JPH11126595A - アルカリ電池セパレータおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来困難であったセパレータの薄肉化を行
い、セパレータの製造コストを引き下げ、セパレータに
必要な活物質の絶縁機能、強度、保液性および通気性を
高いレベルで維持できるセパレータを提供する。 【解決手段】 低融点の鞘部ポリマーと高融点の芯部ポ
リマーとからなる芯鞘複合繊維を、湿式製造法により不
織布に成形する。さらに、この不織布の両側に、極細繊
維不織布を接着し、積層不織布とする。この積層不織布
は、目付が１５〜５５g/m²、空隙率が４０〜８０%、厚
みが０．０５〜０．１２mmであって、アルカリ電池セパ
レータとして高い性能を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などのア
ルカリ電池に使用される電池用セパレータおよびその製
造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機のような携帯機器に用
いられる電池として単位体積当たりもしくは単位重量当
たりのエネルギー密度の高いアルカリ電池に対する需要
が高まっている。そのため、アルカリ電池の高容量化が
益々求められるようになってきており、その一つの試み
として、アルカリ電池の中で電池の正極と負極の絶縁お
よびそれぞれの極の粉末状活物質の移行防止と電池反応
に預かる電解液の保持を受け持つセパレータの厚みを薄
くして全体の電池容積を減少させる試みが行われてい
る。

【０００３】従来、アルカリ二次電池用セパレータとし
てナイロン繊維、ポリプロピレン繊維等からなる乾式製
造法の短繊維不織布（適当な長さに切断した繊維を多数
積み重ねてウェブを形成し、その繊維を互いに接着した
不織布）が用いられてきた。前記のごとく、セパレータ
の薄肉化が求められるようになり、従来の乾式製造法に
よる短繊維不織布では、単純にその厚みを薄くするのみ
では、円滑な電池反応を行わせるに必要な電解液量を保
持する機能（この機能を保液性と呼ぶ）が維持できなく
なってきた。また、乾式製造法による短繊維不織布は、
不織布を構成する繊維の繊維径が通常１０μm以上であ
り、繊維間の空孔径が大きく、電池の正、負極を構成す
る粉末状の活物質の移行を防止する機能（この機能を絶
縁性と呼ぶ）が、セパレータを薄くすることにより低下
する問題があった。

【０００４】乾式製造法により、この問題を解決するに
はセパレータを構成する繊維の径を細くすれば良いが、
１０μm以下の短繊維は、かさ高く、繊維同士の絡みが
強いため、繊維をほぐして均一な厚みのウェブを形成す
ることが難しくなり、コストの高いセパレータとなって
しまう欠点がある。

【０００５】これらの問題を解決する方法として、以下
のようなものが提案されている。溶融ポリマーを高速気
流中に押し出し、牽引細化し、移動するスクリーン上に
捕集して不織布とする方法において、複数のポリマーノ
ズルが直線上に配置され、そのポリマーノズル列の両側
に高速気流を形成する一対の気体スリットノズルが配置
されているメルトブロー法によりメルトブロー不織布を
製造し、これをセパレータとするというものである。メ
ルトブロー不織布は極細繊維から構成されているため、
空隙率を高くすることができ、単位体積当たりの電解液
量をより多く保持できる。また、繊維間の空孔径を小さ
くできるため、セパレータを薄くしても絶縁性が確保で
き、前記の問題を解決するために有効である。

【０００６】しかし、メルトブロー不織布は繊維径が細
化されているものの、分子配向と結晶化はそれほど進ま
ず、通常法で紡糸延伸された繊維に比べると、低分子配
向、低結晶性となり繊維自身の強度が低くなってしまう
欠点を持っている。また、不織布としても繊維配向がマ
シンの流れ方向だけでなく直角方向及び厚み方向にも配
向しており比較的ランダムであるため、さらに機械強度
が低くなってしまうという欠点も合わせて持っている。
アルカリ電池の組立工程において、正極板と負極板にセ
パレータを挟んで、渦巻き状に巻き込む工程があるが、
強度の低いメルトブロー不織布のみで構成されているア
ルカリ電池セパレータは、この工程でセパレータに対し
て巻き込み方向に張力が加わり、セパレータが切断して
しまう不都合があった。

【０００７】一般に、不織布の強度を向上させるには目
付を増やせばよいが、セパレータの厚みを一定にした場
合、目付の増加はセパレータ内部の空隙率を低下させる
こととなり、セパレータの性能として重要な保液性、通
気性（電池の充電時、正極で発生した酸素ガスを負極へ
円滑に移動させる機能）を損なってしまう。また、目付
のアップは製造コストのアップにつながり、特に製造コ
ストの高いメルトブロー不織布においては問題である。
このようにメルトブロー不織布を用いて厚みの薄いセパ
レータを作ると極板間の絶縁性、電解液の保液性は維持
することはできるが、反面、強度、通気性については低
下させてしまう欠点がある。

【０００８】このメルトブロー不織布の欠点を解決する
ため、他の不織布又は織布等と積層することが特開昭６
０−９０５６号公報、特開昭６１−２８１４５４号公
報、特開平２−４９３５０号公報、特開平５−１７４８
０６号公報、特開平５−３１４９６１号公報等で提案さ
れている。

【０００９】特開昭６０−９０５６号公報には、ポリプ
ロピレン極細繊維不織布（０．０１〜０．０５d）と耐
アルカリ性合成繊維不織布（０．５〜５d）とを貼り合
せ２層構造にすることにより、保液性に優れ、強度が維
持できるセパレータが提案されている。しかし、この発
明では、通気性がほとんど改善されない。特開昭６１−
２８１４５４号公報には、単独又は積層した極細繊維不
織布に織物などを張り合わせることにより、絶縁性と通
気性とに優れたセパレータが提案されている。しかし、
この発明のセパレータの厚みは、０．３mm以上であり肉
厚の薄いセパレータを前提としていない。特開平２−４
９３５０号公報には、親水性ポリマーを使用したメルト
ブロー極細繊維不織布と耐アルカリ性合成繊維不織布と
を貼り合せ２層構造にすることにより、保液性の偏在化
を防ぎ、強度を維持したセパレータが提案されている。
しかし、この発明では、通気性の改善がなされない。

【００１０】特開平５−１７４８０６号公報には、メル
トブロー極細繊維不織布とメルトブロー極細繊維不織布
に水流絡合処理を施したものとを熱圧着により貼り合せ
２層構造にすることにより、メルトブロー極細繊維不織
布に絶縁性を担わせ、水流絡合不織布に通気性を担わせ
たセパレータが提案されている。しかし、この発明は、
メルトブロー極細繊維不織布はエネルギーコストが高
く、生産性も合成繊維不織布に比べ圧倒的に劣るため、
コスト的には非常に高くなるという課題を有している。
特開平５−３１４９６１公報には、ナイロン系メルトブ
ロー極細繊維不織布と平均繊維径の太い（１．５ｄ〜２
d）不織布とを積層一体化することにより、通気性、ド
ライアウト現象（セパレータ内に保持されている電解液
が隣接する多孔質構造の電極に毛管現象により吸い取ら
れてしまう現象）を改善したセパレータが提案されてい
る。しかし、この発明は、セパレータ材質にナイロン系
を使用しているため、特にニッケル水素電池において自
己放電が多くなるという課題を有している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の乾
式製造法による不織布においては、絶縁性、保液性を確
保しようとすると、どうしても厚みを薄くすることがで
きなかった。また、上述のように絶縁性、保液性を確保
するために提案されたメルトブロー不織布は、強度、通
気性において極端に劣り、また製造コストにおいても劣
るためほとんど実用化されていない。また、両者の長所
のみを生かすために、上述のメルトブロー不織布と乾式
製造法による不織布との積層一体化は性能、製造コスト
の面でまだ不十分である。

【００１２】本発明は極細繊維不織布と不織布との積層
一体化をさらに押し進め、上記従来技術では成し得なか
ったセパレータの薄肉化を行い、セパレータの製造コス
トを引き下げ、絶縁性、強度、保液性および通気性を高
いレベルで維持できるセパレータを提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、低融点の鞘部
ポリマーと高融点の芯部ポリマーからなる芯鞘複合繊維
を含む湿式製造法により成形された不織布（以下、単に
不織布と称する）の両側に、極細繊維不織布を接着した
積層不織布であって、目付が１５〜５５g/m²、空隙率が
４０〜８０%、厚みが０．０５〜０．１２mmのアルカリ
電池セパレータである。

【００１４】ここで、湿式製造法とは、水などの溶媒に
繊維を分散させスラリー状にし、このスラリーを抄紙す
ることにより不織布を成形する方法である。このように
製造された不織布は、繊維の存在に濃淡がなく、均一性
が極めて高い。これは、溶媒中において繊維が均一に分
散するからである。したがって、この不織布がセパレー
タとして使用された場合は、絶縁性、強度、保液性およ
び通気性において、極めて高い性能を示すことができ
る。

【００１５】従来の湿式製造法は、繊維を溶媒に混入し
スラリー状にする際に、繊維同士が絡まる、あるいは抄
紙後に乾燥工程が必要で不織布の製造コストが高くなる
などの問題点があった。このような理由により、セパレ
ータとしての不織布の製造には、湿式製造法は、乾式製
造法に比べて用いられることが少なかった。しかし、近
年の製造技術の進歩により、これらの問題点が改善さ
れ、均一性の高い不織布が容易に製造できるようになっ
た。

【００１６】湿式製造法以外の不織布の製造方法として
は、乾式、スパンボンド製造法などが挙げられる。乾式
製造法による不織布は、強度が十分で製造コストも低い
ので、セパレータとして好ましい。しかし、目付を下げ
るすなわちその厚みを薄くした場合に、繊維の濃淡が目
立つようになる。したがって、セパレータとしてより薄
いものが求められている現状において、乾式製造法によ
る不織布は、その要求を十分に満たせなくなってきてい
る。また、スパンボンド製造法による不織布は、繊維の
濃淡が激しく均一でないので、セパレータに適さない。

【００１７】なお、本発明において、不織布は湿式製造
法により製造されるが、極細繊維不織布は湿式製造法に
限らず乾式製造法もしくはスパンボンド製造法により製
造されても構わない。この極細繊維自体の製造方法は、
ポリオレフィン系の溶融物を高速気流中に押し出し、牽
引細化し、移動するスクリーン上に捕集する方法が好ま
しい。この方法により製造された極細繊維は、均一性が
高いので、目付の低い極細繊維不織布であっても均一に
製造できる。

【００１８】本発明のセパレータは、厚みが０．０５〜
０．１２mmであって、十分な強度を確保するために、目
付が１５〜５５g/m²必要である。この目付が１５g/m²よ
り低い場合は、繊維の量が少なくなり、セパレータとし
て必要な強度が確保できなくなる。反対に、目付が５５
g/m²より高い場合は、繊維の量が多くなりすぎ、通気性
に悪影響を及ぼす。セパレータの絶縁性、保液性、通気
性および強度などを高い水準で維持させるために、本発
明は、その空隙率を４０〜８０%とする。また、さらに
好ましくは、４５〜７５%とする。上記範囲内におい
て、電池の種類、用途を考慮して、セパレータの厚みお
よび目付を選択することができる。

【００１９】構成する繊維の径と目付とが一定であれ
ば、セパレータの強度は、繊維自身の強度および繊維同
士の接着強度に由来する。セパレータの厚みを薄くしな
がら保液性を高めるためには、その目付を小さくする必
要がある。しかし、セパレータの目付を小さくすると、
その強度が不足する場合がある。そこで、本発明は、目
付を小さくしながらその強度を維持させるために、不織
布の繊維同士を融着させ、さらに不織布と極細繊維不織
布とを融着させる。

【００２０】本発明では、不織布の材料として芯鞘複合
繊維を含む繊維を使用する。この芯鞘複合繊維は、周辺
部の鞘部ポリマーが中心部の芯部ポリマーよりも、その
融点が低いものである。このことにより、芯部ポリマー
に影響を与えずに鞘部ポリマーだけを溶融させることが
可能になる。すなわち、本発明は、芯部ポリマーを不織
布の形状を維持させる骨格として利用し、鞘部ポリマー
を繊維同士の接着剤として使用する。したがって、本発
明のセパレータは、その成形時において、厚みおよび空
隙率を維持したまま、その強度だけを向上させることが
できる。

【００２１】なお、芯鞘複合繊維における芯部ポリマー
と鞘部ポリマーとの比率は、特に限定されない。芯部ポ
リマーの比率が高い場合は、不織布の強度が高くなる。

【００２２】不織布を挟み込みように極細繊維不織布を
存在させるのは、電極内の活物質がセパレータの中に入
り込むことを防止するすなわち絶縁性を向上させるため
である。極細繊維不織布は、内部の空孔が小さいので、
活物質がその中に自由に入り込めない。この活物質がセ
パレータを通過し対局まで達してしまうと、電池として
使用できなくなり、寿命となる。そこで、不織布の両側
に極細繊維不織布を接着させ、電池の長寿命化を図る。
しかしながら、極細繊維不織布は、その内部の空孔が小
さいため通気性が悪く、また強度的に弱いため不織布の
強度が不足し易いなどの好ましくない特徴も併せ持つ。
したがって、極細繊維不織布を使用する場合は、不織布
と極細繊維不織布との特徴を考慮し、それらの比率を適
宜調整する必要がある。

【００２３】また、本発明の不織布は、芯鞘複合繊維の
重量比が２０〜１００重量%であって、芯鞘複合繊維以
外の繊維（以下、補助繊維と称する）が、芯部ポリマー
と同じ材質からなり、芯鞘複合繊維と同じ形状であるこ
とが好ましい。芯鞘複合繊維は、芯鞘複合繊維同士、芯
鞘複合繊維と補助繊維、芯鞘複合繊維と極細繊維とを融
着させるために用いられる。しかし、芯鞘複合繊維は、
一般に高価であり、その強度も芯部ポリマーだけで製造
された繊維に比べて低い。したがって、不織布における
芯鞘複合繊維の重量比は、必ずしも１００重量%である
必要はなく、繊維間の融着が可能であり、セパレータが
必要な強度を得られる程度であれば十分である。

【００２４】また、補助繊維は、特に限定されるもので
はないが、芯鞘複合繊維と一緒に溶媒に混入されスラリ
ーにされることが好ましい。この場合、スラリー中で芯
鞘複合繊維と補助繊維とが均一に分散できるように、補
助繊維の形状は、芯鞘複合繊維と同じであることが好ま
しい。さらに、補助繊維は、芯部ポリマーと同じ材質で
あることが好ましい。これは、鞘部ポリマーとの接着性
を高め、補助繊維自体に一定の強度を担わせるためであ
る。

【００２５】なお、湿式製造法において、スラリー中の
繊維の分散性を高め、均一な不織布を製造するために、
芯鞘複合繊維および補助繊維は、長さが３〜２０mmであ
ることが好ましい。この長さが３mmより短い場合は、繊
維同士の絡みが少なくなり過ぎ、不織布の強度すなわち
セパレータの強度が足りなくなる。反対に、この長さが
２０mmより長くなれば、スラリー中で繊維が均等に撹拌
し難くなるので、均一な不織布を製造し難くなる。

【００２６】この芯鞘複合繊維の鞘部ポリマーは、その
融点が芯部ポリマーよりも２０〜５０℃低く、かつ極細
繊維よりも２０℃以上低いものであることが好ましい。
すなわち、溶融温度が最も低いポリマーを鞘部にするこ
とにより、この鞘部ポリマーのみが溶融する温度に加熱
することで、不織布および極細繊維不織布の空隙率など
を変化させることなく、これらを接着すなわち融着させ
ることができる。

【００２７】その具体的方法として、加熱したカレンダ
ーロールの間に、極細繊維不織布−不織布−極細繊維不
織布の順に重ねた積層不織布を通し、加熱加圧して融着
させる熱圧着成形方法が挙げられる。この方法では、カ
レンダーロールの表面温度を、極細繊維の溶融開始温度
より低くすなわち融点よりも１０〜５０℃低く、かつ鞘
部ポリマーの溶融開始温度よりも５〜２０℃高く設定す
る。この設定温度が極細繊維の融点より低くてもその溶
融開始温度より高ければ、極細繊維が部分的に溶融を始
め、カレンダーロールに付着してしまう。したがって、
カレンダーロールは、その熱が極細繊維を通過して鞘部
ポリマーだけを溶融するように、その表面温度を調節さ
れる。カレンダーロールの表面温度は、成形速度、成形
雰囲気温度、生産量、季節などによって影響されるの
で、その使用状況により微調整を要する。ここで、融点
とは示差走査熱量計（ＤＳＣ）の吸熱量がピークを示す
ときの温度であり、溶融開始温度とは吸熱量に変化が現
れるときの温度である。なお、極細繊維不織布は、不織
布の両側で必ずしも同じである必要はなく、それぞれポ
リマーの種類、目付、繊維径等の異なるものであっても
よい。特に、電池の種類、極板のタイプによっては正極
側と負極側において目付、繊維径を変えた方がよい場合
がある。

【００２８】芯鞘複合繊維の径は、特に限定されるもの
ではないが、好ましくは７〜３０μmであり、さらに好
ましくは７〜１５μmである。また、その長さは、好ま
しくは３〜２０mmであり、さらに好ましくは５〜１０mm
である。繊維の径が７μmより細く、かつ繊維の長さが
３mmより短いもしくは２０mmより長い場合は、不織布の
抄紙が難く、生産コストが高くなる。また、繊維の径が
３０μmより太い場合は、セパレータの絶縁性、保液性
が悪くなる。また、特に限定されるものではないが、極
細繊維不織布において、極細繊維の直径は１〜７μm、
目付は２〜１０g/m²であることが好ましい。これは、セ
パレータとしての絶縁性、保液性および通気性などに関
して、この範囲で最もバランスが取れているからであ
る。さらに、不織布と極細繊維不織布との重量比、すな
わち（不織布）：（極細繊維不織布）は、１：１〜１
０：１であることが好ましい。さらに好ましくは、１：
１〜５：１である。上記の好ましい範囲の条件を満たす
セパレータは、その目付が１５〜５５g/m²である。

【００２９】芯鞘複合繊維の鞘部ポリマーと極細繊維と
に使用するポリマーは、親水性であることが好ましい。
これは、電池の電解液が強アルカリ液であるため、これ
らの繊維が親水性であることにより、セパレータの保液
性が高まるからである。また、電池の充放電は強烈な電
気化学反応を伴うので、これらのポリマーは化学的に安
定なポリオレフィン系であることが好ましい。しかし、
ポリオレフィンは、疎水性であるため、そのままではセ
パレータの保液性を高めることができない。したがっ
て、鞘部ポリマーと極細繊維とは、ポリオレフィン系繊
維に親水化処理を施したものであることが好ましい。な
お、この親水化処理は、特に限定するものではなく、公
知の方法が使用できる。たとえば、公知の方法として、
スルホン化処理などを挙げることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明を説
明する。なお、実施例における測定方法および定義は、
以下の通りである。

【００３１】（平均繊維径）走査型電子顕微鏡を用いて
１，０００倍で写真撮影を行い、その写真中の任意の２
００本の繊維の径を測定し、算術平均した値である。本
発明における繊維の径および直径に相当するものであ
る。なお、単位はμmである。

【００３２】（強度）繊維の流れ方向（マシン方向）を
長さとし、長さ２０cm、幅５cmの不織布を引張試験器に
掛け、不織布が切れた際の荷重値を不織布の強度とす
る。なお、単位はkg/5cm幅である。

【００３３】（空隙率） 空隙率(%)＝（ρ0−ρ）／ρ×１００ ここで ρ：不織布の目付と厚みから算出される見かけ
密度 ρ0：不織布を構成している合成繊維の密度 である。

【００３４】（通気性）フラジール型試験器を用いて、
ＪＩＳ Ｌ １０９６にしたがい測定した値である。な
お、単位は(ml/cm²)/sである。

【００３５】（保液率） 保液率(%)＝（Ｗ1−Ｗ）／Ｗ×１００ ここで Ｗ ：セパレータの元の重量 Ｗ1：試料を３０％ＫＯＨ溶液に１時間浸し、引き上げ
て自由に吊り下げた状態で１０分間放置した後の重量 である。

【００３６】（目付ムラ）セパレータの背面に蛍光投光
器を設置し、セパレータを透過した光の均一性を目視に
て観察する。透過光に部分的な強弱が有れば、繊維の存
在に濃淡があるということである。

【００３７】

【実施例】

（実施例１）芯部ポリマーがポリプロピレン（融点１６
０℃）、鞘部ポリマーがポリエチレン（融点１３０℃）
であり、平均繊維径が１１μm、繊維の長さが５mmであ
る芯鞘複合繊維を用いて不織布を製造した。抄紙は一般
的な方法にしたがい、目付が２１g/m²の不織布を得た。
この不織布の強度は、７．７kg/5cm幅であった。

【００３８】また、ポリプロピレン（融点１６５℃、溶
融開始温度１４４℃、ＭＦＲ＝１００g/10min）、平均
繊維径が４μmの極細繊維を用いて、メルトブロー法に
より、目付が５ｇ／ｍ²の極細繊維不織布を得た。ここ
で、ＭＦＲとは、メルトフローレートの略であり、ＪＩ
Ｓ Ｋ ７２１０で規定されたポリマーの流動性を示す
評価方法の１つである。具体的には、２３０℃に加熱さ
れ一定の圧力を掛けられたポリマーが、標準ダイから１
０分間に流れ出る重量で表される。

【００３９】不織布の両側に極細繊維不織布を重ね合
せ、これを表面温度１３５℃のカレンダーロールに通
し、厚みを０．１mmに圧着成形した。このセパレータ
は、目付が３１g/m²であった。

【００４０】そして、このセパレータを１２０℃の濃硫
酸に６０分間浸し、その表面をスルホン化処理すなわち
親水化処理した。

【００４１】このセパレータは、空隙率が６６%、強度
が１０．２kg/5cm幅、通気性が１１．４(ml/cm²)/s、保
液率が１８８%であった。また、目付ムラは、確認でき
なかった。

【００４２】（実施例２）実施例１と同じ不織布の両面
に、平均繊維径が２μm、目付が５g/m²の極細繊維不織
布を、実施例１と同様の方法で接着した。実施例１と同
様に、これをスルホン化処理して、厚みが０．１０mm、
目付が３１g/m²のセパレータを製造した。このセパレー
タは、空隙率が６６%、強度が９．８kg/5cm幅、通気性
が４．６(ml/cm²)/s、保液率が１９７%であった。ま
た、目付ムラは、確認できなかった。

【００４３】（実施例３）実施例１と同じ方法で、目付
が１７g/m²の不織布と、平均繊維径が４μmで目付が４g
/m²の極細繊維不織布とを製造した。そして、実施例１
と同じ方法で、厚みが０．０７mm、目付が２５g/m²であ
るセパレータを得た。このセパレータにも、実施例１と
同様のスルホン化処理を施す。このセパレータは、空隙
率が６１%、強度が７．６kg/5cm幅、通気性が１０．６
(ml/cm²)/s、保液率が１５１%であった。また、目付ム
ラは、確認できなかった。

【００４４】（比較例１）メルトブロー法により実施例
１と同じ方法で、目付が３２g/m²、平均繊維径が２μm
の極細繊維不織布を製造した。これを、表面温度１３５
℃のカレンダーロールに通し、その厚みを０．１mmに圧
着成形し、実施例１と同じ方法で親水化処理し、セパレ
ータを得た。このセパレータは、空隙率が６５%、強度
が４．８kg/5cm幅、通気性が１．２(ml/cm²)/s、保液率
が２０６%であった。また、目付ムラは、確認できなか
った。

【００４５】（比較例２）実施例１と同じ方法で、目付
が１７g/m²の不織布を製造した。これを２枚重ね合わ
せ、表面温度１１０℃のカレンダーロールに通し、その
厚みを０．１mmに圧着成形し、実施例１と同じ方法で親
水化処理を行い、目付が３４g/m²のセパレータを得た。
このセパレータは、空隙率が６３%、強度が１４．２kg/
5cm幅、通気性が４４．３(ml/cm²)/s、保液率が８１%で
あった。また、目付ムラは、確認できなかった。

【００４６】（比較例３）乾式製造法により、平均繊維
径が１８μm、繊維長が５１mmである実施例１と同じ材
質の芯鞘複合繊維を、ランダムに積重した不織布を得
た。エアースルー法により、この不織布の内部まで１３
８℃のホットエアーを通過させ、鞘部ポリマーを溶融さ
せ繊維交接点を融着させた。この不織布は、目付が３２
g/m²であった。これを表面温度１１０℃のカレンダーロ
ールに通し、その厚みを０．１mmに圧着成形し、実施例
１と同じ方法で親水化処理して、セパレータを得た。こ
のセパレータは、空隙率が６５%、強度が１３．６kg/5c
m幅、通気性が８２．５(ml/cm²)/s、保液率が６６%であ
った。また、目付ムラが、散見された。

【００４７】上記実施例１、２、３と比較例１、２，３
とを比較することにより、強度、通気性および保液率に
おいて、実施例の方がバランスのよいことが判る。特
に、比較例２，３のようにセパレータが不織布のみの構
成である場合は、強度は確保できるが通気性が大きくな
りすぎ、保液率が大幅に悪くなることが判る。

【００４８】また、比較例１のようにセパレータが極細
繊維不織布のみの構成では、保液率は良好であるが強度
がなく実用化が難しいことが判る。さらに、比較例２と
比較例３とを比較することにより、乾式製造法による不
織布は、湿式製造法による不織布に比べて、目付ムラが
発生し易いことが判る。

【００４９】

【発明の効果】本発明のアルカリ電池セパレータは、保
液性、絶縁性および通気性において、乾式製造法による
セパレータよりも優れる。また、電池の製造上で必要な
強度を維持しつつ、その厚みを薄くすることが可能にな
る。したがって、電池のエネルギー密度の向上に寄与で
きると共に、セパレータの製造コストの低減をも図るこ
とができる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 低融点の鞘部ポリマーと高融点の芯部ポ
   リマーとからなる芯鞘複合繊維を含む湿式製造法により
   成形された不織布の両側に、極細繊維不織布を接着した
   積層不織布であって、 目付が１５〜５５g/m² 、空隙率が４０〜８０%、厚みが
   ０．０５〜０．１２mmであるアルカリ電池セパレータ。
2. 【請求項２】 上記湿式製造法により成形された不織布
   において、 芯鞘複合繊維の重量比が、２０〜１００重量%であっ
   て、 芯鞘複合繊維以外の繊維は、芯鞘複合繊維の芯部ポリマ
   ーと同じ材質からなり、その形状が芯鞘複合繊維と同じ
   である請求項１に記載のアルカリ電池セパレータ。
3. 【請求項３】 上記芯鞘複合繊維は、その長さが３〜２
   ０mmである請求項１または請求項２に記載のアルカリ電
   池セパレータ。
4. 【請求項４】 上記芯鞘複合繊維の鞘部ポリマーは、そ
   の融点が芯部ポリマーよりも２０〜５０℃低く、かつ極
   細繊維不織布を構成する極細繊維よりも２０℃以上低い
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルカリ電池セパ
   レータ。
5. 【請求項５】 上記湿式製造法により成形された不織布
   は、芯鞘複合繊維の直径が７〜３０μm、その目付が１
   ０〜５０g/m²であり、 極細繊維不織布は、極細繊維の直径が１〜７μm、その
   目付が２〜１０g/m²であって、 この不織布とこの極細繊維不織布との重量比が、１：１
   〜１０：１である請求項１〜４のいずれか１項に記載の
   アルカリ電池セパレータ。
6. 【請求項６】 上記不織布と極細繊維不織布とは、ポリ
   オレフィン系繊維からなり、親水化処理されたものであ
   る請求項１〜５のいずれか１項に記載のアルカリ電池セ
   パレータ。
7. 【請求項７】 鞘部ポリマーの融点が芯部ポリマーより
   も２０〜５０℃低くかつ極細繊維よりも２０℃以上低い
   ものであり、その長さが３〜２０mm、直径が７〜３０μ
   mの芯鞘複合繊維を含む繊維を、溶媒と混合してスラリ
   ーを製造し、このスラリーを抄紙して不織布とし、 この不織布の両面に、直径１〜７μmの極細繊維よりな
   る極細繊維不織布を接触させ、これらを加熱することに
   より、不織布と極細繊維不織布とを融着させるアルカリ
   電池セパレータの製造方法。
8. 【請求項８】 上記芯鞘複合繊維を含む繊維は、芯鞘複
   合繊維の重量比が、２０〜１００重量%であって、 芯鞘複合繊維以外の繊維は、芯鞘複合繊維の芯部ポリマ
   ーと同じ材質からなり、その形状が芯鞘複合繊維と同じ
   である請求項７に記載のアルカリ電池セパレータの製造
   方法。
9. 【請求項９】 上記極細繊維不織布は、ポリオレフィン
   系の溶融物を高速気流中に押し出し、牽引細化し、移動
   するスクリーン上に捕集して得たものである請求項７ま
   たは請求項８に記載のアルカリ電池セパレータの製造方
   法。