JP2008063717A - 電気化学的装置および電気化学的装置用の電極隔離板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、紫外線の照射によって引き起こされる反応により繊維の表面へビニル単量体を共重合させる、不織布を処理するための技術を提供する。
【解決手段】不織布はほぼ結合していない繊維にて形成される。不織布をビニル単量体の溶液にて含浸する一方で紫外線にて照射する反応により酸または塩基と反応して直接的または間接的に塩を生成するビニル単量体が繊維の表面に共重合させられる。不織布は電気化学的装置の電極隔離板として使用するのに適している。
【選択図】なし

Description

本発明は不織布の処理方法及び処理を行った不織布に関する。この不織布は電気化学的装置において隔離板として使用することが可能である。

不織布は不織構造による多孔性のために分離用途に用いられる。不織布の適当な多孔度と物理的性質とは、特に不織布の引張り強度の面から見た場合に均衡を取らなければならない。不織布の材料及び構造は使用時に不織布に求められる条件に基づいて選択されなければならない。不織布の用途の一例として電気化学的セルなどの電気化学的装置において用いられる隔離板としてのものがある。こうしたセルの例としてはニッケル−カドミウム電池及びニッケル−水素化金属電池がある。隔離板は、特にアルカリ電解質や電極材料などの、セル内において隔離板が接触する物質に対して不活性でなければならない。隔離板はまた、電気化学的装置の組み立てまたは使用時において行われる処理に耐え得るような物理的特性を有さなければならない。例として、隔離板はセル要素が螺旋状に巻回される際に作用する応力に耐え得るものでなければならない。隔離板は再充電の際の電極間における樹枝状結晶の成長を妨げるようなものでなければならない。ポリプロピレン繊維にて形成される不織布は多くの電気化学的装置において隔離板として使用するうえで適当な性質を有している。

不織布は（ａ）メルトブロー、（ｂ）紡糸、（ｃ）ウェットまたはドライレイドを含む工程にて製造される。紡糸及びウェットまたはドライレイドにより製造された不織布の繊維は、不織布の全体的な構造を与え、充分な性能を発揮するうえで求められる機械的性質を得るために互いに結合させられなければならない。紡糸により製造される不織布の場合、繊維は熱や圧力の作用によって互いに結合させられる。ウェットまたはドライレイドにより製造される不織布の場合、ポリエチレンが繊維に導入される。ポリエチレンは、ほぼポリエチレンにて構成される繊維、またはポリプロピレンのコアとポリエチレンのシースにて構成される２成分繊維として導入される。不織布中のポリエチレンにより、ポリプロピレンが軟化する温度よりも高い温度にまで不織布を加熱して必要な結合が得られる。

紡糸した繊維を結合させて製造される不織布（スパンボンド不織布）は、結合によって不織布の孔が効果的に塞がれてしまうことにより、イオン交換を行うことが可能な不織布の有効表面積が減少するという難点を有する。このような不均一な小孔分布に基づく不均一な電流分布により２次電池の再充電を行う際に樹枝状結晶が形成され、最終的にはセル内におけるショートにつながる。したがって、こうした不織布では、繊維間の結合によって高められる機械的性質と結合によって低下する電気化学的性能との間で妥協点を見出さなければならない。

繊維のウェットまたはドライレイドによって形成される不織布は充分な機械的性質を有し得るものの、特に２成分繊維が使用される場合に繊維のサイズが好ましくない程度、しばしば１５μｍ以上に大きくなってしまう場合がある。

ポリオレフィン不織布を処理して親水性とするための方法の一例が特許文献１に開示されている。この方法は、ポリオレフィン繊維にて形成された不織布を（アクリル酸などの）ビニル単量体の水溶液にて含浸する工程と、酸素に対する不織布の露曝を制限した状態で不織布に紫外線を照射する工程とを含む。この方法によりビニル単量体と繊維のポリオレフィンとは共重合する。驚くべきことに、この方法により更に不織布の材料において架橋形成される。したがってこれにより繊維の引張り特性が向上する。処理を行った繊維は更に、アルカリ電解質に曝される際に非常に分解されにくいことが示されている。

特許文献１に開示される技術は不織布の繊維の高分子材料の物理的性質に有利な影響をもたらすことが示されている。しかし、これまでの隔離板の許容可能な物理的性質は、熱や圧力を作用させるか更なる結合物質を導入するかあるいはこの両方により隔離板の繊維間に形成される結合に基づくものであった。
国際公開第９３／０１６２２号パンフレット

本発明は、紫外線の照射によって引き起こされる反応により繊維の表面へビニル単量体を共重合させる、不織布を処理するための技術を提供する。紫外線は、ほぼ結合していない繊維にて形成される不織布に対して用いられる場合、不織布の物理的性質を向上させ、不織布を親水性とすることが示されている。

したがって、一態様において、本発明は繊維にて形成される不織布を提供し、繊維はほぼ結合していないとともに、ビニル単量体の溶液にて不織布を含浸した状態での不織布への紫外線の照射を含む反応により酸または塩基と反応して直接的または間接的に塩を生じることが可能なビニル単量体が繊維の表面に共重合している。

本発明は別の一態様において、
（ａ）酸または塩基と反応して直接的または間接的に塩を生じる性質を有するビニル単量体の溶液にて不織布を含浸し、溶媒は不織布に紫外線を照射する後の工程においてほぼ蒸発しないものであることと、
（ｂ）含浸させられた不織布の酸素への露曝を制限しつつ不織布に紫外線を照射して単量体と繊維材料とを共重合させること、
とを含む不織布の処理方法を提供する。この場合、処理前の不織布は繊維がほぼ結合していない構造を有する。

本発明の技術は、使用前または使用時において不織布が曝される条件により多くの用途において用いるうえで不織布を不適当なものとする、不織布の構造に基づいた物理的性質を親水性処理の前において有する不織布から親水性不織布を製造することが可能であるという利点を有する。

こうした不織布としては、結合を形成する後工程を行わない紡糸やウェットまたはドライレイドなどの技術によって製造されるものが含まれる。本発明の技術によれば、物理的性質が向上した不織布であって、２成分繊維の大きさに基づく難点、及び局所的な熱及び圧力の作用により形成された結合に基づく不織布表面の破壊による難点のない不織布の製造が可能となる利点が提供される。例として、微細な繊維を含む不織布から形成された隔離板の電気化学的装置における使用により、装置の内部抵抗が小さくなり、電解質の吸収率及び保持力が向上する結果、装置の再充電可能なサイクル寿命が延びる。

本発明の技術により不織布において得られる向上した物理的性質には、不織布の加工方向の引張り強さが大きくなることが含まれる。引張り強さは、共重合反応の結果、反応前の引張り強さと比較して、少なくとも約５０％、好ましくは少なくとも約１００％、更に好ましくは少なくとも約１５０％、例として少なくとも約２００％大きくなる。こうした引っ張り強さの向上は、許容可能な親水性を与えるが、不織布が過剰に膨張するほどグラフト重合の程度が高くない共重合反応の程度において得られる点は重要である。したがって、加工方向において測定した、共重合反応の前の不織布の引張り強度に対する共重合反応の後の不織布の引張り強度の比は、少なくとも１．５、好ましくは少なくとも約２．０、特に好ましくは少なくとも約３．０である。

驚くべきことに、本発明の技術により繊維がほぼ結合していない不織布において引張り強さが大幅に向上する。これに対し、結合を形成する後工程を伴う紡糸やウェットまたはドライレイドなどの技術により製造される不織布の繊維に対するビニル単量体の共重合化では引張り強さの若干の向上を見るだけである。例として、同程度の共重合反応に対し、非結合繊維の不織布（ドライレイド不織布など）では引張り強さは３００％向上するが、結合繊維の不織布（スパンボンド不織布）では４０％程度しか向上しない。

繊維がほぼ結合していない不織布の例として、紡糸繊維にて形成される不織布、及び、熱や圧力の作用により結合を形成する後工程を伴わない、ウェットまたはドライレイド繊維にて形成される不織布がある。こうした不織布の繊維間には弱い力が作用する場合がある。例えば、適度な熱及び圧力の作用下で不織布をカレンダ加工する工程によって弱い力が生じ、これにより特に繊維同士が互いに接触する部分において繊維材料が局所的に変形する。しかし、不織布に引張力が作用している場合にはこの力に打ち勝つことが可能である。不織布の繊維間の境界を認識することが可能である。接着点の形成により生じるような繊維材料の緊密な混合は生じない。グラフト重合反応の後に不織布をカレンダ加工することにより電解質吸収が促進されることが示されている。グラフト反応の後にカレンダ加工された不織布では、電解質系中に存在する可能性のある不純物、特にアンモニアを吸収する性能が向上する。更に、グラフト重合化反応の後にカレンダ加工工程が行われる場合、不織布の繊維はカレンダ加工により物理的な損傷を受けにくい。

不織布の繊維は、本来的に疎水性を有するとともに表面に対してビニル単量体が重合する重合体材料から形成される。この重合反応により不織布を水性媒質によって濡らすことが可能となる。繊維は例として、ポリアミド、ポリエステルや、セルロース系物質などの天然に存在する物質などの重合体を含む。好ましい重合体物質としては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン類がある。

少なくとも一部の繊維の表面物質は、重量比率にして好ましくは少なくとも約４０％、より好ましくは少なくとも約６０％、更に好ましくは少なくとも約８０％のポリプロピレンを含有する。不織布の繊維材料は、重量比率にして好ましくは少なくとも約４０％、より好ましくは少なくとも約６０％、特に好ましくは少なくとも約８０％がポリプロピレンである。

第１または第２（またはこの両方）の不織布を形成する繊維材料の少なくとも一部は、例として重量比率にして好ましくは少なくとも約４０％、より好ましくは少なくとも約６０％、更に好ましくは少なくとも約８０％において繊維の厚さの全体を通じてほぼ均一である。ほぼ全ての繊維材料の用途の多くにおいて、材料は厚さの全体を通じてほぼ均一であることが好ましく、これらの繊維はポリプロピレンかもしくは別の適当な材料のみにて形成される（必要に応じて適当な添加物を加える）。

不織布は２種類以上の物質、例として繊維または不織布の異なる部分において異なる物理的性質を有する２種類以上の重合体を含む繊維から形成することが可能である。例として、不織布は、各成分が同軸に配置されるかまたは横並びに配置される２成分繊維などの２種類の重合体にて少なくとも一部が形成された繊維から形成することが可能である。

不織布はポリプロピレンのみからなる繊維にて形成されることが特に好ましい。このことにより、不織布が、他のポリオレフィン繊維と比較して一般により好ましい物理的性質を示すポリプロピレン繊維にて形成される不織布の性質を示すという利点が得られる。２成分繊維と比較して、ポリプロピレン繊維のみの使用によりコストを余分に増大させることなく繊維を薄くすることが可能であるという利点が得られる。

繊維材料とビニル単量体とのグラフト共重合反応の程度を測定するため、以下に示すような測定法に基づいて重合体シートのイオン交換容量をｍｅｑ・ｇ^−１にて測定した。すなわち、イオン交換容量は、好ましくは少なくとも約０．１５であり、より好ましくは少なくとも約０．４であり、特に好ましくは少なくとも約０．６である。イオン交換容量は、好ましくは約２．０を越えず、より好ましくは約１．６を越えず、特に好ましくは約１．４を越えない値であり、例として約１．２を越えない。不織布のポリプロピレン繊維の物理的性質、及び非結合繊維にて形成される不織布自体の物理的性質は、これらのイオン交換容量の値に対応する低いグラフトレベルにおいて有用に向上することが示されている。

ＡＳＴＭ Ｄ２７６５−８４に基づいて不織布材料のゲル比率を測定することにより、繊維材料の架橋度の測定値が得られる。ゲル比率は少なくとも約１０％であり、より好ましくは少なくとも約２０％であり、特に好ましくは少なくとも約３０％である。

不織布を形成する繊維の平均の厚さ（特に繊維の断面が円形である場合、平均径として測定される）は好ましくは約３０μｍ未満であり、より好ましくは約１０μｍ未満である。繊維の厚さはしばしば約５μｍよりも大きい。

不織布の繊維によって決まる小孔の有効径はコルター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）多孔度計により測定することが可能であり、好ましくは約６０μｍ未満であり、より好ましくは４５μｍ未満、例えば約３０μｍ未満である。こうした小さい孔径は上述したような小径の繊維を用いて得ることが可能である。小径の孔を有する不織布を電気化学的装置の隔離板として用いることにより、樹枝状結晶などの電極物質の通過を防止する隔離板の性能が向上するという利点が得られる。孔径が小さいことによりまた、親水性を与える処理が繊維に行われた場合に不織布が電解質を吸収、保持する能力が向上する。電解質の吸収能が高いことにより、不織布が電極隔離板として組み込まれた電気化学的装置の内部抵抗が小さくなり、電気化学的装置のサイクル寿命が延びるという利点が得られる。

面積２．０ｃｍ^２のシート試料上に約２．０ｍｍ・ｓ^−１の速さにて２．０ｋｇの重りを押し付けて行うＤＩＮ５３１０５測定法によれば、不織布の厚さは約８０μｍより大きいことが好ましく、より好ましくは約１００μｍより大きい。厚さは好ましくは約４００μｍよりも小さく、より好ましくは約２５０μｍよりも小さい。シートの製造方法は上記範囲内の値にまで不織布の厚さを小さくするためのカレンダ加工工程を含む。厚さは、好ましくは少なくとも約５％、より好ましくは少なくとも約１５％、更に好ましくは少なくとも約２５％の範囲で小さくされ、約６０％よりも小さく、より好ましくは約４５％よりも小さく、更に好ましくは約４０％よりも小さい範囲で小さくされる。カレンダ加工はこれにより不織布の有効孔径が小さくなるという利点を有し、不織布の遮断性能が向上する。カレンダ加工工程は不織布の材料がグラフト重合化溶液と反応させられる以前または以後に行うことが可能である。グラフト重合反応に先立って不織布をカレンダ加工することにより反応速度が増大することが示されている。

繊維表面のポリプロピレンに対してグラフト重合させられたビニル単量体は、酸または塩基と直接的に反応して塩を生成するか、あるいは加水分解やスルホン化などの適当な処理の後に間接的に反応して塩を生成することが可能である。好ましいビニル単量体としてはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチルなどのエチレン性不飽和カルボン酸が含まれる。他の使用可能なビニル単量体としては、アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、及びスチレン−スルホン酸などが含まれる。

本発明は別の一態様において、上述したような積層板、並びに、酸または塩基と反応して直接的または間接的に塩を生じるビニル単量体と共重合反応させられた疎水性重合体材料の繊維にて形成される少なくとも１つの更なる不織布を提供する。積層板の不織布は互いに結合させられていてもよいが、用途に応じて結合していなくともよい。本発明の積層板に援用されうる不織布の積層板の特徴は、この出願と同時に出願され、英国特許出願第９７１２６９２．４号に優先権を主張する、発明の名称が「不織布積層板」である特許出願に開示されるものである（代理人整理番号P１０６００）。この出願明細書に開示される主題を本明細書中に援用するものである。

本発明の更なる一態様に基づけば、陽極、陰極、所定量の電解質、及び上述のような不織布にて形成される電極隔離板を有する電気化学的装置が提供される。装置の陰極は好ましくは水酸化ニッケル（ＩＩ）を含む。こうした装置の陽極を形成するうえで用いられる材料の例としてはカドミウムがある。また、陽極として水素化金属電極を用いることも可能である。本発明の隔離板の使用が考えられる他の電気化学的装置としては鉛蓄電池などの２次電池が含まれる。

本発明の方法の紫外線照射工程において著しくは蒸発しない溶媒を用いることにより、得られたシートの厚さ全体にわたってより均一な性質が与えられるという利点が得られることが示された。すなわち、シートの厚さ全体にわたって枝重合体の形成の程度はより均一となり、シートを通じたイオン交換能が向上する。これは、不織布の孔に溶媒が保持されることによって保たれるシートの透過性に少なくとも一部よるものであると考えられている。適当な溶媒を選択することによりビニル単量体の単独重合の程度及びその影響の少なくともいずれか一方を低減させることが可能であることが示されている。

本発明の方法において使用するうえで適当な溶媒は、一般に紫外線に対して透過性を有し、紫外線にて照射された場合に引き抜かれる原子を有さず、高い比熱と蒸発の際の高い潜熱とを有し、隔離板の繊維材料と激しく反応しないようなものである。好ましい溶媒は約５０℃よりも高く、好ましくは約７０℃よりも高い沸点を有する。また溶媒の沸点は本発明の方法の紫外線照射工程においてフィルムが損傷する可能性のある温度よりも高くないことが好ましい。例として、溶媒の沸点は繊維材料が溶融または軟化する温度よりも低く選択される。特に好ましい溶媒は、蒸発の際の潜熱が約１０００J・ｇ^−１よりも大きく、好ましくは約１５００J・ｇ^−１よりも大きく、更に好ましくは約２０００J・ｇ^−１よりも大きいか、または、比熱容量が約２．０J・ｇ^−１・K^−１よりも大きく、好ましくは約３．０J・ｇ^−１・K^−１よりも大きく、更に好ましくは約４．０J・ｇ^−１・K^−１よりも大きいことが望ましい。比熱容量または蒸発の際の潜熱の値がこれらの範囲にある場合、反応において溶媒が著しく蒸発することなくして熱を放散させる能力が高くなるという利点が得られ、上述したような利点につながる。特に重要な更なる利点は、ビニル単量体の単独重合反応による生成物の生成が制限され、生成物はシートの孔に蓄積されずに全て溶液中に保たれることである。これにより洗浄によって生成物を容易にシートから除去することが可能である。シートが特定の用途において使用されている場合に不純物の問題につながる阻害剤を使用せずに単独重合生成物の生成を制御することが可能である。水は特に好ましい溶媒である。

紫外線照射により引き起こされる重合反応は、例として含浸させられた不織布を１５秒間、少なくとも５乃至１０秒間照射することにより極めて迅速に完結する。反応後の不織布は相当量のグラフト単量体を含み、ある種の電気化学的装置において用いられる水溶液によって不織布が濡らされることを可能とするうえで充分である。

含浸した不織布の酸素への露曝を制限する技術は、紫外線照射工程をアルゴンもしくは窒素雰囲気などの不活雰囲気中において行うか、あるいは含浸不織布を、酸素は透過しないが共重合反応を開始させるうえで適当な波長の紫外線は透過する材料のシートの間に封入することを含む。

含浸溶液は重合反応の開始剤を含むことが好ましい。開始剤は反応物質の１つから原子種を引き抜くことにより、例として、不織布の繊維のポリプロピレンから水素原子を引き抜いて重合体ラジカルを生じることなどにより反応を開始させることが好ましい。この引き抜きの後、溶液中の単量体と接触した重合体ラジカルは枝重合体の形成を開始する。原子が不織布の繊維のポリプロピレンから引き抜かれると、活性化されたポリプロピレン原子は別のポリプロピレン分子と反応して不織布のポリプロピレンが架橋されるか、または共重合反応においてビニル単量体と反応する。適当な開始剤の１例としてベンゾフェノンがある。開始剤に対するビニル単量体のモル比は、好ましくは少なくとも約５０であり、より好ましくは少なくとも約１００であり、特に好ましくは約１７５である。この比は、好ましくは約１５００よりも小さく、より好ましくは約１０００よりも小さく、特に好ましくは約５００よりも小さく、更に好ましくは約３５０よりも小さい値であり、例として約２００である。

含浸溶液はビニル単量体の単独重合を阻害する成分を含むことが可能である。好適な阻害剤の例としては、反応媒質に可溶な鉄（ＩＩ）及び銅（ＩＩ）塩があり、水性媒質として好ましい物質には硫酸鉄（ＩＩ）がある。しかし、例えば、熱シンクとして機能することにより単独重合反応の速度及び程度を制限することが可能なグラフト重合反応のための適当な溶媒の選択により阻害剤を使用する必要をなくすことが可能であることが示されている。これはシート中の夾雑物の量を最小とすることが望ましい場合に有利である。

含浸溶液は、溶液を不織布に完全に含浸させるための界面活性剤や、溶液を均一化するための適当な溶媒混合物などの反応条件を最適化する更なる成分を含むことが可能である。

本発明の方法における紫外線の利用により、電極隔離板として使用するうえで適当な不織布を経済的かつ連続的に製造することが可能である。照射工程が連続的に行われるために含浸繊維に充分なエネルギーを供給することが可能であること、及びこうしたプロセスにおいて発生する熱を、熱シンク成分として適当な溶媒を用いることにより制御することが可能であることが示されている。

本発明の利点の一つは、処理を行った不織布の物理的性質（引張り強さ、水溶液による濡らしやすさ、またはこの両方）がアルカリ溶液に長時間にわたって曝された際に安定していることである。安定した物理的性質を有する不織布は、電解質がアルカリ溶液を含む電気化学的装置において隔離板として使用するうえで特に適当である。アルカリ溶液に曝された際の安定性を測定する試験では、重量比にして３０％の水酸化カリウムを含む溶液中に２１日間、７１℃にて不織布の試料を浸漬し、次に不織布の選択された性質をアルカリ溶液に曝さない不織布の性質と比較する。

イオン交換容量の測定
重さ約０．５ｇの不織布試料を１．０Ｍ塩酸に２時間、６０℃にて浸漬し、酸（Ｈ^＋）形に変換する。洗浄水が約６〜７の範囲のｐＨを示すまで蒸留水にて試料を洗浄する。この後試料を一定重量にまで７０℃にて乾燥する。

乾燥した試料を１００ｍｌのポリエチレン製容器に入れ、約０．１Ｍの水酸化カリウム溶液を正確に１０ｍｌ加える。試料を完全に浸漬するために更なる蒸留水を加えることも可能である。第２のポリエチレン容器に１０ｍｌの水酸化カリウム溶液を、試料が入れられた容器に加えられたのと同量の蒸留水とともに加える。容器を両方とも少なくとも２時間、６０℃にて静置する。

容器を冷ました後、各容器の中身をガラス製の円錐フラスコに移し、それぞれの水酸化カリウムの量をフェノールフタレイン指示薬を用いて０．１Ｍ標準塩酸にて滴定して定量した。

乾燥した酸（Ｈ^＋）形の膜のイオン交換容量は、グラム当たりのミリ当量にて表され、次式にて計算される。すなわち、

ただし、ｔ_１は試料が入っている容器からのＨＣｌの滴定値であり、ｔ_２は試料が入っていない容器からのＨＣｌの滴定値であり、Ｗは酸（Ｈ^＋）形の乾燥した膜の重量である。

不織布の処理の例を以下に示す。
実施例１
厚さ１４０μｍ、斤量６０ｇ・ｍ^−２のドライレイド不織布をカーディングした純ポリプロピレンステープルファイバから製造した。繊維から形成したウェブを１６０℃に加熱した１組の滑らかなローラに通過させて高密度化した。

繊維を以下に示すように調合した溶液に浸漬した（比率は重量比率）。

含浸した不織布は窒素雰囲気中に置き、石英ガラス壁にて区画された照射チャンバを通過させた。中程度の蒸気圧の水銀灯をチャンバの外側かつ石英ガラス壁の反対側に互いに平行に配置した。水銀灯は１２０Ｗ・ｃｍ^−１の出力を有し、不織布から１６ｃｍの位置に配置した。各水銀灯は幅１０ｃｍの平行な紫外線光線を与えるものである。紫外線に対する不織布の全露光時間は約６秒であった。

この後、不織布を脱塩した水中で洗浄して反応しなかった成分を除去し、エアオーブン中で約７０℃にて乾燥した。
処理を行った不織布は下表に示されるような性質を示した。これをポリプロピレン不織布の開始物質の性質と比較した。

実施例２
厚さ１７１μｍ、斤量６０ｇ・ｍ^−２のドライレイド不織布に実施例１と同じ手順を行った。

処理を行った不織布は下表に示されるような性質を示した。これをポリプロピレン不織布の開始物質の性質と比較した。

実施例３
厚さ１４０μｍ、斤量４５ｇ・ｍ^−２の不織布を連続的に紡糸した純ポリプロピレン繊維から製造した。繊維から形成したウェブを１３５℃に加熱した１組の滑らかなボールローラに通過させて高密度化した。

不織布をアクリル酸溶液に浸漬し、実施例１に述べた手順で紫外線照射した。
処理を行った不織布は下表に示されるような性質を示した。これをポリプロピレン不織布の開始物質の性質と比較した。

実施例４
厚さ１７７μｍ、斤量４５ｇ・ｍ^−２のドライレイド不織布に実施例３と同じ手順を行った。

処理を行った不織布は下表に示されるような性質を示した。これをポリプロピレン不織布の開始物質の性質と比較した。

実施例５
実施例１の手順を用いて５０ｗｔ％純ポリプロピレンステープルファイバと５０ｗｔ％ポリエチレン／ポリプロピレン２成分ステープルファイバとの混合物からドライレイド不織布を製造した。不織布の厚さは１４５μＭであり、斤量は６０ｇ・ｍ^−２であった。これをアクリル酸溶液に浸漬し、実施例１に述べた手順を用いて紫外線照射した。

処理を行った不織布は下表に示されるような性質を示した。これをポリプロピレン不織布の開始物質の性質と比較した。

電池における使用
サイズＡＡの螺旋巻回式ニッケル−水素化金属（ミッシ金属電極）アルカリセルを実施例５に述べた種類の隔離板を用いて構成した。セルを３５０ｍＡで充電した後１０オームの受動負荷に通電して放電することを繰返した。セルは放電に際して、１．０Ｖのカットオフ電圧においてまで１０００ｍＡ・ｈの供給が可能であることが示された。

比較例
商業的に用いられるスパンボンド不織布ポリプロピレン不織布に実施例１の手順を行って厚さ２００μｍ、斤量５０ｇ・ｍ^−２の電池隔離板を製造した。

処理を行った積層板は下表に示されるような性質を示した。これをポリプロピレン積層板の開始物質の性質と比較した。

Claims (11)

1. ビニル単量体の溶液にて含浸される一方で紫外線にて照射される反応により酸または塩基と反応して直接的または間接的に塩を生じるビニル単量体が表面に共重合させられた繊維であって、ほぼ非結合状態にある繊維から形成される不織布。
2. 前記共重合反応の前に測定した繊維の加工方向の引張り強さに対する、共重合反応の後に測定した繊維の加工方向の引張り強さの比が少なくとも約１．５である請求項１に記載の不織布。
3. ウェットレイド法、ドライレイド法、紡糸法のいずれかを含むプロセスにより製造されたものである請求項１に記載の不織布。
4. 平均の厚さが約４００μｍより小さい請求項１または２に記載の不織布。
5. 平均の厚さが少なくとも約８０μｍである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の不織布。
6. ビニル単量体はエチレン性不飽和カルボン酸またはそのエステルを含む請求項１乃至５のいずれか１項に記載の不織布。
7. 不織布の繊維材料の重量比率にして少なくとも約４０％がポリプロピレンである請求項１乃至６のいずれか１項に記載の不織布。
8. 不織布を形成する繊維の平均の厚さが少なくとも約３０μｍである請求項１乃至７のいずれか１項に記載の不織布。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の不織布と、少なくとも１つの更なる不織布であって、特定の反応により酸または塩基と反応して直接的または間接的に塩を生じるビニル単量体と共重合反応させられた疎水性重合体材料の繊維にて形成された不織布との積層板。
10. 陽極、陰極、所定量の電解質、及び、電極隔離板であって請求項１乃至８のいずれか１項に記載の不織布または請求項９に記載の積層板から形成された電極隔離板を有する電気化学的装置。
11. 不織布の処理方法であって、
    （ａ）酸または塩基と反応して直接的または間接的に塩を生じるビニル単量体の溶液にて不織布を含浸し、溶媒は不織布を紫外線照射する後工程において著しくは蒸発しないものであることと、
    （ｂ）前記含浸させられた不織布の酸素への露曝を制限する一方で該不織布を紫外線にて照射することにより前記単量体と繊維材料とを共重合させることとを含み、
    処理前の不織布の構造は繊維がほぼ非結合状態にある方法。