多孔膜叠层体及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有微孔和操作强度的多孔膜叠层体以及其制造方法。更详细而 言，涉及一种在无纺布基体材料的至少一面上叠层了具备具有连通性的多个微孔的多孔膜 而成的多孔膜叠层体及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 作为具有微细孔的多孔膜，例如在专利文献1中公开有由酰胺酰亚胺类聚合物或 酰亚胺类聚合物构成的多孔性膜。公开有一种多孔性膜，其特征特征在于，其该膜的厚度为 5~200 μ m，微孔的平均孔径为0· 01~10 μ m，孔隙率为30~80%，表示微孔的连通性的 透气度以格利值计为〇. 2~29秒/IOOcc。
[0003] 另外，在专利文献2中公开有在无纺布上叠层有多孔膜的叠层体。公开有为在无 纺布基体材料的至少一面上叠层有具备具有连通性的多个微孔、且该微孔的平均孔径为 0. 01~10 μ m的多孔膜而成的多孔膜叠层体，且基体材料和多孔膜没有由于胶带剥离实验 而发生界面剥离的多孔膜叠层体。
[0004] 并且，在专利文献3中，作为以无纺布为基体材料、且在无纺布的表面具有多孔膜 的叠层体，公开有排水用分离膜。作为无纺布，可列举纤维素纤维、三乙酸纤维素纤维、聚酯 纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维，作为最优选的组合，公开有在聚酯纤维制无纺布上具有聚 偏氟乙烯（PVDF)的多孔膜而成的叠层体。
[0005] 另外，在专利文献4中公开有一种空气清洁器用过滤器，其叠层有超高分子量聚 乙烯的烧结多孔片和聚酯无纺布。该过滤器的制造方法包括以下的阶段。
[0006] 1.将超高分子量聚乙烯粉末填充于金属模具，并放入容器中，对容器内进行减压。
[0007] 2.向容器内导入加热水蒸气，在160°C X6气压下加热5小时后，缓慢冷却。
[0008] 3.将制成的圆柱状的烧结多孔体切削成片状后，进行拉伸，得到多孔片。
[0009] 4.在多孔片上涂布热熔粘合剂，并贴合聚酯无纺布而进行层叠。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1 :日本专利第3963765号
[0013] 专利文献2 :国际公开第2007/097249号
[0014] 专利文献3 :日本特开2010-221218号公报
[0015] 专利文献4 :日本特开2006-257888号公报
【发明内容】
[0016] 发明要解决的问题
[0017] 但是，专利文献1中记载的多孔膜的情况下，由于具有连通性好的微细孔，因此强 度非常弱，在操作上需要注意，因此，存在在用途受到限制的问题。在进行膜的加工时，大多 采用辊对辊操作，有时存在不能确保经得起该操作的强度等问题。
[0018] 另外，专利文献2中记载的叠层体的情况下，由于以无纺布作为基体材料，在其上 形成多孔膜，因此，可以利用无纺布确保充分的强度。但是，由于无纺布在结构上具有孔，因 此，将高分子溶液在无纺布上流延成膜状而形成多孔膜的方法存在如下问题：高分子溶液 浸透于无纺布的孔内，多孔膜表面成为凸凹，或无纺布部分露出，或产生针孔，或透气性变 差。而且，存在如下问题：一般而言，无纺布具有的孔与多孔膜具有的孔相比明显较大，从微 观上观察时非常不均匀，因此，高分子溶液浸透量因位置不同而有偏差，结果，多孔膜的厚 度也有偏差，作为其特性的透气度也有偏差。
[0019] 专利文献3中记载的叠层体的情况下，在无纺布基体材料的表面具有多孔膜树脂 层，多孔膜树脂层的一部分嵌入无纺布基体材料的内部，因此，存在与上述同样的问题。另 外，存在如下问题：多孔膜表面的开孔度非常低，或在多孔膜树脂层内部具有存在巨大空隙 的不匀质孔结构，因此，透气度仍然因位置不同而有偏差。
[0020] 另外，专利文献中4记载的叠层体的情况下，存在如下问题：难以通过制造方法来 减小孔径、以及减小表面开口率。另外，本过滤器的制造方法如上所述存在非常花费工夫的 问题。另外，也存在如下问题：多孔片和聚酯无纺布通过热熔粘合剂而贴合，因此阻碍透气 性。
[0021] 因此，需要透气性优异、不会产生针孔、表面平滑性高、具有柔软性、而且操作性及 成形加工性优异的多孔膜叠层体及其制造方法。
[0022] 因此，本发明的目的在于，提供一种多孔膜叠层体及其制造方法，所述多孔膜叠层 体透气性优异，不会产生针孔，表面平滑性高，具有柔软性，而且操作性及成形加工性优异。 [0023] 用于解决问题的技术方案
[0024] 因此，本发明人为了达到上述目的进行了潜心研究，结果发现：就使用一般的无纺 布基体材料通过涂布制作的多孔膜叠层体而言，多孔膜表面为凸凹、无纺布部分露出、产生 针孔，透气性变差，经不起使用。另外发现，通过利用热熔粘在无纺布基体材料的表面上叠 层多孔膜，可得到透气性优异、不产生针孔、表面平滑性高、具有柔软性、而且操作性及成形 加工性优异的多孔膜叠层体，完成了本发明。
[0025] 即，本发明提供一种多孔膜叠层体，其在无纺布基体材料的至少一面上叠层有多 孔膜，其中，
[0026] 所述多孔膜具备具有连通性的多个微孔，该微孔的平均孔径为0. 01~10 μ m，
[0027] 用下述测定方法求出的多孔膜表面的算术平均表面粗糙度Sa为0. 5 μπι以下，
[0028] 多孔膜叠层体的透气度的值为0. 5~30秒，
[0029] 多孔膜叠层体的拉伸强度为4. 0N/15mm以上，
[0030] 所述基体材料和所述多孔膜不会由于下述胶带剥离实验而发生界面剥离，
[0031](胶带剥离实验）
[0032] 在多孔膜叠层体的多孔膜表面上粘贴遮蔽胶带[株式会社寺闪制作所制造，商品 名 "film masking tape No. 603 (#25)"、宽度 24mm]，用直径 30mm、200gf 荷重的辑压粘后， 使用拉伸试验机以50_/分钟的剥离速度进行T型剥离；
[0033](算术平均表面粗糙度Sa的测定）
[0034] 使用采用了光干涉法的非接触式表面计测系统VertSCan2.0(株式会社菱化 System制造）测定表面形状，从而算出了表面粗糙度，测定区域设为250 μ mX 188 μ m的范 围，测定条件设为物镜=50倍、镜筒=0. 5XBody、连续变焦镜头=NoRelay、滤波器（wave length filter) = 530white、测定模式=Wave、视野尺寸= 640X480。
[0035] 所述算术平均表面粗糙度Sa优选为0. 4 μ m以下。
[0036] 所述算术平均表面粗糙度Sa优选为0. 3 μ m以下。
[0037] 所述算术平均表面粗糙度Sa优选为0. 2 μ m以下。
[0038] 所述透气度的值优选为0.5~20秒。
[0039] 所述透气度的值优选为0. 5~10秒。
[0040] 所述透气度的值优选为0· 5~5秒。
[0041] 所述高分子溶液是包含高分子成分8~25重量％、水溶性聚合物5~50重量％、 水0~10重量％、及水溶性极性溶剂30~82重量％的混合溶液。
[0042] 所述多孔膜包含选自聚酰亚胺类树脂、聚酰胺酰亚胺类树脂、聚醚酰亚胺类树脂、 及聚醚砜类树脂中的至少一种。
[0043] 所述无纺布基体材料为聚烯烃类无纺布、聚酰胺类无纺布、或部分无纺布为聚烯 烃类无纺布、聚酰胺类无纺布的多层无纺布。
[0044] 所述多孔膜的内部的平均开孔率（孔隙率）优选为30~80%。
[0045] 所述基体材料的厚度优选为10~500 μ m。
[0046] 下述高温放置实验中所述多孔膜叠层体的形状变化率为5%以内：
[0047] (高温放置实验）
[0048] 将与多孔膜一体化而成的叠层体的形状调整为约5cmX IOcm的大致长方形，对所 述大致长方形的垂直两边的长度al、bl进行测定，向温度调整为140°C的恒温槽内投入所 述叠层体，放置30分钟后，取出所述叠层体，自然冷却至室温后，对所述大致长方形的垂直 的两边的长度a2、b2进行测定，使用下式计算形状变化率，
[0049] 由 al、a2 求出形状变化率（％ ) = {|a2_al|/al} XlOO
[0050] 同样地由bl、b2求出的形状变化率（％)，将这些值的平均值作为本高温放置实验 中的形状变化率。
[0051] 所述多孔膜叠层体优选用作气体、液体、固体的过滤器；分离膜；电池或电容器的 隔板；或它们的一部分。
[0052] 所述无纺布基体材料和多孔膜的叠层方法通过热熔粘进行，构成多孔膜的树脂的 玻璃化转变温度 > 构成无纺布的树脂的熔点。
[0053] 所述多孔膜如下得到：将高分子溶液流延在基体材料上并形成膜状后，导入至凝 固液中，然后，对从基体材料上剥离下来的单独的膜进行干燥。
[0054] 发明的效果
[0055] 本发明的多孔膜叠层体具备具有多个微孔的多孔膜，因此，柔软性优异，同时透气 性优异，不产生针孔，表面平滑性高，而且该多孔膜衬裱褙于基体材料上，因此，即使在具有 空隙率的情况下，也可以发挥充分的强度，耐折性、操作性非常优异。根据本发明，可以用简 易的方法稳定地制造具有上述特性、膜质匀质的多孔膜叠层体。如上所述得到的多孔膜叠 层体由于具有上述特性，因此，可以用作气体或液体或固体的过滤器及分离膜、电池用及电 容器的隔板、或它们的一部分。例如，可以作为液体分离膜、固体分离膜、气体分离膜、或它 们的一部分来使用。
[0056] 具体而言，可以列举：袋式过滤器、除尘过滤器、空调过滤器、汽车的过滤器（空气 净化器、油净化器、室内净化过滤器、外气吸入过滤器等）等。此外，可以作为电路用基板、 电池用隔板、电磁波屏蔽或电磁波吸收体等电磁波控制材料、电解电容器、低介电常数材 料、缓冲材料、油墨显像片、试纸、绝缘材料、隔热材料、细胞培养基体材料、放射线遮蔽垫层 用材料、吸油材料等广范围的基板材料利用。
【附图说明】
[0057] 图1是制造例1中制作的多孔膜表面的电子显微镜照片（SEM照片）。
[0058] 图2是制造例2中制作的多孔膜表面的电子显微镜照片（SEM照片）。
【具体实施方式】
[0059] 对本申请发明的多孔膜叠层体进行详细地说明。
[0060] [胶带剥离实验]
[0061] 本发明的多孔膜叠层体中所述基体材料和所述多孔膜不会由于所述胶带剥离实 验而发生界面剥离。
[0062] 所述胶带剥离实验如下进行：在多孔膜叠层体的多孔膜表面粘贴24mm宽度的株 式会社寺闪制作所制造的遮蔽胶带[膜遮蔽胶带No. 603 (#25)]、用直径30mm、200gf荷重的 辊进行了压粘后、使用拉伸试验机以50mm/分钟的剥离速度进行T型剥离。即，所述基体材 料和所述多孔膜以不会在上述胶带剥离实验中发生界面剥离的程度的层间密合强度进行 了叠层。
[0063] 如上所述，本发明的多孔膜叠层体具有所述基体材料和所述多孔膜以