JPH0693130A - ポリオレフィン微孔性多孔膜の製造方法 - Google Patents

ポリオレフィン微孔性多孔膜の製造方法

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JPH0693130A
JPH0693130A JP1830093A JP1830093A JPH0693130A JP H0693130 A JPH0693130 A JP H0693130A JP 1830093 A JP1830093 A JP 1830093A JP 1830093 A JP1830093 A JP 1830093A JP H0693130 A JPH0693130 A JP H0693130A
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sheet
film
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rolling
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JP1830093A
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English (en)
Inventor
Izumi Hojuyama
和泉 宝珠山
Yoshifumi Nishimura
佳史 西村
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】(a)エチレン、プロピレン、1−ブテン、4
−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセンおよび1−オク
テンのホモ重合体および共重合体よりなる群から選ばれ
たポリオレフィンの混合物からなるポリオレフィン樹脂
と液状または固体状有機物を溶融混練し、シート状に押
出す工程。 (b)上記(a)の工程で得たシート状押出物を引取り
ながら圧延する工程又は引取りながら冷却固化させてか
ら圧延する工程。 (c)上記(b)の工程で得た圧延物から液状または固
体状有機物を抽出し、延伸する工程又は延伸してから液
状または固体状有機物を抽出する工程 からなるポリオレフィン微孔性多孔膜の製造方法。 【効果】相溶性の悪い樹脂でも、均一に、短時間で厚み
精度もよくシート状に成形できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医療用、工業用の濾
過、分離等に用いられる各種の分離用膜や、電池用セパ
レーター、電解コンデンサー用セパレーター等に用いら
れるポリオレフィン微孔性多孔膜の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】有機溶剤やアルカリ性または酸性の溶液
に対する耐性を有するポリオレフィン微孔性多孔膜は各
種の分離用膜や、電池用セパレーター、電解コンデンサ
ー用セパレーター等に使用されている。特にリチウム電
池においては、リチウム金属、リチウムイオン等が用い
られているためにプロトン性電解質は使用できず、γ−
ブチロラクトン、ポリプロピレンカーボネート、ジメト
キシエタンなどの有機溶媒に、LiBF4 、LiClO
4 などのリチウム塩を溶解した電解液を電解質として使
用している。従って正極と負極との間に設置するセパレ
ーターには上記したような有機溶媒に不溶なポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのオレフィン系材料を微孔性多
孔膜や不織布に加工してセパレーターとして用いてい
る。
【0003】さらに、このようなリチウム電池等の非水
溶媒電池用セパレーターには、組立加工性、安全性およ
び信頼性等の点から、高強度、低電気抵抗、高透過性お
よび高温特性等の性能が要求され、さらには、低コスト
であることが要求される。高強度は、組立加工性に関
し、強度が高いほど電池を組立る際の生産スピードを上
げることができる。
【0004】低電気抵抗,高透過性は、上記のような有
機溶媒にリチウム塩を溶解してなるいわゆる非プロトン
性電解液は、一般に内部抵抗が高いので、この欠点をカ
バーするためにセパレーターによる抵抗の増大を抑制す
るために要求されるものである。高温特性とは、安全性
に関するもので、次に挙げるような性能を意味する。す
なわち、電池を外部短絡させた場合の発熱で、電池内が
温度上昇した際、微孔性多孔膜が温度上昇により熱収縮
し、該微孔性多孔膜の孔径が小さくなり、電気抵抗が上
昇し、実質的に溶融無孔化する温度(無孔化温度)が低
いほど、低温でイオンの透過を阻止することが可能であ
り、電池内温度の急激な温度上昇を抑制する。溶融無孔
化した該微孔性多孔膜は、さらに温度上昇すると樹脂の
溶融粘度が低下して、特定の温度(膜破れ温度)にて破
断する。
【0005】したがって、低い無孔化温度を有している
ほど、かつ、無孔化温度と膜破れ温度の差が大きいほ
ど、高温特性が良好で安全性の高い電池用セパレーター
になりうると考えられる。従来、例えば、特開昭60−
163938号公報、特公昭63−29891号公報に
おいては、ポリエチレンまたは重量平均分子量20万〜
50万のポリエチレンと溶媒等からなる板状成形物を、
圧延等の手段により機械方向に一軸延伸した後、溶媒等
を抽出する技術を開示しているが、該公報等において得
られた膜は、孔径の小さいものが得られ、高い膜強度を
有しているが、膜の透過性能が不良で、かつ低融点の高
密度ポリエチレン単独の組成であるため膜破れ温度が低
く、高温特性が不良で安全性に問題がある。また、特開
昭46−40119号公報や特開平1−113442号
公報においては、ポリプロピレンからなる微孔性多孔膜
が開示されているが、高強度で高い膜破れ温度を有して
いる反面、高融点樹脂単一の組成のため無孔化温度が高
く、高温特性が不良で安全性に問題がある。
【0006】このような高温特性を改良するために特開
昭63−308866号公報や特開平2−77108号
公報では、ポリエチレンおよびポリプロピレンからなる
単膜を積層化し、高強度かつ優れた高温特性を有する微
孔性多孔膜を得る方法が開示されているが、積層のた
め、セパレーターの電気抵抗が高くなり、高性能電池用
セパレーターとしては不向きのものとなる。さらに、特
開平2−77108号公報では、積層押出という手法を
とるため、製造工程の複雑化および製造コストという点
で生産性に劣るものとなる。
【0007】一方、高い膜破れ温度を達成する技術とし
て、超高分子量ポリオレフィンを使用する方法がある。
特開昭58−5228号公報で開示されているようない
わゆる超高分子量ポリエチレンゲル紡糸を応用した、特
開昭60−242035号公報および特開昭60−25
5107号公報では、超高分子量ポリエチレンからなる
高強度の微孔性多孔膜を得る技術が開示されているが、
超高分子量ポリエチレンを使用しているため、均一組成
物を得るために、超高分子量ポリエチレンを溶媒で予め
膨潤させて混練機に供給したり、混練機で混合した均一
混合物を、固化させることなく、溶融した状態で押出機
に供給したりするため、時間がかかったり、生産性が悪
く、また、無孔化温度も充分に低いとは言えず、安全性
に疑問が残る。
【0008】低い無孔化温度、および高い膜破れ温度の
双方を満足し、かつ高強度の膜を得る技術としては、特
開平2−21559号公報および特開平3−64334
号公報に開示されているように、超高分子量ポリエチレ
ンに一部高密度ポリエチレンをブレンドする技術がある
が、超高分子量ポリエチレンを使用するために均一組成
物を得るために時間がかかり、生産性に劣る。また、超
高分子量ポリエチレンに一部高密度ポリエチレンとポリ
プロピレンをブレンドする技術もあるが、これも、超高
分子量ポリエチレンを使用するために均一組成物を得る
ために時間がかかり、生産性に劣る。
【0009】また、特開昭63−295650号公報に
は、超高分子量ポリエチレンと無機フィラーを使用し、
均一組成物を得る技術が開示されているが、製造工程に
おいて無機フィラーを使用するため、無機フィラーによ
る成形機のけずれ等、成形機のメンテナンス面や、無機
フィラーの処理の面で、製造コスト的に不利である。一
方、超高分子量ポリエチレンを使用せず、ポリエチレン
とポリプロピレンのみから高強度の成形物を得る技術と
しては、ポリエチレンとポリプロピレンが分子オーダー
で相溶しないため(例えば、ポリマーブレンド<シー・
エム・シー社製>)、困難であることが知られている
が、例えば、特開昭50−111174号公報のように
ポリエチレンとポリプロピレンからなる成形物を二軸延
伸したり、または、ポリエチレンとポリプロピレンから
なる成形物を延伸後アニールしたり、アニール後延伸延
伸したりすることにより、多孔膜を得る技術があるが、
高い気孔率を有する微孔性の多孔膜は得られておらず、
膜の透過性能が不良であり、また、アニールを施すもの
については、アニールを施すために、成形物を得るため
に時間がかかり、生産性に劣る。
【0010】また、特開昭62−148537号、特開
昭57−49629号公報にもポリエチレンおよびポリ
プロピレンからなる微孔性多孔膜を作製する技術が開示
されているが、製造工程において無機フィラーを使用す
るため、無機フィラーによる成形機、ダイス等のけずれ
等成形機、ダイス等のメンテナンスの面や無機フィラー
の処理の面で、製造コスト的に不利である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点の
ない、すなわち、性能上、高強度、低電気抵抗、高透過
性かつ高温特性に優れた低コストの単膜の微孔性多孔膜
を提供し、欠陥穴等の少ない生産性に優れた製造方法を
提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、(a)エチレン、プロピレン、1−ブテン、
4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセンおよび1−オ
クテンのホモ重合体および共重合体よりなる群から選ば
れたポリオレフィンの混合物からなるポリオレフィン樹
脂と液状または固体状有機物を溶融混練し、シート状に
押出す工程 (b)上記(a)の工程で得たシート状押出物を引取り
ながら圧延する工程又は引取りながら冷却固化させてか
ら圧延する工程 (c)上記(b)の工程で得た圧延物から液状または固
体状有機物を抽出し、延伸する工程又は延伸してから液
状または固体状有機物を抽出する工程 からなるポリオレフィン微孔性多孔膜の製造方法を与え
るものである。
【0013】さらには、ポリオレフィン樹脂の主成分の
結晶化温度以下の温度に設定したロールにて圧延を施し
た後、該圧延物から液状または固体状有機物を抽出し、
さらに延伸することを特徴とするポリオレフィン微孔性
多孔膜の製造方法に関するものである。本発明によれ
ば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−
1−ペンテン、1−ヘキセンおよび1−オクテンのホモ
重合体および共重合体よりなる群から選ばれたポリオレ
フィンの混合物を任意の割合で混合でき、該ポリオレフ
ィン樹脂と液状または固体状有機物を溶融混練し、シー
ト状に成形する場合に成形機、ダイス等の削れが少な
く、また、成形されたシート状成形物は不均一点の少な
いものであるため、延伸する際に欠陥穴等の発生が少な
く、効率良く生産することができる。また、得られたポ
リオレフィン微孔性多孔膜は、膜厚10〜100μm、
平均孔径0.01〜1μm、気孔率30〜80%、機械
方向弾性率5000kgf/cm2 以上、電気抵抗10
Ωcm2 以下、さらに好ましくは5Ωcm2 以下、透気
度1000秒以下、無孔化温度100〜145℃、膜破
れ温度155℃以上の高強度、低電気抵抗、高透過性能
かつ高温特性に優れた低コストの単膜の微孔性多孔膜で
ある。
【0014】本発明でいうところのエチレン、プロピレ
ン、1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキ
サンおよび1−オクテンのホモ重合体および共重合体よ
りなる群から選ばれたポリオレフィンの混合物とは、エ
チレン、プロピレン、1−ブテン、4−メチル−1−ペ
ンテン、1−ヘキセンおよび1−オクテンを重合したホ
モ重合体または共重合体から少なくとも二種以上を混合
したものを指すものである。このようなホモ重合体また
は共重合体の例としては、ポリエチレンおよびポリプロ
ピレンワックス、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリ
エチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテ
ン、エチレンとプロピレンのランダム共重合体、ブロッ
ク共重合体、エチレンプロピレンラバー等があげられ
る。また、ここでいうポリオレフィンの混合物とは、例
えば、超高分子量ポリエチレンとポリエチレンワック
ス、超高分子量ポリエチレンと通常の押出、射出、イン
フレーションまたはブロー成形に用いられる低密度ポリ
エチレン、線状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレ
ンとの混合物のように、同じ種類で粘度平均分子量が異
なるものの組合わせも本発明にふくまれる。ここで、超
高分子量ポリエチレンとは、通常、粘度平均分子量が1
00万以上のポリエチレンのことをいう。また、超高分
子量ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混合物の場合
は、伸長粘度測定をすることにより、伸長粘度の長時間
側の立ち上がりとして超高分子量ポリエチレンの存在性
を把握することもできる。(例えば、高分子、41巻
P102〜105、1992) また、ポリマー種の異なる場合、例えば、高密度ポリエ
チレンとポリプロピレンとの混合物のような場合には、
相溶性が悪いので、通常の押出、射出、インフレーショ
ンまたはブロー成形に用いられるポリオレフィンを用い
るのが望ましい。このようなポリオレフィンでは、粘度
平均分子量が70万以下となり、系全体の分子量が10
0万以下の分率が80wt%以上となる。本発明でいう
ところの分子量100万以下の分率は、GPC(ゲルパ
ーミエイションクロマトグラフィー)測定の積分曲線か
ら求められるものであり、ポリマー種の異なる場合は、
相溶性が悪いので、80wt%未満になると高分子量分
が増加するため、均一組成物が得られにくくなる傾向に
ある。
【0015】また、本発明により作製された微孔性多孔
膜が電池用セパレーターとして使用される場合、電解液
に対する耐薬品性および高温特性の点から、融点の異な
る二種以上の重合体を混合するのが望ましい。ここで高
温特性とは、低無孔化温度、高膜破れ温度を達成するこ
とである。特に低融点、または、低分子量のポリエチレ
ンを混合すると、低無孔化温度を達成でき望ましい。
【0016】本発明における液状または固体状有機物と
は、溶融成形時に液体状態に保たれ、かつ一般的有機溶
剤、水等に溶解し、容易に成形体から抽出されるもので
あり、さらに、固体状有機物とは、25℃で固体状の有
機物のことをいう。例えば、流動パラフィン、パラフィ
ンワックス、プロセスオイル等の鉱油、フタル酸ジオク
チル、フタル酸ジ−n−ブチル、フタル酸ジシクロヘキ
シル等のフタル酸エステル類、セバシン酸ジ−n−ブチ
ル等のセバシン酸エステル、リン酸トリ−n−ブチル等
のリン酸エステルが挙げられる。
【0017】ポリオレフィンの混合物からなるポリオレ
フィン樹脂と液状または固体状有機物を溶融混練し、シ
ート状に押出成形するには単軸押出機、二軸押出機等公
知の手段にて押出成形できるが、押出シートの厚みむら
を少なくするためにギヤーポンプを押出機とダイスの間
に介在させるのが望ましい。さらに好ましくは、重量フ
ィーダーを使用したり、ギヤーポンプ前圧力により押出
機のスクリュー回転数を制御するのが望ましい。
【0018】ポリオレフィンの混合物からなるポリオレ
フィン樹脂と液状有機物を混合する場合はポリオレフィ
ン樹脂をホッパーから投入し、液状有機物を、押出機バ
レルの途中から投入するのが作業性がよく、ポリオレフ
ィンの混合物からなるポリオレフィン樹脂と固体状有機
物を混合する場合は、予め混合したポリオレフィンの混
合物からなるポリオレフィン樹脂と固体状有機物をホッ
パーから投入するのが作業性が良い。
【0019】ポリオレフィンの混合物からなるポリオレ
フィン樹脂と液状または固体状有機物の混合物に対する
ポリオレフィン樹脂の割合は、5〜70重量%、液状ま
たは固体状有機物の割合は、30〜95重量%の範囲内
である。ポリオレフィンの混合物からなるポリオレフィ
ン樹脂が5重量%より少量であれば、得られた微孔性多
孔膜は強度の弱いものとなってしまい、電池用セパレー
ターとして使用される場合の組立加工性に劣ることにな
る。一方、70重量%より多くなれば、電気抵抗が高く
なり、また透過性能も悪くなる。従って、内部抵抗が大
きくなるため、電池から有効に電気エネルギーを取り出
せなくなり、電池用セパレーターとしての性能に劣るも
のになってしまう。
【0020】本発明においては、溶融混合物をダイスを
通してフィルムまたはシート状に押出し、その押出物を
引取りながら圧延をかけるか、押出物を引取りながら冷
却固化させた後に圧延をかけることに特徴がある。ま
た、透過性能の面から、ポリオレフィンの混合物からな
るポリオレフィン樹脂と液状または固体状有機物が混合
した状態で圧延をかけるのが望ましい。
【0021】圧延工程とは、表面温度60〜200℃の
範囲内より選ばれた所定の温度で、圧延ロールによって
施される。さらに好ましくは、ポリオレフィン樹脂の主
成分の結晶化温度以下の温度に設定した圧延ロールにて
圧延を施すのが望ましい。圧延比は10以下、好ましく
は5以下、さらに好ましくは3以下である。10より大
きいと膜の透過性能が著しく悪化する。
【0022】本発明において、押出樹脂温、押出スピー
ド等は、特に限定されるものではないが、押出樹脂温は
180℃〜260℃が好ましく、押出スピードは0.1
m/分〜30m/分の押出スピードで押出すのが好まし
い。また、溶融混合物をダイスを通してフィルムまたは
シート状に押出し、その押出物を引取りながら圧延をか
ける場合には、ダイス吐出部から圧延部までの距離は5
cm〜1mであることが好ましい。
【0023】本発明方法によれば、相溶性の悪い樹脂で
も、不均一点などの欠点なく、短時間の内にシート状に
成形できる。また、シートの厚み精度も良くなるため、
厚みむらの少ないポリオレフィン微孔性多孔膜が得られ
る。本発明により得られたシート状成形物から液状また
は固体状有機物を抽出するには、樹脂の貧溶媒かつ液状
または固体状有機物の良溶媒中に、好ましくは20〜9
0℃にて浸漬し、シート状成形物より液状または固体状
有機物を除去すればよい。
【0024】抽出溶媒としては、メタノール、エタノー
ル等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、1,
1,1−トリクロロエタン、塩化メチレン等のハロゲン
化炭化水素等の有機溶媒が挙げられる。シート状成形物
と抽出溶媒の接触は所定温度の溶媒に所定時間浸漬して
ひきあげる浸漬法により行うことができる。または、シ
ート状成形物の表面上に抽出溶媒を連続的に流下或は噴
射する方法により行うこともできる。連続的に抽出処理
を施すには、多段に区分けされた槽をロールを介して連
続的にシートを送り出しながら、抽出溶媒をシートの進
行方向と逆の方向からながす、多段向流法を用いるのが
良い。
【0025】抽出処理を経た成形品を乾燥する工程にお
ける乾燥の方法は、例えば、空気または窒素ガスを吹き
付ける方法、減圧乾燥方法、熱空気、或いは熱窒素ガス
乾燥室を通過させる方法、成形品の熱収縮が許容できる
温度に加熱した金属ロールに接触させる方法等、公知の
方法が使用できる。延伸工程とは、シート状成形物を所
望の膜厚に延ばす手段を指す。特に延伸機を使用する場
合は、延伸温度80〜140℃の範囲内より選ばれた所
定の条件で、シートを機械方向(一軸方向)または二軸
方向に引き延ばすことで、所望の膜厚に調整された微孔
性多孔膜が得られる。ここで、抽出、延伸工程の順序に
ついては、なんら限定されるものではないが、ポリオレ
フィン樹脂の主成分の結晶化温度以下の温度に設定した
ロールにて圧延を施した後、該圧延物から液状または固
体状有機物を抽出し、乾燥し、さらに延伸すると、得ら
れたポリオレフィン微孔性多孔膜の透過性能が高くな
り、望ましい。
【0026】かくして得られたポリオレフィン微孔性多
孔膜は、膜厚10〜100μm、平均孔径0.01〜1
μm、気孔率30〜80%、機械方向弾性率5000k
gf/cm2 以上、電気抵抗10Ωcm2 以下、さらに
好ましくは5Ωcm2 以下、透気度1000秒以下、無
孔化温度100〜145℃、膜破れ温度155℃以上の
高強度、低電気抵抗、高透過性能かつ安全性に優れた低
コストの単膜の微孔性多孔膜である。
【0027】また、図3に示すように本発明により得ら
れたポリオレフィン微孔性多孔膜は、三次元網目構造を
取っている。このため、透過性能が良好となり、電池性
能が良好となる。さらに、中央部分に空隙率の低い部分
を備えているため、膜強度が高くなり、電池を組んだ時
に、電極によるこすれ等による不良が発生にくくなった
り、さらに、二次電池として使用された場合には、活物
質透過阻止性に優れるものとなる。
【0028】
【実施例】以下、本発明について、実施例を挙げて更に
詳細に説明するが、本発明は実施例に特に限定されるも
のではない。尚、実施例における測定方法および評価方
法は次の通りである。 (1)膜厚 ダイヤルゲージ(最小目盛り:1μm)を使用した。 (2)気孔率 次式より算出した。
【0029】気孔率=空孔容積÷膜全容積×100 空孔容積=含水重量−絶乾重量 (3)機械方向弾性率 ASTM−D−882に準拠し、インストロン型引張試
験機にて測定した。 (4)平均孔径 ASTM−F−316−70に準拠し、ハーフドライ法
にて評価した。尚、測定圧力の上限は、10kgf/c
2 とした。 (5)最大孔径 ASTM−E−128−61に準拠し、エタノール中で
のバブルポイントより算出した。 (6)透過性能 透気度により評価した。
【0030】透気度はJIS P−8117に準拠し、
東洋精機製B型ガーレー式デンソメーターを用い、標線
目盛り0から100までに要する時間をストップウォッ
チにて測定した。 (7)電気抵抗 安藤電気製AG−4311型LCRメーターにて、25
℃で測定した。
【0031】 電解液:炭酸プロピレン 50体積% ジメトキシエタン50体積% 過塩素酸リチウム1mol/dm3 条件:白金黒電極 極板間距離3mm 極板面積 0.785cm2 交流 1kHZ 組立:図1に記載 (8)メルトインデックス 特に断わりが無い場合は、ASTM−D−1238に準
拠するものとする。 (9)粘度平均分子量(Mv) 溶剤(デカリン)を使用し、測定温度135℃における
極限粘度[η]を測定し、次式より算出した。
【0032】 [η]=6.2×10-4Mv0.7 (Chiangの式) (10)高温特性 6cm×6cmの膜サンプルを準備し、熱変形しないよ
うに四隅を固定して、所定温度に設定されたギヤーオー
ブン中に30分間静置した後、速やかにギヤーオーブン
から取り出し、空冷して得た熱処理サンプルの中央部の
電気抵抗を測定した。所定の設定温度において、得られ
た熱処理サンプルの電気抵抗値より、25℃の電気抵抗
の50倍になる温度を無孔化温度とし、膜破れが観察さ
れる温度を膜破れ温度として評価した。 (11)系全体における分子量100万以下の分率 GPC測定の積分曲線から求められる GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィ)測定 機器:WATERS 150−GPC 温度:140℃ 溶媒:1、2、4−トリクロロベンゼン 濃度:0.05%(インジェクション量:500マイク
ロリットル) カラム:Shodex GPC AT−807/S 1
本 Tosoh TSK−GEL GMH6 −HT 2本 溶解条件:160℃、2.5時間 キャリブレーションカーブ:ポリスチレンの標準試料を
測定し、ポリエチレン換算定数(0.48)を使用し、
3次で計算 (12)膜断面観察 透過型電子顕微鏡(TEM)にて膜断面を観察した TEM:日本電子社製 JEM−2000FX 加速電圧:80kV 撮影倍率:3000倍 写真倍率:9000倍(3倍引伸し) 試料前処理 試料を約2cm×3cmの大きさに切り出し、1%Ru
4 (aq.)を用いて気相染色処理を48時間行い、
染色試料をHC1/MeOH/H2 O(1/4/3<v
o1.>)混合液に浸漬し、約2分間超音波処理を行っ
て試料表面に析出したRuO4 を除去した。この時点で
試料を1〜2mm×2cmの形状に細切した。次にエタ
ノール系列で脱水処理を行った後、MMA/BMA(7
/3)を用いてゼラチンカプセル内に包埋した。得られ
た包埋樹脂ブロックより、観察面がCMD方向と平行に
なるようにウルトラミクロトームで試料断面の超薄切片
を調製し、カーボン補強コロジオン支持膜を貼付けた銅
グリッド上に載物した。さらにこれらの切片に対し、ク
ロロホルムによる脱包埋処理を施し、検鏡用試料とし
た。 (13)写真からの空隙率 透過型電子顕微鏡写真をイメージスキャナーより画像を
入力した後、画像解析装置 IP−1000(旭化成社
製)を用いて空隙率を求めた。 (14)伸張粘度測定 東洋精機社製 メルテンレオメーターにて測定した。
【0033】測定温度範囲:160〜200℃ 歪速度 :0.05〜2.0(/sec) 伸張粘度測定用サンプル作製 多孔膜をポリイミドフィルムに挟み鏡面板にて200℃
で加熱しながらプレスし、溶融させた。次に溶融させて
フィルムを重ね合わせ、型を用いてロッド状に260℃
で熱プレス成形し、伸張粘度測定用サンプルを作製し
た。 (15)結晶化温度 セイコー電子工業株式会社製、示差走差熱量計 DSC
210型を用い、試料約7mgを窒素気流下で、200
℃にて10分間放置した後、降温速度10℃/minに
て測定した時のポリオレフィン樹脂の主成分の発熱ピー
ク温度より評価した。
【0034】
【実施例1】メルトインデックス(測定荷重5kg、1
90℃)0.25g/10minの高密度ポリエチレン
24重量%、およびメルトインデックス0.5g/10
minのポリプロピレン6重量%の混合物に、粘度7
5.8cSt(37.8℃)の流動パラフィン70重量
%を添加し、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅
Tダイスを取り付けた製膜装置に供給して、厚さ290
μmのシート状の原膜を得た。樹脂温は200℃、押出
スピードは0.4m/分、ダイス吐出部から冷却ロール
までの距離は10cmであった。結晶化温度は、111
℃であった。該膜を、95℃の圧延ロールにて厚さ12
0μmに圧延した後、1,1,1−トリクロロエタン中
に20分間浸漬し、流動パラフィンを抽出除去して、乾
燥し、圧延膜を得た。更に、該膜を、岩本製作所社製二
軸延伸試験機にて、温度120℃、速度3000mm/
minの条件下で機械方向に3倍延伸し、微孔性多孔膜
を得た。以上のようにして得られた膜は、表1に記載の
性能を有し、高強度、低電気抵抗、高透過性かつ小孔径
であった。
【0035】尚、使用したメルトインデックス(測定荷
重5kg、190℃)0.25g/10minのポリエ
チレンの粘度平均分子量を測定したところ、20万であ
った。また、得られた膜の分子量測定をGPC測定によ
り行ったところ、図2のようなチャートが得られ、系全
体の分子量が100万以下の分率は、92wt%であっ
た。
【0036】さらに、得られた膜の断面写真は図3に示
すように三次元網目構造をとっており、中央部の空隙率
は35%であり、表面部分の空隙率は60%であった。
【0037】
【実施例2】速度を300mm/minで延伸した以外
は、実施例1と同様にして微孔性多孔膜を得た。得られ
た膜は、表1に記載の通り、延伸速度を小さくすること
により、更に低い電気抵抗を示した。
【0038】
【実施例3】実施例1に記載のポリエチレン、ポリプロ
ピレン、および流動パラフィン、各28、7、65重量
%を、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダイ
スを取り付けた製膜装置に供給して、実施例1と同様に
して、厚さ370μmのシート状の原膜を得た。該膜
を、95℃の圧延ロールにて厚さ150μmに圧延した
後、実施例1に記載の抽出、乾燥工程を経て、機械方向
に4.5倍延伸し、微孔性多孔膜を得た。尚、結晶化温
度は111℃であった。
【0039】以上のようにして得られた膜は、表1に記
載の性能を有していた。
【0040】
【実施例4】実施例1に記載のポリエチレン、ポリプロ
ピレン、および流動パラフィン、各32、8、60重量
%を、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダイ
スを取り付けた製膜装置に供給して、実施例1と同様に
して、厚さ410μmのシート状の原膜を得た。該膜
を、95℃の圧延ロールにて厚さ220μmに圧延した
後、実施例1に記載の抽出、乾燥工程を経て、機械方向
に5.5倍延伸し、微孔性多孔膜を得た。尚、結晶化温
度は111℃であった。
【0041】以上のようにして得られ膜は、表1に記載
の性能を有していた。
【0042】
【実施例5】実施例1に記載のポリエチレン、ポリプロ
ピレン、および流動パラフィン、各32、8、60重量
%を、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダイ
スを取り付けた製膜装置に供給して、実施例1と同様に
して、厚さ410μmのシート状の原膜を得た。該膜
を、95℃の圧延ロールにて厚さ150μmに圧延した
後、実施例1に記載の抽出、乾燥工程を経て、二軸方向
に2×2倍延伸し、微孔性多孔膜を得た。尚、結晶化温
度は111℃であった。
【0043】以上のようにして得られた膜は、表1に記
載の性能を有していた。
【0044】
【実施例6】メルトインデックス0.25g/10mi
nの高密度ポリエチレン38重量%、粘度平均分子量3
00万の超高分子量ポリエチレン2重量%の混合物に、
粘度75.8cSt(37.8℃)の流動パラフィン6
0重量%を添加し、30m/mφ二軸押出機に650m
/m幅Tダイスを取り付けた製膜装置に供給して、シー
ト状に押出成形し、Tダイスからの溶融シートを100
℃に温調したロールにより圧延しながら厚み200μm
のシート状に成形した。樹脂温は205℃で、押出スピ
ードは0.4m/分、ダイス吐出部から圧延ロール圧延
部までの距離は20cmであった。
【0045】得られた成形物を実施例1に記載の抽出、
乾燥工程を経て、機械方向に2.5倍、機械方向と垂直
な方向に2倍二軸延伸し、微孔性多孔膜を得た。以上の
ようにして得られた膜は、表1に記載の性能を有してい
た。なお、結晶化温度は112℃であった。得られた膜
の伸長粘度を測定したところ図5に示すように長時間側
に伸長粘度の立ち上がりが観測された。
【0046】使用したメルトインデックス0.25g/
10minの高密度ポリエチレンの伸長粘度を測定した
ところ図5に示すように長時間側に伸長粘度の立ち上が
りは観測されなかった。
【0047】
【実施例7】メルトインデックス0.80g/10mi
nの高密度ポリエチレン6重量%、粘度平均分子量30
0万の超高分子量ポリエチレン18重量%、および実施
例1に記載のポリプロピレン6重量%の混合物に、粘度
75.8cSt(37.8℃)の流動パラフィン70重
量%を添加し、30m/mφ二軸押出機に650m/m
幅Tダイスを取り付けた製膜装置に供給して、シート状
に押出成形し、実施例6と同様にして、Tダイスからの
溶融シートを100℃に温調したロールにより圧延しな
がら厚み150μmのシート状に成形した。なお、結晶
化温度は112℃であった。
【0048】得られた成形物を実施例1に記載の抽出、
乾燥工程を経て、機械方向に3.5倍延伸し、微孔性多
孔膜を得た。以上のようにして得られた膜は、表1に記
載の性能を有していた。
【0049】
【実施例8】メルトインデックス5.0g/10min
の高密度ポリエチレン6重量%、メルトインデックス
0.25g/10minの高密度ポリエチレン18重量
%、および実施例1に記載のポリプロピレン6重量%の
混合物に、粘度75.8cSt(37.8℃)の流動パ
ラフィン70重量%を添加し、30m/mφ二軸押出機
に650m/m幅Tダイスを取り付けた製膜装置に供給
して、シート状に押出成形し、実施例6と同様にして、
Tダイスからの溶融シートを100℃にて温調したロー
ルにより圧延しながら厚み120μmのシート状に成形
した。なお、結晶化温度は111℃であった。
【0050】得られた成形物を実施例1に記載の抽出、
乾燥工程を経て、機械方向に3.0倍に延伸し、微孔性
多孔膜を得た。以上のようにして得られた膜は、表1に
記載の性能を有していた。
【0051】
【実施例9】メルトインデックス20.0g/10mi
nの線上低密度ポリエチレン4重量%、メルトインデッ
クス0.25g/10minの高密度ポリエチレン24
重量%、および実施例1に記載のポリプロピレン7重量
%の混合物に、粘度75.8cSt(37.8℃)の流
動パラフィン65重量%を添加し、30m/mφ二軸押
出機に650m/m幅Tダイスを取り付けた製膜装置に
供給して、シート状に押出成形し、実施例6と同様にし
て、Tダイスからの溶融シートを95℃に温調したロー
ルにより圧延しながら厚み120μmのシート状に成形
した。なお、結晶化温度は111℃であった。
【0052】得られた成形物を実施例1に記載の抽出、
乾燥工程を経て、機械方向に3.0倍に延伸し、微孔性
多孔膜を得た。以上のようにして得られた膜は、表1に
記載の性能を有していた。
【0053】
【実施例10】メルトインデックス0.30g/10m
inの低密度ポリエチレン4重量%、メルトインデック
ス0.25g/10minの高密度ポリエチレン24重
量%、および実施例1に記載のポリプロピレン7重量%
の混合物に、粘度75.8cSt(37.8℃)の流動
パラフィン65重量%を添加し、30m/mφ二軸押出
機に650m/m幅Tダイスを取り付けた製膜装置に供
給して、シート状押出成形し、実施例6と同様にして、
Tダイスからの溶融シートを95℃に温調したロールに
より圧延しながら厚み120μmのシート状に成形し
た。なお、結晶化温度は111℃であった。
【0054】得られた成形物を実施例1に記載の抽出、
乾燥工程を経て、機械方向に3.0倍に延伸し、微孔性
多孔膜を得た。以上のようにして得られた膜は、表1に
記載の性能を有していた。
【0055】
【実施例11】メルトインデックス0.30g/10m
inの線上低密度ポリエチレン4重量%、メルトインデ
ックス0.25g/10minの高密度ポリエチレン2
4重量%、実施例1に記載のポリプロピレン5重量%お
よび三井石油化学工業株式会社製ポリメチルペンテンT
RX(MX 002)2重量%の混合物に、粘度75.
8cSt(37.8℃)の流動パラフィン65重量%を
添加し、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダ
イスを取り付けた製膜装置に供給して、シート状に押出
成形し、樹脂温を240℃で押出した以外は実施例6と
同様にして、Tダイスからの溶融シートを100℃に温
調したロールにより圧延しながら厚み120μmのシー
ト状に成形した。なお、結晶化温度は111℃であっ
た。
【0056】得られた成形物をメチルエチルケトン中に
20分間浸漬し、流動パラフィンを抽出除去して、乾燥
し、圧延膜を得た。実施例1と同様にして機械方向に
3.0倍に延伸し、微孔性多孔膜を得た。以上のように
して得られた膜は、表1に記載の性能を有していた。
【0057】
【比較例1】押出成形により得られた原膜を、圧延せず
に、10倍に延伸した後、抽出、乾燥した以外は、実施
例2と同様にして微孔性多孔膜を得た。以上のようにし
て得られた膜は、表1に示すように機械強度が低く、膜
強度が不十分であった。
【0058】
【比較例2】メルトインデックス0.25g/10mi
nの高密度ポリエチレン38重量%、粘度平均分子量3
00万の超高分子量ポリエチレン2重量%の混合物に、
粘度75.8cSt(37.8℃)の流動パラフィン6
0重量%を添加し、30m/mφ二軸押出機に650m
/m幅Tダイスを取り付けた製膜装置に供給して、圧延
せずにシート状に押出成形した。
【0059】得られた成形物はサメハダ状となり、製膜
性に欠けるものであった。
【0060】
【比較例3】メルトインデックス0.80g/10mi
nのポリエチレン6重量%、粘度平均分子量300万の
超高分子量ポリエチレン18重量%、および実施例1に
記載のポリプロピレン6重量%の混合物に、粘度75.
8cSt(37.8℃)の流動パラフィン70重量%を
添加し、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダ
イスを取り付けた製膜装置に供給して、圧延せずに、シ
ート状に押出成形したが、得られた成形物はサメハダ状
となり、製膜性に欠けるものであった。
【0061】
【比較例4】押出成形により得られた原膜を、圧延せず
に、押出した後、7倍に延伸し、乾燥した以外は、実施
例2と同様にして微孔性多孔膜を得た。以上のようにし
て得られた膜の断面写真は図4に示すようなものであ
り、中央部の空隙率は51%であり、表面部分の空隙率
は54%であった。
【0062】
【比較例5】メルトインデックス0.25g/10mi
nの高密度ポリエチレン35重量%、粘度75.8cS
t(37.8℃)の流動パラフィン65重量%を添加
し、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダイス
を取り付けた製膜装置を供給して、圧延せずにシート状
に押出成形して、厚さ290μmのシート状の原膜を得
た。次に、圧延をかけ、厚さ40μmの膜を作製した
後、膜を、1,1,1−トリクロロエタン中に20分間
浸漬し、流動パラフィンを抽出除去して、乾燥し、微孔
性多孔膜を得た。
【0063】得られた膜の膜破断温度は145℃と低か
った
【0064】
【表1】
【0065】
【発明の効果】本発明のポリオレフィン微孔性多孔膜の
製造方法によれば、相溶性の悪い樹脂でも、不均一点な
どの欠点なく、短時間の内にシート状に成形でき、ま
た、シートの厚み精度も良くなるため、厚みむらの少な
いポリオレフィン微孔性多孔膜が得られる。従って、性
能上、高強度、低電気抵抗、高透過性かつ高温特性に優
れた低コストの単膜の微孔性多孔膜が得られ、しかも、
欠陥穴等の少ない微孔性多孔膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の微孔性多孔膜の電気抵抗測定における
組立の概略図
【図2】実施例1のGPC測定結果のチャート
【図3】実施例1の断面写真
【図4】比較例4の断面写真
【図5】実施例6の伸長粘度測定のチャート
【符号の説明】
1 電極 2 テフロンパッキン 3 膜 4 外径2cm、内径1cm、厚み1mmのテフロンパ
ッキン 5 電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年2月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年3月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0034
【補正方法】変更
【補正内容】
【0034】
【実施例1】メルトインデックス(測定荷重5kg、1
90℃)0.25g/10minの高密度ポリエチレン
24重量%、およびメルトインデックス0.5g/10
minのポリプロピレン6重量%の混合物に、粘度7
5.8cSt(37.8℃)の流動パラフィン70重量
%を添加し、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅
Tダイスを取り付けた製膜装置に供給して、厚さ290
μmのシート状の原膜を得た。樹脂温は200℃、押出
スピードは0.4m/分、ダイス吐出部から冷却ロール
までの距離は10cmであった。結晶化温度は、121
であった。該膜を、95℃の圧延ロールにて厚さ12
0μmに圧延した後、1,1,1−トリクロロエタン中
に20分間浸漬し、流動パラフィンを抽出除去して、乾
燥し、圧延膜を得た。更に、該膜を、岩本製作所社製二
軸延伸試験機にて、温度120℃、速度3000mm/
minの条件下で機械方向に3倍延伸し、微孔性多孔膜
を得た。以上のようにして得られた膜は、表1に記載の
性能を有し、高強度、低電気抵抗、高透過性かつ小孔径
であった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0038
【補正方法】変更
【補正内容】
【0038】
【実施例3】実施例1に記載のポリエチレン、ポリプロ
ピレン、および流動パラフィン、各28、7、65重量
%を、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダイ
スを取り付けた製膜装置に供給して、実施例1と同様に
して、厚さ370μmのシート状の原膜を得た。該膜
を、95℃の圧延ロールにて厚さ150μmに圧延した
後、実施例1に記載の抽出、乾燥工程を経て、機械方向
に4.5倍延伸し、微孔性多孔膜を得た。尚、結晶化温
度は121℃であった。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0040
【補正方法】変更
【補正内容】
【0040】
【実施例4】実施例1に記載のポリエチレン、ポリプロ
ピレン、および流動パラフィン、各32、8、60重量
%を、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダイ
スを取り付けた製膜装置に供給して、実施例1と同様に
して、厚さ410μmのシート状の原膜を得た。該膜
を、95℃の圧延ロールにて厚さ220μmに圧延した
後、実施例1に記載の抽出、乾燥工程を経て、機械方向
に5.5倍延伸し、微孔性多孔膜を得た。尚、結晶化温
度は121℃であった。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】
【実施例5】実施例1に記載のポリエチレン、ポリプロ
ピレン、および流動パラフィン、各32、8、60重量
%を、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダイ
スを取り付けた製膜装置に供給して、実施例1と同様に
して、厚さ410μmのシート状の原膜を得た。該膜
を、95℃の圧延ロールにて厚さ150μmに圧延した
後、実施例1に記載の抽出、乾燥工程を経て、二軸方向
に2×2倍延伸し、微孔性多孔膜を得た。尚、結晶化温
度は121℃であった。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0045
【補正方法】変更
【補正内容】
【0045】得られた成形物を実施例1に記載の抽出、
乾燥工程を経て、機械方向に2.5倍、機械方向と垂直
な方向に2倍二軸延伸し、微孔性多孔膜を得た。以上の
ようにして得られた膜は、表1に記載の性能を有してい
た。なお、結晶化温度は121℃であった。得られた膜
の伸長粘度を測定したところ図5に示すように長時間側
に伸長粘度の立ち上がりが観測された。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】
【実施例7】メルトインデックス0.80g/10mi
nの高密度ポリエチレン6重量%、粘度平均分子量30
0万の超高分子量ポリエチレン18重量%、および実施
例1に記載のポリプロピレン6重量%の混合物に、粘度
75.8cSt(37.8℃)の流動パラフィン70重
量%を添加し、30m/mφ二軸押出機に650m/m
幅Tダイスを取り付けた製膜装置に供給して、シート状
に押出成形し、実施例6と同様にして、Tダイスからの
溶融シートを100℃に温調したロールにより圧延しな
がら厚み150μmのシート状に成形した。なお、結晶
化温度は120℃であった。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0049
【補正方法】変更
【補正内容】
【0049】
【実施例8】メルトインデックス5.0g/10min
の高密度ポリエチレン6重量%、メルトインデックス
0.25g/10minの高密度ポリエチレン18重量
%、および実施例1に記載のポリプロピレン6重量%の
混合物に、粘度75.8cSt(37.8℃)の流動パ
ラフィン70重量%を添加し、30m/mφ二軸押出機
に650m/m幅Tダイスを取り付けた製膜装置に供給
して、シート状に押出成形し、実施例6と同様にして、
Tダイスからの溶融シートを100℃にて温調したロー
ルにより圧延しながら厚み120μmのシート状に成形
した。なお、結晶化温度は121℃であった。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0051
【補正方法】変更
【補正内容】
【0051】
【実施例9】メルトインデックス20.0g/10mi
nの線状低密度ポリエチレン4重量%、メルトインデッ
クス0.25g/10minの高密度ポリエチレン24
重量%、および実施例1に記載のポリプロピレン7重量
%の混合物に、粘度75.8cSt(37.8℃)の流
動パラフィン65重量%を添加し、30m/mφ二軸押
出機に650m/m幅Tダイスを取り付けた製膜装置に
供給して、シート状に押出成形し、実施例6と同様にし
て、Tダイスからの溶融シートを95℃に温調したロー
ルにより圧延しながら厚み120μmのシート状に成形
した。なお、結晶化温度は121℃であった。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0053
【補正方法】変更
【補正内容】
【0053】
【実施例10】メルトインデックス0.30g/10m
inの低密度ポリエチレン4重量%、メルトインデック
ス0.25g/10minの高密度ポリエチレン24重
量%、および実施例1に記載のポリプロピレン7重量%
の混合物に、粘度75.8cSt(37.8℃)の流動
パラフィン65重量%を添加し、30m/mφ二軸押出
機に650m/m幅Tダイスを取り付けた製膜装置に供
給して、シート状押出成形し、実施例6と同様にして、
Tダイスからの溶融シートを95℃に温調したロールに
より圧延しながら厚み120μmのシート状に成形し
た。なお、結晶化温度は121℃であった。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0055
【補正方法】変更
【補正内容】
【0055】
【実施例11】メルトインデックス0.30g/10m
inの線状低密度ポリエチレン4重量%、メルトインデ
ックス0.25g/10minの高密度ポリエチレン2
4重量%、実施例1に記載のポリプロピレン5重量%お
よび三井石油化学工業株式会社製ポリメチルペンテンT
RX(MX 002)2重量%の混合物に、粘度75.
8cSt(37.8℃)の流動パラフィン65重量%を
添加し、30m/mφ二軸押出機に650m/m幅Tダ
イスを取り付けた製膜装置に供給して、シート状に押出
成形し、樹脂温を240℃で押出した以外は実施例6と
同様にして、Tダイスからの溶融シートを100℃に温
調したロールにより圧延しながら厚み120μmのシー
ト状に成形した。なお、結晶化温度は121℃であっ
た。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年6月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】 実施例1で得られた薄膜の断面を示す電子顕
微鏡写真
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】 比較例4で得られた薄膜の断面を示す電子顕
微鏡写真

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)エチレン、プロピレン、1−ブテ
    ン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘキセンおよび1
    −オクテンのホモ重合体および共重合体よりなる群から
    選ばれたポリオレフィンの混合物からなるポリオレフィ
    ン樹脂と液状または固体状有機物を溶融混練し、シート
    状に押出す工程 (b)上記(a)の工程で得たシート状押出物を引取り
    ながら圧延する工程又は引取りながら冷却固化させてか
    ら圧延する工程 (c)上記(b)の工程で得た圧延物から液状または固
    体状有機物を抽出し、延伸する工程又は延伸してから液
    状または固体状有機物を抽出する工程 からなるポリオレフィン微孔性多孔膜の製造方法。
  2. 【請求項2】 ポリオレフィン樹脂の主成分の結晶化温
    度以下の温度に設定したロールにて圧延を施した後、該
    圧延物から液状または固体状有機物を抽出し、さらに延
    伸することを特徴とする請求項1記載のポリオレフィン
    微孔性多孔膜の製造方法。
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