專(zhuān)利名稱(chēng)：：高強(qiáng)度聚丙烯多孔薄膜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于聚丙烯多孔薄膜及其制造方法，更詳細(xì)講，是關(guān)于在聚丙烯原料中不添加可塑劑和熔劑，而制備聚丙烯的無(wú)孔薄膜，為了提高結(jié)晶度，對(duì)其進(jìn)行熱處理和/或延伸而得到透濕度和拉伸強(qiáng)度優(yōu)良的聚丙烯多孔薄膜，及其制造方法。本發(fā)明的聚丙烯薄膜，其特征是具有如下物理特性(1)機(jī)械方向(MD)和機(jī)械交差方向(TD)的拉伸強(qiáng)度在35MPa以上；(2)空隙率在80％以下；(3)透濕度在20g/m2天以上。實(shí)際上，不使用可塑劑和溶劑而獲得的不透氣性的雙軸延伸聚丙烯薄膜或充氣薄膜，通過(guò)延伸和/或熱處理形成多孔。作為形成多孔的手段有如下方法，將聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜，至少進(jìn)行單軸延伸形成多孔的方法，和實(shí)際上在不溶解聚丙烯薄膜的第一液體存在下進(jìn)行上述單軸延伸的方法，以及，實(shí)際上在不溶解聚丙烯的上述第一液體中，進(jìn)行上述聚丙烯薄膜的熱處理或延伸后，在和第一液體具有相溶性，比第一液體的沸點(diǎn)低，和聚丙烯的親合性差的第二液體中，浸漬聚丙烯薄膜后，使其干燥的方法等。以前，對(duì)聚丙烯多孔薄膜成形法有很多種提案。作為薄膜化的方法，一般有充氣薄膜成形法和用T-模具片成形法制成的薄膜。利用這些方法，一般是形成多孔時(shí)，混入了非相溶的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，在延伸等外力作用下，破壞和非相溶成分的界面方法，或用溶解的有機(jī)溶劑和酸·堿對(duì)非相溶成分進(jìn)行處理，用薄膜成形裝置制得的單一聚烯烴薄片，很少用作獲得多孔薄膜的原始薄膜。作為由單一成分的薄膜制作多孔薄膜的實(shí)例，有在特開(kāi)昭62-121737號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的冷壓延伸法。這種冷延伸，其原理，由于是單軸，薄膜的拉伸強(qiáng)度均衡性非常不好，與機(jī)械方向垂直方向上的拉伸強(qiáng)度，僅在20MPa以下，所以在產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用中受到了限制。本發(fā)明為了改善與機(jī)械方向垂直向上的強(qiáng)度，在特開(kāi)昭55-161830號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種微小孔性薄膜的溶劑延伸制法。該方法是在機(jī)械軸向延伸后，在橫向上可延伸到300％的程度，雖然發(fā)現(xiàn)拉伸強(qiáng)度的均衡性得到改善，但它的拉伸強(qiáng)度極低，延伸后的薄膜強(qiáng)度和延伸前相同或僅在它之下，最高不超過(guò)30MPa。高分子量的聚烯烴和通常用的聚烯烴相比較，由于具有優(yōu)良的耐沖擊性、耐磨損性、耐藥物性等特性，所以對(duì)其開(kāi)發(fā)研究制成薄膜或薄片。然而，高分子量聚烯烴比通常使用的聚烯烴，具有更高的熔融粘度，使用一般聚烯烴的擠壓成形機(jī)難以加工成薄膜或薄片。在由高分子量聚烯烴獲得拉伸特性?xún)?yōu)良的薄片或薄膜時(shí)，使用的溶劑和可塑劑與高分子量聚烯烴具有相溶性，以降低它的溶融粘度，使用通常采用的成形機(jī)就能制得薄片和薄膜，并能進(jìn)一步進(jìn)行延伸和脫溶劑·脫可塑劑。這些溶液法和可塑劑法，在高分子量聚烯烴中使用大量的相溶性溶劑或可塑劑，同樣也要除去這些溶劑或可塑劑，為了使薄膜多孔化，必須進(jìn)一步使用大量的和溶劑或可塑劑相溶的其它溶劑。近年來(lái)，對(duì)聚烯烴的多孔薄膜需求越來(lái)越高。例如，在過(guò)濾材料的應(yīng)用中，從耐酸堿性和衛(wèi)生性考慮，大多注視于食品中的應(yīng)用。近來(lái)又著眼于用作二次電池的隔離物，從化學(xué)穩(wěn)定性和安全性考慮，正在期盼著，根據(jù)這些期盼，當(dāng)使用上述冷壓延伸法不能獲得可滿足機(jī)械強(qiáng)度的多孔薄膜時(shí)，進(jìn)而，在使用上述高分子量聚烯烴的技術(shù)中，為了處理制造時(shí)的環(huán)境衛(wèi)生，安全，作業(yè)人員的健康等精神造成的負(fù)擔(dān)，從而在技術(shù)方面和設(shè)備方面會(huì)產(chǎn)生更大的負(fù)擔(dān)。因此，本發(fā)明的目的是提供一種聚丙烯多孔薄膜的制造方法，將通常分子量的聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜，作為獲得多孔薄膜的原始薄膜，進(jìn)而在特定條件下，對(duì)其進(jìn)行熱處理和/或延伸，以改進(jìn)用冷壓延伸法獲得多孔薄膜的機(jī)械強(qiáng)度，根據(jù)使用一般分子量的聚烯烴的原理，使用高分子量聚烯烴的先進(jìn)技術(shù)，直觀上的非效率工程和從環(huán)境、安全考慮的殘留有不穩(wěn)定的工程少，機(jī)械特性?xún)?yōu)良、孔徑、透氣性和空隙率等多孔薄膜的功能，具有更廣泛的自由度。圖1是實(shí)驗(yàn)例2-11中，進(jìn)行薄膜熱處理時(shí)，固定薄膜四邊的金屬框。11表示螺栓，12表示處理前薄膜，13表示金屬框。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的方案是將一般分子量的聚丙烯作原料。實(shí)際上不添加可塑劑和溶劑，在形成雙軸延伸薄膜或充氣薄膜后，實(shí)施特定的處理，這一點(diǎn)是很重要的特征。此處所說(shuō)的實(shí)質(zhì)上不添加可塑劑和溶劑，其意思是不含有對(duì)添加后的聚丙烯物性帶來(lái)有意義變化的添加物，但并不排除含有微量的穩(wěn)定劑等添加劑。即，根據(jù)本發(fā)明提供的聚丙烯多孔薄膜，其特征是將聚丙烯樹(shù)脂作主要成分，具有如下物理特性(1)機(jī)械方向(MD)和機(jī)械交差方向(TD)的拉伸強(qiáng)度在35MPa以上；(2)空隙率在80％以下；(3)透濕度在20g/m2天以上。根據(jù)本發(fā)明所提供的上述聚丙烯多孔薄膜，其中聚丙烯樹(shù)脂的特性粘度[η]低于4。另外，根據(jù)本發(fā)明提供的聚丙烯多孔薄膜，其特征是將實(shí)際上未用可塑劑和溶劑而獲得的不透氣性的聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜，通過(guò)延伸和/或熱處理進(jìn)行多孔化而制得的，具有上述的物理特性。根據(jù)本發(fā)明提供聚丙烯多孔薄膜的制造方法，其特征是對(duì)聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜至少要進(jìn)行單軸延伸，使其多孔化。根據(jù)本發(fā)明提供聚丙烯多孔薄膜的制造方法，其特征是對(duì)聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜進(jìn)行熱處理，以產(chǎn)生結(jié)晶度增加，使其多孔化。根據(jù)本發(fā)明提供聚丙烯多孔薄膜的制造方法，其特征是對(duì)聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜進(jìn)行熱處理，以產(chǎn)生結(jié)晶度增加，之后，至少進(jìn)行單軸延伸使其多孔化。根據(jù)本發(fā)明提供聚丙烯多孔薄膜的制造方法，其中聚丙烯原料樹(shù)脂的特性粘度[η]低于4。根據(jù)本發(fā)明提供聚丙烯多孔薄膜的制造方法，產(chǎn)生結(jié)晶度增加的熱處理是在對(duì)聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜實(shí)際不溶解的第一液體存在下進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明提供聚丙烯多孔薄膜的制造方法，上述至少單軸方向的延伸是在對(duì)聚丙烯薄膜實(shí)際不溶解的第一液體存在下進(jìn)行的。根據(jù)本發(fā)明提供聚丙烯多孔薄膜的制造方法，上述第一液體是一種烴，其沸點(diǎn)高于為多孔化而進(jìn)行熱處理或延伸時(shí)的處理溫度。根據(jù)本發(fā)明提供聚丙烯多孔薄膜的制造方法，在對(duì)聚丙烯實(shí)際不溶解的第一液體中進(jìn)行熱處理或延伸后，將聚丙烯薄膜置于和第一液體具有相溶性，沸點(diǎn)比第一液體低，和聚丙烯的親合性差的第二液體中，進(jìn)行浸漬后，使其干燥。以下，關(guān)于本發(fā)明聚丙烯多孔薄膜的制造方法，關(guān)于原料、原始(延伸前)薄膜的調(diào)制方法、熱處理方法、延伸方法，所得薄膜的特征加以論述。<原料>本發(fā)明中所用的聚丙烯是將單獨(dú)的聚丙烯或聚丙烯和4-8個(gè)碳原子的α-烯烴，例如通過(guò)使用齊格勒系催化劑的漿液聚合，進(jìn)行單獨(dú)的或2個(gè)以上組合的聚合而制得。最好是聚丙烯的單獨(dú)聚合物，聚丙烯共聚物時(shí)，共聚單體的量在5(mol)％以下。分子量，在成形時(shí)沒(méi)有障礙，雖然沒(méi)有特殊限定，但為了使成形性和高強(qiáng)度化同時(shí)存在，特性粘度[η]，最好為1dl/g以上，最好在2-4dl/g之間。當(dāng)聚丙烯的特性粘度[η]低于1dl/g時(shí)，多孔化變得很困難。本發(fā)明的聚丙烯，在不損害本發(fā)明的目的范圍內(nèi)，也可以配合通常在聚丙烯中添加使用的各種添加劑，如耐熱穩(wěn)定劑、耐氣候穩(wěn)定劑、滑劑、抗阻塞劑、滑動(dòng)劑、顏料、染料等。<原始(延伸前)薄膜>聚丙烯中，特性粘度[η]在1dl/g以上的，可通過(guò)通常的雙軸延伸薄膜成形法和充氣薄膜成形法獲得。作為延伸法，可使用通常使用的任何一種方法，即一般使用的T模具薄片成形后，利用輥?zhàn)拥仍诳v向上延伸后，再用拉幅機(jī)在橫向上延伸的逐次雙軸處伸法，利用拉幅機(jī)夾持進(jìn)行同時(shí)雙軸延伸法等。作為充氣薄膜成形法，使用廣泛采用的成形機(jī)，選擇適宜的膨脹比、拉伸比(薄膜拉伸速度和所用模具的樹(shù)脂擠壓速度之比)進(jìn)行。所得到的薄膜是特性粘度[η]在1dl/g以上，最好2-5dl/g，機(jī)械方向(MD)的拉伸強(qiáng)度在50MPa以上，機(jī)械交差方向(TD)的拉伸強(qiáng)度在50MPa以上，在溫度40℃和90％濕度條件下透濕系數(shù)為10g·mm/m2天以下的非多孔薄膜。對(duì)所得薄膜的厚度沒(méi)有特殊限制，隨后是繼續(xù)延伸處理的情況，最好1-100μm，10-50μm更好。使用差示掃描熱分析儀(DSC)，從結(jié)晶熔解熱求得結(jié)晶度為40％以上，最好高于45％。在用上述成形法獲得的薄膜中，結(jié)晶度低于40％的薄膜，在采用延伸多孔化時(shí)，由于空隙率很容易降低，不能令人滿意。<熱處理方法>上述成形所得薄膜的熱處理可在如下處理方法和條件下進(jìn)行。即，例如在100℃到聚丙烯熔融或熔解的溫度下，保持1分鐘以上，使處理后的結(jié)晶度超過(guò)50％。這時(shí)，延伸前的薄膜，為防止收縮，至少在一個(gè)方向上，最好在直進(jìn)的二個(gè)方向上進(jìn)行約束或固定。當(dāng)然，在上述成形獲得的薄膜中，即使是結(jié)晶度在40％以上的，進(jìn)而為提高結(jié)晶度而進(jìn)行熱處理，在多孔化時(shí)為了確保高空隙率，是最好理想的。在延伸前的熱處理，將薄膜進(jìn)行約束，即至少一個(gè)方向上，最好在直進(jìn)方向上進(jìn)行固定。將充氣薄膜用作原始薄膜時(shí)，可根據(jù)拉伸比，調(diào)節(jié)所得多孔薄膜的孔徑。拉伸比小時(shí)，孔徑很大，當(dāng)拉伸比變大時(shí)，孔徑趨于變小。將熱處理前的原始薄膜在二個(gè)方向上進(jìn)行固定時(shí)，采用上述處理，選擇適宜條件，不進(jìn)行繼續(xù)延伸處理，在此階段時(shí)，薄膜可多孔化。在使用下述特定溶劑時(shí)，通過(guò)在原固定條件下進(jìn)行干燥，可獲得多孔薄膜。熱處理的環(huán)境氣，可以是空氣，也可以是實(shí)質(zhì)上不溶解聚丙烯的第一液體中進(jìn)行。所說(shuō)實(shí)質(zhì)上不溶解，其意思是在處理溫度下，至少一部分聚丙烯溶脹或溶解，作為全體，薄膜狀的形狀保持不變，而溶解聚丙烯全體的溶劑除外。即，調(diào)制的聚丙烯延伸前薄膜至少在一個(gè)方向上進(jìn)行約束，在處理溫度下，在實(shí)際上對(duì)其不溶解的第一液體中進(jìn)行浸漬時(shí)，可提高結(jié)晶度。作為這種第一液體，有乙醇、丙醇、丁醇、戊醇等一類(lèi)的低級(jí)脂肪醇類(lèi)；丙酮、丁酮、環(huán)己酮等一類(lèi)的低級(jí)脂肪族酮；甲酸乙酯、醋酸丁酯等一類(lèi)的低級(jí)脂肪族酯類(lèi)；四氯化碳、三氯乙烯、全氯乙烯、氯苯等一類(lèi)的鹵化烴；庚烷、環(huán)己烷、辛烷、癸烷、十二烷等一類(lèi)的烴；吡啶、甲酰胺、二甲基甲酰胺等一類(lèi)的含氮有機(jī)化合物；甲基醚、乙基醚、二惡烷等一類(lèi)的醚。單乙二醇、二乙二醇、三乙二醇等一類(lèi)的乙二醇類(lèi)，一般用作加溫介質(zhì)的硅油等，也是很理想的液體。這些液體，可以使用2種或2種以上的混合物。添加了表面活性劑的溫水、熱水也是有效的，但是，苯、二甲苯、萘滿，在熱處理溫度下溶解聚丙烯，所以不理想。對(duì)于聚丙烯最適宜的第一液體是正癸烷、正十二烷。<對(duì)低沸點(diǎn)液體的浸漬和干燥>在第一液體中進(jìn)行熱處理的薄膜，再進(jìn)行干燥處理。根據(jù)處理中所用的液體種類(lèi)，為避免薄膜收縮，在二個(gè)方向上呈固定態(tài)，利用溫風(fēng)和熱風(fēng)直接對(duì)處理液體進(jìn)行干燥、干燥速度比較慢的液體時(shí)，和上述第一液體具有相溶性，在比該液體沸點(diǎn)更低，而且和聚丙烯的親合性更差的第二液體中進(jìn)行浸漬、干燥。進(jìn)而，干燥時(shí)，為了抑制處理薄膜收縮，至少要在一個(gè)方向上，最好在二個(gè)方向上進(jìn)行固定。作為可用的第二液體實(shí)例，有己烷、庚烷一類(lèi)的低沸點(diǎn)烴、二氯甲烷一類(lèi)的氯取代低沸點(diǎn)烴、1，2-二氯-2，2，2-三氟乙烷、1，1-二氯-1-氟乙烷、1，3-二氟-1，1，2，2，3-五氟丙烷、2，2，3，3，3-五氟丙醇等一類(lèi)的氯氟取代的低沸點(diǎn)烴等。在熱處理溫度以下，保證液體取代進(jìn)行完全的條件下，浸漬溫度和浸漬時(shí)間要選擇最低的溫度和最短的時(shí)間。干燥的多微孔薄膜，為了去除降薄膜折皺，調(diào)整空隙率和薄膜厚度，降低薄膜的表面摩擦系數(shù)，可進(jìn)行熱定形處理。熱定形時(shí)的條件，在氣體(空氣)環(huán)境下，適當(dāng)選擇溫度和處理時(shí)間。<延伸方法>延伸是在進(jìn)行延伸處理前低于薄膜的熔點(diǎn)下進(jìn)行。根據(jù)聚丙烯的種類(lèi)或延伸前薄膜的熔點(diǎn)，延伸溫度的下限最好為150℃-168℃，160℃-168℃更好。延伸倍率，根據(jù)延伸前薄膜變化不一定，所以從強(qiáng)度和通氣性考慮，最好選為高延伸倍率。延伸可在空氣環(huán)境下進(jìn)行，在上述熱處理部分中所闡述的延伸處理溫度下，可在和不溶解延伸前聚丙烯薄膜的第一液體相接觸下進(jìn)行。延伸方法可采用任何一種形式，將橫向幅寬收縮(縮幅度)限制在最小限度的單軸延伸，使用拉幅機(jī)布鋏避免橫向收縮的單軸延伸，使用通常的雙軸延伸試驗(yàn)機(jī)，按全拉幅方式逐次或同時(shí)進(jìn)行雙軸延伸，使用一對(duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行第一級(jí)延伸，接著，利用拉幅機(jī)在橫向上連續(xù)逐次進(jìn)行雙軸延伸。或者，采用連續(xù)拉幅方式同時(shí)進(jìn)行雙軸連續(xù)延伸。另外，在熱處理和/或延伸后，為防止薄膜收縮和皺紋等目的，固定端部在空氣中進(jìn)行熱處理。<多孔聚丙烯薄膜>本發(fā)明中制造的薄膜是微纖維分散均勻的多孔薄膜，作為多孔薄膜具有適度的空隙率，基于此的透濕度，和優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明所得聚丙烯多孔薄膜的拉伸強(qiáng)度，可根據(jù)薄膜的實(shí)際斷面積進(jìn)行計(jì)算，在機(jī)械方向上和機(jī)械交差方向上，為35MPa以上，最好在50MPa以上，70MPa以上更好，90MPa以上尤其好?？障堵?，可根據(jù)在上述范圍內(nèi)適當(dāng)選擇的原始薄膜的處理和延伸條件，為80％以下，最好為60％以上，50％以下更好，在10-50％之間尤為好。本發(fā)明多孔薄膜的透濕度為20g/m2天，最好為40g/m2。一發(fā)明中的上述特性，可按下述方法測(cè)定。<膜厚>使用東京精密(株)制膜厚測(cè)定機(jī)ミニアツクス(型號(hào)DH-150型)進(jìn)行測(cè)定。<空隙率>測(cè)定試料重量，將薄膜密度取為0.91g/cm3，用計(jì)算求出致密薄膜的厚度，求出和用上述膜厚測(cè)定機(jī)測(cè)得值的關(guān)系。此處，To為用膜厚測(cè)定機(jī)求得的實(shí)際薄膜厚度，同樣，Tw為由重量計(jì)算出空隙率為0％的致密薄膜厚度。<拉伸強(qiáng)度>和<斷裂點(diǎn)的伸長(zhǎng)>使用オリンテツク社制拉伸試驗(yàn)テンツロン(型號(hào)RTM100型)，在室溫(23℃)下進(jìn)行。根據(jù)ASTMD882的方法A(試料寬為15mm)進(jìn)行測(cè)定，并計(jì)算出結(jié)果。<透濕度>和<透濕系數(shù)>將氯化鈣裝入透濕杯中，用試料嚴(yán)密封閉后，通過(guò)該試料，氯化鈣進(jìn)行吸濕，其重量產(chǎn)生變化。用平秤測(cè)其變化量，并用下式計(jì)算。透濕系數(shù)(g·mm/m2·天)＝[透濕度]×[試料厚度(mm)]另外，試驗(yàn)條件，在40℃，90％濕度下進(jìn)行，作為透濕杯，可使用直徑60mm的圓形杯。<透氣度>根據(jù)ASTMD726標(biāo)準(zhǔn)，利用標(biāo)準(zhǔn)古萊透氣測(cè)定儀(GurleyDensometer東洋精機(jī)制作所制B型ガ-レ-デンソメ-タ-)測(cè)定薄膜的古菜秒。<結(jié)晶度>根據(jù)本發(fā)明的結(jié)晶度，利用差示掃描熱量計(jì)(DSC)，在ASTMD3417所示條件下，測(cè)定熔點(diǎn)時(shí)，同時(shí)測(cè)定熔解熱量，計(jì)算求出與理論結(jié)晶熔解熱量值的比率。實(shí)施例以下根據(jù)實(shí)驗(yàn)例更具體地說(shuō)明本發(fā)明，這些實(shí)驗(yàn)例只是說(shuō)明本發(fā)明的最佳形式，在不超出本發(fā)明宗旨的限度內(nèi)，對(duì)此沒(méi)有限定。實(shí)驗(yàn)例1作為處理前的薄膜，使用聚丙烯雙軸延伸薄膜[ト-セロ制銘柄名「OPU-0」番手20、特性粘度(ASTMD4020標(biāo)準(zhǔn)所測(cè))2.9dl/g]。表1示出了所用薄膜物性值的測(cè)定結(jié)果MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向?qū)嶒?yàn)例2-11<利用熱處理多孔化>使用實(shí)驗(yàn)例1的薄膜，進(jìn)行如下熱處理，將處理前的薄膜12夾持在如圖1所示的一對(duì)不銹鋼制夾具13上，通過(guò)用螺栓將上下夾具進(jìn)行固定，以固定薄膜的四周。以這種狀態(tài)投入到裝滿了加熱的處理介質(zhì)槽中，浸漬規(guī)定的時(shí)間。從熱處理槽中取出固定在夾具上的薄膜，以此狀態(tài)投入到裝滿室溫(23℃)的已烷槽中，浸漬10分鐘，更換處理介質(zhì)。將其取出，在室溫(23℃)下進(jìn)行風(fēng)干。將薄膜從夾具上卸下，作測(cè)定用試料。處理?xiàng)l件和結(jié)果示于表2和表3。表2<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="763">實(shí)驗(yàn)號(hào)處理介質(zhì)處理溫度(℃)處理時(shí)間(分)234567891011流動(dòng)石蠟*流動(dòng)石蠟*流動(dòng)石蠟*流動(dòng)石蠟*流動(dòng)石蠟*正癸烷正癸烷正癸烷硅油**硅油**1401521541561521201321401601681111511111</table></tables>*Witco社制石蠟油石竹屬(粘度指數(shù)CST/40℃＝11-14)**東芝シリコ-ン株式會(huì)社制硅油TSF451-200實(shí)驗(yàn)例5，9固處理溫度過(guò)高，聚丙烯溶解。實(shí)驗(yàn)例10、11為硅油時(shí)，在溶劑浸漬處理下，透濕度不理想。表3</tables>MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向*2000秒以上實(shí)驗(yàn)例12-15<延伸多孔化>使用實(shí)驗(yàn)例1的薄膜，利用拉幅布鋏型雙軸延伸機(jī)，在硅油(東芝シリコ-ン株式會(huì)社銘柄名「TSF451-200」)中，按以下表4的條件進(jìn)行一定幅度的單軸延伸或逐次雙軸延伸，試驗(yàn)多孔化。延伸是投入到調(diào)節(jié)到設(shè)定溫度的延伸槽中后，1分鐘之后開(kāi)始。延伸速度一定、初期速度對(duì)于試料長(zhǎng)度為500％/分的變形速度。延伸條件示于表4，延伸后的薄膜特性示于表5表4MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向表5MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向?qū)嶒?yàn)例16<利用熱處理和延伸多孔化>使用實(shí)驗(yàn)編號(hào)8的方法，在正癸烷中進(jìn)行熱處理后，在己烷浸漬之前，在和處理溫度相同溫度(132℃)的正癸烷中進(jìn)行固定幅度的單軸延伸。延伸以和實(shí)驗(yàn)例12-15相同的方法進(jìn)行，延伸倍率在機(jī)械方向上取為2倍。延伸后薄膜特性示于表6。表6</tables>MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向?qū)嶒?yàn)例17-19使用廣泛采用的充氣薄膜成形機(jī)(サ-モプラスチツク社制抗壓機(jī)30mmφ，L/D＝25，拉伸機(jī)型號(hào)4-18)、在以下條件下成形薄膜。作為原料使用聚丙烯(三井石油化學(xué)工業(yè)制銘柄名B200、MFR＝0.5/10分、特性粘度3.5dl/g)、擠壓機(jī)、適配器、模具部件的設(shè)定溫度分別為230℃、230℃、230℃，薄膜的拉伸速度和用模具的樹(shù)脂擠壓速度之比(拉伸比)為10、膨脹比為2、形成折幅寬度為200mm的充氣薄膜。所得薄膜特性示于表7。</tables>MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向?qū)⒊錃獗∧ぶ糜?60℃的空氣烘箱中熱處理3分鐘后，再在硅油中(東芝シリコ-ン株式會(huì)社制TSF-451-200)，進(jìn)行固定幅度的單軸延伸或逐次雙軸延伸。在高溫下，由于不能均勻地延伸，所以延伸要在比較低的溫度下進(jìn)行，延伸是在投入到設(shè)定溫度的延伸槽中1分鐘后開(kāi)始。延伸速度一定，初期速度是，對(duì)于試料長(zhǎng)度為500％/分的變形速度。延伸條件示于表8，延伸后薄膜特性示于表9。</tables>MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向表9</tables>MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向?qū)嵤├?0采用和實(shí)驗(yàn)例17相同的方法，將拉伸比變?yōu)?8，成形充氣薄膜，所得薄膜特性示于表10。表10</tables>MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向<利用熱處理多孔化，利用熱處理和延伸多孔化>使用實(shí)驗(yàn)號(hào)20的薄膜，以實(shí)驗(yàn)例2-11的相同方法進(jìn)行熱處理。將一部分進(jìn)行了熱處理的薄膜，用拉幅機(jī)型的雙軸延伸機(jī)進(jìn)行延伸。熱處理?xiàng)l件、延伸條件和結(jié)果示于表11，表12中。表11<tablesid="table11"num="011"><tablewidth="805">實(shí)驗(yàn)號(hào)處理介質(zhì)處理溫度(℃)處理時(shí)間(分)有無(wú)延伸延伸倍率MDTD2122流動(dòng)石蠟流動(dòng)石蠟14015411無(wú)有--2-2</table></tables>表12<tablesid="table12"num="012"><tablewidth="754">實(shí)驗(yàn)號(hào)薄膜狀態(tài)膜厚μm空隙率％拉伸強(qiáng)度MPaMDTD延伸率％MDTD透氣度秒/10ml)結(jié)晶度％2122白色白色34.314.518.347.045185251313112430600161.09.150.552.1</table></tables>MD機(jī)械方向TD機(jī)械交差方向在實(shí)驗(yàn)號(hào)21的熱處理時(shí)，得不到理想的強(qiáng)度。這些薄膜的透濕度是以透氣度的值計(jì)至少為20g/m2天以上。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)際上不用可塑劑和溶劑，通過(guò)對(duì)所得不透氣性的丙烯薄膜進(jìn)行延伸和/或熱處理，就能提供拉伸強(qiáng)度優(yōu)良的丙烯多孔薄膜。該薄膜可用作印刷用薄膜、粘接用薄膜、通氣性薄膜，用于食品用途、包裝材料、精密過(guò)濾等過(guò)濾材料，電池隔離層等。權(quán)利要求1一種高強(qiáng)度聚丙烯多孔薄膜，其特征是具有如下物理特性，(1)機(jī)械方向(MD)和(TD)機(jī)械交差方向的拉伸強(qiáng)度在35MPa以上(2)空隙率在80％以下(3)透濕度在20g/m2天以上。2根據(jù)權(quán)利要求1記載的聚丙烯多孔薄膜，聚丙烯樹(shù)脂的特性粘度[η]低于4。3根據(jù)權(quán)利要求1或2記載的聚丙烯多孔薄膜，將不使用可塑劑和溶劑所得不透氣性的聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜，通過(guò)延伸和/或熱處理進(jìn)行多孔化。4一種聚丙烯多孔薄膜的制造方法，其特征是對(duì)聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜至少進(jìn)行單軸延伸，使其多孔化。5一種聚丙烯多孔薄膜的制造方法，其特征是進(jìn)行熱處理以產(chǎn)生聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜中結(jié)晶度的增加，使其多孔化。6一種聚丙烯多孔薄膜的制造方法，其特征是進(jìn)行熱處理以產(chǎn)生聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜中結(jié)晶度的增加，至少進(jìn)行單軸延伸使其多孔化。7根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)記載的聚丙烯多孔薄膜的制造方法，上述聚丙烯原料樹(shù)脂的特性粘度[η]低于4。8根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)記載的聚丙烯多孔薄膜的制造方法，產(chǎn)生上述結(jié)晶度增加的熱處理，是在對(duì)聚丙烯雙軸延伸薄膜或充氣薄膜實(shí)際不溶解的第一液體存在下進(jìn)行。9根據(jù)權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)記載的聚丙烯多孔薄膜的制造方法，上述至少單軸方向的延伸是在對(duì)聚丙烯薄膜實(shí)際不溶解的第一液體存在下進(jìn)行。10根據(jù)權(quán)利要求8或9記載的聚丙烯多孔薄膜的制造方法，上述第一液體是具有沸點(diǎn)高于為多孔化進(jìn)行熱處理或延伸時(shí)的處理溫度的烴。11根據(jù)權(quán)利要求8-10中任一項(xiàng)記載的聚丙烯多孔薄膜的制造方法，上述熱處理或延伸，在對(duì)聚丙烯實(shí)質(zhì)上不溶解的第一液體中進(jìn)行后，再在和第一液體具有相溶性，沸點(diǎn)比第一液體低，和聚丙烯的親合性差的第二液體中，浸漬聚丙烯薄膜后，使其干燥。全文摘要本發(fā)明是關(guān)于聚丙烯多孔薄膜及其制造方法,更詳細(xì)講,是關(guān)于在聚丙烯原料中不添加可塑劑和溶劑,而制備聚丙烯無(wú)孔薄膜,為提高結(jié)晶度,對(duì)其進(jìn)行熱處理和/或延伸而得到透濕度和拉伸強(qiáng)度優(yōu)良的聚丙烯多孔薄膜,及其制造方法。文檔編號(hào)B29L7/00GK1173425SQ9711125公開(kāi)日1998年2月18日申請(qǐng)日期1997年4月26日優(yōu)先權(quán)日1996年4月26日發(fā)明者橋本曉直,八木和雄,萬(wàn)德均申請(qǐng)人:三井石油化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社