[发明专利]超细纤维板

说明书

相关专利申请

本申请要求于2011年9月28日在日本申请的日本特愿2011-212471的优先权，作为参考将其内容全部引入作为本申请的一部分。

技术领域

本发明涉及具备由平均纤维直径500nm以下的超细纤维形成的超细纤维聚集体的板材。

背景技术

由纤维直径从微米尺寸到纳米尺寸的超细纤维构成的、以无纺布等为代表的由纤维聚集体形成的片材，被广泛使用于锂二次电池的隔板或电解质膜、燃料电池的隔板、过滤器、医疗用领域等用途。

作为制造由纤维直径为纳米尺寸的超细纤维形成的纤维聚集体的方法，已知有静电纺丝法(例如参照专利文献1)。该方法如下：从纺丝头挤出高分子溶液或高分子熔融液时，在纺丝头与对置电极间施加高电压，使电荷蓄积在喷嘴内的电介质上，由此利用静电斥力来制备超细纤维。在专利文献1中，通过使用高挥发性溶剂作为溶剂，或提高高分子溶液的温度，在不使高分子的浓度大幅下降的范围内使高分子溶液的粘度降低而抑制纤维变粗。

另外，在专利文献2中，研究了通过在质子传导性聚合物中添加成纤性的有机高分子来制备纺丝原液并进行静电纺丝，从而得到由纤维聚集体形成的无纺布状的片材(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-249966号公报

专利文献2：日本特开2006-233355号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在以专利文献1为代表的静电纺丝法中，由于需要将高分子的浓度保持在较高程度，因此不能减小构成网的纤维的纤度，即使记载了具有例如数nm～数千nm间的直径，在该文献中也不能减小网中的平均纤维直径。

另外，在专利文献2中，或许是由于必须利用质子传导性聚合物这种特殊的聚合物，因此不清楚能否使纤维细纤度化。另外，在该文献中，尽管规定了构成无纺布的纤维的平均纤维直径为3μm以下，但从实施例中也可以看出，实际上制造的构成纤维结构体的纤维的平均纤维直径为1μm左右，不能实现进一步的细纤度化。

本发明的目的在于，提供一种能够实现前所未有的细纤度化的由纤维聚集体制成的超细纤维板，所述纤维聚集体由平均纤维直径500nm以下的超细纤维构成。

本发明的另一个目的在于，提供一种即使使用成纤性低的聚合物时也可以实现细纤度化的超细纤维板。

本发明的再一个目的在于，提供一种液体的吸液性优异、并且耐剥离性也优异的超细纤维板。

本发明的其他目的在于，提供一种构成超细纤维板的超细纤维的线性优异的超细纤维板。

解决问题的技术方案

本发明的发明人等为了实现上述目的进行了深入研究，结果发现了下述问题，着眼于进行静电纺丝时所用的高分子的分子量，(i)为了实现进一步细纤度化，必须使构成纺丝原液的高分子的分子量低分子量化；(ii)然而，在使用重均分子量为10万以下的低分子量的聚合物的情况下，在进行静电纺丝时，容易产生被称作“结块”的聚合物状的块，难以制造纳米尺寸的超细纤维；进而，为了解决该问题，还发现，(iii)对于上述低分子量的聚合物，组合具有特定分子量关系的高分子量聚合物作为副成分进行静电纺丝时，可以形成由前所未有的超细纤维形成的超细纤维板，从而完成了本发明。

即，本发明提供一种超细纤维板，其具备超细纤维聚集体，所述超细纤维聚集体由作为主成分的重均分子量为5000～10万的溶剂可纺性聚合物(A)和作为副成分的具有与聚合物(A)相比为10倍以上的重均分子量的聚合物(B)构成，并且，构成纤维的平均纤维直径为10～500nm。

在上述超细纤维板中，聚合物(A)可以为低传导性或非传导性聚合物，和/或聚合物(B)可以为增稠性聚合物。另外，聚合物(A)与聚合物(B)的构成比率可以为(A):(B)＝10:1～10000:1左右。

优选的，聚合物(A)可以为(i)乙烯-乙烯醇共聚物、或(ii)含有作为二胺单元的1,9-壬二胺单元和/或2-甲基-1,8-辛二胺单元的聚酰胺。更详细而言，所述聚酰胺为由二羧酸单元与二胺单元形成的聚酰胺，其中，也可以二羧酸单元的60摩尔%以上为对苯二甲酸单元、二胺单元的60摩尔%以上为1,9-壬二胺单元和/或2-甲基-1,8-辛二胺单元。

另一方面，优选的，聚合物(B)可以为聚环氧乙烷、聚乙二醇或聚丙烯酰胺中的任一种。特别优选聚合物(B)的重均分子量为50万以上。