JPH07130348A - 蓄電池用セパレータ - Google Patents

蓄電池用セパレータ

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JPH07130348A
JPH07130348A JP5298934A JP29893493A JPH07130348A JP H07130348 A JPH07130348 A JP H07130348A JP 5298934 A JP5298934 A JP 5298934A JP 29893493 A JP29893493 A JP 29893493A JP H07130348 A JPH07130348 A JP H07130348A
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inorganic powder
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Fumihide Hibi
文秀 日比
Takashi Hirashima
敬 平島
Haruji Imoto
春二 井本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温での耐酸化性、耐候性、引張強度及び電
気抵抗の特性を全て満足する蓄電池用セパレータを製造
工程を少なくして製造する。 【構成】 ポリオレフィン系樹脂と無機粉体とから成る
微多孔性シートに、鉱物オイルを約5〜30重量%とフ
ェノール樹脂を0.5〜5重量%を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系樹脂
製蓄電池用セパレータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の蓄電池用セパレータとし
て、先に出願人は、特公昭62−31784号公報にお
いて、ポリオレフィン系樹脂と無機粉体とから成る微多
孔性シートを主体とし、これに該フェノール樹脂を5〜
50重量%含有せしめて耐折強度を向上せしめたものを
開示した。また特開平2−155161号公報におい
て、ポリオレフィン系樹脂と無機粉体と可塑剤とから成
る三者の混合物をシート状に成形し、該可塑剤の全部又
は一部を有機溶剤で抽出して微多孔性シートとし、乾燥
して該微多孔性シートを製造した後、これに酸化防止剤
とリン酸系過酸化物分解剤とを含有せしめたパラフィン
系オイルを付着せしめて耐高温酸化性の向上したものを
開示した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、前者の蓄
電池用セパレータの場合には、フェノール樹脂を5〜5
0重量%含有させることでセパレータの耐折強度の向上
は認められるが、反面、電気抵抗が高温における耐酸化
性、引張強度が劣化することが分かった。而も、フェノ
ール樹脂の使用量が比較的多く、不経済である不都合を
もたらす。また後者の蓄電池用セパレータの場合には、
酸化防止剤とリン酸系過酸化物分解剤とをパラフィン系
オイルの混合物を該多孔性シートに付着させることによ
り耐高温酸化性を向上せしめることが出来るが、耐候性
を欠く不都合をもたらす。而も、高温での耐酸化性を付
与するためには、該多孔性シートの製造後、これに前記
の混合物を付着せしめる工程を要し、製造時間、労力、
コストの増大をもたらす。本発明は、前記従来法の不都
合を解消し、簡単且つ経済的に製造でき、而も、耐高温
酸化性、引張強度、耐候性、電気抵抗の全ての特性を満
足する蓄電池用セパレータを提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の蓄電池用セパレータは、ポリオレフィン系樹脂と
無機粉体とから成る微多孔性シートに、鉱物オイルを約
5〜30重量%と該フェノール樹脂を0.5〜5重量%
を含有せしめて成る。
【0005】
【作用】該蓄電池用セパレータは、上記の所定量の鉱物
オイルを含有せしめることにより、優れた高温での耐酸
化性が維持されると共に、上記所定量のフェノール樹脂
を含有せしめることにより、優れた耐候性と引張強度と
低い電気抵抗が確保され、上記の簡単な製造工程でこれ
ら諸特性を満足する長寿命の蓄電池用セパレータが容易
に得られる。
【0006】更に、上記本発明の蓄電池用セパレータに
おいて、更にカーボンブラックを約5重量%以下含有せ
しめたものは、優れた高温での耐酸化性、耐候性、引張
強度及び低い電気抵抗の全ての特性を満足し、特に耐候
性を更に向上せしめることができる。
【0007】
【実施例】次に本発明の実施例を詳述する。本発明の蓄
電池用セパレータを製造するための混合物の配合原料
は、ポリオレフィン系樹脂と無機粉体と鉱物オイルとフ
ェノール樹脂との四者である。該ポリオレフィン系樹脂
としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン
及びこれらの共重合物或いはこれらの混合物が使用さ
れ、その重量平均分子量は50万以上、特に100万以
上のものが好ましい。該無機粉体としては、珪酸、珪酸
カルシウム、アルミナ、炭酸カルシウム、カオリンクレ
ー、タルク、珪藻土、ガラス繊維粉等の一種又は二種以
上が使用される。該ポリオレフィン系樹脂対該無機粉体
の配合割合は、前者20〜60重量%対後者40〜80
重量%が好ましい。該ポリオレフィン系樹脂が20重量
%未満で無機粉体が80重量%を越える場合は、該オレ
フィン系樹脂が製品セパレータの全体に均一に分散でき
ず、セパレータの強度が著しく低下し、実用に適しな
い。一方、該ポリオレフィン系樹脂が60重量%を越
え、無機粉体が40重量%未満である場合は、充分な微
多孔性が得られず、また電気抵抗が著しく高くなるの
で、実用に適しない。該鉱物オイルとしては、主として
パラフィン系オイルが使用されるが、これに限定されな
い。該鉱物オイルは、オレフィン系樹脂と無機粉体とフ
ェノール樹脂と鉱物オイルの四者の混合物に対して、一
般に30〜70重量%添加して、混合物のシート成形用
の可塑剤として、更には、有機溶剤により溶出された後
の微多孔性シート成形用の微孔形成剤として、更には、
後記するように、微多孔性シート中に残留せしめてその
シートの内外表面を被覆して耐酸化性付与剤として役立
つ。該フェノール樹脂としては、有機溶剤に不溶であ
り、ノボラックタイプ又はレゾールタイプのもの、また
はエポキシ樹脂変性フェノール樹脂等から選んだものが
使用される。その添加量は、該フェノール樹脂とポリオ
レフィン系樹脂と無機粉体と鉱物オイルの四者の混合物
に対して0.5〜5.0重量%含有させる。本発明の蓄
電池用セパレータを製造するには、ポリオレフィン系樹
脂と無機粉体と鉱物オイルと上記特定範囲内の配合量の
フェノール樹脂との四者の混合物を押圧成形機により押
出し、成形ロールにより加圧し、所定の厚さの肉薄のシ
ート状に成形し、その成形シートを有機溶剤に浸漬し
て、含有する鉱物オイルの一部を除去して引き上げ、加
熱乾燥し、かくして、微多孔性シート中に鉱物オイルが
約5〜30重量%含有し且つフェノール樹脂が0.5〜
5重量%含有した本発明の蓄電池用セパレータが得られ
る。かくして、該鉱物オイルにより微多孔性シートの内
外表面を被覆するので、セパレータの耐酸化性が増大
し、該含有フェノール樹脂によりセパレータの耐候性が
付与される。該蓄電池用セパレータ全体の重量に対し、
該鉱物オイルの含有量が約5重量%未満では、該微多孔
性シートに充分な耐酸化性を付与しめることができず、
約30重量%を越える場合は、電気抵抗が増大し、また
希硫酸電解液中へのオイルの溶出による電槽内の汚染を
もたらす。かくして、上記の夫々の所定量の範囲の鉱物
オイル含有量と該フェノール樹脂含有量により、高温で
の耐酸化性、耐候性に優れているばかりでなく、電気抵
抗の小さい而も引張強度の大きい長寿命の蓄電池用セパ
レータが得られる。
【0008】次に、本発明の蓄電池用セパレータを得る
具体的な比較試験例を説明する。 比較試験例1 重量平均分子量200万の高密度ポリエチレン(PE)
15重量%と平均粒径5μm、比表面積170m2 /g
のシリカ粉末25重量%と鉱物オイルとして重量平均分
子量789のパラフィン系オイル60重量%を配合し、
更にその夫々の配合物にノボラックタイプフェノール樹
脂を表1に示す如く添加量を変えて配合してその夫々の
配合物を、ヘンシェル型ミキサーにて混合して、各種の
四者の混合物試料No.1〜No.9を調製した。次で
夫々の混合物を二軸押出機により押出成形し、厚さ0.
25mmのシートを得た。次で、その夫々のシートをト
リクロロエチレン中に浸漬し、潤滑油の一部を除去し、
次でこれを加熱乾燥した。かくして、夫々の試料セパレ
ータ中に、表1に示すように、ポリエチレンとシリカ粉
末とから成る微多孔性シートに、潤滑油13重量%の一
定量を含有し且つ夫々含有量の異なるフェノール樹脂を
含有する各種蓄電池用セパレータ試料No.1〜No.
9を得た。
【0009】
【表1】
【0010】これらのセパレータ試料No.1〜No.
9につき、耐酸化性、耐候性、電気抵抗、引張強度の諸
特性を試験した。その結果を表2に示す。
【0011】
【表2】
【0012】表2から明らかなように、試料No.1〜
No.9のうち、ポリエチレン樹脂と無機粉体とから成
る微多孔性シート中に、フェノール樹脂を0.5〜5.
0重量%を含有し、且つ残留鉱物オイルを13重量%含
有する蓄電池用セパレータ試料No.3〜No.6は、
高温での耐酸化性、耐候性、電気抵抗並びに引張強度の
全ての特性を満足したセパレータ製品が得られることが
分かる。
【0013】比較試験例2 上記の蓄電池用セパレータ試料No.4における残留鉱
物オイル含有量13重量%の代わりに、その含有量を4
重量%、20重量%、32重量%とした以外は、同試料
No.4の同じ組成の蓄電池用セパレータ試料No.1
0、No.11、No.12及びNo.13について、
夫々の耐高温酸化性、耐候性、電気抵抗、引張強度につ
いて試験した。その結果を結果を下記表3に示す。
【0014】
【表3】
【0015】上記表3から明らかなように、鉱物オイル
の含有量が5重量%未満又は32重量%を越えると、高
温での耐酸化性が劣化すると共に、電気抵抗の増大をも
たらした。従って、鉱物オイル含有量は5〜30重量%
程度の範囲に限定することが必要であり、また、フェノ
ール樹脂と鉱物オイルの併用により、上記諸特性の向上
に相乗効果をもたらすことが分かる。
【0016】また、上記四者の混合物に更にカーボンブ
ラックを約5重量%以下含有せしめた五者の混合物を用
い、上記と同様にして全重量に対しカーボンブラックを
約5重量%以下含有する蓄電池用セパレータを製造する
とすることにより、上記の全ての優れた特性を有し、就
中、耐候性が更に向上した蓄電池用セパレータが得られ
る。該カーボンブラックの含有量は、0.5〜5重量%
程度が一般である。その具体的な比較試験例を説明す
る。 比較試験例3 上記の比較試験例1において用いた試料No.4の四者
の混合物に、カーボンブラックを下記表4に示す如く夫
々含有量を変えて添加して成る夫々の配合物を、ヘンシ
ェル型ミキサーにて混合し、得られた五者の夫々の混合
物を二軸押出機により押出成形し、厚さ0.25mmの
シートを得た。該シートをトリクロロエチレン中に浸漬
し鉱物オイルの一部を抽出除去し、カーボンブラック
0.5、2.0、5.0重量%を夫々含有する夫々の蓄
電池用セパレータ試料No.14、No.15及びN
o.16を得た。これら試料につき、上記と同様に諸特
性の試験を行い、表4に示す結果を得た。
【0017】
【表4】
【0018】上記表4から明らかなように、カーボンブ
ラックを蓄電池セパレータの全重量に対し、0.5〜5
重量%含有せしめることにより、表2の試料No.4と
対比し、特に耐候性の著しく増大した蓄電池用セパレー
タが得られることが分かる。
【0019】上記の実施例から明らかなように、本発明
の蓄電池用セパレータは、従来の製造法では高温での耐
酸化性の向上のために必要であった微多孔性シート製造
後の酸化防止剤の付着処理工程を省略して製造すること
ができ、迅速、容易に得られ而も上記の全ての諸特性が
優れた製品が得られ有利である。
【0020】次に、諸特性の比較のため、従来法による
蓄電池用セパレータの製造法の具体例を説明する。 従来例 重量平均分子量200万の高密度ポリエチレンと平均粒
径5μm、比表面積170m2 /gのシリカ粉末と鉱物
オイルの三者の混合物を、ヘンシェル型ミキサーにて混
合し、得られた混合物を二軸押出機により押出成形し、
厚さ0.25mmのシートを得た。該シートをトリクロ
ロエチレン中に浸漬し鉱物オイルの一部を抽出除去し、
次で鉱物オイルに含有せしめたフェノール系酸化防止剤
(4,4−メチレンビス)を下記表5に示すように付着
量を変えて付着せしめてオイル含有量13wt.%の夫
々の蓄電池用セパレータ試料No.17、No.18、
No.19を得た。これら試料につき、上記と同様の諸
特性試験を行い、表6に示す結果を得た。
【0021】
【表5】
【0022】次に、上記表5に示す蓄電池用セパレータ
試料No.17〜19を用い、上記と同様の諸特性の試
験を行った。その結果は下記表6に示す通りであった。
【0023】
【表6】
【0024】上記表6から明らかなように、従来の製造
法は、微多孔性シート製造後に酸化防止剤の付着工程を
要する不利に加え、その蓄電池用セパレータ製品として
は、特に、耐候性において著しく劣るものが得られる。
【0024】
【発明の効果】このように本発明によれば、ポリオレフ
ィン系樹脂と無機粉体と鉱物オイルとフェノール樹脂の
四者の混合物を原料とし、これをシート状に成形し、鉱
物オイルの一部除去を行い、フェノール樹脂を0.5〜
5重量%含有し、且つ鉱物オイルを約5〜30重量%含
有する蓄電池用セパレータを製造するときは、高温での
耐酸化性、耐候性、引張強度並びに電気抵抗の全ての特
性を満足する蓄電池用セパレータが容易、迅速に得られ
る効果を有する。この場合、上記の四者の混合物に更に
カーボンブラックを添加して成る五者の混合物を原料と
して、これを上記と同様にして、カーボンブラックを
0.5〜5.0重量%含有する蓄電池用セパレータを製
造するときは、上記の全ての特性を満足すると共に、特
に耐候性が更に向上した蓄電池用セパレータが得られる
効果を有する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィン系樹脂と無機粉体とから
    成る微多孔性シートに、鉱物オイルを約5〜30重量%
    と該フェノール樹脂を0.5〜5重量%を含有せしめて
    成る蓄電池用セパレータ。
  2. 【請求項2】 ポリオレフィン系樹脂と無機粉体とから
    成る微多孔性シートに、鉱物オイルを約5〜30重量
    %、該フェノール樹脂を0.5〜5重量%及び該カーボ
    ンブラックを約5重量%以下含有せしめて成る蓄電池用
    セパレータ。
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