JP2001143681A

JP2001143681A - 電池用セパレータ及びその製造方法

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Publication number: JP2001143681A
Application number: JP32749899A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Takase; 俊明高瀬; Keisuke Takahashi; 圭輔高橋; Kazuya Sato; 和哉佐藤
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2001-05-25
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JP4065637B2

Abstract

(57)【要約】【課題】極板群を形成する際や電池使用時に金属結晶
によって、ショートしにくい電池用セパレータを提供す
ること、及びこの電池用セパレータの製造方法を提供す
ること。【解決手段】本発明の電池用セパレータは、不織布の
厚さ方向に対して直角方向全面に、繊維の圧着によるフ
ィルム状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両
面に、前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層
を備えている不織布からなる。また、本発明の電池用セ
パレータの製造方法は、熱可塑性繊維を含む繊維ウエブ
の全体に対して、加熱処理及び加圧処理を実施して圧着
繊維ウエブを形成した後、前記圧着繊維ウエブの片面又
は両面に対して流体流を作用させる、前述のようなセパ
レータの製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は電池用セパレータ及
びその製造方法に関する。

【0002】

【従来の技術】従来から、電池の正極と負極とを分離し
て短絡を防止すると共に、電解液を保持して起電反応を
円滑に行なわせるために、正極と負極との間にセパレー
タが使用されている。近年、電子機器の小型軽量化に伴
って、電池の占めるスペースも狭くなっているにもかか
わらず、電池には従来と同等以上の性能が必要とされる
ため、電池の高容量化が要求されている。そのために
は、電極の活物質量を増やす必要があるため、必然的に
前記セパレータの占める体積が少なくならざるを得な
い。また、電気抵抗を小さくするうえからも前記セパレ
ータの占める体積が少なくならざるを得ない。従来この
ようなセパレータとして不織布が使用されているが、前
述のようにセパレータ（不織布）の厚さを薄くして、厚
さが０．１５ｍｍ以下というレベルに達すると、不織布
を構成する繊維量が少なくなるために孔径が大きくなる
傾向があり、しかもセパレータの占める体積を少なくす
るために大きい張力で極板群に巻回する必要があるた
め、破断したり、極板のバリが貫通してショートしやす
くなる傾向があった。また、例えば、ニッケル−水素電
池やニッケル−カドミウム電池などのような二次電池の
場合、充放電を繰り返しているうちに金属結晶が形成さ
れ、この金属結晶がセパレータを貫通してショートする
という場合もあった。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、極板群を形成す
る際や電池使用時に金属結晶によって、ショートしにく
い電池用セパレータを提供すること、及びこの電池用セ
パレータの製造方法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】本発明の電池用セパレー
タ（以下、「セパレータ」という）は、不織布の厚さ方
向に対して直角方向全面に、繊維の圧着によるフィルム
状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両面に、
前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備え
ている不織布からなる。このようにフィルム状の層が全
面的に存在しているため、このフィルム状の層によって
極板のバリを受け止めることができ、また引張り強さに
優れ巻回する際に破断しにくいものであるため、極板群
形成時にショートしにくいものである。また、電池使用
時においても、フィルム状の層によって金属結晶を受け
止めることができるためショートしにくい電池とするこ
とができる。更に、フィルム状の層によって適度な腰が
付与されているため、電池製造時の取り扱い性にも優れ
ている。また、本発明のセパレータは繊維層を備えてい
るため、この繊維層によって電解液を保持して起電反応
を円滑に行なわせることができるものである。

【0005】本発明の電池用セパレータの製造方法は、熱可
塑性繊維を含む繊維ウエブの全体に対して、加熱処理及
び加圧処理を実施して圧着繊維ウエブを形成した後、前
記圧着繊維ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用
させる、前述のようなセパレータの製造方法である。こ
のように、本発明の製造方法によれば、前述のようなセ
パレータを簡易に製造することができる。また、微孔フ
ィルムと繊維ウエブ又は不織布とを一体化した場合と異
なり、適度な微孔（極板で発生した酸素等が通過できる
程度）を有するセパレータを容易に製造できる方法であ
る。

【0006】

【発明の実施の形態】本発明のセパレータは極板のバリ
や金属結晶を受け止めることができ、引張り強さに優れ
るように、厚さ方向に対して直角方向全面に、繊維の圧
着によるフィルム状の層を有している。セパレータの厚
さ方向に対して直角方向に、繊維の圧着によるフィルム
状の領域を部分的に有する場合、前記のような効果が不
十分である。なお、「不織布（セパレータ）の厚さ方
向」とは、１ｃｍ²あたり５００ｇ荷重した時の不織布
（セパレータ）表面を構成する繊維と接触できる表裏の
仮想平面に対して直角方向をいう。

【0007】本発明のセパレータのフィルム状の層は繊維の
圧着により形成された層である。この「圧着」とは個々
の繊維が本来有する断面形状を留めないほどに変形し、
密着して周囲の繊維と一体化している状態をいう。な
お、圧着した繊維中に圧着していない樹脂が含まれてい
ても良い。このようなフィルム状の層は、例えば不織布
（セパレータ）の断面における電子顕微鏡写真から確認
することができる。

【0008】このように、本発明のフィルム状の層は繊維の
圧着により形成されているため、本発明の不織布（セパ
レータ）はある程度の通気性を有するものである。しか
しながら、本発明の不織布（セパレータ）の通気度が高
いということは、それだけ繊維の圧着の程度が低いこと
を意味し、結果として極板のバリや金属結晶を受け止め
ることが困難であったり、引張り強さの低いものとなっ
てしまうため、本発明の不織布（セパレータ）の通気度
は１５ｃｍ／ｓ以下であるのが好ましく、１０ｃｍ／ｓ
以下であるのがより好ましい。なお、本発明のセパレー
タを密閉型のニッケル−水素電池やニッケル−カドミウ
ム電池用に使用する場合には、過充電時に正極から発生
する酸素を負極へ速やかに透過させ、電池内圧の上昇を
抑えることができるように、２ｃｍ／ｓ以上であるのが
好ましい。本発明における「通気度」は、ＪＩＳＬ
１０９６（６．２７．１Ａ法（フラジール法））に規
定されている方法により測定して得られる値をいう。

【0009】同様に、極板のバリや金属結晶を受け止めるこ
とができ、また引張り強さに優れるように、本発明の不
織布（セパレータ）の平均孔径は１５μｍ以下であるの
が好ましく、１０μｍ以下であるのがより好ましい。な
お、本発明のセパレータを密閉型のニッケル−水素電池
やニッケル−カドミウム電池用に使用する場合には、過
充電時に正極から発生する酸素を負極へ速やかに透過さ
せ、電池内圧の上昇を抑えることができるように、３μ
ｍ以上であるのが好ましい。本発明における「平均孔
径」はポロメータ（コールター社製）を用いてバブルポ
イント法により測定される値をいう。

【0010】本発明の不織布（セパレータ）は極板群を形成
する際の張力によっても破断することがないように、少
なくとも一方向における引張り強さが１５０Ｎ／50mm幅
以上であるのが好ましく、１７０Ｎ／50mm幅以上である
のがより好ましく、１９０Ｎ／50mm幅以上であるのが更
に好ましい。従来からセパレータを構成する不織布とし
て、繊維の均一分散性の点から湿式不織布が用いられて
いるが、この湿式不織布に使用できる繊維の繊維長は最
大２５ｍｍ程度であり、また繊維同士の絡みも弱いこと
もあり、１５０Ｎ／50mm幅以上の引張り強さを有するも
のではない。これに対して、本発明の不織布（セパレー
タ）は繊維の均一分散性に優れる繊維長２５ｍｍ以下の
繊維から構成されていても、１５０Ｎ／50mm幅以上の優
れた引張り強さを有するものである。この引張り強さは
少なくとも一方向における値であるが、一般的に不織布
を製造する際に、不織布の流れ方向に繊維が配向しやす
いため、不織布の流れ方向（いわゆる、たて方向）にお
ける引張り強さが最も強い。なお、「引張り強さ」は幅
５０ｍｍの不織布を、引張り強さ試験機（オリエンテッ
ク製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間
（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３
００ｍｍ／ｍｉｎで引張った時の値をいう。

【0011】このフィルム状の層の厚さは極板のバリや金属
結晶を受け止めることができ、引張り強さに優れるよう
に、また、電池の高容量化が可能であるように、１０〜
１５０μｍ程度であるのが好ましく、２０〜１００μｍ
程度であるのがより好ましい。

【0012】このフィルム状の層を構成するもととなった繊
維としては、圧着しやすいように、熱可塑性繊維である
のが好ましい。この熱可塑性繊維として、例えば、ポリ
エステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系
樹脂など）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などの結晶性の
熱可塑性樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系
樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコ
ール系などの非晶性の熱可塑性樹脂などの樹脂１種類以
上からなるものを使用できる。これらの中でも、アルカ
リ電池用に使用する場合には、耐アルカリ性及び耐酸化
性に優れているように、ポリオレフィン系樹脂から構成
されているのが好ましい。このポリオレフィン系樹脂と
しては、例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分
子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエ
チレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
ン、エチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂
（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体な
ど）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチル
ペンテン、メチルペンテン共重合体など）などを挙げる
ことができる。

【0013】なお、圧着性の異なる２種類以上の熱可塑性樹
脂からなる複合熱可塑性繊維は、少なくとも１種類の熱
可塑性樹脂が圧着したとしても、少なくとも１種類の熱
可塑性樹脂により繊維強度を維持でき、引張り強さのよ
り優れる不織布（セパレータ）とすることができるため
好適である。この複合熱可塑性繊維の断面形状として
は、例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海
島型、オレンジ型、多重バイメタル型であることができ
る。本発明のセパレータをアルカリ電池用に使用する場
合、この複合熱可塑性繊維も耐アルカリ性及び耐酸化性
に優れているように、上述のようなポリオレフィン系樹
脂のみから構成されているのが好ましい。このようなポ
リオレフィン系樹脂のみからなる複合熱可塑性繊維とし
ては、例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子
量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチ
レン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレ
ン、エチレン共重合体など）とポリプロピレン系樹脂と
の組み合せ、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレン
との組み合せなどがある。

【0014】また、フィルム状の層のもととなった繊維とし
て、引張り強さが４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊
維が含まれていると、極板のバリや金属結晶がセパレー
タを貫通しにくくなるため好適である。高強度繊維の引
張り強さは６．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるのが好まし
く、７．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるのがより好まし
く、１０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるのが更に好まし
い。なお、高強度繊維の引張り強さの上限は特に限定す
るものではないが、５０ｃＮ／ｄｔｅｘ程度が適当であ
る。本発明における「引張り強さ」はＪＩＳＬ１０
１５（化学繊維ステープル試験法）に規定されている方
法によって測定した値をいう。本発明のセパレータをア
ルカリ電池に使用する場合、高強度繊維を構成する樹脂
は耐アルカリ性や耐酸化性に優れるように、ポリオレフ
ィン系樹脂からなるのが好ましい。より具体的には、例
えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレ
ン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポ
リプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチル
ペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチル
ペンテン共重合体など）から構成することができる。こ
れらの中でも、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系
樹脂からなるのが好ましい。この高強度繊維は１種類の
樹脂成分から構成されていても、２種類以上の樹脂成分
が混合又は複合されていても良い。この高強度繊維も２
種類以上の樹脂成分が複合されていると、フィルム状の
層の形成に貢献できるとともに極板のバリや金属結晶の
貫通を抑えることができるため好適である。この複合さ
れた高強度繊維の繊維断面形状としては、例えば、芯鞘
型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ
型、多重バイメタル型であることができ、フィルム状の
層の形成に貢献度の高い芯鞘型、偏芯型或いは海島型で
あるのが好ましく、特に芯鞘型であるのが好ましい。よ
り具体的には、圧着性の点において差の大きい、ポリプ
ロピレン系樹脂を芯成分としポリエチレン系樹脂を鞘成
分とする高強度繊維が好ましい。

【0015】本発明の不織布は前述のようなフィルム状の層
の片面又は両面（好ましくは両面）に、前述のフィルム
状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えているため、
この繊維層によって電解液を保持して、円滑な起電反応
を保証することができる。この繊維層を構成する繊維の
フィルム状の層との接合状態としては、例えば、圧着、
融着、フィルム状の層を構成する繊維の一部、などを挙
げることができる。この繊維層を構成する繊維はフィル
ム状の層のもととなった繊維と同じ樹脂から構成されて
いても良いし、異なる樹脂から構成されていても良い
が、接合性の点から、フィルム状の層のもととなった繊
維の樹脂を１種類以上含んでいるのが好ましい。本発明
のセパレータをアルカリ電池用に使用する場合、前述の
ようにフィルム状の層のもととなった繊維がポリオレフ
ォン系樹脂から構成されているのが好ましいため、繊維
層を構成する繊維もポリオレフィン系樹脂から構成され
ているのが好ましい。より具体的には、ポリエチレン系
樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエ
チレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直
鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、ポ
リプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピ
レン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例え
ば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体な
ど）から構成されているのが好ましい。これらの中で
も、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂から構
成されているのがより好ましい。

【0016】繊維層を構成する繊維の繊維径は特に限定する
ものではないが、繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含ん
でいると、電解液の保持性に優れているため好適であ
る。より好ましくは５μｍ以下である。下限は特に限定
するものではないが、０．１μｍ程度が適当である。こ
のような極細繊維の存在比率が高ければ高いほど電解液
の保持性に優れているため、各々の繊維層中１０ｍａｓ
ｓ％以上含まれているのが好ましく、２０ｍａｓｓ％以
上含まれているのがより好ましく、３０ｍａｓｓ％以上
含まれているのが更に好ましい。本発明における繊維径
は繊維断面形状が円形である場合の繊維の直径をいい、
繊維断面形状が非円形である場合には、繊維断面形状を
円形に換算した際の繊維の直径をいう。

【0017】繊維層を構成する繊維として、引張り強さが
４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（６．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上
であるのが好ましく、７．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である
のがより好ましく、１０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である
のが更に好ましい）の高強度繊維が含まれていると、更
に極板のバリや金属結晶がセパレータを貫通しにくくな
るため好適である。この高強度繊維はフィルム状の層を
構成する高強度繊維を構成するポリオレフィン系樹脂か
ら構成されているのが好ましく、ポリプロピレン系樹脂
やポリエチレン系樹脂から構成されているのがより好ま
しい。このような高強度繊維は各々の繊維層中、５ｍａ
ｓｓ％以上含まれているのが好ましく、１０ｍａｓｓ％
以上含まれているのがより好ましい。

【0018】このような繊維層を構成する繊維（例えば、極
細繊維や高強度繊維など）の繊維長は特に限定するもの
ではないが、繊維の分散性に優れるように、２５ｍｍ以
下であるのが好ましく、２０ｍｍ以下であるのがより好
ましく、１５ｍｍ以下であるのが更に好ましい。

【0019】このように本発明の不織布（セパレータ）の繊
維層はフィルム状の層と接合した繊維を含んでいるが、
繊維層を構成する繊維がフィルム状の層と接合している
と、繊維の脱落という問題が発生しにくいため、フィル
ム状の層と接合している繊維は多ければ多いほど好まし
い。なお、繊維層を構成する繊維はフィルム状の層と接
合していなくても、繊維層を構成するフィルム状の層と
接合している別の繊維と接合していれば、脱落の問題は
解決できる。

【0020】本発明のセパレータはフィルム状の層の片面又
は両面に繊維層を備えた不織布からなり、好ましくは両
面に繊維層を備えている。両面に繊維層を備えている場
合、両面とも同じ繊維層から構成されている必要はな
く、構成繊維の樹脂組成、繊度、繊維長、構成繊維の配
合などの点で相違していても良い。

【0021】本発明のセパレータをアルカリ電池用に使用す
る場合、本発明のセパレータのフィルム状の層のもとと
なった繊維及び繊維層を構成する繊維を構成する樹脂と
して、ポリオレフィン系樹脂が好適であるため、電解液
の保持性が悪い傾向がある。そのため、電解液の保持性
に優れるように、スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビ
ニルモノマーのグラフト重合処理、界面活性剤処理、放
電処理、或は親水性樹脂付与処理の中から選ばれる親水
化処理が不織布に施されているのが好ましい。これら親
水化処理に関しては、後述の製造方法において説明す
る。

【0022】次に、本発明のセパレータ（不織布）の製造方
法について説明する。本発明の上述のようなセパレータ
（不織布）は、熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの全体に
対して、加熱処理及び加圧処理を実施して圧着繊維ウエ
ブを形成した後、前記圧着繊維ウエブの片面又は両面に
対して流体流を作用させて製造することができる。本発
明の製造方法によれば、最初に加熱処理及び加圧処理に
より、通気度が低く、平均孔径の小さいフィルム状の層
のみからなる圧着繊維ウエブを形成し、その後の流体流
の作用によりフィルム状の層を構成する繊維を解きほぐ
して繊維を露出させ、繊維層を形成しているため、前述
のようなセパレータ、つまり極板のバリや金属結晶の貫
通を抑えることができ、しかも引張り強さの優れるセパ
レータを容易に製造することができる。なお、加熱処
理、加圧処理、或いは流体流の条件を調節することによ
り、適宜通気度を調整することができるため、各種電池
に対応させることができる。また、加熱処理及び加圧処
理によって厚さを薄くすることができるため、高容量化
に対応したセパレータを容易に製造することができる。
更に、微孔フィルムと不織布又は繊維ウエブとを積層す
ることなく製造できる方法であるため、セパレータを簡
便に製造できる方法である。

【0023】本発明のセパレータ（不織布）の製造方法にお
いては、まず熱可塑性繊維を含む繊維ウエブを製造す
る。この熱可塑性繊維としては、例えば、ポリエステル
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例
えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂な
ど）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などの結晶性の熱可塑
性樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、
ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコール系
などの非晶性の熱可塑性樹脂などの樹脂１種類以上から
なる熱可塑性繊維を１種類以上使用することができる。
本発明のセパレータをアルカリ電池用に使用する場合に
は、耐アルカリ性及び耐酸化性に優れているように、ポ
リオレフィン系樹脂から構成されている繊維を使用する
のが好ましい。このポリオレフィン系樹脂としては、例
えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエ
チレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低
密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレ
ン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポ
リプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチル
ペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチル
ペンテン共重合体など）などがある。

【0024】この熱可塑性繊維として、圧着性の異なる２種
類以上の熱可塑性樹脂からなる複合熱可塑性繊維を使用
すると、少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着したと
しても、少なくとも１種類の熱可塑性樹脂により繊維強
度を維持できるため、より引張り強さの優れるセパレー
タ（不織布）とすることができ、また、後工程である流
体流の作用により、圧着した少なくとも１種類の熱可塑
性樹脂が破壊され、圧着されていない少なくとも１種類
の熱可塑性樹脂からなる繊維（好適には繊維径６μｍ以
下の極細繊維）を発生して繊維層を形成しやすいため好
適である。この複合熱可塑性繊維の断面形状としては、
例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島
型、オレンジ型、多重バイメタル型であることができ
る。これらの中でも、流体流の作用により圧着した少な
くとも１種類の熱可塑性樹脂を破壊しやすい、サイドバ
イサイド型、オレンジ型、多重バイメタル型であるのが
好ましく、極細繊維を発生しやすいオレンジ型、多重バ
イメタル型であるのがより好ましく、圧着する熱可塑性
樹脂が繊維表面に均一に位置することのできるオレンジ
型であるのが最も好ましい。このような複合熱可塑性繊
維の繊度は繊維径６μｍ以下の極細繊維を発生しやすい
ように、０．１〜７ｄｔｅｘ（デシテックス）程度であ
るのが好ましい。このような複合熱可塑性繊維は繊維ウ
エブ中、５ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましい。
なお、「圧着性が異なる２種類以上の熱可塑性樹脂」と
は、個々の熱可塑性樹脂からなる繊維から構成される繊
維ウエブに対して、後述のような加熱処理及び加圧処理
を実施した場合に、得られる引張り強さが１割以上異な
る熱可塑性樹脂の組み合せをいう。この圧着性に影響を
与える大きな要因として、熱可塑性樹脂の融点があり、
熱可塑性樹脂の融点差が１０℃以上（好ましくは２０℃
以上）あると、圧着性が異なる２種類以上の熱可塑性樹
脂である場合が多い。アルカリ電池用に使用する場合、
この複合熱可塑性繊維も耐アルカリ性及び耐酸化性に優
れているように、上述のようなポリオレフィン系樹脂の
みから構成されているのが好ましい。このようなポリオ
レフィン系樹脂のみからなる複合熱可塑性繊維として
は、例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量
ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレ
ン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、
エチレン共重合体など）とポリプロピレン系樹脂との組
み合せ、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとの
組み合せなどがある。本発明における「融点」は示差熱
量計を用い、昇温速度１０℃／分で室温から昇温して得
られる融解吸熱曲線の極大値を与える温度をいう。

【0025】また、熱可塑性繊維として、引張り強さが４．
４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（６．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であ
るのが好ましく、７．９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるのが
より好ましく、１０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるのが
更に好ましい）の高強度繊維を含んでいると、フィルム
状の層及び／又は繊維層に高強度繊維が存在しているこ
とによって、極板のバリや金属結晶がセパレータを貫通
しにくくなるため好適である。本発明のセパレータをア
ルカリ電池用に使用する場合、高強度繊維を構成する樹
脂はポリオレフィン系樹脂からなるのが好ましく、ポリ
プロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂からなるのがよ
り好ましい。また、この高強度繊維は１種類の樹脂成分
から構成されていても、２種類以上の樹脂成分が混合又
は複合されていても良いが、２種類以上の樹脂成分が複
合されていると、フィルム状の層の形成に貢献できるた
め好適である。この複合された高強度繊維の繊維断面形
状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイ
ド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型などを挙
げることができ、フィルム状の層の形成に貢献できる芯
鞘型、偏芯型或いは海島型であるのが好ましく、特に芯
鞘型であるのが好ましい。より具体的には、圧着性の差
の大きいポリプロピレン系樹脂を芯成分としポリエチレ
ン系樹脂を鞘成分とする高強度繊維が好ましい。なお、
高強度繊維以外の熱可塑性繊維を含んでいる場合、この
高強度繊維はセパレータの繊維層を構成するのが好まし
いため、高強度繊維以外の熱可塑性繊維を圧着する際に
高強度繊維も圧着されないように、高強度繊維を構成す
る樹脂として、熱可塑性繊維の圧着可能な樹脂よりも圧
着されにくい樹脂を含んでいるのが好ましい。融点の点
からいえば、熱可塑性繊維の圧着可能な樹脂の融点より
も１０℃以上、好ましくは２０℃以上高い融点を有する
樹脂を含む高強度繊維を使用するのが好ましい。例え
ば、熱可塑性繊維の圧着可能な樹脂がポリエチレン系樹
脂からなる場合には、高強度繊維を構成する樹脂とし
て、ポリプロピレン系樹脂を含んでいるのが好ましい。
なお、熱可塑性繊維の圧着可能な樹脂が低密度ポリエチ
レン又はエチレン共重合体からなる場合には、高強度繊
維を構成する樹脂として、超高分子量ポリエチレンを含
んでいても良い。このような高強度繊維は繊維ウエブ
中、５ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましく、１０
ｍａｓｓ％以上含まれているのがより好ましい。

【0026】本発明の繊維ウエブは前述のような熱可塑性繊
維を含むものであるが、熱可塑性繊維の量が少ないと、
後述の加熱処理及び加圧処理によって圧着が不十分とな
り、結果としてフィルム状の層の形成が困難になる傾向
があるため、熱可塑性繊維は繊維ウエブ中、６０ｍａｓ
ｓ％以上含まれているのが好ましく、８０ｍａｓｓ％以
上含まれているのが好ましく、１００ｍａｓｓ％熱可塑
性繊維であるのが最も好ましい。なお、２種類以上の熱
可塑性繊維を含んでいる場合、いずれの熱可塑性繊維も
全部圧着してしまうと、流体流の作用によって繊維層を
形成しにくい傾向があるため、少なくとも１種類の熱可
塑性樹脂は他の熱可塑性樹脂よりも圧着性が低いのが好
ましい。より好ましくは、少なくとも１種類の熱可塑性
繊維は複合熱可塑性繊維であり、その複合熱可塑性繊維
の少なくとも１種類の熱可塑性樹脂は、その複合熱可塑
性繊維の他の熱可塑性樹脂よりも圧着性が低いのが好ま
しい。最も大きな要因である融点の観点からいうと、少
なくとも１種類の熱可塑性樹脂は他の熱可塑性樹脂より
も１０℃以上（好ましくは２０℃以上）、融点が高いの
が好ましい。より好ましくは、少なくとも１種類の熱可
塑性繊維は複合熱可塑性繊維であり、その複合熱可塑性
繊維の少なくとも１種類の熱可塑性樹脂は、その複合熱
可塑性繊維の他の熱可塑性樹脂よりも１０℃以上（好ま
しくは２０℃以上）、融点が高いのが好ましい。熱可塑
性繊維が２種類のポリオレフィン系繊維からなる場合、
例えば、（１）ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系
樹脂とからなるポリオレフィン系複合熱可塑性繊維とポ
リプロピレン系熱可塑性繊維との組み合せ、（２）ポリ
プロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂とからなるポリ
オレフィン系複合熱可塑性繊維とポリエチレン系熱可塑
性繊維との組み合せ、（３）ポリプロピレン系樹脂とポ
リエチレン系樹脂とからなるポリオレフィン系複合熱可
塑性繊維と、同じ又は異なるポリプロピレン系樹脂と同
じ又は異なるポリエチレン系樹脂とからなるポリオレフ
ィン系複合熱可塑性繊維との組み合せ、などの組み合せ
であるのが好ましい。なお、熱可塑性繊維以外の繊維と
しては、例えば、レーヨン、ポリノジック、キュプラな
どの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ガラス繊
維、炭素繊維などの無機繊維、綿、麻などの植物繊維、
羊毛、絹などの動物繊維などを使用することができる。
また、これら繊維ウエブを構成するいずれの繊維の繊度
も０．１〜７ｄｔｅｘ程度であるのが好ましい。

【0027】本発明の繊維ウエブは前述のような熱可塑性繊
維を含むものであるが、繊維ウエブの形成方法として
は、例えば、湿式法、カード法やエアレイ法などの乾式
法、スパンボンド法やメルトブロー法などの直接法を採
用することができる。これらの中でも、通気度が低くし
かも平均孔径の小さいフィルム状の層を形成しやすい湿
式法により形成するのが好ましい。繊維ウエブを構成す
る繊維の繊維長は繊維ウエブの形成方法によって異な
り、湿式法により形成する場合には１〜２５ｍｍ程度で
あるのが好ましく、乾式法により形成する場合には、２
５〜１６０ｍｍ程度であるのが好ましい。本発明の製造
方法によれば、湿式法のように繊維長の短い熱可塑性繊
維を使用した場合であっても、十分な引張り強さを有す
るセパレータ（不織布）を製造することができる。この
湿式法としては、従来公知の方法、例えば、水平長網方
式、傾斜ワイヤー型短網方式、円網方式、又は長網・円
網コンビネーション方式などがある。なお、少なくとも
一方向における引張り強さを大きくしやすいように、繊
維を抄き上げるネットの移動速度とスラリー流量とを調
節することにより、繊維の配向が一方向に近い状態とな
るようにするのが好ましい。また、繊維ウエブは一層か
ら構成されていても良いし、繊維ウエブの形成方法、繊
維ウエブを構成する繊維の種類（特に熱可塑性繊維の種
類）、繊維ウエブを構成する繊維の配合（特に熱可塑性
繊維の配合）、繊維ウエブを構成する繊維の繊度（特に
熱可塑性繊維の繊度）、繊維ウエブを構成する繊維の繊
維長（特に熱可塑性繊維の繊維長）などの点で相違する
繊維ウエブの二層以上から構成されていても良い。例え
ば、オレンジ型断面を有するポリオレフィン系熱可塑性
繊維の配合量の多い繊維ウエブの間に、芯鞘型断面を有
するポリオレフィン系熱可塑性繊維の配合量の多い繊維
ウエブを配置させると、後述の加熱処理及び加圧処理に
よって中央部近辺に通気度が低くしかも平均孔径の小さ
いフィルム状の層を形成しやすく、しかも流体流の作用
によって繊維径が６μｍ以下の極細繊維を多く含む、電
解液の保持性に優れる繊維層を有するセパレータを容易
に製造できる。また、繊維ウエブの面密度は、繊維ウエ
ブ全体を圧着して繊維ウエブ全体をフィルム状とできる
ように、２０〜１００ｇ／ｍ²であるのが好ましく、４
０〜８０ｇ／ｍ²であるのがより好ましい。

【0028】次いで、このような繊維ウエブの全体に対して
加熱処理及び加圧処理を実施して圧着繊維ウエブを形成
する。このように、繊維ウエブに対して全体に加熱処理
及び加圧処理を実施しているため、部分的に加熱処理及
び加圧処理を実施した場合や、繊維ウエブに対して加熱
処理のみを全体的に実施した場合には得られない、フィ
ルム状の層を形成することができる。

【0029】このような加熱処理及び加圧処理は同時に実施
することもできるし、別々に実施することもできる。前
者の加熱処理と加圧処理とを同時に実施できる装置とし
ては、例えば、熱カレンダーなどがある。また、加熱処
理のみを実施できる装置として、熱風貫通式熱処理器な
どがあり、加圧処理のみを実施できる装置として、カレ
ンダーなどがある。なお、繊維ウエブが複合熱可塑性繊
維を含んでいる場合には、繊維の圧着によるフィルム状
の層を形成しやすいように、全ての複合熱可塑性繊維
の、複合熱可塑性繊維を構成する少なくとも１種類の熱
可塑性樹脂が圧着する条件下で、加熱処理及び加圧処理
を実施するのが好ましい。最も大きな要因である融点の
観点からいうと、全ての複合熱可塑性繊維の、複合熱可
塑性繊維を構成する少なくとも１種類の熱可塑性樹脂を
圧着させるために、各々の複合熱可塑性繊維を構成する
最も融点の低い熱可塑性樹脂の中で、最も融点の高い熱
可塑性樹脂の融点よりも１０℃低い温度以上の高い温度
で加熱処理を実施するのが好ましい。例えば、最も融点
の低い熱可塑性樹脂の融点が１２０℃である複合熱可塑
性繊維と、最も融点の低い熱可塑性樹脂の融点が１３０
℃である複合熱可塑性繊維とを含む繊維ウエブの場合に
は、温度１２０℃以上の温度で加熱処理を実施するのが
好ましい。また、加圧処理は熱可塑性樹脂が十分に圧着
するように、圧力０．０５〜０．５ＭＰａ程度であるの
が好ましい。また、全ての熱可塑性繊維の全体が圧着す
るような条件下で加熱処理及び加圧処理すると、次の流
体流の作用によって繊維層を形成するのが難しい傾向が
あるため、少なくとも１種類の熱可塑性繊維が複合熱可
塑性繊維であり、その複合熱可塑性繊維の少なくとも１
種類の熱可塑性樹脂が圧着しにくい条件下で、加熱処理
及び加圧処理を実施するのが好ましい。最も大きな要因
である融点の観点からいうと、複合熱可塑性繊維の最も
融点の高い熱可塑性樹脂が圧着しないように、その最も
融点の高い熱可塑性樹脂の融点よりも５℃以上、好まし
くは８℃以上低い温度で加熱処理を実施するのが好まし
い。例えば、最も融点の高い熱可塑性樹脂の融点が１６
０℃である複合熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの場合に
は、温度１５５℃以下の温度で、好ましくは温度１５２
℃以下の温度で加熱処理を実施するのが好ましい。例え
ば、芯鞘型複合熱可塑性繊維とオレンジ型複合熱可塑性
繊維とを含む湿式繊維ウエブに対して加熱処理及び加圧
処理を実施した場合、この加熱処理及び加圧処理によっ
て、圧着繊維ウエブの少なくとも一方向における引張り
強さが２５０Ｎ／50mm幅以上となる程度まで十分に圧着
するのが好ましい。

【0030】次いで、前述のようにして製造した圧着繊維ウ
エブの片面又は両面に対して流体流を作用させて、本発
明のセパレータ（不織布）を製造することができる。こ
の圧着繊維ウエブに対して流体流を作用させることによ
り、流体流を作用させた面に繊維層を形成することがで
きるため、片面に対して流体流を作用させれば片面に繊
維層を有しかつ他面にフィルム状の層を有するセパレー
タ（不織布）を製造することができ、両面に対して流体
流を作用させれば両面に繊維層を有しかつ中央部近辺に
フィルム状の層を有するセパレータ（不織布）を製造す
ることができる。一般的に両電極の周囲に電解液が存在
しているのが好ましいため、フィルム状の層の両面に繊
維層を有するのが好ましい。このように繊維層を形成で
きるのは、流体流によって圧着した繊維を圧着状態から
解除したり、流体流によって圧着した熱可塑性樹脂を破
壊して取り除いて、圧着していない熱可塑性樹脂からな
る繊維を表面に露出させることによると考えられる。こ
のような観点からすると、圧着繊維ウエブを構成する熱
可塑性繊維はいずれも複合熱可塑性繊維であり、全ての
複合熱可塑性繊維の少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が
圧着していないのが好ましい。このような状態であるこ
とによって、繊維径６μｍ以下の極細繊維を発生しやす
くもなる。例えば、圧着繊維ウエブを構成する繊維が２
種類のポリオレフィン系複合熱可塑性繊維からなる場
合、ポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂とから
なるポリオレフィン系複合熱可塑性繊維と、同じ又は異
なるポリプロピレン系樹脂と同じ又は異なるポリエチレ
ン系樹脂とからなるポリオレフィン系複合熱可塑性繊維
の組み合せからなるのが好ましい。なお、圧着繊維ウエ
ブの両面に対して流体流を作用させる場合、その作用条
件は同じであっても異なっていても良い。流体流の作用
の程度を調節することにより、繊維層の状態を変化させ
ることができ、結果として、電極周辺の電解液量を調節
することができる。

【0031】この流体流としては、取り扱いやすい水である
のが好ましい。より具体的には、例えば、直径０．０５
〜０．３ｍｍ、ピッチ０．２〜３ｍｍで一列又は二列以
上にノズルを配置したノズルプレートから流体流を圧着
繊維ウエブに対して噴出すれば良い。このような流体流
は１回以上噴出すれば良い。なお、前述のように流体流
によって圧着した繊維を圧着状態から解除したり、圧着
した熱可塑性樹脂を破壊して取り除いていると考えられ
るため、比較的高い圧力の流体流を作用させるのが好ま
しく、より具体的には５ＭＰａ以上、好ましくは８ＭＰ
ａ以上の流体流を噴出するのが好ましい。なお、流体流
を作用させる際に、圧着繊維ウエブを支持する支持材は
ネットなどの開口を有するものであっても良いし、開口
を有しないものであっても良い。後者のように開口を有
しないものであると、流体流が作用しても圧着繊維ウエ
ブに開口が形成されにくく、通気度が低く、平均孔径が
小さく、しかもショートしにくいセパレータを製造でき
るため好適な支持材である。なお、開口を有しない、つ
まり無孔質である部分は支持材全体である必要はなく、
少なくとも流体流の作用部に相当する箇所が無孔質であ
れば十分である。この無孔質支持材の形状としては、例
えば、ロール状、平板状などであることができる。ま
た、このように無孔質である支持材を使用した場合、開
口部を有する支持材のように、流体流を排出できるとこ
ろが少ないため、圧着繊維ウエブ上に流体が滞留して、
流体流の作用を減じる傾向がある。そのため、圧着繊維
ウエブ上に流体が滞留しないように、流体流の反射流を
吸引除去できる手段（例えば、サクション装置）を圧着
繊維ウエブ近傍（例えば、上方）に設置するのが好まし
い。

【0032】前述のような流体流の作用により、フィルム状
の層の片面又は両面に繊維層を有するセパレータを製造
することができる。なお、更に引張り強さや剛性を必要
とする場合には、繊維層を構成する繊維同士を融着させ
ても良い。なお、この繊維層は電解液を保持できる必要
があるため、繊維層を構成する繊維を融着させる場合に
は圧力は加えないのが好ましい。

【0033】以上のようにして、本発明のセパレータ（不織
布）、つまり、不織布の厚さ方向に対して直角方向全面
に、繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、前記フィ
ルム状の層の片面又は両面に、前記フィルム状の層と接
合した繊維を含む繊維層を備えているセパレータ（不織
布）を製造することができる。なお、繊維層を構成する
繊維として、繊維径６μｍ以下の極細繊維を含むセパレ
ータ（不織布）は、例えば、圧着繊維ウエブを構成する
熱可塑性繊維として、繊維径が６μｍ以下の繊維を使用
したり、圧着繊維ウエブを形成する際の加熱処理及び加
圧処理によっては圧着しない、直径６μｍ以下の熱可塑
性樹脂を含む複合熱可塑性繊維を使用することによって
製造することができる。また、繊維層を構成する繊維の
繊維長が２５ｍｍ以下であるセパレータ（不織布）は、
例えば、繊維長が２５ｍｍ以下の繊維から繊維ウエブ
（例えば、湿式繊維ウエブ）を使用することによって製
造することができる。繊維層を構成する繊維として引張
り強さが４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊維を含ん
でいるセパレータ（不織布）は、例えば、繊維ウエブを
構成する繊維として、引張り強さが４．４ｃＮ／ｄｔｅ
ｘ以上の高強度繊維を含ませることによって製造するこ
とができる。更に、通気度が１５ｃｍ／ｓ以下であった
り、平均孔径が１５μｍ以下であったり、少なくとも一
方向における引張り強さが１５０Ｎ／50mm幅以上である
不織布は、例えば、熱可塑性繊維量を多くすること、熱
可塑性繊維として複合熱可塑性繊維量を多くすること、
緻密な繊維ウエブを形成すること(例えば、湿式法によ
り形成)、加熱処理及び加圧処理により繊維ウエブを十
分に圧着すること、無孔質支持材を使用するなどフィル
ム状の層を損傷しないようにすること、などの条件を満
たすことにより製造することができる。

【0034】本発明のセパレータは上述のような不織布から
なるが、耐アルカリ性や耐酸化性に優れるように、熱可
塑性繊維としてポリオレフィン系繊維を使用するのが好
ましいため、電解液の保持性が悪い傾向がある。そのた
め、更に、スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビニルモ
ノマーのグラフト重合処理、界面活性剤処理、放電処
理、或は親水性樹脂付与処理の中から選ばれる親水化処
理を実施するのが好ましい。以下、不織布に対して親水
化処理を実施する態様について説明するが、不織布を構
成する繊維に対して親水化処理を実施した後に、不織布
を製造する場合にも全く同様に親水化処理を実施すれば
良い。

【0035】スルホン化処理としては、特に限定するもので
はないが、例えば、発煙硫酸、硫酸、クロロ硫酸又は塩
化スルフリルからなる溶液中に、前述のような不織布を
浸漬したり、三酸化硫黄ガスを不織布と接触させたり、
一酸化硫黄ガスや二酸化硫黄ガスの存在下に不織布を配
置した状態で放電を作用させて、スルホン酸基を導入す
る方法がある。

【0036】フッ素ガス処理についても、特に限定するもの
ではないが、例えば、不活性ガス（例えば、窒素ガス、
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、及び二酸化硫黄ガスなどの中から
選んだ少なくとも１種類のガスとの混合ガスに、不織布
をさらすことにより不織布の繊維表面を親水化すること
ができる。なお、不織布に二酸化硫黄ガスをあらかじめ
付着させた後に、フッ素ガスを接触させると、より効率
的に恒久的な親水性を付与することができる。

【0037】ビニルモノマーのグラフト重合としては、ビニ
ルモノマーとして、例えば、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニ
ルピリジン、ビニルピロリドン或いはスチレンを使用す
ることができる。なお、スチレンをグラフト重合した場
合には、電解液との親和性を付与するために、スルホン
化するのが好ましい。これらの中でもアクリル酸は電解
液との親和性に優れているため好適に使用できる。これ
らビニルモノマーの重合方法としては、例えば、ビニル
モノマーと重合開始剤を含む溶液中に不織布を浸漬して
加熱する方法、不織布にビニルモノマーを塗布した後に
放射線を照射する方法、不織布に放射線を照射した後に
ビニルモノマーと接触させる方法、増感剤を含むビニル
モノマー溶液を不織布に含浸した後に紫外線を照射する
方法などがある。なお、ビニルモノマー溶液と不織布と
を接触させる前に、紫外線照射、コロナ放電、プラズマ
放電などにより、不織布表面を改質処理すると、ビニル
モノマー溶液との親和性が高いため、効率的にグラフト
重合できる。

【0038】界面活性剤処理としては、例えば、アニオン系
界面活性剤（例えば、高級脂肪酸のアルカリ金属塩、ア
ルキルスルホン酸塩、もしくはスルホコハク酸エステル
塩など）、又はノニオン系界面活性剤（例えば、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル、もしくはポリオキシエ
チレンアルキルフェノールエーテルなど）の溶液中に不
織布を浸漬したり、この溶液を不織布に塗布又は散布し
て付着させることができる。

【0039】放電処理としては、例えば、コロナ放電処理、
プラズマ処理、グロー放電処理、沿面放電処理又は電子
線処理などがある。これら放電処理の中でも、空気中の
大気圧下で、それぞれが誘電体を担持する一対の電極間
に、これら両方の誘電体と接触するように不織布を配置
し、これら両電極間に交流電圧を印加し、不織布内部空
隙で放電を発生させる方法であると、不織布の外側だけ
ではなく、不織布の内部を構成する繊維表面も処理する
ことができる。したがって、セパレータの内部における
電解液の保持性に優れている。

【0040】親水性樹脂付与処理としては、例えば、カルボ
キシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、架橋可
能なポリビニルアルコール、又はポリアクリル酸などの
親水性樹脂を付着させることができる。これらの親水性
樹脂は適当な溶媒に溶解又は分散させた後、この溶媒中
に不織布を浸漬したり、この溶媒を不織布に塗布又は散
布し、乾燥して付着させることができる。なお、親水性
樹脂の付着量は、通気性を損なわないように、セパレー
タ全体の０．３〜１ｍａｓｓ％であるのが好ましい。こ
の架橋可能なポリビニルアルコールとしては、例えば、
水酸基の一部を感光性基で置換したポリビニルアルコー
ルがあり、より具体的には、感光性基としてスチリルピ
リジニウム系のもの、スチリルキノリニウム系のもの、
スチリルベンゾチアゾリウム系のもので置換したポリビ
ニルアルコールがある。この架橋可能なポリビニルアル
コールも他の親水性樹脂と同様にして不織布に付着させ
た後、光照射によって架橋させることができる。このよ
うな水酸基の一部を感光性基で置換したポリビニルアル
コールは耐アルカリ性に優れ、しかもイオンとキレート
を形成できる水酸基を多く含んでおり、放電時及び／又
は充電時に、極板上に樹枝状の金属が析出する前のイオ
ンとキレートを形成し、電極間の短絡を生じにくいので
好適に使用できる。

【0041】本発明のセパレータの面密度は２０〜１００ｇ
／ｍ²であるのが好ましく、より好ましくは４０〜８０
ｇ／ｍ²である。面密度が２０ｇ／ｍ²未満であると、引
張り強さが不足する場合があり、１００ｇ／ｍ²を越え
ると、厚さが厚くなり過ぎる傾向があるためである。ま
た、セパレータの厚さは０．０２〜０．２１ｍｍである
のが好ましい。

【0042】本発明のセパレータはフィルム状の層によって
極板のバリを受け止めることができ、引張り強さに優
れ、巻回するなどの際に破断しにくいものであるため、
ショートしにくいものである。また、電池使用時におい
ても、フィルム状の層によって金属結晶を受け止めるこ
とができるため、ショートしにくいものである。更に、
フィルム状の層によって適度な腰があるため、電池製造
時の取り扱い性にも優れるものである。そのため、例え
ば、アルカリマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池、空
気電池などの一次電池、ニッケル−カドミウム電池、銀
−亜鉛電池、銀−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電
池、ニッケル−水素電池などの二次電池のセパレータと
して好適に使用できるものである。

【0043】以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明
は以下の実施例に限定されるものではない。なお、各種
物性は次のようにして測定した値である。「引張り強
さ」は幅５０ｍｍの試験片を引張り強さ試験機（オリエ
ンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャ
ック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り
速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張った時の値である。「通
気度」はＪＩＳＬ１０９６（６．２７．１Ａ法
（フラジール法））に規定される方法により測定した値
である。「平均孔径」はポロメーター（コールター社
製）を用いてバブルポイント法により測定した値であ
る。

【0044】

【実施例】（実施例１）芯成分がポリプロピレン（融
点：１６０℃、断面円形）からなり、鞘成分が低密度ポ
リエチレン（融点：１１０℃）からなる、繊度２．２ｄ
ｔｅｘ、繊維長１０ｍｍの芯鞘型複合熱可塑性繊維２０
ｍａｓｓ％と、引張り強さが１０．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、
繊度１．３３ｄｔｅｘ、繊維長１０ｍｍの高強度ポリプ
ロピレン熱可塑性繊維（融点：１６６℃、断面円形）２
０ｍａｓｓ％と、図１に示すような、ポリプロピレン成
分（図中記号１２、略三角形状で繊度０．１３３ｄｔｅ
ｘ（直径：４．３μｍ）のポリプロピレン極細繊維（融
点：１６０℃）を８本と、略円形状で繊度０．０８９ｄ
ｔｅｘ（直径：３．５μｍ）のポリプロピレン極細繊維
（融点：１６０℃）を１本発生可能）と、高密度ポリエ
チレン成分（図中記号１１、略三角形状で繊度０．１３
３ｄｔｅｘ（直径：４．２μｍ）の高密度ポリエチレン
極細繊維（融点：１３０℃）を８本発生可能）とからな
る、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのオレンジ型複
合熱可塑性繊維６０ｍａｓｓ％とを混合分散させたスラ
リーを、傾斜ワイヤー型短網方式により抄造して繊維ウ
エブ（面密度７０ｇ／ｍ²）を形成し、乾燥した。な
お、この湿式繊維ウエブは長さ方向に繊維が配向したも
のであった。次いで、この湿式繊維ウエブをリライアン
トプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴ
Ｓ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１
４０℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理
を実施して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度
ポリエチレン成分）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の
高密度ポリエチレン成分を圧着して、圧着繊維ウエブを
形成した。この圧着繊維ウエブのたて方向における引張
り強さは２７２Ｎ／50mm幅であった。次いで、この圧着
繊維ウエブを無孔ロールからなる支持材上で、ノズル径
０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍで一列に配列したノズ
ルプレートから圧力１５ＭＰａの水流を両面交互に２回
づつ作用させた後に乾燥して不織布を製造した。なお、
水流の反射流を吸引除去できるように、サクション装置
を圧着繊維ウエブの上方に設置し、水流の反射流を吸引
除去した。この不織布の断面における電子顕微鏡写真
（図２参照）から、厚さ方向に対して直角方向全面に、
繊維の圧着によるフィルム状の層（厚さ：約４５μｍ）
を有し、このフィルム状の層の両面にフィルム状の層と
接合した繊維を含む繊維層を備えたものであった。この
繊維層を構成する繊維はいずれの繊維層も、繊維径１２
μｍのポリプロピレン繊維（繊維長：１０ｍｍ以下、繊
維層中約７ｍａｓｓ％を占める）、繊維径４．３μｍの
ポリプロピレン極細繊維（繊維長：５ｍｍ以下、繊維層
中約４２ｍａｓｓ％を占める）、繊維径４．２μｍの高
密度ポリエチレン極細繊維（繊維長：５ｍｍ以下、繊維
層中約２４ｍａｓｓ％を占める）、及び繊維径１３．７
μｍのポリプロピレン高強度繊維（引張り強さ：１０．
６ｃＮ／ｄｔｅｘ、繊維長：１０ｍｍ以下、繊維層中約
２７ｍａｓｓ％を占める）から構成されていた。次い
で、この不織布を温度６０℃の発煙硫酸溶液（１５％Ｓ
Ｏ₃溶液）中に２分間浸漬して、スルホン化処理を実施
した。次いで、このスルホン化処理した不織布を十分に
水洗し、乾燥した後、カレンダー処理を実施して、本発
明のセパレータ（面密度：６６ｇ／ｍ²、厚さ：０．１
５ｍｍ）を製造した。このセパレータのたて方向におけ
る引張り強さは１６２Ｎ／50mm幅であった。また、セパ
レータの通気度は５．２ｃｍ／ｓで、平均孔径は８．３
μｍであった。

【0045】（比較例１）実施例１と同様にして製造した面
密度７０ｇ／ｍ²の湿式繊維ウエブ全体に対して、温度
１３５℃に設定されたオーブンにより熱処理（無圧下）
を実施して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度
ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密
度ポリエチレン成分を融着して、融着繊維ウエブを形成
した。この融着繊維ウエブのたて方向における引張り強
さは１３０Ｎ／50mm幅であった。次いで、実施例１と全
く同様に水流を作用させて面密度７０ｇ／ｍ²の不織布
を製造した。この不織布の断面における電子顕微鏡写真
（図３参照）から、厚さ方向に対して直角方向に、繊維
の圧着によるフィルム状の層は全く存在しないものであ
ることがわかった。次いで、実施例１と同様にスルホン
化処理、水洗、乾燥及びカレンダー処理を実施して、セ
パレータ（面密度：７２ｇ／ｍ²、厚さ：０．１５ｍ
ｍ）を製造した。このセパレータのたて方向における引
張り強さは１３３Ｎ／50mm幅であった。また、セパレー
タの通気度は１８ｃｍ／ｓで、平均孔径は１５．５μｍ
であった。

【0046】（電池製造時の不良率）電池の集電体として、
水酸化ニッケルを発泡ニッケル支持体に充填した正極
（３３ｍｍ幅、１８２ｍｍ長）と、ペースト式水素吸蔵
合金負極（メッシュメタル系合金ＭｍＮｉ₅型、３３ｍ
ｍ幅、２４７ｍｍ長）とを用意した。次いで、３３ｍｍ
幅、４１０ｍｍ長に裁断した実施例１及び比較例１のセ
パレータをそれぞれ正極と負極との間に挟み、渦巻き状
に巻回して、ＳＣ型対応の電極群を作成した。この時
に、極板のバリによってショートしてしまい、電池を製
造することができなかった割合を電池製造時の不良率と
した。この結果は表１に示す通りであった。

【0047】（容量維持率の測定）電池の集電体として、水
酸化ニッケルを発泡ニッケル支持体に充填した正極（３
３ｍｍ幅、１８２ｍｍ長）と、ペースト式水素吸蔵合金
負極（メッシュメタル系合金ＭｍＮｉ₅型、３３ｍｍ
幅、２４７ｍｍ長）とを用意した。次いで、３５ｍｍ
幅、４１０ｍｍ長に裁断した各々のセパレータを、それ
ぞれ正極と負極との間に挟み込み、渦巻き状に巻回し
て、ＳＣ型対応の電極群を作成した。次いで、この電極
群を外装缶に収納した後、電解液として５Ｎ−水酸化カ
リウム及び１Ｎ−水酸化リチウムを外装缶に注液し、封
缶して円筒型ニッケル−水素電池を作成した。次いで、
それぞれの円筒型ニッケル−水素電池を、充電率０．１
Ｃで容量に対して１５０％充電した後、放電率０．１Ｃ
で放電し、終止電圧が１．０Ｖでの初期容量（Ａ）を測
定した。次いで、充電率０．１Ｃで容量に対して１５０
％充電した後、温度６５℃の恒温室内に５日間放置し
た。その後、再度、放電率０．１Ｃで放電し、終止電圧
が１．０Ｖでの容量（Ｂ）を測定した。これらの結果か
ら、次式により初期容量維持率（Ｃｉ、％）を算出し
た。この結果も表１に示す通りであった。Ｃｉ＝（Ｂ／Ａ）×１００ここでＣｉは初期容量維持率、Ａは初期容量、Ｂは放置
後の容量をそれぞれ意味する。これに続いて、前記と同
様の充放電、つまり充電率０．１Ｃで容量に対して１５
０％充電した後、終止電圧が１．０Ｖで放電率０．１Ｃ
で放電することを１サイクルとする充放電を２００サイ
クル実施した後に、充電率０．１Ｃで容量に対して１５
０％充電した後、温度６５℃の恒温室内に５日間放置し
た。その後、再度、放電率０．１Ｃで放電し、終止電圧
が１．０Ｖでの容量（Ｃ）を測定した。これらの結果か
ら、次式により２００サイクル後の容量維持率
（Ｃ₂₀₀、％）を算出した。この結果も表１に示す通り
であった。Ｃ₂₀₀＝（Ｃ／Ａ）×１００ここでＣ₂₀₀は２００サイクル後の容量維持率、Ａは初
期容量、Ｃは２００サイクル後の容量をそれぞれ意味す
る。更に、前記と同様の充放電、つまり充電率０．１Ｃ
で容量に対して１５０％充電した後、終止電圧が１．０
Ｖで放電率０．１Ｃで放電することを１サイクルとする
充放電を５００サイクル実施した後に、充電率０．１Ｃ
で容量に対して１５０％充電した後、温度６５℃の恒温
室内に５日間放置した。その後、再度、放電率０．１Ｃ
で放電し、終止電圧が１．０Ｖでの容量（Ｄ）を測定し
た。これらの結果から、次式により５００サイクル後の
容量維持率（Ｃ₅₀₀、％）を算出した。この結果も表１
に示す通りであった。Ｃ₅₀₀＝（Ｄ／Ａ）×１００ここでＣ₅₀₀は５００サイクル後の容量維持率、Ａは初
期容量、Ｄは５００サイクル後の容量をそれぞれ意味す
る。

【0048】

【表1】この表１から明らかなように、本発明のセパレータは安
定して電池を製造できるものであった。また、電池を繰
り返し使用しても容量が低下しにくいものであった。

【0049】

【発明の効果】本発明の電池用セパレータは、フィルム
状の層によって極板のバリを受け止めることができ、ま
た引張り強さに優れ、巻回するなどの際に破断しにくい
ものであるため、ショートしにくいものである。また、
電池使用時においても、フィルム状の層によって金属結
晶を受け止めることができるため、ショートしにくいも
のである。更に、フィルム状の層によって適度な腰があ
るため、電池製造時の取り扱い性にも優れるものであ
る。また、本発明のセパレータは繊維層を備えているた
め、この繊維層によって電解液を保持して、電池の起電
反応を円滑に行なわせることができるものである。

【0050】本発明の電池用セパレータの製造方法は、前記
セパレータを簡易に製造することができる。また、微孔
フィルムと繊維ウエブ又は不織布とを一体化した場合と
異なり、適度な微孔（極板で発生した酸素等が通過でき
る程度）を有するセパレータを容易に製造できる方法で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図1】オレンジ型複合熱可塑性繊維の模式的断面図

【図2】実施例１のセパレータの断面の電子顕微鏡写
真

【図3】比較例１のセパレータの断面の電子顕微鏡写
真

【符号の説明】

１オレンジ型複合熱可塑性繊維１１高密度ポリエチレン成分１２ポリプロピレン成分

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】不織布の厚さ方向に対して直角方向全面
に、繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、前記フィ
ルム状の層の片面又は両面に、前記フィルム状の層と接
合した繊維を含む繊維層を備えている不織布からなるこ
とを特徴とする電池用セパレータ。
【請求項2】繊維層を構成する繊維として、繊維径６
μｍ以下の極細繊維を含んでい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】繊維層を構成する繊維の繊維長が２５ｍ
ｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は請求項２
記載の電池用セパレータ。
【請求項4】繊維層を構成する繊維として、引張り強
さが４．４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊維を含んでい
ることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに
記載の電池用セパレータ。
【請求項5】通気度が１５ｃｍ／ｓ以下であることを
特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電
池用セパレータ。
【請求項6】平均孔径が１５μｍ以下であることを特
徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電池
用セパレータ。
【請求項7】少なくとも一方向における引張り強さが
１５０Ｎ／50mm幅以上であることを特徴とする、請求項
１〜請求項６のいずれかに記載の電池用セパレータ。
【請求項8】スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビニ
ルモノマーのグラフト重合処理、界面活性剤処理、放電
処理、或は親水性樹脂付与処理の中から選ばれる親水化
処理が施された不織布からなることを特徴とする、請求
項１〜請求項７のいずれかに記載の電池用セパレータ。
【請求項9】熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの全体に
対して、加熱処理及び加圧処理を実施して圧着繊維ウエ
ブを形成した後、前記圧着繊維ウエブの片面又は両面に
対して流体流を作用させることを特徴とする、不織布の
厚さ方向に対して直角方向全面に、繊維の圧着によるフ
ィルム状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両
面に、前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層
を備えている不織布からなる電池用セパレータの製造方
法。
【請求項10】熱可塑性繊維として、圧着性の異なる２
種類以上の熱可塑性樹脂からなる複合熱可塑性繊維を含
んでいることを特徴とする、請求項９に記載の電池用セ
パレータの製造方法。
【請求項11】繊維ウエブが湿式法により製造された湿
式繊維ウエブからなることを特徴とする、請求項９又は
請求項１０記載の電池用セパレータの製造方法。
【請求項12】全ての複合熱可塑性繊維の、複合熱可塑
性繊維を構成する少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧
着する条件下で、加熱処理及び加圧処理を実施すること
を特徴とする、請求項１０に記載の電池用セパレータの
製造方法。
【請求項13】流体流を作用させる際に、圧着繊維ウエ
ブを支持する支持材として、少なくとも流体流の作用部
に相当する箇所が無孔質である支持材を使用することを
特徴とする、請求項９〜請求項１２のいずれかに記載の
電池用セパレータの製造方法。
【請求項14】不織布を形成した後、更にスルホン化処
理、フッ素ガス処理、ビニルモノマーのグラフト重合処
理、界面活性剤処理、放電処理、或は親水性樹脂付与処
理の中から選ばれる親水化処理を実施することを特徴と
する、請求項９〜請求項１３のいずれかに記載の電池用
セパレータの製造方法。