JP7077503B2 - Heat-resistant non-woven fabric thin film, its manufacturing method and its use - Google Patents
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Description
本発明は、耐熱性不織布薄膜、耐熱性不織布薄膜の製造方法および耐熱性不織布薄膜の用途に関するものであり、さらに詳しくは、耐熱性樹脂を原料としてメルトブロー法により製造された不織布(以下、「メルトブロー不織布」ということがある。)原反を薄膜化してなる耐熱性メルトブロー不織布薄膜、その製造方法およびその用途に関するものである。
特に、本発明は、耐熱性メルトブロー不織布薄膜の用途として、電気二重層キャパシタ(EDLC)用セパレータならびにリチウムイオン二次電池およびリチウムイオンポリマー二次電池等のリチウムイオン二次電池用セパレータを提供するものである。
The present invention relates to a heat-resistant nonwoven fabric thin film, a method for producing the heat-resistant nonwoven fabric thin film, and applications of the heat-resistant nonwoven fabric thin film. More specifically, the present invention relates to a nonwoven fabric manufactured by a melt blow method using a heat-resistant resin as a raw material (hereinafter, "melt blow"). It may be referred to as "nonwoven fabric".) It relates to a heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film made by thinning a raw fabric, a method for producing the same, and its use.
In particular, the present invention provides a separator for an electric double layer capacitor (EDLC) and a separator for a lithium ion secondary battery such as a lithium ion secondary battery and a lithium ion polymer secondary battery for use in a heat-resistant melt blow non-woven thin film. Is.
従来から不織布を電池用セパレータに使用することについては、不織布は、空隙率が高いことから、電解液保液性能が高く、電気容量が出やすい点および電解液吸液性能が良好であり、電池の生産性が高く、低価格となる点等のメリットに着目されて、その利用が図られてきた。しかしながら、メルトブロー不織布は、引張強度が不足することから、低目付での不織布を製造することが困難であり、ある程度の大きさの目付を有する不織布しか製造することができず、その結果、厚みも比較的大きくなることから、電池用薄膜型セパレータとして適用することは不向きとされてきた。 Regarding the conventional use of non-woven fabrics for battery separators, non-woven fabrics have a high void ratio, so that they have high electrolyte retention performance, easy to generate electric capacity, and good electrolyte absorption performance, and batteries. It has been used by paying attention to its merits such as high productivity and low price. However, it is difficult to manufacture a non-woven fabric with a low basis weight because the melt-blown non-woven fabric lacks tensile strength, and only a non-woven fabric having a certain size of weight can be manufactured, and as a result, the thickness is also increased. Since it is relatively large, it has been considered unsuitable for use as a thin film separator for batteries.
そこで、かかる状況下において、メルトブロー不織布原反の厚みを熱ロールプレスを用いるカレンダ加工処理により調整することが試みられてきた。不織布原反のカレンダ加工処理によれば、薄膜化によりメルトブロー不織布薄膜からなるセパレータまたは一定の厚みのセパレータを製造することは可能であり、電池の小型化に寄与することは可能であるが、所望の厚みのセパレータを得るために必要な加圧処理により不織布を構成する繊維が潰れ、通気性が低下するという問題点の生ずることが指摘されてきた。従って、メルトブロー不織布原反の厚みを薄くするほど不織布の構成繊維の重なり部分および塊部分が部分的にフィルム化することにより内部抵抗が上昇し、また、電解液の吸液性能および保液性能も劣り、電池性能が低下すると共に、フィルム化により透明斑を形成するに至り、外観上、商品価値を著しく低下させるという問題点が指摘されてきた。 Therefore, under such circumstances, it has been attempted to adjust the thickness of the melt-blown nonwoven fabric by a calendering process using a thermal roll press. According to the calendering treatment of the non-woven fabric raw fabric, it is possible to manufacture a separator made of a melt-blown non-woven fabric thin film or a separator having a certain thickness by thinning the fabric, and it is possible to contribute to the miniaturization of the battery, but it is desired. It has been pointed out that the pressure treatment required to obtain a separator having the same thickness causes the fibers constituting the non-woven fabric to be crushed, resulting in a problem that the air permeability is lowered. Therefore, as the thickness of the melt-blown nonwoven fabric is reduced, the overlapping portion and the lump portion of the constituent fibers of the nonwoven fabric are partially formed into a film, so that the internal resistance increases, and the liquid absorption performance and the liquid retention performance of the electrolytic solution are also improved. It has been pointed out that the battery performance is inferior, and that the film formation leads to the formation of transparent spots, which significantly reduces the commercial value in appearance.
また、異なる物性を有する二層以上の不織布層からなる積層体についてもカールの問題、積層密着性の不足により電池生産性に影響し、また、安全性にも欠ける点がある。一方、合成樹脂を原料とするメルトブロー不織布とは異なる材料であり、従来から使用されている紙製セパレータにおいても通気性および電解液の保液性能が十分ではなく、内部抵抗が高く、長期サイクル特性に欠けるという欠点がある。 Further, a laminated body composed of two or more non-woven fabric layers having different physical characteristics also has a problem of curling, a lack of stacking adhesion, which affects battery productivity and lacks safety. On the other hand, it is a material different from the melt blown non-woven fabric made of synthetic resin, and even with the paper separators that have been used conventionally, the air permeability and the liquid retention performance of the electrolytic solution are not sufficient, the internal resistance is high, and the long-term cycle characteristics. There is a drawback that it lacks.
前記の理由からメルトブロー不織布原反のカレンダ加工処理による薄膜化には限度があり、フィルム化による透明班の形成なしには40μm程度までの薄膜化しかできないという状況にあった。
従って、メルトブロー不織布原反を用いて、厚みが5~30μm程度に制限されるリチウムイオン電池用セパレータおよび厚みが40μm程度に制限される電気二重層キャパシタ(EDLC)用セパレータを提供することが極めて困難な状況にあった。
さらに、近年の電池ではセパレータとして耐熱性が要求され、特に高温において収縮性の低いものが求められている。また、電池の作製前にセパレータを高温乾燥する工程も採用されており、高温収縮率の低いものが求められている。
以上の観点から、メルトブロー不織布からなる電池用セパレータとして、薄膜化されたものであり、同時に高温において低収縮率を示すものが切望されてきた。
For the above reasons, there is a limit to the thinning of the melt-blown non-woven fabric by the calendar processing treatment, and the thin film can only be thinned to about 40 μm without the formation of transparent spots by filming.
Therefore, it is extremely difficult to provide a separator for a lithium ion battery whose thickness is limited to about 5 to 30 μm and a separator for an electric double layer capacitor (EDLC) whose thickness is limited to about 40 μm by using a melt blown nonwoven fabric. I was in a difficult situation.
Further, in recent years, a battery is required to have heat resistance as a separator, and a battery having low shrinkage is particularly required at a high temperature. Further, a step of drying the separator at a high temperature before manufacturing the battery is also adopted, and a battery having a low high temperature shrinkage rate is required.
From the above viewpoints, as a battery separator made of a melt-blown non-woven fabric, a thin-film separator having a low shrinkage rate at a high temperature has been desired.
かかる状況下において、本出願人により電池用セパレータとして耐熱性樹脂を用いた不織布が開発されており、特開2002-50335号公報(以下、「特許文献1」という。)には、ポリブチレンテレフタレートのメルトブロー不織布からなる耐熱性セパレータが提案されている。同公報によれば、100℃~180℃までの周波数10KHzにおけるインピーダンスの最大値が常温での実部インピーダンスの100倍以下で、かつ絶対値が2000Ωcm2以下であり、高温で放置してもセパレータが融解せず、電極がショートすることのない低抵抗耐熱性セパレータが記載されている。しかし、メルトブロー不織布の厚みが0.01~1.0mmであり、40μm以下に薄膜化したようなものについては開示がない。 Under such circumstances, the present applicant has developed a nonwoven fabric using a heat-resistant resin as a battery separator, and Polybutylene terephthalate is described in JP-A-2002-50335 (hereinafter referred to as "Patent Document 1"). A heat-resistant separator made of melt-blown non-woven fabric has been proposed. According to the same publication, the maximum value of impedance at a frequency of 10 KHz from 100 ° C to 180 ° C is 100 times or less of the real impedance at room temperature, and the absolute value is 2000 Ωcm 2 or less. A low resistance heat resistant separator that does not melt and does not short-circuit the electrodes is described. However, there is no disclosure about a melt-blown nonwoven fabric having a thickness of 0.01 to 1.0 mm and having a thin film of 40 μm or less.
さらに、特開2002-170540号公報(以下、「特許文献2」という。)には、異なる融点を有する2種類以上の樹脂からなるメルトブロー不織布の積層体からなる耐熱性セパレータが記載されている。かかる特許文献2によれば、低温で透過性を遮断する機能についても記載されているが、厚みが40μm以下になる薄膜化されたセパレータについては開示がない。 Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-170540 (hereinafter referred to as "Patent Document 2") describes a heat-resistant separator made of a laminate of melt-blown nonwoven fabrics made of two or more kinds of resins having different melting points. According to Patent Document 2, a function of blocking permeability at a low temperature is also described, but there is no disclosure of a thin-film separator having a thickness of 40 μm or less.
また、特開2014-222706号公報(以下、「特許文献3」という。)には、α―セルロース繊維からなるアルミ電解コンデンサ用セパレータが記載されている。アルミ電解コンデンサは、陽極アルミ箔と陰極アルミ箔との間に、セパレータとして電解紙を介在させてコンデンサ素子を作成し、このコンデンサ素子に電解液を含浸させ、封口して製作したものであることが記載されている。また、セパレータの厚みは25~100μmであることが記載されている。
かかる状況下において、薄膜化された不織布であって、かつ通気性に優れると共に高温条件下における安定性に優れたリチウム電池用セパレータ、電気二重層キャパシタ用セパレータとして使用可能な耐熱性メルトブロー不織布薄膜の開発が切望されてきた。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-222706 (hereinafter referred to as "Patent Document 3") describes a separator for an aluminum electrolytic capacitor made of α-cellulose fiber. Aluminum electrolytic capacitors shall be manufactured by interposing electrolytic paper as a separator between the anode aluminum foil and the cathode aluminum foil to create a capacitor element, impregnating this capacitor element with an electrolytic solution, and sealing it. Is described. Further, it is described that the thickness of the separator is 25 to 100 μm.
Under such circumstances, a heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film that is a thin-film non-woven fabric and can be used as a separator for lithium batteries and a separator for electric double layer capacitors, which has excellent breathability and stability under high temperature conditions. Development has been coveted.
従って、本発明の課題は、第1に高い開孔度を維持すると共に特定のガーレー透気度および高温条件下における安定性に優れた耐熱性メルトブロー不織布薄膜を提供することにある。
また、第2にかかる耐熱性メルトブロー不織布薄膜であって、リチウム二次電池用セパレータまたは電気二重層キャパシタ用セパレータ(EDLC)に適用可能な耐熱性メルトブロー不織布薄膜を提供することにある。
さらに、第3にカレンダ加工処理により薄膜化しても不織布薄膜を構成する繊維の潰れが抑制され、かつ、フィルム化による透明斑の形成が抑制された耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is firstly to provide a heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film which maintains a high porosity and is excellent in stability under a specific Garley air permeability and high temperature conditions.
Another object of the present invention is to provide a heat-resistant melt-blow nonwoven fabric thin film that is applicable to a separator for a lithium secondary battery or an electric double layer capacitor (EDLC).
Further, thirdly, to provide a method for producing a heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film in which the crushing of the fibers constituting the nonwoven fabric thin film is suppressed even if the thin film is thinned by the calendering treatment, and the formation of transparent spots due to the film formation is suppressed. It is in.
そこで、本発明者は、前記の発明の課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、
耐熱性樹脂からなる耐熱性メルトブロー不織布薄膜であって、厚みが50μm以下であり、高い開孔度を維持することにより通気度が高く、ガーレー透気度(JIS P8117ガーレー法による透気度をいう。以下同じ。)が1~40s/φ10/300ccの範囲に特定され、かつ熱収縮率が低く、高温安定性の維持が可能な耐熱性メルトブロー不織布薄膜により、前記課題を解決できる点に着目すると共に、かかる物性を有する耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、メルトブロー不織布原反の原料樹脂として耐熱性樹脂を用いると共に、メルトブロー不織布原反に対するカレンダ加工処理を、金属ロールによる高温カレンダ加工処理と弾性ロールを備えた特殊カレンダ加工処理の加工処理条件の異なる二段階で行うことにより、薄膜化を達成することができ、かつ、不織布原反の構成繊維の形態をそのまま維持すると共に、繊維の交絡部分および塊部分のフィルム化による透明班の形成を抑制することができる点に着目し、かかる知見に基いて、前記課題を解決することができ、本発明の完成に想到するに至った。
Therefore, the present inventor has made extensive studies in order to solve the above-mentioned problems of the present invention.
A heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film made of a heat-resistant resin, having a thickness of 50 μm or less, having high air permeability by maintaining a high opening degree, and having a high air permeability (meaning the air permeability by the JIS P8117 Garley method). The same applies hereinafter.) Is specified in the range of 1 to 40 s / φ10 / 300 cc, and the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film capable of maintaining high-temperature stability with a low heat shrinkage rate can solve the above-mentioned problems. In addition, the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film having such physical properties uses a heat-resistant resin as the raw material resin for the melt-blow non-woven fabric raw material, and is provided with a calendering process for the melt-blow non-woven fabric raw material, a high-temperature calendering process using a metal roll, and an elastic roll. By performing the special calendar processing in two stages with different processing conditions, thinning can be achieved, the morphology of the constituent fibers of the non-woven fabric raw fabric is maintained as it is, and the entangled parts and lump parts of the fibers are maintained. Focusing on the fact that the formation of transparent spots due to film formation can be suppressed, the above-mentioned problems can be solved based on such findings, and the present invention has been completed.
かくして、本発明の要旨は、次の(1)~(15)に示す通りのものである。
尚、本明細書において、(1)~(6)に係る発明を第1の発明、(7)~(13)に係る発明を第2の発明、(15)~(16)に係る発明を第3の発明ということがある。
(1)耐熱性樹脂
からなる耐熱性メルトブロー不織布薄膜であって、
厚みが50μm以下であり、
目付が5~100g/m2であり、
平均繊維径が0.5~15μmであり、
ガーレー透気度が1~40s/φ10/300ccであり、
熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下(本明細書において「150℃×1Hr環境下」と省略することがある。)における熱処理後においても、MD方向(長さ方向。以下、同じ。)およびCD方向(幅方向。以下、同じ。)をそれぞれ寸法変化率で表していずれかが1.2%以下であることを特徴とする耐熱性メルトブロー不織布薄膜。
(2)前記耐熱性樹脂が、融点200℃以上の熱可塑性樹脂である前記1に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜。
(3)前記耐熱性メルトブロー不織布薄膜が、少なくとも二層の不織布層が積層され、貼り合せられてなる不織布加工体である前記(1)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜。
(4)前記耐熱性メルトブロー不織布薄膜が、平均繊維径が互いに異なる繊維を有する少なくとも二層の不織布層が積層され、貼り合せられてなる不織布加工体である前記(1)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜。
(5)前記厚みが1~45μmである前記(1)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜。
(6)前記ガーレー透気度が5~30s/φ10/300ccである前記(1)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜。
(7)前記熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下における熱処理後において、MD方向およびCD方向を、それぞれ寸法変化率で表わしていずれも1.2%以下である前記(1)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜。
Thus, the gist of the present invention is as shown in the following (1) to (15).
In the present specification, the inventions according to (1) to (6) are referred to as the first invention, the inventions according to (7) to (13) are referred to as the second invention, and the inventions according to (15) to (16) are referred to as the first invention. It may be called a third invention.
(1) A heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film made of a heat-resistant resin.
The thickness is 50 μm or less,
The basis weight is 5 to 100 g / m 2 ,
The average fiber diameter is 0.5 to 15 μm,
Garley air permeability is 1-40s / φ10 / 300cc,
Even after heat treatment under heating conditions with a heat shrinkage rate of 150 ° C. for 1 hour (may be abbreviated as “150 ° C. × 1 Hr environment” in the present specification), the MD direction (length direction; hereinafter, hereinafter, The same.) And the CD direction (width direction; hereinafter the same) are expressed by the dimensional change rate, and either of them is 1.2% or less, which is a heat-resistant melt blow non-woven fabric thin film.
(2) The heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to 1 above, wherein the heat-resistant resin is a thermoplastic resin having a melting point of 200 ° C. or higher.
(3) The heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film according to (1) above, wherein the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film is a non-woven fabric processed product obtained by laminating and laminating at least two non-woven fabric layers.
(4) The heat-resistant melt blow according to (1) above, wherein the heat-resistant melt blow nonwoven fabric thin film is a nonwoven fabric processed product obtained by laminating and laminating at least two nonwoven fabric layers having fibers having fibers having different average fiber diameters. Non-woven thin film.
(5) The heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to (1), wherein the thickness is 1 to 45 μm.
(6) The heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film according to (1) above, wherein the Garley air permeability is 5 to 30 s / φ10 / 300 cc.
(7) The heat shrinkage rate is 1.2% or less in both the MD direction and the CD direction in terms of dimensional change rates after heat treatment under heating conditions at 150 ° C. for 1 hour. Heat-resistant melt blown non-woven fabric thin film according to.
(8)耐熱性樹脂からなるメルトブロー不織布原反を薄膜化してなる耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法であって、
1.前記メルトブロー不織布原反を、少なくとも二個の金属ロールの間に挟持し前記耐熱性樹脂のガラス転移点以上の加工温度条件および前記不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ、薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供する高温カレンダ加工処理工程と、
2.前記高温カレンダ加工処理工程により得られた加工処理中間体を、少なくとも1個のロールが弾性ロールである少なくとも二個のロールを備えた特殊カレンダ加工処理により、130℃以下の加工温度条件および前記不織布原反の構成繊維の潰れが防止されるように調整され、かつ、薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供する特殊カレンダ加工処理工程と
を含有してなることを特徴とする耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法。
(9)前記メルトブロー不織布原反が、少なくとも二層の不織布層からなる積層体である前記(8)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法。
(10)前記メルトブロー不織布原反が、その構成繊維の平均繊維径が互いに異なる繊維を有する少なくとも二層の不織布層からなる積層体である前記(8)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法。
(11)前記ガラス転移点以上の加工処理温度条件が130℃以上の温度である前記(8)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法。
(12)前記高温カレンダ加工処理工程における前記不織布原反の構成繊維の潰れが抑制されるように調整された加圧条件のうち、ロールの線圧が200N/mm以下である前記(8)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法。
(13)前記特殊カレンダ加工処理工程は、少なくとも一個の弾性ロールと少なくとも一個の金属ロールとから構成された
カレンダ装置が設置されてなる前記(8)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法。
(14)前記特殊カレンダ加工処理工程において、弾性ロールの弾性材料は、合成樹脂である前記(8)または(13)に記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法。
(8) Melt-blow non-woven fabric made of heat-resistant resin A method for producing a heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film obtained by thinning a raw fabric.
1. 1. The melt-blown nonwoven fabric is sandwiched between at least two metal rolls to suppress the processing temperature conditions above the glass transition point of the heat-resistant resin and the crushing of the constituent fibers of the nonwoven fabric, and to reduce the thickness. A high-temperature calendering process to be subjected to calendering under pressurized conditions adjusted to possible conditions, and a high-temperature calendering process.
2. 2. The processing intermediate obtained by the high-temperature calendar processing step is subjected to a special calendar processing treatment including at least two rolls in which at least one roll is an elastic roll, and the processing temperature condition is 130 ° C. or lower and the nonwoven fabric. It includes a special calendering process that is adjusted so as to prevent the constituent fibers of the raw fabric from being crushed and that is subjected to the calendering under pressure conditions adjusted to the conditions that can be thinned. A method for manufacturing a heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film.
(9) The method for producing a heat-resistant melt-blow nonwoven fabric thin film according to (8) above, wherein the melt-blow nonwoven fabric raw fabric is a laminated body composed of at least two layers of nonwoven fabric.
(10) The method for producing a heat-resistant melt-blow nonwoven fabric thin film according to (8) above, wherein the melt-blown nonwoven fabric raw fabric is a laminate composed of at least two nonwoven fabric layers having fibers having fibers having different average fiber diameters. ..
(11) The method for producing a heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to (8) above, wherein the processing temperature condition of the glass transition point or higher is 130 ° C. or higher.
(12) Among the pressurizing conditions adjusted so as to suppress the crushing of the constituent fibers of the nonwoven fabric raw fabric in the high temperature calendering process, the linear pressure of the roll is 200 N / mm or less in the above (8). The method for producing a heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film according to the above method.
(13) The method for producing a heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film according to (8) above, wherein the special calendar processing step includes a calendar device composed of at least one elastic roll and at least one metal roll.
(14) The method for producing a heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the above (8) or (13), wherein the elastic material of the elastic roll is a synthetic resin in the special calendar processing step.
(15)前記(1)~(7)のいずれかに記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜からなる電気二重層キャパシタ(EDLC)用セパレータ。 (15) An electric double layer capacitor (EDLC) separator made of the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film according to any one of (1) to (7) above.
(16)前記(1)~(7)のいずれかに記載の耐熱性メルトブロー不織布薄膜からなるリチウムイオン二次電池用セパレータ。 (16) A separator for a lithium ion secondary battery made of the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film according to any one of (1) to (7) above.
本発明は、前記の通りの構成からなるものであり、本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、厚みが小さいにも拘らず、不織布の構成繊維に変形が少なく、また交絡部分のフィルム化による透明班の形成もなく、ガーレー透気度が良好な範囲にあり、高温における熱収縮率も小さいという効果を奏する。また、メルトブロー不織布原反を少なくとも二層の不織布層に積層化し高温カレンダ加工処理により貼り合せることにより、得られた不織布薄膜は引張強度の向上を果たすと共に、不織布特有の外観ムラを改善することができる。
さらに、異なる平均繊維径の繊維を有する不織布層の積層組み合わせにより高い透気性を維持することができ、電解液の吸液性能および保液性能を改善することができる。かかる特性を有する耐熱性メルトブロー不織布薄膜をセパレータとして用いることによりリチウム二次電池および電気二重層キャパシタ(EDLC)への適用に成功したものであり、これにより、安定した電池特性を示し、安全性を確保することができ、電池の生産性向上を図ることができる。
The present invention has the above-mentioned structure, and the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention has a small thickness, but the constituent fibers of the nonwoven fabric are less deformed, and the entangled portion is formed into a film. There is no formation of transparent plaques, the garley permeability is in a good range, and the heat shrinkage rate at high temperatures is small. Further, by laminating the melt-blown non-woven fabric raw fabric on at least two non-woven fabric layers and laminating them by high-temperature calendering treatment, the obtained non-woven fabric thin film can improve the tensile strength and the appearance unevenness peculiar to the non-woven fabric. can.
Furthermore, high air permeability can be maintained by laminating and combining non-woven fabric layers having fibers having different average fiber diameters, and the liquid absorption performance and liquid retention performance of the electrolytic solution can be improved. By using a heat-resistant melt-blow non-woven thin film having such characteristics as a separator, it has been successfully applied to lithium secondary batteries and electric double layer capacitors (EDLC), thereby exhibiting stable battery characteristics and ensuring safety. It can be secured and the productivity of the battery can be improved.
以下、本発明について、詳細に説明する。
A.第1の発明
1.耐熱性メルトブロー不織布薄膜
第1の発明は、耐熱性樹脂からなる耐熱性メルトブロー不織布薄膜を提供するものであり、かかる耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、少なくとも次の物性値を有するものである。
すなわち、
・厚みが50μm以下であり、
・目付が5~100g/m2であり、
・平均繊維径が0.5~15μmであり、
・ガーレー透気度が1~40s/φ10/300ccであり、
・熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下における熱処理後においても、MD方向およびCD方向を、それぞれ寸法変化率で表していずれかが1.2%以下である。
さらに、前記の通り、厚みが50μm以下に薄膜化されたにも拘らず電解液吸液性能および電解液保液性能に優れたものであり、具体的には後述の実施例および表1で示す通り、電解液吸液速度15秒以下、電解液保液率250%以上に達するものも製造が可能である。
また、本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の開孔度は、SEMで観察された不織布を構成する繊維の隙間の存在により十分維持されたものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
A. First invention
1. 1. The first invention of the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film provides a heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film made of a heat-resistant resin, and the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film has at least the following physical property values.
That is,
-Thickness is 50 μm or less
・ The basis weight is 5 to 100 g / m 2 .
-The average fiber diameter is 0.5 to 15 μm,
・ Garley air permeability is 1-40s / φ10 / 300cc.
-Even after heat treatment under heating conditions at 150 ° C. for 1 hour, the heat shrinkage rate is 1.2% or less in either the MD direction or the CD direction in terms of dimensional change rates.
Further, as described above, although the thickness is reduced to 50 μm or less, the electrolytic solution absorption performance and the electrolytic solution retention performance are excellent, and more specifically, they are shown in Examples and Table 1 described later. As you can see, it is possible to manufacture a product having an electrolytic solution absorption rate of 15 seconds or less and an electrolytic solution retention rate of 250% or more.
Further, the degree of opening of the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention is sufficiently maintained by the presence of gaps between the fibers constituting the nonwoven fabric observed by SEM.
2.耐熱性メルトブロー不織布薄膜の構成成分
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の構成成分は、耐熱性樹脂を含有する成分であり、2種以上の耐熱性樹脂の混合体のものでもよく、メルトブロー不織布原反の成分に由来する。具体例としては、次の通りである。
2. 2. Components of the Heat-Resistant Melt-Blow Nonwoven Fabric Thin Film The components of the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film according to the present invention are components containing a heat-resistant resin, and may be a mixture of two or more types of heat-resistant resins. Derived from the anti-component. Specific examples are as follows.
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布原反の原料樹脂としては、高温安定性を維持する観点から耐熱性樹脂が選択される。
耐熱性樹脂としては、融点200℃以上の熱可塑性合成樹脂が好適であり、具体的には、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、ポリアリーレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリフタルアミド、ポリオレフィン等を挙げることができる。
As the raw material resin for the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric according to the present invention, a heat-resistant resin is selected from the viewpoint of maintaining high-temperature stability.
As the heat-resistant resin, a thermoplastic synthetic resin having a melting point of 200 ° C. or higher is suitable, and specific examples thereof include polyester, polyamide, polyimide, polyacrylonitrile, polyarylene sulfide, polycarbonate, polyphthalamide, and polyolefin. can.
前記ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBTと略すことがある。)、ポリブチレンイソフタレート、ポリブチレンアジペート、ポリ(1,6-ヘキサメチレンテレフタレート、ポリ(エチレン-2,6-ナフタレート)、ポリ(1,4-シクロヘキシレンメチレンテレフタレート)等が挙げられる。これらは単独重合体でもよく、または、共重合体、またはこれらの混合物でもよい。これらのポリエステルの中では、特にポリブチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレートとポリブチレンイソフタレートとの混合物等が本発明に関する耐熱性メルトブロー不織布薄膜の原料樹脂として好ましく、これらを用いることにより、メルトブロー紡糸性を向上し、不織布の引張強度を増大させることができる。また、ポリブチレンテレフタレートの数平均分子量は、5,000~20,000のものが好ましく用いられる。さらに、IV値0.6~0.9のものが好適である。 Examples of the polyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate (hereinafter, may be abbreviated as PBT), polybutylene isophthalate, polybutylene adipate, and poly (1,6-hexamethylene terephthalate, poly (ethylene-2,6-). Naphthalate), poly (1,4-cyclohexylene methylene terephthalate) and the like. These may be homopolymers, copolymers, or mixtures thereof. Among these polyesters, polybutylene in particular. Telephthalate, a mixture of polybutylene terephthalate and polybutylene isophthalate, etc. are preferable as the raw material resin for the heat-resistant melt-blow non-woven polyester thin film according to the present invention, and by using these, the melt-blow spinnability is improved and the tensile strength of the non-woven fabric is increased. Further, the number average molecular weight of polybutylene terephthalate is preferably 5,000 to 20,000, and more preferably an IV value of 0.6 to 0.9.
前記ポリアミド(以下、PAと略すことがある。)としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン6-66共重合体、ナイロン12、ナイロン6-12共重合体、ナイロン46等が挙げられる。メルトブロー不織布では、なるべく低い分子量のものが紡糸性がよく、細い繊維が得られるので好ましく、例えば、10,000~25,000の数平均分子量のPAが好ましい。 Examples of the polyamide (hereinafter, may be abbreviated as PA) include nylon 6, nylon 66, nylon 6-66 copolymer, nylon 12, nylon 6-12 copolymer, nylon 46 and the like. The melt-blown nonwoven fabric having a molecular weight as low as possible is preferable because it has good spinnability and fine fibers can be obtained. For example, PA having a number average molecular weight of 10,000 to 25,000 is preferable.
前記ポリアリーレンスルフィドとしては、耐熱性、耐薬品性に優れた樹脂で、構成単位の90モル%以上が[C5H4S]で構成される重合体が挙げられ、特に、溶融粘度(V6)が200~500ポイズのポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略すことがある。)が好ましい。 Examples of the polyarylene sulfide include polymers having excellent heat resistance and chemical resistance, and 90 mol% or more of the constituent units are composed of [C5 H4 S], and in particular, melt viscosity ( V ). 6 ) is preferably a polyphenylene sulfide having a poise of 200 to 500 (hereinafter, may be abbreviated as PPS).
ポリフタルアミドとしては、特に限定されるものではないが、テレフタルアミド単位およびイソフタルアミド単位等を含有するものであり、例えばヘキサメチレンテレフタルアミド―イソフタルアミド―アジポアミドターポリマー(モル比65:25:10)等を例示することができる。耐熱性メルトブロー不織布薄膜の原料樹脂として溶融粘度が、100~1000Pasであるものを挙げることができる。
また、前記ポリオレフィンとしては、ポリメチルペンテン,環状オレフィンポリマー等が挙げられる。
The polyphthalamide is not particularly limited, but contains a terephthalamide unit, an isophthalamide unit, and the like, and is, for example, a hexamethylene terephthalamide-isophthalamide-adipoamide terpolymer (molar ratio 65:25). : 10) and the like can be exemplified. Examples of the raw material resin for the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film include those having a melt viscosity of 100 to 1000 Pas.
Examples of the polyolefin include polymethylpentene and cyclic olefin polymers.
3.耐熱性メルトブロー不織布薄膜の構造
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、単層の不織布層からなる不織布加工体または少なくとも二層の不織布層が積層され貼り合せられてなる不織布加工体である。特に、少なくとも二層以上の不織布層が積層され貼り合せられてなる不織布加工体が、単層に比較して下記の如く特色を有する効果を奏する点から用途に応じて採用することが好ましい。かかる耐熱性メルトブロー不織布薄膜としては、(A)同一物性の不織布層が貼り合せられてなるものと、(B)物性のうち、少なくとも繊維径の異なる繊維を有する不織布層が貼り合せられてなるものを挙げることができる。
3. 3. Structure of Heat-Resistant Melt-Blow Nonwoven Fabric Thin Film The heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film according to the present invention is a non-woven fabric processed product composed of a single non-woven fabric layer or a non-woven fabric processed product obtained by laminating and laminating at least two non-woven fabric layers. In particular, it is preferable to adopt a non-woven fabric processed product in which at least two or more non-woven fabric layers are laminated and laminated, depending on the application, because it has the following characteristics as compared with a single layer. The heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film includes (A) a laminated non-woven fabric layer having the same physical characteristics and (B) a non-woven fabric layer having at least fibers having different fiber diameters among the physical properties. Can be mentioned.
前記の「貼り合せられてなる不織布加工体」は、後述の通り、例えば、高温カレンダ加工処理及び特殊カレンダ加工処理により不織布層が互いに圧着形成されることにより得られた加工品を包含するものである。
(A)同一物性の不織布層が貼り合せられてなる不織布加工体は、少なくとも二層の各層の不織布層の構成繊維の平均繊維径の値が実質的に同一の場合であり、その他の物性値、例えば、目付、引張強度、引張伸度等の少なくとも二種以上の物性値が実質的に同一のものでもよい。かかる構成によれば、例えば、平均繊維径が同一の場合、特に細繊維同士の積層体の貼り合せにより、単層と比較して物性値のバラツキが均一化され、電池に使用した場合短絡を防止することができると共に、引張強度の向上および電解液吸液速度の改善を図ることができる。
As described later, the above-mentioned "woven fabric processed body made of bonded material" includes, for example, a processed product obtained by pressure-bonding the nonwoven fabric layers to each other by a high-temperature calendering process and a special calendering process. be.
(A) The non-woven fabric processed product in which the non-woven fabric layers having the same physical characteristics are bonded is a case where the values of the average fiber diameters of the constituent fibers of the non-woven fabric layers of at least two layers are substantially the same, and other physical property values. For example, at least two or more kinds of physical property values such as texture, tensile strength, and tensile elongation may be substantially the same. According to this configuration, for example, when the average fiber diameter is the same, the variation in physical properties is made uniform as compared with a single layer, especially by laminating a laminate of fine fibers, and when used in a battery, a short circuit occurs. It can be prevented, and at the same time, it is possible to improve the tensile strength and the electrolyte liquid absorption rate.
一方、(B)異なる平均繊維径の繊維を有する少なくとも二層からなる不織布層の積層貼り合わせによれば、得られた耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、実施例にも示すように引張強度およびガーレー透気度が改善され、また、電解液の吸液性能および保液性能も良好とすることができる。特に、細繊維と太繊維をそれぞれ有する不織布層の組み合せにより得られる貼り合せによる不織布加工体は、引張強度、ガーレー透気度、電解液吸液性能および保液性能を改善することができる。 On the other hand, according to (B) laminated bonding of at least two layers of a non-woven fabric having fibers having different average fiber diameters, the obtained heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film has tensile strength and garley permeability as shown in Examples. The air quality can be improved, and the liquid absorption performance and the liquid retention performance of the electrolytic solution can also be improved. In particular, a laminated non-woven fabric obtained by combining a non-woven fabric layer having fine fibers and thick fibers can improve tensile strength, garley air permeability, electrolyte liquid absorption performance and liquid retention performance.
前記細繊維としては、具体的には、平均繊維径0.5~10μm、好ましくは1~5μm、さらに好ましくは、1.5~4μmのものであり、一方、前記太繊維としては具体的には、平均繊維径1~15μm、好ましくは、1.5~10μm、さらに好ましくは、2~5μmであり、これらの平均繊維径が互いに重複することがない細繊維と太繊維を有する不織布層の組合せが好ましい。 The fine fibers are specifically those having an average fiber diameter of 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm, and more preferably 1.5 to 4 μm, while the thick fibers are specifically. Is an average fiber diameter of 1 to 15 μm, preferably 1.5 to 10 μm, more preferably 2 to 5 μm, and is a nonwoven fabric layer having fine fibers and thick fibers in which these average fiber diameters do not overlap with each other. The combination is preferred.
4.耐熱性メルトブロー不織布薄膜の物性
次に、本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜が具備すべき物性値について、説明する。
尚、かかる物性値は、耐熱性メルトブロー不織布薄膜が、二層以上の物性値の異なる不織布層から構成されるものである場合は、かかる不織布層全部の平均値である。
4. Physical Properties of Heat-Resistant Melt-Blow Nonwoven Fabric Thin Film Next, the physical property values that the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film according to the present invention should have will be described.
When the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film is composed of two or more layers of nonwoven fabrics having different physical properties, the physical property values are average values of all the nonwoven fabric layers.
(1)平均繊維径
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜を構成する不織布層の繊維の平均繊維径は、0.5~15μm、好ましくは1.0~10μm、さらに好ましくは1.5~8μmである。平均繊維径が0.5μm未満では、引張強度が弱くなるばかりではなく、電池用セパレータとして使用した場合は、電池の内部抵抗が大きくなりすぎるという難点が生ずる。一方、平均繊維径が15μmを超えると、電池用セパレータに用いた際には、内部短絡の危険性が高まるおそれが生ずる。
(1) Average Fiber Diameter The average fiber diameter of the fibers of the nonwoven fabric layer constituting the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention is 0.5 to 15 μm, preferably 1.0 to 10 μm, and more preferably 1.5 to 8 μm. Is. If the average fiber diameter is less than 0.5 μm, not only the tensile strength is weakened, but also the internal resistance of the battery becomes too large when used as a battery separator. On the other hand, if the average fiber diameter exceeds 15 μm, the risk of internal short circuit may increase when used as a battery separator.
(2)目付
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の目付は、5~100g/m2、好ましくは7~50g/m2、さらに好ましくは10~40g/m2である。目付が5g/m2未満では、引張強度が不足することから、電池のアセンブリでの信頼性が低下し、電池用セパレータとしては、ショ-トが起こりやすいため好ましくない。一方、目付が100g/m2を超えると、電池用セパレータとして使用する場合は、内部抵抗が上昇するおそれがある。
(2) Metsuke The basis weight of the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention is 5 to 100 g / m 2 , preferably 7 to 50 g / m 2 , and more preferably 10 to 40 g / m 2 . If the basis weight is less than 5 g / m 2 , the tensile strength is insufficient, so that the reliability in the battery assembly is lowered, and the battery separator is not preferable because shorts are likely to occur. On the other hand, if the basis weight exceeds 100 g / m 2 , the internal resistance may increase when used as a battery separator.
(3)厚み
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の厚みは、電気二重層キャパシタ用セパレータおよびリチウム二次電池用セパレータとしての用途に鑑みて50μm以下であり、好ましくは1~45μm、特に好ましくは、5~40μm、さらに好ましくは10~35μmである。厚みが1μmを超えると、電池用セパレータに用いた場合、内部短絡の危険性が抑制され、一方、50μmを超えると、電池容量が低下するおそれがある。
(3) Thickness The thickness of the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention is 50 μm or less, preferably 1 to 45 μm, particularly preferably 1 to 45 μm in view of its use as a separator for an electric double layer capacitor and a separator for a lithium secondary battery. It is 5 to 40 μm, more preferably 10 to 35 μm. If the thickness exceeds 1 μm, the risk of internal short circuit is suppressed when used as a battery separator, while if it exceeds 50 μm, the battery capacity may decrease.
(4)ガーレー透気度
本発明に係るメルトブロー不織布薄膜のガーレー透気度は、1~40s/φ10/300cc、好ましくは5~30s/φ10/300ccである。ガーレー透気度が1s/φ10/300cc未満であると、電池用セパレータとして内部短絡の危険性が高まり、一方40s/φ10/300ccを超えると電池セパレータとして内部抵抗が大きくなるという問題が生ずる。
尚、「ガーレー透気度」は、後述のように、JIS P8117(2009)「紙及び板紙一透気度及び透気抵抗度試験方法」(中間領域)一ガーレー法」に準じた測定方法により得られる結果を意味するものである。
(4) Garley permeability The garley permeability of the melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention is 1 to 40 s / φ10 / 300 cc, preferably 5 to 30 s / φ10 / 300 cc. If the garley air permeability is less than 1 s / φ10 / 300 cc, the risk of an internal short circuit increases as a battery separator, while if it exceeds 40 s / φ10 / 300 cc, the internal resistance of the battery separator increases.
As will be described later, "Garley air permeability" is measured by a measurement method based on JIS P8117 (2009) "Paper and paperboard one air permeability and air permeability resistance test method" (intermediate region) one Garley method. It means the result obtained.
(5)引張強度
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の引張強度は、2~50N/25mm幅であり、好ましくは5~40N/25mm幅である。引張強度が2N/25mm幅未満であれば、電池のアセンブリ時に切れが生じ易くなる。一方、引張強度が50N/25mm幅を超えると、極端に伸度が低下し、アセンブルの際に自由度の低下から不具合が生じやすくなるおそれがある。
(5) Tensile strength The tensile strength of the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention is 2 to 50 N / 25 mm width, preferably 5 to 40 N / 25 mm width. If the tensile strength is less than 2N / 25mm width, it is likely to break during battery assembly. On the other hand, if the tensile strength exceeds 50 N / 25 mm width, the elongation is extremely lowered, and there is a possibility that a defect is likely to occur due to a decrease in the degree of freedom during assembly.
(6)引張伸度
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の引張伸度は、1~100%であり、好ましくは5~80%である。引張伸度が1%未満であれば、アセンブリ時に切れが生じ易くなる。一方、引張伸度が100%以上であると、ネッキングが起こりやすく、安定してアセンブルすることができにくくなるおそれが生ずる。
(6) Tensile Elongation The tensile elongation of the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention is 1 to 100%, preferably 5 to 80%. If the tensile elongation is less than 1%, it is likely to break during assembly. On the other hand, if the tensile elongation is 100% or more, necking is likely to occur, and stable assembly may be difficult.
(7)熱収縮率
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の高温下での熱収縮率は、120℃で1時間の加熱環境下で1.0%以下、好ましくは0.5%以下であり、150℃で1時間加熱環境下では1.2%以下、好ましくは1.0%以下である。この値は少なくともMD方向またはCD方向の片方、より好ましくは両方を満たすことが望ましい。熱収縮率が高いと高温環境下での電池の異常発生時による電池内部の昇温により電池端部のセパレータが収縮し、正極、負極の接触により、内部短絡などの問題が生じることがある。
(7) Heat Shrinkage Rate The heat shrinkage rate of the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention under high temperature is 1.0% or less, preferably 0.5% or less under a heating environment at 120 ° C. for 1 hour. , 1.2% or less, preferably 1.0% or less under a heating environment at 150 ° C. for 1 hour. It is desirable that this value satisfies at least one of the MD direction and the CD direction, more preferably both. If the heat shrinkage rate is high, the separator at the end of the battery shrinks due to the temperature rise inside the battery due to the occurrence of an abnormality in the battery in a high temperature environment, and the contact between the positive electrode and the negative electrode may cause a problem such as an internal short circuit.
以上説明したように第1の発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、耐熱樹脂からなる耐熱性メルトブロー不織布薄膜であって、
少なくとも次の物性;
・厚みが50μm以下、
・目付が5~100g/m2、
・平均繊維径が0.5~15μm、
・ガーレー透気度が1~40s/φ10/300cc、
・熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下における熱処理後においても、MD方向およびCD方向をそれぞれ寸法変化率で表わしていずれかが1.2%以下である
耐熱性メルトブロー不織布薄膜であり、
かかる耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、一つの方法として、次のカレンダ加工処理工程を経て製造することができる。
すなわち、(1)メルトブロー不織布原反を、少なくとも二個の金属ロールの間に挟持し前記耐熱性樹脂のガラス転移点以上の加工温度条件および前記メルトブロー不織布原反の構成繊維の潰れが抑制されるように調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供する高温カレンダ加工処理工程と、
(2)前記高温カレンダ加工処理工程により得られたカレンダ加工処理中間体を、少なくとも一個のロールが弾性ロールである少なくとも二個のロールを備えた特殊カレンダ加工処理により、130℃以下の加工温度条件および前記不織布原反の構成繊維の潰れが抑制されるように調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供する特殊カレンダ加工処理工程とからなるカレンダ加工により、少なくとも前記物性を有する耐熱性メルトブロー不織布薄膜を得ることができる。
As described above, the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film according to the first invention is a heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film made of a heat-resistant resin.
At least the following physical characteristics;
・ Thickness is 50 μm or less,
・ Metsuke is 5-100g / m 2 ,
・ Average fiber diameter is 0.5 to 15 μm,
・ Garley air permeability is 1-40s / φ10 / 300cc,
A heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film having a heat shrinkage rate of 1.2% or less in the MD direction and the CD direction, respectively, even after heat treatment under heating conditions of 150 ° C. for 1 hour. can be,
The heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film can be produced through the following calendar processing step as one method.
That is, (1) the melt-blown nonwoven fabric raw fabric is sandwiched between at least two metal rolls, and the processing temperature conditions above the glass transition point of the heat-resistant resin and the crushing of the constituent fibers of the melt-blown nonwoven fabric raw fabric are suppressed. The high temperature calendering process to be subjected to the calendering under the pressurized conditions adjusted so as to
(2) The calendering process intermediate obtained by the high temperature calendering process is subjected to a special calendering process including at least two rolls in which at least one roll is an elastic roll, and the processing temperature condition is 130 ° C. or lower. The heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film having at least the above-mentioned physical properties is subjected to the calendar processing including the special calendar processing step of performing the calendar processing under the pressure condition adjusted so as to suppress the crushing of the constituent fibers of the nonwoven fabric raw fabric. Can be obtained.
B.第2の発明
第2の発明によれば、耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法が提供される。
すなわち、耐熱性樹脂からなるメルトブロー不織布原反を薄膜化してなる耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法であって、
前記メルトブロー不織布原反を、少なくとも
(1)高温カレンダ加工処理工程
および
(2)特殊カレンダ加工処理工程
に供することを特徴とする耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法が提供される。
尚、ここで、「メルトブロー不織布原反」とは、メルトブロー法により製造された不織布であって、不織布薄膜に薄膜化される対象の不織布を意味する。
B. Second Invention According to the second invention, there is provided a method for producing a heat resistant melt blown nonwoven fabric thin film.
That is, it is a method for manufacturing a heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film obtained by thinning a melt-blow non-woven fabric raw fabric made of a heat-resistant resin.
Provided is a method for producing a heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film, which comprises subjecting the melt-blown nonwoven fabric raw fabric to at least (1) a high-temperature calendering treatment step and (2) a special calendering treatment step.
Here, the "melt-blow non-woven fabric raw fabric" means a non-woven fabric manufactured by the melt-blow method and is a target non-woven fabric to be thinned into a non-woven fabric thin film.
1.メルトブロー不織布原反
不織布は、従来の布のように糸を織り、また編んで作るものとは異なり、繊維集合体から糸の段階を経ず直接布状としたものである。
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造原料であるメルトブロー不織布原反の物性値および製造方法について以下に説明する。
本発明に係るメルトブロー不織布原反は、耐熱性樹脂を原料樹脂としてメルトブロー法により製造される。
耐熱性樹脂としては、前記の通りであり、かかる耐熱性樹脂から適宜選択して使用することができるが、本発明の目的には前記の通りポリブチレンテレフタレートが好適であり、以下に説明するメルトブロー不織布原反の製造条件は耐熱性樹脂としてポリブチレンテレフタレートを使用する場合をベースとしたものである。
1. 1. Melt-blow non-woven fabric Raw fabric Non-woven fabric is made from a fiber aggregate directly into a cloth without going through the thread stage, unlike the one made by weaving and knitting threads like conventional cloth.
The physical properties and manufacturing method of the melt-blown nonwoven fabric, which is a raw material for producing the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention, will be described below.
The melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is manufactured by a melt-blow method using a heat-resistant resin as a raw material resin.
The heat-resistant resin is as described above, and can be appropriately selected from such heat-resistant resins and used. However, polybutylene terephthalate is suitable for the purpose of the present invention, and the melt blow described below is preferable. The manufacturing conditions for the non-woven fabric raw fabric are based on the case where polybutylene terephthalate is used as the heat-resistant resin.
メルトブロー不織布原反は、本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造にとって重要な要素であり、少なくとも次の物性を有していることが好ましい。
(1)目付
本発明に係るメルトブロー不織布原反の目付は、5~100g/m2であり、好ましくは、7~50g/m2であり、さらに好ましくは10~40g/m2である。目付が5g/m2に達しないとカレンダ加工処理後に得られる耐熱性メルトブロー不織布薄膜の引張強度が不足し、一方、目付が100g/m2を超えると、ケバ立ちが多くなり、安定的に不織布薄膜を製造することが困難となるなどの問題が生ずるおそれがある。
(2)通気度
本発明に係るメルトブロー不織布原反の通気度は、10~200cc/cm2/sであり、好ましくは、20~150cc/cm2/sである。通気度が10cc/cm2/s未満の場合は、高温カレンダ加工処理後に得られる耐熱性メルトブロー不織布薄膜のガーレー透気度が高くなり、40s/φ10/300ccを超え、一方、通気度が200cc/cm2/sを超えると、耐熱性メルトブロー不織布薄膜のガーレー透気度が低下し、1s/φ10/300cc未満となるなど、前記の如く、特定範囲のガーレー透気度を有する耐熱性メルトブロー不織布薄膜を製造することができないおそれが大きくなるという問題が生ずる。
(3)引張強度
本発明に係るメルトブロー不織布原反の引張強度は、2~50N/25mm幅の引張強度を有する耐熱性メルトブロー不織布薄膜が提供されるように、少なくとも1N/25mm幅以上であり、好ましくは、3N/25mm幅以上である。引張強度が1N/25mm幅に達しないと、十分な引張強度を有する耐熱性メルトブロー不織布薄膜を得ることができないという問題が生ずる。
(4)引張伸度
本発明に係るメルトブロー不織布原反の引張伸度は、1~150%、好ましくは、10~100%である。
(5)平均繊維径
本発明に係るメルトブロー不織布原反を構成する繊維の平均繊維径は、単層および二層以上の不織布層のいずれにおいても、0.5~15μmであり、好ましくは、1~10μmである。
The melt-blow non-woven fabric raw fabric is an important element for the production of the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film according to the present invention, and preferably has at least the following physical properties.
(1) Metsuke The basis weight of the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is 5 to 100 g / m 2 , preferably 7 to 50 g / m 2 , and more preferably 10 to 40 g / m 2 . If the basis weight does not reach 5 g / m 2 , the tensile strength of the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film obtained after the calendering process is insufficient, while if the basis weight exceeds 100 g / m 2 , fluffing increases and the non-woven fabric is stable. Problems such as difficulty in manufacturing a thin film may occur.
(2) Air permeability The air permeability of the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is 10 to 200 cc / cm 2 / s, preferably 20 to 150 cc / cm 2 / s. When the air permeability is less than 10 cc / cm 2 / s, the garley air permeability of the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film obtained after the high-temperature calendar processing becomes high, exceeding 40 s / φ10 / 300 cc, while the air permeability is 200 cc / s. If it exceeds cm 2 / s, the garley permeability of the heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film decreases to less than 1 s / φ10 / 300 cc. There is a problem that the risk of not being able to manufacture the product increases.
(3) Tensile Strength The tensile strength of the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is at least 1 N / 25 mm or more so as to provide a heat-resistant melt-blow nonwoven fabric thin film having a tensile strength of 2 to 50 N / 25 mm. It is preferably 3N / 25 mm width or more. If the tensile strength does not reach 1 N / 25 mm width, there arises a problem that a heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film having sufficient tensile strength cannot be obtained.
(4) Tension elongation The tensile elongation of the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is 1 to 150%, preferably 10 to 100%.
(5) Average Fiber Diameter The average fiber diameter of the fibers constituting the melt-blown nonwoven fabric according to the present invention is 0.5 to 15 μm in both the single layer and the two or more layers of the nonwoven fabric, preferably 1. It is ~ 10 μm.
2.メルトブロー法
本発明に係るメルトブロー不織布原反を製造するためのメルトブロー方法については、特に限定されたものではなく、例えば、米国特許第3650866号,米国特許第3978185号(エクソンモービル社)に記載の方法を用いることが好ましく、これらに準じた方法として以下に記載のメルトブロー方法を採用することができる。
メルトブロー法として、溶融した原料樹脂を、一列に配列した複数のノズル孔から溶融ポリマーとして吐出させ、オリフィスダイに隣接して設置された噴射ガス口から高温高速空気を噴射させて吐出された溶融ポリマーを細繊維化し、繊維流を捕集する方法が採用される。具体的には、次の方法が採用される。
2. 2. Melt-blow method The melt-blow method for producing the melt-blow nonwoven fabric according to the present invention is not particularly limited, and is, for example, the method described in US Pat. No. 3,650866 and US Pat. No. 3,978185 (ExxonMobil). Is preferable, and the melt blow method described below can be adopted as a method similar to these.
As a melt blow method, a molten raw material resin is discharged as a molten polymer from a plurality of nozzle holes arranged in a row, and a high-temperature high-speed air is injected from an injection gas port installed adjacent to an orifice die to discharge the molten polymer. A method is adopted in which the fiber is made into fine fibers and the fiber flow is collected. Specifically, the following method is adopted.
原料樹脂を260~380℃の押出機温度で溶融した後、300~380℃に設定したダイに送り込み、ダイノズルから吐出させると同時に、260~380℃の高温エアブローガスにより、延伸して微細繊維化しノズルから離れた位置に設置したコレクタに補集する。 After melting the raw material resin at an extruder temperature of 260 to 380 ° C, it is sent to a die set at 300 to 380 ° C and discharged from a die nozzle, and at the same time, it is stretched by a high temperature air blow gas of 260 to 380 ° C to form fine fibers. Collect in a collector installed at a position away from the nozzle.
メルトブロー装置ダイにおいて、ノズル孔は、0.1~1mmφが好ましく、0.2~0.8mmφがさらに好ましい。ノズル個数は、5~20個/cmであるのが好ましく、10~15個/cmがさらに好ましい。ノズル孔径が0.1mmφ未満では、吐出樹脂圧力が高くなり、一方、ノズル孔径が1mmφを超えると、繊維を細くすることが出来ない。また、ノズル個数が5個/cm未満では、原料樹脂の吐出圧力が高くなり、一方、ノズル個数が20個/cmを超えると、繊維同士が融着しすぎて、不織布の均一性を失うこととなる。 In the melt blow device die, the nozzle hole is preferably 0.1 to 1 mmφ, more preferably 0.2 to 0.8 mmφ. The number of nozzles is preferably 5 to 20 / cm, more preferably 10 to 15 / cm. If the nozzle hole diameter is less than 0.1 mmφ, the discharge resin pressure becomes high, while if the nozzle hole diameter exceeds 1 mmφ, the fibers cannot be thinned. Further, when the number of nozzles is less than 5 / cm, the discharge pressure of the raw material resin becomes high, while when the number of nozzles exceeds 20 / cm, the fibers are fused too much and the uniformity of the nonwoven fabric is lost. Will be.
また、メルトブロー法の製造条件としては、耐熱性樹脂、例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂を原料とするメルトブロー不織布の製造において、押出温度は、260~380℃、好ましくは300~350℃、また、ダイの温度は、300~380℃、好ましくは320~350℃、さらに、高速空気温度は、260℃~380℃、好ましくは300~350℃である。押出機・ダイおよびエア温度が前記範囲を下回ると、吐出樹脂圧力が高くなり、また、細い繊維が得られない。一方、前記範囲を超えると、樹脂のゲル化が促進され、劣化する。また、コンベアネットを傷つけるばかりでなく、できた不織布のコンベアネットからの剥離性が悪く、安定的に生産することが困難である。樹脂吐出量は、0.05~3g/min/hole、好ましくは0.1~1g/min/holeである。樹脂吐出量が少ないと、吐出樹脂圧力が前記範囲を下回るとともに、均一な不織布が得られず、一方、樹脂吐出量が前記範囲を超えると、吐出樹脂圧力が高くなるとともに、細い繊維が得られない。 Further, as the production conditions of the melt blow method, in the production of a melt blow nonwoven fabric using a heat resistant resin, for example, a polybutylene terephthalate resin as a raw material, the extrusion temperature is 260 to 380 ° C, preferably 300 to 350 ° C, and the die. The temperature is 300 to 380 ° C., preferably 320 to 350 ° C., and the high-speed air temperature is 260 ° C. to 380 ° C., preferably 300 to 350 ° C. If the extruder / die and air temperature are below the above range, the discharge resin pressure becomes high and fine fibers cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds the above range, gelation of the resin is promoted and deteriorates. In addition to damaging the conveyor net, the resulting non-woven fabric has poor peelability from the conveyor net, making stable production difficult. The resin discharge amount is 0.05 to 3 g / min / hole, preferably 0.1 to 1 g / min / hole. When the resin discharge amount is small, the discharge resin pressure falls below the above range and a uniform non-woven fabric cannot be obtained. On the other hand, when the resin discharge amount exceeds the above range, the discharge resin pressure increases and fine fibers are obtained. do not have.
3.カレンダ加工処理
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、次に示す二段階からなるカレンダ加工処理工程により製造される。かかる耐熱性メルトブロー不織布薄膜の物性値は、下記の通り各加工処理工程の加工温度条件、加工圧力条件(ロール線圧・ロール間クリアランスを含む。)および加工速度条件を選択することにより調整することができる。
3. 3. Calendar processing The heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention is manufactured by a calendar processing process consisting of the following two steps. The physical characteristics of the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film shall be adjusted by selecting the processing temperature conditions, processing pressure conditions (including roll linear pressure and inter-roll clearance) and processing speed conditions of each processing process as described below. Can be done.
(1)高温カレンダ加工処理工程
高温カレンダ加工処理工程においては、少なくとも二個の金属ロールの組み合わせからなるカレンダ機構を利用するものであり、具体的には耐熱性樹脂を原料としてメルトブロー方法で製造されたメルトブロー不織布原反を二個の金属ロールの間に挟持し、前記耐熱性樹脂のガラス転移点以上の温度条件および前記不織布の構成繊維の潰れが抑制されるように調整された加圧条件下においてカレンダ加工処理される。前記金属カレンダロールとしては、通常使用されるものを採用することができるが、特に鋼および鋼と同等の合金材料のものが好ましい。カレンダの形式とロールの配列として、逆L形、Z形、直立2本形等(実用プラスチック用語辞典第151頁((株)プラスチックス・エージ発行))を採用することもできる。
(1) High-temperature non-woven fabric processing process In the high-temperature non-woven fabric processing process, a non-woven fabric mechanism consisting of a combination of at least two metal rolls is used, and specifically, it is manufactured by a melt blow method using a heat-resistant resin as a raw material. The melt-blown non-woven fabric raw fabric is sandwiched between two metal rolls, and the temperature conditions are equal to or higher than the glass transition point of the heat-resistant resin and the pressure conditions are adjusted so as to suppress the crushing of the constituent fibers of the non-woven fabric. Is calendered in. As the metal calendar roll, those usually used can be adopted, but steel and an alloy material equivalent to steel are particularly preferable. As the calendar type and roll arrangement, an inverted L type, a Z type, an upright double type, etc. (Practical Plastics Glossary, page 151 (published by Plastics Age Co., Ltd.)) can also be adopted.
耐熱性樹脂のガラス転移点以上の温度としては、耐熱性樹脂の種類にもよるが、ポリエステル系樹脂については130℃以上、好ましくは140℃以上の温度が採用される。温度条件は、組み合わせる二個の金属ロールの両者の加熱温度をそれぞれ設定することにより調整される。
高温カレンダ加工処理における加工温度の上限は、当該耐熱性樹脂の融点以下の温度であり、具体的には融点から30~100℃低い温度を採用することが好ましい。高温カレンダ加工処理により、不織布原反製造時の残留歪が緩和されると共に、原料樹脂の結晶化が促進されるものと推定される。その結果、高温安定性が改善され、高温収縮性の改善を図ることができる。結晶化の定量的な測定は困難であり、測定することは、非実際的でもある。また、加圧条件としては、ロール線圧の他、ロール間に設けられるクリアランスも薄膜化に影響を与える要素として包含される。クリアランスの大きさは高温カレンダ加工処理後のカレンダ加工処理中間体の厚みが所定のレベルになるように、設定されると共に、メルトブロー不織布原反中の繊維の潰れまたは変形が抑制可能なように調整されたものである。ロールの線圧としては、200N/mm以下、好ましくは30~170N/mm、さらに好ましくは50~150N/mmの加工圧力が採用されることが好ましい。
かかるカレンダ加工条件により、耐熱性メルトブロー不織布薄膜の高温条件下での収縮率が小さく、ガーレー透気度も小さく、内部抵抗の小さい耐熱性メルトブロー不織布薄膜を得ることができる。ロール間のクリアランスとしては、単層のメルトブロー不織布原反の薄膜化および少なくとも二層のメルトブロー不織布原反層の密着と結晶化促進可能な温度の伝達に必要な範囲で選択することができる。
The temperature above the glass transition point of the heat-resistant resin depends on the type of the heat-resistant resin, but for the polyester resin, a temperature of 130 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher is adopted. The temperature conditions are adjusted by setting the heating temperatures of both of the two metal rolls to be combined.
The upper limit of the processing temperature in the high-temperature calendar processing treatment is a temperature equal to or lower than the melting point of the heat-resistant resin, and specifically, it is preferable to adopt a temperature 30 to 100 ° C. lower than the melting point. It is presumed that the high-temperature calendering treatment alleviates the residual strain during the production of the non-woven fabric and promotes the crystallization of the raw material resin. As a result, high temperature stability is improved and high temperature shrinkage can be improved. Quantitative measurement of crystallization is difficult and impractical. Further, as the pressurizing condition, in addition to the roll linear pressure, the clearance provided between the rolls is also included as an element affecting the thinning. The clearance size is set so that the thickness of the calendaring intermediate after the high-temperature calendaring treatment reaches a predetermined level, and the fiber crushing or deformation in the melt-blown non-woven fabric raw fabric can be suppressed. It was done. As the linear pressure of the roll, it is preferable to adopt a processing pressure of 200 N / mm or less, preferably 30 to 170 N / mm, and more preferably 50 to 150 N / mm.
Under such calendering conditions, a heat-resistant melt-blow nonwoven fabric thin film having a small shrinkage rate under high-temperature conditions, a small garley air permeability, and a small internal resistance can be obtained. The clearance between the rolls can be selected within a range necessary for thinning the single-layer melt-blow non-woven fabric raw fabric and transmitting at least two layers of the melt-blow non-woven fabric raw fabric to adhere to each other and transfer the temperature at which crystallization can be promoted.
また、加工速度条件としては1~50m/minであり、好ましくは、2~30m/min、さらに好ましくは、3~20m/minである。1m/min未満では生産性が低く、一方50m/minを超えると歪の緩和・結晶化促進のための熱が十分に伝わらないという問題が生ずる。 The processing speed condition is 1 to 50 m / min, preferably 2 to 30 m / min, and more preferably 3 to 20 m / min. If it is less than 1 m / min, the productivity is low, while if it exceeds 50 m / min, there arises a problem that heat for relaxing strain and promoting crystallization is not sufficiently transferred.
(2)特殊カレンダ加工処理工程
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造工程の一つの要素である特殊カレンダ加工処理工程においては、カレンダ機構として、金属ロールと弾性ロールとの組合せを利用するものである。金属ロールと弾性ロールとの組合せについては一対の組合せのほか4個~6個の複数の組合せも利用することができる。カレンダの形式およびロールの配置については、前記高温カレンダ加工処理工程にて使用可能な形式と同一の形式を採用することができ、金属ロールと弾性ロールを適宜組み合わせればよい。金属ロールとしては、前記の高温カレンダ加工処理工程で使用されるものと同一のものを使用することができ、鋼および鋼と同等の合金材料のものが好ましい。金属ロールと組合せる弾性ロールとしては硬質の合成樹脂を材料とするものが好ましい。かかるロールの硬度としては、本発明のメルトブロー不織布原反の厚み調整と平滑性の目的からショアD硬度60以上であり、70~90のものが好ましい。
(2) Special calendar processing process In the special calendar processing process, which is one of the elements of the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film manufacturing process according to the present invention, a combination of a metal roll and an elastic roll is used as the calendar mechanism. Is. As for the combination of the metal roll and the elastic roll, in addition to the pair combination, a plurality of combinations of 4 to 6 can be used. As for the format of the calendar and the arrangement of the rolls, the same format as the format that can be used in the high temperature calendar processing step can be adopted, and the metal roll and the elastic roll may be appropriately combined. As the metal roll, the same one used in the above-mentioned high-temperature calendar processing step can be used, and steel and an alloy material equivalent to steel are preferable. As the elastic roll to be combined with the metal roll, one made of a hard synthetic resin is preferable. The hardness of the roll is a shore D hardness of 60 or more, preferably 70 to 90, for the purpose of adjusting the thickness of the melt-blown nonwoven fabric of the present invention and smoothness.
特殊カレンダ加工処理工程においては、高温カレンダ加工処理工程にて得られたカレンダ加工処理中間体を前記金属ロールと弾性ロールとの間に挟持し、130℃以下、好ましくは120℃以下、さらに好ましくは110℃以下の加工、温度条件および前記中間体中の繊維の潰れを制御可能な加圧条件において加工処理する。特殊カレンダ加工処理工程において、加工温度の下限値としては、ガラス転移点以上であって、原料樹脂によるが、例えば60℃以上の温度が好ましく、さらに好ましくは80℃以上の温度である。 In the special calendar processing step, the calendar processing intermediate obtained in the high temperature calendar processing step is sandwiched between the metal roll and the elastic roll, and the temperature is 130 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower. Processing is performed under 110 ° C. or lower processing, temperature conditions, and pressure conditions that can control the crushing of fibers in the intermediate. In the special calendar processing step, the lower limit of the processing temperature is at least the glass transition point and depends on the raw material resin, but for example, a temperature of 60 ° C. or higher is preferable, and a temperature of 80 ° C. or higher is more preferable.
加圧条件としては、ロールの線圧のほか、ロール間のクリアランスも包含されるが、特殊カレンダ加工処理工程においては、形成される不織布薄膜の厚みが調整されるようにロール同士がピンチされた状態とすることが好ましい。ロールの線圧としては、15~130N/mmであり、好ましくは20~100N/mm、さらに好ましくは30~70N/mmの加工圧力が採用される。 The pressurizing conditions include not only the linear pressure of the rolls but also the clearance between the rolls, but in the special calendering process, the rolls were pinched so as to adjust the thickness of the non-woven fabric thin film to be formed. It is preferable to keep it in a state. The linear pressure of the roll is 15 to 130 N / mm, preferably 20 to 100 N / mm, and more preferably 30 to 70 N / mm.
また、加工速度条件は、高温加工処理工程における加工速度条件と同一条件を採用することができる。具体的には、1~50m/minであり、好ましくは2~30m/min、さらに好ましくは3~20m/minである。 Further, as the processing speed condition, the same conditions as the processing speed condition in the high temperature processing process can be adopted. Specifically, it is 1 to 50 m / min, preferably 2 to 30 m / min, and more preferably 3 to 20 m / min.
本発明に係る特殊カレンダ加工処理工程において、加熱は金属ロールに対して供され、常温の弾性ロールと加熱された金属ロールとの組合せ加工処理が提供される。
かかる弾性ロールを用いた特殊カレンダ加工処理によりメルトブロー不織布薄膜の厚み調整のほか厚みの均一性および表面平滑性の効果を奏する。
前記の高温カレンダ加工処理工程および特殊カレンダ加工処理工程を経て得られた耐熱性メルトブロー不織布薄膜は高い開孔度を維持して超薄型であることが可能であり、高温条件下での熱収縮も改善できると共にガーレー透気度も低度となり、引張強度においても優れた効果を奏する。
In the special calendar processing step according to the present invention, heating is applied to the metal roll, and a combination processing process of the elastic roll at room temperature and the heated metal roll is provided.
By special calendar processing using such an elastic roll, the thickness of the melt-blown nonwoven fabric thin film can be adjusted, and the effects of thickness uniformity and surface smoothness can be obtained.
The heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film obtained through the above-mentioned high-temperature calendering process and special calendering process can maintain a high degree of pore opening and can be ultra-thin, and is heat-shrinkable under high-temperature conditions. It can also be improved and the air permeability of the garley becomes low, and it has an excellent effect on the tensile strength.
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法としてのカレンダ加工処理は、前記の通り高温カレンダ加工処理工程を前段とし、特殊カレンダ加工処理工程を後段に設定することにより、前記の通りの効果を奏するものであり、特殊カレンダ加工処理工程を前段とし、高温カレンダ加工処理工程を後段としたのでは、最初の加工段階で、不織布薄膜の厚みが設定されてしまい、後段の金属ロール間に隙間のある加工処理においては加工処理対象物が薄すぎてロールへの接触がゆるやかになり、高温の熱による結晶化を十分に促進させることができず、また、残留歪の緩和も後段にて行われることから、加工製品たる不織布薄膜が幅方向において緩和して縮むという難点が生じ、形状の問題から製品として使用することができないという問題があり、本発明が求める品質の耐熱性メルトブロー不織布薄膜を得ることができない。 The calendering process as a method for producing the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film according to the present invention has the above-mentioned effect by setting the high-temperature calendering process as the first stage and the special calendering process as the second stage as described above. If the special calendering process is the first stage and the high temperature calendering process is the second stage, the thickness of the non-woven fabric thin film will be set at the first processing stage, and there will be gaps between the metal rolls in the subsequent stage. In a certain processing, the object to be processed is too thin and the contact with the roll becomes loose, crystallization due to high temperature heat cannot be sufficiently promoted, and residual strain is alleviated at a later stage. Therefore, there is a problem that the non-woven fabric thin film, which is a processed product, relaxes and shrinks in the width direction, and there is a problem that it cannot be used as a product due to a problem of shape, and a heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film of the quality required by the present invention can be obtained. I can't.
C.第3の発明
第3の発明によれば、前記耐熱性メルトブロー不織布薄膜の電気二重層キャパシタ用セパレータおよびリチウムイオン二次電池用セパレータが提供される。
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜がセパレータとして使用可能な電気二重層キャパシタは、従来の電気二重層キャパシタの構造を有するものでよいが、特に、薄型構成の形態を有するものであり、厚みの小さいセパレータを要求し、本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜を構成要素としている以外、他の構成要素については特に限定されるものではない。
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜がセパレータとして使用可能なリチウムイオン二次電池としては、特に限定されるものではなく、従来のリチウム二次電池であり、セパレータの厚みが小さく薄膜上であることを要求するリチウム二次電池に対しても本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜は十分対応することができる。
本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜は、前記の電気二重層キャパシタ用セパレータおよびリチウム二次電池用セパレータとしての用途のほか、液体フィルター用部材、エアフィルター用部材、マスク用部材、雑貨用部材等を挙げることができるなど、本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜が有する物性を利用できる用途であれば、特に限定されるものではない。
C. Third Invention According to the third invention, a separator for an electric double layer capacitor and a separator for a lithium ion secondary battery of the heat-resistant melt blow nonwoven fabric thin film are provided.
The electric double layer capacitor in which the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention can be used as a separator may have the structure of a conventional electric double layer capacitor, but in particular, it has a thin structure and has a thickness. Other than requiring a small separator and using the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film according to the present invention as a component, other components are not particularly limited.
The lithium ion secondary battery in which the heat-resistant melt-blow non-woven thin film according to the present invention can be used as a separator is not particularly limited, and is a conventional lithium secondary battery, in which the thickness of the separator is small and it is on the thin film. The heat-resistant melt-blow non-woven thin film according to the present invention can sufficiently cope with a lithium secondary battery that requires the above.
The heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film according to the present invention is used as a separator for an electric double layer capacitor and a separator for a lithium secondary battery, as well as a member for a liquid filter, a member for an air filter, a member for a mask, a member for miscellaneous goods, and the like. It is not particularly limited as long as it can utilize the physical properties of the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention.
以下、本発明について実施例および比較例によりさらに具体的に説明する。もっとも、本発明は、これらの実施例等により限定されるものではない。
なお、実施例および比較例中に記載の各物性値は、それぞれ下記の方法により測定して求めたものである。
1.各種物性値測定方法
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these examples and the like.
In addition, each physical property value described in an Example and a comparative example was measured and obtained by the following method, respectively.
1. Various physical property value measurement methods
(1)目付:試料長さ方向から、100mm×100mmの試験片を採取し、水分平衡状態の重さを測定し、1m当たりの目付重量に換算して求めた。 (1) Metsuke: A test piece of 100 mm × 100 mm was collected from the sample length direction, the weight in the water equilibrium state was measured, and the weight was converted into the basis weight per 1 m.
(2)厚み:試料長さ方向より、100mm×100mmの試験片を採取し、ダイヤルシックネスゲージで測定した。 (2) Thickness: A test piece of 100 mm × 100 mm was collected from the sample length direction and measured with a dial thickness gauge.
(3)通気度:試料長さ方向から、100mm×100mmの試験片を採取し、JIS L1096「一般織物試験方法」の「通気性A法(フラジール形法)」に準拠し、フラジール型試験機を用いて測定した。 (3) Air permeability: A 100 mm × 100 mm test piece is collected from the sample length direction, and conforms to the “breathability A method (Frazil type method)” of JIS L1096 “General woven fabric test method”, and is a Frazier type tester. Was measured using.
(4)ガーレー透気度:JIS P8117(2009)+に準拠し、測定した。測定装置としてガーレーデンソーメータ(東洋精機社製)を使用し、試料片を直径10mm、面積78.5mm2の円孔に締め付ける。内筒質量567gにより、筒内の空気を試験円筒部から筒外へ通過させる。空気300ccが通過する時間を測定しガーレー値とした。 (4) Garley air permeability: Measured according to JIS P8117 (2009) +. A Garley Denso meter (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) is used as a measuring device, and the sample piece is tightened into a circular hole having a diameter of 10 mm and an area of 78.5 mm 2 . With an inner cylinder mass of 567 g, the air inside the cylinder is passed from the test cylinder portion to the outside of the cylinder. The time through which 300 cc of air passed was measured and used as the Garley value.
(5)引張強度、引張伸度:JIS L1085「不織布しん地試験方法」の「引張強さ及び伸び率」に準拠し、サンプル幅25mm、つかみ間隔100mm、引張速度300mm/分にて測定した。 (5) Tensile strength and tensile elongation: Measured at a sample width of 25 mm, a gripping interval of 100 mm, and a tensile speed of 300 mm / min in accordance with "Tensile strength and elongation" of JIS L1085 "Nonwoven fabric test method".
(6)平均繊維径:試験片の任意な5箇所について電子顕微鏡で5枚の写真撮影を行い、1枚の写真につき20本の繊維の直径を測定し、これら5枚の写真について行い、合計100本の繊維径を平均して求めた。 (6) Average fiber diameter: Take 5 photographs with an electron microscope at any 5 points of the test piece, measure the diameter of 20 fibers per photograph, and take a total of these 5 photographs. The diameter of 100 fibers was averaged and determined.
(7)熱収縮率;200mm角の試料の中心および端部にMD方向(長さ方向)、CD方向(幅方向)に100mmの線を引き、120℃および150℃にそれぞれ設定したオーブンで1時間加熱後、線長を測定し、その寸法変化率を求めた。 (7) Heat shrinkage rate: Draw 100 mm lines in the MD direction (length direction) and CD direction (width direction) at the center and edges of a 200 mm square sample, and use an oven set at 120 ° C and 150 ° C, respectively. After heating for an hour, the wire length was measured and the dimensional change rate was determined.
(8)電解液吸液性能:JIS L1907「繊維製品の吸水性試験方法」に準拠し、試験片上に10mmの高さからPC(プロピレンカーボネート)を1滴摘下し、液滴が試験片に到達してから液滴の鏡面反射が完全になくなるまでの時間をストップウォッチで測定し、その測定値を電解液の吸液速度とした。 (8) Electrolyte liquid absorption performance: In accordance with JIS L1907 "Water absorption test method for textile products", one drop of PC (propylene carbonate) was removed from a height of 10 mm on the test piece, and the droplet became the test piece. The time from the arrival to the complete elimination of the mirror reflection of the droplet was measured with a stopwatch, and the measured value was taken as the absorption rate of the electrolytic solution.
(9)電解液保液性能:100mm×100mmの試験片を採取し、60分間PC(プロピレンカーボネート)中に浸漬させた後、試験片を取り出し、10分間吊るし放置する。その保液した試験片を天秤にて重量測定し、下記計算式にて保液率を計算した。
保液率計算式:(B)-(A)/(A)×100=保液率(%)
(ただし、式中、(A):試料重量 (B):浸漬後の試料重量)
(9) Electrolyte retention performance: A 100 mm × 100 mm test piece is collected, immersed in PC (propylene carbonate) for 60 minutes, then the test piece is taken out and left to hang for 10 minutes. The liquid-retaining test piece was weighed with a balance, and the liquid-retaining rate was calculated by the following formula.
Liquid retention rate calculation formula: (B)-(A) / (A) x 100 = Liquid retention rate (%)
(However, in the formula, (A): sample weight (B): sample weight after immersion)
(10)外観:
試料片100cm2中に直径0.5mm以上の透明班の形成の有無によりフィルム化の有無を判定した。
(10) Appearance:
The presence or absence of film formation was determined based on the presence or absence of transparent spots having a diameter of 0.5 mm or more in the sample piece 100 cm 2 .
2.メルトブロー不織布原反の製造用原料樹脂
メルトブロー不織布原反の製造用原料樹脂等は、下記のものを使用した。
・ポリブチレンテレフタレート(PBT);融点225℃(ポリプラスチックス社製) ・ポリスチレン(PS);融点270℃(出光興産社製)
・ポリプロピレン(PP);融点165℃(日本ポリプロ社製)
・ポリメチルペンテン(PMP);融点232℃(三井化学社製)
・セルロース;(ニッポン高度紙工業社製)
2. 2. Raw Material Resin for Manufacturing Melt Blow Nonwoven Fabric The following materials were used as the raw material resin for manufacturing Melt Blow Nonwoven Fabric.
-Polybutylene terephthalate (PBT); melting point 225 ° C (manufactured by Polyplastics) -polystyrene (PS); melting point 270 ° C (manufactured by Idemitsu Kosan)
-Polypropylene (PP); melting point 165 ° C (manufactured by Japan Polypropylene Corporation)
-Polymethylpentene (PMP); melting point 232 ° C (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
・ Cellulose; (manufactured by Nippon Kodoshi Paper Industry Co., Ltd.)
実施例1
前記ポリブチレンテレフタレート(PBT)を原料樹脂としてメルトブロー法により製造された下記の物性を有するメルトブロー不織布原反単層品
PBTメルトブロー不織布原反(単層品)
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 175
通気度(cc/cm2/s): 38.7
引張強度(N/25mm幅): 9.6
引張伸度(%): 15.8
平均繊維径(μm): 1.8
を、カレンダ加工温度150℃にそれぞれ加熱された金属ロール/金属ロール(形式:直立2本形)の間に挟持し、加圧条件は、ロール圧をロールの線圧として130N/mmに設定して高温カレンダ加工処理に供した。尚、金属ロール間には、高温カレンダ加工処理後の不織布薄膜中間体の厚みが約50~70μmのレベルとなるように調整されたクリアランスを設けた。
Example 1
A melt-blow non-woven fabric raw material single-layer product manufactured by the melt-blow method using the polybutylene terephthalate (PBT) as a raw material resin and having the following physical properties.
PBT melt blow non-woven fabric original fabric (single layer product)
Metsuke (g / m 2 ): 20
Thickness (μm): 175
Air permeability (cc / cm 2 / s): 38.7
Tensile strength (N / 25mm width): 9.6
Tensile elongation (%): 15.8
Average fiber diameter (μm): 1.8
Is sandwiched between metal rolls / metal rolls (type: upright double type) heated to a calendar processing temperature of 150 ° C., and the pressurization condition is set to 130 N / mm with the roll pressure as the linear pressure of the roll. Was subjected to high temperature calendar processing. A clearance was provided between the metal rolls so that the thickness of the non-woven fabric thin film intermediate after the high-temperature calendar processing was adjusted to a level of about 50 to 70 μm.
前記の如く、金属ロール/金属ロールによる高温カレンダ加工処理により得られたメルトブロー不織布薄膜中間体を、弾性ロールと、カレンダ加工温度100℃に加熱された金属ロールの間にロール同士がピンチされた状態において挟持し、加圧条件のうちロール圧を線圧として30N/mmに設定した特殊カレンダ加工処理に供し、次の物性を有するPBT耐熱性メルトブロー不織布薄膜(単層品)を得た。 As described above, the melt-blown non-woven fabric thin film intermediate obtained by high-temperature calendering with a metal roll / metal roll is in a state where the rolls are pinched between the elastic roll and the metal roll heated to the calendering temperature of 100 ° C. A PBT heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film (single-layer product) having the following physical properties was obtained by being subjected to a special calendering process in which the roll pressure was set to 30 N / mm as the linear pressure under the pressurizing conditions.
PBTメルトブロー不織布薄膜(単層品)
目 付(g/m2): 20
厚 み(μm): 35
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 12.4
引張強度(N/25mm幅): 11.3
引張伸度(%): 22.9
外 観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 11.15
電解液保液率(%): 286
熱収縮率(%):120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率 MD:0.5
CD:0.5
150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率 MD:1.0
CD:0.5
PBT melt blow non-woven fabric thin film (single layer product)
Eyes (g / m 2 ): 20
Thickness (μm): 35
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 12.4
Tensile strength (N / 25mm width): 11.3
Tensile elongation (%): 22.9
Appearance (film formation due to formation of transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 11.15
Electrolyte retention rate (%): 286
Heat shrinkage rate (%): Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour MD: 0.5
CD: 0.5
Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour MD: 1.0
CD: 0.5
前記の二段階のカレンダ加工処理により得られた耐熱性メルトブロー不織布薄膜は厚み35μmに薄膜化されたにも拘らず、不織布薄膜中の繊維の潰れが抑制された。また、繊維の交絡部分のフィルム化による透明班が100cm2中1つも形成していないことが観察された。ガーレー透気度が下記の通り12.4s/φ10/300ccと小さく、SEMで示す開孔度の高い性能の耐熱性メルトブロー不織布薄膜が得られた。また、強度についても、引張強度11.3N/25mm幅)と大きく、引張伸度22.9%の十分な結果が得られた。さらに、熱収縮率についても、120℃×1 Hr,150℃×1 Hrの各加熱条件下においてMD方向およびCD方向のいずれにおいても1.0%以下の結果を得た。 Although the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film obtained by the above-mentioned two-step calendar processing was thinned to a thickness of 35 μm, the crushing of the fibers in the nonwoven fabric thin film was suppressed. In addition, it was observed that no transparent plaque was formed in 100 cm 2 due to the film formation of the entangled part of the fiber. A heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film having a small garley air permeability of 12.4 s / φ10 / 300 cc as shown below and having a high porosity as shown by SEM was obtained. In addition, the strength was as high as 11.3 N / 25 mm width), and a sufficient result with a tensile elongation of 22.9% was obtained. Further, the heat shrinkage rate was 1.0% or less in both the MD direction and the CD direction under each heating condition of 120 ° C. × 1 Hr and 150 ° C. × 1 Hr.
実施例2
前記ポリブチレンテレフタレート(PBT)を原料樹脂としてメルトブロー法で製造した平均繊維径1.8μmの繊維を有するメルトブロー不織布原反(A)と、平均繊維径2.6μmの繊維を有するメルトブロー不織布原反(B)の二種類のメルトブロー不織布原反を二層体に積層した。
二層の積層化に使用されたメルトブロー
不織布原反(A)およびメルトブロー不織布原反(B)の物性は次の通りである。
Tメルトブロー不織布原反(A)
PBTメルトブロー不織布原反(B)目付(g/m2): 10 10
厚み(μm): 95 145
通気度(cc/cm2/s): 83.1 131.2
引張強度(N/25mm幅): 5.3 4.9
引張伸度(%): 34.8 49.6
平均繊維径(μm): 1.8 2.6
前記二層品を、それぞれ150℃に加熱された二種の金属ロール/金属ロールの間に挟持し、加圧条件のうち、ロール圧をロールの線圧として130N/mmの圧力条件下で高温カレンダ加工処理に供した。金属ロール間には、実施例1と同様にクリアランスを設けた。
Example 2
A melt-blow non-woven fabric raw fabric (A) having fibers having an average fiber diameter of 1.8 μm and a melt-blow non-woven fabric raw fabric having an average fiber diameter of 2.6 μm produced by a melt blow method using the polybutylene terephthalate (PBT) as a raw material (A). The two types of melt-blown non-woven fabrics of B) were laminated on the two-layered body.
The physical properties of the melt-blow non-woven fabric raw fabric (A) and the melt-blow non-woven fabric raw fabric (B) used for laminating the two layers are as follows.
T Melt Blow Nonwoven Fabric Original Fabric (A) PBT Melt Blow Nonwoven Fabric Original Fabric (B) Metsuke (g / m 2 ): 10 10
Thickness (μm): 95 145
Air permeability (cc / cm 2 / s): 83.1 131.2
Tensile strength (N / 25mm width): 5.3 4.9
Tensile elongation (%): 34.8 49.6
Average fiber diameter (μm): 1.8 2.6
The two-layer product is sandwiched between two types of metal rolls / metal rolls heated to 150 ° C., and among the pressurizing conditions, the roll pressure is the linear pressure of the roll and the temperature is high at 130 N / mm. It was subjected to calendar processing. A clearance was provided between the metal rolls as in Example 1.
前記の高温カレンダ加工処理により、得られた二層の密着層からなるカレンダ加工処理中間体を、弾性ロールと100℃に加熱された金属ロールとの間に挟持し、ロール圧をロールの線圧として30N/mmの圧力条件下でさらに特殊カレンダ加工処理に供し、
二種の不織布原反からなる積層品の耐熱性メルトブロー不織布薄膜を得た。弾性ロールとしては、前記の硬度(ショアD硬度80)を有するポリアミド系合成樹脂製のものを用いた。得られたPBT耐熱性メルトブロー不織布薄膜(二層品(1))の物性は、次の通りである。
PBT耐熱性メルトブロー不織布薄膜(二層品(1))
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 35
ガーレー透気度(s/φ10/300cc):6.5
引張強度(N/25mm幅): 9.3
引張伸度(%): 21.7
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 9.80
電解液保液率(%): 340
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:0.5
CD:0.5
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:1.2
CD:0.5
前記の結果に示す通り、構成繊維の平均繊維径が互いに異なる二層の不織布を積層し貼り合せることにより、厚み35μmの薄膜でありながら。ガーレー透気度が6.5s/φ10/300ccであり、高い開孔度を維持し、繊維の潰れを抑制し、フィルムの透明班の形成も抑制することができ、高温条件下における熱収縮率についても120℃に設定したオーブンで1時間加熱後、MD、CD共にそれぞれ寸法変化率0.5%であり、150℃に設定したオーブンで1時間加熱後も寸法変化率はMD方向1.2%、CD方向0.5%であり、良好な結果が得られた。また、電解液吸液速度については、9秒80であり、電解液保液率についても340%という顕著な効果を奏し、リチウム二次電池用セパレータとして極めて高い優位性が示された。
The calendar processing intermediate composed of the two adhesive layers obtained by the above-mentioned high-temperature calendar processing is sandwiched between the elastic roll and the metal roll heated to 100 ° C., and the roll pressure is the linear pressure of the roll. Under the pressure condition of 30 N / mm, it is further subjected to special calendar processing.
A heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film of a laminated product composed of two types of non-woven fabric raw fabric was obtained. As the elastic roll, one made of a polyamide-based synthetic resin having the above-mentioned hardness (shore D hardness 80) was used. The physical characteristics of the obtained PBT heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film (two-layer product (1)) are as follows.
PBT heat resistant melt blow non-woven fabric thin film (double layer product (1))
Metsuke (g / m 2 ): 20
Thickness (μm): 35
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 6.5
Tensile strength (N / 25mm width): 9.3
Tensile elongation (%): 21.7
Appearance (film formation by forming transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 9.80
Electrolyte retention rate (%): 340
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 0.5
CD: 0.5
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 1.2
CD: 0.5
As shown in the above results, by laminating and laminating two layers of nonwoven fabrics having different average fiber diameters of the constituent fibers, the thin film has a thickness of 35 μm. The garley air permeability is 6.5 s / φ10 / 300 cc, it can maintain high porosity, suppress fiber crushing, suppress the formation of transparent spots on the film, and heat shrinkage under high temperature conditions. After heating in an oven set at 120 ° C for 1 hour, both MD and CD have a dimensional change rate of 0.5%, and even after heating in an oven set at 150 ° C for 1 hour, the dimensional change rate is 1.2 in the MD direction. %, 0.5% in the CD direction, and good results were obtained. Further, the electrolytic solution absorption rate was 9 seconds and 80 seconds, and the electrolytic solution retention rate was 340%, which was a remarkable effect, showing an extremely high superiority as a separator for a lithium secondary battery.
実施例3
実施例2において用いた平均繊維径が2.6μmの繊維を有するPBTメルトブロー不織布原反(B)の代わりに、次に示す平均繊維径1.8μmの繊維を有するPBTメルトブロー不織布原反(A)
PBTメルトブロー不織布原反(A)
目付(g/m2): 10
平均繊維径(μm): 1.8
厚み(μm): 95
通気度(cc/c/s): 83.1
引張強度(N/25mm幅): 5.3
引張伸度(%): 34.8
を用い、PBTメルトブロー不織布原反(A)を二層積層し、得られた二層品(2)を用いたこと以外すべて実施例2と同一の条件および操作により、高温カレンダ加工処理および特殊カレンダ加工処理に供し、PBT耐熱性メルトブロー不織布薄膜(二層品(2))を得た。得られたPBT耐熱性メルトブロー不織布薄膜(二層品(2))の物性は次の通りである。
PBT耐熱性メルトブロー不織布薄膜(二層品(2)
目付(g): 20
厚み(μm): 35
ガーレー透気度(s/φ10/300cc):11.5
引張強度(N/25mm幅): 12.8
引張伸度(%): 21.1
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 9.72
電解液保液率(%): 365
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:0.5
CD:0.5
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:1.2 CD:0.5
前記の結果に示す通り、同一の平均繊維径の構成繊維を有するメルトブロー不織布原反(A)を二層積層することにより得られた耐熱性メルトブロー不織布薄膜(二層品(2))は、異なる平均繊維径の繊維を有する二層の不織布層からなる耐熱性メルトブロー不織布薄膜二層品(1)と比較して、厚み35μmの薄膜でありながら、引張強度が12.8N/25mm幅に向上した。熱収縮率については、150℃に設定されたオーブンで1時間加熱後もまた変化率はMD方向1.2%、CD方向0.5%であり、同様に良好な結果が得られた。また、電解液吸液速度については、9.72秒と向上し、電解液保持率について365%の顕著な効果を奏した。
Example 3
Instead of the PBT melt-blow non-woven fabric raw fabric (B) having an average fiber diameter of 2.6 μm used in Example 2, the PBT melt-blow non-woven fabric raw fabric (A) having the following fibers having an average fiber diameter of 1.8 μm is shown below.
PBT Melt Blow Nonwoven Fabric Original Fabric (A)
Metsuke (g / m 2 ): 10
Average fiber diameter (μm): 1.8
Thickness (μm): 95
Air permeability (cc / c / s): 83.1
Tensile strength (N / 25mm width): 5.3
Tensile elongation (%): 34.8
High-temperature calendar processing and special calendar under the same conditions and operations as in Example 2 except that the obtained two-layer product (2) was laminated by laminating two layers of the PBT melt blow nonwoven fabric raw fabric (A). It was subjected to processing to obtain a PBT heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film (two-layer product (2)). The physical characteristics of the obtained PBT heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film (two-layer product (2)) are as follows.
PBT heat resistant melt blow non-woven fabric thin film (double layer product (2)
Metsuke (g): 20
Thickness (μm): 35
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 11.5
Tensile strength (N / 25mm width): 12.8
Tensile elongation (%): 21.1
Appearance (film formation by forming transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 9.72
Electrolyte retention rate (%): 365
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 0.5
CD: 0.5
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 1.2 CD: 0.5
As shown in the above results, the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film (two-layer product (2)) obtained by laminating two layers of the melt-blown nonwoven fabric raw fabric (A) having the same average fiber diameter is different. Compared with the heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin-layer product (1) consisting of two non-woven fabric layers having fibers with an average fiber diameter, the tensile strength was improved to 12.8 N / 25 mm width even though the thin film had a thickness of 35 μm. .. Regarding the heat shrinkage rate, the rate of change was 1.2% in the MD direction and 0.5% in the CD direction even after heating in an oven set at 150 ° C. for 1 hour, and similarly good results were obtained. In addition, the electrolyte absorption rate was improved to 9.72 seconds, and the electrolyte retention rate was 365%, which was a remarkable effect.
実施例4
ポリスチレン(PS)を原料としてメルトブロー法により製造されたPSメルトブロー不織布原反単層を用いたこと以外すべて実施例1と同一条件で同様に高温カレンダ加工処理および特殊カレンダ加工処理に供した。PSメルトブロー不織布原反は、平均繊維径が3.8μmであり、他の物性は下記の通りであった。得られたPS耐熱性メルトブロー不織布薄膜の性状を下表および表1に示す。
厚みが35μmと薄膜化されたが、ガーレー透気度が15.5s/φ10/300ccと低く、引張強度および引張伸度に優れ、熱収縮率も軽減され、次に示す結果を得た。また、繊維潰れもなく、フィルム化による透明班の形成も生じなかった。
PSメルトブロー不織布原反
目付(g/m2): 20
平均繊維径(μm): 3.8
厚み(μm): 184
通気度(cc/c/cc): 32.2
引張強度(N/25mm幅): 12.2
引張伸度(%): 11.7
Example 4
All of them were subjected to the high temperature calendar processing and the special calendar processing under the same conditions as in Example 1 except that the PS melt blow nonwoven fabric raw material single layer produced by the melt blow method using polystyrene (PS) as a raw material was used. The PS melt blown non-woven fabric had an average fiber diameter of 3.8 μm, and other physical properties were as follows. The properties of the obtained PS heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film are shown in Table 1 and Table 1 below.
Although the thickness was reduced to 35 μm, the Garley air permeability was as low as 15.5 s / φ10 / 300 cc, the tensile strength and tensile elongation were excellent, and the heat shrinkage rate was reduced, and the following results were obtained. In addition, there was no fiber crushing and no transparent spots were formed due to film formation.
PS Melt Blow Nonwoven Fabric Original
Metsuke (g / m 2 ): 20
Average fiber diameter (μm): 3.8
Thickness (μm): 184
Air permeability (cc / c / cc): 32.2
Tensile strength (N / 25mm width): 12.2
Tensile elongation (%): 11.7
PS耐熱性メルトブロー不織布薄膜(単層品)
目付(g): 20
厚み(μm): 35
ガーレー透気度(s/φ10/300cc):15.5
引張強度(N/25mm幅): 11.8
引張伸度(%): 16.9
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 13.22
電解液保液率(%): 264
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:0
CD:0
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:0
CD:0
PS heat resistant melt blow non-woven fabric thin film (single layer product )
Metsuke (g): 20
Thickness (μm): 35
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 15.5
Tensile strength (N / 25mm width): 11.8
Tensile elongation (%): 16.9
Appearance (film formation by forming transparent spots): None Electrolyte absorption rate (seconds): 13.22
Electrolyte retention rate (%): 264
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 0
CD: 0
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 0
CD: 0
実施例5
ポリメチルペンテン(PMP)を原料樹脂としてメルトブロー法により製造された下記の物性値を有するメルトブロー不織布原反(a)および(b)からなる二層品を用いた。
PMPメルトブロー不織布原反(a) PMPメルトブロー不織布原反(b)
目付(g/m2): 15 15
厚み(μm): 207 207
繊維径(μm): 3.5 3.5
通気度(cc//s): 86.6 86.6
引張強度(N/25mm幅): 6.9 6.9
引張伸度(%): 14.2 14.2
前記PMPメルトブロー不織布原反(a)および同(b)の積層体を実施例1と同一条件で、金属ロール/金属ロールによる高温カレンダ加工処理および弾性ロール/金属ロールによる特殊カレンダ加工処理に供し、次の物性値を有するPMP耐熱性メルトブロー不織布薄膜を得た。
PMP耐熱性メルトブロー不織布薄膜(二層品)
目付(g/m2): 30
厚み(μm): 45
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 28.6
引張強度(N/25mm幅): 14.5
引張伸度(%): 19.8
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 30
電解液保液率(%): 57
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率) MD:0
CD:0
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率 )MD:0
CD:0
Example 5
A two-layer product made of a melt-blow non-woven fabric raw fabric (a) and (b) manufactured by a melt-blow method using polymethylpentene (PMP) as a raw material resin and having the following physical characteristics was used.
PMP Melt Blow Nonwoven Fabric Original Fabric (a) PMP Melt Blow Nonwoven Fabric Original Fabric (b)
Metsuke (g / m 2 ): 15 15
Thickness (μm): 207 207
Fiber diameter (μm): 3.5 3.5
Air permeability (cc // s): 86.6 86.6
Tensile strength (N / 25mm width): 6.9 6.9
Tensile elongation (%): 14.2 14.2
The laminates of the PMP melt-blown non-woven fabric raw fabrics (a) and (b) were subjected to high-temperature calendering treatment with a metal roll / metal roll and special calendering treatment with an elastic roll / metal roll under the same conditions as in Example 1. A PMP heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film having the following physical properties was obtained.
PMP heat resistant melt blow non-woven fabric thin film (double layer product)
Metsuke (g / m 2 ): 30
Thickness (μm): 45
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 28.6
Tensile strength (N / 25mm width): 14.5
Tensile elongation (%): 19.8
Appearance (film formation due to the formation of transparent spots): None
Electrolyte absorption rate (seconds): 30
Electrolyte retention rate (%): 57
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 0
CD: 0
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 0
CD: 0
比較例1
実施例1で用いたポリブチレンテレフタレート(PBT)のPBTメルトブロー不織布原反単層品と同一のPBTメルトブロー不織布原反単層品のカレンダ加工処理を実施例1の高温カレンダ加工処理の条件および操作と同一の条件および操作の金属ロール/金属ロールによる高温カレンダ加工処理のみとし、特殊カレンダ加工処理に供しなかったところ、下記に示す物性値を有するメルトブロー不織布薄膜(単層比較品(1))を得た。
PBTメルトブロー不織布薄膜(単層比較品(1))
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 55
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 0.8
引張強度(N/25mm幅): 16.7
引張伸度(%): 26.6
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 12.05
電解液保液率(%): 275
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:1.0
CD:0.5
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:1.5
CD:1.0
高温カレンダ加工処理後のPBTメルトブロー不織布薄膜(単層比較品(1))の厚みが55μmとなり、50μm以下に達し得なかったので、リチウム二次電池、電気二重層キャパシタ等への適用が困難となる。また、ガーレー透気度が0.8s/φ10/300ccとなり、本発明に係る耐熱性メルトブロー不織布薄膜が有するべきガーレー透気度の下限値を逸脱する結果となった。電解液吸液速度は12秒05であり、電解液保液率は275%であった。また、熱収縮率については、前記の通りであり、高温カレンダ加工処理に供しているにも拘らず、高温安定性の高い不織布薄膜は得られなかった。
Comparative Example 1
The same PBT melt-blow non-woven fabric single-layer product as the polybutylene terephthalate (PBT) PBT melt-blow non-woven fabric single-layer product used in Example 1 was subjected to the calendering treatment with the conditions and operations of the high-temperature calendering treatment of Example 1. Only high-temperature calendering treatment with metal rolls / metal rolls under the same conditions and operations was performed, and no special calendering treatment was performed. As a result, a melt-blown non-woven fabric thin film (single-layer comparative product (1)) having the following physical property values was obtained. rice field.
PBT Melt Blow Nonwoven Fabric Thin Film (Single Layer Comparative Product (1) )
Metsuke (g / m 2 ): 20
Thickness (μm): 55
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 0.8
Tensile strength (N / 25mm width): 16.7
Tensile elongation (%): 26.6
Appearance (film formation due to the formation of transparent spots): None
Electrolyte absorption rate (seconds): 12.05
Electrolyte retention rate (%): 275
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 1.0
CD: 0.5
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 1.5
CD: 1.0
The thickness of the PBT melt blow non-woven fabric thin film (single-layer comparative product (1)) after the high-temperature calendar processing was 55 μm, which could not reach 50 μm or less, making it difficult to apply to lithium secondary batteries, electric double layer capacitors, etc. Become. Further, the garley air permeability was 0.8 s / φ10 / 300 cc, which deviated from the lower limit of the garley air permeability that the heat-resistant melt-blown nonwoven fabric thin film according to the present invention should have. The electrolytic solution absorption rate was 12 seconds 05, and the electrolytic solution retention rate was 275%. Further, the heat shrinkage rate is as described above, and a non-woven fabric thin film having high high temperature stability could not be obtained even though it was subjected to the high temperature calendar processing treatment.
比較例2
比較例1と同一のポリブチレンテレフタレートのメルトブロー不織布原反単層品を用い、150℃にそれぞれ加熱された二個の金属ロールによる高温カレンダ加工処理工程において圧力条件のうち、ロール線圧を130N/mmに設定すると共に、ロール間のクリアランスを変更し、カレンダ加工処理後の薄膜の厚みが35μmになるように調整したところ、得られた薄膜のガーレー透気度が98s/φ10/300ccと著しく増大し、通気性が低下した結果、セパレータとして内部抵抗が増大したものとなった。また、交絡部のフィルム化により、透明班が形成した。透明班によりセパレータ中に孔部が形成されているかのように観察され、商品価値を著しく低下させるものとなった。熱収縮率については、比較例1の結果と差がなかったが、電解液吸液性能および電解液保液性能については低下したものとなった。
PBTメルトブロー不織布薄膜(単層比較品(2))
目付(g/m): 20
厚み(μm): 35
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 98
引張強度(N/25mm幅): 24.5
引張伸度(%): 12.7
外観(透明斑の形成によるフィルム化): あり
電解液吸液速度(秒): 14.50
電解液保液率(%): 150
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:1.0
CD:0.5
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:1.5
CD:1.0
Comparative Example 2
Using the same polybutylene terephthalate melt-blown non-woven fabric single-layer product as in Comparative Example 1, the roll linear pressure was 130 N / N among the pressure conditions in the high-temperature calendar processing process using two metal rolls heated to 150 ° C. When the thickness was set to mm and the clearance between the rolls was changed to adjust the thickness of the thin film after the calendering process to 35 μm, the garley air permeability of the obtained thin film increased significantly to 98 s / φ10 / 300 cc. However, as a result of the decrease in air permeability, the internal resistance of the separator increased. In addition, a transparent group was formed by forming a film of the confounding part. It was observed as if a hole was formed in the separator by the transparent group, which significantly reduced the commercial value. The heat shrinkage rate was not different from the result of Comparative Example 1, but the electrolyte liquid absorption performance and the electrolyte liquid retention performance were deteriorated.
PBT melt blow non-woven fabric thin film (single layer comparative product (2))
Metsuke (g / m): 20
Thickness (μm): 35
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 98
Tensile strength (N / 25mm width): 24.5
Tensile elongation (%): 12.7
Appearance (film formation due to the formation of transparent spots): Yes
Electrolyte absorption rate (seconds): 14.50
Electrolyte retention rate (%): 150
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 1.0
CD: 0.5
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 1.5
CD: 1.0
比較例3
比較例1のポリブチレンテレフタレートを原料としてメルトブロー法により製造されたメルトブロー不織布原反単層品と同一のメルトブロー不織布原反単層品を弾性ロールと100℃に加熱した金属ロールとの弾性ロール/金属ロールによる特殊カレンダ加工処理のみに供し、ロール圧をロールの線圧として65N/mmに設定し、厚み40μmの不織布薄膜を得たところ、下記に示すように熱収縮率が著しく増加した。フィルム化は生じなかった。
PBTメルトブロー不織布薄膜(単層比較品(3))
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 40
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 9.3
引張強度(N/25mm幅): 12.5
引張伸度(%): 28.8
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 12
電解液保液率(%): 268
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:2.5
CD:1.5
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:5.8
CD:4.0
Comparative Example 3
An elastic roll / metal of a melt-blow non-woven fabric raw fabric single-layer product manufactured by the melt blow method using the polybutylene terephthalate of Comparative Example 1 as a raw material, and an elastic roll and a metal roll heated to 100 ° C. When the roll pressure was set to 65 N / mm as the linear pressure of the roll to obtain a non-woven fabric thin film having a thickness of 40 μm, the thermal shrinkage rate increased remarkably as shown below. No film formation occurred.
PBT melt blow non-woven fabric thin film (single layer comparative product (3))
Metsuke (g / m 2 ): 20
Thickness (μm): 40
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 9.3
Tensile strength (N / 25mm width): 12.5
Tensile elongation (%): 28.8
Appearance (film formation due to the formation of transparent spots): None
Electrolyte absorption rate (seconds): 12
Electrolyte retention rate (%): 268
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 2.5
CD: 1.5
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 5.8
CD: 4.0
比較例4
金属ロール/弾性ロールとの組合わせを用いる特殊カレンダ加工処理において、加工温度を150℃に加熱した金属ロールを用い、設定したこと以外すべて比較例3と同様の条件および操作によりカレンダ加工処理を行ったところ下記に示すように熱収縮率に著しい改善が見られたが、ガーレー透気度が84s/φ10/300ccと著しく増加し、通気性が低下し、電池用セパレータとしては内部抵抗が増大するものとなった。
PBTメルトブロー不織布薄膜(単層比較品(4))
目付(g/m2): 20
厚み(μm): 30
ガーレー透気度(s/φ10/300cc): 84
引張強度(N/25mm幅): 20.5
引張伸度(%): 235
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 12.18
電解液保液率(%): 243
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:1.0
CD:0.5
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:1.5
CD:0.5
Comparative Example 4
In the special calendar processing using the combination with the metal roll / elastic roll, the metal roll heated to the processing temperature of 150 ° C. is used, and the calendar processing is performed under the same conditions and operations as in Comparative Example 3 except for the setting. As shown below, the heat shrinkage rate was significantly improved, but the Garley air permeability increased significantly to 84 s / φ10 / 300 cc, the air permeability decreased, and the internal resistance of the battery separator increased. It became a thing.
PBT melt blow non-woven fabric thin film (single layer comparative product (4))
Metsuke (g / m 2 ): 20
Thickness (μm): 30
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 84
Tensile strength (N / 25mm width): 20.5
Tensile elongation (%): 235
Appearance (film formation due to the formation of transparent spots): None
Electrolyte absorption rate (seconds): 12.18
Electrolyte retention rate (%): 243
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 1.0
CD: 0.5
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 1.5
CD: 0.5
比較例5
ポリプロピレンを原料としてメルトブロー法により製造されたメルトブロー不織布原反を、加工温度110℃において金属ロール/金属ロール組合せによる高温カレンダ加工処理工程のみに供し、特殊カレンダ加工処理には供しなかった。前記加工処理により、厚み40μmの薄膜セパレータを得たが、下記に示すように透明班が形成され、フィルム化が生じた。
Comparative Example 5
The melt-blow non-woven fabric raw fabric produced by the melt-blow method using polypropylene as a raw material was subjected only to a high-temperature calendar processing step using a metal roll / metal roll combination at a processing temperature of 110 ° C., and was not subjected to a special calendar processing. By the above processing, a thin film separator having a thickness of 40 μm was obtained, but transparent spots were formed as shown below, and film formation occurred.
PPメルトブロー不織布薄膜(単層比較品(5))
目付(g/m2): 14
厚み(μm): 40
ガーレー透気度(s/φ10/300cc):6.5
引張強度(N/25mm幅): 6.9
引張伸度(%): 15.4
外観(透明斑の形成によるフィルム化): なし
電解液吸液速度(秒): 30.00
電解液保液率(%): 70
熱収縮率(%):(120℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:7.5
CD:6.0
(150℃のオーブンにて1時間加熱後の寸法変化率)MD:14.0
CD:11.2
比較例6
厚み40μmのセルロースをセパレータとして評価したところ、表1に示すようにガーレー透気度が著しく大きく、通気性を欠如し、電池セパレータとしては内部抵抗が高いことが示されている。また、水溶性であり、電解液の保液性能が十分でない。
PP melt blow non-woven fabric thin film (single layer comparative product (5))
Metsuke (g / m 2 ): 14
Thickness (μm): 40
Garley air permeability (s / φ10 / 300cc): 6.5
Tensile strength (N / 25mm width): 6.9
Tensile elongation (%): 15.4
Appearance (film formation due to the formation of transparent spots): None
Electrolyte absorption rate (seconds): 30.00
Electrolyte retention rate (%): 70
Heat shrinkage rate (%): (Dimensional change rate after heating in an oven at 120 ° C for 1 hour) MD: 7.5
CD: 6.0
(Dimensional change rate after heating in an oven at 150 ° C for 1 hour) MD: 14.0
CD: 11.2
Comparative Example 6
When cellulose having a thickness of 40 μm was evaluated as a separator, it was shown that the garley air permeability was remarkably large, the air permeability was lacking, and the internal resistance was high as a battery separator as shown in Table 1. In addition, it is water-soluble, and the liquid retention performance of the electrolytic solution is not sufficient.
以上の実施例および比較例の結果から、高温カレンダ加工処理工程のみでは、耐熱性メルトブロー不織布薄膜の厚みを50μm以下にすることができず、また、加圧条件を変更して厚みを35μmにまで薄膜化するとフィルム化が発生し、一方、特殊カレンダ加工処理工程のみでは、熱収縮率が著しく増加し、特殊カレンダ加工処理工程の加工温度を上昇させると、熱収縮率は低下するが、ガーレー透気度が増加し、通気性の低下により内部抵抗が増加するという難点が生ずる。
以上の結果から高温カレンダ加工処理工程と特殊カレンダ加工処理工程の2種の工程を備えることにより通気性を高く維持しながら薄膜化が可能であり、高温条件下での熱収縮率も改善することができることが明らかにされた。
前記実施例および比較例による評価結果を表1にまとめて示す。
表中、「カレンダ加工条件」欄の「第一段階加工」は、「高温カレンダ加工処理」であり、「第二段階加工」は、「特殊カレンダ加工処理」である。
From the above results, it is possible to thin the film while maintaining high air permeability by providing two types of processes, a high-temperature calendar processing process and a special calendar processing process, and the heat shrinkage rate under high-temperature conditions is also improved. It was clarified that it can be done.
Table 1 summarizes the evaluation results of the examples and comparative examples.
In the table, the "first stage processing" in the "calendar processing condition" column is "high temperature calendar processing", and the "second stage processing" is "special calendar processing".
Claims (16)
前記耐熱性樹脂が、融点200℃以上の熱可塑性樹脂(ポリフタルアミド樹脂を除く。)であり、
厚みが50μm以下であり、
目付が5~100g/m2であり、
平均繊維径が0.5~15μmであり、
ガーレー透気度が1~40s/φ10/300ccであり、
熱収縮率が、150℃で1時間の加熱条件下における熱処理後において、MD方向およびCD方向を、それぞれ寸法変化率で表わして、いずれかが1.2%以下であり、
保液性能が、電解液保液率で表して、57~365%であることを特徴とする耐熱性メルトブロー不織布薄膜。 A heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film made of heat-resistant resin.
The heat-resistant resin is a thermoplastic resin (excluding polyphthalamide resin) having a melting point of 200 ° C. or higher.
The thickness is 50 μm or less,
The basis weight is 5 to 100 g / m 2 ,
The average fiber diameter is 0.5 to 15 μm,
Garley air permeability is 1-40s / φ10 / 300cc,
After the heat treatment under the heating condition of 150 ° C. for 1 hour, the heat shrinkage rate is 1.2% or less in either the MD direction or the CD direction in terms of dimensional change rate.
A heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film characterized in that the liquid-retaining performance is 57 to 365% in terms of the electrolytic solution-retaining ratio .
前記耐熱性樹脂が、融点200℃以上の熱可塑性樹脂であり、
次の工程:
(1)前記メルトブロー不織布原反を、少なくとも二個の金属ロールの間に挟持し前記耐熱性樹脂のガラス転移点以上の加工温度条件および前記メルトブロー不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供する高温カレンダ加工処理工程と、
(2)前記高温カレンダ加工処理工程により得られたカレンダ加工処理中間体を、少なくとも一個のロールが弾性ロールである少なくとも二個のロールを備えた特殊カレンダ加工処理により、130℃以下の加工温度条件および前記不織布原反の構成繊維の潰れが抑制され、かつ、薄膜化が可能な条件に調整された加圧条件下においてカレンダ加工に供する特殊カレンダ加工処理工程と
を少なくとも含有してなることを特徴とする耐熱性メルトブロー不織布薄膜の製造方法。 Melt-blow non-woven fabric made of heat-resistant resin This is a method for manufacturing a heat-resistant melt-blow non-woven fabric thin film made by thinning the raw fabric.
The heat-resistant resin is a thermoplastic resin having a melting point of 200 ° C. or higher.
Next step:
(1) The melt-blow non-woven fabric raw fabric is sandwiched between at least two metal rolls, and the processing temperature conditions above the glass transition point of the heat-resistant resin and the crushing of the constituent fibers of the melt-blow non-woven fabric raw fabric are suppressed. A high-temperature non-woven fabric processing step to be subjected to calendering under pressurized conditions adjusted to the conditions that can be thinned, and
(2) The calendering processing intermediate obtained by the high temperature calendering processing step is subjected to a processing temperature condition of 130 ° C. or lower by a special calendering process including at least two rolls in which at least one roll is an elastic roll. And, it is characterized by containing at least a special calendering process for performing calendering under pressure conditions adjusted to a condition in which the constituent fibers of the non-woven fabric raw fabric are suppressed from being crushed and thinned. A method for manufacturing a heat-resistant melt-blown non-woven fabric thin film.
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