JP2000215876A - 電池用セパレ―タおよびこれを用いた電池 - Google Patents
電池用セパレ―タおよびこれを用いた電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた保液性および十分な不織布強力を有
し、電池寿命を低下させることなく電池容量の向上に寄
与しうる電池用セパレータ、および自己放電の改良など
優れた電池特性を有する電池を得ることを目的とする。 【解決手段】 メチルペンテン系重合体を第１成分と
し、ポリオレフィン系重合体またはその共重合体を第２
成分とした分割型複合繊維１５〜６０重量％、高融点成
分および低融点成分からなるポリオレフィン系複合繊維
２０〜６０重量％、および他の合成繊維が４０重量％を
超えない範囲で混合した湿式不織布に、高圧水流処理を
施して分割型複合繊維を分割させて極細繊維を形成させ
るとともに繊維間を交絡させ、熱処理により乾燥と同時
にポリオレフィン系複合繊維の低融点成分で構成繊維同
士を熱接着させた後、スルホン化処理などの親水化処理
を施して電池用セパレータを得る。
し、電池寿命を低下させることなく電池容量の向上に寄
与しうる電池用セパレータ、および自己放電の改良など
優れた電池特性を有する電池を得ることを目的とする。 【解決手段】 メチルペンテン系重合体を第１成分と
し、ポリオレフィン系重合体またはその共重合体を第２
成分とした分割型複合繊維１５〜６０重量％、高融点成
分および低融点成分からなるポリオレフィン系複合繊維
２０〜６０重量％、および他の合成繊維が４０重量％を
超えない範囲で混合した湿式不織布に、高圧水流処理を
施して分割型複合繊維を分割させて極細繊維を形成させ
るとともに繊維間を交絡させ、熱処理により乾燥と同時
にポリオレフィン系複合繊維の低融点成分で構成繊維同
士を熱接着させた後、スルホン化処理などの親水化処理
を施して電池用セパレータを得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル−カドミ
ウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池等
のアルカリ蓄電池用に好適な電池用セパレータおよびそ
の製造方法に関するものである。
ウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池等
のアルカリ蓄電池用に好適な電池用セパレータおよびそ
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電池用セパレータとしては、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン系繊維からなる不織布が
好ましく使用されており、特にポリオレフィン系極細繊
維からなる不織布を親水化処理した電池用セパレータが
提案されている。例えば、本出願人において特開平５−
１８６９１１号公報および特開平５−１８６９６４号公
報には、メチルペンテン系重合体／ポリオレフィン系重
合体の組み合わせからなる分割型複合繊維にスルホン基
を導入したスルホン化ポリオレフィン系繊維を６０重量
％以上含有する繊維集合体を提案している。
プロピレン等のポリオレフィン系繊維からなる不織布が
好ましく使用されており、特にポリオレフィン系極細繊
維からなる不織布を親水化処理した電池用セパレータが
提案されている。例えば、本出願人において特開平５−
１８６９１１号公報および特開平５−１８６９６４号公
報には、メチルペンテン系重合体／ポリオレフィン系重
合体の組み合わせからなる分割型複合繊維にスルホン基
を導入したスルホン化ポリオレフィン系繊維を６０重量
％以上含有する繊維集合体を提案している。
【０００３】また、特開平７−１４７１５４号公報に
は、ポリオレフィン系分割型複合繊維５０重量％以上か
らなる水流絡合不織布をビニルモノマーのグラフト重
合、スルホン化処理などの親水化処理した電池用セパレ
ータが開示されている。また、特開平８−２７３６５４
号公報には、ポリオレフィン系極細繊維が５０重量％以
上からなり、極細繊維同士を部分的に融着させた水流絡
合不織布を親水化処理した電池用セパレータが開示され
ている。
は、ポリオレフィン系分割型複合繊維５０重量％以上か
らなる水流絡合不織布をビニルモノマーのグラフト重
合、スルホン化処理などの親水化処理した電池用セパレ
ータが開示されている。また、特開平８−２７３６５４
号公報には、ポリオレフィン系極細繊維が５０重量％以
上からなり、極細繊維同士を部分的に融着させた水流絡
合不織布を親水化処理した電池用セパレータが開示され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
電池用セパレータには以下の問題点がある。例えば、特
開平５−１８６９１１号公報および特開平５−１８６９
６４号公報の繊維集合体を電池用セパレータとして用い
ると、スルホン化処理後の不織布強力が低くなる傾向に
あり、またコスト高となり、十分とはいえない。また、
特開平７−１４７１５４号公報の電池用セパレータは、
ポリプロピレン／ポリエチレンからなる分割型複合繊維
を主体とし、ポリプロピレン／低密度ポリエチレンの組
合せからなる複合接着繊維により熱接着させているの
で、不織布強力が低く、効率的に親水化処理できないな
ど、工程性に劣る。それを解消するために検討がなされ
た特開平８−２７３６５４号公報の電池用セパレータ
は、分割型複合繊維の１成分である低融点極細繊維同士
を融着させた後、分割および絡合させているので、不織
布強力においては改善されるものの、極細繊維成分自体
を自己融着させるため、空隙の確保が困難となり、保液
性の点で不十分である。
電池用セパレータには以下の問題点がある。例えば、特
開平５−１８６９１１号公報および特開平５−１８６９
６４号公報の繊維集合体を電池用セパレータとして用い
ると、スルホン化処理後の不織布強力が低くなる傾向に
あり、またコスト高となり、十分とはいえない。また、
特開平７−１４７１５４号公報の電池用セパレータは、
ポリプロピレン／ポリエチレンからなる分割型複合繊維
を主体とし、ポリプロピレン／低密度ポリエチレンの組
合せからなる複合接着繊維により熱接着させているの
で、不織布強力が低く、効率的に親水化処理できないな
ど、工程性に劣る。それを解消するために検討がなされ
た特開平８−２７３６５４号公報の電池用セパレータ
は、分割型複合繊維の１成分である低融点極細繊維同士
を融着させた後、分割および絡合させているので、不織
布強力においては改善されるものの、極細繊維成分自体
を自己融着させるため、空隙の確保が困難となり、保液
性の点で不十分である。
【０００５】本発明はこれらの実情に鑑み、優れた保液
性および十分な不織布強力を有し、電池寿命を低下させ
ることなく電池容量の向上に寄与しうる電池用セパレー
タ、および自己放電性の改良など優れた電池特性を有す
る電池を得ることを目的としてなされたものである。
性および十分な不織布強力を有し、電池寿命を低下させ
ることなく電池容量の向上に寄与しうる電池用セパレー
タ、および自己放電性の改良など優れた電池特性を有す
る電池を得ることを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電池用セパレー
タは、ポリ（４−メチルペンテン−１）または４−メチ
ルペンテン−１と他のオレフィンとの共重合体からなる
メチルペンテン系重合体を第１成分とし、第１成分とは
異なるポリオレフィン系重合体またはその共重合体を第
２成分とし、繊維断面において２成分が交互に隣接して
配置され、２成分のうち少なくとも１成分が２個以上に
分割されてなる分割型複合繊維と、高融点成分および低
融点成分からなるポリオレフィン系複合繊維の少なくと
も２種類の繊維を含有する不織布であって、前記分割型
複合繊維および前記ポリオレフィン系複合繊維の含有量
が６０重量％を超えない範囲であり、前記不織布が親水
化処理されていることを特徴とする。かかる構成を採る
ことにより、優れた保液性および十分な不織布強力を有
し、電池特性に優れた電池用セパレータが得られること
が判り本発明に至った。
タは、ポリ（４−メチルペンテン−１）または４−メチ
ルペンテン−１と他のオレフィンとの共重合体からなる
メチルペンテン系重合体を第１成分とし、第１成分とは
異なるポリオレフィン系重合体またはその共重合体を第
２成分とし、繊維断面において２成分が交互に隣接して
配置され、２成分のうち少なくとも１成分が２個以上に
分割されてなる分割型複合繊維と、高融点成分および低
融点成分からなるポリオレフィン系複合繊維の少なくと
も２種類の繊維を含有する不織布であって、前記分割型
複合繊維および前記ポリオレフィン系複合繊維の含有量
が６０重量％を超えない範囲であり、前記不織布が親水
化処理されていることを特徴とする。かかる構成を採る
ことにより、優れた保液性および十分な不織布強力を有
し、電池特性に優れた電池用セパレータが得られること
が判り本発明に至った。
【０００７】本発明の電池用セパレータにおいて、前記
分割型複合繊維の含有量は１５〜６０重量％、前記ポリ
オレフィン系複合繊維の含有量は２０〜６０重量％であ
ることが望ましく、他の合成繊維を４０重量％を超えな
い範囲で含有させてもよい。
分割型複合繊維の含有量は１５〜６０重量％、前記ポリ
オレフィン系複合繊維の含有量は２０〜６０重量％であ
ることが望ましく、他の合成繊維を４０重量％を超えな
い範囲で含有させてもよい。
【０００８】前記不織布は、分割型複合繊維を構成する
２成分において実質的に溶融することなく、ポリオレフ
ィン系複合繊維の低融点成分により熱融着されているこ
とが望ましい。
２成分において実質的に溶融することなく、ポリオレフ
ィン系複合繊維の低融点成分により熱融着されているこ
とが望ましい。
【０００９】また、不織布を構成する分割型複合繊維、
ポリオレフィン系複合繊維、および他の合成繊維の繊維
長が３〜２５mmであると、緻密な不織布が得られ、保液
性の点で有利である。
ポリオレフィン系複合繊維、および他の合成繊維の繊維
長が３〜２５mmであると、緻密な不織布が得られ、保液
性の点で有利である。
【００１０】前記不織布は、繊維長の異なる繊維ウェブ
同士を積層されてなる複合不織布であることが不織布強
力を向上させる点で望ましい。
同士を積層されてなる複合不織布であることが不織布強
力を向上させる点で望ましい。
【００１１】本発明の電池用セパレータの好ましい形態
としては、前記不織布の少なくとも一部の層に他のシー
トを積層してなる複合シートであって、該複合シートが
親水化処理されていることが望ましく、不織布強力が向
上し、卷回性や耐ショート性の点で有利である。
としては、前記不織布の少なくとも一部の層に他のシー
トを積層してなる複合シートであって、該複合シートが
親水化処理されていることが望ましく、不織布強力が向
上し、卷回性や耐ショート性の点で有利である。
【００１２】また、本発明の電池用セパレータの好まし
い別の形態としては、前記親水化処理された不織布の少
なくとも一部の層に他のシートが積層されていることが
望ましい。
い別の形態としては、前記親水化処理された不織布の少
なくとも一部の層に他のシートが積層されていることが
望ましい。
【００１３】前記分割型複合繊維は、メチルペンテン系
重合体を第１成分とし、ポリプロピレン系重合体を第２
成分とすることが望ましい。また、前記ポリオレフィン
系複合繊維は、鞘成分を高密度ポリエチレンとし、芯成
分をポリプロピレンとした鞘芯型複合繊維であることが
望ましい。
重合体を第１成分とし、ポリプロピレン系重合体を第２
成分とすることが望ましい。また、前記ポリオレフィン
系複合繊維は、鞘成分を高密度ポリエチレンとし、芯成
分をポリプロピレンとした鞘芯型複合繊維であることが
望ましい。
【００１４】そして、前記親水化処理は、スルホン化処
理であることが望ましく、スルホン化処理のうち、発煙
硫酸処理、クロロスルホン酸処理、あるいは無水硫酸処
理のいずれか１つを用いると、電池の自己放電性を改良
できる点で有利である。また、スルホン化度は、０．４
〜２重量％であることが望ましい。
理であることが望ましく、スルホン化処理のうち、発煙
硫酸処理、クロロスルホン酸処理、あるいは無水硫酸処
理のいずれか１つを用いると、電池の自己放電性を改良
できる点で有利である。また、スルホン化度は、０．４
〜２重量％であることが望ましい。
【００１５】前記のうち、いずれかの電池用セパレータ
を組み込んだ電池は、自己放電性を改良し、特に電気自
動車（ＰＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）用に好適で
ある。以下、本発明の内容を具体的に説明する。
を組み込んだ電池は、自己放電性を改良し、特に電気自
動車（ＰＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）用に好適で
ある。以下、本発明の内容を具体的に説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明に用いる分割型複合繊維
は、ポリ（４−メチルペンテン−１）または４−メチル
ペンテン−１と他のオレフィンとの共重合体からなるメ
チルペンテン系重合体を第１成分とし、第１成分とは異
なるポリオレフィン系重合体またはその共重合体を第２
成分とし、繊維断面において２成分が交互に隣接して配
置され、２成分のうち少なくとも１成分が２個以上に分
割されてなり、その構成単位は長さ方向に連続し、全構
成単位の一部は必ず繊維表面に露出している断面形状を
有するものである。具体的には、第１成分および第２成
分が図１〜図３のように配列されたものを好ましく使用
することができる。
は、ポリ（４−メチルペンテン−１）または４−メチル
ペンテン−１と他のオレフィンとの共重合体からなるメ
チルペンテン系重合体を第１成分とし、第１成分とは異
なるポリオレフィン系重合体またはその共重合体を第２
成分とし、繊維断面において２成分が交互に隣接して配
置され、２成分のうち少なくとも１成分が２個以上に分
割されてなり、その構成単位は長さ方向に連続し、全構
成単位の一部は必ず繊維表面に露出している断面形状を
有するものである。具体的には、第１成分および第２成
分が図１〜図３のように配列されたものを好ましく使用
することができる。
【００１７】前記分割型複合繊維の第１成分であるメチ
ルペンテン系重合体としては、ポリ（４−メチルペンテ
ン−１）または４−メチルペンテン−１と他のオレフィ
ンとの共重合体が挙げられ、共重合する他のオレフィン
としては、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、
１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン
などが挙げられる。
ルペンテン系重合体としては、ポリ（４−メチルペンテ
ン−１）または４−メチルペンテン−１と他のオレフィ
ンとの共重合体が挙げられ、共重合する他のオレフィン
としては、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、
１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン
などが挙げられる。
【００１８】前記分割型複合繊維の第２成分としては、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１などの
第１成分とは異なるポリオレフィン系重合体またはその
共重合体が用いられ、なかでも融点（Ｄ2m）が１３０℃
以上、より好ましくは１５０℃以上のポリオレフィン系
重合体またはその共重合体を使用するとよい。前記第１
成分および第２成分からなる組み合わせの分割型複合繊
維は、耐熱性に優れ、電池内での過激な反応にも、十分
対応が可能である。なかでも、メチルペンテン系重合体
を第１成分とし、ポリプロピレン系重合体を第２成分と
する組み合わせが最も効果的である。
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１などの
第１成分とは異なるポリオレフィン系重合体またはその
共重合体が用いられ、なかでも融点（Ｄ2m）が１３０℃
以上、より好ましくは１５０℃以上のポリオレフィン系
重合体またはその共重合体を使用するとよい。前記第１
成分および第２成分からなる組み合わせの分割型複合繊
維は、耐熱性に優れ、電池内での過激な反応にも、十分
対応が可能である。なかでも、メチルペンテン系重合体
を第１成分とし、ポリプロピレン系重合体を第２成分と
する組み合わせが最も効果的である。
【００１９】前記分割型複合繊維における両成分の分割
数は、５〜２０が好ましく、両成分の複合比は紡糸工程
の容易性の点から第１成分：第２成分が３０：７０〜７
０：３０程度が好ましい。また、分割型複合繊維の繊度
は、分割後の各構成単位の繊度が０．１〜０．５dtexと
なるように、分割数や複合比を調整して適宜決定すると
よい。分割後の各構成単位の繊度が０．１dtex未満であ
ると、発煙硫酸やクロロスルホン酸での処理を行った場
合に急激な劣化を起こし、不織布強力が低下し好ましく
ない。０．５dtexを超えると、後述する複合繊維あるい
は合成繊維との繊度の差が少なくなり、緻密な空隙が確
保できないからである。
数は、５〜２０が好ましく、両成分の複合比は紡糸工程
の容易性の点から第１成分：第２成分が３０：７０〜７
０：３０程度が好ましい。また、分割型複合繊維の繊度
は、分割後の各構成単位の繊度が０．１〜０．５dtexと
なるように、分割数や複合比を調整して適宜決定すると
よい。分割後の各構成単位の繊度が０．１dtex未満であ
ると、発煙硫酸やクロロスルホン酸での処理を行った場
合に急激な劣化を起こし、不織布強力が低下し好ましく
ない。０．５dtexを超えると、後述する複合繊維あるい
は合成繊維との繊度の差が少なくなり、緻密な空隙が確
保できないからである。
【００２０】前記分割型複合繊維が本発明の電池用セパ
レータに占める割合は、６０重量％を超えない範囲であ
り、１５〜６０重量％であることが好ましい。より好ま
しくは、２０〜６０重量％である。分割型複合繊維の含
有量が少なすぎると、メチルペンテン系重合体の比率が
少なすぎるため、強い親水化条件でないと十分な親水基
の導入ができなくなり、不織布強力の低下を招いたり、
コスト高となる。６０重量％を超えると、親水化処理後
の不織布強力が低くなる傾向にあり、またコスト高とな
るからである。
レータに占める割合は、６０重量％を超えない範囲であ
り、１５〜６０重量％であることが好ましい。より好ま
しくは、２０〜６０重量％である。分割型複合繊維の含
有量が少なすぎると、メチルペンテン系重合体の比率が
少なすぎるため、強い親水化条件でないと十分な親水基
の導入ができなくなり、不織布強力の低下を招いたり、
コスト高となる。６０重量％を超えると、親水化処理後
の不織布強力が低くなる傾向にあり、またコスト高とな
るからである。
【００２１】次に、本発明に用いる高融点成分および低
融点成分からなるポリオレフィン系複合繊維は、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ−４−
メチルペンテン−１、エチレン−ビニルアルコール共重
合体などのポリオレフィン系重合体またはその共重合体
が用いられる。高融点成分の融点をＢ1m、低融点成分の
融点をＢ2mとすると、低融点成分は以下の関係を満たす
ことが好ましい。 （１）Ｂ1m＞Ｂ2m （２）１２０℃＜Ｂ2m＜Ｄ2m 上記の関係を満たすポリオレフィン系複合繊維として
は、例えば、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エ
チレン−プロピレン共重合体／ポリプロピレンなどが挙
げられ、これらを用いると、繊維強力にも優れ、２成分
樹脂間の層間剥離も少なく、十分な融着強力が得られる
点で好ましい。
融点成分からなるポリオレフィン系複合繊維は、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１、ポリ−４−
メチルペンテン−１、エチレン−ビニルアルコール共重
合体などのポリオレフィン系重合体またはその共重合体
が用いられる。高融点成分の融点をＢ1m、低融点成分の
融点をＢ2mとすると、低融点成分は以下の関係を満たす
ことが好ましい。 （１）Ｂ1m＞Ｂ2m （２）１２０℃＜Ｂ2m＜Ｄ2m 上記の関係を満たすポリオレフィン系複合繊維として
は、例えば、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、エ
チレン−プロピレン共重合体／ポリプロピレンなどが挙
げられ、これらを用いると、繊維強力にも優れ、２成分
樹脂間の層間剥離も少なく、十分な融着強力が得られる
点で好ましい。
【００２２】複合繊維の繊維形態は特に限定されず、同
心円または偏心の鞘芯型複合繊維、並列型複合繊維、あ
るいは前記素材が２種類以上混合されてなる単一繊維が
挙げられ、断面形状も円形、異形などいずれであっても
よい。
心円または偏心の鞘芯型複合繊維、並列型複合繊維、あ
るいは前記素材が２種類以上混合されてなる単一繊維が
挙げられ、断面形状も円形、異形などいずれであっても
よい。
【００２３】本発明においては、特に、高密度ポリエチ
レン／ポリプロピレンの組み合わせからなる同心円鞘芯
型複合繊維が、不織布の熱処理時における加工温度領域
が広く、得られた不織布の強力が大きく、耐薬品性、耐
酸化劣化に優れている点で好ましい。
レン／ポリプロピレンの組み合わせからなる同心円鞘芯
型複合繊維が、不織布の熱処理時における加工温度領域
が広く、得られた不織布の強力が大きく、耐薬品性、耐
酸化劣化に優れている点で好ましい。
【００２４】そして、前記ポリオレフィン系複合繊維
は、６０重量％を超えない範囲であり、２０〜６０重量
％含有することが好ましい。より好ましくは、４０〜６
０重量％である。ポリオレフィン系複合繊維の含有量が
少なすぎると、十分な不織布強力が得られず、６０重量
％を超えると、空隙の確保が困難となり、保液性の点で
不十分であるからである。
は、６０重量％を超えない範囲であり、２０〜６０重量
％含有することが好ましい。より好ましくは、４０〜６
０重量％である。ポリオレフィン系複合繊維の含有量が
少なすぎると、十分な不織布強力が得られず、６０重量
％を超えると、空隙の確保が困難となり、保液性の点で
不十分であるからである。
【００２５】さらに、本発明の電池用セパレータには、
他の合成繊維を４０重量％を超えない範囲で混合しても
よい。より好ましくは、２０〜４０重量％である。他の
合成繊維の含有量が４０重量％を超えると、親水化処理
の効果が少なくなり必要な性能が得られないからであ
る。例えば、繊維間で形成される空隙を確保するためで
あれば、分割型複合繊維の分割により形成される分割後
の各構成単位の繊度よりも大きく、ポリオレフィン系複
合繊維の繊度と同じまたは小さい合成繊維を使用すれば
よく、また親水性をさらに向上させるのであれば、親水
化剤等を樹脂中に予め混合させた合成繊維を使用しても
よい。そして、他の合成繊維は、ポリオレフィン系複合
繊維の溶融する温度では実質的に溶融しないものから選
ばれ、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等、汎
用されている合成繊維を使用することができる。なかで
も繊度が０．５〜５dtex、繊維強度が６〜１５cN/dtex
からなるポリプロピレン繊維が耐薬品性が高い点で好ま
しい。
他の合成繊維を４０重量％を超えない範囲で混合しても
よい。より好ましくは、２０〜４０重量％である。他の
合成繊維の含有量が４０重量％を超えると、親水化処理
の効果が少なくなり必要な性能が得られないからであ
る。例えば、繊維間で形成される空隙を確保するためで
あれば、分割型複合繊維の分割により形成される分割後
の各構成単位の繊度よりも大きく、ポリオレフィン系複
合繊維の繊度と同じまたは小さい合成繊維を使用すれば
よく、また親水性をさらに向上させるのであれば、親水
化剤等を樹脂中に予め混合させた合成繊維を使用しても
よい。そして、他の合成繊維は、ポリオレフィン系複合
繊維の溶融する温度では実質的に溶融しないものから選
ばれ、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等、汎
用されている合成繊維を使用することができる。なかで
も繊度が０．５〜５dtex、繊維強度が６〜１５cN/dtex
からなるポリプロピレン繊維が耐薬品性が高い点で好ま
しい。
【００２６】前記構成繊維を含有してなる繊維ウェブの
形態は、カード法、エアレイ法などにより得た乾式ウェ
ブ、湿式法により得た湿式ウェブ、あるいはメルトブロ
ー法やスパンボンド法などの直接法により得た長繊維ウ
ェブが用いられる。なかでも前記構成繊維の繊維長が３
〜２５mmからなる湿式ウェブが均質なウェブを得る点で
好ましい。より好ましい繊維長は５〜１５mmである。繊
維長が３mm未満では後述する高圧水流処理時に繊維が飛
散し、繊維間の交絡が不十分となり、工程上好ましくな
く、２５mmを超えると特に湿式抄紙法によって不織布を
製造する場合、スラリー中における繊維の分散性が悪く
なり均一な不織布を得ることができないからである。
形態は、カード法、エアレイ法などにより得た乾式ウェ
ブ、湿式法により得た湿式ウェブ、あるいはメルトブロ
ー法やスパンボンド法などの直接法により得た長繊維ウ
ェブが用いられる。なかでも前記構成繊維の繊維長が３
〜２５mmからなる湿式ウェブが均質なウェブを得る点で
好ましい。より好ましい繊維長は５〜１５mmである。繊
維長が３mm未満では後述する高圧水流処理時に繊維が飛
散し、繊維間の交絡が不十分となり、工程上好ましくな
く、２５mmを超えると特に湿式抄紙法によって不織布を
製造する場合、スラリー中における繊維の分散性が悪く
なり均一な不織布を得ることができないからである。
【００２７】これらの繊維ウェブは、熱カレンダー処
理、熱風加工処理、高圧水流処理等の方法により処理さ
れる。このとき、少なくとも分割型複合繊維を構成する
２成分において実質的に溶融することなく、ポリオレフ
ィン系複合繊維の低融点成分により熱融着されているこ
とが好ましい。ここでいう、実質的に溶融するとは、熱
圧着などにより軟化して扁平し、繊維同士が密着したよ
うなものではなく、完全に繊維の一部が溶融したものを
指す。構成繊維同士がポリオレフィン系複合繊維の低融
点成分のみの熱融着であると、分割型複合繊維が分割し
て得られた極細繊維および他の合成繊維が空隙を確保し
つつ、複合繊維の高融点成分が繊維強力を維持して融着
させるので、不織布強力のばらつきが少なく、緻密な空
隙が確保できる。
理、熱風加工処理、高圧水流処理等の方法により処理さ
れる。このとき、少なくとも分割型複合繊維を構成する
２成分において実質的に溶融することなく、ポリオレフ
ィン系複合繊維の低融点成分により熱融着されているこ
とが好ましい。ここでいう、実質的に溶融するとは、熱
圧着などにより軟化して扁平し、繊維同士が密着したよ
うなものではなく、完全に繊維の一部が溶融したものを
指す。構成繊維同士がポリオレフィン系複合繊維の低融
点成分のみの熱融着であると、分割型複合繊維が分割し
て得られた極細繊維および他の合成繊維が空隙を確保し
つつ、複合繊維の高融点成分が繊維強力を維持して融着
させるので、不織布強力のばらつきが少なく、緻密な空
隙が確保できる。
【００２８】そして、他の不織布の形態としては、上記
構成繊維の範囲内で混合率を適宜変更して積層させた、
あるいは繊維長の異なる繊維ウェブ同士を積層させた複
合不織布であってもよい。例えば、後者であれば、前記
繊維長３〜２５mmの構成繊維からなる湿式抄紙法による
繊維ウェブに、繊維長２５mmを超えるステープル繊維か
らなる繊維ウェブ、あるいは長繊維ウェブを少なくとも
一方の面に積層することができる。繊維長の異なる繊維
ウェブ同士を積層させると、繊維長の短い繊維ウェブが
緻密性に寄与し、繊維長の長い繊維ウェブが不織布強力
が向上に寄与して、電池組み込み時の生産性に優れるの
で都合がよい。これらの繊維ウェブは、カードウェブな
どの未結合ウェブ、構成繊維の一部を接着剤や自己接着
などで結合させた結合不織布、あるいはニードルパンチ
や高圧水流処理により交絡させた不織布などいずれの形
態であってもよい。積層方法としては、未結合ウェブ同
士を積層した後に繊維同士を交絡させてもよいし、少な
くとも一方の繊維ウェブを予め上記の結合または交絡方
法で不織布化したものを積層した後に繊維同士を交絡さ
せてもよい。
構成繊維の範囲内で混合率を適宜変更して積層させた、
あるいは繊維長の異なる繊維ウェブ同士を積層させた複
合不織布であってもよい。例えば、後者であれば、前記
繊維長３〜２５mmの構成繊維からなる湿式抄紙法による
繊維ウェブに、繊維長２５mmを超えるステープル繊維か
らなる繊維ウェブ、あるいは長繊維ウェブを少なくとも
一方の面に積層することができる。繊維長の異なる繊維
ウェブ同士を積層させると、繊維長の短い繊維ウェブが
緻密性に寄与し、繊維長の長い繊維ウェブが不織布強力
が向上に寄与して、電池組み込み時の生産性に優れるの
で都合がよい。これらの繊維ウェブは、カードウェブな
どの未結合ウェブ、構成繊維の一部を接着剤や自己接着
などで結合させた結合不織布、あるいはニードルパンチ
や高圧水流処理により交絡させた不織布などいずれの形
態であってもよい。積層方法としては、未結合ウェブ同
士を積層した後に繊維同士を交絡させてもよいし、少な
くとも一方の繊維ウェブを予め上記の結合または交絡方
法で不織布化したものを積層した後に繊維同士を交絡さ
せてもよい。
【００２９】さらに、別の不織布の形態としては、前記
不織布の少なくとも一部の層に他のシートを積層させて
もよい。ここでは、前記不織布の少なくとも一部の層に
他のシートを積層して予め複合シートを作製しておいた
後、親水化処理を施したものであってもよいし、前記不
織布を予め親水化処理しておいた後、少なくとも一部の
層に他のシートを積層されたものであってもよい。ここ
でいう他のシートとは、繊維長が３〜２５mmの繊維から
なる湿式不織布、繊維長が２５mmを超える繊維からなる
構成繊維の一部を接着剤や自己接着などで結合させた結
合不織布、ニードルパンチや高圧水流処理により交絡さ
せた不織布、あるいは多孔性フィルムなどを指す。前記
他のシートのうち繊維長が３〜２５mmの繊維からなる湿
式不織布を用いると、低目付でありながら貫通孔の発生
する割合が少ない不織布が得られ、電池におけるショー
ト率を軽減させることができる。また、繊維長が２５mm
を超える繊維あるいは多孔性フィルムを用いれば、さら
に不織布強力を向上させることができる。
不織布の少なくとも一部の層に他のシートを積層させて
もよい。ここでは、前記不織布の少なくとも一部の層に
他のシートを積層して予め複合シートを作製しておいた
後、親水化処理を施したものであってもよいし、前記不
織布を予め親水化処理しておいた後、少なくとも一部の
層に他のシートを積層されたものであってもよい。ここ
でいう他のシートとは、繊維長が３〜２５mmの繊維から
なる湿式不織布、繊維長が２５mmを超える繊維からなる
構成繊維の一部を接着剤や自己接着などで結合させた結
合不織布、ニードルパンチや高圧水流処理により交絡さ
せた不織布、あるいは多孔性フィルムなどを指す。前記
他のシートのうち繊維長が３〜２５mmの繊維からなる湿
式不織布を用いると、低目付でありながら貫通孔の発生
する割合が少ない不織布が得られ、電池におけるショー
ト率を軽減させることができる。また、繊維長が２５mm
を超える繊維あるいは多孔性フィルムを用いれば、さら
に不織布強力を向上させることができる。
【００３０】前記他のシートの素材としては特に限定さ
れず、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ある
いはポリエステル系樹脂などいずれであってもよい。ま
た、積層方法も少なくとも一部の層に他のシートが積層
されていれば特に限定されず、本発明の不織布の片面、
あるいは両面に他のシートを積層してもよいし、前記不
織布の間に他のシートを挿入しておいてもよい。さらに
上記積層体を２層以上に積層してもよい。そして、上記
積層体における各層間の結合方法についても特に限定さ
れず、例えば、高圧水流処理により本発明の不織布を予
め作製しておき、他のシートと積層させた後、熱風や熱
ロールなどの熱処理により結合してもよいし、本発明を
構成する繊維ウェブと他のシートを予め積層させた後、
高圧水流処理により結合させてもよい。
れず、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ある
いはポリエステル系樹脂などいずれであってもよい。ま
た、積層方法も少なくとも一部の層に他のシートが積層
されていれば特に限定されず、本発明の不織布の片面、
あるいは両面に他のシートを積層してもよいし、前記不
織布の間に他のシートを挿入しておいてもよい。さらに
上記積層体を２層以上に積層してもよい。そして、上記
積層体における各層間の結合方法についても特に限定さ
れず、例えば、高圧水流処理により本発明の不織布を予
め作製しておき、他のシートと積層させた後、熱風や熱
ロールなどの熱処理により結合してもよいし、本発明を
構成する繊維ウェブと他のシートを予め積層させた後、
高圧水流処理により結合させてもよい。
【００３１】前記不織布あるいは複合シートの目付は、
繊維の量によって調節しうるが３０〜１００g/m2にする
ことが望ましい。３０g/m2未満では不織布の強力が低く
なるため、正極と負極の間でショートが発生しやすくな
り、１００g/m2を超えると通気性等が低下するからであ
る。
繊維の量によって調節しうるが３０〜１００g/m2にする
ことが望ましい。３０g/m2未満では不織布の強力が低く
なるため、正極と負極の間でショートが発生しやすくな
り、１００g/m2を超えると通気性等が低下するからであ
る。
【００３２】そして、前述した不織布あるいは複合シー
トは、親水化処理されていることが好ましい。親水化処
理としては、ビニルモノマーのグラフト共重合処理、フ
ッ素ガス処理、スルホン化処理、コロナ放電処理、プラ
ズマ処理などが挙げられるが、なかでもスルホン化処理
が電池の自己放電性を改良する点で優れており、スルホ
ン化処理としては、濃硫酸処理、発煙硫酸処理、クロロ
スルホン酸処理、無水硫酸処理などが挙げられ、スルホ
ン化処理のうち、発煙硫酸処理、クロロスルホン酸処
理、あるいは無水硫酸処理が反応性が高く、比較的容易
にスルホン化処理できるので好ましい。また、スルホン
化度は、０．４〜２重量％であることが好ましく、０．
７〜１．５重量％がさらに好ましい。スルホン化度が
０．４重量％未満であると、電池の自己放電性の改良が
不十分であり、２重量％を超えると、処理コストの増大
を招くだけでなく、不織布の強力低下に繋がるからであ
る。親水化処理は、不織布形成後に行うのが生産性の面
で好ましいが、不織布が積層体の場合、少なくとも分割
型複合繊維を含有する不織布が親水化処理されていれば
よい。
トは、親水化処理されていることが好ましい。親水化処
理としては、ビニルモノマーのグラフト共重合処理、フ
ッ素ガス処理、スルホン化処理、コロナ放電処理、プラ
ズマ処理などが挙げられるが、なかでもスルホン化処理
が電池の自己放電性を改良する点で優れており、スルホ
ン化処理としては、濃硫酸処理、発煙硫酸処理、クロロ
スルホン酸処理、無水硫酸処理などが挙げられ、スルホ
ン化処理のうち、発煙硫酸処理、クロロスルホン酸処
理、あるいは無水硫酸処理が反応性が高く、比較的容易
にスルホン化処理できるので好ましい。また、スルホン
化度は、０．４〜２重量％であることが好ましく、０．
７〜１．５重量％がさらに好ましい。スルホン化度が
０．４重量％未満であると、電池の自己放電性の改良が
不十分であり、２重量％を超えると、処理コストの増大
を招くだけでなく、不織布の強力低下に繋がるからであ
る。親水化処理は、不織布形成後に行うのが生産性の面
で好ましいが、不織布が積層体の場合、少なくとも分割
型複合繊維を含有する不織布が親水化処理されていれば
よい。
【００３３】次に本発明の電池用セパレータの製造方法
の一例について説明する。本発明のセパレータの基材と
なる不織布の製造方法としては湿式抄紙法が望ましく、
湿式抄紙は通常の方法で行えばよい。まず分割型複合繊
維１５〜６０重量％と、ポリオレフィン系複合繊維２０
〜６０重量％と、４０重量％を超えない範囲で他の合成
繊維を混合して、０．０１〜０．６％の濃度になるよう
に水に分散させ、スラリーを調製する。このとき少量の
分散剤を加えてもよい。スラリーは短網式、円網式、あ
るいは両者を組み合わせた抄紙機等を用いて抄紙され
る。次いで、ポリオレフィン系複合繊維を溶融させて繊
維間を軽く結合させておくと、不織布の取り扱い性がよ
いので好ましい。ポリオレフィン系複合繊維の溶融は、
抄紙工程における乾燥処理の際に乾燥と同時に行っても
よく、また一旦、湿式不織布としたのち加熱処理して行
ってもよい。
の一例について説明する。本発明のセパレータの基材と
なる不織布の製造方法としては湿式抄紙法が望ましく、
湿式抄紙は通常の方法で行えばよい。まず分割型複合繊
維１５〜６０重量％と、ポリオレフィン系複合繊維２０
〜６０重量％と、４０重量％を超えない範囲で他の合成
繊維を混合して、０．０１〜０．６％の濃度になるよう
に水に分散させ、スラリーを調製する。このとき少量の
分散剤を加えてもよい。スラリーは短網式、円網式、あ
るいは両者を組み合わせた抄紙機等を用いて抄紙され
る。次いで、ポリオレフィン系複合繊維を溶融させて繊
維間を軽く結合させておくと、不織布の取り扱い性がよ
いので好ましい。ポリオレフィン系複合繊維の溶融は、
抄紙工程における乾燥処理の際に乾燥と同時に行っても
よく、また一旦、湿式不織布としたのち加熱処理して行
ってもよい。
【００３４】そして、ポリオレフィン系複合繊維の溶融
により繊維間を軽く結合させ、形態を安定化させた状態
にしてから、高圧水流処理を施し、分割型複合繊維を分
割させて極細繊維を形成させるとともに繊維間を交絡さ
せるとよい。高圧水流処理は孔径０．０５〜０．５mmの
オリフィスが０．５〜１．５mmの間隔で設けられたノズ
ルから、水圧５〜２０MPa の柱状水流を不織布の表裏に
それぞれ１回以上噴射するとよい。得られた交絡不織布
は、１２０〜Ｄ2m℃、好ましくは１３０〜１４５℃で乾
燥と同時にポリオレフィン系複合繊維の低融点成分で構
成繊維同士を熱融着させるとよい。
により繊維間を軽く結合させ、形態を安定化させた状態
にしてから、高圧水流処理を施し、分割型複合繊維を分
割させて極細繊維を形成させるとともに繊維間を交絡さ
せるとよい。高圧水流処理は孔径０．０５〜０．５mmの
オリフィスが０．５〜１．５mmの間隔で設けられたノズ
ルから、水圧５〜２０MPa の柱状水流を不織布の表裏に
それぞれ１回以上噴射するとよい。得られた交絡不織布
は、１２０〜Ｄ2m℃、好ましくは１３０〜１４５℃で乾
燥と同時にポリオレフィン系複合繊維の低融点成分で構
成繊維同士を熱融着させるとよい。
【００３５】しかるのちに不織布は、発煙硫酸反応槽、
クロロスルホン酸反応槽、あるいは無水硫酸反応槽に浸
漬され、スルホン基が導入される。スルホン化処理条件
は、スルホン化度が０．４〜２重量％となるように適宜
設定すればよく、例えば、無水硫酸処理であれば、三酸
化イオウのガス濃度が１０〜８０体積％、反応温度が１
０〜９０℃、反応時間が１０〜６００秒で処理するとよ
い。このとき、スルホン化を促進させるために、紫外線
または放射線により不織布表面を活性化させた後、スル
ホン化処理を施してもよい。
クロロスルホン酸反応槽、あるいは無水硫酸反応槽に浸
漬され、スルホン基が導入される。スルホン化処理条件
は、スルホン化度が０．４〜２重量％となるように適宜
設定すればよく、例えば、無水硫酸処理であれば、三酸
化イオウのガス濃度が１０〜８０体積％、反応温度が１
０〜９０℃、反応時間が１０〜６００秒で処理するとよ
い。このとき、スルホン化を促進させるために、紫外線
または放射線により不織布表面を活性化させた後、スル
ホン化処理を施してもよい。
【００３６】さらに、不織布に親水化処理を施した後、
浸漬法、スプレー法、ロールタッチ法等により親水性界
面活性剤を均一に付着させてもよいし、他の親水化処理
法を組み合わせてもよい。しかるのち熱カレンダー処理
して、所定の厚みに調整され、本発明の電池用セパレー
タが得られる。
浸漬法、スプレー法、ロールタッチ法等により親水性界
面活性剤を均一に付着させてもよいし、他の親水化処理
法を組み合わせてもよい。しかるのち熱カレンダー処理
して、所定の厚みに調整され、本発明の電池用セパレー
タが得られる。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の内容を実施例を挙げて説明す
る。なお、引張強力、保液率、ショート率、容量保存
率、サイクル寿命、およびスルホン化度は、以下の方法
により測定した。
る。なお、引張強力、保液率、ショート率、容量保存
率、サイクル寿命、およびスルホン化度は、以下の方法
により測定した。
【００３８】（１）タテ引張強力 ＪＩＳ Ｌ １０９６に準じ、不織布のタテ方向に対し
て、幅５cm、長さ１５cmの試料片をつかみ間隔１０cmで
把持し、定速伸長型引張試験機を用いて引張速度３０cm
／分で伸長し、切断時の荷重値を引張強力とした。
て、幅５cm、長さ１５cmの試料片をつかみ間隔１０cmで
把持し、定速伸長型引張試験機を用いて引張速度３０cm
／分で伸長し、切断時の荷重値を引張強力とした。
【００３９】（２）保液率 試験片の水分平衡状態の重量（Ｗ）を１mgまで測定す
る。次に比重１．３０のＫＯＨ溶液中に試験片を浸漬
し、ＫＯＨ溶液を１時間吸収させたのち液中から引き上
げて１０分間放置した後、試験片の重量（Ｗ1) を測定
し、保液率（％）＝（（Ｗ1 −Ｗ）／Ｗ）×１００の式
より保液率を算出した。
る。次に比重１．３０のＫＯＨ溶液中に試験片を浸漬
し、ＫＯＨ溶液を１時間吸収させたのち液中から引き上
げて１０分間放置した後、試験片の重量（Ｗ1) を測定
し、保液率（％）＝（（Ｗ1 −Ｗ）／Ｗ）×１００の式
より保液率を算出した。
【００４０】（３）円筒形密閉ニッケル水素電池 負極は、水素吸蔵合金、カルボニルニッケル、カルボキ
シメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）に水を加え混練りしスラリーを調整
した。このスラリーをニッケルメッキしたパンチングメ
タルに浸漬塗りした後８０℃で乾燥し、加圧成型して水
素吸蔵合金負極を作成した。、正極は、公知の焼結式ニ
ッケル極を使用した。上記の負極、正極の間に各セパレ
ーターを挟み電槽缶に挿入し、電解液を注液すること
で、円筒形密閉ニッケル水素電池を作製した。
シメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）に水を加え混練りしスラリーを調整
した。このスラリーをニッケルメッキしたパンチングメ
タルに浸漬塗りした後８０℃で乾燥し、加圧成型して水
素吸蔵合金負極を作成した。、正極は、公知の焼結式ニ
ッケル極を使用した。上記の負極、正極の間に各セパレ
ーターを挟み電槽缶に挿入し、電解液を注液すること
で、円筒形密閉ニッケル水素電池を作製した。
【００４１】（４）容量保存率 前記作製した円筒形密閉ニッケル水素電池を、充電０．
１Ｃ率で１２時間、休止０．５時間、放電０．１Ｃ率で
終止電圧１．０Ｖとし、１０サイクル充放電を繰り返
し、電池初期活性を行った。そして、初期活性を行った
後、充電０．１Ｃ率で１２時間、休止０．５時間、放電
０．１Ｃ率で終止電圧１．０Ｖとし、５サイクル繰り返
した後の放電容量に対し、同条件（０．１Ｃ率）で充電
後、４５℃下で１４日間放置したときの残存容量（０．
１Ｃ率放電、終止電圧１．０Ｖ）の比を自己放電後の容
量保存率とした。充放電は２５℃で行った。
１Ｃ率で１２時間、休止０．５時間、放電０．１Ｃ率で
終止電圧１．０Ｖとし、１０サイクル充放電を繰り返
し、電池初期活性を行った。そして、初期活性を行った
後、充電０．１Ｃ率で１２時間、休止０．５時間、放電
０．１Ｃ率で終止電圧１．０Ｖとし、５サイクル繰り返
した後の放電容量に対し、同条件（０．１Ｃ率）で充電
後、４５℃下で１４日間放置したときの残存容量（０．
１Ｃ率放電、終止電圧１．０Ｖ）の比を自己放電後の容
量保存率とした。充放電は２５℃で行った。
【００４２】（５）ショート率 円筒形密閉ニッケル水素電池を１００個組み立てたとき
に、短絡が起きた割合をショート率とした。
に、短絡が起きた割合をショート率とした。
【００４３】（６）サイクル寿命 初期活性を行った円筒形密閉ニッケル水素電池を、充電
０．１Ｃ率で、１０時間、休止時間０．５時間、放電
０．１Ｃ率（終止電圧１．０Ｖ）で理論容量に対する利
用率が９０％以下になったときのサイクル数を求めた。
充放電は２５℃で行った。
０．１Ｃ率で、１０時間、休止時間０．５時間、放電
０．１Ｃ率（終止電圧１．０Ｖ）で理論容量に対する利
用率が９０％以下になったときのサイクル数を求めた。
充放電は２５℃で行った。
【００４４】（７）スルホン化度 試料より５ｃｍ×５ｃｍの試験片を採取し、１３％ＫＯ
Ｈ水溶液に３０分間浸漬した。その後、水道水で３０分
間洗浄し、さらに純水で３０分間洗浄した試料を６０℃
にて１時間乾燥させて試料を調整した。そして、蛍光Ｘ
線測定装置を用いて、不織布中の硫黄元素濃度を測定
し、全元素濃度で除して１００倍したものをスルホン化
度とした。
Ｈ水溶液に３０分間浸漬した。その後、水道水で３０分
間洗浄し、さらに純水で３０分間洗浄した試料を６０℃
にて１時間乾燥させて試料を調整した。そして、蛍光Ｘ
線測定装置を用いて、不織布中の硫黄元素濃度を測定
し、全元素濃度で除して１００倍したものをスルホン化
度とした。
【００４５】（８）繊維の準備 原料として、以下の繊維を準備した。 ［繊維１］ 第１成分を融点（Ｄ1m）２４０℃のメチル
ペンテン系共重合体（三井化学（株）製）とし、第２成
分を融点（Ｄ2m）１６３℃のポリプロピレン（日本ポリ
ケム（株）製）として、複合比が５０：５０、図１に示
す繊維断面を有する繊度２．３dtex、繊維長６mmの分割
型複合繊維。
ペンテン系共重合体（三井化学（株）製）とし、第２成
分を融点（Ｄ2m）１６３℃のポリプロピレン（日本ポリ
ケム（株）製）として、複合比が５０：５０、図１に示
す繊維断面を有する繊度２．３dtex、繊維長６mmの分割
型複合繊維。
【００４６】［繊維２］ 第１成分を融点（Ｄ1m）２４
０℃のメチルペンテン系共重合体（三井化学（株）製）
とし、第２成分を融点（Ｄ2m）１６３℃のポリプロピレ
ン（日本ポリケム（株）製）として、複合比が５０：５
０、図１に示す繊維断面を有する繊度２．３dtex、繊維
長４５mmの分割型複合繊維。
０℃のメチルペンテン系共重合体（三井化学（株）製）
とし、第２成分を融点（Ｄ2m）１６３℃のポリプロピレ
ン（日本ポリケム（株）製）として、複合比が５０：５
０、図１に示す繊維断面を有する繊度２．３dtex、繊維
長４５mmの分割型複合繊維。
【００４７】［繊維３］ 鞘成分を融点（Ｂ2m）１３２
℃の高密度ポリエチレン（日本ポリケム（株）製）と
し、芯成分を融点（Ｂ1m）１６３℃のポリプロピレン
（日本ポリケム（株）製）として、複合比が５０：５
０、繊度１．７dtex、繊維長１０mmの同心円鞘芯型複合
繊維。
℃の高密度ポリエチレン（日本ポリケム（株）製）と
し、芯成分を融点（Ｂ1m）１６３℃のポリプロピレン
（日本ポリケム（株）製）として、複合比が５０：５
０、繊度１．７dtex、繊維長１０mmの同心円鞘芯型複合
繊維。
【００４８】［繊維４］ 鞘成分を融点（Ｂ2m）１０５
℃の低密度ポリエチレン（日本ポリケム（株）製）と
し、芯成分を融点（Ｂ1m）１６３℃のポリプロピレン
（日本ポリケム（株）製）として、複合比が５０：５
０、繊度１．７dtex、繊維長１０mmの同心円鞘芯型複合
繊維。
℃の低密度ポリエチレン（日本ポリケム（株）製）と
し、芯成分を融点（Ｂ1m）１６３℃のポリプロピレン
（日本ポリケム（株）製）として、複合比が５０：５
０、繊度１．７dtex、繊維長１０mmの同心円鞘芯型複合
繊維。
【００４９】［繊維５］ 鞘成分を融点（Ｂ2m）１３２
℃の高密度ポリエチレン（日本ポリケム（株）製）と
し、芯成分を融点（Ｂ1m）１６３℃のポリプロピレン
（日本ポリケム（株）製）として、複合比が５０：５
０、繊度１．７dtex、繊維長５１mmの同心円鞘芯型複合
繊維。
℃の高密度ポリエチレン（日本ポリケム（株）製）と
し、芯成分を融点（Ｂ1m）１６３℃のポリプロピレン
（日本ポリケム（株）製）として、複合比が５０：５
０、繊度１．７dtex、繊維長５１mmの同心円鞘芯型複合
繊維。
【００５０】［繊維６］ 融点１６３℃のポリプロピレ
ン（日本ポリケム（株）製）からなり、繊度０．８dte
x、繊維長１０mmのポリプロピレン繊維。
ン（日本ポリケム（株）製）からなり、繊度０．８dte
x、繊維長１０mmのポリプロピレン繊維。
【００５１】［繊維７］ 融点１６３℃のポリプロピレ
ン（日本ポリケム（株）製）からなり、繊度０．８dte
x、繊維長５１mmのポリプロピレン繊維。
ン（日本ポリケム（株）製）からなり、繊度０．８dte
x、繊維長５１mmのポリプロピレン繊維。
【００５２】［繊維８］ 第１成分をエチレン−ビニル
アルコール共重合体（エチレン含有量３８モル％）と
し、第２成分をポリプロピレンとして、複合比が５０：
５０、図２に示す繊維断面を有する繊度３．３dtex、繊
維長６mmの分割型複合繊維。
アルコール共重合体（エチレン含有量３８モル％）と
し、第２成分をポリプロピレンとして、複合比が５０：
５０、図２に示す繊維断面を有する繊度３．３dtex、繊
維長６mmの分割型複合繊維。
【００５３】［実施例１］繊維１を４０重量％、繊維３
を４０重量％、繊維６を２０重量％を混合して０．５％
の濃度になるようにスラリーを調製し、湿式抄紙して目
付８０g/m2の原紙を得た。そして原紙の表裏面より１０
MPaの圧力で高圧柱状水流を噴射することにより、繊維
１を分割させて極細繊維を形成させるとともに繊維間を
交絡させ、１３５℃で乾燥と同時に熱融着させ不織布を
得た。
を４０重量％、繊維６を２０重量％を混合して０．５％
の濃度になるようにスラリーを調製し、湿式抄紙して目
付８０g/m2の原紙を得た。そして原紙の表裏面より１０
MPaの圧力で高圧柱状水流を噴射することにより、繊維
１を分割させて極細繊維を形成させるとともに繊維間を
交絡させ、１３５℃で乾燥と同時に熱融着させ不織布を
得た。
【００５４】得られた不織布をクロロスルホン酸５０重
量％、濃硫酸５０重量％を混合した液温４０℃の処理浴
で１時間浸漬処理し、その後希硫酸中に１０分間浸漬後
ＫＯＨ溶液に１時間浸漬して中和を行った。その後水洗
・乾燥させた後、熱カレンダー処理を施して、目付６５
g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
量％、濃硫酸５０重量％を混合した液温４０℃の処理浴
で１時間浸漬処理し、その後希硫酸中に１０分間浸漬後
ＫＯＨ溶液に１時間浸漬して中和を行った。その後水洗
・乾燥させた後、熱カレンダー処理を施して、目付６５
g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
【００５５】［実施例２］処理液としてクロロスルホン
酸１００％を用いた以外は、実施例１と同じ方法で目付
６５g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
酸１００％を用いた以外は、実施例１と同じ方法で目付
６５g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
【００５６】［実施例３］処理液として、発煙硫酸２０
重量％、濃硫酸８０重量％の混合液とした以外は、実施
例１と同じ方法で目付６５g/m2、厚み０．１５mmの電池
用セパレータを得た
重量％、濃硫酸８０重量％の混合液とした以外は、実施
例１と同じ方法で目付６５g/m2、厚み０．１５mmの電池
用セパレータを得た
【００５７】［実施例４］繊維１を４０重量％、繊維３
を４０重量％、繊維６を２０重量％を混合して０．５％
の濃度になるようにスラリーを調製し、湿式抄紙して目
付５５g/m2の原紙を得た。そして原紙の表裏面より１０
MPaの圧力で高圧柱状水流を噴射することにより、繊維
１を分割させて極細繊維を形成させるとともに繊維間を
交絡させ、１３５℃で乾燥と同時に熱融着させ不織布を
得た。
を４０重量％、繊維６を２０重量％を混合して０．５％
の濃度になるようにスラリーを調製し、湿式抄紙して目
付５５g/m2の原紙を得た。そして原紙の表裏面より１０
MPaの圧力で高圧柱状水流を噴射することにより、繊維
１を分割させて極細繊維を形成させるとともに繊維間を
交絡させ、１３５℃で乾燥と同時に熱融着させ不織布を
得た。
【００５８】得られた不織布を、アクリル酸水溶液に浸
漬した後、紫外線を照射してアクリル酸モノマーをグラ
フト共重合させた。この不織布を洗浄して未反応のアク
リル酸を除去した後、乾燥して熱カレンダー処理を施し
て、目付６５g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータ
を得た。
漬した後、紫外線を照射してアクリル酸モノマーをグラ
フト共重合させた。この不織布を洗浄して未反応のアク
リル酸を除去した後、乾燥して熱カレンダー処理を施し
て、目付６５g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータ
を得た。
【００５９】［実施例５］繊維２を４０重量％、繊維４
を４０重量％、繊維７を２０重量％を混合してセミラン
ダムカード機を用いて目付３０g/m2の繊維ウェブを作製
した。そして、前記繊維ウェブの表裏面より５MPaの圧
力で高圧柱状水流を噴射することにより、繊維２を分割
させて極細繊維を形成させるとともに繊維間を交絡さ
せ、１３５℃で乾燥と同時に熱融着させ目付３０g/m2の
乾式不織布を得た。
を４０重量％、繊維７を２０重量％を混合してセミラン
ダムカード機を用いて目付３０g/m2の繊維ウェブを作製
した。そして、前記繊維ウェブの表裏面より５MPaの圧
力で高圧柱状水流を噴射することにより、繊維２を分割
させて極細繊維を形成させるとともに繊維間を交絡さ
せ、１３５℃で乾燥と同時に熱融着させ目付３０g/m2の
乾式不織布を得た。
【００６０】次に、湿式抄紙機において、ヤンキードラ
イヤーの入り口側に前記不織布を設置し、実施例１の構
成繊維からなる０．５％濃度のスラリーを調整し、目付
が５０g/m2となるように湿式抄紙しながら、予め設置し
た乾式不織布を積層し、１３５℃のヤンキードライヤー
で熱処理を施し、両層の熱融着性繊維を融着させて複合
不織布を得た。
イヤーの入り口側に前記不織布を設置し、実施例１の構
成繊維からなる０．５％濃度のスラリーを調整し、目付
が５０g/m2となるように湿式抄紙しながら、予め設置し
た乾式不織布を積層し、１３５℃のヤンキードライヤー
で熱処理を施し、両層の熱融着性繊維を融着させて複合
不織布を得た。
【００６１】得られた不織布をクロロスルホン酸５０重
量％、濃硫酸５０重量％を混合した液温４０℃の処理浴
で１時間浸漬処理し、その後希硫酸中に１０分間浸漬後
ＫＯＨ溶液に１時間浸漬して中和を行った。その後水洗
・乾燥させた後、熱カレンダー処理を施して、目付６５
g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
量％、濃硫酸５０重量％を混合した液温４０℃の処理浴
で１時間浸漬処理し、その後希硫酸中に１０分間浸漬後
ＫＯＨ溶液に１時間浸漬して中和を行った。その後水洗
・乾燥させた後、熱カレンダー処理を施して、目付６５
g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
【００６２】［実施例６］原料として繊維３の代わりに
繊維４を使用した以外は、実施例１と同じ方法で目付６
５g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
繊維４を使用した以外は、実施例１と同じ方法で目付６
５g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
【００６３】［実施例７］繊維の混合割合を、繊維１を
１０重量％、繊維３を５０重量％、繊維６を４０重量％
とした以外は、実施例１と同じ方法で目付６５g/m2、厚
み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
１０重量％、繊維３を５０重量％、繊維６を４０重量％
とした以外は、実施例１と同じ方法で目付６５g/m2、厚
み０．１５mmの電池用セパレータを得た。
【００６４】［実施例８］実施例１の不織布を三酸化イ
オウガス中で３０秒間処理した後、水酸化ナトリウムで
中和しイオン交換水で洗浄した後、６０℃で乾燥させ
た。熱カレンダー処理を施して、目付６５g/m2、厚み
０．１５mmの電池用セパレータを得た。
オウガス中で３０秒間処理した後、水酸化ナトリウムで
中和しイオン交換水で洗浄した後、６０℃で乾燥させ
た。熱カレンダー処理を施して、目付６５g/m2、厚み
０．１５mmの電池用セパレータを得た。
【００６５】［比較例１］原料として繊維１の代わりに
繊維８を使用した以外は、実施例１と同じ方法で目付６
５g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。以
下、実施例１〜８、比較例１の物性を表１に示す。
繊維８を使用した以外は、実施例１と同じ方法で目付６
５g/m2、厚み０．１５mmの電池用セパレータを得た。以
下、実施例１〜８、比較例１の物性を表１に示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】実施例４は、スルホン基を有しないため、
サイクル寿命がやや短く、実施例７は、メチルペンテン
系重合体とポリオレフィン系重合体からなる分割型複合
繊維の混合量が少ないため、親水基の導入量が少ないだ
けでなく、セパレータの緻密性に欠き、容量保存率およ
びサイクル寿命がやや低くなったものの、実施例１〜
３、５、６、８においては、親水化処理の後でも十分な
強力を保持し、かつ電池に組み込んだ際の容量保存率も
８０％近くを保持し、自己放電性の改良に寄与してい
た。一方、比較例１は、スルホン化処理のような過酷な
親水化処理によって、必要以上に繊維が損傷し、タテ方
向の引張強力が極端に低下して組み立て時に破損が生
じ、ショート率が高くなり生産性が著しく低下した。
サイクル寿命がやや短く、実施例７は、メチルペンテン
系重合体とポリオレフィン系重合体からなる分割型複合
繊維の混合量が少ないため、親水基の導入量が少ないだ
けでなく、セパレータの緻密性に欠き、容量保存率およ
びサイクル寿命がやや低くなったものの、実施例１〜
３、５、６、８においては、親水化処理の後でも十分な
強力を保持し、かつ電池に組み込んだ際の容量保存率も
８０％近くを保持し、自己放電性の改良に寄与してい
た。一方、比較例１は、スルホン化処理のような過酷な
親水化処理によって、必要以上に繊維が損傷し、タテ方
向の引張強力が極端に低下して組み立て時に破損が生
じ、ショート率が高くなり生産性が著しく低下した。
【００６８】
【発明の効果】本発明の電池用セパレータは、メチルペ
ンテン系重合体とポリオレフィン系重合体からなる分割
型複合繊維、および高融点成分および低融点成分からな
るポリオレフィン系複合繊維を主体とし、親水化処理を
施すことにより、耐熱性を有するとともに、優れた保液
性および十分な不織布強力を有し、電池寿命を低下させ
ることなく電池容量を向上させることができる。親水化
処理がスルホン化処理であると、特に自己放電性の改良
に寄与する。
ンテン系重合体とポリオレフィン系重合体からなる分割
型複合繊維、および高融点成分および低融点成分からな
るポリオレフィン系複合繊維を主体とし、親水化処理を
施すことにより、耐熱性を有するとともに、優れた保液
性および十分な不織布強力を有し、電池寿命を低下させ
ることなく電池容量を向上させることができる。親水化
処理がスルホン化処理であると、特に自己放電性の改良
に寄与する。
【００６９】そして、前記電池用セパレータを組み込ん
だ電池は、自己放電性が改良され、特に電気自動車（Ｐ
ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）用に好適である。
だ電池は、自己放電性が改良され、特に電気自動車（Ｐ
ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）用に好適である。
【図１】本発明に使用する分割型複合繊維の繊維断面図
の一例を示す。
の一例を示す。
【図２】本発明に使用する分割型複合繊維の繊維断面図
の一例を示す。
の一例を示す。
【図３】本発明に使用する分割型複合繊維の繊維断面図
の一例を示す。
の一例を示す。
１．第１成分 ２．第２成分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｄ０６Ｍ 101:20 (72)発明者 田中 智文 兵庫県加古郡播磨町古宮877番地 ダイワ ボウポリテック株式会社播磨研究所内 (72)発明者 木田 達宣 兵庫県加古郡播磨町古宮877番地 ダイワ ボウポリテック株式会社播磨研究所内
Claims (14)
- 【請求項１】 ポリ（４−メチルペンテン−１）または
４−メチルペンテン−１と他のオレフィンとの共重合体
からなるメチルペンテン系重合体を第１成分とし、第１
成分とは異なるポリオレフィン系重合体またはその共重
合体を第２成分とし、繊維断面において２成分が交互に
隣接して配置され、２成分のうち少なくとも１成分が２
個以上に分割されてなる分割型複合繊維と、高融点成分
および低融点成分からなるポリオレフィン系複合繊維の
少なくとも２種類の繊維を含有する不織布であって、該
分割型複合繊維および該ポリオレフィン系複合繊維の含
有量が６０重量％を超えない範囲であり、該不織布が親
水化処理されていることを特徴とする電池用セパレー
タ。 - 【請求項２】 分割型複合繊維の含有量が１５〜６０重
量％、ポリオレフィン系複合繊維の含有量が２０〜６０
重量％であることを特徴とする請求項１記載の電池用セ
パレータ。 - 【請求項３】 他の合成繊維が４０重量％を超えない範
囲で含有していることを特徴とする請求項１または２に
記載の電池用セパレータ。 - 【請求項４】 不織布が、分割型複合繊維を構成する２
成分において実質的に溶融することなく、ポリオレフィ
ン系複合繊維の低融点成分により熱融着されていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電池用セ
パレータ。 - 【請求項５】 分割型複合繊維、ポリオレフィン系複合
繊維、および他の合成繊維の繊維長が、３〜２５mmであ
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電
池用セパレータ。 - 【請求項６】 不織布が、繊維長の異なる繊維ウェブ同
士を積層されてなる複合不織布であることを特徴とする
請求項１〜５のいずれかに記載の電池用セパレータ。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の不織布
の少なくとも一部の層に他のシートを積層してなる複合
シートであって、該複合シートが親水化処理されている
ことを特徴とする電池用セパレータ。 - 【請求項８】 請求項１〜６のいずれかに記載の親水化
処理された不織布の少なくとも一部の層に他のシートが
積層されていることを特徴とする電池用セパレータ。 - 【請求項９】 分割型複合繊維が、メチルペンテン系重
合体を第１成分とし、ポリプロピレン系重合体を第２成
分とすることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記
載の電池用セパレータ。 - 【請求項１０】 ポリオレフィン系複合繊維が、鞘成分
を高密度ポリエチレンとし、芯成分をポリプロピレンと
した鞘芯型複合繊維であることを特徴とする請求項１〜
８のいずれかに記載の電池用セパレータ。 - 【請求項１１】 親水化処理が、スルホン化処理である
ことを特徴とする請求項１記載の電池用セパレータ。 - 【請求項１２】 スルホン化処理が、発煙硫酸処理、ク
ロロスルホン酸処理、あるいは無水硫酸処理のいずれか
１つであることを特徴とする請求項１１記載の電池用セ
パレータ。 - 【請求項１３】 スルホン化度が、０．４〜２重量％で
あることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載
の電池用セパレータ。 - 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれかに記載の電
池用セパレータを組み込んだ電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31208499A JP3678081B2 (ja) | 1998-11-16 | 1999-11-02 | 電池用セパレータおよびこれを用いた電池 |
| TW089107538A TW466795B (en) | 1999-11-02 | 2000-04-21 | Battery separator and battery using the same |
| CNB001085700A CN1160812C (zh) | 1999-11-02 | 2000-05-15 | 电池隔膜及用此隔膜的电池 |
| HK01106355A HK1035961A1 (en) | 1999-11-02 | 2001-09-12 | A septum for battery and the battery using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-324857 | 1998-11-16 | ||
| JP32485798 | 1998-11-16 | ||
| JP31208499A JP3678081B2 (ja) | 1998-11-16 | 1999-11-02 | 電池用セパレータおよびこれを用いた電池 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005089185A Division JP4291794B2 (ja) | 1998-11-16 | 2005-03-25 | 電池用セパレータおよびこれを用いた電池 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000215876A true JP2000215876A (ja) | 2000-08-04 |
| JP3678081B2 JP3678081B2 (ja) | 2005-08-03 |
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ID=26567027
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31208499A Expired - Fee Related JP3678081B2 (ja) | 1998-11-16 | 1999-11-02 | 電池用セパレータおよびこれを用いた電池 |
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|---|---|
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003020524A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Kuraray Co Ltd | 接合型複合ステープル繊維 |
| CN100346505C (zh) * | 2003-01-23 | 2007-10-31 | 大和纺织株式会社 | 隔板材料及其生产方法、以及碱性二次电池隔板 |
| CN100403581C (zh) * | 2005-12-23 | 2008-07-16 | 范亢俊 | 锂电池、锂离子电池安全隔膜及其制造方法 |
| JP2012216427A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Daiwabo Holdings Co Ltd | セパレータ材料及びそれを用いた電池 |
| CN104088154A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-10-08 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种无纺布隔膜的复合改性方法 |
| CN111279026A (zh) * | 2017-10-03 | 2020-06-12 | 博爱德国有限公司 | 无纺织物及用于形成无纺织物的工艺流程 |
| CN111640903A (zh) * | 2019-03-01 | 2020-09-08 | 麻省固能控股有限公司 | 包括被热活化的离子流动控制层的隔板和结合其的电化学装置 |
| CN112803117A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-14 | 北京金羽新能科技有限公司 | 一种亲水性隔膜及含有该亲水性隔膜的电池 |
| JP2023528395A (ja) * | 2020-06-12 | 2023-07-04 | シェンチェン シニア テクノロジー マテリアル カンパニー リミテッド | 不織布、その作製方法、リチウム電池用セパレータおよびリチウム電池用セパレータベースフィルム |
| EP4733459A1 (en) * | 2024-10-22 | 2026-04-29 | Japan Vilene Company, Ltd. | Nonwoven fabric and separator for electrochemical element and membrane support |
-
1999
- 1999-11-02 JP JP31208499A patent/JP3678081B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN111640903A (zh) * | 2019-03-01 | 2020-09-08 | 麻省固能控股有限公司 | 包括被热活化的离子流动控制层的隔板和结合其的电化学装置 |
| JP2023528395A (ja) * | 2020-06-12 | 2023-07-04 | シェンチェン シニア テクノロジー マテリアル カンパニー リミテッド | 不織布、その作製方法、リチウム電池用セパレータおよびリチウム電池用セパレータベースフィルム |
| CN112803117A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-05-14 | 北京金羽新能科技有限公司 | 一种亲水性隔膜及含有该亲水性隔膜的电池 |
| EP4733459A1 (en) * | 2024-10-22 | 2026-04-29 | Japan Vilene Company, Ltd. | Nonwoven fabric and separator for electrochemical element and membrane support |
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