JP2001084983A - アルカリ電池セパレータ用不織布およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電池の充放電に伴う内部抵抗と内部圧力の上昇
を低く抑えることができ、活物質の移動やデンドライト
による微小短絡が発生しにくく、サイクル寿命の長いア
ルカリ電池用セパレータ用不織布およびその製造方法を
提供することである。 【解決手段】アルカリ電池セパレータ用不織布は、電気
抵抗が４．０×Ｅ−４Ω・１００ｃｍ²／枚以下、ウェ
ットフラジール通気度が０．５〜５．０ｃｍ／ｓｅｃで
あり、好ましくは、ピンホール状の平均孔面積が２．０
０×Ｅ−４ｍｍ²以下で、その孔面積率が０．１５％以
下であることを特徴とする。該不織布は、直径１〜１２
μｍの極細繊維と熱融着型複合繊維を湿式抄造法で抄紙
し、乾燥させ、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²以上の原布を得
た後、水流交絡処理を行い、親水化処理することで得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ電池セパ
レータ用不織布とその製造方法に関するものである。さ
らに詳しくは、電池の充放電にともなう内部抵抗と内部
圧力の上昇を低く抑える事ができ、しかも、活物質の移
動やデンドライトによる微小短絡が発生しにくく、サイ
クル寿命の長いアルカリ電池用セパレータ及びその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アルカリ二次電池は、充放電特性、過充
放電特性に優れ、長寿命で繰り返し使用できるため、小
型軽量化の著しい電子機器に広く使用されている。密閉
型のアルカリ二次電池では、電解液量を少なくし、その
電池セパレータとして、従来より、繊維径の太いナイロ
ン繊維、あるいはポリオレフィン系繊維を使用した高目
付重量の不織布が用いられてきた。そして、負極の未充
電活物質の容量を正極の未充電活物質の容量よりも大き
くして、充電末期に、正極の充電が負極の充電よりも先
に終わって、正極から酸素ガスが発生するように電池を
構成する。このようにすることによって充電末期に正極
から発生する酸素ガスは、該不織布の繊維間の孔部を通
過して負極に到達し、負極の表面で電気化学的に還元さ
れて消費され、電解液へと戻される。このようにして、
ガスの蓄積を防いで密閉電池内の内部圧力の著しい上昇
を防止するとともに、電解液の減少を防止している。こ
のような電池では、該不織布の構成繊維、或いはその繊
維間に保持された電解液が正負極間のイオン伝導を担っ
ている。

【０００３】上記のように、従来のアルカリ二次電池で
は、電解液量を少なくすると、負極における酸素ガス吸
収性能が向上して、電池の内部圧力の上昇が抑えられ
る。そして、短時間に充電しようとして大きい電流で充
電すると、過充電時の酸素ガスの発生速度が大きくなる
ので、電池内部圧力の上昇を防ぐためには、電解液量を
できるだけ少なくして、酸素ガス吸収性能を向上させる
必要がある。

【０００４】一方、電解液量を少なくすると、電池の内
部抵抗が高くなって、高率放電時の分極が大きくなる。
そこで、内部抵抗を著しく高くすることなく、しかも、
負極における酸素ガス吸収性能が高い電解液量の範囲を
選択する。

【０００５】ところが、従来の密閉型のアルカリ二次電
池では充電電流が大きく、しかも放電電流が大きい場合
に、内部圧力上昇を抑制して、しかも放電時の分極を小
さくするための範囲が著しく狭いという不都合があっ
た。このような場合には、電池の製造工程のバラツキな
どによって、電池の内部圧力上昇が高い電池や高率放電
時の分極が大きい電池が発生する危険が大きくなる。そ
こで、電池の内部抵抗を低く抑えることができ、しか
も、負極での酸素ガス吸収性能を良くする為に、酸素透
過性の良いアルカリ電池セパレータ用不織布が望まれて
いる。

【０００６】次に、アルカリ電池セパレータ用不織布の
製造方法として、ウェブに水流を作用させて繊維同士を
交絡する、いわゆる水流交絡法が知られている。一般的
な水流交絡法では、水を噴射するノズルが長尺状のウェ
ブの移動方向に対して、直角方向に配置固定されている
ため、ウェブの移動方向に水流による交絡軌跡が残り、
このようにして得られた不織布をアルカリ電池セパレー
タとして使用すると、水流による交絡軌跡、つまり、比
較的大きな孔を有している為、電池の充放電時に生じる
樹枝状の金属の析出、いわゆるデンドライトの成長、ま
たは電極活物質の移動による微小短絡が生じやすく、サ
イクル寿命が短かくなるという問題があった。

【０００７】そのため、水流交絡法によって交絡軌跡が
生じないように、ノズルを回転運動及び／または単振動
させながら水を噴射する方法（特公昭６１−６０１８６
号公報、特公平１−１８１８１号公報、特開平３−１４
６９３号公報など）や、ノズルとウェブのとの間に網や
開口板を設置し、水を散乱させる方法（特開平５−２３
９７５３号公報）などが提案されている。しかしなが
ら、このような方法で水流交絡しても、ある程度の交絡
軌跡が残り、根本的な解決方法ではなかった。

【０００８】一方、交絡軌跡を目立たなくさせる方法と
して、繊維ウェブに絡合処理を施して、疎な部分が混在
した絡合繊維ウェブを形成した後、この絡合繊維ウェブ
の片面に、繊維状物の分散液を流下させて、少なくとも
この繊維ウェブの疎な部分に、この繊維状物を付着させ
る方法（特開平７−２７２７０９号公報）が提案されて
いる。しかしながら、この方法においては、電池セパレ
ータとしての製造工程が煩雑となるばかりか、充放電サ
イクルを繰り返した場合や表面処理する際に、付着させ
た繊維状物の脱落が起き、やはり、根本的な解決方法で
はなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電池
の充放電にともなう内部抵抗と内部圧力の上昇を低く抑
えることができ、しかも、活物質の移動やデンドライト
による微小短絡が発生しにくく、サイクル寿命の長いア
ルカリ電池用セパレータ用不織布およびその製造方法を
提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決するために鋭意研究した結果、本発明のアルカリ
電池セパレータ用不織布およびその製造方法を発明する
に至った。

【００１１】即ち、本発明のアルカリ電池セパレータ用
不織布において、第１の発明は、ＪＩＳ Ｃ−２３１３
の電気抵抗試験方法に準じて測定した電気抵抗が、４．
０×Ｅ−４Ω・１００ｃｍ²／枚以下であって、該不織
布の空隙率を５８％に調整した後、０．００７２ｇ／ｃ
ｍ²の水分を保持させて測定したウェットフラジール通
気度が、０．５〜５．０ｃｍ／ｓｅｃであることを特徴
とするものである。

【００１２】本発明のアルカリ電池セパレータ用不織布
において、第２の発明は画像解析装置で計測したピンホ
ール状の平均孔面積が２．００×Ｅ−４ｍｍ²以下で、
その孔面積率が０．１５％以下であることを特徴とする
ものである。

【００１３】本発明のアルカリ電池セパレータ用不織布
の製造方法において、第３の発明は湿式抄造法で抄紙
し、乾燥させ、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²以上の原布を得
た後、その原反に水流交絡処理を行い、親水化処理する
事を特徴とするものである。

【００１４】また、上記発明の製造方法において、好ま
しくは湿式抄造法で抄紙し、湿紙ウェブの含水率を７０
〜８５％にした後、線圧３０ｋｇ／ｃｍ以上のタッチロ
ールでヤンキードライヤーに押し当てながら乾燥させる
ことを特徴とするものである。

【００１５】また、上記発明の製造方法において、好ま
しくは水流交絡処理として、各ノズルヘッド水圧が１０
０ｋｇ／ｃｍ²以下であり、少なくとも１台のノズルヘ
ッドに挿入されるノズルのピッチ間隔が０．３ｍｍ以下
であることを特徴とするものである。

【００１６】さらに、上記発明の製造方法において、好
ましくは親水化処理が、コロナ放電処理、大気圧プラズ
マ放電処理、フッ素化処理の少なくとも１種であること
を特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のアルカリ電池セパ
レータ用不織布について、詳細に説明する。本発明で第
１の発明のアルカリ電池セパレータ用不織布は、直径１
２μｍ以下の極細繊維と熱融着型複合繊維からなるもの
であり、後述するアルカリ電池セパレータ用不織布の製
造方法により製造され、該不織布のウェットフラジール
通気度と電気抵抗が特定の物性値を有することを特徴と
するものである。

【００１８】ウェットフラジール通気度とは、内部圧力
上昇に関係するものである。該不織布のウェットフラジ
ール通気度が低い場合、充電末期に正極から発生する酸
素ガスが、該不織布の繊維間の孔部を通過して負極に到
達しにくい為、負極表面で電気化学的に還元されて容易
に消費できなくなる。その結果、酸素ガスの蓄積が起き
て、密閉電池内の内部圧力が著しく上昇し、安全弁が作
動して、電解液の漏れが発生し、電池の内部抵抗が上昇
するために、充放電特性の低下を招くことになる。ウェ
ットフラジール通気度は、繊維径の太い繊維を使用する
か、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維の配合率
を高めるか、水流交絡処理の処理エネルギーを増やし
て、該不織布に大きめの孔を開けるか、また、該不織布
の電解液保持能力を高める等の方法のいずれか、もしく
は上記方法の組み合わせによって高めることができる。

【００１９】一般的に、アルカリ電池セパレータ用不織
布の目付重量と厚み、そして、電解液量は、電池の用途
や種類に応じて、適宜選択され、調整されているが、こ
こでのウェットフラジール通気度は、該不織布の空隙率
を５８％に調整して後、０．００７２ｇ／ｃｍ²のイオ
ン交換水を保持させて測定したものである。該不織布の
空隙率は、（１−ρ／ρ₀）×１００から算出される値
であり、ρは該不織布の密度で、目付重量／厚みから算
出される値である。また、ρ₀は不織布構成繊維全体の
比重である。

【００２０】ウェットフラジール通気度が０．５ｃｍ／
ｓｅｃ未満では、上述の通り、酸素ガスの蓄積が起き
て、密閉電池内の内部圧力が著しく上昇し、安全弁が作
動して、電解液の漏れが発生し、電池の内部抵抗が上昇
するために、充放電特性の低下およびサイクル寿命の低
下を招くことになる。一方、ウェットフラジール通気度
が５．０ｃｍ／ｓｅｃを超えた場合、該不織布の電解液
保持性も低くなり、充電末期に正極から発生する酸素ガ
スが、該不織布の繊維間の孔部を通過する際に、孔部に
保持された電解液を一緒に押し出してしまい、負極側に
電解液が偏在する為、酸素ガスを負極表面で効率的に電
気化学的に還元し消費できなくなる。また、該不織布の
電解液量が減少する為、電池の内部抵抗が上昇する。そ
の結果、密閉電池内の内部圧力の著しい上昇と充放電特
性の低下を招くことになる。従って、ウェットフラジー
ル通気度は、０．５〜５．０ｃｍ／ｓｅｃが好ましく、
更に好ましくは、１．０〜４．０ｃｍ／ｓｅｃであり、
最も好ましくは、１．５〜３．０ｃｍ／ｓｅｃである。

【００２１】電気抵抗とは、電池の内部抵抗に関係する
ものである。該不織布の電気抵抗が高い場合、電池の内
部抵抗が上がり、充放電特性が悪化する。内部抵抗を下
げるためには、電解液量を増加すれば良いが、負極での
酸素ガス吸収性能とのバランスが有る。該不織布の電気
抵抗は、極細繊維を配合して、電解液の保持性を高める
か、ウェットフラジール通気度を高めるか、繊維表面に
電解液を保持できる繊維を配合する等の方法のいずれ
か、もしくは上記方法の組み合わせによって下げること
ができる。該不織布の電気抵抗は４．０×Ｅ−４Ω・１
００ｃｍ²／枚以下とすることで、電池の内部抵抗の上
昇を抑えることができる。また、大電流で急速充放電を
行う用途で使用する場合の電気抵抗は、３．０×Ｅ−４
Ω・１００ｃｍ²／枚以下が更に好ましい。

【００２２】本発明のアルカリ電池セパレーター用不織
布は、これらウェットフラジール通気度並びに電気抵抗
に対して、特定物性値を維持することによって、電池の
内部圧力の上昇、並びに内部抵抗を低く抑え、良好な充
放電特性とサイクル寿命特性を備えたものとすることが
できる。

【００２３】次に、第２の発明のアルカリ電池セパレー
ター用不織布について述べる。構成繊維の粗密、或いは
水流交絡処理での交絡軌跡により発生するピンホール状
の孔を特定物性値以下に保持させることで、樹枝状の金
属の析出による微小短絡、いわゆるデンドライトによる
微小短絡、または電極活物質の移動による微小短絡を防
止することができる。すなわち、画像解析装置で計測し
たピンホール状の平均孔面積が２．００×Ｅ−４ｍｍ²
以下であり、その孔面積率が０．１５％以下の場合であ
る。

【００２４】ピンホール状の平均孔面積が小さいほど、
また、その孔面積率が低いほど、樹枝状の金属の析出に
よる微小短絡、または電極活物質の移動による短絡を防
止することができ、そのため、サイクル寿命が長く、電
池として信頼性が優れる。ピンホール状の平均孔面積及
びその面積率は、極細繊維の配合率を高くするか、目付
け重量を大きくするか、水流交絡処理において、構成繊
維の交絡度合いを少なくするか、或いは、より弾性率の
高い原反を用いるか、柱状水流圧を下げること等の方法
のいずれか、もしくは上記方法の組み合わせによって、
平均孔面積を小さく、そのその孔面積率を低くできる。

【００２５】ピンホール状の平均孔面積が２．００×Ｅ
−４ｍｍ²を超えた場合、特に、正極および負極が膨潤
しやすく、また、デンドライトが成長しやすい、微弱電
流で充電し続ける電池において、微小短絡が起きやすく
なり、サイクル寿命が低下する危険が高まる。また、ピ
ンホール状の平均孔面積が２．００×Ｅ−４ｍｍ²以下
でも、その孔面積率が０．１５％を超えた場合は、上記
と同様に微小短絡が起きやすくなり、サイクル寿命が低
下する危険が高まる。

【００２６】続いて、本発明で用いる構成繊維について
説明する。

【００２７】本発明に用いる繊維の種類としては、アル
カリ電解液に対し耐久性を有するもの、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維や、
エチレンビニルアルコール共重合体などＣＯＯＨ、ＳＯ
₃Ｈ、ＯＨ、ＣＯＯＭ、ＳＯ₃Ｍ、ＯＭ（Ｍは軽、重金
属）などの親水基を持つポリオレフィン系繊維や、ナイ
ロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１
２、ナイロン１０、ナイロン１２等のポリアミド系繊維
等の単独または、組み合わせたものが使用できる。

【００２８】また、上記樹脂成分の単一樹脂成分のみか
らなる繊維や、これらの樹脂成分を適宜組み合わせた、
同芯円または偏芯の芯鞘型、サイドバイサイド型などの
複合繊維や、その断面において一方の成分が、他方の成
分の間に介在して少なくとも２個以上に分割できる分割
型複合繊維などを使用できる。

【００２９】本発明に用いる繊維の繊維径は、該不織布
が使用される電池用途に応じて、適宜選択すれば良い。
該不織布のウェットフラジール通気度、電気抵抗、ピン
ホール状の平均孔面積およびその孔面積率を良好な特定
物性値に維持するには、繊維の表面積を大きくでき、電
解液との親和性と保持性に優れる直径１〜１２μｍの繊
維が好ましく、直径１〜１０μｍの繊維が更に好まし
い。繊維直径が１μｍより小さい場合は、該不織布の強
度面が弱くなり、形成される空隙が小さくなりすぎて、
ウェットフラジール通気度が小さくなり、内部圧力の上
昇が起きやすい為、好ましくない。

【００３０】直径１〜１２μｍの繊維を得るには、２種
類以上のポリオレフィン系樹脂成分からなり、湿式抄造
法におけるパルパー、或いはビーターでの繊維離解や水
流交絡処理での高圧水流による流体流などの物理的作用
によって容易に分割できる上述の分割型複合繊維が好適
に使用できる。その中でも、ポリオレフィン重合体とエ
チレンビニルアルコール共重合体とが接合された複合繊
維は容易に分割させやすい最も好適な組み合わせであ
る。

【００３１】本発明で用いられる熱融着型複合繊維は、
融着樹脂成分で繊維間を強固に結合し、配合した各種繊
維の効果を引き出す役目をする。また、湿式抄造時に弾
性率の高い原布を得るために使用される。また、融けた
融着部分が偏平となり、活物質の移動を防止する。熱融
着型複合繊維としては、ポリオレフィン系重合体を芯成
分とし、エチレンビニルアルコール共重合体、あるいは
ポリエチレンを鞘成分とした芯鞘型複合繊維や上記と同
じ樹脂成分からなる並列型複合繊維や海島型複合繊維な
どが好適に使用できる。特に、ポリオレフィン系重合体
を芯成分とし、エチレンビニルアルコール共重合体を鞘
成分とした芯鞘型複合繊維は、エチレンビニルアルコー
ル共重合体樹脂成分が加圧下９０℃程度で湿熱接着性を
持つため、芯成分よりも約７０℃も低温度で接着性が得
られ、電解液との親和性も高く、後述の親水化処理をし
やすい点から好ましい。

【００３２】熱融着型複合繊維の繊維径としては、１０
〜２５μｍが好ましい。繊維径が２５μｍを超えた場
合、ウェブの濃淡ムラ、いわゆる目付不良が発生しやす
く、また、電解液保液性が低下するので好ましくない。
一方、繊維径が１０μｍ未満では、接着点が多くなる
為、ウェットフラジール通気度が低下し、内部圧力上昇
を招くおそれがある。

【００３３】本発明での繊維の配合率は、該不織布が使
用される電池用途に応じて、適宜選択すれば良い。例え
ば、微弱電流で充電し続ける用途に使用される場合に
は、正極が膨潤しやすく、また、デンドライトが成長し
やすい為、該不織布のピンホール状の孔は、できるだけ
小さい方が良く、直径１〜１２μｍのポリオレフィン系
の極細繊維を７０重量％〜９０重量％と熱融着型複合繊
維を１０〜３０重量％使用するのが好ましい。また、急
速大電流での充放電を繰り返す用途で使用される場合に
は、該不織布のウェットフラジール通気度が高い方が良
く、また、電気抵抗が低い方が良いため、直径１〜１２
μｍのポリアミド系極細繊維、或いは親水基を持つポリ
オレフィン系極細繊維を好ましくは７０重量％〜９０重
量％、更に好ましくは、６０重量％〜８０重量％と熱融
着型複合繊維を１０〜４０重量％使用するのが好まし
い。

【００３４】直径１〜１２μｍの極細繊維および熱融着
型複合繊維の繊維長としては、５〜１５ｍｍが好まし
い。繊維長が１５ｍｍを超えた場合、湿式抄造法では繊
維の分散性が難しくなり、濃淡ムラ等の良好なウェブ形
成ができなくなる。一方、繊維長が５ｍｍ未満では、水
流交絡時、繊維が動きやすくなるため、分割型複合繊維
を極細繊維に分割しにくくなり、繊維交絡も弱くなる。

【００３５】次に、本発明のアルカリ電池セパレータ用
不織布の製造方法について述べる。上記のウェットフラ
ジール通気度、電気抵抗、平均孔面積およびその孔面積
率を特定物性値とするアルカリ電池セパレーター用不織
布の製造方法としては、湿式抄造法で抄紙し、乾燥さ
せ、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²以上の原反を得た後、水流
交絡処理し、親水化処理するものである。ここで、弾性
率は原反流れ方向に対して、引張強度試験の弾性領域の
傾きから求めた値をいう。

【００３６】本発明のアルカリ電池セパレータ用不織布
における原反は、湿式抄造法で製造する。例えば、直径
１〜１２μｍのポリオレフィン系極細繊維と熱融着型複
合繊維をパルパーにより水中で分散させ、アジテーター
等の緩やかな撹拌のもと、均一な抄紙用スラリーとし、
この抄紙用スラリーを円網、長網、傾斜式等のワイヤー
の少なくとも１つを有する抄紙機を用いて抄紙し、ヤン
キードライヤー等を用いて熱融着型複合繊維の溶融温度
もしくは軟化温度以上の温度で乾燥させ、弾性率２５ｋ
ｇｆ／ｍ²の原反を製造する。原反の弾性率は、後述す
る含水率７０〜８５％の湿紙ウェブに対して、乾燥温度
が高いほど、また、ヤンキードライヤーに押しつける線
圧が高いほど、高めることができるが、後加工処理を効
率的に行うには、原反の弾性率は、２５〜６０ｋｇｆ／
ｍ²が好ましく、３０〜５０ｋｇｆ／ｍ²が更に好まし
い。

【００３７】本発明においては、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ
²以上を有する原反に後述の水流交絡処理を行うこと
で、不織布内部に酸素ガスを通過させるのに必要な微細
な空隙を多数形成させ得る為、該不織布のウェットフラ
ジール通気度は０．５〜５．０ｃｍ／ｓｅｃのものが得
られる。また、アルカリ電解液の保持性能が向上するた
め、電気抵抗も４．０×Ｅ−４Ω・１００ｃｍ² ／枚以
下にすることができる。更に、水流交絡処理を施して
も、原反に交絡軌跡が入りにくくなり、ピンホール状の
平均孔面積が２．００×Ｅ−４ｍｍ²以下であり、その
孔面積率が０．１５％以下の不織布を容易に得ることが
できる。

【００３８】原反の弾性率が２５ｋｇｆ／ｍ²未満の場
合には、熱融着型複合繊維の接着点が不足しているため
に、水流交絡処理をした際、配合した構成繊維が動きや
すく、交絡軌跡が入りやすくなり、比較的大きなピンホ
ール状の孔が形成されるようになり、活物質の移動やデ
ンドライトによる微小短絡が発生しやすくなる。

【００３９】本発明において、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²
以上を有する原反の製造方法としては、特に限定される
ものではないが、湿式抄造法で得られた湿紙ウェブを含
水率７０〜８５％に調整した後、１０５〜１４０℃のヤ
ンキードライヤーに線圧３０ｋｇ／ｃｍ以上のタッチロ
ールで加圧しながら、乾燥と同時に熱処理することで容
易に得られることを見い出した。

【００４０】つまり、湿紙ウェブをヤンキードライヤー
で乾燥させる際に、湿紙ウェブの含水率が７０％未満で
あると、湿紙ウェブを載せて走行する抄紙フェルトがタ
ッチロール通過時に、構成繊維である熱融着型複合繊維
が抄紙フェルトに付着して安定抄造できなくなる。ま
た、湿紙ウェブの含水率が８５％を越えると、湿紙ウェ
ブをタッチロールでヤンキードライヤーに押しつけた際
に、紙層が破壊されて、地合の良好な原反が得られなく
なる。従って、湿紙ウェブの含水率が７０〜８５％の場
合に、安定抄造が可能であり、予めプレスロ−ルで湿紙
ウェブの含水率を調整することが好ましい。

【００４１】次に、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²以上の原反
を得るには、湿紙ウェブがタッチロールを通過する瞬間
に、紙層を圧縮し緻密化する必要があり、タッチロール
の線圧が３０ｋｇ／ｃｍ以上必要である。タッチロール
の線圧が３０ｋｇ／ｃｍ未満であると、紙層の緻密化が
不十分となる結果、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²以上の原反
が得られなくなる。

【００４２】次に、水流交絡処理について述べる。水流
交絡処理は、湿式抄造法で製造された原反を開孔率４０
％以下、１つの開孔の大きさが０．０４ｍｍ²以下の多
孔質の支持体上に積載し、原反上方から高圧柱状水流を
噴射し、高圧柱状水流と原反を相対的に移動させ、構成
繊維を３次元的に交絡させる。原反と高圧柱状水流を相
対的に移動させる方法としては、コンベアー式の支持体
あるいはドラム式の支持体を回転運動させる方法が簡便
である。

【００４３】高圧柱状水流を打ち込み、構成繊維を交絡
させるためのノズル径は、６０〜２００μｍの範囲が好
ましく、ピンホール状の平均孔面積とその孔面積率を小
さく抑える点から、８０〜１５０μｍの範囲が更に好ま
しい。また、ノズルのピッチ間隔は、０．２〜１．２ｍ
ｍが好ましく、ウェットフラジール通気度を大きく、電
気抵抗を小さくする点から、０．３〜０．６ｍｍが更に
好ましい。これらのノズルは、構成繊維の種類、坪量、
加工速度、水圧を考慮し、十分な交絡が得られる範囲で
ノズルヘッドの数を変え、用いることができる。また、
交絡回数も任意に選ぶことができる。

【００４４】水圧は５０〜２００ｋｇ/ｃｍ²の範囲で用
いることが可能である。また、高圧柱状水流で加工する
前に、水中に、更に好ましくは、３０〜４０℃の温水に
サチュレートすることで、交絡の水圧を低減することが
可能である。加工速度は５〜２００ｍ／分の範囲で用い
ることが可能である。

【００４５】水流交絡処理の交絡エネルギーとしては、
原反の弾性率によるが、２．００〜４．００ｋｗ／ｋｇ
／ｍの範囲が好ましい。この範囲であれば、該不織布の
ウェットフラジール通気度、電気抵抗、平均孔面積及び
その面積率を良好な物性値に調整することが可能であ
る。４．００ｋｗ／ｋｇ／ｍを超えた交絡エネルギーを
原反に与えても、該不織布のウェットフラジール通気度
および電気抵抗に変化は無く、逆に、ピンホール状の平
均孔面積とその孔面積率が大きくなるため、活物質の移
動やデンドライトにより微小短絡が発生しやすくなる傾
向である。一方、交絡エネルギーが２．００ｋｗ／ｋｇ
／ｍ未満の場合は、該不織布内部に微細な空隙が充分に
形成されないために、ウェットフラジール通気度が低く
なり、電気抵抗も高くなる傾向である。

【００４６】本発明において、交絡エネルギ−Ｅ（ｋｗ
／ｋｇ／ｍ）は、下記数式１で規定されるものである。

【００４７】

【数１】

【００４８】数式１において、Ｅは交絡エネルギー（ｋ
ｗ／ｋｇ／ｍ）を表し、Ｆは流量（ｍ³／ｈ）を表し、
Ｐは圧力（ｋｇ/ｃｍ²）を表し、Ｗは坪量（ｋｇ/ｍ²）
を表し、Ｓは速度（ｍ／ｈ）を表し、ＨＷは原反巾(ｍ
ｍ)を表す。

【００４９】次に、水流交絡処理を施した不織布の電解
液親和性を向上させる為、親水化処理を施す。親水化処
理としては、コロナ放電処理、大気圧プラズマ処理、フ
ッ素化処理等を用いることができる。

【００５０】コロナ放電処理は、高電圧発生機に接続し
た電極と、シリコンラバーなどでカバーした金属ロール
間に適度の間隙を設け、高周波で数千〜数万Ｖの電圧を
かけ、高圧コロナを発生させ、この間隔に上記の方法で
得られた交絡不織布を適度な速度で走らせ、該不織布面
にコロナを生成したオゾン、あるいは、酸化窒素を反応
させて、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ペルオキシ
ド基を生成させる事により、該不織布に対する電解液の
親和性を向上させる表面改質法である。

【００５１】大気圧プラズマ処理は、対向する電極の少
なくとも一方の電極表面にポリイミド、雲母、セラミッ
ク、ガラス等の個体誘電体を配設した誘電体被覆電極を
有するプラズマ反応装置に、ヘリウムおよびアルゴンと
酸素から本質的になる気体組成物を導入し、大気圧下で
プラズマ励起を行って、対向する電極の間に位置する交
絡不織布表面を酸化およびエッチングして電解液親和性
を向上させる表面改質法である。

【００５２】フッ素処理は、窒素ガス、あるいはアルゴ
ンガスなどで希釈したフッ素ガスと酸素ガス、二酸化炭
素ガス、二酸化硫黄ガス等の一種類のガスとの混合ガス
をウェブに接触させて、交絡不織布表面にカルボキシル
基、カルボニル基、水酸基を生成させて電解液親和性を
向上させる表面改質法である。

【００５３】なお、交絡不織布に上記親水化処理を施し
た後、電解液により分解しても自己放電に悪影響を及ぼ
さない例えば、ノニオン系の界面活性剤などの濡れ剤で
塗布あるいは含浸処理しても良い。

【００５４】また、本発明のアルカリ電池セパレータ用
不織布の目付重量や厚みは、限定するものではないが、
好適に使用しうるためには、目付が小さく、薄すぎると
短絡が発生しやすく、目付が大きく厚くなりすぎると、
高容量の電池を得にくいため、目付４５〜８０ｇ/ｍ²、
厚みはマイクロメータで測定して１００〜２００μｍで
あるのが好ましい。そのため、ゴム−ゴム、スチール−
スチール、スチール−ゴム、コットン−スチール、コッ
トン−コットンの組み合わせで、カレンダー処理を行っ
て厚み調整をしても良い。

【００５５】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は本実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中における、部、％はすべて重量によ
るものである。

【００５６】実施例１ ＭＦＲが４０の結晶性ポリプロピレン繊維とエチレン含
有量が３８モル％、ＭＦＲが４０で、ケン化度９９．６
％のエチレンビニルアルコール共重合体によって構成さ
れる繊度３デニール、繊維分割後０．２デニール（３．
９μｍ）、繊維長６ｍｍの分割型複合繊維を７０部と、
ＭＦＲが４０の結晶性ポリプロピレンを芯成分とし、エ
チレン含有量が３８モル％、ＭＦＲが４０で、ケン化度
９９．６％のエチレンビニルアルコール共重合体を鞘成
分とした繊維径１７．５μｍ、繊維長１０ｍｍの芯鞘型
熱融着繊維を１５部と、繊維径１０．４μｍ、繊維長１
０ｍｍのポリプロピレン繊維を１５部の配合率で、丸網
抄紙機による湿式抄造法で、坪量５８．６ｇ/ｍ²、弾性
率２９．６ｋｇｆ／ｍ²、幅５０ｃｍの原反を作製し
た。

【００５７】次に、この原反を１００メッシュのステン
レスワイヤーである多孔質支持体上に搬送し、高圧柱状
水流により水流交絡処理を行い、交絡不織布を得た。水
流交絡処理条件は、ノズルヘッドを３ヘッド用い、第１
ヘッドがノズル径１２０μｍ、０．６ｍｍピッチのノズ
ルで水圧６０ｋｇ/ｃｍ²、第２ヘッドがノズル径１００
μｍ、０．６ｍｍピッチのノズルで水圧８０ｋｇ/ｃ
ｍ²、第３ヘッドがノズル径１００μｍ、０．６ｍｍピ
ッチのノズルで水圧９０ｋｇ／ｃｍ²で、加工速度が１
５．０ｍ／分である。水流交絡処理は、まず片面に行
い、次に同じ条件で裏面を行った。この時の交絡エネル
ギーは２．１ｋｇ／ｋｗ／ｍである。次に、水流交絡後
の原反を１２０℃の熱風式乾燥機で乾燥し、交絡不織布
を得た。

【００５８】次に、交絡不織布の両面に電極２０ｍｍ×
６００ｍｍ、誘電体ハイバロン３．２ｍｍを用いてコロ
ナ処理を施し、最後に、常温でカレンダー処理を行っ
て、厚さ１５２μｍのアルカリ電池セパレータ用不織布
を得た。

【００５９】実施例２ 表裏の水流交絡処理条件として、実施例１と同じノズル
を使用し、第１ヘッド水圧９０ｋｇ/ｃｍ²、第２ヘッド
水圧１２０ｋｇ/ｃｍ²、第３ヘッド水圧１３０ｋｇ／ｃ
ｍ²で、加工速度１５．０ｍ／分にし、交絡エネルギー
を３．９ｋｗ／ｋｇ／ｍにした以外は、実施例１と同様
の方法でアルカリ電池セパレータ用不織布を得た。

【００６０】実施例３ 繊維径７．９μｍ、繊維長５ｍｍのナイロン６繊維を７
０部と、実施例１で使用した芯鞘型熱融着繊維を３０部
の配合率で、丸網抄紙機による湿式抄造法で、坪量６
５．３ｇ/ｍ²、弾性率４２．５ｋｇｆ／ｍ²、幅５０ｃ
ｍの原反を作製した。表裏の水流交絡処理条件として、
実施例１と同じノズルを使用し、第１ヘッド水圧７０ｋ
ｇ/ｃｍ²、第２ヘッド水圧８０ｋｇ/ｃｍ²、第３ヘッド
水圧９０ｋｇ／ｃｍ²で、加工速度１５．０ｍ／分に
し、交絡エネルギーを２．１ｋｗ／ｋｇ／ｍにした以外
は、実施例１と同様の方法でアルカリ電池セパレータ用
不織布を得た。

【００６１】実施例４ 実施例１で使用した分割型複合繊維を５０部と、ポリプ
ロピレン繊維を２０部と、ＭＦＲが４０の結晶性ポリプ
ロピレンを芯成分とし、高密度ポリエチレンを鞘成分と
した繊維径１５．２μｍ、繊維長１０ｍｍの芯鞘型熱融
着繊維を３０部の配合率で、丸網抄紙機による湿式抄造
法で、坪量５０．１ｇ/ｍ²、弾性率２７．５ｋｇｆ／ｍ
²、幅５０ｃｍの原反を作製し、実施例１と同じ水流交
絡条件で交絡処理を行い、交絡エネルギー２．５ｋｗ／
ｋｇ／ｍとした以外は、実施例１と同様の方法でアルカ
リ電池セパレータ用不織布を得た。

【００６２】実施例５ 実施例１で、坪量５８．６ｇ/ｍ²、弾性率３９．８ｋｇ
ｆ／ｍ²の原反を作製した後、表裏の水流交絡条件とし
て、第１ヘッドがノズル径１２０μｍ、０．３ｍｍピッ
チのノズルで水圧６０ｋｇ/ｃｍ²、第２ヘッドがノズル
径１００μｍ、０．６ｍｍピッチのノズルで水圧８０ｋ
ｇ/ｃｍ²、第３ヘッドがノズル径１００μｍ、０．６ｍ
ｍピッチのノズルで水圧９０ｋｇ／ｃｍ²で、加工速度
が１５．０ｍ／分とし、交絡エネルギーを２．８ｋｇ／
ｋｗ／ｍにした以外は、実施例１と同様の方法でアルカ
リ電池セパレータ用不織布を得た。

【００６３】実施例６ 表裏の水流交絡処理条件として、実施例５と同じノズル
を使用し、第１ヘッド水圧７０ｋｇ/ｃｍ²、第２ヘッド
水圧１００ｋｇ/ｃｍ²、第３ヘッド水圧１００ｋｇ／ｃ
ｍ²で、加工速度は１５．０ｍ／分にし、交絡エネルギ
ーを３．５ｋｗ／ｋｇ／ｍにした以外は、実施例５と同
様の方法でアルカリ電池セパレータ用不織布を得た。

【００６４】実施例７ 実施例１で使用した分割型複合繊維を７５部と、熱融着
型複合繊維を２０部と、ポリプロピレン繊維を５部の配
合率とし、坪量５８．１ｇ/ｍ²、弾性率４９．０ｋｇｆ
／ｍ²の原反を使用した以外は、実施例６と同様の方法
でアルカリ電池セパレータ用不織布を得た。

【００６５】実施例８ 実施例５で、コロナ放電処理の代わりに、交絡不織布の
両面に大気圧プラズマ処理を行った以外は、実施例５と
同様の方法でアルカリ電池セパレータ用不織布を得た。
大気圧プラズマ処理方法としては、プラズマ反応装置内
の上下電極板に厚み０．８ｍｍのミカタイトＤ５８１を
極板よりやや大きく切ってシリコングリースで貼着し、
ガス流入口からプラズマ反応装置内にヘリウムガス７０
容量％、アルゴンガス２０容量％、酸素１０容量％の混
合ガスを流入させて、プラズマ反応装置内の空気が完全
に混合ガスと置換した時に、高周波プラズマを２０秒間
照射させた。

【００６６】実施例９ 実施例５で、コロナ放電処理の代わりに、交絡不織布の
両面にフッ素２．６容量％、酸素７３．７容量％、窒素
２３．７容量％からなる混合ガスでフッ素処理を行った
以外は、実施例５と同様の方法でアルカリ電池セパレー
タ用不織布を得た。

【００６７】実施例１０ 実施例１と同じ配合率の坪量５８．２ｇ／ｍ²、弾性率
２４．２ｋｇｆ／ｍ²の原反に、実施例２と同様の水流
交絡処理を行った以外は、実施例１と同様の方法でアル
カリ電池セパレータ用不織布を得た。

【００６８】実施例１１ 繊維径１４μｍ、繊維長５１ｍｍのナイロン６繊維５０
部と、繊維径１６μｍ、繊維長５１ｍｍのナイロン６６
繊維５０部とを混合してパラレルカードでウッブを作製
し、加熱ロールで加熱処理と厚み調整して、アルカリ電
池セパレータ用不織布を得た。

【００６９】比較例１ 繊維径１０．４μｍ、繊維長３８ｍｍのポリプロピレン
繊維３０部と、繊維径１２．９μｍ、繊維長５１ｍｍの
プロピレン繊維３０部とＭＦＲが４０の結晶性ポリプロ
ピレンを芯成分とし、高密度ポリエチレンを鞘成分とし
た繊維径１９．５μｍ、繊維長５１ｍｍの芯鞘型熱融着
繊維を４０部を混合してパラレルカードでウッブを作製
し、噴霧装置にてノニオン性界面活性剤を対繊維当たり
０．３％付着させた後、乾燥し、加熱ロールで加熱処理
と厚み調整して、アルカリ電池セパレータ用不織布を得
た。

【００７０】比較例２ 実施例１で水流交絡処理の加工速度を１６．０ｍ／分に
して、交絡エネルギーを１．９ｋｗ／ｋｇ／ｍにした以
外は、実施例１と同様の方法でアルカリ電池セパレータ
用不織布を得た。

【００７１】比較例３ 実施例１で使用した分割型複合繊維３５部と、熱融着型
複合繊維１０部と、ポリプロピレン繊維５５部の配合率
で、丸網抄紙機による湿式抄造法で、坪量５５．７ｇ／
ｍ²、弾性率３２．５ｋｇｆ／ｍ²、幅５０ｃｍの原反を
作製した。表裏の水流交絡処理条件として、実施例５と
同じ条件で水流交絡処理を行い、交絡エネルギーを２．
９ｋｗ／ｋｇ／ｍにした以外は、実施例５と同様の方法
でアルカリ電池セパレータ用不織布を得た。

【００７２】実施例１２ 実施例１と同じ配合率から成る含水率７０％の湿紙ウェ
ブを１２０度のヤンキードライヤーに線圧３０ｋｇ／ｃ
ｍのタッチロールで押しつけながら乾燥させ、坪量５
８．６ｇ/ｍ²、弾性率２９．６ｋｇｆ／ｍ²の原反を作
製した以外は、実施例２と同様の方法でアルカリ電池セ
パレータ用不織布を得た。

【００７３】実施例１３ 実施例１２で、湿紙ウェブの含水率を８５％にした以外
は、実施例１２と同様の方法でアルカリ電池セパレータ
用不織布を得た。

【００７４】実施例１４ 実施例１２で、湿紙ウェブの含水率を７５％、タッチロ
ールの線圧を３５ｋｇ／ｃｍとした以外、実施例１２と
同様の方法でアルカリ電池セパレータ用不織布を得た。

【００７５】実施例１５ 実施例１２で、湿紙ウェブの含水率を６５％とした場
合、１０５〜１２０度のヤンキードライヤーで湿紙ウェ
ブを乾燥すると、タッチロール出口でフェルト汚れが発
生する為、ヤンキードライヤ温度を１００度に下げて原
反を製造した以外、実施例１２と同様の方法でアルカリ
電池セパレータ用不織布を得た。

【００７６】実施例１６ 実施例１２で、タッチロール線圧を２５ｋｇ／ｃｍとし
た場合、１０５〜１２０度のヤンキードライヤーで湿紙
ウェブを乾燥すると、タッチロール出口でフェルト汚れ
が発生する為、ヤンキードライヤ温度を１００度に下げ
て原反を製造した以外、実施例１２と同様の方法でアル
カリ電池セパレータ用不織布を得た。

【００７７】実施例１７ 実施例１２で、湿紙ウェブの含水率を６５％、タッチロ
ール線圧を２５ｋｇ／ｃｍとした場合、１０５〜１２０
度のヤンキードライヤーで湿紙ウェブを乾燥すると、タ
ッチロール出口でフェルト汚れが発生する為、ヤンキー
ドライヤ温度を１００度に下げて原反を製造した以外、
実施例１２と同様の方法でアルカリ電池セパレータ用不
織布を得た。

【００７８】実施例１〜１７および比較例１〜３で作製
したアルカリ電池セパレータ用不織布について、下記の
測定方法により特性値を測定し、また、評価方法により
評価し、その特性値および性能評価結果を表１と表２に
示した。

【００７９】＜測定方法＞ ［坪量］坪量の評価としては、温度２０℃、相対湿度６
５％の試験室に放置し、水分平衡に調整した後、５０ｍ
ｍ×２００ｍｍの試験片１０枚を電子天秤で小数点３桁
まで測定し、１ｍ²当たりの目付重量（ｇ/ｍ²）に換算
し、その平均値を示した。

【００８０】［厚さ］厚さの評価としては、直径６．３
ｍｍのダイヤルシックスネスゲージ（マイクロメータ）
を用いて、試験片５枚のそれぞれ異なる６箇所で厚さ
（μｍ）を測定し、その平均値を示した。

【００８１】［ウェットフラジール通気度］ウェットフ
ラジール通気度の評価としては、カトーテック社製通気
性試験機（ＫＥＳ−Ｆ８−ＡＰ１）を用いて、アルカリ
電池セパレータ用不織布の空隙率を５８％に調整した
後、０．００７２ｇ／ｍ²の脱イオン水（水温２０℃）
を保持させた際の通気抵抗を測定し、通気度（ｃｍ／ｓ
ｅｃ）に換算した。アルカリ電池セパレータ用不織布と
して、電池内部圧力上昇を良好な状態に抑える為には、
０．５〜５．０ｃｍ／ｓｅｃの範囲にする必要がある。

【００８２】［電気抵抗］電気抵抗の評価としては、７
０ｍｍ×７０ｍｍの試験片を８枚採取し、ＪＩＳＣ２３
１３に準じ、電解液として、２０℃における比重１．３
０のＫＯＨ水溶液、電流電極として、１種のニッケル
板、電圧電極として、直径５ｍｍの１種のカドミウム棒
を使用して、ＫＯＨ水溶液中でイオン伝導がアルカリ電
池セパレータ用不織布によって阻害される程度（Ω・１
００ｃｍ²／枚）を測定し、その平均値を示した。電池
内部抵抗を良好な状態に抑え、急速充放電を可能にする
為には、アルカリ電池セパレータ用不織布の電気抵抗
は、４．０×Ｅ−４Ω・１００ｃｍ²／枚以下が必要で
ある。

【００８３】［平均孔面積とその面積率］平均孔面積と
その面積率の評価方法としては、２０ｍｍ×５０ｍｍの
試験片を８枚採取し、ニレコ社製画像解析装置（ＬＵＺ
ＥＸ５０００）を用いて、試験片の下方から光を当てた
際に、構成繊維の密度むらや水流交絡跡で発生する濃淡
画像を顕微鏡で取り込み、２値化画像処理して、淡部を
不織布表面のピンホール状の孔として、平均孔面積（ｍ
ｍ²）とその面積率（％）を測定し、その平均値を示し
た。

【００８４】＜評価方法＞ ［電池作製］正極及び負極に、それぞれ公知の帯状の焼
結式水酸化ニッケル電極及び焼結式カドミウム電極を１
枚ずつ用い、これらの電極の間に上記の実施例及び比較
例のアルカリ電池セパレータ用不織布を介在させて、こ
の該セパレータ不織布を引っ張りながら捲回した。そし
て、これを円筒形の金属ケースに収納し、比重１．３０
の水酸化カリウムを主体とするアルカリ電解液を注入
し、安全弁付きの電池蓋を取り付けて、公称容量が０．
７Ａｈの単３形の密閉式ニッケルカドミウム電池を２０
個製作した。電池の化成を行う為に、２５℃において１
０時間率の電流で１５時間充電し、１時間率の電流で端
子電圧が０．８Ｖになるまで放電するという充放電を４
回繰り返した。上記の方法で密閉式ニッケルカドミウム
電池を作製し、下記の評価方法により、電池評価を行っ
た。

【００８５】［電池の内部抵抗と内部圧力上昇］化成済
みの１０個の電池について、２５℃において１時間率の
電流で１．２時間充電し、１時間率の電流で端子電圧が
１．０Ｖになるまで放電するという充放電を５０サイク
ル繰り返した。５０サイクルの充放電後の１ｋＨｚ交流
法による内部抵抗（ｍΩ）と、充電末期の内部圧力上昇
（ｋｇ）を測定し、その平均値を示した。内部抵抗値に
対し、２０ｍΩ以下を◎、２１〜２３ｍΩ以下を○、２
４〜２５ｍΩを△、２６mΩ以上を×で表した。電池特
性として、実使用可能レベルは△以上であるが、急速充
電大電流放電する場合は○以上である事が好ましい。内
部圧力上昇値に対し、２．４ｋｇ以下を◎、２．５〜
３．０ｋｇを○、３．１〜５．０ｋｇを△、５．１ｋｇ
以上を×で表した。電池特性として、実使用可能レベル
は△以上であるが、急速充電大電流放電する場合は○以
上である事が好ましい。

【００８６】［低レート寿命］化成済みの残り１０個の
電池について、２５℃において２０時間率の電流で３０
時間充電し、１時間率の電流で端子電圧が１．０Ｖにな
るまで放電するという充放電サイクル繰り返した。低レ
ート寿命において、８０サイクル未満を×、８１〜１５
０サイクルを△、１５１〜２００サイクルを○、２０１
サイクル以上を◎で表した。電池特性として、実使用可
能レベルは△以上であるが、低レートで充電する電池種
に使用する場合は○以上である事が好ましい。

【００８７】

【表１】

【００８８】

【表２】

【００８９】評価；表１の実施例１〜４は、直径１〜１
２μｍの極細繊維と熱融着型複合繊維から構成され、湿
式抄造法で抄紙し、乾燥させ、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²
以上の原布を得た後、水流交絡処理と親水化処理して、
不織布のウェットフラジール通気度が０．５〜５．０ｃ
ｍ／ｓｅｃ、電気抵抗が４．０×Ｅ−４Ω・１００ｃｍ
²／枚以下であるアルカリ電池セパレータ用不織布の場
合であるが、電池の内部抵抗及び内部圧力上昇が低く、
良好な電池特性を示した。また、ウェットフラジール通
気度が高い程、また、電気抵抗が低い程、電池の内部抵
抗及び内部圧力上昇が良好な傾向にある。尚、実施例１
は、ウェットフラジール通気度が、０．５ｃｍ／ｓｅ
ｃ、電気抵抗が４．０×Ｅ−４Ω・１００ｃｍ²／枚
で、請求項１の範囲限界点の場合であるが、電池の内部
抵抗及び内部圧力上昇が高めで、電池の実使用上の限界
レベルであった。実施例４は、平均孔面積が２．０４Ｅ
−４ｍｍ²で、請求項２の範囲を僅かに満足しない場合
であるが、低レート寿命が短く、電池の実使用上の限界
レベルであった。

【００９０】実施例５〜７は、原反の弾性率を高め、各
ノズルヘッド水圧が１００ｋｇ／ｃｍ²以下で、少なく
とも１台のノズルヘッドに挿入されるノズルのピッチ間
隔が０．３ｍｍ以下のものを用いて水流交絡処理を行っ
た為、微細な空隙が多数形成されており、不織布のウェ
ットフラジール通気度と電気抵抗は請求項１を満足して
おり、しかも、請求項２を十分満足するものが得られ、
結果として、電池の内部抵抗及び内部圧力上昇が良好
で、特に、低レート寿命が良好で、サイクル寿命の信頼
性に優れるものであった。

【００９１】親水化処理として、実施例８は大気圧プラ
ズマ処理を行い、実施例９はフッ素処理を行った場合で
あるが、電池の内部抵抗及び内部圧力上昇は低く、更
に、低レート寿命は長く、コロナ処理（実施例５）と同
じく優れた電池特性を示した。尚、親水化処理として、
コロナ処理と大気圧プラズマ処理とフッ素処理を比較し
た場合、電気抵抗は大気圧プラズマ処理の場合が最も高
く、フッ素処理の場合が最も低くなり、その序列で内部
圧力上昇が良好な傾向であった。しかしながら、フッ素
処理は、生産コストが高い上、作業安全性の課題がある
為、全体的にコロナ処理が最も好ましい親水化処理方法
である。

【００９２】実施例１０は、実施例２と同じ条件で水流
交絡処理を行い、請求項１を満足しており、電池特性と
しては内部抵抗及び内部圧力上昇が低く、充放電特性に
優れるが、原布の弾性率が２５ｋｇｆ／ｍ²未満である
為、不織布表面にはピンホール状に見える水流交絡跡が
大きく残り、平均孔面積及びその面積率が大きく、請求
項２を満足しておらず、結果として、低レート寿命が短
く、サイクル寿命特性の信頼性が低いものであった。

【００９３】実施例１１は、ナイロン繊維を用いて乾式
カード法で製造したアルカリ電池セパレータ用不織布の
場合であるが、請求項１を満足しており、電池特性とし
ては内部抵抗及び内部圧力上昇が低く、充放電特性に優
れるが、構成繊維の密度むらに起因するピンホール状に
見える孔が不織布表面に無数存在し、平均孔面積及びそ
の面積率も大きく、請求項２を満足しておらず、結果と
して、低レート寿命が短く、サイクル寿命特性の信頼性
が低いものであった。

【００９４】表１の比較例１と比較例２は、不織布のウ
ェットフラジール通気度と電気抵抗が請求項１の範囲外
の場合であるが、電池の内部抵抗および内部圧力上昇が
高く、電池として実使用できないレベルであった。

【００９５】比較例３は、ポリオレフィン系繊維を用い
て乾式カード法で製造したアルカリ電池セパレータ用不
織布の場合であるが、ウェットフラジール通気度は良好
であったが、電気抵抗が高く、請求項１の範囲を越えて
おり、電池特性として、内部抵抗及び内部圧力上昇が高
く、充放電特性に劣るものであった。更に、構成繊維の
密度むらに起因するピンホール状に見える孔が不織布表
面に無数存在し、数値的にも平均孔面積及びその面積率
が大きく、請求項２を満足するものが得られず、結果と
して、低レート寿命が短く、サイクル寿命特性の信頼性
が低いものであった。

【００９６】表２の実施例１２〜１４は、アルカリ電池
セパレータ用不織布の製造におけるより好ましい製造方
法の場合であるが、湿式抄造法で湿紙ウェブを含水率７
０〜８５％に調整した後、線圧３０ｋｇ／ｃｍ以上のタ
ッチロールでヤンキードライヤーに押し当てながら乾燥
させることで、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²以上の原反を容
易に得ることができ、水流交絡処理しても、水流交絡跡
がつきにくくなり、また、ピンホール状の平均孔面積及
びその面積率を小さくでき、請求項１と請求項２を満足
するものが得られる。その結果、充放電特性に優れ、充
放電サイクルを繰り返した際の微小短絡が防止できる。

【００９７】一方、表２の実施例１５〜１７は、請求項
４の範囲以外で原反を製造した場合であるが、ヤンキー
ドライヤー温度が１０５〜１２０度では、湿紙ウェブを
載せた抄紙フェルトがタッチロールを通過した際に、熱
融着型複合繊維が抄紙フェルトにくっついて、安定抄造
ができなかった。ヤンキードライヤー温度を１００度ま
で下げた場合、原反を得ることができたが、弾性率が２
５ｋｇｆ／ｍ²以下のものとなり、水流交絡処理した場
合、実施例１０と同様に、請求項１を満足し、電池特性
として、内部抵抗及び内部圧力上昇が低く、充放電特性
に優れるものが得られた。しかしながら、不織布表面に
はピンホール状に見える水流交絡跡が大きく残り、数値
的にも平均孔面積及びその面積率が大きく、請求項２を
満足するものが得られず、電池特性として低レート寿命
が短く、サイクル寿命特性の信頼性が低いものとなっ
た。

【００９８】

【発明の効果】本発明のアルカリ電池セパレータ用不織
布は、ウェットフラジール通気度が０．５〜５．０ｃｍ
／ｓｅｃであり、電気抵抗が４．０×Ｅー４Ω・１００
ｃｍ²／枚以下である為、電池の充放電サイクルでの内
部抵抗と内部圧力上昇を低く抑えることができ、急速充
電及び大電流放電が可能である。また、画像解析装置で
計測したピンホール状の平均孔面積が２．００×Ｅー４
ｍｍ²以下で、その孔面積率が０．１５％以下である
為、充放電サイクルにより正極が膨潤してきた際や、デ
ンドライトが成長してきた際に、微小短絡を防止できる
ため、充放電サイクル寿命特性に優れる。また、上記の
アルカリ電池セパレータ用不織布は、湿式抄造法で抄紙
し、好ましくは、湿紙ウェブの含水率を７０〜８５％と
し、線圧３０ｋｇ／ｃｍ以上のタッチロールでヤンキー
ドライヤーに押し当てながら乾燥させ、弾性率２５ｋｇ
ｆ／ｍ²以上の原布を得た後、各ノズルヘッド水圧１０
０ｋｇ／ｃｍ²以下で、少なくとも１台のノズルヘッド
に挿入されるノズルのピッチ間隔が０．３ｍｍ以下で水
流交絡処理を行い、親水化処理する事で得られる。その
結果、本発明により、高容量、急速充電大電流放電、長
寿命、高信頼性等の高度な特性が必要なコードレス機器
用として好適に使用することができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルカリ電池セパレータ用不織布におい
   て、ＪＩＳ Ｃ−２３１３の電気抵抗試験方法に準じて
   測定した電気抵抗が４．０×Ｅ−４Ω・１００ｃｍ²／
   枚以下であって、該不織布の空隙率を５８％に調整した
   後、０．００７２ｇ／ｃｍ²の水分を保持させて測定し
   たフラジール通気度（以下、ウェットフラジール通気度
   と記す）が０．５〜５．０ｃｍ／ｓｅｃであることを特
   徴とするアルカリ電池セパレータ用不織布。
2. 【請求項２】 画像解析装置で計測したピンホール状の
   平均孔面積が２．００×Ｅ−４ｍｍ²以下で、その孔面
   積率が０．１５％以下であることを特徴とする請求項１
   記載のアルカリ電池セパレータ用不織布。
3. 【請求項３】 直径１〜１２μｍの極細繊維と熱融着型
   複合繊維から構成されたアルカリ電池セパレータ用不織
   布の製造方法において、湿式抄造法で抄紙し、乾燥さ
   せ、弾性率２５ｋｇｆ／ｍ²以上の原布を得た後、その
   原反に水流交絡処理を行い、親水化処理する事を特徴と
   するアルカリ電池セパレータ用不織布の製造方法。
4. 【請求項４】 湿式抄造法で抄紙し、湿紙ウェブの含水
   率を７０〜８５％にした後、線圧３０ｋｇ／ｃｍ以上の
   タッチロールでヤンキードライヤーに押し当てながら乾
   燥させることを特徴とする請求項３記載のアルカリ電池
   セパレータ用不織布の製造方法。
5. 【請求項５】 水流交絡処理での各ノズルヘッド水圧が
   １００ｋｇ／ｃｍ²以下であり、少なくとも１台のノズ
   ルヘッドに挿入されるノズルのピッチ間隔が０．３ｍｍ
   以下であることを特徴とする請求項３または４記載のア
   ルカリ電池セパレータ用不織布の製造方法。
6. 【請求項６】 親水化処理が、コロナ放電処理、大気圧
   プラズマ放電処理、フッ素化処理の少なくとも１種であ
   ることを特徴とする請求項３、４または５記載のアルカ
   リ電池セパレータ用不織布の製造方法。