(57)【要約】  製品は、加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、ＰＥＧエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、スルホネート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤と混合された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む。これらの製品を製造する方法も開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、ＰＥＧエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、スルホネート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤と混合された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む製品。
【請求項２】
前記潤滑剤が脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、ＰＥＧエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、およびそれらの組合せから成る群より選択される、請求項１に記載の製品。
【請求項３】
前記ＵＨＭＷＰＥが２×１０6を超える分子量を有する、請求項１に記載の製品。
【請求項４】
前記ＵＨＭＷＰＥが５×１０6を超える分子量を有する、請求項１に記載の製品。
【請求項５】
製品が３０％を超える間隙率を有する微多孔膜である、請求項１に記載の製品。
【請求項６】
請求項１に記載の製品を含む微多孔膜を含む、電池セパレータ。
【請求項７】
前記電池がリチウム電池である、請求項６のセパレータ。
【請求項８】
充填剤と、加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、ＰＥＧエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、スルホネート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤と混合された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む製品。
【請求項９】
前記潤滑剤が、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、ＰＥＧエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、およびそれらの組合せから成る群より選択される、請求項８に記載の製品。
【請求項１０】
前記超高分子量ポリエチレンの前記充填剤に対する重量比が１：１〜１：５の範囲である、請求項８に記載の製品。
【請求項１１】
前記潤滑剤が１５重量％まで含まれる、請求項８に記載の製品。
【請求項１２】
前記超高分子量ポリエチレンが２×１０6を超える分子量を有する、請求項８に記載の製品。
【請求項１３】
請求項８の製品を含む微多孔膜を含む、電池セパレータ。
【請求項１４】
前記電池が鉛酸蓄電池である、請求項１３のセパレータ。
【請求項１５】
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）製品を製造する方法であって、
超高分子量ポリエチレンと、加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、ＰＥＧエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、スルホネート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤とを混合するステップと、
該混合物を押出すステップと
を含む方法。
【請求項１６】
前記押出混合物から加工油を抽出するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
押出がスクリュー押出、ブラベンダー押出、およびブローンフィルム押出をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記油の前記潤滑剤に対する重量比が３：１〜１：３の範囲である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
ＵＨＭＷＰＥが混合物の８０重量％まで含まれる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
潤滑剤が脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、ＰＥＧエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、およびそれらの組合せから成る群より選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）製品を製造する方法であって、
超高分子量ポリエチレンと、充填剤と、加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、ＰＥＧエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、スルホネート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤とを混合するステップと、
該混合物を押出すステップと
を含む方法。
【請求項２２】
前記押出混合物から加工油を抽出するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
押出が、スクリュー押出、ブラベンダー押出、およびブローンフィルム押出をさらに含む、請求項２１の方法。
【請求項２４】
前記ＵＨＭＷＰＥの前記充填剤に対する重量比が１：１〜１：５の範囲である、請求項２１の方法。
【請求項２５】
前記ＵＨＭＷＰＥおよび充填剤の前記油に対する重量比が１：１〜１：２の範囲である、請求項２１の方法。
【請求項２６】
前記潤滑剤が、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、ＰＥＧエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、およびそれらの組合せから成る群より選択される、請求項２１の方法。
【請求項２７】
前記潤滑剤が混合物の１５重量％まで含まれる、請求項２１の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）製品およびその製造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＨＭＷＰＥは、溶融時に樹脂が流動しないため加工が困難である。Ｂｅｒｉｎｓ，Ｍ．Ｌ．，ｅｄ．，Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｃｈａｐｍａｎ  ＆  Ｈａｌｌ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  Ｃｉｔｙ，ＮＹ（１９９１），ｐ．５２。結果としてＵＨＭＷＰＥは、焼結、圧縮成形、ラム押出、またはゲル加工によって加工される。焼結は、固体拡散によって樹脂が凝集される工程である。熱および圧力は通常、不可欠である。圧縮成形は、樹脂が型面の間で熱および圧力によって成形される工程である。ラム押出は、樹脂が金型への強制的な通過によって成形される工程である。力はラムによって供給される。米国特許第５，２３４，６５２号および米国特許第５，３９９，３０８号は、樹脂および潤滑剤から成る混合物の乾式押出工程を開示している。ゲル加工は、樹脂が次の処理のためにゲルに形成される工程である。ゲルは、溶媒、たとえば抽出溶媒（あるいはオイルまたは可塑剤）中の樹脂の希釈溶液または懸濁液である。
【０００３】
ＵＨＭＷＰＥは延伸されて繊維になるゲルである。ゲル延伸では、固化の一次機構は、沈殿ポリマーおよび溶媒から成るゲルフィラメントを形成するために冷却することによる、ポリマー溶液のゲル化である。溶媒除去は、固化の後に液体浴中で洗浄することによって実施される。この工程は微多孔膜を形成するためにも使用される。米国特許第４，５８８，６３３号および米国特許第５，２４８，４６１を参照のこと。米国特許第４，５８８，６３３号において、ゲル溶液は２〜４重量％のＵＨＭＷＰＥから成る。実施例１〜１２を参照のこと。米国特許第５，２４８，４６１号において、ゲル溶液は最大２０重量％のＵＨＭＷＰＥから成る。実施例１〜２０を参照のこと。これらの膜はとりわけ、電気化学電池用のセパレータとして有用である。米国特許第４，５８８，６３３号、第４欄、３０〜３６行および米国特許第５，２４８，４６１、第４欄、５７〜６０行を参照のこと。
【０００４】
ゲル加工の別の変形は、充填剤を用いたゲル加工である。たとえば米国特許第３，３５１，４９５号、米国特許第４，８３３，１７２号、および米国特許第５，９４８，５５７号を参照のこと。一般にＵＨＭＷＰＥ、加工油（または可塑剤）、および充填剤は、押出機内で混合され、続いて微多孔性シートに作成される。米国特許第３，３５１，４９５号では、溶液は最大２０体積％のＵＨＭＷＰＥから成る。実施例６、８、１８、１９、２０、および２１を参照のこと。形成された微多孔膜は、バッテリ用セパレータとして使用された。第１欄、２４〜３３行を参照のこと。米国特許第４，８３３，１７２号および米国特許第５，９４８，５５７号において、ステアリン酸カルシウム／ステアリン酸亜鉛潤滑剤、ＰＥＴＲＡＣ（登録商標）ＣＺ−８１が溶液に添加される。表１および表２それぞれを参照のこと。形成された微多孔膜は、ラベル、拡散膜、およびセパレータとして使用された。米国特許第５，９４８，５５７号、第１欄、２７〜４１行を参照のこと。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＵＨＭＷＰＥの加工可能性を改善する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
製品は、加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、ＰＥＧエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、スルホネート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤と混合された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む。これらの製品を作成する方法も開示される。
【０００７】
製品は任意の形状の製品である。たとえば製品はこれに限定されるわけではないが、膜、繊維、シート、プレート、スラブ、バー、ロッド、ビレット、およびブロックを含む。好ましくはこれらの製品は、押出工程によって作成される。これらの製品は、微多孔性、たとえば微多孔性シートおよび微多孔膜でもよい。
【０００８】
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）は、５×１０5を超える重量平均分子量を有するポリエチレンポリマーである。ポリマーは、エチレンのホモポリマーまたはエチレンのコポリマーのどちらかであり、多くとも１０ｍｏｌ％の１以上のα−オレフィンを有する。ポリマーは、少なくとも５０重量％のブレンドを含むＵＨＭＷＰＥとのブレンドでもよく、残量は、たとえばポリオレフィンならびに合成および天然ゴムなどの他のポリマーである。好ましい重量平均分子量は、２×１０6より大である。最も好ましいＵＨＭＷＰＥは、５×１０6を超える重量平均分子量を有する。ＵＨＭＷＰＥ樹脂はニュージャージー州サミットのＴｉｃｏｎａ  ＬＬＣからＧＵＲとして、オランダ、へレーンのＤＳＭからＳＴＡＭＹＬＡＮとして、ブラジル、カマサリのＰｏｌｙａｉｌｄｅｎからＵＴＥＣとして、および日本、東京の三井化学からそれぞれＨＩ−ＺＥＸ  Ｍｉｌｌｉｏｎ、ＬＵＢＭＥＲ、およびＭＩＰＥＬＯＮとして市販されている。ＧＵＲ  ４１３０（分子量約４〜５００万）およびＧＵＲ  ４１７０（分子量約８〜９００万）が好ましい。
【０００９】
加工油（または加工可塑剤）は、ＵＨＭＷＰＥに対する溶媒和効果を低温（たとえば６０℃）ではほとんど有さないが、高温（たとえば２００℃）では著しい溶媒和効果を有する。そのような油はパラフィン油、ナフタレン油、および芳香族油はもちろんのこと、ジブチルフタレート、ビス（２−エチレン）フタレート、ジイソデシルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、およびジトリデシルフタレートなどのフタレートエステル可塑剤を含む他の物質も含む。別の油、可塑剤、および／または溶媒は、引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許第３，３５１，４９５号、米国特許第４，５８８，６３３号、米国特許第４，８３３，１７２号、米国特許第５，２４８，４６１号、および米国特許第５，９４８，５５７号で言及されている。
【００１０】
充填剤は、当分野で周知の任意の粒子状充填剤を含む。たとえば引用することにより本明細書の一部をなすものとする米国特許第３，３５１，４９５、米国特許第４，８３３，１７２号、および米国特許第５，９４８，５５７号を参照のこと。好ましくは、充填剤はシリカである。そのような充填剤は、商標名ＨｉＳｉｌ（登録商標）でペンシルベニア州ピッツバーグのＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．から、ＳＩＰＥＲＡＮＴでドイツ、ＷｅｓｓｅｌｉｎｇのＤｅｇｕｓｓａ  ＡＧから、ＺＥＯＳＩＬでニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ，Ｉｎｃ．から、またはＫＥＴＪＥＮＳＩＬでフランス、ＣｏｍｐｉｅｇｎｅのＡｋｚｏ  Ｃｈｅｍｉｅから市販されている。
【００１１】
わずかな量の補助成分を加えることができる。そのような補助成分は、カーボンブラック、安定剤、および抗酸化剤を含む。化合物は従来どおりであり、当分野で既知である。
【００１２】
潤滑剤は、ＵＨＭＷＰＥ混合物に添加されたときに、ＵＨＭＷＰＥ混合物の加工可能性を改善する。改善された加工可能性とは、溶融時間（ポリマー系が流動性溶液中に溶融（または溶解）するのにかかる時間）の短縮をいう。改善された加工可能性とは、潤滑剤を含む系および含まない系と比較した場合、モータによるエネルギー消費の減少として、および混合物温度の低下としても見られる。この現象から生じた結果は、エネルギー消費の低下、ポリマーの熱および機械による劣化の減少、ポリマー強度の向上、機械磨耗の減少、およびポリマーのスループットの向上を含むが、これらに限定されるわけではないが、。
【００１３】
そのような潤滑剤は、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、ＰＥＧエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、スルホネート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る物質クラスより選択される。好ましくは、潤滑剤は、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、ＰＥＧエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステルおよびそれらの組合せから成る物質クラスより選択される。最も好ましいのはソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、および芳香族エトキシレートである。
【００１４】
そのような潤滑剤は市販されている。典型的なリストを以下の表に示す。そのような潤滑剤は特に、ステアリン酸の金属塩（たとえばステアリン酸亜鉛およびステアリル酸カルシウム）およびそれを含有する潤滑剤を除外する。
【００１５】
【表１Ａ】
2005526882.tif 000002
【表１Ｂ】
2005526882.tif 000003
【００１６】
成分であるＵＨＭＷＰＥと、充填剤（任意選択的）と、加工油と、潤滑剤とを混合する。充填剤を用いた処方では、ポリマーの充填剤に対する重量比は、１：１〜１：５の範囲であり、１：３が好ましい。ＵＨＭＷＰＥおよび充填剤の油に対する比は、１：１〜１：２の範囲であり、１：１．５が好ましい。潤滑剤は、処方の１５重量％まで含まれ、０．２〜８％が好ましい。充填剤を含まない処方では、ポリマーは混合物の８０重量％まで、好ましくは２０〜６５重量％の範囲で含まれる。油の潤滑剤に対する比は、３：１〜１：３の範囲であり、２：１〜１：２が好ましい。成分は好ましくは連続方式で、たとえばツインスクリュー押出機またはブラベンダー（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ）押出機またはブローンフィルム金型を備えたスクリュー押出機で混合される。
【００１７】
混合後、混合物は成形される。成形は、当分野で既知であるように、所望の特定の製品によって変わる。たとえば、フィルムまたはシートが望ましい場合、次に押出機に適切な金型を取付ける。成形後、製品はほとんどの場合、加工油または溶媒を製品（ゲル）から除去するステップ（たとえば加工油および潤滑剤を除去する抽出（または洗浄または浸出）ステップ）を受ける。このステップは従来どおりである。たとえばそれぞれ引用することにより本明細書の一部をなすものとする、米国特許第３，３５１，４９５号、米国特許第４，５８８，６３３号、米国特許第４，８３３，１７２号、米国特許第５，２４８，４６１号、および米国特許第５，９４８，５５７号を参照のこと。充填剤を用いた処方において、押出シートは好ましくは加工油を除去するために抽出ステップを受ける。抽出後、これらのシートは約０．５％（名目上０％）〜３０重量％、好ましくは５〜２５％、および最も好ましくは１０〜２０％の油の残量を有する。加工油および潤滑剤すべてを混合物のいずれかから除去することは不可能であり、そこで少なくとも微量が最終製品に残ることが理解される。充填剤を用いない処方では、押出シートは好ましくは抽出ステップを受ける。抽出後、これらのシートは油および潤滑剤のわずかな残留量を有する。製品は抽出の前、最中、または後に、延伸またはテンタリングを受けることがある。
【発明の効果】
【００１８】
好ましくは、これらの製品は、微多孔性シートまたは膜に成形される。そのような微多孔性シートおよび膜は、ラベル、拡散膜、および電気化学デバイス（たとえば電池、キャパシタ、および燃料電池）のセパレータとして使用できる。電池は、負極、正極、電解質、および負極と正極との間に挟まれ、電解質に含浸されたセパレータを有する電気化学デバイスである。充填剤を含む処方は、好ましくは鉛酸蓄電池に使用される。充填剤を含まない処方は、好ましくはリチウム電池に使用される。
【実施例】
【００１９】
表１〜８に示した以下の実施例において、超高分子量ポリエチレン（ニュージャージー州サミットのＴｉｃｏｎａ  ＬＬＣからのＧＵＲ  ４１３０およびＧＵＲ  ４１７０）、充填剤（特にペンシルベニア州ピッツバーグのＰＰＧからのシリカ、ＨｉＳｉｌ）、加工油（ロサンゼルス、プリンストンのＣａｌｕｍｅｔ  Ｃｏ．からのナフタレン油）、および潤滑剤（表に示す通り）を共に混合して、ツインスクリュー押出機から押出した。押出製品であるシートは、加工油の除去のために抽出ステップを受けた。押出の間、トルク（％ＫＷ）および溶融温度は対照（添加剤を含まない実施例）との比較のために測定し、成分を混合するために必要なエネルギーの量を示す。抽出後、製品に残っている油の量（最終油％）を抽出技法によって決定した。そこでは１．３３インチ（３．３８ｃｍ）×６インチ（１５．２４ｃｍ）の乾燥シート片の重さを計測し（Ｗ１）、次に超音波浴にて、新しい、室温のヘキサン２００ｍｌに少なくとも１５分間浸漬した。次にサンプルを乾燥させ、再計測した（Ｗ２）。油％は［（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１］＊１００である。２個のサンプルを平均した。さらに秤量は従来の方法で測定し、厚さ（ウェブ）はＡＳＴＭ  Ｄ  ３７４によって、ＭＤ張力はＡＳＴＭ  Ｄ  ６３８によって、間隙率はＢａｔｔｅｒｙ  Ｃｏｕｎｃｉｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（ＢＣＩ）ＴＭ−３．２０７によって、およびＥＲはミネソタ州サークルパインのＰａｌｉｃｏ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｌｉｍｉｔｅｄからの従来のテスターを用いたＢＣＩ  ＴＭ−３．２１８によって測定した。穿刺強度は一般に、以下に示す場合を除いてＡＳＴＭ  Ｄ３７６３に従う。使用した器械は、電動試験スタンドＴＣＭ  ２０１上のＣｈａｔｉｌｌｏｎデジタルフォースゲージＤＦＩＳ  １０であった。Ｃｈａｔｉｌｌｏｎ／Ａｍｅｔｅｋは、フロリダ州ラーゴに位置する。穿刺チップはやや丸くなっており、直径１．９３０ｍｍであり、プラットフォーム穴は直径６．５ｍｍである。移動速度は３００ｍｍ／分に設定され、少なくともサンプルの代表的な区域に渡る１０回の測定を平均する。この方法は、一般にサンプルサイズとは無関係であり、サンプルの代表的な区域は、合理的な大きさのサンプルの幅および長さに渡る区域を指す。サンプルの穿刺に必要なピーク力（peak force）は、Ｎまたはポンドで記録される。
【００２０】
表１〜５において、成分は押出機のスロート部で混合され、表６〜８において、潤滑剤は押出機のバレルを通じて注入された。
【００２１】
【表２】
2005526882.tif 000004
【００２２】
【表３】
2005526882.tif 000005
【００２３】
【表４】
2005526882.tif 000006
【００２４】
【表５】
2005526882.tif 000007
【００２５】
【表６】
2005526882.tif 000008
【００２６】
【表７】
2005526882.tif 000009
【００２７】
【表８】
2005526882.tif 000010
【００２８】
【表９】
2005526882.tif 000011
【００２９】
表９に示す以下の実施例では、超高分子量ポリエチレン（ニュージャージー州サミットのＴｉｃｏｎａ  ＬＬＣからのＧＵＲ  ４１３０）と、加工油（ロサンゼルス、プリンストンのＣａｌｕｍｅｔ  Ｃｏ．からのナフタレン油）と、潤滑剤（表に示す通り）とを共に混合して、ツインスクリュー押出機から押出した。押出機金型を出るときに押出製品を観察し、外観スケール１〜１０で分類した。評価１０は、よく混合されたように見える平滑な製品を意味し、評価１は、非常に粒子状かつ粗い外観を意味する。
【００３０】
【表１０】
2005526882.tif 000012
【００３１】
Ａ＝リン酸エステル；脂肪族アルコールブレンドリン酸エステル；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのＲｈｏｄａｆａｃＬＯ−１１Ａ  ＬＡ
Ｂ＝リン酸エステル；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのビス（２−エチルヘキシル）リン酸エステル
Ｃ＝リン酸エステル；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのビス（２−エチルヘキシル）＋モノ（２−エチルヘキシル）リン酸エステル
Ｄ＝ホスホン酸エステル；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからの２−エチルヘキシルビス（２−エチルヘキシル）ホスホン酸エステル
Ｅ＝リン酸エステル；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのトリス（２−エチルヘキシル）リン酸エステル
Ｆ＝不飽和脂肪酸；リノール酸およびリノレン酸；アマニ油
Ｇ＝不飽和脂肪酸；エレオステアリン酸；キリ油
Ｈ＝ホスホン酸エステル；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのオクチルホスホン酸エステル
Ｉ＝ＰＥＧエステル；ＰＥＧ−３０ヒマシ油（レシノール＋オレイン＋パルミチン…）；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのＡｌｋａｍｕｌｓ  ＥＬ−６２０
Ｊ＝ソルビタンエステル；ソルビタンモノオレアート；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのＡｌｋａｍｕｌｓ  ＳＭＯ
Ｋ＝スルホスクシナートエステル；ジオクチルナトリウムスルホスクシナート；ノースカロライナ州シャーロットのＣｙｔｅｃ  ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓからのＯＴ−１００
Ｌ＝ソルビタンエステル；ソルビタンモノラウレート；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのＡｌｋａｍｕｌｓ  ＳＭＬ
Ｍ＝エトキシル化ソルビタンエステル；ソルビタントリオレアート；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのＡｌｋａｍｕｌｓ  ＳＴＯ
Ｎ＝芳香族エトキシレート；ドデシルフェノールエトキシレート；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのｌｇｅｐａｌ  ＲＣ−６３０
Ｏ＝芳香族エトキシレート；ノニルフェノールエトキシレート；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのｌｇｅｐａｌ  ＣＯ−２１０
Ｐ＝芳香族エトキシレート；ノニルフェノールエトキシレート；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのｌｇｅｐａｌ  ＣＯ−６３０
Ｑ＝アルコールエトキシレート；混合直鎖アルコールエトキシレート；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのＲｈｏｄａｓｕｒｆ  ＬＡ−３
Ｒ＝アルコール  エトキシレート；混合直鎖アルコールエトキシレート；ニュージャージー州クランベリーのＲｈｏｄｉａ  ＨＰＣＩＩからのＲｈｏｄａｓｕｒｆ  ＬＡ−１２
【００３２】
表１０に示す以下の実施例において、超高分子量ポリエチレン（ニュージャージー州サミットのＴｉｃｏｎａ  ＬＬＣからのＧＵＲ  ４１７０）、充填剤（ペンシルベニア州ピッツバーグのＰＰＧからのシリカ、ＨｉＳｉｌ）、加工油（ロサンゼルス、パマトンのＣａｌｕｍｅｔ  Ｃｏ．からのナフタレン油）、および潤滑剤（表に示す通り）を共に混合して、ブラベンダー押出機（ニュージャージー州サウスハッケンサックのＢＷ  Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ  Ｃｏ．）から押出した。対照では、５．４２ｇのＵＨＭＷＰＥを、１４．６５ｇの充填剤および３０．５６ｇの油と混合した。別の実施例において、５．４２ｇのＵＨＭＷＰＥを、１４．６５ｇの充填剤、２９．０６ｇの油および１．５０ｇの潤滑剤と混合した。この手順を用いて、融合時間（fusion time）および最終トルクを観測することによって、潤滑剤の有効性を予測する。融合時間は、ポリマーが油に溶解したとき（ポリマーの相反転）の測定値である。融合時間は通例、時間の関数としてのトルクプロット上の第二ピークである。融合時間は通例、油によるポリマーの濡れを示す第一ピークの後に生じる。最終トルクは、混合の１０分後に測定される。
【００３３】
【表１１】
2005526882.tif 000013
【００３４】
本発明は、本発明の精神およびその本質的特性から逸脱することなく他の形式で具体化することができる。したがって、開示された本発明の範囲としては、上述の明細書よりはむしろ添付の請求の範囲を参照すべきである。
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月9日(2005.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤と混合された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む製品。
【請求項２】
前記潤滑剤が脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、およびそれらの組合せから成る群より選択される、請求項１に記載の製品。
【請求項３】
前記ＵＨＭＷＰＥが２×１０6を超える分子量を有する、請求項１に記載の製品。
【請求項４】
前記ＵＨＭＷＰＥが５×１０6を超える分子量を有する、請求項１に記載の製品。
【請求項５】
製品が３０％を超える間隙率を有する微多孔膜である、請求項１に記載の製品。
【請求項６】
請求項１に記載の製品を含む微多孔膜を含む、電池セパレータ。
【請求項７】
前記電池がリチウム電池である、請求項６のセパレータ。
【請求項８】
充填剤と、加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤と混合された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含む製品。
【請求項９】
前記潤滑剤が、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、およびそれらの組合せから成る群より選択される、請求項８に記載の製品。
【請求項１０】
前記超高分子量ポリエチレンの前記充填剤に対する重量比が１：１〜１：５の範囲である、請求項８に記載の製品。
【請求項１１】
前記潤滑剤が１５重量％まで含まれる、請求項８に記載の製品。
【請求項１２】
前記超高分子量ポリエチレンが２×１０6を超える分子量を有する、請求項８に記載の製品。
【請求項１３】
請求項８の製品を含む微多孔膜を含む、電池セパレータ。
【請求項１４】
前記電池が鉛酸蓄電池である、請求項１３のセパレータ。
【請求項１５】
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）製品を製造する方法であって、
超高分子量ポリエチレンと、加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤とを混合するステップと、
該混合物を押出すステップと
を含む方法。
【請求項１６】
前記押出混合物から加工油を抽出するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
押出がスクリュー押出、ブラベンダー押出、およびブローンフィルム押出をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記油の前記潤滑剤に対する重量比が３：１〜１：３の範囲である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
ＵＨＭＷＰＥが混合物の８０重量％まで含まれる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
潤滑剤が脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、およびそれらの組合せから成る群より選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）製品を製造する方法であって、
超高分子量ポリエチレンと、充填剤と、加工油と、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、グリコールエステル、グリセロールエステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、メルカプタンエトキシレート、改質エトキシレート、アミド界面活性剤、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、アルキルサルフェート、脂肪酸エーテル、アルキルエーテルサルフェート、アルキルアリールエーテルサルフェート、ナフタレンスルホネート、スルホスクシナート、スルホン化エステル、スルホン化アミド、アルキルエーテルカルボキシラート、アルキルアリールエーテルカルボキシラート、第四級アミン、アミノ第四級アミン、エトキシル化アミン、イミダゾリン誘導体、ベタイン、スルタイン、アミノプロピオネート、カテコール誘導体、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、およびそれらの組合せから成る群より選択される潤滑剤とを混合するステップと、
該混合物を押出すステップと
を含む方法。
【請求項２２】
前記押出混合物から加工油を抽出するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
押出が、スクリュー押出、ブラベンダー押出、およびブローンフィルム押出をさらに含む、請求項２１の方法。
【請求項２４】
前記ＵＨＭＷＰＥの前記充填剤に対する重量比が１：１〜１：５の範囲である、請求項２１の方法。
【請求項２５】
前記ＵＨＭＷＰＥおよび充填剤の前記油に対する重量比が１：１〜１：２の範囲である、請求項２１の方法。
【請求項２６】
前記潤滑剤が、脂肪酸エステル、エトキシル化脂肪酸エステル、エトキシル化エステル、ソルビトールエステル、エトキシル化ソルビトールエステル、芳香族エトキシレート、アルコールエトキシレート、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、亜リン酸エステル、およびそれらの組合せから成る群より選択される、請求項２１の方法。
【請求項２７】
前記潤滑剤が混合物の１５重量％まで含まれる、請求項２１の方法。
【請求項２８】
加工油と、ＰＥＧエステル、スルホネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される潤滑剤と混合された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含み、
前記加工油の前記潤滑剤に対する比が３：１〜１：３の範囲である製品。
【請求項２９】
前記超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）が充填剤と混合されている請求項２８に記載の製品。
【請求項３０】
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）製品を製造する方法であって、
超高分子量ポリエチレンと、充填剤と、加工油と、グリセロールエステル、スルホネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される潤滑剤とを、前記加工油の前記潤滑剤に対する比が３：１〜１：３の範囲となるように混合するステップと、
該混合物を押出すステップと
を含む方法。
【請求項３１】
加工油と、ＰＥＧエステル、スルホネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される潤滑剤と混合された、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）を含み、
前記潤滑剤が処方の重量に対して、１０．５％から１５％含まれる製品。
【請求項３２】
前記超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）が充填剤と混合されている請求項３１に記載の製品。
【請求項３３】
超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）製品を製造する方法であって、
超高分子量ポリエチレンと、充填剤と、加工油と、グリセロールエステル、スルホネート、およびそれらの混合物からなる群より選択される潤滑剤とを、前記潤滑剤が処方の重量に対して、１０．５％から１５％含まれるように混合するステップと、
該混合物を押出すステップと
を含む方法。
【国際調査報告】
2005526882.tif 000014