JPH11106533A - Polyolefin porous membrane - Google Patents

Polyolefin porous membrane

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JPH11106533A
JPH11106533A JP27600197A JP27600197A JPH11106533A JP H11106533 A JPH11106533 A JP H11106533A JP 27600197 A JP27600197 A JP 27600197A JP 27600197 A JP27600197 A JP 27600197A JP H11106533 A JPH11106533 A JP H11106533A
Authority
JP
Japan
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polyolefin
weight
molecular weight
solvent
porous membrane
Prior art date
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Pending
Application number
JP27600197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Yamamoto
昌司 山本
Yutaka Kishii
豊 岸井
Morimasa Wada
守正 和田
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyolefin porous membrane having a high strength and capable of being produced without adding a large amount of solvents to a resin. SOLUTION: A polyolefin composition is prepared, which comprises not less than 1 wt.% ultra-high-molecular-weight polyolefin having a weight average molecular weight of not less than 1×10<6> and not less than 20 wt.%, polyolefin wax having a weight average molecular weight of 700-10,000. 50-90 pts.wt. polyolefin composition is dissolved by heating in 50-10 pts.wt. solvent to prepare a polyolefin solution. The polyolefin solution is extruded and cooled to obtain a sheet-like molding material. The sheet-like molding material is biaxially stretched and then a solvent remaining in the stretched sheet-like molding material is removed by extraction, whereby a polyolefin porous membrane is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超高分子量ポリオ
レフィンを含有するポリオレフィン製多孔質膜に関する
ものである。
The present invention relates to a polyolefin porous membrane containing an ultrahigh molecular weight polyolefin.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリオレフィン等のプラスチック製多孔
質膜は、電子部品のセパレータ、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。
2. Description of the Related Art Porous plastic membranes such as polyolefins are used for various applications such as separators for electronic components, various filters, moisture-permeable waterproof clothing, reverse osmosis filtration membranes, ultrafiltration membranes, and microfiltration membranes. .

【0003】従来、ポリオレフィン製多孔質膜の製造方
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、ポリオレフィンを
溶媒でミクロ相分離させ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
成形体に延伸等の歪みを与えることにより、異種固体間
を界面破壊して空孔を形成し多孔化する延伸法等が知ら
れている。しかし、従来では、通常、分子量が50万未
満程度のポリオレフィンが用いられているため、延伸に
よる薄膜化および高強度化には限界があった。
[0003] Conventionally, as a method for producing a polyolefin porous membrane, for example, a mixed extraction method in which a pore-forming agent composed of fine powder of a different polymer or the like is mixed and dispersed in a polyolefin and then the pore-forming agent is extracted, A phase separation method of forming a porous structure by microphase-separating a polyolefin with a solvent, and applying a strain such as stretching to a polyolefin molded body in which a heterogeneous solid is micro-dispersed, thereby breaking the interface between the heterogeneous solids to form pores. Stretching methods for forming and making porous are known. However, conventionally, a polyolefin having a molecular weight of less than about 500,000 is usually used, and thus there is a limit to a reduction in thickness and an increase in strength by stretching.

【0004】そこで、近年、高強度および高弾性のフィ
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、これを用いた高強度の多孔質膜の製造方法が種々提
案されている。
Therefore, in recent years, ultrahigh molecular weight polyolefins that can be formed into high-strength and high-elasticity films have been developed, and various methods for producing high-strength porous membranes using these have been proposed.

【0005】例えば、特開昭58−5228号公報に
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等のゲルを成形
し、このゲル中の溶媒を揮発性溶剤で抽出除去した後、
加熱延伸する方法が開示されている。また、特開昭63
−273651号公報には、重量平均分子量が5×10
5以上の超高分子量ポリオレフィンの溶液を調製し、前
記溶液をゲル化温度以下に急冷しながらダイスより押出
してゲル状成形体とし、このゲル状成形体中の前記超高
分子量ポリオレフィンの含有量を10〜90重量%に調
整した後、前記超高分子量ポリオレフィンの融点+10
℃以下の温度で延伸し、その後残存溶媒を除去すること
を特徴とする方法が開示されている。また、特開平3−
64334号公報には、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
範囲にあることを特徴とするポリオレフィン製多孔質膜
の製造方法が開示されている。
For example, JP-A-58-5228 discloses that an ultrahigh molecular weight polyolefin is dissolved in a non-volatile solvent, a gel such as a fiber or a film is formed from this solution, and the solvent in the gel is converted into a volatile solvent. After extraction and removal with
A method of heating and stretching is disclosed. Also, JP-A-63
No. 2,736,651 discloses that the weight average molecular weight is 5 × 10
A solution of 5 or more ultrahigh molecular weight polyolefin is prepared, and the solution is extruded from a die while rapidly cooling the solution to a gelling temperature or less to form a gel-like molded article, and the content of the ultra-high molecular weight polyolefin in the gel-like molded article is reduced. After adjusting to 10 to 90% by weight, the melting point of the ultrahigh molecular weight polyolefin was increased by 10%.
A method is disclosed in which the film is stretched at a temperature of not more than ° C., and thereafter, the residual solvent is removed. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication
Japanese Patent No. 64334 discloses a method for producing a polyolefin porous membrane, which contains an ultrahigh molecular weight polyolefin and has a value of (weight average molecular weight / number average molecular weight) in a specific range.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
58−5228号公報に記載の方法においては、不揮発
性溶媒で高度に膨潤した多孔性繊維を有するゲルは高配
向の延伸が困難であり、また網状組織が拡大されている
ため破断し易い。よって、得られるフィルムは強度が小
さく、形成される孔径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媒で抽出した後に乾
燥したゲルは、網状組織が収縮緻密化するが、揮発性溶
媒の不均一な蒸発によリフィルム原反にそりが生じ易
く、また、収縮緻密化によって高倍率の延伸が困難とな
るという欠点があった。
However, in the method described in JP-A-58-5228, gels having porous fibers highly swollen with a non-volatile solvent are difficult to stretch with high orientation, Further, since the network structure is enlarged, it is easily broken. Therefore, the resulting film has a drawback that the strength is small and the formed pore diameter is large. On the other hand, in the gel dried after extracting the non-volatile solvent with the volatile solvent, the network structure shrinks and densifies, but the non-uniform evaporation of the volatile solvent easily causes warpage of the raw film, and the gel shrinks. There is a drawback that stretching at a high magnification becomes difficult due to densification.

【0007】また、特開昭63−273651号公報に
記載の方法においては、十分な成形性および延伸性を得
るために高分子量ポリオレフィンの希薄溶液を調製する
必要があるが、このような希薄溶液から得た成形体は溶
媒を過剰に含むため形状維持が困難であり、そのまま延
伸しても所望の多孔質膜は得られない。よって、脱溶媒
処理してシート中の溶媒量を調整する必要があり、生産
性において問題があった。
In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-273651, it is necessary to prepare a dilute solution of a high molecular weight polyolefin in order to obtain sufficient moldability and stretchability. Is difficult to maintain its shape because it contains an excessive amount of solvent, and a desired porous film cannot be obtained even if it is stretched as it is. Therefore, it is necessary to adjust the amount of the solvent in the sheet by desolvation treatment, and there is a problem in productivity.

【0008】特開平3−64334号公報に記載の方法
においては、原料溶液をある程度高濃度化することがで
き延伸性を向上させることが可能となったが、ゲル状成
形体の引張弾性率が低いため、製造工程中に厚み変化が
起り易いという問題が発生した。また、原料溶液は高濃
度であるとはいえ、依然ゲル状成形体は50重量%以上
の溶媒を含有しており、後工程でそれを抽出することは
経済的にも好ましいとは言い難い。
In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-64334, it is possible to increase the concentration of the raw material solution to some extent and to improve the stretchability. Since the thickness is low, there is a problem that the thickness easily changes during the manufacturing process. In addition, although the raw material solution has a high concentration, the gel-like molded body still contains 50% by weight or more of a solvent, and it is hard to say that extracting it in a subsequent step is economically preferable.

【0009】従って本発明は、高強度であって、樹脂に
多量の溶媒を添加することなく製造できるポリオレフィ
ン製多孔質膜を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyolefin porous membrane which has high strength and can be produced without adding a large amount of solvent to the resin.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のポリオレフィン製多孔質膜は、重量平均分
子量が1×l06 以上の超高分子量ポリオレフィンを1
重量%以上含み、且つ、重量平均分子量が700〜10
000のポリオレフィンワックスを20重量%以上含む
ポリオレフィン組成物を主成分とする成形体を延伸して
得られることを特徴とする。このような構成にしたこと
により、高分子量ポリオレフィン特有の高強度、高弾性
という特性を多孔質膜に付与することができ、尚且つ、
原料樹脂であるポリオレフィン組成物が十分な成形性を
有するため、樹脂に多量の溶媒を添加することなく製造
することができるという利点を有する。
In order to achieve the above object, the polyolefin porous membrane of the present invention comprises an ultra-high molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 1 × 10 6 or more.
% By weight and a weight average molecular weight of 700 to 10
It is characterized by being obtained by stretching a molded article mainly comprising a polyolefin composition containing 20% by weight or more of 2,000 polyolefin waxes. By adopting such a configuration, it is possible to impart the high strength and high elasticity characteristic of the high molecular weight polyolefin to the porous membrane, and
Since the polyolefin composition as the raw material resin has sufficient moldability, there is an advantage that the resin can be produced without adding a large amount of solvent to the resin.

【0011】前記ポリオレフィン製多孔質膜において
は、前記成形体の引張弾性率が100kg/cm2 以上
であることが好ましい。この好ましい例によれば、製
造、運搬工程等における成形体の膜厚変化を確実に低減
することができるため、均一な膜厚の多孔質膜とするこ
とができる。
In the polyolefin porous membrane, the molded article preferably has a tensile modulus of 100 kg / cm 2 or more. According to this preferred example, a change in the film thickness of the molded body during the manufacturing and transporting steps can be reliably reduced, so that a porous film having a uniform film thickness can be obtained.

【0012】また、前記ポリオレフィン製多孔質膜にお
いては、膜厚が1〜50μm、空孔率が10〜90%、
ガーレイ数で表される通気度が10〜10000秒/1
00ccであり、且つ、引張破断強度が100kg/c
2以上であることが好ましい。このようなポリオレフ
ィン製多孔質膜は、電池用または電解コンデンサー用の
セパレータ、各種フィルター、透湿防水衣料用材料等に
使用するのに好適である。
The polyolefin porous membrane has a thickness of 1 to 50 μm, a porosity of 10 to 90%,
Air permeability expressed by Gurley number is 10 to 10000 seconds / 1
100 cc and a tensile breaking strength of 100 kg / c
It is preferably at least m 2 . Such a polyolefin porous membrane is suitable for use as a separator for batteries or electrolytic capacitors, various filters, materials for moisture-permeable waterproof clothing, and the like.

【0013】本発明のポリオレフィン製多孔質膜は、例
えば、重量平均分子量がl×106以上の超高分子量ポ
リオレフィンを1重量%以上、重量平均分子量700〜
10000のポリオレフィンワックスを20重量%以上
含有するポリオレフィン組成物50〜90重量部を、溶
媒50〜10重量部に溶解させた溶液を押出成形し、得
られる成形体を延伸した後、成形体に残存する溶媒を除
去することによって製造することができる。ここで、
「成形体に残存する溶媒を除去する」とは、成形体に含
まれる溶媒を1重量%未満とすることを意味する。
The polyolefin porous membrane of the present invention comprises, for example, 1% by weight or more of an ultrahigh molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 1 × 10 6 or more and a weight average molecular weight of 700 to
A solution obtained by dissolving 50 to 90 parts by weight of a polyolefin composition containing 10000 polyolefin waxes in an amount of 20% by weight or more in 50 to 10 parts by weight of a solvent is extruded, and the obtained molded body is stretched and then left on the molded body. It can be produced by removing the solvent. here,
“Removing the solvent remaining in the molded article” means that the solvent contained in the molded article is less than 1% by weight.

【0014】また、本発明のポリオレフィン製多孔質膜
は、重量平均分子量が1×l06以上の超高分子量ポリ
オレフィンを1重量%以上、重量平均分子量700〜1
0000のポリオレフィンワックスを40重量%以上含
有するポリオレフィン組成物を溶融押出成形して得られ
る成形体を延伸することによって製造することもでき
る。
The polyolefin porous membrane of the present invention comprises 1% by weight or more of an ultrahigh molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 1 × 10 6 or more and a weight average molecular weight of 700 to 1%.
It can also be produced by stretching a molded product obtained by melt-extrusion of a polyolefin composition containing 40% by weight or more of 0000 polyolefin wax.

【0015】これらの製造方法を採用すれば、原料樹脂
に多量の溶媒を添加する必要がないため、後工程の溶媒
抽出が比較的容易または不要であり生産効率良く多孔質
膜を製造することができる。また、成形体は含有する溶
媒量が少ないため延伸性に優れるほか、引張弾性率が高
く、膜厚変化が生じ難いので、均一な膜厚の多孔質膜と
することができる。
If these production methods are adopted, it is not necessary to add a large amount of solvent to the raw material resin, so that solvent extraction in the subsequent step is relatively easy or unnecessary, and it is possible to produce a porous membrane with high production efficiency. it can. In addition, since the molded article contains a small amount of solvent, it is excellent in stretchability, has a high tensile modulus, and hardly causes a change in film thickness, so that a porous film having a uniform film thickness can be obtained.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明のポリオレフィン製多孔質
膜は、特定の組成を有するポリオレフィン組成物を含有
する成形体を延伸して得られるものである。以下、本発
明のポリオレフィン製多孔質膜を製造する方法について
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyolefin porous membrane of the present invention is obtained by stretching a molded article containing a polyolefin composition having a specific composition. Hereinafter, a method for producing the polyolefin porous membrane of the present invention will be described.

【0017】まず、特定の重量平均分子量を有する超高
分子量ポリオレフィンおよびポリオレフィンワックス
を、特定の割合で含むポリオレフィン組成物を調製す
る。
First, a polyolefin composition containing an ultrahigh molecular weight polyolefin having a specific weight average molecular weight and a polyolefin wax at a specific ratio is prepared.

【0018】超高分子量ポリオレフィンは、重量平均分
子量が1×106以上、好ましくは1×106〜15×1
6のものである。重量平均分子量がl×106未満では
延伸性の向上に寄与する超高分子量ポリオレフィンの分
子鎖の絡み合いが形成され難いため延伸性に劣り、膜強
度を十分向上させることができない。一方、上限は特に
限定するものではないが、15×l06を超えるもの
は、溶融粘度が極めて高く成形性に劣るため好ましくな
い。
The ultrahigh molecular weight polyolefin has a weight average molecular weight of 1 × 10 6 or more, preferably 1 × 10 6 to 15 × 1.
0 6 is intended. When the weight average molecular weight is less than 1 × 10 6, it is difficult to form the entanglement of the molecular chain of the ultra-high molecular weight polyolefin which contributes to the improvement of the stretchability, so that the stretchability is inferior and the film strength cannot be sufficiently improved. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but those exceeding 15 × 10 6 are not preferred because the melt viscosity is extremely high and the moldability is poor.

【0019】このような超高分子量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−ヘキセン等の単独重合体または共
重合体が挙げられる。中でも超高分子量ポリエチレンが
好ましく、特に高密度の超高分子量ポリエチレンが結晶
性に優れ、多孔質構造を形成し易いため好ましい。
Such ultra-high molecular weight polyolefins include homopolymers or copolymers of ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and the like. Among them, ultra-high molecular weight polyethylene is preferable, and particularly high-density ultra-high molecular weight polyethylene is preferable because of excellent crystallinity and easy formation of a porous structure.

【0020】ポリオレフィン組成物における超高分子量
ポリオレフィンの含有量は、ポリオレフィン組成物全体
に対して1〜80重量%、好ましくは5〜70重量%と
する。超高分子量ポリオレフィンの含有量が1重量%未
満では、延伸性に劣り、高強度の多孔質膜とするができ
ない。一方、80重量%を超えると、多孔質膜の製造に
おいて使用するポリオレフィン溶液の均一化、高濃度化
の達成が困難となるため好ましくない。
The content of the ultrahigh molecular weight polyolefin in the polyolefin composition is 1 to 80% by weight, preferably 5 to 70% by weight, based on the whole polyolefin composition. If the content of the ultrahigh molecular weight polyolefin is less than 1% by weight, the stretchability is poor and a high-strength porous film cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 80% by weight, it is difficult to achieve uniformity and high concentration of the polyolefin solution used in the production of the porous membrane, which is not preferable.

【0021】ポリオレフィンワックスは、重量平均分子
量が700〜10000、好ましくは1000〜800
0のものである。重量平均分子量が700未満では常温
で流動性を示すため、シート状成形体の引張弾性率が低
く、製造工程において膜厚の変化が生じるおそれがあ
る。同時に、延伸後の溶媒の抽出の際、ポリオレフィン
ワックスが溶媒と共に抽出されてしまうおそれがある。
一方、重量平均分子量が10000を超えると高倍率で
の延伸において、均一な延伸が行い難くなる。
The polyolefin wax has a weight average molecular weight of 700 to 10,000, preferably 1,000 to 800.
0. When the weight-average molecular weight is less than 700, the sheet exhibits fluidity at room temperature, and therefore the tensile modulus of the sheet-shaped molded article is low, and the film thickness may be changed in the production process. At the same time, the polyolefin wax may be extracted together with the solvent during the extraction of the solvent after stretching.
On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 10,000, it is difficult to perform uniform stretching in stretching at a high magnification.

【0022】このようなポリオレフィンワックスとして
は、前述の超高分子量ポリオレフィンと同種の低重合度
のポリオレフィンが挙げられるが、特にポリエチレンを
主体とするワックスが好ましい。
As such a polyolefin wax, there may be mentioned a low-polymerization degree polyolefin of the same kind as the above-mentioned ultrahigh molecular weight polyolefin, and a wax mainly composed of polyethylene is particularly preferable.

【0023】また、ポリオレフィン組成物におけるポリ
オレフィンワックスの含有量は20重量%以上、好まし
くは20〜90重量%、更に好ましくは40〜85重量
%とする。20重量%未満では、ポリオレフィン溶液の
均一化、高濃度化が達成できない。また、90重量%を
超えると延伸時に膜の破断が生じ易くなるため好ましく
ない。
The content of the polyolefin wax in the polyolefin composition is at least 20% by weight, preferably 20 to 90% by weight, more preferably 40 to 85% by weight. If it is less than 20% by weight, it is not possible to achieve uniformity and high concentration of the polyolefin solution. On the other hand, if the content exceeds 90% by weight, the film is likely to break during stretching, which is not preferable.

【0024】また、ポリオレフィン組成物は、重量平均
分子量が前記超高分子ポリオレフィンと前記ポリオレフ
ィンワックスの中間の範囲にあるポリオレフィンを含有
することが好ましく、特に重量平均分子量が1×105
以上1×106未満のポリオレフィンを含むことが好ま
しい。この場合、このポリオレフィンの含有量は、ポリ
オレフィン組成物全体に対し、通常、5〜79重量%、
好ましくは5〜60重量%とする。このようなポリオレ
フィンとしては、前述の超高分子量ポリオレフィンと同
種のものが挙げられるが、特にエチレンを主体とする重
合体が好ましく、中でも高密度ポリエチレンが結晶性に
優れるため好ましい。
The polyolefin composition preferably contains a polyolefin having a weight average molecular weight in the range between the ultrahigh molecular weight polyolefin and the polyolefin wax, and particularly preferably has a weight average molecular weight of 1 × 10 5.
It is preferable to contain at least 1 × 10 6 polyolefin. In this case, the content of the polyolefin is usually 5 to 79% by weight based on the entire polyolefin composition,
Preferably, it is 5 to 60% by weight. Examples of such a polyolefin include those of the same type as the above-mentioned ultrahigh molecular weight polyolefin, but a polymer mainly composed of ethylene is particularly preferable, and a high-density polyethylene is particularly preferable because of its excellent crystallinity.

【0025】更に、ポリオレフィン組成物は、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、無機充填剤等の各種添加剤を本発明の
目的を損なわない範囲で添加してもよい。
Further, if necessary, various additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antiblocking agent, a pigment, a dye, and an inorganic filler are added to the polyolefin composition within a range not to impair the object of the present invention. May be.

【0026】次に、上記のポリオレフィン組成物を含む
押出成形可能な流動性材料を調製する。この流動性材料
は、原料となるポリオレフィン組成物を溶媒に加熱溶解
する方法、または、溶媒を添加せずポリオレフィン組成
物のみを加熱融解する方法で調製することができる。
Next, an extrudable flowable material containing the above-mentioned polyolefin composition is prepared. This fluid material can be prepared by a method of heating and dissolving a polyolefin composition as a raw material in a solvent, or a method of heating and melting only the polyolefin composition without adding a solvent.

【0027】流動性材料を溶媒を用いて調製する場合、
溶媒としては、ポリオレフィン組成物を十分に溶解でき
るものであれば特に限定するものではない。例えば、ノ
ナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、パラフィン油等
の脂肪族もしくは環式の炭化水素、または沸点がこれら
に対応する鉱油留分等が挙げられるが、パラフィン油の
ような不揮発性溶媒が溶媒含有量が安定な成形体を得ら
れるため好ましい。
When the fluid material is prepared using a solvent,
The solvent is not particularly limited as long as it can sufficiently dissolve the polyolefin composition. Examples thereof include aliphatic or cyclic hydrocarbons such as nonane, decane, undecane, dodecane, and paraffin oil, and mineral oil fractions having a boiling point corresponding thereto. It is preferable because a molded article with a stable amount can be obtained.

【0028】ポリオレフィン組成物と溶媒との混合比
は、ポリオレフィン組成物を50〜90重量部、溶媒を
50〜10重量部、好ましくは、ポリオレフィン組成物
を60〜90重量部、溶媒を10〜40重量部とする。
ポリオレフィン組成物が前記比率より少ないと、使用す
る溶媒量が多く経済的でないばかりか、成形体の引張弾
性率が低くなってしまい、製造、搬送過程において膜厚
が変化し、均一な膜厚の多孔質膜とすることができな
い。一方、ポリオレフィン組成物が前記比率より多い
と、溶媒の分散に問題が生じて均一な溶液の調製が困難
となる場合がある。
The mixing ratio of the polyolefin composition and the solvent is 50 to 90 parts by weight of the polyolefin composition, 50 to 10 parts by weight of the solvent, preferably 60 to 90 parts by weight of the polyolefin composition and 10 to 40 parts by weight of the solvent. Parts by weight.
If the polyolefin composition is less than the above ratio, not only is the amount of solvent used not economical, but also the tensile modulus of the molded article becomes low, and the film thickness changes in the manufacturing and transport processes, resulting in a uniform film thickness. It cannot be a porous membrane. On the other hand, if the proportion of the polyolefin composition is higher than the above ratio, a problem may occur in dispersion of the solvent, and it may be difficult to prepare a uniform solution.

【0029】加熱溶解は、ポリオレフィン組成物が溶媒
中で完全に溶解する温度で、攪拌しながら行う。その温
度は使用するポリオレフィンおよび溶媒により異なる
が、例えばポリエチレンを主体とする組成物の場合には
140℃〜250℃の範囲が適当である。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ことが好ましい。
The heating dissolution is carried out with stirring at a temperature at which the polyolefin composition is completely dissolved in the solvent. The temperature varies depending on the polyolefin and the solvent to be used. For example, in the case of a composition mainly composed of polyethylene, the range of 140 ° C. to 250 ° C. is appropriate. In addition, upon heating and melting, it is preferable to add an antioxidant to prevent oxidation of the polyolefin.

【0030】流動性材料を溶融によって調製する場合、
ポリオレフィン組成物中のポリオレフィンワックスの含
有量は、40重量%以上、好ましくは40〜70重量%
とする。ポリオレフィンワックスが40重量%未満で
は、ポリオレフィン組成物の溶融粘度が高くなるため、
成形および均一な延伸が困難となるからである。
When the flowable material is prepared by melting,
The content of the polyolefin wax in the polyolefin composition is 40% by weight or more, preferably 40 to 70% by weight.
And If the polyolefin wax is less than 40% by weight, the melt viscosity of the polyolefin composition becomes high,
This is because molding and uniform stretching become difficult.

【0031】加熱溶融は、ポリオレフィン組成物がポリ
オレフィンワックスと均一溶融する温度で、攪拌しなが
ら行う。その温度は使用するポリオレフィンにより異な
るが、例えばポリエチレンを主体とする組成物の場合
は、140℃〜250℃の範囲である。なお、加熱融解
にあたっても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ことが好ましい。
The heating and melting are carried out with stirring at a temperature at which the polyolefin composition uniformly melts with the polyolefin wax. The temperature varies depending on the polyolefin used. For example, in the case of a composition mainly composed of polyethylene, the temperature is in the range of 140 ° C to 250 ° C. In addition, it is preferable to add an antioxidant also in heating and melting to prevent oxidation of the polyolefin.

【0032】次に、このポリオレフィン組成物の流動性
材料を押出し、成形する。通常、長方形の口金形状をし
たシートダイスを用いてシート状に成形するが、二重円
筒状の中空系ダイス、インフレーションダイス等を用い
てチューブ状に成形してもよい。ダイス温度は通常14
0〜250℃であり、ダイスギャップは通常0.1〜5
mmである。また、押出速度は、通常0.2〜5m/分
である。
Next, the flowable material of the polyolefin composition is extruded and molded. Usually, it is formed into a sheet using a rectangular die-shaped sheet die, but it may be formed into a tube using a double cylindrical hollow die, an inflation die or the like. Die temperature is usually 14
0 to 250 ° C., and the die gap is usually 0.1 to 5
mm. The extrusion speed is usually 0.2 to 5 m / min.

【0033】ダイスから押出された流動性材料は冷却さ
れ、成形体が得られる。冷却は、ポリオレフィン組成物
の軟化温度未満になるまで行う。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、ダイスから押出された流動性材料は、
冷却前あるいは冷却中にロールに引き取ってもよいが、
引取比が10以上になるとネックインが大きくなり延伸
時に破断を起こし易くなるため、引取比は1〜l0、好
ましくは1〜5とする。
The flowable material extruded from the die is cooled to obtain a molded body. Cooling is performed until the temperature becomes lower than the softening temperature of the polyolefin composition. As a cooling method, a method of directly contacting cold air, cooling water, or other cooling medium,
For example, a method of contacting a roll cooled with a refrigerant can be used. The fluid material extruded from the die is
Before or during cooling, it may be taken to a roll,
When the take-up ratio is 10 or more, the neck-in becomes large and breakage tends to occur during stretching, so the take-up ratio is set to 1 to 10, preferably 1 to 5.

【0034】上記のようにして得られる成形体は、比較
的高い引張弾性率、好ましくは100kg/cm2 以上
の引張弾性率を有するものである。このような成形体
は、後の製造工程等において膜厚の変化が生じ難く、得
られる多孔質膜の膜厚を均一なものとすることができ
る。
The molded article obtained as described above has a relatively high tensile modulus, preferably 100 kg / cm 2 or more. Such a molded product is less likely to change in film thickness in a later manufacturing process or the like, and can have a uniform porous film thickness.

【0035】次に、この成形体を延伸する。延伸は、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組合せによって行なうことができ
る。延伸は二軸方向に行うことが、微細な繊維構造が得
られ、また膜の突刺し強度が向上するため、好ましい。
この場合、縦横同時延伸または逐次延伸のいずれを採用
してもよいが、特に、同時二軸延伸が好ましい。
Next, this molded body is stretched. Stretching can be performed by the usual tenter method, roll method, inflation method, rolling method, or a combination thereof. Stretching is preferably performed in the biaxial direction, since a fine fiber structure is obtained and the piercing strength of the membrane is improved.
In this case, either vertical or horizontal simultaneous stretching or sequential stretching may be employed, but simultaneous biaxial stretching is particularly preferred.

【0036】延伸温度は、超高分子量ポリオレフィンの
融点(Tm℃)より10℃高い温度(Tm+10℃)以
下、好ましくは軟化温度から融点の範囲とする。例え
ば、ポリエチレンの場合は90〜140℃、好ましくは
100〜130℃の範囲である。延伸温度がTm+10
℃を超える場合は、樹脂の溶融により延伸による分子鎖
の配向が実現し難くなる。また、延伸温度が軟化温度未
満では、樹脂の軟化が不十分で、延伸において破膜し易
く高倍率の延伸が困難である。
The stretching temperature is not more than a temperature (Tm + 10 ° C.) higher by 10 ° C. than the melting point (Tm ° C.) of the ultrahigh molecular weight polyolefin, preferably in a range from the softening temperature to the melting point. For example, in the case of polyethylene, it is in the range of 90 to 140C, preferably 100 to 130C. Stretching temperature is Tm + 10
When the temperature exceeds ℃, it becomes difficult to realize the orientation of molecular chains by stretching due to melting of the resin. If the stretching temperature is lower than the softening temperature, the softening of the resin is insufficient, so that the film is easily broken in the stretching and it is difficult to stretch at a high magnification.

【0037】また延伸倍率は、成形体の膜厚によっても
異なるが、通常は、一軸方向に少なくとも2倍以上、好
ましくは3〜20倍、面倍率で10倍以上、好ましくは
20〜400倍とする。面倍率が10倍未満では延伸が
不十分で高引張弾性、高強度の多孔質膜とすることが困
難である。一方、面倍率が400倍を超えると、延伸装
置、延伸操作等の点で制約が生じるという欠点がある。
The stretching ratio varies depending on the film thickness of the molded product, but is usually at least 2 times or more, preferably 3 to 20 times in the uniaxial direction, 10 times or more, and preferably 20 to 400 times in area ratio. I do. If the area ratio is less than 10 times, stretching is insufficient, and it is difficult to obtain a porous membrane having high tensile elasticity and high strength. On the other hand, when the area magnification exceeds 400 times, there is a drawback that restrictions are imposed on the stretching apparatus, the stretching operation, and the like.

【0038】溶媒を含む流動性材料を使用した場合、延
伸後、延伸成形体に残存する溶媒を、溶剤で洗浄し除去
する。洗浄溶剤としては、ポリオレフィン組成物を溶解
することなく、溶媒を溶解するもので、好ましくは揮発
性の高いものを用いる。例えば、ヘプタン、ヘキサン等
の炭化水素、1−ブタノール、1−プロパノール等のア
ルコール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン等のケトン、ジクロロエタン、四塩化炭素等の塩素化
炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル等が挙
げられる。これらの溶剤を、流動性材料の溶解に使用し
た溶媒の種類等に応じて選択し、単独または混合して用
いる。洗浄方法は、膜を溶剤に浸漬し溶媒を抽出する方
法、溶剤をシャワーする方法、またはこれらの組合せに
よる方法等によって行うことが出来る。
When a fluid material containing a solvent is used, the solvent remaining in the stretched molded article after stretching is removed by washing with a solvent. As the washing solvent, a solvent that dissolves the solvent without dissolving the polyolefin composition, and preferably has high volatility, is used. For example, hydrocarbons such as heptane and hexane, alcohols such as 1-butanol and 1-propanol, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, chlorinated hydrocarbons such as dichloroethane and carbon tetrachloride, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate. And the like. These solvents are selected according to the type of the solvent used for dissolving the fluid material, and used alone or as a mixture. The washing method can be performed by immersing the membrane in a solvent to extract the solvent, showering the solvent, or a combination thereof.

【0039】洗浄は、延伸成形体中の残留溶媒が1重量
%未満になるまで行う。その後、洗浄溶剤を乾燥し、ポ
リオレフィン製多孔質膜を得る。洗浄溶剤の乾燥方法は
加熱乾燥、風乾、真空乾燥等の方法で行うことができ
る。
The washing is performed until the residual solvent in the stretched molded product becomes less than 1% by weight. Thereafter, the washing solvent is dried to obtain a polyolefin porous membrane. The washing solvent can be dried by a method such as heat drying, air drying, or vacuum drying.

【0040】得られたポリオレフィン製多孔質膜は、寸
法安定性等を向上させるため、軟化温度〜融点の温度範
囲で熱処理を施すことが好ましい。
The obtained polyolefin porous membrane is preferably subjected to a heat treatment in a temperature range from a softening temperature to a melting point in order to improve dimensional stability and the like.

【0041】また、得られたポリオレフィン製多孔質膜
は、必要に応じてさらに、プラズマ照射、界面活性剤含
浸、表面グラフト等で親水化処理することができる。
The obtained polyolefin porous membrane can be further subjected to hydrophilic treatment by plasma irradiation, surfactant impregnation, surface grafting, etc., if necessary.

【0042】以上説明したような方法によって得られる
本発明のポリオレフィン製多孔質膜の特性は、製造条件
等によって、その用途に応じて調整することができる
が、通常、膜厚1〜50μm、空孔率10〜90%、通
気度(ガーレイ数)10〜10000秒/100cc、
引張破断強度100kg/cm2以上とすることが好ま
しい。
The properties of the polyolefin porous membrane of the present invention obtained by the method described above can be adjusted according to the use depending on the production conditions and the like. Porosity 10 to 90%, air permeability (Gurley number) 10 to 10000 seconds / 100 cc,
The tensile breaking strength is preferably set to 100 kg / cm 2 or more.

【0043】[0043]

【実施例】重量平均分子量2.0×106の超高分子量
ポリエチレン、重量平均分子量4.9×105のポリエ
チレン、重量平均分子量が1000、4000または7
000のポリエチレンワックス、および、溶媒として流
動パラフィン(重量平均分子量450)を使用し、これ
らを表1(試料No.1〜6)に示す重量比で混合し
た。なお、上記の重量平均分子量は、ウォーターズ株式
会社製のGPG装置を用い、カラムに東ソー株式会社製
GMH−6、溶媒に1,4−ジクロロベンゼンを使用
し、温度135℃、流量1.0ml/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
定した値である。
EXAMPLES Ultra high molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight of 2.0 × 10 6 , polyethylene having a weight average molecular weight of 4.9 × 10 5 , and a weight average molecular weight of 1,000, 4000 or 7
000, and liquid paraffin (weight average molecular weight 450) as a solvent, and these were mixed at the weight ratio shown in Table 1 (Sample Nos. 1 to 6). The above weight average molecular weight was determined using a GPG apparatus manufactured by Waters Corporation, GMH-6 manufactured by Tosoh Corporation, 1,4-dichlorobenzene as a solvent, a temperature of 135 ° C., and a flow rate of 1.0 ml / g. It is a value measured by the gel permeation chromatography (GPC) method in minutes.

【0044】次に、この混合物100重量部に対し、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」チバガイギー社製)0.
3重量部を酸化防止剤として加え、混合した。
Then, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-) was added to 100 parts by weight of this mixture.
4-hydroxyphenyl) -propionate] methane (“Irganox 1010” manufactured by Ciba-Geigy)
3 parts by weight were added as an antioxidant and mixed.

【0045】この混合物を加熱撹拌溶解装置にて200
℃まで加熱し、均一な流動性材料を得た。この流動性材
料を直径45mmの押出機によってTダイから押出し、
冷却ロールで引取り、シート状成形物を得た。このシー
ト状成形物を二軸延伸機にセットし、温度115℃、延
伸速度5mm/秒で、表1に示す延伸倍率で同時二軸延
伸した。延伸後、試料No.3以外の試料は、酢酸エチ
ルで洗浄して残留する流動パラフィンを抽出除去し、乾
燥した。
This mixture was heated for 200 minutes with a stirring and melting apparatus.
C. to obtain a uniform fluid material. This fluid material is extruded from a T-die by an extruder having a diameter of 45 mm,
The sheet was taken out by a cooling roll to obtain a sheet-like molded product. The sheet-like molded product was set in a biaxial stretching machine, and was simultaneously biaxially stretched at a temperature of 115 ° C. and a stretching speed of 5 mm / sec at a stretching ratio shown in Table 1. After stretching, the sample No. Samples other than 3 were washed with ethyl acetate to extract and remove residual liquid paraffin, and dried.

【0046】得られたポリエチレン多孔質膜(試料N
o.1〜6)の特性を表1に示す。なお、各特性の測定
方法は以下の通りである。 膜厚:1/10000リニアゲージにより測定した。 引張弾性率:ASTM D882に準拠して測定した。 引張破断強度:幅10mmの短冊状試験片を用い、AS
TM D882に準拠して測定した。 通気度:ガーレ式通気度計により測定した。 空孔率:水銀ポロシメーターにより測定した。
The resulting polyethylene porous membrane (sample N
o. Table 1 shows the characteristics of 1) to 6). In addition, the measuring method of each characteristic is as follows. Film thickness: measured with a 1/10000 linear gauge. Tensile modulus: Measured according to ASTM D882. Tensile breaking strength: Using a 10 mm wide strip-shaped test piece, AS
It measured according to TMD882. Air permeability: Measured by a Gurley-type air permeability meter. Porosity: Measured by a mercury porosimeter.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】表1に示したように、ポリオレフィンワッ
クスを添加していない試料(No.6)においては、引
張破断強度が250kg/cm2 、通気度が300秒/
100ccとなったが、ポリエチレンワックスを添加し
た各試料(No.1〜5)においては、200kg/c
2 以上の引張破断強度を保ちながら、通気度が500
秒/100cc以上であるポリオレフィン製多孔質膜と
することができた。
As shown in Table 1, in the sample to which the polyolefin wax was not added (No. 6), the tensile breaking strength was 250 kg / cm 2 , and the air permeability was 300 seconds /
Although it became 100 cc, in each sample (No. 1 to 5) to which polyethylene wax was added, 200 kg / c
while maintaining the m 2 or more of tensile strength, air permeability 500
It was possible to obtain a polyolefin porous membrane having a speed of 100 cc / sec or more.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のポリオレ
フィン製多孔質膜は、特定の重量平均分子量を有する超
高分子量ポリオレフィンおよびポリオレフィンワックス
を、特定の割合で含むポリオレフィン組成物を主成分と
する成形体を延伸して得られるものであるため、高強度
であって、尚且つ、原料となる樹脂は十分な成形性を有
するため多量の溶媒を添加せずに製造することができ
る。よって、ポリオレフィン組成物の、50〜90重量
%の高濃度溶液または溶媒を全く含まない融液によって
成形体を作製し、これを延伸するという製造方法を採用
できる。
As described above, the polyolefin porous membrane of the present invention comprises, as a main component, a polyolefin composition containing a specific ratio of an ultrahigh molecular weight polyolefin having a specific weight average molecular weight and a polyolefin wax. Since it is obtained by stretching a molded article, it has high strength, and the resin as a raw material has sufficient moldability, so that it can be produced without adding a large amount of solvent. Therefore, it is possible to adopt a production method in which a molded article is prepared from a high-concentration solution of a polyolefin composition of 50 to 90% by weight or a melt containing no solvent at all and stretched.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量平均分子量が1×l06 以上の超高
分子量ポリオレフィンを1重量%以上含み、且つ、重量
平均分子量が700〜10000のポリオレフィンワッ
クスを20重量%以上含むポリオレフィン組成物を主成
分とする成形体を延伸して得られることを特徴とするポ
リオレフィン製多孔質膜。
1. A polyolefin composition containing 1% by weight or more of an ultrahigh molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 1 × 10 6 or more and 20% by weight or more of a polyolefin wax having a weight average molecular weight of 700 to 10,000. A porous membrane made of polyolefin, obtained by stretching a molded article.
【請求項2】 前記成形体の引張弾性率が、100kg
/cm2 以上である請求項1に記載のポリオレフィン製
多孔質膜。
2. The molded article has a tensile modulus of elasticity of 100 kg.
2 / cm 2 or more.
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