JP2002184382A

JP2002184382A - 電池用セパレータ

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Publication number: JP2002184382A
Application number: JP2000378255A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Takase; 俊明高瀬; Masanao Tanaka; 政尚田中; Yoshinori Sato; 芳徳佐藤
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2002-06-28
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: JP4511019B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】従来よりも自己放電抑制作用の優れる電池用
セパレータを提供すること。【解決手段】本発明の電池用セパレータは、シート表
面に硫黄含有官能基を有する電池用セパレータであり、
前記硫黄含有官能基が電解液中において共鳴しない硫黄
−酸素二重結合を有する。硫黄含有官能基は次の化学式
（Ｉ）又は（ＩＩ）で表わされるものが好ましい。又、
化学式（Ｉ）で表わされる硫黄含有官能基が硫黄含有官
能基全体の１０％以上を占めることが好ましい。更に、
シートを構成する樹脂の内部がポリオレフィン系樹脂か
らなることが好ましい。（Ｒはアルキル基を表す）

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に
関する。

【0002】

【従来の技術】従来から、電池（例えばアルカリ電池）
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。このセパ
レータを構成する樹脂として、耐アルカリ性や耐酸化性
などに優れているポリオレフィン系樹脂を使用するのが
好ましい。しかしながら、ポリオレフィン系樹脂は電解
液との親和性が低く、ポリオレフィン系樹脂からなるセ
パレータを使用した電池は起電反応をスムーズに生じる
ことができないため、ポリオレフィン系樹脂に電解液と
の親和性を付与するために、様々な表面改質が実施され
ている。この表面改質の１つの方法として、スルホン酸
基を導入するスルホン化処理がある。このスルホン化処
理はスルホン酸基を導入することにより電解液との親和
性を付与できるとともに、自己放電抑制作用にも優れた
ものであった。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】確かに、スルホン酸基
を導入したセパレータは自己放電抑制作用がある程度あ
るものであったが、市場では更に自己放電抑制作用の優
れるセパレータが要望されていた。本発明は上記の問題
点を改善するためになされたものであり、自己放電抑制
作用のより優れる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】本発明の電池用セパレー
タ（以下、「セパレータ」ということがある）は、シー
ト表面に硫黄含有官能基を有する電池用セパレータであ
り、前記硫黄含有官能基が電解液中において共鳴しない
硫黄−酸素二重結合を有するものである。本発明者らは
鋭意研究の結果、電解液中において共鳴しない硫黄−酸
素二重結合を有する硫黄含有官能基は自己放電抑制作用
に優れていることを見い出したのである。具体的な自己
放電抑制機構は未だ解明されていないが、一つの要因と
して、電解液中において共鳴しない硫黄−酸素二重結合
を有する硫黄含有官能基による窒素含有化合物の吸着が
関与していることが考えられる。

【0005】

【発明の実施の形態】本発明のセパレータは、構成する
シート表面に、電解液中において共鳴しない硫黄−酸素
二重結合を有する硫黄含有官能基（以下、「非共鳴硫黄
含有官能基」という）を有しており、このような非共鳴
硫黄含有官能基が存在していると、自己放電抑制作用に
優れていることを見い出した。この非共鳴硫黄含有官能
基としては、例えば、ニッケル−カドミウム電池やニッ
ケル−水素電池のように、電解液が水酸化カリウムに水
酸化リチウムを添加したものである場合、次の化学式
（Ｉ）又は（ＩＩ）で表されるものを挙げることができ
る。

【化３】（Ｒはアルキル基を表す）

【化４】（Ｒ’はアルキル基を表す）なお、Ｒ、Ｒ’であるアルキル基は炭素数が１〜３０で
あるのが好ましい。また、上記化学式（Ｉ）で表される
非共鳴硫黄含有官能基が、硫黄含有官能基全体の１０％
以上（より好ましくは２０％以上）を占めていると、有
効に自己放電を抑制することができることも見い出し
た。

【0006】本発明のセパレータを構成するシートとして
は、例えば、織物、編物、不織布などの繊維シート、微
孔フィルム、或いはこれらの複合体であることができ
る。これらの中でも、電解液の保持性に優れている不織
布を含んでいるのが好ましい。特に、湿式不織布は緻密
な構造を採ることができ、電解液の保持性に優れている
ため好適である。本発明のセパレータを構成するシート
は、非共鳴硫黄含有官能基を有する樹脂のみから構成さ
れていても良いし、非共鳴硫黄含有官能基を有さない樹
脂を含んでいても良いが、自己放電抑制作用の点から、
非共鳴硫黄含有官能基を有する樹脂のみから構成されて
いるのがより好ましい。なお、、非共鳴硫黄含有官能基
を有する樹脂は、樹脂全体が非共鳴硫黄含有官能基を有
していることもできるし、主として表面に非共鳴硫黄含
有官能基を有していることもできるが、主として表面に
非共鳴硫黄含有官能基を有していると、セパレータの強
度を確保しやすいため好適である。後者のように、主と
して表面に非共鳴硫黄含有官能基を有する場合、樹脂内
部における樹脂組成は特に限定されるものではないが、
耐電解液性に優れているポリオレフィン系樹脂からなる
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）を挙げることができる。

【0007】本発明における「シート表面」とは、Ｘ線光電
子分光計により、次のような条件で測定することのでき
る領域をいい、「シートの内部」とは前記シート表面以
外の領域をいう。（１）励起源：Ｍｇ−Ｋα （２）印加電圧値：１０ＫＶ（３）ビーム電流値：１０ｍＡ（４）光電子の脱出角度：９０°

【0008】本発明のセパレータは、例えば、非共鳴硫黄含
有官能基を有する樹脂を使用して常法によりシートを形
成したり、非共鳴硫黄含有官能基を有さない樹脂を使用
して常法によりシートを形成した後に、非共鳴硫黄含有
官能基を導入して製造することができる。前者の方法に
よれば、樹脂全体が非共鳴硫黄含有官能基を有するシー
トからなるセパレータを製造することができ、後者の方
法によれば、主として表面に非共鳴硫黄含有官能基を有
するシートからなるセパレータを製造することができ
る。

【0009】以下、本発明で好適である主として表面に非共
鳴硫黄含有官能基を有する不織布からなるセパレータの
製造方法について説明する。まず、非共鳴硫黄含有官能
基を有さない樹脂からなる繊維を用意する。この繊維と
して、耐電解液性に優れるポリオレフィン系繊維を含ん
でいるのが好ましく、より好ましくはポリオレフィン系
繊維のみを用意する。このポリオレフィン系繊維は前述
のポリオレフィン系樹脂と同様の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。

【0010】この非共鳴硫黄含有官能基を有さない樹脂から
なる繊維として、引張り強さが４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ
（センチニュートン／デシテックス）以上の高強度繊維
を含んでいるのが好ましい。高強度繊維を含んでいる
と、セパレータを巻回して極板群を形成する際に、極板
のバリによってセパレータが切断されたり、極板のバリ
がセパレータを突き抜けるなどして、短絡するのを効率
的に防止することができる。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、１０．
１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であるのがより好ましく、１０．
７ｃＮ／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。この
「引張り強さ」は、ＪＩＳＬ１０１５（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。この高強度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く、前述のポリオレフィン
系樹脂と同様の、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン
系樹脂、ポリメチルペンテン系樹脂などから構成されて
いることができる。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（特に、超高分子量ポリエチ
レン）から構成されているのがより好ましい。なお、高
強度繊維は前述のようなポリオレフィン系樹脂単独から
構成されていても良いし、２種類以上の樹脂成分（少な
くとも１種類はポリオレフィン系樹脂からなる、好まし
くはいずれもポリオレフィン系樹脂からなる）が混合又
は複合された高強度繊維であっても良い。低融点樹脂成
分が繊維表面に存在する高強度繊維は、繊維表面を構成
する低融点樹脂成分によって融着することができ、モジ
ュラス強度を向上させることができるため好適である。
この２種類以上の樹脂成分が複合された高強度繊維の横
断面形状として、例えば、芯鞘型、偏芯型、貼り合せ
型、海島型、オレンジ型或いは多重バイメタル型を挙げ
ることができる。この複合された高強度繊維の中でも、
繊維表面を構成する低融点樹脂成分全体で融着すること
のできる、芯鞘型、偏芯型或いは海島型の高強度繊維を
好適に使用することができ、特に芯鞘型であるのが好ま
しい。この高強度繊維の繊度は０．５〜３．５ｄｔｅｘ
（デシテックス）であるのが好ましく、また、高強度繊
維の繊維長は１〜１６０ｍｍであるのが好ましい。ま
た、高強度繊維は極板のバリによってセパレータが切断
されたり、極板のバリがセパレータを突き抜けないよう
に、不織布構成繊維全体の質量の１０ｍａｓｓ％以上を
占めているのが好ましく、２０ｍａｓｓ％以上を占めて
いるのがより好ましい。

【0011】このような高強度繊維に加えて、又は高強度繊
維に代えて、非共鳴硫黄含有官能基を有さない樹脂から
なる繊維として、融着繊維を含んでいるのが好ましい。
この融着繊維を含んでいることによって、セパレータの
モジュラス強度や剛性を向上させることができる。この
融着繊維は高強度繊維を融着させない場合には、高強度
繊維を構成する最も融点の低い樹脂成分よりも低い（好
ましくは１０℃以上低い、より好ましくは２０℃以上低
い）融点を有する樹脂からなる融着成分が、繊維表面の
少なくとも一部を構成しているのが好ましく、高強度繊
維も融着させる場合には、高強度繊維を構成する融着成
分（低融点樹脂成分）と同程度の融点（±１０℃程度）
を有する樹脂からなる融着成分が、繊維表面の少なくと
も一部を構成しているのが好ましい。例えば、高強度繊
維がポリプロピレン系樹脂単独からなる場合には、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）を融着成分とする融着繊維を使用するのが好まし
く、高強度繊維が超高分子量ポリエチレン単独からなる
場合には、低密度ポリエチレン又はエチレン共重合体を
融着成分とする融着繊維を使用するのが好ましい。ま
た、高強度繊維がポリエチレン系樹脂を融着成分（低融
点樹脂成分）として含んでいる場合には、高強度繊維を
構成するポリエチレン系樹脂と同程度の融点を有するポ
リエチレン系樹脂を融着成分とする融着繊維を使用する
のが好ましい。このような融着繊維は単一の樹脂成分
（つまり融着成分のみ）から構成されていても良いし、
複数の樹脂成分から構成されていても良いが、融着繊維
全体が融着してしまうと、通気性を損なう場合があるた
め、複数の樹脂成分から構成されているのが好ましい。
この複数の樹脂成分からなる融着繊維の横断面形状とし
て、例えば、芯鞘型、偏芯型、貼り合せ型、海島型、オ
レンジ型或いは多重バイメタル型などを挙げることがで
きる。これらの中でも、繊維表面全体で融着することの
できる、芯鞘型、偏芯型或いは海島型の融着繊維を好適
に使用することができ、特に芯鞘型の融着繊維を好適に
使用することができる。なお、融着繊維の融着成分以外
の樹脂成分は繊維形状を維持できるように、融着成分の
融点よりも１０℃以上高い樹脂からなるのが好ましく、
２０℃以上高い樹脂からなるのがより好ましい。この融
着繊維の繊度は電解液の保持性に優れるように、０．０
５〜３．５ｄｔｅｘであるのが好ましく、また、融着繊
維の繊維長は１〜１６０ｍｍであるのが好ましい。この
融着繊維はセパレータのモジュラス強度や剛性を向上さ
せることができるように、不織布を構成する繊維全体の
質量の１０ｍａｓｓ％以上を占めているのが好ましく、
２０ｍａｓｓ％以上を占めているのがより好ましい。本
発明における「融点」は示差熱量計を用い、昇温速度１
０℃／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。

【0012】以上のような高強度繊維及び／又は融着繊維に
加えて、又は高強度繊維や融着繊維に代えて、非共鳴硫
黄含有官能基を有さない樹脂からなる繊維として、繊維
径が５μｍ以下の極細繊維を含んでいるのが好ましい。
この極細繊維を含んでいることによって、電解液の保持
性に優れているため、起電反応をスムーズに生じさせる
ことができる。繊維径の下限値は特に限定するものでは
ないが、０．０１μｍ程度が適当である。なお、繊維径
は繊維横断面形状が円形である場合にはその直径をい
い、繊維横断面形状が非円形である場合には、繊維横断
面積と同じ面積を有する円の直径をその繊維の繊維径と
みなす。この極細繊維も前述と同様のポリオレフィン系
樹脂１種類以上から構成されているのが好ましい。な
お、前述のような融着繊維と併用する場合や高強度繊維
が融着成分（低融点樹脂成分）を含んでいる場合には、
これら繊維の融着成分（低融点樹脂成分）を融着させる
際の熱によって極細繊維が溶融しないように、極細繊維
はこれら融着成分（低融点樹脂成分）の融点よりも高い
（好ましくは５℃以上高い、より好ましくは１０℃以上
高い）融点を有する樹脂から構成されているのが好まし
い。例えば、融着成分（低融点樹脂成分）が低密度ポリ
エチレンからなる場合、極細繊維はポリプロピレン系樹
脂及び／又は高密度ポリエチレンから構成されているの
が好ましい。このような極細繊維は、例えば、物理的作
用により分割可能な分割繊維を分割したり、化学的作用
により分割可能な分割繊維を分割したり、或いはメルト
ブロー法により得ることができる。分割繊維を分割する
ための物理的作用としては、例えば、水流などの流体
流、カレンダー或いはフラットプレスなどがあり、分割
繊維を分割するための化学的作用としては、例えば、樹
脂の除去、樹脂の膨潤などがある。この物理的作用又は
化学的作用により分割可能な分割繊維としては、２種類
以上の樹脂成分（少なくとも１種類の樹脂成分はポリオ
レフィン系樹脂からなる、好ましくは総てポリオレフィ
ン系樹脂からなる）からなり、例えば図１〜図４に示す
ような繊維横断面がオレンジ型の分割繊維１、図５に示
すような繊維横断面が多重バイメタル型の分割繊維１を
挙げることができる。この分割繊維の繊度は前述のよう
な繊維径の極細繊維を発生できるものであれば良く、特
に限定されるものではない。また、分割繊維及び極細繊
維の繊維長は１〜１６０ｍｍであるのが好ましい。この
極細繊維は電解液の保持性に優れるように、不織布構成
繊維全体の質量の２０ｍａｓｓ％以上を占めているのが
好ましく、３０ｍａｓｓ％以上を占めているのがより好
ましい。

【0013】本発明の不織布を構成する繊維の好適な組み合
せとしては、（１）高強度繊維と融着繊維との組み合わ
せ、（２）高強度繊維、融着繊維及び極細繊維の組み合
わせ、がある。前者（１）の場合、その質量比率は（高
強度繊維）：（融着繊維）＝１０〜６０：９０〜４０で
あるのが好ましく、（高強度繊維）：（融着繊維）＝２
０〜４０：８０〜６０であるのがより好ましい。また、
後者（２）の場合、その質量比率は（高強度繊維）：
（融着繊維）：（極細繊維）＝１０〜６０：１０〜７
０：２０〜７０であるのが好ましく、（高強度繊維）：
（融着繊維）：（極細繊維）＝２０〜４０：２０〜５
０：３０〜６０であるのがより好ましい。なお、不織布
構成繊維として、未分割の分割繊維、引張り強さが４．
５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の繊維、などを含んでいても良
い。

【0014】次いで、前述のような非共鳴硫黄含有官能基を
有さない樹脂からなる繊維を使用して、乾式法（メルト
ブロー法を含む）や湿式法により繊維ウエブを形成す
る。これら繊維ウエブの形成方法の中でも、緻密で電解
液の保持性に優れる不織布を製造できる湿式法により形
成するのが好ましい。この湿式法としては、例えば、順
流円網、逆流円網、円網フォーマー、長網、短網の中か
ら選ばれる抄造機を単独で、又は適宜組み合わせる方法
がある。

【0015】次いで、この繊維ウエブを結合して不織布を製
造する。この結合方法としては、例えば、水流などの流
体流によって絡合する方法、融着繊維や高強度繊維など
の融着成分（低融点樹脂成分）を融着する方法、或いは
これらを併用する方法、などがある。なお、これら絡合
処理及び融着処理は何度でも実施することができるし、
その順序も問わないが、融着処理後に絡合処理を実施す
ることは融着を破壊することになるため、最後には融着
するのが好ましい。また、繊維ウエブ中に物理的に分割
可能な分割繊維を含んでいる場合には、水流などの流体
流の作用によって、絡合するとともに分割繊維を分割す
ることができる。もちろん、分割繊維の分割は流体流に
より実施する必要はなく、流体流の作用とは別に物理的
作用（例えば、カレンダー或いはフラットプレスなど）
や化学的作用（例えば、樹脂の除去、樹脂の膨潤など）
によって分割しても良い。

【0016】流体流を噴出する条件としては、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、圧
力１ＭＰａ〜３０ＭＰａの流体流を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、繊維ウ
エブの片面又は両面に対して噴出すれば良い。他方、繊
維ウエブの融着は無圧下で行なっても良いし、加圧下で
行なっても良いし、或いは無圧下で融着成分（低融点樹
脂成分）を溶融させた後に加圧しても良い。なお、加熱
温度は、加熱と加圧を同時に行なう場合には、融着繊維
などの融着成分（低融点樹脂成分）の軟化温度から融着
繊維など融着成分（低融点樹脂成分）の融点までの範囲
内の温度であるのが好ましく、加圧を伴わない場合に
は、融着繊維などの融着成分（低融点樹脂成分）の軟化
温度から融着繊維などの融着成分（低融点樹脂成分）の
融点よりも３０℃高い温度までの範囲内で行なうのが好
ましい。また、加圧は加熱と同時に加圧する場合であっ
ても、加熱した後に加圧する場合であっても、線圧力５
〜３０Ｎ／ｃｍ程度であるのが好ましい。本発明におけ
る「軟化温度」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開始点
を与える温度をいう。

【0017】次いで、不織布にスルホン酸基導入処理を実施
する。このスルホン酸基導入処理としては、例えば、発
煙硫酸、硫酸、クロロ硫酸又は塩化スルフリルなどから
なる溶液中に不織布を浸漬する方法、一酸化硫黄ガス及
び／又は二酸化硫黄ガスの存在下に不織布を配置して放
電を作用させる方法、三酸化硫黄ガスに前述のような不
織布を曝す方法、などを挙げることができる。なお、こ
のようなスルホン酸基導入処理は不織布形成後に実施す
る必要はなく、不織布を形成する前の繊維や繊維ウエブ
に対して実施した後、不織布を形成しても良い。

【0018】このようにして不織布を構成する繊維表面にス
ルホン酸基を導入することができるが、スルホン酸基を
導入する際に副反応物も生成されるため、この副反応物
を硫酸、水、或いは希アルカリ溶液で洗浄して除去す
る。なお、スルホン酸基を導入した後にいきなり水で洗
浄すると、発熱して不織布を損傷する場合があるため、
順番に濃度の低い硫酸により洗浄し、最後に水で洗浄す
るのが好ましい。

【0019】そして、水などの残留液体を乾燥除去すると同
時に、又は乾燥除去した後に、８０℃以上の温度（好ま
しくは１００℃以上の温度）で熱処理を実施することに
より、スルホン酸基を熱変性させて、非共鳴硫黄含有官
能基（特に、次のような化学式（Ｉ）及び／又は化学式
（ＩＩ）で表現される非共鳴硫黄含有官能基）とする。
なお、熱処理温度の上限は、不織布が形態を維持するこ
とができなくなる温度である。

【化５】（Ｒはアルキル基を表す）

【化６】（Ｒ’はアルキル基を表す）なお、熱処理時間はスルホン酸基が熱変性して非共鳴硫
黄含有官能基とすることのできる時間であり、特に限定
されるものではないが、一般的に１秒〜１０秒程度が適
当である。

【0020】本発明のセパレータは高容量化できるように、
厚さは０．２５ｍｍ以下であるのが好ましい。また、面
密度は２０〜１００ｇ／ｍ²であるのが好ましい。本発
明のセパレータは自己放電抑制作用に優れているため、
アルカリ二次電池用のセパレータとして好適に使用する
ことができ、特にニッケル−カドミウム電池やニッケル
−水素電池などの二次電池用のセパレータとして好適に
使用することができる。

【0021】以下に、本発明のセパレータの実施例を記載す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【0022】

【実施例】（実施例１）引張り強さ１１ｃＮ／ｄｔｅ
ｘ、繊度１．３ｄｔｅｘ、繊維長１０ｍｍのポリプロピ
レン高強度繊維（融点：１６６℃）２０ｍａｓｓ％、芯
成分がポリプロピレン（融点：１６０℃）からなり、鞘
成分（融着成分）が低密度ポリエチレン（融点：１１５
℃）からなる、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの芯
鞘型融着繊維２０ｍａｓｓ％、図３に示すような、ポリ
プロピレン成分（図中記号１２、円形で繊維径３．５μ
ｍのポリプロピレン極細繊維（融点：１６０℃）を１本
と、略三角形で繊維径４．３μｍのポリプロプレン極細
繊維（融点：１６０℃）を８本発生可能）と、高密度ポ
リエチレン成分（図中記号１１、繊維径４．２μｍの高
密度ポリエチレン極細繊維（融点：１２５℃）を８本発
生可能）とからなるオレンジ状断面を有する繊度２．２
ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍの分割繊維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を形成した。次いで、この繊維
ウエブを温度１３３℃に設定されたフュージングオーブ
ンに供給することにより、芯鞘型融着繊維の鞘成分及び
分割繊維の高密度ポリエチレン成分を融着させて融着繊
維ウエブを製造した。次いで、この融着繊維ウエブを１
００メッシュのネット上に載置し、直径０．１８ｍｍ、
ピッチ０．６ｍｍで一列にノズルを配置したノズルプレ
ートから圧力１０ＭＰａの水流を融着繊維ウエブに対し
て両面交互に２回づつ噴出して、分割繊維を分割した。
次いで、この分割繊維を分割した融着繊維ウエブを温度
１２０℃に設定された熱風循環式ドライヤーにより乾燥
すると同時に、芯鞘型融着繊維の鞘成分のみを再度融着
させて、面密度７０ｇ／ｍ²の不織布を製造した。次い
で、この不織布を濃度１５％、温度６０℃の発煙硫酸中
に２分間浸漬して、不織布にスルホン酸基を導入した。
次いで、濃度７５％の硫酸、濃度５０％の硫酸、及び水
によって、順に不織布を洗浄した。そして、この洗浄し
た不織布を温度９８℃に設定された熱ロールと３分間接
触させて乾燥した。次いで、この乾燥した不織布を温度
１１０℃に設定された熱ロールと５秒間接触させて熱処
理を実施した。次いで、加圧ロール（常温）により厚さ
調整を行って、本発明のセパレータ（面密度：７０ｇ／
ｍ²、厚さ：０．１８ｍｍ）を製造した。

【0023】（実施例２）芯成分がポリプロピレン（融点：
１６０℃）からなり、鞘成分（融着成分）が高密度ポリ
エチレン（融点：１２５℃）からなる、繊度１．２ｄｔ
ｅｘ、繊維長５ｍｍの芯鞘型融着繊維（１００％）を分
散させたスラリーを、傾斜ワイヤー型短網方式により抄
造して繊維ウエブを形成した。次いで、この繊維ウエブ
を温度１３３℃に設定されたフュージングオーブンに供
給することにより、芯鞘型融着繊維の鞘成分を融着させ
て、面密度７０ｇ／ｍ ²の融着不織布を製造した。次い
で、この融着不織布を濃度１５％、温度６０℃の発煙硫
酸中に２分間浸漬して、融着不織布にスルホン酸基を導
入した。次いで、濃度７５％の硫酸、濃度５０％の硫
酸、及び水によって、順に融着不織布を洗浄した。そし
て、この洗浄した融着不織布を温度９６℃に設定された
熱ロールと３分間接触させて乾燥した。次いで、この乾
燥した不織布を温度１１０℃に設定された熱ロールと５
秒間接触させて熱処理を実施した。次いで、加圧ロール
（常温）により厚さ調整を行って、本発明のセパレータ
（面密度：７０ｇ／ｍ²、厚さ：０．１８ｍｍ）を製造
した。

【0024】（実施例３）乾燥した不織布を温度８０℃に設
定された熱ロールと５秒間接触させて熱処理を実施した
こと以外は、実施例１と全く同様にして、本発明のセパ
レータ（面密度：７０ｇ／ｍ²、厚さ：０．１８ｍｍ）
を製造した。

【0025】（非共鳴硫黄含有官能基量の全硫黄含有官能基
量に対する比率の測定）まず、実施例１〜３のセパレー
タを純水中で３０分間以上洗浄した後、２４時間風乾し
た。次いで、Ｘ線光電子分光計により、次のような条件
で各々のセパレータ表面におけるイオウ原子（２
Ｐ_3/2）のピーク面積を測定した後、ガウス−ローレン
ツ混合関数を用いた非線形最小二乗法による波形分離に
より、各々のセパレータ表面における、次の化学式
（Ｉ）に示す非共鳴硫黄含有官能基量の全硫黄含有官能
基量に対する比率（Ｓｎ／Ｓｔ）を算出した。なお、比
率（Ｓｎ／Ｓｔ）はセパレータの両面それぞれに対して
算出し、次いで平均値を算出した。この結果は表１に示
す通りであった。（１）励起源：Ｍｇ−Ｋα （２）印加電圧値：１０ＫＶ（３）ビーム電流値：１０ｍＡ（４）光電子の脱出角度：９０°

【化７】（Ｒはアルキル基を表す）

【0026】

【表1】

【0027】（容量維持率の測定）電極の集電体として、発
泡ニッケル基材を用いたペースト式ニッケル正極（３３
ｍｍ、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、３３ｍｍ、２４７ｍｍ長）と
を作成した。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、封緘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、０．１Ｃで容量に対して１５０％充電し
た後、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、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、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、次式により容量維持率を算出した。この結果も表１
に示す通りであった。（容量維持率、％）＝（Ｂ／Ａ）×１００この表１の結果から、本発明のセパレータは自己放電抑
制作用に優れていることがわかった。また、化学式
（Ｉ）で表される非共鳴硫黄含有官能基を硫黄含有官能
基全体の１０％以上含むセパレータはより自己放電抑制
作用に優れていることもわかった。

【0028】

【発明の効果】本発明の電池用セパレータは従来のスル
ホン化処理したセパレータよりも自己放電抑制作用の優
れるものであるため、ニッケル−カドミウム電池やニッ
ケル−水素電池などの二次電池用のセパレータとして好
適に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明で使用できる分割繊維の模式的な断面
図

【図2】本発明で使用できる別の分割繊維の模式的な
断面図

【図3】本発明で使用できる別の分割繊維の模式的な
断面図

【図4】本発明で使用できる別の分割繊維の模式的な
断面図

【図5】本発明で使用できる別の分割繊維の模式的な
断面図

【符号の説明】

１分割繊維１１一成分１２他成分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】シート表面に硫黄含有官能基を有する電
池用セパレータであり、前記硫黄含有官能基が電解液中
において共鳴しない硫黄−酸素二重結合を有することを
特徴とする電池用セパレータ。
【請求項2】前記硫黄含有官能基が、次の化学式
（Ｉ）又は（ＩＩ）で表されることを特徴とする、請求
項１記載の電池用セパレータ。【化１】（Ｒはアルキル基を表す）【化２】（Ｒ’はアルキル基を表す）
【請求項3】前記化学式（Ｉ）で表される硫黄含有官
能基が、硫黄含有官能基全体の１０％以上を占めること
を特徴とする、請求項２記載の電池用セパレータ。
【請求項4】前記シートを構成する樹脂の内部がポリ
オレフィン系樹脂からな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。