JPH0446980B2

JPH0446980B2 -

Info

Publication number: JPH0446980B2
Application number: JP58078268A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Doi; Masahiko Fukuda
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1983-05-06
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1992-07-31
Also published as: JPS59204626A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、特に片面に無孔層を形成した合成樹
脂微多孔膜（以下「微多孔膜」と記す）に関す
る。

従来、種々の微多孔膜が提供されており、フイ
ルターとして使用されたり、電解膜や蓄電池隔膜
等として使用されている。特に、特開昭52−
70988号公報に記載されている微多孔膜は、その
通孔が複雑に入組んだ三次元網目構造を有してい
ることから、上記の用途に種々の利点を有するも
のとして注目されている。

ところで微多孔膜は、本来、通気性又は液透過
性を有する合成樹脂フイルム又はシートを得るた
めに開発されてもので、表裏面間を連通させる微
細な通孔を有していることにその利用価値が偏向
して考えられている。即ち、従来、微多孔膜は、
その表裏面を連通させる微細な通孔を有している
ことを利用した用途にもつぱら使用されているも
のである。

本発明は、従来とは発想を全く逆にすることに
よつて微多孔膜の新たな用途開発を図つたもの
で、微多孔膜の通孔を閉塞させてしまうことによ
つて新たな微多孔膜の用途を開いたものである。
即ち、本発明は、特に三次元網目構造を有する微
多孔膜は、表裏面を連通させる微細な通孔を有す
ることを利用して、フイルター、電解膜、蓄電池
隔膜等として用いるだけなく、他にも種々の用途
に利用し得ることに気付いて本発明を成したもの
で、表裏面間を連通させる三次元網目構造の通孔
を有し、平均孔径0.01〜5μ、空〓率40〜95％、厚
さ500μ以下の多孔層の片面では、通孔が当該多
孔層と同質の合成樹脂によつて閉塞されており、
多孔層の他面では、通孔がそのままの状態で開口
している無孔層を有する合成樹脂微多孔膜を提供
するものである。

以下、図面を参照しつつ本発明を更に詳細に説
明する。

第１図ａは無孔層のない微多孔膜の拡大断面
図、同ｂは本発明に係る無孔層を有する微多孔膜
の拡大断面図、第２図は通孔の開口面側の表面状
態を示す拡大平面図である。

図にも示されるように、本発明に係る微多孔膜
１は、表裏面を連通させて通孔２′を有する従来
の微多孔膜１′の片面に、無孔層３を形成したも
ので、多孔層４と無孔層３とから構成されてい
る。従つて、本発明に係る微多孔膜１の通孔２
は、片面においてはそのまま開口されているが、
他面においては無孔層３によつて閉塞されたもの
となつている。そして、この無孔層３は、微多孔
膜１を構成している合成樹脂と同質の合成樹脂で
構成されているものである。

また、本発明に係る微多孔膜１は、通孔２が三
次元網目構造となつているものである。この三次
元網目構造とは、通孔２が単に厚さ方向にのみ直
線的に延びたものでなく、通孔２が平面方向へも
延びた複雑な広がり形態を有していることをい
う。そして、通孔２が三次元網目構造を有するも
のであるがために、後述するような種々の用途に
本発明に係る微多孔膜１は利用できるものであ
る。

本発明に係る微多孔膜１は、合成樹脂によつて
形成されているもので、前述のような三次元網目
構造を形成できれば特にその合成樹脂に制限はな
く、用途に応じて適宜選択すればよい。具体的に
は、ポリオレフイン、エチレンと四フツ化エチレ
ンの共重合体、ポリフツ化ビニリデン、ポリエス
テル、ポリアミド、ポリ四フツ化エチレン、ポリ
アクリレート、ポリスチレン又はセルロースアセ
テート樹脂等で、ポリオレフインが好ましい。ポ
リオレフインとしては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリブテン及びこれらの混合物、又は、
エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセンの二種
以上の共重合物で、特にポリエチレン又はポリプ
ロピレンが最適である。

本発明に係る微多孔膜１は、まず無孔層３のな
い微多孔膜１′を製造し、次いでこの微多孔膜
１′の片面に無孔層３を形成することによつて容
易に得ることができる。

無孔層３のない三次元網目構造の通孔２′を有
する微多孔膜１′は、例えば、次のようにするこ
とによつて容易に得ることができる。即ち、無機
粉体７〜42容量％、溶解パラメーター（SP値）
8.4〜9.9の有機液状体（可塑剤）30〜75容量％、
重量平均分子量300000未満で数平均分子量15000
以上のポリオレフイン10〜60容量％を混合して溶
融成形し、かかる成形物から無機粉体及び有機液
状体を抽出して洗浄及び乾燥させて後、必要に応
じて一軸又は二軸延伸することによつて容易に得
られる。この場合、無機粉体自体が多孔性のもの
であるときには、用途上支障のない範囲でこの無
機粉体を残存させておいてもよい。また、他の方
法としては、合成樹脂と高温で相溶し得る溶剤と
溶解し得る条件下で押出成膜し、冷却により相分
離させ、その後溶剤を抽出除去する方法によつて
も、通孔２′が三次元網目構造をなす微多孔膜
１′を得ることができる。

無孔層３の形成方法としては、上記のようにし
て得られた微多孔膜１′自体の片面を溶融させて
通孔２′を閉塞する方法と、微多孔膜１′の片面に
液状の合成樹脂を塗布又は含浸させて固化させる
ことにより通孔2′を閉塞する方法と、微多孔膜
１′の片面に合成樹脂フイルム又はシートを積層
することによつて通孔2′を閉塞する方法とがあ
る。

微多孔膜１′自体の片面を溶融させる方法によ
る場合、一方が加熱ローラーとなつた一組のロー
ラー間に微多孔膜１′を通し、加熱ローラーによ
つて微多孔膜１′の片面を溶融させること等によ
つて無孔層３を形成することができる。微多孔膜
１′の片面に液状の合成樹脂を塗布又は含浸させ
る方法による場合、揮発性の溶剤に微多孔膜１′
と同質の合成樹脂を溶解させ、これを微多孔膜
１′の片面に塗布又は含浸させた後、溶剤を気散
させる等によつて無孔層３を形成することができ
る。また、合成樹脂フイルム又はシートを積層す
る場合、合成樹脂フイルム又はシートを微多孔膜
１′と同質の合成樹脂として融着するようにすれ
ばよい。

このような無孔層３を有する微多孔膜１とすれ
ば、三次元網目構造の通孔２が片面に開口し、他
面は無孔層３となつて通孔２が閉塞されたものと
なり、従来の無孔層３のない微多孔膜１′からで
は得られない利点が新しい用途について発揮され
るものである。また、無孔層３を形成することに
よつて、微多孔膜１全体が補強されて強度が向上
されるという利点をも有する。多孔層４における
通孔２の平均孔径並びに空隙率等は、その用途に
応じて無孔層３を形成する以前の微多孔膜１′を
適宜選択することによつて定めればよい。

尚、以下の説明における平均孔径及び空隙率と
は、次のようにして求められる値をいう。

(1) 空隙率＝含水重量−乾燥重量／微多孔膜１′の容
積×100 (2) 平均孔径は、微多孔膜１′表面の走査型顕微
鏡写真で観察される開口部200箇所の長径と短
径の平均を加重平均して算出する。

本微多孔膜１の多孔層４は、通孔が三次元網目
構造となつている他、平均孔径0.01〜5μ、空〓率
40〜95％、厚さ500μ以下であることが要求され
る。これらが満たされない場合、後述する新たな
用途での使用上、不都合を生じる。

次に、本願発明に係る無孔層３を有する微多孔
膜１の用途について説明する。

第一の用途としては、液晶表示素子の反射体が
挙げられる。即ち、本発明に係る微多孔膜１は、
無孔層３によつて補強されていると共に、その通
孔２の開口側である多孔層４は、三次元網目構造
をなす通孔２によつてそれ自身が良好な乱反射体
となつており、優れた白色度を呈する。従つて、
従来機械的性質に劣る、無機白色顔料の集合体で
あつた反射体の欠点を解消し得るものである。

本発明に係る微多孔膜を液晶表示素子の反射体
として使用する場合、平均孔径0.05〜1μ、最適に
は0.1〜0.5μ、空〓率50〜90％であることが好ま
しい。平均孔径が大きくなり過ぎると乱反射や屈
折の確率が少なくなつて、透過又は一定方向への
反射が増えて乱反射が不十分となり、白色度が低
下する。逆に平均孔径が小さ過ぎて可視光線の波
長に近くなると、特定の波長のみを反射して着色
したように見えて来たり、乱反射の確率が少なく
なつて白色度が低下してしまう。空隙率が大き過
ぎると透過光が多くなつたり必要な強度が得にく
くなる。空隙率が小さ過ぎると、乱反射や屈折の
確率が少なくなつてやはり白色度低下の原因とな
る。

また、反射体として使用する場合、多孔層４の
厚さを20μ以上とする。無孔層３の厚さは、その
補強効果等を考慮して適宜定める。本発明に係る
微多孔膜１は、反射光によつて表示を行なう反射
型の液晶表示素子についてでも、透過光によつて
表示を行なう透過型の液晶表示素子についてでも
反射体として利用できる。反射型の液晶表示素子
に用いる場合には、多孔層４の厚さを200μ以上
として乱反射を確実にし、透過光をできるだけ抑
えることが好ましい。透過型の液晶表示素子とす
るときには、多孔層４の厚さを200μ未満として
透過率をある程度確保することが好ましい。

ところで、本発明に係る微多孔膜１は、無孔層
３を有することから、特に透過型の液晶表示素子
とするときに極めて有益なものである。即ち、透
過型の液晶表示素子とするには、反射体の裏面側
から透過して来る光を表面側で乱反射させてやる
必要がある。そして、本発明に係る微多孔膜１
は、片面が無孔層３となつていて実質的に光の進
入しやすい平坦面となつており、他面が光を乱反
射させやすい複雑な形状の多孔層４となつている
ため、無孔層４側から光を照射してやることによ
つて、表示を明確にしやすい十分な透過光の確保
と、その確実な乱反射による高い白色度の確保と
ができるものである。

本発明に係る微多孔膜１の他の用途としては、
オイル含浸絶縁フイルムとして用いることもでき
る。即ち、多孔層４部分にオイルを含浸させ、こ
の多孔層４側を内側にして金属線材に巻き付けれ
ばよい。このようにすれば、多孔層４に含浸され
たオイルによつて良好な絶縁性が得られると同時
に、無孔層３によつて含浸させたオイルの流出を
防止できるものである。

特に本発明に係る微多孔膜１の多孔層４は、通
孔２が三次元網目構造をなすものであるため、オ
イルの保持量並びに保持力に優れ、多量のオイル
を使用状態に拘らず均一に保持することができ
る。オイル含浸絶縁フイルムとして用いる場合、
平均孔径が小さ過ぎると十分な空隙率をとりにく
くなつて十分な量のオイルを保持できなくなる。
平均孔径が大きくなり過ぎるとオイルの保持力が
不十分となつてオイルが下方に偏りやすくなる。
また、空隙率が小さ過ぎでは必要量のオイルを保
持できなくなり、逆に空隙率が大き過ぎると必要
な平均孔径を維持するのが困難になる。

本発明に係る微多孔膜１は、上述の如き液晶表
示素子の反射体やオイル絶縁フイルム等の他にも
種々の用途に用い得るものである。

以下、本発明の実施例を示す。

実施例１ポリエチレン樹脂を主成分とした厚さ400μ、
平均孔径0.4μ、空隙率92％で、通孔が三次元網目
構造をなす微多孔膜を、ステンレス製表面鏡状の
一対のロール間に通した。ロールの一方を熱ロー
ルとして微多孔膜の片面を溶融させ、厚さ150μ
の本発明に係る無孔層を有する微多孔膜（実施品
１）を得た。

一方、無孔層を形成する前の実施品１と同じ微
多孔膜であつて、厚さが400μと150μのもの（比
較品１，２）を用意し、実施品と引張強度並びに
光透過率を比較した。結果は下記の通りである。

相対引張強度※ 相対光透過率※ 比較品１ 100 100 〃２ 40 200 実施品１ 200 350 ※比較品１の値を100としたときの値。

実施例２ポリエチレンテレフタレートを主成分とした厚
さ500μ、平均孔径1μ、空隙率65％の微多孔膜に
ついて、実施例１の実施品１と同様にして片面を
溶融処理したもの（実施品２）と、未処理のもの
（比較品３）を用意し、各々引張強度及び光透過
率を調べた。結果は下記の通りである。

厚さ相対引張強相対光透過 ※※ ※※ 比較品３ 200μ 100 100 実施品２ 50μ 250 300 ※※比較品３の値を100としたときの値。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは無孔層のない微多孔膜の拡大断面
図、第１図ｂは本発明に係る無孔層を有する微多
孔膜の拡大断面図、第２図は通孔の開口側の表面
状態を示す拡大断面図である。１，１′：微多孔膜、２，２′：通孔、３：無孔
層、４：多孔層。

Claims

【特許請求の範囲】

１表裏面間を連通させる三次元網目構造の通孔
を有し、平均孔径0.01〜5μ、空〓率40〜95％、厚
さ500μ以下の多孔層の片面では、通孔が当該多
孔層と同質の合成樹脂によつて閉塞されており、
多孔層の他面では、通孔がそのままの状態で開口
していることを特徴とする無孔層を有する合成樹
脂微多孔膜。