JPH05222237A - ポリオレフィン微多孔膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適度な大きさの平均孔径を有し、孔径分布が
シャープであり、引張り強度等の機械的強度に優れたポ
リオレフィン微多孔膜を製造する方法を提供する。 【構成】 重量平均分子量３×10⁵ 以上のポリオレフィ
ンに、造核剤を配合し、ポリオレフィンに対する良溶媒
と、造核剤の分散性に優れた溶媒との混合溶媒にポリオ
レフィンを溶解してなる溶液を冷却してゲル状組成物を
形成し、ゲル状組成物を加熱延伸し、しかる後残存溶媒
を除去することによりポリオレフィン微多孔膜を製造す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィンからな
る微多孔膜及を製造する方法に関し、特に適度な大きさ
の孔径を有し、孔径分布がシャープなポリオレフィン微
多孔膜を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】微多孔
膜は、電池用セパレーター、電解コンデンサー用隔膜、
各種フィルター、透湿防水衣料、逆浸透濾過膜、限外濾
過膜、精密濾過膜等の各種用途に用いられている。

【０００３】従来、ポリオレフィン微多孔膜の製造方法
としては、例えば異種ポリマー等の微粉体からなる孔形
成剤をポリオレフィンに混合してミクロ分散させた後、
孔形成剤を抽出する混合抽出法、ポリオレフィン相を溶
媒でミクロ相分離することにより多孔構造とする相分離
法、異種固体がミクロ分散しているポリオレフィン成形
体に延伸などの歪を与えることにより、異種固体間を界
面破壊して空孔を生じさせて多孔化する延伸法などが用
いられている。しかし、延伸による薄膜化及び高強度化
には限界があった。

【０００４】最近、高強度及び高弾性のフィルムに成形
し得る超高分子量ポリオレフィンが開発され、これによ
る高強度の微多孔膜の製造が種々提案された。例えば特
開昭58-5228 号は、超高分子量ポリオレフィンを不揮発
性溶媒に溶解し、この溶液から繊維またはフィルムなど
のゲルを成形し、この溶媒を含むゲルを揮発性溶剤で抽
出処理した後、加熱延伸する方法を開示している。しか
しながら、不揮発性溶媒で高度に膨潤した多孔性組織を
有するゲルは、２方向に延伸しようとしても、高配向の
延伸ができず、網状組織の拡大により破断し易く、得ら
れるフィルムは強度が小さく、また形成される孔径分布
が大きくなるという欠点があった。一方不揮発性溶媒を
揮発性溶剤で抽出した後に乾燥したゲルは、網状組織が
収縮緻密化するが、揮発性溶剤の不均一な蒸発によりフ
ィルム原反にそりが発生し易く、また収縮緻密化によ
り、高倍率の延伸ができないという欠点があった。

【０００５】これに対し、重量平均分子量が７×10⁵ 以
上の超高分子量ポリオレフィンを溶媒中で加熱溶解した
溶液からゲル状シートを成形し、前記ゲル状シート中の
溶媒量を脱溶媒処理により調製し、次いで加熱延伸した
後、残留溶媒を除去することにより、超高分子量ポリオ
レフィン( ポリエチレン）の微多孔膜を製造する方法が
種々提案されている（特開昭60-242035 号、特開昭61-4
95132 号、特開昭61-195133 号、特開昭63-39602号、特
開昭63-273651 号）。

【０００６】また、本発明者らは、超高分子量ポリオレ
フィンを含有し、（重量平均分子量／数平均分子量）の
値が特定の範囲内にある組成物を用いたポリオレフィン
微多孔膜の製造方法を提案した（特開平3-64334 号) 。
この方法により、延伸性が良好で、高濃度溶液とするこ
とが可能なポリオレフィンからポリオレフィン微多孔膜
を製造することが可能となった。

【０００７】しかしながら、上記方法により得られるポ
リオレフィン微多孔膜は、いずれも得られる微多孔の貫
通孔形が0.001 〜0.2 μｍと小さく、0.1 〜１μｍ程度
の外径の成分を効率よく分離するには十分ではないとい
う問題がある。

【０００８】また特開昭63-161035 号は、ポリオレフィ
ンに造核剤とポリオレフィンと混和性の配合物を溶融成
形して延伸することにより、比較的大きな平均貫通孔径
を有するポリオレフィン微多孔膜を製造する方法を開示
している。

【０００９】しかしながら、上記方法においては、比較
的低分子量のポリオレフィンを用いているので、高延伸
倍率とするのが困難であり、引張り強度等の機械的強度
も不十分であるという問題がある。また、造核剤の分散
均一性も十分でなく、孔径分布が大きく、引張り強度等
の機械的強度のパラツキも多く、不均一な膜となりやす
いという問題がある。

【００１０】したがって、本発明の目的は、適度な大き
さの平均孔径を有し、孔径分布がシャープであり、引張
り強度等の機械的強度に優れたポリオレフィン微多孔膜
を製造する方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、ある程度高分子量のポリオレフ
ィンに、造核剤を配合し、ポリオレフィンに対する良溶
媒と、造核剤の分散性に優れた溶媒との混合溶媒にポリ
オレフィンを溶解してなる溶液を冷却してゲル状組成物
を形成し、ゲル状組成物を加熱延伸し、しかる後残存溶
媒を除去することによりポリオレフィン微多孔膜を製造
すれば、得られるポリオレフィン微多孔膜は、0.05〜0.
5 μｍの平均貫通孔径を有し、孔径分布 (最大孔径／平
均貫通孔径）の値が1.5 未満とシャープであり、引張り
強度が300 kg／cm² 以上であることを見出し、本発明に
想到した。

【００１２】すなわち、本発明のポリオレフィン微多孔
膜の製造方法は、重量平均分子量３×10⁵ 以上のポリオ
レフィン１〜50重量％と、溶媒50〜99重量％と、前記ポ
リオレフィン100 重量部に対して造核剤0.1 〜５重量部
とからなる溶液を調製し、前記溶液を冷却してゲル状組
成物を形成し、前記ゲル状組成物を加熱延伸し、しかる
後残存溶媒を除去するものであって、前記溶媒が前記ポ
リオレフィンに対する良溶媒10〜95重量％と、前記造核
剤の分散性に優れた溶媒90〜５重量％との混合溶媒であ
ることを特徴とする。

【００１３】本発明を以下詳細に説明する。本発明の方
法において製造するポリオレフィン微多孔膜は、重量平
均分子量３×10⁵ 以上、好ましくは４×10⁵ 以上のポリ
オレフィンからなる。重量平均分子量が３×10⁵ 未満で
は、ポリオレフィンの高濃度溶液を調製した時にその粘
度が低すぎ、ゲル状シートの成形が困難となるばかりで
なく、得られるポリオレフィン微多孔膜の力学的強度も
低いものとなる。また、重量平均分子量の上限について
は特に限定的ではないが、15×10⁶ を超えると、ゲル状
組成物の成形において、成形性に劣る。なお、上記ポリ
オレフィンの分子量分布 (重量平均分子量／数平均分子
量）は、通常５〜10程度である。

【００１４】上記ポリオレフィンとしては、エチレン、
プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1- ペンテン、1-ヘキ
センなどを重合した結晶性の単独重合体又は共重合体が
挙げられる。これらのうちではポリプロピレンが好まし
い。

【００１５】なお、上述したようなポリオレフィンに
は、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、アンチ
ブロッキング剤、顔料、染料、無機充填材などの各種添
加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加することが
できる。

【００１６】造核剤としては、例えばステアリン酸ナト
リウム、安息香酸アルミニウム、安息香酸ナトリウム、
安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、ｐ−第三ブチル
安息香酸アルミニウム、ｐ−第三ブチル安息香酸チタ
ン、ｐ−第三ブチル安息香酸クロム、β−ナフタル酸ナ
トリウム、モノフェニル酢酸アルミニウム、アルミニウ
ム−ｐ−第三ブチル−モノヒドロキシ安息香酸、二酸化
チタン、タルク、リン酸メチレンビスナトリウム、ジベ
ンジリデンソルビトール類等を用いることができる。こ
れらの中では、リン酸メチレンビスナトリウム、ジベン
ジリデンソルビトール類等が好ましい。

【００１７】次に、上述したようなポリオレフィン及び
造核剤を用いた本発明のポリオレフィン微多孔膜の製造
方法について説明する。本発明において、原料となるポ
リオレフィンの高濃度溶液は、上述の重量平均分子量３
×10⁵ 以上のポリオレフィンを、ポリオレフィンに対す
る良溶媒 (以下、第一の溶媒という) と、造核剤の分散
性に優れた溶媒 (以下、第二の溶媒という) との混合溶
媒に加熱溶解するとともに、造核剤を添加することによ
り調製する。

【００１８】上記第一の溶媒としては、ポリオレフィン
を十分に溶解できるものであれば特に限定されない。例
えば、ノナン、デカン、デカリン、ｐ−キシレン、ウン
デカン、ドデカン、パラフィン油などの脂肪族または環
式の炭化水素、あるいは沸点がこれらに対応する鉱油留
分などが挙げられるが、溶媒含有量が安定なゲル状組成
物を得るためにはパラフィン油のような不揮発性の溶媒
が好ましい。

【００１９】また、第二の溶媒としては造核剤との親和
性（分散性）に優れるとともに、上記第一の溶媒との親
和性にも優れるものが好ましく、例えば、ソルビタンモ
ノラウレート、ソルビタンセスキオレート、ソルビタン
エステルのポリエチレンオキサイド縮合物、ソルビタン
エステルのポリプロピレンオキサイド縮合物、アルキル
フエノールのポリエチレンオキサイド縮合物、アルキル
フエノールのポリプロピレンオキサイド縮合物、アルキ
ルフェニルエーテル型合成油等が挙げられる。具体的に
は、アルキルジフェニルエーテル、モノアルキルトリフ
ェニルエーテル、ジアルキルテトラフェニルエーテル、
ソルビタンモノラウレート、ソルビタンセキスオレー
ト、ジアルキルフェノールのポリエチレンオキサイド縮
合物、ジアルキルフェノールのポリプロピレンオキサイ
ド縮合物等が挙げられる。

【００２０】上述したような第一の溶媒と第二の溶媒と
の配合割合は、第一の溶媒と第二の溶媒の合計を100 重
量％として、第一の溶媒が10〜95重量％、好ましくは40
〜90重量％であり、第二の溶媒が90〜５重量％、好まし
くは60〜10重量％である。第一の溶媒が10重量％未満で
は (第二の溶媒が90重量％を超えると) 、ポリオレフィ
ンの溶解が困難となり、また第一の溶媒が95重量％を超
えると (第二の溶媒が５重量％未満では) 、造核剤の分
散が不十分となるとともに延伸特性が低下し、均一な微
多孔膜を得るのが困難となる。

【００２１】加熱溶解は、ポリオレフィンが溶媒中で完
全に溶解する温度で撹拌しながら行う。その温度は使用
する重合体及び溶媒により異なるが、例えばポリプロピ
レンの場合には150 〜250 ℃である。また、ポリオレフ
ィン溶液の濃度は、１〜50重量％、好ましくは５〜40重
量％である。濃度が１重量％未満では、使用する溶媒量
が多く経済的でないばかりか、シート状に成形する際
に、ダイス出口で、スウェルやネックインが大きくシー
トの成形が困難となる。一方、濃度が50重量％を超える
と、均一な溶液の調製が困難となる。なお、加熱溶解に
あたってはポリオレフィンの酸化を防止するために酸化
防止剤を添加するのが好ましい。

【００２２】この際に造核剤を添加するが、その配合量
はポリオレフィン100 重量部に対して、0.1 〜５重量
部、好ましくは0.4 〜４重量部である。造核剤が0.1 重
量部未満ではその添加による核生成速度の促進効果が十
分でなく、また５重量部を超えても、それ以上の効果が
得られず経済的でない。なお、造核剤の添加は、ポリオ
レフィンを溶媒に溶解する前でも、溶媒に溶解するのと
同時でも、さらにはポリオレフィンの高濃度溶液を調製
した後に行ってもよい。特に造核剤の凝集を防止するた
めに、ポリオレフィンの高濃度溶液を調製する前に添加
を行うのが好ましい。

【００２３】次に、このようにして得られた造核剤含有
ポリオレフィンの加熱溶液をダイス等から押し出して成
形する。ダイスとしては、通常長方形の口金形状をした
シートダイスが用いられるが、２重円筒状の中空系ダイ
ス、インフレーションダイス等も用いることができる。
シートダイスを用いた場合のダイスギャップは通常0.1
〜５mmであり、押出し成形時には140 〜250 ℃に加熱さ
れる。この際押し出し速度は、通常20〜30cm／分乃至２
〜３ｍ／分である。

【００２４】このようにしてダイス等から押し出された
溶液は、冷却することによりゲル状物に成形される。冷
却は少なくともゲル化温度以下まで行う。冷却方法とし
ては、冷風、冷却水、その他の冷却媒体に直接接触させ
る方法、冷媒で冷却したロールに接触させる方法等を用
いることができる。なおダイスから押し出された溶液
は、冷却前あるいは冷却中に、１〜10好ましくは１〜５
の引取比で引き取っても良い。引取比が10以上になると
ネックインが大きくなり、また延伸時に破断を起こしや
すくなり好ましくない。

【００２５】次にこのゲル状組成物を延伸する。延伸
は、ゲル状組成物を加熱し、通常のテンター法、ロール
法、インフレーション法、圧延法もしくはこれらの方法
の組合せによって所定の倍率で行う。２軸延伸が好まし
く、縦横同時延伸または逐次延伸のいずれでもよいが、
特に同時２軸延伸が好ましい。

【００２６】延伸温度は、ポリオレフィンの融点＋10℃
以下程度、好ましくは結晶分散温度から結晶融点未満の
範囲である。例えば、ポリプロピレン系樹脂 (ポリプロ
ピレン単体、プロピレンとエチレンとの共重合体) の場
合は100 〜150 ℃で、より好ましくは、100 〜140 ℃の
範囲である。延伸温度が融点＋10℃を超える場合は、樹
脂の溶融により延伸による効果的な分子鎖の配向ができ
ないため好ましくない。また、延伸温度が結晶分散温度
未満では、樹脂の軟化が不十分で、延伸において破膜し
易く、高倍率の延伸ができない。

【００２７】また、延伸倍率は原反の厚さによって異な
るが、１軸方向で少なくとも２倍以上、好ましくは３〜
30倍、面倍率で４倍以上、好ましくは10〜400 倍であ
る。面倍率が４倍未満では延伸が不十分で高弾性、高強
度の微多孔膜が得られない。一方、面倍率が400 倍を超
えると、延伸装置、延伸操作などの点で制約が生じる。
通常、ポリプロピレン系樹脂製の微多孔膜は、延伸性が
良好でないため、延伸倍率を面倍率で４倍以上とするの
が困難であるが、特に本発明の方法は、造核剤と第二の
溶媒との組合せにより、延伸性が向上しているので、ポ
リプロピレン系樹脂製多孔膜の延伸倍率を大きくするの
が容易であるという利点を有する。

【００２８】得られた延伸形成物は、溶剤で洗浄し残留
する溶媒を除去する。洗浄溶剤としては、ペンタン、ヘ
キサン、ヘプタンなどの炭化水素、塩化メチレン、四塩
化炭素などの塩素化炭化水素、三フッ化エタンなどのフ
ッ化炭化水素、ジエチルエーテル、ジオキサンなどのエ
ーテル類などの易揮発性のものを用いることができる。
これらの溶剤はポリオレフィンの溶解に用いた溶媒に応
じて適宜選択し、単独もしくは混合して用いる。洗浄方
法は、溶剤に浸漬し抽出する方法、溶剤をシャワーする
方法、またはこれらの組合せによる方法などにより行う
ことができる。

【００２９】上述のような洗浄は、延伸成形物中の残留
溶媒が１重量％未満になるまで行う。その後洗浄溶剤を
乾燥するが、洗浄溶剤の乾燥方法は加熱乾燥、風乾など
の方法で行うことができる。乾燥した延伸成形物は、結
晶分散温度〜融点の温度範囲で熱固定することが望まし
い。

【００３０】以上のようにして製造したポリオレフィン
微多孔膜は、空孔率が35〜95％で、平均貫通孔径が0.05
〜0.5 μｍで、かつ引張破断強度が300kg/cm² 以上であ
る。さらに孔径分布 (最大孔径／平均貫通孔径）の値が
1.5 未満であり、従来法による同等の平均貫通孔径を有
するポリオレフィン微多孔膜のそれ (1.5 程度) と比較
してシャープである。なお、孔径分布において最大孔径
とは、プルランの阻止率90％の場合の値をもとにしてフ
ローリの理論を利用して算出した値である。また本発明
のポリオレフィン微多孔膜の厚さは、用途に応じて適宜
選択しうるが、一般に0.1 〜150 μｍであり、好ましく
は５〜100 μｍにすることができる。

【００３１】なお、得られたポリオレフィン微多孔膜
は、必要に応じてさらに、プラズマ照射、界面活性剤含
浸、表面グラフト等の親水化処理などの表面修飾を施す
ことができる。

【００３２】

【作用】本発明においては、ある程度高分子量のポリオ
レフィンに、造核剤を配合してなる組成物をポリオレフ
ィンに対する良溶媒と、造核剤の分散性に優れた溶媒と
の混合溶媒に溶解してなる溶液を冷却してゲル状組成物
を形成し、このゲル状組成物を加熱延伸し、しかる後残
存溶媒を除去することによりポリオレフィン微多孔膜を
製造している。このような方法により、ポリプロピレン
等の微多孔膜でも延伸性よく製膜することができ、しか
も得られるポリオレフィン微多孔膜は、0.05〜0.5 μｍ
の平均貫通孔径を有し、孔径分布 (最大孔径／平均貫通
孔径）の値が1.5 未満とシャープであり、引張り強度が
300 kg／cm² 以上である。

【００３３】このような効果が得られる理由について
は、必ずしも明らかではないが、造核剤の配合により、
結晶化温度が上昇し、結晶化速度が大きくなる。本発明
においては、これを分散性の良好な溶媒により均一に分
散させているので、微多孔膜全域にわたって、ほぼ均一
に分子鎖が絡み合った状態 (擬似的に太い繊維と考えら
れる) が延伸により開裂して微多孔が形成されるので、
均一で微多孔が適度な大きさを有し、孔径分布がシャー
プとなるのではないかと考えられる。

【００３４】

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。なお、実施例
における試験方法はつぎの通りである。 (1) 分子量及び分子量分布：ウォーターズ（株）製のGP
C 装置を用い、カラムに東ソー（株）製GMH-6 、溶媒に
O-ジクロルベンゼンを使用し、温度135 ℃、流量1.0 ml
/ 分にて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
（GPC)法により測定。 (2) フィルムの厚さ：断面を走査型電子顕微鏡により測
定。 (3) 引張破断強度：ASTM D882 に準拠して測定。 (4) 平均孔径：平膜モジュールを用いて、380 mmHgの差
圧下で0.05重量％のプルラン（昭和電工（株）製) の水
溶液を循環させ、濾液中に含まれるプルランの濃度を示
差屈折率測定から求め、下記の式(1) により計算した阻
止率が50％になるプルランの分子量の値から、Flory の
式(2) 、 (3)により孔径を算出した。 プルランの阻止率＝｛１−（濾液中のプルラン濃度 /原
液中のプルラン濃度）｝×100 ・・・(1) 溶液状態にある鎖状高分子は球状の糸まり状で、その直
径d は、分子鎖の両末端の２乗平均距離〈γ² 〉に対し
て、近似的に 〔d/2 〕² ＝〈γ² 〉・・・(2) の関係にあると考えられる。高分子溶液における粘性と
分子鎖の広がりに関するFlory の理論によると、高分子
の種類に無関係に 〔η〕Ｍ＝2.1 ×10²¹〈γ² 〉^3/2 ・・・(3) が成立するので、式(2) 及び(2) により、固有粘度
〔η〕の測定値と、阻止率が50％になる分子量Ｍとから
鎖状高分子の直径d を算出することができる。このｄを
微多孔膜の平均孔径とした。 (5) 孔径分布：上記(4) による測定において、阻止率が
90％となるプルランの分子量の値から同様に孔径を換算
し、最大孔径とし、この最大孔径の値を用いて、最大孔
径÷平均孔径の値により算出。 (6) 透気度：JIS P8117 に準拠して測定。 (7) 透水性：微多孔膜を平膜モジュールに組み込み、蒸
留水／エタノール混合液（50/50 容積比) で親水化処理
を行い、蒸留水で十分に洗浄した後、380 mmHgの水圧を
かけたときの濾液の透過量を測定して求めた。

【００３５】実施例１ 重量平均分子量（Ｍｗ）が4.5 ×10⁵ のポリプロピレン
(PP) 20重量部と、流動パラフィン (64cst/40℃) 64重
量部と、アルキルジフェニルエーテル (商品名：モレス
コハイラッドRA-15 、松村石油研究所製) 16重量部とを
混合し、ポリプロピレンの混合液を調製した。次にこの
混合液100 重量部に、2,6-ジ-t- ブチル-p- クレゾール
(「BHT 」、住友化学工業（株）製)0.125重量部と、テ
トラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t- ブチル-4- ヒドロキ
シルフェニル)-プロピオネート〕メタン (「イルガノッ
クス1010」、チバガイギー製)0.25 重量部とを酸化防止
剤として加えて混合した。さらに、この混合液に、造核
剤として(1,3)2,4ジベンジリデンソルビトール (EC-1、
イーシー化学（株）製) を原料樹脂100 重量部に対して
1.0 重量部を加えて混合した。この混合液を撹拌機付の
オートクレーブに充填して200 ℃で90分間撹拌して均一
な溶液を得た。

【００３６】この溶液を直径45mmの押出機により、Ｔダ
イから200 ℃で押し出し、冷却ロールで引取りながらゲ
ル状シートを成形した。続いてこのゲル状シートを、温
度115 ℃、延伸速度0.3 ｍ／分で３×３倍に同時二軸延
伸を行った。得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄して
残留する流動パラフィンを抽出除去した後、乾燥して厚
さ約90μｍのポリプロピレン微多孔膜を得た。

【００３７】このポリプロピレン微多孔膜の組成及び製
造条件を第１表に示す。またこのポリプロピレン微多孔
膜の膜厚、引張破断強度、平均孔径、孔径分布、透気
度、透水性の測定を行った。結果を第２表に示す。

【００３８】実施例２ 重量平均分子量（Ｍｗ）が4.5 ×10⁵ のポリプロピレン
(PP) 34重量部と、流動パラフィン (64cst/40℃) 53重
量部と、アルキルジフェニルエーテル (商品名：モレス
コハイラッドRA-15 、松村石油研究所製) 13重量部とを
混合し、ポリプロピレンの混合液を調製した。次にこの
混合液100 重量部に、2,6-ジ-t- ブチル-p- クレゾール
(「BHT 」、住友化学工業（株）製)0.125重量部と、テ
トラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t- ブチル-4- ヒドロキ
シルフェニル)-プロピオネート〕メタン (「イルガノッ
クス1010」、チバガイギー製)0.25 重量部とを酸化防止
剤として加えて混合した。さらに、この混合液に、造核
剤として(1,3)2,4ジベンジリデンソルビトール (EC-1、
イーシー化学（株）製) を原料樹脂100 重量部に対して
1.0 重量部を加えて混合した。この混合液を撹拌機付の
オートクレーブに充填して200 ℃で90分間撹拌して均一
な溶液を得た。

【００３９】この溶液を直径45mmの押出機により、Ｔダ
イから200 ℃で押し出し、冷却ロールで引取りながらゲ
ル状シートを成形した。続いてこのゲル状シートを、温
度125 ℃、延伸速度0.3 ｍ／分で５×５倍に同時二軸延
伸を行った。得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄して
残留する流動パラフィンを抽出除去した後、乾燥して厚
さ約40μｍのポリプロピレン微多孔膜を得た。

【００４０】このポリプロピレン微多孔膜の組成及び製
造条件を第１表に示す。またこのポリプロピレン微多孔
膜の膜厚、引張破断強度、平均孔径、孔径分布、透気
度、透水性の測定を行った。結果を第２表に示す。

【００４１】実施例３ 重量平均分子量（Ｍｗ）が4.7 ×10⁶ のポリプロピレン
(UHMWPP) 10重量部と、流動パラフィン (64cst/40℃)
71重量部と、アルキルジフェニルエーテル (商品名：モ
レスコハイラッドRA-15 、松村石油研究所製) 18重量部
とを混合し、超高分子量ポリプロピレンの混合液を調製
した。次にこの混合液100 重量部に、2,6-ジ-t- ブチル
-p- クレゾール (「BHT 」、住友化学工業（株）製)0.1
25重量部と、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t- ブチ
ル-4- ヒドロキシルフェニル)-プロピオネート〕メタン
(「イルガノックス1010」、チバガイギー製)0.25 重量
部とを酸化防止剤として加えて混合した。さらに、この
混合液に、造核剤として(1,3)2,4ジベンジリデンソルビ
トール (EC-1、イーシー化学（株）製) を原料樹脂100
重量部に対して1.0 重量部を加えて混合した。この混合
液を撹拌機付のオートクレーブに充填して200 ℃で90分
間撹拌して均一な溶液を得た。

【００４２】この溶液を直径45mmの押出機により、Ｔダ
イから200 ℃で押し出し、冷却ロールで引取りながらゲ
ル状シートを成形した。続いてこのゲル状シートを、温
度135 ℃、延伸速度0.3 ｍ／分で５×５倍に同時二軸延
伸を行った。得られた延伸膜を塩化メチレンで洗浄して
残留する流動パラフィンを抽出除去した後、乾燥して厚
さ約40μｍのポリプロピレン微多孔膜を得た。

【００４３】このポリプロピレン微多孔膜の組成及び製
造条件を第１表に示す。またこのポリプロピレン微多孔
膜の膜厚、引張破断強度、平均孔径、孔径分布、透気
度、透水性の測定を行った。結果を第２表に示す。

【００４４】比較例１ 実施例１において、溶剤として流動パラフィンのみを使
用し、延伸倍率を1.2×1.2 倍とした以外は同様にして
ポリプロピレン微多孔膜を製造した。なお、比較例１に
おいて、延伸倍率を1.2 ×1.2 倍を超えるものとしよう
としたところ、破断を生じ、微多孔膜は得られなかっ
た。

【００４５】この微多孔膜の組成及び製造条件を第１表
に示す。またこのポリプロピレン微多孔膜の膜厚、引張
破断強度、平均孔径、孔径分布、透気度、透水性の測定
を行った。結果を第２表に示す。

【００４６】 第 １ 表 超高分子量ポリオレフィン ポリオレフィン 造核剤 例 No. 種類 量 (重量部) 種類 量 (重量部) 量 (重量部） 実施例１ − − PP 20.0 1.0 実施例２ − − PP 34.0 1.0 実施例３ UHMWPP 10.0 − − 1.0 比較例１ − − PP 20.0 1.0

【００４７】 第 １ 表 （続 き） 第二の溶媒 延伸温度 延伸倍率例 No. （量）重量部 割合（重量％） (℃) (倍) 実施例１ 17 20 115 ３×３ 実施例２ 13 20 115 ５×５ 実施例３ 18 20 135 ３×３ 比較例１ − − 115 1.2×1.2

【００４８】 第 ２ 表 膜厚 引張破断強度 平均孔径 孔径分布 透気度 透水性 例 No . (μｍ） (kg/cm² ) (μｍ) (秒/100cc) (＊） 実施例１ 90 420 0.211 1.1 85 1560 実施例２ 40 580 0.109 1.1 81 1060 実施例３ 40 720 0.153 1.1 62 1510 比較例１ 90 250 0.169 1.8 160 630 注）＊：単位はリットル/ ｍ² ・hr・atm

【００４９】第２表から明らかなように、実施例１乃至
３のポリオレフィン微多孔膜は、孔径分布がシャープで
あり、透気度及び透水性の値が良好であった。これに対
して実施例１において第二の溶媒を使用していない比較
例１のポリオレフィン微多孔膜は、対応する実施例のも
のと比較して、平均孔径の値が小さく、孔径分布が大き
く、透気度の値が大きいものとなっている。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ある程度高分子量のポリオレフィンに、造核剤を配合し
てなる組成物をポリオレフィンに対する良溶媒と、造核
剤の分散性に優れた溶媒との混合溶媒に溶解してなる溶
液を冷却してゲル状組成物を形成し、このゲル状組成物
を加熱延伸し、しかる後残存溶媒を除去することにより
ポリオレフィン微多孔膜を製造しているので、得られる
ポリオレフィン微多孔膜は、0.05〜0.5 μｍの平均貫通
孔径を有し、孔径分布 (最大孔径／平均貫通孔径）の値
が1.5 未満とシャープであり、引張り強度が300 kg／cm
² 以上である。

【００５１】このような本発明の方法によるポリオレフ
ィン微多孔膜は、リチウム電池などの電池用セパレータ
ー、電解コンデンサー用隔膜、超精密濾過膜、限外濾過
膜、各種フィルター、透湿防水衣料用多孔質膜等の各種
用途に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高嶋 達也 神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番１号 東 燃化学株式会社技術開発センター内 (72)発明者 宇都 雄一 神奈川県川崎市川崎区千鳥町３番１号 東 燃化学株式会社技術開発センター内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量平均分子量３×10⁵ 以上のポリオレ
   フィン１〜50重量％と、溶媒50〜99重量％と、前記ポリ
   オレフィン100 重量部に対して造核剤0.1 〜５重量部と
   からなる溶液を調製し、前記溶液を冷却してゲル状組成
   物を形成し、前記ゲル状組成物を加熱延伸し、しかる後
   残存溶媒を除去するポリオレフィン微多孔膜の製造方法
   であって、前記溶媒が前記ポリオレフィンに対する良溶
   媒10〜95重量％と、前記造核剤の分散性に優れた溶媒90
   〜５重量％との混合溶媒であ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。