載
    する多数のストランド状物品から形成した不織布ウェブ
  7. 7. 請求項1に記載する多数のストランド状物品から
    形成した湿式堆積ペーパー。
  8. 8. セルロースファイバーを含む請求項7記載のペー
    パー。
  9. 9. 請求項1に記載した多数のストランド状物品から
    形成した織物。
  10. 10. 約1〜約100ミルの範囲の厚さおよび約1.
    5ミリオーム/平方インチ/ミル厚さの電気抵抗を有す
    る、請求項1に記載した多数のストランド状物品から形
    成したウェブからなる電池隔離板。
  11. 11. 超高分子量ポリオレフインおよび約10ミクロ
    ン以下の粒度および約30m^2/g以上の表面積を有
    する吸湿性充填剤の混合物を作り;該混合物および約7
    .3〜約8.4の範囲の溶解パラメーターを有する可塑
    剤を押出機の供給口に供給し;前記混合物および前記可
    塑剤の配合物を前記押出機内において配合物を可塑化す
    るのに十分な温度に加熱および混合し;押出機からの押
    出物をストランド状物品を形成するのに適当なダイに供
    給し;ダイからのストランド状物品を圧搾し;および十
    分な可塑剤を前記ストランド状物品から抽出して約20
    %以上の空隙率を達成するようにすることを特徴とする
    湿潤性のミクロ細孔のストランド状物品の形成方法。
  12. 12. 前記ストランド状物品を、抽出後、繊細化する
    請求項11記載の方法。
JP63319700A 1987-12-21 1988-12-20 非中空微孔性ファイバ又はフイラメント、その形成方法、及びこれを利用した不織布ウェブ、湿式堆積ペーパー、織物並びに電池隔離板 Expired - Lifetime JP2622410B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13524087A 1987-12-21 1987-12-21
US135240 1987-12-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0284507A true JPH0284507A (ja) 1990-03-26
JP2622410B2 JP2622410B2 (ja) 1997-06-18

Family

ID=22467184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63319700A Expired - Lifetime JP2622410B2 (ja) 1987-12-21 1988-12-20 非中空微孔性ファイバ又はフイラメント、その形成方法、及びこれを利用した不織布ウェブ、湿式堆積ペーパー、織物並びに電池隔離板

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0322169B1 (ja)
JP (1) JP2622410B2 (ja)
AT (1) ATE141343T1 (ja)
AU (1) AU618566B2 (ja)
DE (1) DE3855476T2 (ja)
ES (1) ES2090015T3 (ja)
GR (1) GR3020863T3 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5243740A (en) * 1991-07-25 1993-09-14 Yoshida Kogyo K.K. Buckle for preventing slippage and wrinkling of a belt
JP2014510388A (ja) * 2011-05-03 2014-04-24 エルジー・ケム・リミテッド 多孔性コーティング層を備えたセパレータ及びこれを備えた電気化学素子

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5035886A (en) * 1987-10-19 1991-07-30 Ppg Industries, Inc. Active agent delivery device
DE3928468A1 (de) * 1989-08-29 1991-03-14 Grace Gmbh Blei/schwefelsaeure-akkumulator, separator fuer blei/schwefelsaeure-akkumulatoren und verfahren zur verringerung der bildung von gefaerbten ablagerungen in einem blei/schwefelsaeure-akkumulator
US5196262A (en) * 1990-10-10 1993-03-23 Ppg Industries, Inc. Microporous material
US5344862A (en) * 1991-10-25 1994-09-06 Kimberly-Clark Corporation Thermoplastic compositions and nonwoven webs prepared therefrom
CA2090793A1 (en) * 1992-10-09 1994-04-10 Ronald Sinclair Nohr Nonwoven webs having improved tensile strength characteristics
AT403860B (de) * 1993-02-02 1998-06-25 Jungfer Gmbh & Co Kg Verfahren zur herstellung eines mikroporösen batteriescheiders und damit hergestellte elektrische zellen und akkumulatoren
US5494855A (en) * 1994-04-06 1996-02-27 Kimberly-Clark Corporation Thermoplastic compositions and nonwoven webs prepared therefrom
US7238744B2 (en) * 2002-04-12 2007-07-03 Daramic, Inc. Ultrahigh molecular weight polyethylene articles and method of manufacture
US8003725B2 (en) 2002-08-12 2011-08-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized hetero-phase polyolefin blends
US7998579B2 (en) 2002-08-12 2011-08-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Polypropylene based fibers and nonwovens
US7271209B2 (en) 2002-08-12 2007-09-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Fibers and nonwovens from plasticized polyolefin compositions
US7531594B2 (en) 2002-08-12 2009-05-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles from plasticized polyolefin compositions
US7652092B2 (en) 2002-08-12 2010-01-26 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Articles from plasticized thermoplastic polyolefin compositions
AU2003272213A1 (en) 2002-08-12 2004-02-25 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized polyolefin compositions
US7652094B2 (en) 2002-08-12 2010-01-26 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Plasticized polyolefin compositions
US8192813B2 (en) 2003-08-12 2012-06-05 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Crosslinked polyethylene articles and processes to produce same
US8389615B2 (en) 2004-12-17 2013-03-05 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Elastomeric compositions comprising vinylaromatic block copolymer, polypropylene, plastomer, and low molecular weight polyolefin
WO2007011530A2 (en) 2005-07-15 2007-01-25 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Elastomeric compositions
CN117926435B (zh) * 2024-03-25 2024-06-18 上海元纶新材料有限公司 一种均质微孔材料的制备方法及其应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211506A (ja) * 1985-05-17 1987-01-20 ダブリユー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカツト 中空繊維

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2332320C2 (de) * 1972-06-29 1982-09-16 Exxon Research and Engineering Co., 07036 Linden, N.J. Verfahren zur Herstellung von Batterieseparatoren
US3870567A (en) * 1972-12-21 1975-03-11 Grace W R & Co Battery separator manufacturing process
IT1114250B (it) * 1979-05-18 1986-01-27 Montedison Spa Procedimento e dispositivo per preparare separatori per batterie di accumulatori
DE3272109D1 (en) * 1981-04-28 1986-08-28 Wiggins Teape Group Ltd Alkaline battery having a paper separator
JPS59201367A (ja) * 1983-04-30 1984-11-14 Japan Vilene Co Ltd アルカリ電池用セパレ−タ
US4699857A (en) * 1986-10-15 1987-10-13 W. R. Grace & Co. Battery separator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211506A (ja) * 1985-05-17 1987-01-20 ダブリユー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカツト 中空繊維

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5243740A (en) * 1991-07-25 1993-09-14 Yoshida Kogyo K.K. Buckle for preventing slippage and wrinkling of a belt
JP2014510388A (ja) * 2011-05-03 2014-04-24 エルジー・ケム・リミテッド 多孔性コーティング層を備えたセパレータ及びこれを備えた電気化学素子
US8927134B2 (en) 2011-05-03 2015-01-06 Lg Chem, Ltd. Separator having porous coating layer and electrochemical device having the same

Also Published As

Publication number Publication date
GR3020863T3 (en) 1996-11-30
EP0322169A2 (en) 1989-06-28
DE3855476D1 (de) 1996-09-19
ES2090015T3 (es) 1996-10-16
DE3855476T2 (de) 1997-01-02
AU2707688A (en) 1989-06-22
AU618566B2 (en) 1992-01-02
ATE141343T1 (de) 1996-08-15
EP0322169B1 (en) 1996-08-14
EP0322169A3 (en) 1990-08-08
JP2622410B2 (ja) 1997-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5093197A (en) Microporous filaments and fibers
US5230949A (en) Nonwoven webs of microporous fibers and filaments
US5230843A (en) Process of forming microporous fibers and filaments
JPH0284507A (ja) 非中空微孔性ファイバ又はフイラメント、その形成方法、及びこれを利用した不織布ウェブ、湿式堆積ペーパー、織物並びに電池隔離板
US5126219A (en) Microporous filaments and fibers, and articles made therefrom
EP1048090B9 (en) Meltblown fiber battery separator
CA1280564C (en) Hollow fiber
KR100350546B1 (ko) 초박형 미세다공성 물질
JP5462227B2 (ja) セルロースナノファイバー入りポリオレフィン微多孔延伸フィルムの製造方法及びセルロースナノファイバー入りポリオレフィン微多孔延伸フィルム及び非水二次電池用セパレータ
EP0355214B1 (en) Process for producing microporous ultra-high molecular weight polyolefin membrane
JP4997278B2 (ja) ポリエチレン微多孔膜及びその製造方法
CA1316314C (en) Stretched microporous material
TWI414417B (zh) 聚烯烴微多孔膜之製法及其微多孔膜
CN105263998A (zh) 含有纤维素纳米纤维的聚烯烃多微孔拉伸膜的制造方法、纤维素纳米纤维多微孔复合膜及非水二次电池用隔膜
EP1097962A1 (en) Polyolefin microporous film and method for preparing the same
EP0193318A2 (en) Microporous membrane of ultra-high molecular weight alpha-olefin polymer
KR20070114284A (ko) 폴리올레핀 미세 다공막 및 그 제조 방법
WO2003006723A1 (fr) Compositions de resine pour fibres composites
KR20220047584A (ko) 즉각적으로 습윤 가능한 중합체 섬유 시트
WO2003100954A2 (en) Microporous, mixed polymer phase membrane
JP2017088837A (ja) 低熱収縮性ポリオレフィン微多孔膜及びその製造方法。
JP5235487B2 (ja) 無機粒子含有微多孔膜の製造方法
JP3638401B2 (ja) ポリオレフィン微多孔膜の製造方法
JP3641321B2 (ja) ポリオレフィン微多孔膜の製造方法
JPH083851A (ja) ポリオレフィン不織布

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080404

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090404

Year of fee payment: 12