无纺布及电解质膜的制作方法

文档序号:1714107阅读:212来源:国知局
专利名称:无纺布及电解质膜的制作方法
技术领域
本发明涉及无纺布及用该无纺布增强了的电解质膜。
背景技术
作为可用作过滤器(空气过滤器、袋式过滤器等)、电池(镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池等)的间隔物、印刷基板用基材的增强材料、电解质膜的增强材料等的纤维集合体,采用无纺布。作为无纺布的材料,以往采用聚丙烯、聚酯、聚酰胺等通用原材料,但最近采用耐热性、耐化学品性、非粘着性优良的氟树脂作为电池的间隔物、半导体领域内的空气清洁用高性能滤器、药液过滤用滤器、公害环境应对措施等中的袋式过滤器等的材料。作为氟树脂的无纺布,已知下述无纺布。(1)将聚四氟乙烯拉伸、剪裁并使其纤维化后,通过水喷射法、针刺法等使纤维交织而得的无纺布。(2)采用乙烯/三氟氯乙烯共聚物通过熔喷法获得的无纺布(专利文献1)。(3)采用四氟乙烯类共聚物通过熔喷法获得的无纺布(专利文献2)。(4)采用乙烯/四氟乙烯共聚物(下称ETFE)通过熔喷法获得的无纺布(专利文献3) ο但是,无纺布(1)的纤维未相互熔接,因此机械强度不足。无纺布O)的耐化学品性、拒水性、防污性、脱模性等不足。作为无纺布(3)的材料的四氟乙烯类共聚物在作为使用环境的室温附近的弹性模量低,因此该无纺布的机械强度不足。另一方面,作为无纺布⑷的材料的ETFE在作为使用环境的室温附近的弹性模量高,并且耐热性、耐化学品性、非粘着性优良。但是,使用普通的成形用ETFE通过熔喷法制造无纺布时,因为该ETFE的熔融粘度高,所以构成无纺布的纤维的平均纤维直径粗。其结果是,使用该无纺布作为电解质膜的增强体时,电解质膜变厚,电阻升高。使用该无纺布作为微粒除去滤器时,最大孔径增大,微粒除去能力不足。专利文献1 日本专利特开平7-229048号公报专利文献2 日本专利特开2002-266219号公报专利文献3 日本专利特开2007-18995号公报发明的揭示本发明提供耐热性和耐化学品性优良、纤维直径细、使用环境温度下的机械强度优良的无纺布,以及含水时的尺寸稳定性优良、由增强材料导致的电阻升高得到抑制的经增强的电解质膜。本发明的无纺布的特征在于,包含乙烯/四氟乙烯共聚物的纤维,该纤维在25°C 下的储能模量Ε,在8 X IO8Pa以上,并且于300°C测得的熔融粘度高于601 且在300Pa 以下,该纤维的平均纤维直径为0. 01 3 μ m。
本发明的无纺布的单位面积重量较好为1 300g/m2。本发明的无纺布较好是通过熔喷法制得。较好是本发明的无纺布中,所述纤维之间的交点的至少一部分通过熔接而固定。所述熔接较好是用热压进行。换算成单位面积重量为100g/m2时,本发明的无纺布的纵向的最大强度较好是在 60N/10cm 以上。换算成单位面积重量为100g/m2时,本发明的无纺布的纵向的最大硬度较好是在 400N/10cm 以上。较好是本发明的无纺布中,所述乙烯/四氟乙烯共聚物含有基于以CH2 = CX(CF2) J表示的单体的重复单元,基于该单体的重复单元的含量为乙烯/四氟乙烯共聚物的全部重复单元中的0. 1 7摩尔% ;式中,X、Y分别为氢原子或氟原子,η为2 8的整数。本发明的电解质膜较好是用本发明的无纺布增强。本发明的无纺布的耐热性和耐化学品性优良,纤维直径细,使用环境温度下的机械强度优良。本发明的电解质膜的含水时的尺寸稳定性优良,由增强材料导致的电阻升高得到抑制。附图的简单说明

图1是表示采用熔喷法的无纺布制造装置的一例的示意图。图2是采用熔喷法的无纺布制造装置中使用的纺丝喷嘴的剖视图的一例。图3是表示使用图1的无纺布制造装置来制造无纺布的情况的放大图。图4是表示对无纺布进行热压来实施厚度调整(压密化)的情况的简图。图5是固体高分子型燃料电池用膜电极接合体的剖视图的一例。实施发明的最佳方式<无纺布>本发明的无纺布包含ETFE的纤维,该纤维在25°C下的储能模量E,在8X 10 以上,并且于300°C测得的熔融粘度高于601 · s且在300Pa · s以下。(储能模量)25°C下的储能模量E’如果在8Xl(fPa以上,则无纺布的机械强度足够高,使用中不易断裂。而且用该无纺布增强了的电解质膜的含水时的尺寸稳定性良好。储能模量E’如下所述求得对于ETFE的膜状样品,用动态粘弹性测定装置进行动态粘弹性测定,从而求得储能模量E’。动态粘弹性测定是指如下所述的方法将膜状样品夹在卡盘之间,施加随时间变化(振动)的应变或应力,测定由此产生的应力或应变,从而测定试样的力学性质。作为将ETFE在25°C下的储能模量E,调整至8X IO8Pa以上的方法,可例举改变乙烯/四氟乙烯的共聚物组成比的方法、调整其它单体的含量的方法等。(熔融粘度)于300°C测得的熔融粘度如果高于60 · s,则分子量高,因此无纺布的机械强度足够高。于300°C测得的熔融粘度如果在300I^*S以下,则成形性良好,无纺布的平均纤维直径细,纤维直径分布也小。于300°C测得的熔融粘度优选65 200Pa · s。
熔融粘度(熔融流动性)较好是用毛细管流动性测定装置(毛细管流变仪)测定。 该装置是如下装置将熔融的树脂以一定的速度挤出,使其通过毛细管,测定挤出所需的应力。ETFE的熔融粘度低就表示ETFE的分子量低,ETFE的熔融粘度高就表示ETFE的分子量尚ο具体而言,ETFE的熔融粘度(熔融流动性)是在熔融流动性测定装置(东洋精机制作所株式会社制,Capilograph,炉内径9. 55mm)中设置直径1mm、长10mm的孔,在料缸温度300°C、活塞速度10mm/分钟的条件下测定。使ETFE熔融的温度较好是比ETFE的熔点高5 30°C的温度。通过在比ETFE的熔点高5 30°C的温度下熔化,ETFE充分熔融,测定变得容易。但是,使ETFE熔融的温度如果过高,则ETFE的粘度过低,熔融的ETFE在短时间内从孔中流出,测定变得困难。具体而言,ETFE的熔点如下所述求得使用扫描型差示热分析器(精工电子株式会社(七4 - 一 4 >j > 7社)制,DSC220CU),在空气气氛下以10°C /分钟的速度将ETFE从室温加热至300°C,根据此时的吸热峰求得ETFE的熔点。作为调整ETFE的熔融粘度(熔融流动性)的方法,可例举下述方法。(1)通过聚合时的链转移剂的浓度、聚合压力、聚合反应结束时的ETFE相对于聚合介质的量等来调整分子量的方法。(2)对ETFE施加热量、辐射线等能量,从而切断分子来实现低粘度化的方法。(3)用自由基以化学方式切断ETFE的分子链的方法。具体而言,用挤出机将ETFE 和有机过氧化物熔融混炼,利用产生的自由基切断ETFE的分子链,从而实现低粘度化的方法。方法( ( 会在ETFE中的切断部位生成羰基等活性官能团,化学稳定性可能会下降,因此优选不生成活性官能团且生产性高的方法(1)。(平均纤维直径)构成无纺布的纤维的平均纤维直径为0. 01 3 μ m,更好为0. 01 2 μ m。纤维的平均纤维直径如果在0.01 μ m以上,则每根纤维的拉伸强度高,操作性良好。纤维的平均纤维直径如果在3 μ m以下,则可减小无纺布的最大孔径。(单位面积重量)无纺布的单位面积重量较好为1 300g/m2,更好为1 50g/m2,进一步更好为1 10g/m2。无纺布的单位面积重量如果在lg/m2以上,则能确保可保持作为无纺布的形态的强度,因此优选。无纺布的单位面积重量如果在300g/m2以下,则具有强度,渗透阻力等不会显著增大,可用作过滤器或电解质膜增强体,因此优选。(最大强度)无纺布的单位面积重量为100g/m2时的纵向的最大强度较好是在60N/10cm以上, 更好是在70N/10cm以上,进一步更好为75N/10cm 120N/10cm。最大强度如果在60N/10cm 以上,则无纺布的机械强度足够高,且操作性良好。单位面积重量为100g/m2时的纵向的最大强度是指如下所述的值测定特定的单位面积重量的无纺布(宽10cm)的拉伸强度特性,将此时所得的力一应变曲线的力的最大值换算成单位面积重量为100g/m2时的值;“纵向”是指连续地制作无纺布时的机械方向。(最大硬度)
无纺布的单位面积重量为100g/m2时的纵向的最大硬度较好是在400N/10cm以上,更好为600N/10cm 1200N/10cm。最大硬度如果在400N/10cm以上,则无纺布的操作性良好,且用该无纺布增强了的电解质膜的含水时的尺寸稳定性良好。单位面积重量为100g/m2时的纵向的最大硬度是指如下所述的值测定特定的单位面积重量的无纺布(宽IOcm)的拉伸强度特性,将此时所得的力一应变曲线的力相对于应变的初始斜率的最大值换算成单位面积重量为100g/m2时的值;“纵向”是指连续地制作无纺布时的机械方向。(ETFE)ETFE可以单独使用1种,也可以使用2种以上的混合物。为2种以上的混合物时,该混合物在25°C下的储能模量E’和于300°C测得的熔融粘度在上述范围内即可。ETFE包含基于乙烯(下称E)的重复单元和基于四氟乙烯(下称TFE)的重复单元,基于E的重复单元和基于TFE的重复单元的摩尔比(基于E的重复单元/基于TFE的重复单元)较好为20/80 80/20,更好为40/60 60/40,进一步更好为42/58 50/50。 该摩尔比如果极大,则ETFE的耐热性、耐候性、耐化学品性等有时会下降。该摩尔比如果极小,则机械强度、熔融成形性等有时会下降。在不影响本质性特性的范围内,ETFE可以包含一种以上的基于其它单体的重复单元。作为其它单体,可例举α-烯烃类、以CH2 = CX (CF2)nY表示的化合物(下称FAE)、 不饱和基团中含氢原子的氟代烯烃、不饱和基团中不含氢原子的氟代烯烃等;所述α-烯烃类可例举丙烯、正丁烯、异丁烯等;所述CH2 = CX(CF2)nY中,Χ、Υ分别为氢原子或氟原子, η为2 8的整数;所述不饱和基团中含氢原子的氟代烯烃可例举偏氟乙烯、氟乙烯、三氟乙烯、六氟异丁烯等;所述不饱和基团中不含氢原子的氟代烯烃可例举六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)、全氟(丁基乙烯基醚)、其它全氟(烷基乙烯基醚)等,但不包括TFE。其它单体可以单独使用1种,也可以2种以上并用。基于其它单体的重复单元的含量在ETFE的全部重复单元中较好为0. 01 10摩尔%,更好为0. 1 7摩尔%,进一步更好为0. 4 4摩尔%。作为其它单体,优选FAE。FAE的式中的η如果在2以上,则ETFE的特性(成形体的耐应力龟裂性等)足以满足要求。η如果在8以下,则聚合反应性良好。作为FAE,可例举 CH2 = CF (CF2) 2F、CH2 = CF (CF2)3F, CH2 = CF (CF2) 4F、CH2 = CF (CF2) 5F、CH2 = CF (CF2)8F, CH2 = CF (CF2) 2H、CH2 = CF (CF2) 3H、CH2 = CF (CF2) 4H、CH2 = CF (CF2) 5H、CH2 = CF (CF2) 8H、CH2 = CH (CF2) 2F、CH2 = CH (CF2) 3F、CH2 = CH (CF2) 4F、CH2 = CH (CF2) 5F、CH2 = CH (CF2) 8F、CH2 = CH (CF2) 2H、CH2 = CH (CF2) 3H、CH2 = CH (CF2) 4H、CH2 = CH (CF2) 5H、CH2 = CH (CF2) 8H 等。FAE可以单独使用1种,也可以2种以上并用。作为FAE,优选以CH2 = CH(CF2)nY表示的化合物,从成形体的耐应力龟裂性优良的角度来看,更优选η为2 6的整数的化合物,进一步更优选η为2 4的化合物。其中特别优选Y为F且η为2 6的整数的化合物。基于FAE的重复单元的含量在ETFE的全部重复单元中较好为0. 01 10摩尔%, 更好为0. 1 7摩尔%,进一步更好为0. 4 4摩尔%。FAE的含量如果在0. 01摩尔%以上,则成形体的耐应力龟裂性良好,在应力下不易发生开裂等破损现象。FAE的含量如果在 10摩尔%以下,则机械强度良好。作为ETFE的制造方法,可例举如下方法将E、TFE及根据需要使用的其它单体导入反应器,用自由基聚合引发剂、链转移剂使上述单体共聚的方法。作为聚合方法,可例举本体聚合法、使用有机溶剂作为聚合介质的溶液聚合法、使用水性介质及根据需要使用的合适的有机溶剂作为聚合介质的悬浮聚合法、使用水性介质及乳化剂作为聚合介质的乳液聚合法,优选在自由基聚合引发剂、链转移剂、聚合介质的存在下使E、TFE及根据需要使用的其它单体共聚的溶液聚合法。聚合可使用单槽或多槽式的搅拌型聚合装置、管型聚合装置等,以分批式或连续式操作来实施。作为自由基聚合引发剂,优选半衰期为10小时的温度为0 100°C的引发剂,更优选所述温度为20 90°C的引发剂。作为自由基聚合引发剂,可例举偶氮化合物(偶氮二异丁腈等)、过氧化二碳酸酯 (过氧化二碳酸二异丙酯等)、过氧化酯(过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化乙酸叔丁酯等)、非氟类二酰基过氧化物(过氧化二异丁酰、过氧化辛酰、过氧化苯甲酰、 过氧化月桂酰等)、含氟二酰基过氧化物((W(CF2)AOO)2,式中,W为氢原子、氟原子或氯原子,r为1 10的整数)等)、无机过氧化物(过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等)等。作为链转移剂,可例举醇(甲醇、乙醇等)、氯氟烃(1,3- 二氯-1,1,2,2,3-五氟丙烷、1,1_ 二氯-1-氟乙烷等)、烃(戊烷、己烷、环己烷等)等。链转移剂的浓度相对于聚合介质通常为0. 01 100质量%左右。通过调整链转移剂的浓度,可调整ETFE的熔融粘度 (分子量)。即,越是提高链转移剂的浓度,能获得分子量越低的ETFE。作为聚合介质,可例举氟代烃、氯代烃、氯氟烃、醇、烃等有机溶剂及水性介质等。制造分子量低的ETFE时,优选将用作链转移剂的1,3-二氯-1,1,2,2,3_五氟丙烷作为聚合介质使用。聚合温度通常较好为0 100°C,更好为20 90°C。聚合压力较好为0. 1 lOMPa,更好为0. 5 3MPa。聚合压力越高,ETFE的分子量越高,熔融粘度越高,因此通过调整聚合压力可调整熔融粘度。聚合时间可随聚合温度、聚合压力等而改变,通常较好为1 30小时,更好为2 10小时。聚合反应结束时的ETFE相对于聚合介质的量通常为0.03 0.2g/cm3左右。可通过该浓度调整ETFE的分子量。即,ETFE浓度在该范围内越低,能获得分子量越低的ETFE。(无纺布的制造方法)作为无纺布的制造方法,可例举纺粘(spimbond)法、熔喷法等连续地制造纤维的公知的无纺布制造方法。熔喷法可几乎同时实施ETFE纤维的形成和无纺布状物的形成,因此可提高生产性。而且可使构成无纺布的ETFE的纤维非常细。
作为采用熔喷法的无纺布的制造方法,可例举例如包括下述工序的方法。(I)将ETFE以熔融状态从纺丝喷嘴吐出,利用气流将其拉伸来进行纺丝,将由此得到的纤维聚集在带式输送机上的透气性膜基材等上,从而得到长条状的无纺布的工序。(II)将该无纺布与长条状的树脂膜层叠来进行转印的工序。(III)使带树脂膜的长条状的无纺布通过一对辊之间来进行热压,通过压密化来调整厚度的工序。工序(I)工序(I)通过公知的熔喷法进行。图1是表示采用熔喷法的无纺布制造装置的一例的示意图。无纺布制造装置10 包括挤出机12,该挤出机12将ETFE熔融挤出;模具14,该模具14设置于挤出机12的前端,具有流量调整结构和加热气体导入结构;纺丝喷嘴20,该纺丝喷嘴20从模具14向下方设置,具有熔融树脂吐出孔和气体吐出孔;带式输送机30,该带式输送机30设置于纺丝喷嘴20的下方;吸引装置40,该吸引装置40设置于带式输送机30的内部;无纺布回收单元 50,该无纺布回收单元50设置于带式输送机30的上表面的终端附近。如图2所示,纺丝喷嘴20具有多个熔融树脂吐出孔22,这些熔融树脂吐出孔22 沿竖直方向贯通,并且沿着与带式输送机30的环形带的移动方向正交的方向排成一列;狭缝状的气体吐出孔M,该气体吐出孔M以夹住熔融树脂吐出孔22的方式形成,沿着与带式输送机30的环形带的移动方向正交的方向延伸。气体吐出孔24的狭缝宽度较好为100 1500 μ m,更好为200 1000 μ m,进一步更好为300 800 μ m。带式输送机30包括4根辊32以及横跨4根辊22的环形带状的具有透气性的膜状基材34。作为膜状基材34,可例举网、布、多孔体等,因为Ε Ε的熔融温度高,所以优选金属制网,更优选不锈钢网。网的孔径较好是在2mm以下,更好是在0. 15mm以下,进一步更好是在0. 06mm以下,特别好是在0. 03mm以下。无纺布转印单元50包括树脂膜的辊52 ;转印用辊56,该转印用辊56使形成于带式输送机30的膜状基材34的表面上的无纺布附着于从树脂膜的辊52送出的树脂膜M ; 辊58,该辊58将树脂膜M和无纺布一起卷取。使用无纺布制造装置10的无纺布的制造如下所述进行。从挤出机12挤出的熔融状态的ETFE经模具14调整流量后,从纺丝喷嘴20的熔融树脂吐出孔22向下方吐出。同时,从模具14供给的加热气体从纺丝喷嘴20的气体吐出孔M被吐出,顺着从熔融树脂吐出孔22吐出的熔融状态的ETFE产生气流。由于该气流的作用,从熔融树脂吐出孔22吐出的熔融状态的ETFE被拉伸、纺丝,形成极细的纤维。如图3所示,极细的纤维沈隔着膜状基材34被吸引装置40吸引,被捕集在移动的膜状基材34的表面,连续地形成无纺布观。无纺布28和膜状基材34 —起被输送至带式输送机30的上表面的端部附近。无纺布28形成于连续地移动的膜状基材34的表面,因此能连续地形成,成为长条状。无纺布观使用熔融粘度较低的ETFE时,有时能获得纤维之间的交点的至少一部分熔接、固定的无纺布,而且根据情况的不同,也能不发生纤维之间的交点的熔接而获得棉状的无纺布。模具14的温度较好为320 380°C,更好为340 360°C。如果在该范围内,则能以低压力损失进行成形。从气体吐出孔M吐出的加热气体的温度较好为320 400 °C,更好为330 390°C,进一步更好为340 380°C。从气体吐出孔M吐出的加热气体的量以每Icm喷嘴计较好为0. 5 10Nm3/hr,更好为1 7Nm3/hr,进一步更好为2 5Nm3/hr。为了使纤维沈以无纺布的形态充分地吸附、维持,在距膜状基材34的表面Icm以内的距离内较好是具有0. Im/秒以上的风速。工序(II)如图3所示,与膜状基材34 —起被输送至带式输送机30的上表面的终端附近的无纺布观从树脂膜的辊52送出,被转印用辊56按压而附着于树脂膜M,然后与树脂膜M 一起被卷取于辊58而回收。作为树脂膜M的材料,可例举聚对苯二甲酸乙二酯(下称PET)、聚萘二甲酸乙二酯、ETFE、聚丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚酰亚胺、它们的层叠膜等,从耐热性、价格等角度来看优选PET。工序(III)与树脂膜M —起获得的无纺布28的体积大且厚,因此使其与树脂膜M —起通过一对辊之间来进行热压,通过压密化来调整厚度,并且在纤维之间的交点未熔接的情况下, 同时将纤维之间的交点的一部分熔接、固定。如图4所示,从辊58送出的带树脂膜M的无纺布28经由导辊60通过由金属辊 62和橡胶辊64构成的一对加热辊之间,从而受到热压而成为经厚度调整的无纺布66,与树脂膜M —起被卷取于无纺布的辊68。加热辊的温度优选纤维不会熔融变形且具有熔接性的温度范围。纤维的材料是 ETFE时,优选(熔点_85°C) 熔点的温度范围,更优选(熔点_70°C) 熔点的温度范围。从能在不会使纤维产生大的变形的情况下进行熔接的角度来看,热压的压力较好为0. 1 5MPa。由金属辊/橡胶辊构成的这种辊压机的加压压力通常存在由橡胶辊的压力导致的变形,因此设定压力、根据安装在夹持辊上压力缸的规格算出的压力及实际施加于被加压物品的压力往往是不同的。因此,通过使用富士胶卷株式会社(富士 7 ^ 社) 制的压力测定膜“Prescale”等,可测定实际施加的压力。ETFE在300°C下的熔融粘度在60 以下时,纤维会破损,作为无纺布的空隙容易被阻塞。为了使纤维不破损,也有控制加热辊的温度和热压的压力的方法,但其所允许的范围窄,生产性差。另一方面,ETFE在300°C下的熔融粘度高于300 ·s时,无法充分地压密化,且对树脂膜的附着性也下降。如果为了改善该问题而提高加热辊的温度,则树脂膜开始变形,难以进行稳定的连续制造。可以根据需要对无纺布实施选自辐射线照射、等离子体照射、采用金属钠的化学处理的一种以上的处理。通过实施该处理,可在纤维表面引入-COOH基、-OH基、-COF基等极性基团,在将无纺布与其它材料等叠或粘接时提高两者的界面的密合性。上述本发明的无纺布因为由ETFE的纤维构成,所以耐热性、耐化学品性优良。而且因为上述本发明的无纺布由25°C下的储能模量E’在8Xl(fPa以上、并且于300°C测得的熔融粘度高于60 · s且在300 · s以下的ETFE纤维构成,所以纤维直径细,使用环境温度下的机械强度优良。〈电解质膜〉本发明的电解质膜是用本发明的无纺布增强了的以离子交换树脂为主要成分的电解质膜。用作固体高分子型燃料电池用的电解质膜时,电解质膜的厚度较好为1 100 μ m,更好为3 50 μ m,更好为5 30 μ m。电解质膜的厚度如果在100 μ m以下,则可将电阻抑制在低水平,且容易引起在阴极侧生成的水的反扩散。电解质膜的厚度如果在Iym 以上,则可充分提高机械强度,抑制气体泄漏等的发生。从电解质膜的厚度的角度来看,无纺布的厚度较好为0.5 40 μ m,更好为1 20 μ m,更好为2 10 μ m。从兼顾增强效果和降低膜电阻的角度来看,此时的无纺布的单位面积重量较好为2 20g/m2。(离子交换树脂)作为离子交换树脂,可例举由烃类聚合物构成的阳离子交换树脂、由被部分氟化的烃类聚合物构成的阳离子交换树脂等,从耐久性好的角度来看,优选磺酸型全氟化碳聚合物。全氟化碳聚合物可以具有醚键性氧原子等。离子交换树脂可以单独使用1种,也可以2种以上并用。作为磺酸型全氟化碳聚合物,可使用公知的磺酸型全氟化碳聚合物。磺酸型全氟化碳聚合物是将具有SO2F基的全氟化碳聚合物(下称前体)水解,然后进行酸型化处理而得。作为前体,优选包含基于下式(1) (6)表示的单体的重复单元和基于全氟烯烃 (TFE、六氟丙烯等)、三氟氯乙烯或全氟(烷基乙烯基醚)的重复单元的共聚物,更优选包含基于下式(1) (6)表示的单体的重复单元和基于TFE的重复单体单元的共聚物。前体可以包括2种以上的基于下式(1) (6)表示的单体的重复单元。CF2 = CF-(OCF2CFZ)m-Op-(CF2)1-SO2F (1)CF2 = CFCF2-O- (CF2) ,-SO2F(2)
权利要求
1.无纺布,其特征在于,包含乙烯/四氟乙烯共聚物的纤维,该纤维在25°c下的储能模量E,在8X IO8Pa以上,并且于300°C测得的熔融粘度高于601 . s且在300Pa · s以下,该纤维的平均纤维直径为0. 01 3 μ m。
2.如权利要求所述的无纺布,其特征在于,单位面积重量为1 300g/m2。
3.如权利要求1或2所述的无纺布,其特征在于,通过熔喷法制得。
4.如权利要求1 3中任一项所述的无纺布,其特征在于,所述纤维之间的交点的至少一部分通过熔接而固定。
5.如权利要求4所述的无纺布,其特征在于,所述熔接用热压进行。
6.如权利要求1 5中任一项所述的无纺布,其特征在于,单位面积重量为100g/m2时的纵向的最大强度在60N/10cm以上。
7.如权利要求1 6中任一项所述的无纺布,其特征在于,单位面积重量为100g/m2时的纵向的最大硬度在400N/10cm以上。
8.如权利要求1 7中任一项所述的无纺布,其特征在于,所述乙烯/四氟乙烯共聚物含有基于以CH2 = CX(CF2)nY表示的单体的重复单元,基于该单体的重复单元的含量为乙烯/四氟乙烯共聚物的全部重复单元中的0. 1 7摩尔式中,X、Y分别为氢原子或氟原子,η为2 8的整数。
9.电解质膜,其特征在于,用权利要求1 8中任一项所述的无纺布增强。
全文摘要
本发明提供耐热性和耐化学品性优良、纤维直径细、使用环境温度下的机械强度优良的无纺布,以及含水时的尺寸稳定性优良、由增强材料导致的电阻升高得到抑制的电解质膜。无纺布(28)包含乙烯/四氟乙烯共聚物的纤维(26),该纤维(26)在25℃下的储能模量E’在8×108Pa以上,并且于300℃测得的熔融粘度高于60Pa·s且在300Pa·s以下,该纤维的平均纤维直径为0.01~3μm;电解质膜用该无纺布(28)进行了增强。
文档编号D04H1/56GK102333913SQ20108000973
公开日2012年1月25日 申请日期2010年2月25日 优先权日2009年2月26日
发明者寺田一郎, 射矢健, 小寺省吾, 浜崎一夫, 相田茂 申请人:旭硝子株式会社
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