JP2011168935A - Nonwoven fabric and separator for secondary battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nonwoven fabric having many fine spaces, capable of achieving battery capacity increase and thinning the film, and excellent in shut down performance, and to provide a separator for secondary batteries, made of the nonwoven fabric. <P>SOLUTION: There is provided the nonwoven fabric containing 0.5 mass% or more of nanofibers having an average fiber diameter of 10-3,000 nm, wherein an acid modified polyolefin resin is contained in the nonwoven fabric and the content of the acid modified polyolefin resin is 0.1-95 mass%. There is also provided a nonwoven fabric whose nanofiber contains polyvinyl alcohol. Further, a separator for secondary batteries is provided which is made from the nonwoven fabric. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、不織布を構成する繊維としてナノファイバーを含有し、かつ酸変性ポリオレフィン樹脂を不織布中に含有する不織布及び該不織布からなる二次電池用セパレータに関するものである。   The present invention relates to a nonwoven fabric containing nanofibers as fibers constituting the nonwoven fabric and containing an acid-modified polyolefin resin in the nonwoven fabric and a separator for a secondary battery comprising the nonwoven fabric.

近年、携帯電話やデジタルカメラなどの携帯電子機器の小型軽量化や高機能化の要求に伴い、高性能電池の開発が積極的に進められており、充電により繰り返し使用が可能な二次電池の需要が大きく伸びている。特に、リチウムイオン電池は、携帯電話やノートパソコンなどの用途に加え、電気自動車用途への展開も進められ、その利用範囲は非常に拡大している。   In recent years, with the demand for smaller, lighter and more sophisticated mobile electronic devices such as mobile phones and digital cameras, high-performance batteries have been actively developed. Demand is growing significantly. In particular, lithium-ion batteries are being developed for use in electric vehicles in addition to applications such as mobile phones and notebook computers, and the range of their use is expanding greatly.

リチウムイオン電池は、正極と負極との間にセパレータを介して作製された電極を電解液(リチウムイオンポリマー電池の場合は、液状電解液の代わりにゲル状もしくは全固体型の電解質)と共に容器内に収納した構造を有するものである。
リチウムイオン電池のセパレータは、電池の中で正極と負極を隔離し、かつ電解液を保持して正極と負極との間のイオン伝導性を確保するために、また、温度上昇が起こった場合、伝導イオンの動きをシャットダウンするために用いられる。そして、従来、セパレータとしては、フィルムに多数の微細孔を有する微多孔膜が使用されることが多かった。
なお、「シャットダウン」とは、電池内の温度が上昇した際に、セパレータ(微多孔膜)を構成するポリマーが溶融することによってその連通孔が閉塞され、これにより膜の電気抵抗が増大してリチウムイオンの流れが遮断される現象である。
したがって、リチウムイオン電池セパレータには、(1)充電時に負極側にリチウムデントライトが生成しても微小短絡しないように、孔径は0.1μm以下で、かつ、複雑な経路を有すること、(2)微小短絡で温度上昇が起こった場合、130℃前後で微多孔を閉じて伝導イオンの動きをシャットダウンする機能があること、(3)有機電解液を保持して高いイオン伝導性を確保するために、高多孔構造を有し、かつ、薄膜であること、(4)有機電解液に対して化学的に安定であること、などが要求される。
In a lithium ion battery, an electrode produced through a separator between a positive electrode and a negative electrode is placed in a container together with an electrolyte (in the case of a lithium ion polymer battery, a gel or all solid electrolyte instead of a liquid electrolyte). It has a structure housed in.
The separator of the lithium ion battery separates the positive electrode and the negative electrode in the battery and retains the electrolytic solution to ensure ionic conductivity between the positive electrode and the negative electrode. Used to shut down the movement of conducted ions. Conventionally, as a separator, a microporous film having a large number of micropores in a film has been often used.
“Shutdown” means that when the temperature in the battery rises, the polymer constituting the separator (microporous membrane) melts to close the communication hole, thereby increasing the electrical resistance of the membrane. This is a phenomenon in which the flow of lithium ions is interrupted.
Therefore, the lithium ion battery separator has (1) a pore diameter of 0.1 μm or less and a complicated path so that even if lithium dentite is generated on the negative electrode side during charging, so as not to cause a short-circuit, (2 ) When the temperature rises due to a micro short circuit, it has the function of shutting down the micropores at around 130 ° C and shutting down the movement of conduction ions. (3) To retain the organic electrolyte and ensure high ionic conductivity. In addition, it is required to have a highly porous structure and to be a thin film, and (4) to be chemically stable with respect to the organic electrolyte.

従来、エネルギー密度の大きなリチウムイオン二次電池セパレータとしては、微多孔膜の中でも、ポリオレフィン系の微多孔膜が広く利用されている。このようなポリオレフィン系の微多孔膜が主として使用されるのは、ポリオレフィンが有機溶媒中で使用可能なことに加え、電池が短絡などによって異常発熱した場合に適切な温度(130℃前後)でポリオレフィンが溶融し、連通孔が閉塞することによるシャットダウン性能を有しているためであった
しかしながら、近年のリチウムイオン電池の高容量化の流れにより、セパレータにはさらなる薄膜化・高多孔化等が求められており、従来のポリオレフィン系の微多孔膜をセパレータに使用した電池では、十分な電池特性を有するものが得られず、シャットダウン性能を有し、かつ高容量化が可能な二次電池セパレータというものが求められている。
Conventionally, as a lithium ion secondary battery separator having a large energy density, a polyolefin-based microporous membrane is widely used among microporous membranes. Such polyolefin-based microporous membranes are mainly used because polyolefin can be used in an organic solvent, and polyolefin can be used at an appropriate temperature (around 130 ° C.) when the battery is abnormally heated due to a short circuit or the like. However, due to the recent trend to increase the capacity of lithium ion batteries, separators are required to be made thinner and highly porous. In conventional batteries using a polyolefin-based microporous membrane as a separator, a battery having sufficient battery characteristics cannot be obtained, and a secondary battery separator having a shutdown performance and a high capacity is known. Things are sought.

そこで、特許文献1には、ポリオレフィン微多孔膜の片面又は両面に、湿式塗工法により芳香族アラミド等の耐熱性高分子からなる耐熱性多孔質層を積層したセパレータが提案されている。しかしながら、これらのセパレータは、シャットダウン性能は有しているものの、高多孔化がなされたわけではなく、電池の高容量化を達成することはできないものであった。   Therefore, Patent Document 1 proposes a separator in which a heat-resistant porous layer made of a heat-resistant polymer such as aromatic aramid is laminated on one surface or both surfaces of a polyolefin microporous film by a wet coating method. However, although these separators have shutdown performance, they have not been made highly porous, and it has not been possible to achieve high battery capacity.

また特許文献2には、ポリアクリルニトリルのナノファイバーからなる不織布で構成されたセパレータが提案されている。ナノファイバーからなる不織布は構成するナノファイバー間の空隙が孔となるため、微小な空隙を多数有するセパレータとなり、電池の高容量化を達成することができるものであった。しかしながら、ポリアクリルニトリルは融点が高く、このセパレータはシャットダウン性能を有していなかった。   Patent Document 2 proposes a separator composed of a nonwoven fabric made of polyacrylonitrile nanofibers. The non-woven fabric made of nanofibers is a separator having a large number of minute voids because the voids between the nanofibers constituting the pores are holes, and can achieve a high battery capacity. However, polyacrylonitrile has a high melting point, and this separator did not have shutdown performance.

特開2002−355938号公報JP 2002-355938 A WO2006/049151号公報WO2006 / 049151

本発明は、上記の問題点を解決するものであって、微小な空隙を多数有し、電池の高容量化を達成することが可能であり、かつ薄膜化が可能で、シャットダウン性能にも優れた不織布及び該不織布からなる二次電池用セパレータを提供することを目的とするものである。   The present invention solves the above-described problems, has a large number of minute voids, can achieve high battery capacity, can be made thin, and has excellent shutdown performance. It is an object of the present invention to provide a non-woven fabric and a separator for a secondary battery comprising the non-woven fabric.

本発明者らは、上記のような課題を解決するために検討した結果、本発見に到達した。
すなわち、本発明は以下の(1)〜(2)を要旨とするものである。
(1)平均繊維径が10〜3000nmであるナノファイバーを0.5質量%以上含有する不織布であって、不織布中に酸変性ポリオレフィン樹脂を含有し、酸変性ポリオレフィン樹脂の含有量が0.1〜95質量%であることを特徴とする不織布。
(2)(1)記載の不織布からなるものであることを特徴とする二次電池用セパレータ。
The present inventors have reached the present discovery as a result of studies to solve the above-described problems.
That is, the gist of the present invention is the following (1) to (2).
(1) A nonwoven fabric containing 0.5% by mass or more of nanofibers having an average fiber diameter of 10 to 3000 nm, wherein the nonwoven fabric contains an acid-modified polyolefin resin, and the content of the acid-modified polyolefin resin is 0.1 A nonwoven fabric characterized by being -95 mass%.
(2) A separator for a secondary battery, comprising the nonwoven fabric described in (1).

本発明の不織布は、ナノファイバーを0.5質量%以上含有する不織布であるため、微小な空隙を多数有し、薄膜化が可能となるものである。また、不織布中に酸変性ポリオレフィン樹脂を含有するものであるため、高温時に微小な空隙を閉塞することができ、本発明の不織布からなる二次電池用セパレータは、優れたシャットダウン性能を有するものとなる。したがって、本発明の二次電池用セパレータは電池の高容量化、薄膜化が可能で、優れたシャットダウン性能を有しており、小型かつ軽量で安全性に優れた二次電池を得ることが可能となる。   Since the nonwoven fabric of the present invention is a nonwoven fabric containing 0.5% by mass or more of nanofibers, it has a large number of minute voids and can be thinned. In addition, since the nonwoven fabric contains an acid-modified polyolefin resin, it is possible to close minute voids at high temperatures, and the secondary battery separator made of the nonwoven fabric of the present invention has excellent shutdown performance. Become. Therefore, the secondary battery separator of the present invention can increase the capacity and thickness of the battery, has an excellent shutdown performance, and can provide a secondary battery that is small, light and excellent in safety. It becomes.

以下、本発明を詳細に説明する。本発明の不織布は、平均繊維径が10〜3000nmであるナノファイバーを0.5質量%以上含有する不織布であって、不織布中に酸変性ポリオレフィン樹脂を含有するものである。
不織布中に酸変性ポリオレフィン樹脂を含有する本発明の不織布の形態としては、(X)酸変性ポリオレフィン樹脂を含有するナノファイバーを用いるもの、(Y)酸変性ポリオレフィン樹脂を含有しないナノファイバーを用いるものとがある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The nonwoven fabric of the present invention is a nonwoven fabric containing 0.5% by mass or more of nanofibers having an average fiber diameter of 10 to 3000 nm, and contains an acid-modified polyolefin resin in the nonwoven fabric.
As the form of the nonwoven fabric of the present invention containing an acid-modified polyolefin resin in the nonwoven fabric, (X) using nanofibers containing acid-modified polyolefin resin, (Y) using nanofibers not containing acid-modified polyolefin resin There is.

酸変性ポリオレフィン樹脂を含有するナノファイバーを用いる場合(形態Xの場合)、このようなナノファイバーとしては、以下のようなものが挙げられる。
(ア)酸変性ポリオレフィン樹脂からなるナノファイバー(単一型)。
(イ)酸変性ポリオレフィン樹脂以外のポリマー(以下、他ポリマーと称することがある)と酸変性ポリオレフィン樹脂を混合したポリマーで構成されたナノファイバー(単一型)。
(ウ)他ポリマーと酸変性ポリオレフィン樹脂を芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型等に配置したナノファイバー(複合型)。
(エ)他ポリマーからなるナノファイバーの表面に酸変性ポリオレフィン樹脂を付着させた(コーティングした)ナノファイバー。
When nanofibers containing an acid-modified polyolefin resin are used (in the case of Form X), examples of such nanofibers include the following.
(A) Nanofiber (single type) made of acid-modified polyolefin resin.
(A) A nanofiber (single type) composed of a polymer obtained by mixing a polymer other than the acid-modified polyolefin resin (hereinafter sometimes referred to as other polymer) and the acid-modified polyolefin resin.
(C) Nanofiber (composite type) in which other polymer and acid-modified polyolefin resin are arranged in a core-sheath type, a sea-island type, a side-by-side type, or the like.
(D) A nanofiber obtained by attaching (coating) an acid-modified polyolefin resin to the surface of a nanofiber made of another polymer.

酸変性ポリオレフィン樹脂を含有しないナノファイバーを用いる場合(形態Yの場合)は、他ポリマーからなるナノファイバーを含有する不織布中に酸変性ポリオレフィン樹脂が存在するものである。例えば、他ポリマーからなるナノファイバーを含有する不織布に酸変性ポリオレフィン樹脂を付着させたものや、他ポリマーからなるナノファイバーを含有する不織布中に酸変性ポリオレフィン樹脂が粒子状(直径0.1〜10μm程度)に存在するものが挙げられる。
そして、他ポリマーからなるナノファイバーを含有する不織布としては、ナノファイバー以外の繊維状物を含むものであってもよい。
In the case of using nanofibers that do not contain an acid-modified polyolefin resin (in the case of Form Y), the acid-modified polyolefin resin is present in a nonwoven fabric containing nanofibers made of other polymers. For example, acid-modified polyolefin resin adhered to a non-woven fabric containing nanofibers made of another polymer, or acid-modified polyolefin resin in a non-woven fabric containing nanofibers made of another polymer (diameter 0.1 to 10 μm) Degree).
And as a nonwoven fabric containing the nanofiber which consists of other polymers, fibrous materials other than a nanofiber may be included.

本発明の不織布は、ナノファイバーを用いて構成されるものであるため、微小な空隙を多数有し、かつ薄膜化が可能となるものである。そして、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有することにより、高温時に該樹脂が溶融し、微小な空隙を閉塞することが可能となり、シャットダウン性能に優れた電池用セパレータとすることが可能となるものである。   Since the nonwoven fabric of the present invention is composed of nanofibers, it has a large number of minute voids and can be made into a thin film. By containing the acid-modified polyolefin resin, it becomes possible to melt the resin at a high temperature and close the minute voids, and to make a battery separator having excellent shutdown performance.

本発明の不織布中に含有される酸変性ポリオレフィン樹脂の含有量は、0.1〜95質量%であり、中でも5〜90質量%であることが好ましく、さらには10〜80質量%であることが好ましい。含有量が0.1質量%未満であると、溶融した際に不織布の微小な空隙を十分に閉塞することができず、シャットダウン性能に優れた電池セパレータを得ることができない。一方、含有量が95質量%を超えると、高温時に溶融する部分が多くなり、不織布としての機械的強度を保持することが困難となる。   The content of the acid-modified polyolefin resin contained in the nonwoven fabric of the present invention is 0.1 to 95% by mass, preferably 5 to 90% by mass, and more preferably 10 to 80% by mass. Is preferred. When the content is less than 0.1% by mass, the fine voids of the nonwoven fabric cannot be sufficiently closed when melted, and a battery separator excellent in shutdown performance cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 95% by mass, a portion that melts at a high temperature increases, and it becomes difficult to maintain the mechanical strength as a nonwoven fabric.

まず、本発明の不織布中に含有される酸変性ポリオレフィン樹脂について説明する。後述するように、本発明における酸変性ポリオレフィン樹脂は、水性媒体中に分散させた水性分散体として使用することが好ましいため、酸変性したものとするものであり、不飽和カルボン酸成分(A1)とオレフィン成分(A2)とを含有するものであることが好ましい。   First, the acid-modified polyolefin resin contained in the nonwoven fabric of the present invention will be described. As will be described later, since the acid-modified polyolefin resin in the present invention is preferably used as an aqueous dispersion dispersed in an aqueous medium, the acid-modified polyolefin resin is an acid-modified one, and the unsaturated carboxylic acid component (A1) And an olefin component (A2).

酸変性ポリオレフィン樹脂を構成する不飽和カルボン酸成分(A1)は、不飽和カルボン酸や、その無水物により導入されるものである。不飽和カルボン酸成分としては、分子内に少なくとも1個のカルボキシル基または酸無水物基を有する化合物であり、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、クロトン酸等のほか、不飽和ジカルボン酸のハーフエステル、ハーフアミド等が挙げられる。中でも、水性分散体への分散化の容易さという観点から、マレイン酸、無水マレイン酸が好ましく、特に無水マレイン酸が好ましい。なお、酸変性ポリオレフィン樹脂中に導入された酸無水物は、樹脂が乾燥している状態では、隣接するカルボキシル基が脱水環化した酸無水物構造を形成しているが、後述する水性媒体中では、その一部、または全部が開環してカルボン酸、あるいはその塩の構造をとる場合がある。   The unsaturated carboxylic acid component (A1) constituting the acid-modified polyolefin resin is introduced by an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof. The unsaturated carboxylic acid component is a compound having at least one carboxyl group or acid anhydride group in the molecule, and specifically includes acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, anhydrous In addition to itaconic acid, fumaric acid, crotonic acid and the like, unsaturated dicarboxylic acid half ester, half amide and the like can be mentioned. Of these, maleic acid and maleic anhydride are preferable, and maleic anhydride is particularly preferable from the viewpoint of easy dispersion in an aqueous dispersion. In addition, the acid anhydride introduced into the acid-modified polyolefin resin forms an acid anhydride structure in which the adjacent carboxyl groups are dehydrated and cyclized in a dry state of the resin. Then, a part or all of the ring may be opened to take a structure of carboxylic acid or a salt thereof.

また、酸変性ポリオレフィン樹脂を構成するオレフィン成分(A2)としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン等の炭素数2〜6のオレフィン類が挙げられ、中でも、樹脂の柔軟性、水性媒体中への分散化の容易さ、接着性の観点から、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン等の炭素数2〜4のオレフィンが好ましく、エチレン、プロピレンがより好ましい。これらのモノマーは2種以上を併用してもよい。   Examples of the olefin component (A2) constituting the acid-modified polyolefin resin include olefins having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, From the viewpoint of resin flexibility, ease of dispersion in an aqueous medium, and adhesiveness, olefins having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene, propylene, isobutylene, and 1-butene are preferable, and ethylene and propylene are more preferable. Two or more of these monomers may be used in combination.

本発明における不飽和カルボン酸成分(A1)とオレフィン成分(A2)とを含有する酸変性ポリオレフィン樹脂は、例えば、これらの成分をランダム共重合、ブロック共重合、グラフト法、熱減成法等を行って得られたものである。   In the present invention, the acid-modified polyolefin resin containing the unsaturated carboxylic acid component (A1) and the olefin component (A2) is, for example, random copolymerization, block copolymerization, graft method, thermal degradation method, etc. It was obtained by going.

酸変性ポリオレフィン樹脂における不飽和カルボン酸成分(A1)の含有量は、樹脂の水性媒体中への分散化、電解液に対する耐性を満足させる点から、0.1〜20質量%であることが好ましく、0.3〜15質量%であることがより好ましく、0.5〜12質量%であることがさらに好ましく、1〜10質量%であることが特に好ましい。不飽和カルボン酸成分(A1)の含有量が0.1質量%未満では、樹脂の水性媒体中への分散化が困難になりやすく、20質量%を超えると電解液に対する耐性が低下する場合がある。   The content of the unsaturated carboxylic acid component (A1) in the acid-modified polyolefin resin is preferably 0.1 to 20% by mass from the viewpoint of satisfying dispersion of the resin in an aqueous medium and resistance to an electrolytic solution. 0.3 to 15% by mass is more preferable, 0.5 to 12% by mass is further preferable, and 1 to 10% by mass is particularly preferable. If the content of the unsaturated carboxylic acid component (A1) is less than 0.1% by mass, it is difficult to disperse the resin in the aqueous medium, and if it exceeds 20% by mass, the resistance to the electrolytic solution may decrease. is there.

酸変性ポリオレフィン樹脂におけるオレフィン成分(A2)の含有量は、樹脂の水性媒体中の分散化、溶融した際に不織布の微小な空隙を十分に閉塞するために、50〜98質量%であることが好ましく、60〜98質量%であることがより好ましく、70〜98質量%であることがさらに好ましく、75〜95質量%であることが特に好ましい。オレフィン成分(A2)の含有量が50質量%未満では、溶融時に微小な空隙の閉塞が十分に行えない場合があり、一方、98質量%を超えると、不飽和カルボン酸成分の含有量が低下してしまうため、樹脂の水性媒体中の分散化が困難になる場合がある。   The content of the olefin component (A2) in the acid-modified polyolefin resin may be 50 to 98% by mass in order to sufficiently close the fine voids of the nonwoven fabric when the resin is dispersed and melted in an aqueous medium. Preferably, it is 60-98 mass%, More preferably, it is 70-98 mass%, It is especially preferable that it is 75-95 mass%. If the content of the olefin component (A2) is less than 50% by mass, the fine voids may not be sufficiently blocked during melting. On the other hand, if the content exceeds 98% by mass, the content of the unsaturated carboxylic acid component decreases. Therefore, it may be difficult to disperse the resin in the aqueous medium.

また、酸変性ポリオレフィン樹脂は、不飽和カルボン酸成分(A1)とオレフィン成分(A2)に加えて、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル成分を含有していてもよい。その具体例としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル等の、アクリル酸またはメタクリル酸とアルコールとのエステル化物を挙げることができ、この中でも工業的に入手し易い点から、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチルが好ましく、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルがより好ましい。またアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル成分は、ポリオレフィン樹脂中に共重合されていればよく、その形態は限定されず、例えばランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合等が挙げられる。   In addition to the unsaturated carboxylic acid component (A1) and the olefin component (A2), the acid-modified polyolefin resin may contain an acrylic ester or a methacrylic ester component. Specific examples thereof include esters of acrylic acid or methacrylic acid and alcohol, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, butyl acrylate, and butyl methacrylate. Among them, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, and ethyl methacrylate are preferable, and methyl acrylate and ethyl acrylate are more preferable. The acrylic ester or methacrylic ester component may be copolymerized in the polyolefin resin, and the form thereof is not limited, and examples thereof include random copolymerization, block copolymerization, and graft copolymerization.

さらに、上記成分以外にも下記の成分を酸変性ポリオレフィン樹脂全体の20質量%以下含有していてもよい。例えば、1−オクテン、ノルボルネン類等の炭素数6以上のアルケン類やジエン類、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル類、(メタ)アクリル酸アミド類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサチック酸ビニル等のビニルエステル類ならびにビニルエステル類を塩基性化合物等でケン化して得られるビニルアルコール、2−ヒドロキシエチルアクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、置換スチレン、ハロゲン化ビニル類、ハロゲン化ビリニデン類、一酸化炭素、二酸化硫黄、などが挙げられ、これらの混合物を用いることもできる。   Furthermore, in addition to the above components, the following components may be contained in an amount of 20% by mass or less of the entire acid-modified polyolefin resin. For example, alkenes and dienes having 6 or more carbon atoms such as 1-octene and norbornenes, maleates such as dimethyl maleate, diethyl maleate and dibutyl maleate, (meth) acrylic acid amides, methyl vinyl ether, Alkyl vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, vinyl esters such as vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl versatate, and vinyl alcohol obtained by saponifying vinyl esters with basic compounds, 2- Examples include hydroxyethyl acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile, styrene, substituted styrene, vinyl halides, halogenated vinylidenes, carbon monoxide, sulfur dioxide, etc. It can also be.

また、酸変性ポリオレフィン樹脂の分子量は、質量平均分子量が10,000以上であることが好ましく、10,000〜150,000であることがより好ましく、12,000〜120,000であることがさらに好ましく、15,000〜100,000であることが特に好ましく、20,000〜90,000であることが最も好ましい。質量平均分子量が10,000未満の場合は、溶融した際に不織布の微小な空隙を十分に閉塞させることが困難となりやすい。一方、質量平均分子量が150,000を超える場合は、樹脂の水性媒体中への分散化が困難になる傾向がある。なお、樹脂の質量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いてポリスチレン樹脂を標準として求めるものである。   The molecular weight of the acid-modified polyolefin resin is preferably 10,000 or more, more preferably 10,000 to 150,000, and further preferably 12,000 to 120,000. It is particularly preferably 15,000 to 100,000, and most preferably 20,000 to 90,000. When the mass average molecular weight is less than 10,000, it is difficult to sufficiently close minute voids of the nonwoven fabric when melted. On the other hand, when the mass average molecular weight exceeds 150,000, it tends to be difficult to disperse the resin in the aqueous medium. In addition, the mass average molecular weight of the resin is obtained by using polystyrene resin as a standard using gel permeation chromatography (GPC).

上記したような酸変性ポリオレフィン樹脂としては、レクスパールEAAシリーズ(日本ポリエチレン社)、プリマコールシリーズ(ダウ・ケミカル日本社)、ニュクレルシリーズ(三井・デュポンポリケミカル社)、ボンダインシリーズ(アルケマ社)、レクスパールETシリーズ(日本ポリエチレン社)、ユーメックスシリーズ(三洋化成社)等の市販品が挙げられる。また、レクスタック(REXTAC)〔アメリカのレキセン(Rexene)社〕、ベストプラスト408、ベストプラスト708〔ドイツのヒュルス(Huls)社〕、ウベタックAPAO(宇部レキセン社)等の市販の樹脂に不飽和カルボン酸成分を導入した酸変性ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。   Examples of the acid-modified polyolefin resins as described above include Lexpearl EAA series (Nippon Polyethylene), Primacol series (Dow Chemical Japan), Nukurel series (Mitsui / DuPont Polychemical), Bondine series (Arkema) ), Lexpearl ET series (Nippon Polyethylene Co., Ltd.), Yumex series (Sanyo Kasei Co., Ltd.) and the like. In addition, unsaturated carboxylic acids may be used in commercially available resins such as REXTAC (Rexene, USA), Bestplast 408, Bestplast 708 (Huls, Germany), Ubetac APAO (Ube Lexen). Examples include acid-modified polyolefin resins into which an acid component has been introduced.

次に、本発明の不織布を構成するナノファイバーについて説明する。本発明の不織布においては、上記したように形態Xの場合と形態Yの場合とがある。
まず、形態Xの場合の酸変性ポリオレフィン樹脂を含有するナノファイバーについて説明する。具体的には上記した(ア)〜(エ)の形態のナノファイバーが好ましい。
Next, the nanofiber which comprises the nonwoven fabric of this invention is demonstrated. In the nonwoven fabric of the present invention, there are cases of form X and form Y as described above.
First, the nanofiber containing the acid-modified polyolefin resin in the form X will be described. Specifically, the nanofibers in the above-described forms (a) to (d) are preferable.

そして、(ア)〜(エ)の形態のいずれのナノファイバーにおいても、ナノファイバーの表面に酸変性ポリオレフィン樹脂の少なくとも一部が存在することが好ましい。ナノファイバーの表面に酸変性ポリオレフィン樹脂の少なくとも一部が存在することにより、高温時に溶融しやすく、溶融した酸変性ポリオレフィン樹脂により不織布の微小な空隙を閉塞する機能に優れるものとなる。   And in any nanofiber of the form of (a)-(d), it is preferable that at least one part of acid-modified polyolefin resin exists in the surface of a nanofiber. The presence of at least a part of the acid-modified polyolefin resin on the surface of the nanofiber facilitates melting at a high temperature, and has an excellent function of closing minute voids in the nonwoven fabric with the melted acid-modified polyolefin resin.

したがって、不織布が形態Xの場合は、ナノファイバーとしては中でも(ア)、(ウ)、(エ)の形態のものが好ましく、ナノファイバーの強度や生産性を考慮すると、(ウ)、(エ)の形態のものが好ましい。
(ウ)の形態の場合は、中でも鞘成分に酸変性ポリオレフィンを配した芯鞘型のものが好ましい。また、(エ)の形態の場合は、後述するように、酸変性ポリオレフィン樹脂を水性媒体中に分散させた水性分散体とし、これを他ポリマーからなるナノファイバーの表面にコーティング等により付着させたものが好ましい。
Therefore, when the non-woven fabric is in the form X, the nanofiber is preferably in the form of (a), (c), (d), and considering the strength and productivity of the nanofiber, (c), (d) ) Is preferred.
In the case of the form (c), a core-sheath type in which acid-modified polyolefin is arranged as a sheath component is particularly preferable. In the case of the form (d), as described later, an aqueous dispersion in which an acid-modified polyolefin resin is dispersed in an aqueous medium is used, and this is adhered to the surface of nanofibers made of another polymer by coating or the like. Those are preferred.

(イ)〜(エ)の形態のナノファイバーにおいて、ナノファイバーを構成する他ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ナイロン、アラミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフルオロアルコキシフッ素、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクタム、ポリ乳酸-ポリグリコール酸共重合体、セルロース、酢酸セルロース、メチルセルロース、セルロース誘導体、キチン、キチン誘導体、キトサン、キトサン誘導体、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4-スチレンスルホン酸)、ポリパラフェニレンビニレン等を用いることができる。   In the nanofibers of the forms (a) to (d), other polymers constituting the nanofiber include polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, nylon, aramid, polyimide, polyamideimide, poly Acrylonitrile, polyarylate, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyurethane, polysulfone, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyfluoroalkoxy fluorine, polycarbonate, polyether ether ketone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polymethacrylic Methyl acid, phenol resin, melamine resin, polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactam, polylactic acid-polyglycol Colic acid copolymer, cellulose, cellulose acetate, methylcellulose, cellulose derivatives, chitin, chitin derivatives, chitosan, chitosan derivatives, polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyalkylthiophene, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-styrene sulfonic acid), polyparaphenylene vinylene, and the like can be used.

次に、形態Yの場合の本発明の不織布は、他ポリマーからなるナノファイバーやナノファイバー以外の繊維状物からなる不織布中に、酸変性ポリオレフィン樹脂が存在するものであるが、ナノファイバーやナノファイバー以外の繊維状物を構成する他ポリマーとしては、上記した(イ)〜(エ)の形態のナノファイバーを構成する他ポリマーと同様のものを用いることができる。   Next, the non-woven fabric of the present invention in the case of Form Y is one in which an acid-modified polyolefin resin is present in a non-woven fabric made of nanofibers made of other polymers or a fibrous material other than nanofibers. As the other polymer constituting the fibrous material other than the fiber, the same polymer as the other polymer constituting the nanofibers in the above-described forms (a) to (d) can be used.

上記したようなナノファイバーを構成する他ポリマーとしては、中でも耐熱性に優れ、ナノファイバーとすることが容易で、コスト的にも有利に得ることができるため、ポリビニルアルコールを用いることが好ましい。   As the other polymer constituting the nanofiber as described above, it is preferable to use polyvinyl alcohol because it is excellent in heat resistance, can be easily made into a nanofiber, and can be advantageously obtained in terms of cost.

本発明で用いることができるポリビニルアルコールとは、ビニルアルコール単位を10モル%以上、好ましくは30モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上含有する重合体であり、通常ビニルエステルやビニルエーテルの単独重合体や共重合体を加水分解(ケン化、加アルコール分解など)することによって得られるものである。   The polyvinyl alcohol that can be used in the present invention is a polymer containing 10 mol% or more of vinyl alcohol units, preferably 30 mol% or more, and more preferably 50 mol% or more, and is usually a single weight of vinyl ester or vinyl ether. It can be obtained by hydrolyzing (eg saponification, alcoholysis, etc.) the polymer or copolymer.

ビニルエステルとしては、酢酸ビニルが代表例として挙げられ、その他にギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ミリスチン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、オクチル酸ビニル、モノクロロ酢酸ビニル、アジピン酸ジビニル、メタクリル酸ビニル、クロトン酸ビニル、ソルビン酸ビニル、安息香酸ビニル、桂皮酸ビニルが挙げられる。ビニルエーテルとしてはt−ブチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテルなどが挙げられる。   Representative examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl formate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, vinyl caprylate, vinyl caprate, lauric acid. Vinyl, vinyl myristate, vinyl palmitate, vinyl stearate, vinyl cyclohexanecarboxylate, vinyl pivalate, vinyl octylate, vinyl monochloroacetate, divinyl adipate, vinyl methacrylate, vinyl crotrate, vinyl sorbate, vinyl benzoate And vinyl cinnamate. Examples of the vinyl ether include t-butyl vinyl ether and benzyl vinyl ether.

ポリビニルアルコールのケン化度としては、水への溶解性、水溶液の安定性、繊維の機械的強度などによって適宜選択すればよいが、ケン化度は60モル%以上が好ましく、70モル%以上がより好ましく、80モル%以上がさらに好ましい。   The saponification degree of polyvinyl alcohol may be appropriately selected depending on the solubility in water, the stability of the aqueous solution, the mechanical strength of the fiber, etc. The saponification degree is preferably 60 mol% or more, and preferably 70 mol% or more. More preferably, 80 mol% or more is further more preferable.

また、ポリビニルアルコールは、次の単量体単位を含んでいてもよい。これら単量体単位としては、エチレンを除くプロピレン、1−ブテン、イソブテンなどのオレフィン類;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸などの不飽和酸類あるいはその塩あるいは炭素数1〜18までのモノ又はジアルキルエステル類;アクリルアミド、炭素数1〜18のN−アルキルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、2-アクリルアミドプロパンスルフォン酸あるいはその酸塩あるいはその4級塩などのアクリルアミド類;メタクリルアミド、炭素数1〜18のN−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、2-メタクリルアミドプロパンスルフォン酸あるいはその塩などのメタクリルアミド類;N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミドなどのN−ビニルアミド類などが挙げられる。   Moreover, the polyvinyl alcohol may contain the following monomer units. These monomer units include olefins such as propylene, 1-butene and isobutene excluding ethylene; unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid and maleic anhydride, or salts thereof, or a carbon number of 1 Mono- or dialkyl esters up to -18; acrylamides such as acrylamide, N-alkyl acrylamide having 1 to 18 carbon atoms, N, N-dimethylacrylamide, 2-acrylamide propanesulfonic acid or its acid salt or quaternary salt thereof; Methacrylamide such as methacrylamide, C1-C18 N-alkyl methacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, 2-methacrylamide propane sulfonic acid or salts thereof; N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, etc. N-vinyl Examples include amides.

さらに、ポリビニルアルコールの平均重合度としては、平均重合度が低すぎると得られるナノファイバーの強度が低下し、また高すぎると水に対する溶解性が低下して生産性が低くなるため、平均重合度が100〜30000であることが好ましく、200〜20000がより好ましく、300〜15000がさらに好ましい。   Furthermore, as the average degree of polymerization of polyvinyl alcohol, if the average degree of polymerization is too low, the strength of the nanofibers obtained is lowered, and if it is too high, the solubility in water is lowered and the productivity is lowered. Is preferably 100 to 30000, more preferably 200 to 20000, and even more preferably 300 to 15000.

そして、本発明の不織布中のナノファイバーは、平均繊維径が10〜3000nmであり、中でも50〜2000nmであることが好ましく、さらには100〜1000nmであることが好ましい。平均繊維径が10nm未満であるとナノファイバーの機械的強度が低下し、取り扱い性も低下する。一方、平均繊維径が3000nmを超えると、このナノファイバーを用いて得られる不織布は、ナノファイバーを用いることによる特徴である表面積、空隙率などが向上したものとすることが困難となる。   The nanofiber in the nonwoven fabric of the present invention has an average fiber diameter of 10 to 3000 nm, preferably 50 to 2000 nm, more preferably 100 to 1000 nm. When the average fiber diameter is less than 10 nm, the mechanical strength of the nanofiber is lowered and the handleability is also lowered. On the other hand, when the average fiber diameter exceeds 3000 nm, it becomes difficult for the nonwoven fabric obtained using the nanofibers to have improved surface area, porosity, etc., which are the characteristics of using the nanofibers.

また、本発明におけるナノファイバーの長さは、100μm以上であることが好ましく、中でも500μm以上であることが好ましく、さらには1000μm以上であることがより好ましい。ナノファイバーの長さが100μm未満では、ナノファイバーの長さが不十分となり、不織布を製造した場合の繊維同士の絡み合いが不十分になり、不織布の形態を保持することが困難となりやすい。一方、ナノファイバーの長さは、50cm以下とすることが好ましい。ナノファイバーの長さが50cmを超えると、ナノファイバー同士の絡み合いが過剰となり、ナノファイバーの塊状のものが発生し、不織布の均質性が低下する場合がある。   In addition, the length of the nanofiber in the present invention is preferably 100 μm or more, more preferably 500 μm or more, and even more preferably 1000 μm or more. When the length of the nanofiber is less than 100 μm, the length of the nanofiber is insufficient, and the entanglement of the fibers when the nonwoven fabric is manufactured becomes insufficient, and it is difficult to maintain the shape of the nonwoven fabric. On the other hand, the length of the nanofiber is preferably 50 cm or less. If the length of the nanofiber exceeds 50 cm, the entanglement between the nanofibers becomes excessive, a nanofiber lump is generated, and the homogeneity of the nonwoven fabric may be lowered.

そして、本発明の不織布中に含有される上記したようなナノファイバーの割合は、形態X、形態Yの場合ともに、不織布の全質量の0.5質量%以上であり、中でも5質量%以上であることが好ましく、さらには50質量%以上であることが好ましい。ナノファイバーの割合が0.5質量%未満であると、得られる不織布は、ナノファイバーの割合が少なく、ナノファイバーを用いることによる特徴である表面積、空隙率などが向上したものとすることが困難となる。   And the ratio of the above-mentioned nanofiber contained in the nonwoven fabric of this invention is 0.5 mass% or more of the total mass of a nonwoven fabric in the case of form X and form Y, and 5 mass% or more among them. It is preferable that the amount is 50% by mass or more. If the proportion of nanofibers is less than 0.5% by mass, the resulting nonwoven fabric has a small proportion of nanofibers, and it is difficult to improve the surface area, porosity, etc., which are the characteristics of using nanofibers. It becomes.

また、本発明の不織布中に上記したようなナノファイバー以外のものが含まれる場合は、ナノファイバー以外の繊維状物を含むことが好ましい。そしてこのような不織布においては、ナノファイバーとそれ以外の繊維状物との合計質量において、10質量%以上がナノファイバーであることが好ましい。ナノファイバーの割合が10質量%未満であると、ナノファイバーを用いることによる特徴である表面積、空隙率などが低下したものとなりやすい。
ナノファイバー以外の繊維状物としては、平均繊維径が3000nmを超えるものであって、短繊維(ステープルファイバー)状のものが好ましい。
Moreover, when things other than the above-mentioned nanofiber are contained in the nonwoven fabric of this invention, it is preferable to contain fibrous materials other than a nanofiber. And in such a nonwoven fabric, it is preferable that 10 mass% or more is a nanofiber in the total mass of a nanofiber and other fibrous materials. When the proportion of the nanofiber is less than 10% by mass, the surface area, the porosity, etc., which are the characteristics of using the nanofiber, tend to be reduced.
As the fibrous material other than nanofibers, those having an average fiber diameter exceeding 3000 nm and having a short fiber (staple fiber) shape are preferred.

そして、本発明におけるナノファイバーは、電界紡糸法により得られたものであることが好ましい。電界紡糸法では紡糸溶液に高電圧を印加して帯電させることでナノファイバーを得ることができる。紡糸溶液を帯電させる方法としては、高圧電源装置と接続した電極を紡糸溶液そのものあるいは容器に接続し、1〜100kVの電圧を印加するのが好ましく、さらには、2〜80kVの電圧を印加しているのが好ましく、さらに好ましくは、5〜50kVの電圧を印加しているのが好ましい。   And it is preferable that the nanofiber in this invention was obtained by the electrospinning method. In the electrospinning method, nanofibers can be obtained by charging a spinning solution by applying a high voltage. As a method for charging the spinning solution, it is preferable to connect an electrode connected to a high-voltage power supply device to the spinning solution itself or a container and apply a voltage of 1 to 100 kV, and further, apply a voltage of 2 to 80 kV. It is preferable that a voltage of 5 to 50 kV is applied.

電圧の種類としては、直流ないし交流のいずれかの電圧であれば良く、直流の場合の極性は、陽極ないし陰極のいずれかであればよい。   The type of voltage may be any voltage of direct current or alternating current, and the polarity in the case of direct current may be either an anode or a cathode.

具体的な製造方法の例として、金属製ノズルを用いた場合について説明する。前記紡糸溶液を充填した容器に金属ノズルを装着し、ギアポンプなどを用いて溶液を金属ノズル先端まで送りながら、金属ノズルに電圧を印加することで、帯電した紡糸溶液が金属ノズルと対向するように配置した接地あるいは金属ノズルの帯電極性と反対極性を印加した堆積部との間で生じた、静電的な引力が紡糸溶液の表面張力に勝った場合に、紡糸溶液が引き伸ばされる。   A case where a metal nozzle is used will be described as an example of a specific manufacturing method. A metal nozzle is attached to the container filled with the spinning solution, and a voltage is applied to the metal nozzle while feeding the solution to the tip of the metal nozzle using a gear pump or the like so that the charged spinning solution faces the metal nozzle. The spinning solution is stretched when the electrostatic attractive force generated between the grounding portion or the deposition portion to which the opposite polarity to the charged polarity of the metal nozzle is applied exceeds the surface tension of the spinning solution.

引き伸ばされて、体積が減少することで電荷密度が増加し、電気的な反発力により微細化・脱溶媒・固化されることにより、ナノファイバーが製造され、堆積部に堆積される。
そして、ナノファイバーが製造され、堆積部に堆積されることにより不織布を得ることができる。
By being stretched and decreasing in volume, the charge density is increased, and by repulsion by electric repulsion, nanofibers are manufactured and deposited on the deposition part.
And a nanofiber is manufactured and a nonwoven fabric can be obtained by depositing on a deposition part.

堆積部の材質や形態は特に限定されるものではなく、ノズルと堆積部の間または、堆積部と同じ位置に基材を配置することで、基材上にナノファイバーを直接堆積させることも可能である。この場合は、本発明の不織布と基材が一体化した構造体を得ることができる。   The material and form of the deposition part are not particularly limited, and it is also possible to deposit nanofibers directly on the substrate by placing the substrate between the nozzle and the deposition part or at the same position as the deposition part It is. In this case, a structure in which the nonwoven fabric of the present invention and the substrate are integrated can be obtained.

そして、本発明の不織布が形態Xの場合であって、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有するナノファイバーを(ア)〜(ウ)の形態のものとする場合、電界紡糸法によりナノファイバーを製造することが好ましく、このとき、紡糸溶液を得るために、酸変性ポリオレフィン樹脂を水性分散体として用いることが好ましい。
また、本発明の不織布が形態Xの場合であって、酸変性ポリオレフィン樹脂を含有するナノファイバーを(エ)の形態のものとする場合、他ポリマーからなるナノファイバーに、酸変性ポリオレフィン樹脂を付着させる方法としては、酸変性ポリオレフィン樹脂を水性媒体中に分散させた水性分散体を用いて、ナノファイバーの表面にコーティングする方法が好ましい。このようなコーティング法としては、浸漬法、スプレーコート法、バーコート法、スクリーンコート法、グラビアコート法などが挙げられる。
And when the nonwoven fabric of the present invention is in the form X and the nanofibers containing the acid-modified polyolefin resin are in the forms (a) to (c), the nanofibers are produced by the electrospinning method. In this case, in order to obtain a spinning solution, it is preferable to use an acid-modified polyolefin resin as an aqueous dispersion.
Further, when the nonwoven fabric of the present invention is in the form X and the nanofiber containing the acid-modified polyolefin resin is in the form of (D), the acid-modified polyolefin resin is attached to the nanofiber made of another polymer. As a method of making it, the method of coating the surface of a nanofiber using the aqueous dispersion which disperse | distributed acid-modified polyolefin resin in the aqueous medium is preferable. Examples of such a coating method include a dipping method, a spray coating method, a bar coating method, a screen coating method, and a gravure coating method.

さらに、本発明の不織布が形態Yの場合において、他ポリマーからなるナノファイバーやナノファイバー以外の繊維状物からなる不織布中に、粒子状の酸変性ポリオレフィン樹脂が存在する不織布とするには、他ポリマーからなるナノファイバーを電界紡糸する際に、別のノズルに酸変性ポリオレフィンの水性分散体を入れて電界紡糸することにより、得ることが可能である。
また、本発明の不織布が形態Yの場合としては、他ポリマーからなるナノファイバーやナノファイバー以外の繊維状物からなる不織布中に酸変性ポリオレフィン樹脂を付着させた不織布も含まれるが、このような不織布を得る際にも、酸変性ポリオレフィン樹脂を水性媒体中に分散させた水性分散体を用いて、不織布に付着させることが好ましい。付着させる方法としては、浸漬法、スプレーコート法、バーコート法などが挙げられる。
Further, in the case where the nonwoven fabric of the present invention is in the form Y, in order to obtain a nonwoven fabric in which particulate acid-modified polyolefin resin is present in the nonwoven fabric composed of nanofibers composed of other polymers or fibrous materials other than nanofibers, When nanofibers made of a polymer are electrospun, it can be obtained by putting an aqueous dispersion of acid-modified polyolefin into another nozzle and performing electrospinning.
In addition, the case where the nonwoven fabric of the present invention is in the form Y includes nanofibers made of other polymers and nonwoven fabrics made by attaching acid-modified polyolefin resin to nonwoven fabrics made of fibrous materials other than nanofibers. Also when obtaining a nonwoven fabric, it is preferable to adhere to a nonwoven fabric using the aqueous dispersion which disperse | distributed acid-modified polyolefin resin in the aqueous medium. Examples of the attaching method include a dipping method, a spray coating method, and a bar coating method.

上記のように、本発明における酸変性ポリオレフィン樹脂は、紡糸溶液とする場合、ナノファイバーにコーティングする場合、不織布に付着させる場合のいずれにおいても、水性媒体中に分散させた水性分散体として用いることが好ましいものである。以下に酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体について説明する。   As described above, the acid-modified polyolefin resin in the present invention is used as an aqueous dispersion dispersed in an aqueous medium in any of spinning solution, coating on nanofibers, and adhering to nonwoven fabric. Is preferred. The aqueous dispersion of acid-modified polyolefin resin will be described below.

本発明における酸変性ポリオレフィン樹脂を水性分散体とする際には、水性媒体中に酸変性ポリオレフィン樹脂と塩基性化合物を含有させることが好ましい。なお、水性媒体とは、水または、水と有機溶剤との混合物のことをいう。例えば、加圧下、酸変性ポリオレフィン樹脂、塩基性化合物および水性媒体を密閉容器中で加熱、攪拌することで酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を得ることができる。   When the acid-modified polyolefin resin in the present invention is used as an aqueous dispersion, the acid-modified polyolefin resin and a basic compound are preferably contained in the aqueous medium. The aqueous medium refers to water or a mixture of water and an organic solvent. For example, an aqueous dispersion of an acid-modified polyolefin resin can be obtained by heating and stirring an acid-modified polyolefin resin, a basic compound, and an aqueous medium in a sealed container under pressure.

酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体においては、酸変性ポリオレフィン樹脂の数平均粒子径が、0.01〜1μmであることが好ましく、より好ましくは0.02〜0.5μm、さらに好ましくは0.04〜0.2μm、最も好ましくは0.05〜0.1μmである。数平均粒子径が0.01μm未満の場合は、水性分散体の粘度が高くなりゲル化する場合があり、1μmを超えた場合は、粒子径が大きくなることから、イオン伝導性が悪化し、高容量化が困難となりやすい。   In the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin, the number average particle diameter of the acid-modified polyolefin resin is preferably 0.01 to 1 μm, more preferably 0.02 to 0.5 μm, and still more preferably 0.04. It is -0.2 micrometer, Most preferably, it is 0.05-0.1 micrometer. When the number average particle size is less than 0.01 μm, the viscosity of the aqueous dispersion may increase and gel may occur. When the number average particle size exceeds 1 μm, the particle size increases, so that the ionic conductivity deteriorates. High capacity tends to be difficult.

また、水性分散体における酸変性ポリオレフィン樹脂の固形分濃度は、1〜50質量%であることが好ましく、5〜40質量%であることがより好ましく、10〜30質量%であることが特に好ましい。固形分濃度が50質量%を超えると分散体の著しい粘度増加が発現したり、固化により取扱い性が低下したりする傾向がある。一方、固形分濃度が1質量%未満では、酸変性ポリオレフィン樹脂をナノファイバー中に含有させる場合や付着やコーティングをする場合ともに、酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体の使用量を多くする必要があり、ナノファイバー化が困難となったり、付着性が悪化したり、コスト的にも不利となる。   The solid content concentration of the acid-modified polyolefin resin in the aqueous dispersion is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, and particularly preferably 10 to 30% by mass. . When the solid content concentration exceeds 50% by mass, there is a tendency that the viscosity of the dispersion is remarkably increased or the handleability is lowered due to solidification. On the other hand, when the solid content concentration is less than 1% by mass, it is necessary to increase the amount of the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin, both when the acid-modified polyolefin resin is contained in the nanofiber, and when it is attached and coated. It becomes difficult to make nanofibers, adhesion is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of cost.

水性分散体中には塩基性化合物を含有することが好ましいものであるが、塩基性化合物を含有することによって、ポリオレフィン樹脂中のカルボキシル基は、その一部または全部が中和され、生成したカルボキシルアニオン間の電気反発力によって微粒子間の凝集を抑制することができ、水性分散体に安定性が付与される。   Although it is preferable that the aqueous dispersion contains a basic compound, by containing the basic compound, a part or all of the carboxyl groups in the polyolefin resin are neutralized to form a generated carboxyl. Aggregation between the fine particles can be suppressed by the electric repulsion between the anions, and stability is imparted to the aqueous dispersion.

塩基性化合物としては、アンモニア、トリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、イソプロピルアミン、アミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール、エチルアミン、ジエチルアミン、イソブチルアミン、ジプロピルアミン、3−エトキシプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、sec−ブチルアミン、プロピルアミン、n−ブチルアミン、2−メトキシエチルアミン、3−メトキシプロピルアミン、2,2−ジメトキシエチルアミン、モノエタノールアミン、モルホリン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、ピロール、ピリジン、アルカリ金属化合物などが挙げられる。中でも、分散化の容易さという観点から、アンモニア、トリエチルアミン、N,N−ジメチルエタノールアミンが好ましい。   Basic compounds include ammonia, triethylamine, N, N-dimethylethanolamine, isopropylamine, aminoethanol, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol, ethylamine, diethylamine, isobutylamine, dipropylamine, 3-ethoxypropylamine, 3- Diethylaminopropylamine, sec-butylamine, propylamine, n-butylamine, 2-methoxyethylamine, 3-methoxypropylamine, 2,2-dimethoxyethylamine, monoethanolamine, morpholine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, pyrrole , Pyridine, alkali metal compounds and the like. Among these, ammonia, triethylamine, and N, N-dimethylethanolamine are preferable from the viewpoint of easy dispersion.

塩基性化合物の添加量は、酸変性ポリオレフィン樹脂中のカルボキシル基に対して0.5〜3.0倍当量であることが好ましく、0.5〜2.8倍当量であることがより好ましく、0.6〜2.5倍当量であることが特に好ましい。0.5倍当量未満では、塩基性化合物の添加効果が認められず、3.0倍当量を超えると、水性分散体の安定性が悪化する場合がある。   The addition amount of the basic compound is preferably 0.5 to 3.0 times equivalent to the carboxyl group in the acid-modified polyolefin resin, more preferably 0.5 to 2.8 times equivalent, It is especially preferable that it is 0.6-2.5 times equivalent. If it is less than 0.5 times equivalent, the addition effect of a basic compound is not recognized, and if it exceeds 3.0 times equivalent, the stability of the aqueous dispersion may deteriorate.

上記のような酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体の具体的な製造方法としては、上述した酸変性ポリオレフィン樹脂と塩基性化合物と、水と有機溶剤からなる水性媒体とを、80〜280℃の温度で混合する方法が好ましい。この方法により、乳化剤成分や保護コロイド作用を有する化合物等の不揮発性水性分散化助剤を含有しなくとも、分散化を促進し、粒子径が微細で良好な水性分散体を得ることができる。   As a specific method for producing the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin as described above, the above-mentioned acid-modified polyolefin resin, a basic compound, and an aqueous medium composed of water and an organic solvent are used at a temperature of 80 to 280 ° C. Is preferable. By this method, even if it does not contain a non-volatile aqueous dispersion aid such as an emulsifier component or a compound having a protective colloid action, dispersion can be promoted, and a good aqueous dispersion having a fine particle size can be obtained.

水性媒体を水と有機溶剤とする場合の有機溶剤の含有量は、水性媒体全量に対して、50質量%以下であることが好ましく、1〜45質量%であることがより好ましく、2〜40質量%であることがさらに好ましく、3〜35質量%であることが特に好ましい。有機溶剤量が50質量%を超える場合には、使用する有機溶剤によっては水性分散体の安定性が低下してしまう場合がある。   When the aqueous medium is water and an organic solvent, the content of the organic solvent is preferably 50% by mass or less, more preferably 1 to 45% by mass, and more preferably 2 to 40% with respect to the total amount of the aqueous medium. It is more preferable that it is mass%, and it is especially preferable that it is 3-35 mass%. When the amount of the organic solvent exceeds 50% by mass, the stability of the aqueous dispersion may be lowered depending on the organic solvent used.

有機溶剤の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、sec−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、1−エチル−1−プロパノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ヘキサノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸−n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−sec−ブチル、酢酸−3−メトキシブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等のエステル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体、さらには、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル、1,2−ジメチルグリセリン、1,3−ジメチルグリセリン、トリメチルグリセリン等が挙げられる。これらの有機溶剤は単独で用いられてもよいし、2種以上を混合して用いられてもよい。   Specific examples of the organic solvent include, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol, sec-amyl alcohol, tert- Alcohols such as amyl alcohol, 1-ethyl-1-propanol, 2-methyl-1-butanol, n-hexanol, cyclohexanol, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, etc. Ethers, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, sec-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methyl propionate , Esters such as ethyl propionate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, glycol derivatives such as ethylene glycol ethyl ether acetate, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, ethyl acetoacetate, 1,2 -Dimethyl glycerol, 1, 3- dimethyl glycerol, a trimethyl glycerol, etc. are mentioned. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

上記の有機溶剤の中でも、樹脂の水性化促進に効果が高いという点から、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルが好ましく、これらの中でも水酸基を分子内に1つ有する有機溶剤がより好ましく、少量の添加で樹脂を水性化できる点から、n−プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、エチレングリコールアルキルエーテル類がさらに好ましい。   Among the above organic solvents, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl are effective because they are highly effective in promoting aqueous formation of resins. Ether, ethylene glycol monobutyl ether, and diethylene glycol monomethyl ether are preferred. Among these, an organic solvent having one hydroxyl group in the molecule is more preferred, and n-propanol, isopropanol, tetrahydrofuran, More preferred are ethylene glycol alkyl ethers.

また、本発明の不織布は、湿式不織布、乾式不織布のいずれでもよいが、中でも上記したようにナノファイバーを電界紡糸する際に堆積して得るものとすることが好ましい。
そして、本発明の不織布は、二次電池用セパレータとして用いることが好適なものであり、電解液の保持性、短絡防止性、及びイオン透過性の観点から、目付けは0.1〜10g/m2であるのが好ましく、0.5〜8g/m2であるのがより好ましく、1〜3g/m2であるのがさらに好ましい。また、不織布の厚さは、イオン透過性の観点から、50μm以下であることが好ましく、より好ましくは40μm以下で、さらに好ましくは30μm以下である。なお、厚さが薄すぎると、ナノファイバーを用いて構成されているとはいえ、電流のリーク防止性、短絡防止性及び電解液の保持性が悪くなる傾向があるため、厚さは5μm以上であるのが好ましい。なお、目付けと厚さともに、JIS L 1096に従って測定するものである。
In addition, the nonwoven fabric of the present invention may be either a wet nonwoven fabric or a dry nonwoven fabric, but it is preferable that the nonwoven fabric is deposited when the nanofibers are electrospun as described above.
And the nonwoven fabric of this invention is suitable to use as a separator for secondary batteries, and a fabric weight is 0.1-10 g / m <2> from a viewpoint of the retainability of electrolyte solution, short circuit prevention property, and ion permeability. It is preferable that it is 0.5-8 g / m <2>, and it is more preferable that it is 1-3 g / m <2>. Moreover, it is preferable that the thickness of a nonwoven fabric is 50 micrometers or less from an ion-permeable viewpoint, More preferably, it is 40 micrometers or less, More preferably, it is 30 micrometers or less. When the thickness is too thin, although it is configured using nanofibers, the current leakage prevention property, short circuit prevention property, and electrolyte retention property tend to deteriorate, so the thickness is 5 μm or more. Is preferred. The basis weight and thickness are both measured according to JIS L 1096.

また、このような本発明の不織布は、バブルポイント法で測定した平均孔径が0.01〜10μmが好ましく、電解液の保持性、短絡防止性、及びイオン透過性の観点から、中でも平均孔径が0.01〜5μmが好ましく、0.03〜2.0μmがさらに好ましい。
本発明におけるバブルポイント法で測定した平均孔径は、JISK 3832に従い、PMI社のパームポロメーターを用いて測定した。
In addition, the nonwoven fabric of the present invention preferably has an average pore diameter measured by the bubble point method of 0.01 to 10 μm, and particularly has an average pore diameter from the viewpoint of electrolyte retention, short circuit prevention, and ion permeability. 0.01-5 micrometers is preferable and 0.03-2.0 micrometers is further more preferable.
The average pore diameter measured by the bubble point method in the present invention was measured using a palm porometer manufactured by PMI in accordance with JISK 3832.

次に、本発明の二次電池用セパレータは、本発明の不織布からなるものである、つまり、本発明の不織布そのものを用いたものや、他素材からなる基材とともに用いたもの(複合構造)が挙げられる。
複合構造体とする際に用いることができる基材としては、板、フィルム、織物、不織布、綿、紙、多孔体等の形態のものが挙げられる。
Next, the separator for a secondary battery of the present invention is made of the nonwoven fabric of the present invention, that is, the one using the nonwoven fabric of the present invention itself or the one used with a base material made of another material (composite structure). Is mentioned.
Examples of the base material that can be used for forming the composite structure include a plate, a film, a woven fabric, a nonwoven fabric, cotton, paper, and a porous material.

また、本発明の二次電池用セパレータが複合構造体の場合は、基材上に本発明の不織布を設けたもの、二層の本発明の不織布間に基材を設けたもの、二層の基材間に本発明の不織布等の形態のものが挙げられる。
そして、このような複合構造体を得るには、シーラー機、熱プレス機、加熱ロール機、熱風発生機、超音波ウェルダー機、高周波ウェルダー機、レーザー機を用いたり、ニードルパンチ法、ウォーターパンチ法、ステッチボンド法を用いることにより複合化することが好ましい。
In the case where the separator for a secondary battery of the present invention is a composite structure, a non-woven fabric of the present invention is provided on a base material, a base material is provided between two layers of the non-woven fabric of the present invention, The thing of forms, such as a nonwoven fabric of this invention, is mentioned between base materials.
And in order to obtain such a composite structure, a sealer machine, a heat press machine, a heating roll machine, a hot air generator, an ultrasonic welder machine, a high frequency welder machine, a laser machine, a needle punch method, a water punch method It is preferable to make a composite by using a stitch bond method.

基材を構成する材料は特に限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ナイロン、アラミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリロニトリル、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフルオロアルコキシフッ素、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカプロラクタム、ポリ乳酸-ポリグリコール酸共重合体、セルロース、酢酸セルロース、メチルセルロース、セルロース誘導体、キチン、キチン誘導体、キトサン、キトサン誘導体、ガラス、シリカ、アルミナ、ゼオライト、カーボン、金属などが挙げられる。   The material constituting the substrate is not particularly limited. Polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, nylon, aramid, polyimide, polyamideimide, polyacrylonitrile, polyarylate, polyvinyl chloride , Polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyurethane, polysulfone, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyfluoroalkoxy fluorine, polycarbonate, polyether ether ketone, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polymethyl methacrylate, phenol resin, melamine resin , Polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactam, polylactic acid-polyglycolic acid copolymer, cellulose, acetate Examples include roulose, methylcellulose, cellulose derivatives, chitin, chitin derivatives, chitosan, chitosan derivatives, glass, silica, alumina, zeolite, carbon, and metal.

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。なお、後述する各種の特性値の測定及び評価方法は以下のとおりである。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, the measurement and evaluation method of the various characteristic values mentioned later are as follows.

(1)ナノファイバーの平均繊維径
得られた複合化繊維構造体の繊維構造体部分を電界放射形走査電子顕微鏡((株)日立製作所S−4000)を用いて観察し、画像に記載されているスケールバーを元に、ノギスを用いて測定した20本のナノファイバーの繊維径の平均値を平均繊維径とした。
(2)酸変性ポリオレフィン樹脂の構成
オルトジクロロベンゼン(d4)中、120℃にて1H−NMR分析(バリアン社製、300MHz)を行い求めた。
(3)酸変性ポリオレフィン樹脂の不飽和カルボン酸成分の含有量
酸変性ポリオレフィン樹脂の酸価をJIS K5407に従って測定し、その値から不飽和カルボン酸の含有量を求めた。
(4)不織布の目付け、厚さ
得られた不織布の目付けと厚さをJIS L 1096に従って測定した。
(5)平均孔径
上記の方法により測定した。
(6)電解液透過性(セパレータ特性)
〔熱処理前〕
得られた不織布(二次電池用セパレータ)を長さ100mm×幅25mmの短冊状に切り出してサンプルとし、このサンプルをキムワイプの上に置き、サンプルの上に有機電解液(四フッ化ホウ酸リチウムをエチレンカーボネート/ジエチルカーボネート混合溶媒(質量比1/1)に1モル/リットルの濃度で溶解させたもの)を一滴垂らし、30秒後間放置した。30秒後、キムワイプの濡れが生じていないものを○、キムワイプに濡れが生じたものを×とした。
〔熱処理後〕
得られた不織布(二次電池用セパレータ)を長さ100mm×幅25mmの短冊状に切り出してサンプルとし、このサンプルを熱風乾燥機中に載置して熱処理(150℃で1時間)を行った後、上記の熱処理前のサンプルを用いた場合と同様にして評価した。
(7)シャットダウン性能(電池特性)
黒鉛電極(宝泉社製)とコバルト酸リチウム電極(宝泉社製)と、両極の間に得られた不織布(二次電池用セパレータ)を挟んでコイン型電池を作製し、充放電試験を行った。充放電試験は、25℃環境下、0.2C−4.1V定電流定電圧充電後、0.2C−2.5V定電流放電を行い、放電容量と充電容量を求めた。そして、初期充放電効率を下記式にて算出した。
初期充放電効率(%)=(放電容量/充電容量)×100
次に、この電池を熱風乾燥機中に載置して熱処理(150℃で1時間)を行った後、上記と同様の条件で再度充放電試験を行った。このとき、充電ができなかったものをシャットダウン性能があるものとして○とし、充電や放電が可能であったものをシャットダウン性能を有していないものとして×とした。
(1) Average fiber diameter of nanofiber The fiber structure part of the obtained composite fiber structure was observed with a field emission scanning electron microscope (Hitachi, Ltd. S-4000) and described in the image. The average value of the fiber diameters of the 20 nanofibers measured using a caliper based on the scale bar is used as the average fiber diameter.
(2) Configuration of Acid-Modified Polyolefin Resin It was determined by performing 1 H-NMR analysis (manufactured by Varian, 300 MHz) at 120 ° C. in orthodichlorobenzene (d 4 ).
(3) Content of unsaturated carboxylic acid component of acid-modified polyolefin resin The acid value of the acid-modified polyolefin resin was measured according to JIS K5407, and the content of unsaturated carboxylic acid was determined from the value.
(4) Fabric weight and thickness of nonwoven fabric The fabric weight and thickness of the obtained nonwoven fabric were measured according to JIS L 1096.
(5) Average pore diameter It measured by said method.
(6) Electrolyte permeability (separator characteristics)
[Before heat treatment]
The obtained non-woven fabric (secondary battery separator) was cut into a strip having a length of 100 mm and a width of 25 mm to obtain a sample. This sample was placed on a Kimwipe, and an organic electrolyte (lithium tetrafluoroborate) was placed on the sample. Was dropped in an ethylene carbonate / diethyl carbonate mixed solvent (mass ratio 1/1) at a concentration of 1 mol / liter and left for 30 seconds. Thirty seconds later, a sample where no wetting of the Kimwipe occurred was marked with ◯, and a sample where wetting of the Kimwipe occurred was marked with ×.
[After heat treatment]
The obtained nonwoven fabric (secondary battery separator) was cut into a strip shape having a length of 100 mm and a width of 25 mm to form a sample, and this sample was placed in a hot air dryer and subjected to heat treatment (at 150 ° C. for 1 hour). Thereafter, evaluation was performed in the same manner as in the case of using the sample before the heat treatment.
(7) Shutdown performance (battery characteristics)
A coin-type battery is produced by sandwiching a graphite electrode (made by Hosen Co., Ltd.), a lithium cobaltate electrode (made by Hosen Co., Ltd.) and a nonwoven fabric (secondary battery separator) obtained between the two electrodes, and conducting a charge / discharge test. went. In the charge / discharge test, 0.2C-4.1V constant current / constant voltage charge was performed in a 25 ° C. environment, and then 0.2C-2.5V constant current discharge was performed to determine the discharge capacity and the charge capacity. And the initial stage charge / discharge efficiency was computed by the following formula.
Initial charge / discharge efficiency (%) = (discharge capacity / charge capacity) × 100
Next, this battery was placed in a hot air dryer and subjected to a heat treatment (1 hour at 150 ° C.), and then a charge / discharge test was performed again under the same conditions as described above. At this time, those that could not be charged were marked as “good” as having shutdown performance, and those that could be charged or discharged were marked as “not having shutdown performance”.

参考例1
ヒーターつきのオイルバスに攪拌機を備えた3口フラスコを設置し、平均重合度1800、ケン化度88%のポリビニルアルコール160gと、蒸留水840gを加えて室温で15分間攪拌を行った後、攪拌をしたままオイルバスを用いてポリビニルアルコール水溶液の温度が90℃になるまで攪拌する。そのままの状態で30分間攪拌を続けたあと、攪拌しながら室温になるまで空冷することでポリビニルアルコール水溶液を得た。
Reference example 1
A three-necked flask equipped with a stirrer was installed in an oil bath with a heater. After adding 160 g of polyvinyl alcohol having an average degree of polymerization of 1800 and a saponification degree of 88% and 840 g of distilled water, the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes, and then stirred. The mixture is stirred using an oil bath until the temperature of the aqueous polyvinyl alcohol solution reaches 90 ° C. Stirring was continued for 30 minutes as it was, and then air-cooled to room temperature while stirring to obtain an aqueous polyvinyl alcohol solution.

参考例2
ヒーターつきのオイルバスに攪拌機を備えた3口フラスコを設置し、分子量130000のメチルビニルエーテル/無水マレイン酸共重合体120gと、蒸留水880gを加えて、室温で15分間攪拌を行った後、攪拌をしたままオイルバスを用いてメチルビニルエーテル/無水マレイン酸共重合体水溶液の温度が70℃になるまで攪拌する。そのままの状態で120分間攪拌を続けたあと、攪拌しながら室温になるまで空冷することでメチルビニルエーテル/無水マレイン酸共重合体水溶液を得た。
Reference example 2
A three-necked flask equipped with a stirrer was placed in an oil bath with a heater, 120 g of methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer having a molecular weight of 130,000 and 880 g of distilled water were added, and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes, and then stirred. The mixture is stirred using an oil bath until the temperature of the aqueous methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer solution reaches 70 ° C. Stirring was continued for 120 minutes as it was, and then air-cooled to room temperature while stirring to obtain a methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer aqueous solution.

参考例3
ヒーター付きの密閉できる耐圧1L容ガラス容器を備えた撹拌機を用いて、酸変性ポリオレフィン樹脂として表1に示す組成のボンダインHX−8290(アルケマ社製)を60.0g、イソプロパノール(有機溶剤)を48.0g、塩基性化合物としてN,N−ジメチルエタノールアミンを3.9g、蒸留水188.1gをガラス容器内に仕込み、撹拌し、乳白色の均一な酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−1」を得た。
Reference example 3
Using a stirrer equipped with a 1 L glass container that can be sealed with a heater, 60.0 g of Bondine HX-8290 (manufactured by Arkema) having the composition shown in Table 1 as an acid-modified polyolefin resin, and isopropanol (organic solvent) 48.0 g, 3.9 g of N, N-dimethylethanolamine as a basic compound, and 188.1 g of distilled water were charged in a glass container, stirred, and an aqueous dispersion of milky white uniform acid-modified polyolefin resin “E- 1 "was obtained.

参考例4
プロピレン−ブテン−エチレン三元共重合体(ヒュルスジャパン社製、ベストプラスト708、プロピレン/ブテン/エチレン=64.8/23.9/11.3質量%)280gを、4つ口フラスコ中において、窒素雰囲気下で加熱溶融させた。その後、系内温度を170℃に保って、撹拌下、不飽和カルボン酸としての無水マレイン酸32.0gとラジカル発生剤としてのジクミルパーオキサイド6.0gとをそれぞれ1時間かけて加え、その後1時間反応させた。反応終了後、得られた反応物を多量のアセトン中に投入し、樹脂を析出させた。この樹脂をさらにアセトンで数回洗浄し、未反応の無水マレイン酸を除去した後、減圧乾燥機中で減圧乾燥して、表1に示す酸変性ポリオレフィン樹脂「P−1」を得た。
酸変性ポリオレフィン樹脂として、「P−1」を用い、「P−1」を60.0g、n−プロパノール(和光純薬社製、特級、沸点97℃)を90.0g、トリエチルアミン(和光純薬社製、特級、沸点89℃)6.2g、蒸留水143.8gをガラス容器内に仕込み、撹拌し、乳白黄色の均一な酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−2」を得た。
Reference example 4
280 g of propylene-butene-ethylene terpolymer (manufactured by Huls Japan, Bestplast 708, propylene / butene / ethylene = 64.8 / 23.9 / 11.3 mass%) in a four-necked flask And heated and melted in a nitrogen atmosphere. Thereafter, while maintaining the system temperature at 170 ° C., 32.0 g of maleic anhydride as an unsaturated carboxylic acid and 6.0 g of dicumyl peroxide as a radical generator were added over 1 hour with stirring. The reaction was carried out for 1 hour. After completion of the reaction, the obtained reaction product was put into a large amount of acetone to precipitate a resin. The resin was further washed several times with acetone to remove unreacted maleic anhydride, and then dried under reduced pressure in a vacuum dryer to obtain an acid-modified polyolefin resin “P-1” shown in Table 1.
As the acid-modified polyolefin resin, “P-1” is used, “P-1” is 60.0 g, n-propanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, special grade, boiling point 97 ° C.) 90.0 g, triethylamine (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 6.2 g of distilled water and 143.8 g of distilled water were charged in a glass container and stirred to obtain a milky-yellow uniform acid-modified polyolefin resin aqueous dispersion “E-2”.

参考例5
撹拌機とヒーターを備えた密閉できる耐圧1リットル容ガラス容器に、酸変性ポリオレフィン樹脂(A)として、表1に示す組成のユーメックス1010を120g、塩基性化合物(B)としてN,N−ジメチルエタノールアミンを12.6g、有機溶剤としてイソプロパノールを120g、蒸留水を347g仕込み、密閉した後、撹拌し、やや黄色で半透明の均一な水性分散体(固形分濃度20質量%)を得た。
前記水性分散体295g、蒸留水50gを1Lのナスフラスコに入れ、エバポレーターに設置し、減圧することにより水性媒体を留去した。約100gの水性媒体を留去したところで、加熱を終了し、冷却した。冷却後、加圧濾過し、やや黄色で半透明の均一な酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−3」を得た。
Reference Example 5
120 g of Umex 1010 having the composition shown in Table 1 as the acid-modified polyolefin resin (A) and N, N-dimethylethanol as the basic compound (B) in a hermetically sealed 1 liter glass container equipped with a stirrer and a heater. 12.6 g of amine, 120 g of isopropanol as an organic solvent, and 347 g of distilled water were charged and sealed, followed by stirring to obtain a slightly yellow and translucent uniform aqueous dispersion (solid content concentration 20% by mass).
295 g of the aqueous dispersion and 50 g of distilled water were placed in a 1 L eggplant flask, placed in an evaporator, and the aqueous medium was distilled off by reducing the pressure. When about 100 g of the aqueous medium was distilled off, the heating was terminated and the system was cooled. After cooling, the mixture was filtered under pressure to obtain a slightly yellow translucent uniform acid-modified polyolefin resin aqueous dispersion “E-3”.

実施例1
参考例1で得たポリビニルアルコール水溶液と酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−1」と蒸留水を混合して、ポリビニルアルコールの固形分濃度が8.0質量%、酸変性ポリオレフィン樹脂の固形分濃度が2.8質量%の水溶液となるように調製して紡糸溶液を製造した。
内径1mmの金属ノズルをつけた注射器に5mLの紡糸溶液を充填し、金属ノズルに15kVを印加して電界紡糸法によりナノファイバーを製造し、堆積部としてはアルミニウム板を用いて、ナノファイバーを堆積させて不織布〔(イ)のナノファイバーからなる形態Xのもの〕を得た。得られた不織布を二次電池用セパレータとして使用した。
Example 1
The aqueous polyvinyl alcohol solution obtained in Reference Example 1, the aqueous dispersion “E-1” of acid-modified polyolefin resin, and distilled water were mixed, and the solid content concentration of polyvinyl alcohol was 8.0% by mass. A spinning solution was prepared by preparing an aqueous solution having a partial concentration of 2.8% by mass.
A syringe equipped with a metal nozzle with an inner diameter of 1 mm is filled with 5 mL of the spinning solution, 15 kV is applied to the metal nozzle to produce nanofibers by electrospinning, and the nanofibers are deposited using an aluminum plate as the deposition part. To obtain a non-woven fabric (form X consisting of nanofibers of (A)). The obtained nonwoven fabric was used as a separator for a secondary battery.

実施例2
参考例1で得たポリビニルアルコール水溶液と酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−1」と蒸留水を混合して、ポリビニルアルコールの固形分濃度が2.8質量%、酸変性ポリオレフィン樹脂の固形分濃度が8.0質量%の水溶液となるように調製した以外は、実施例1と同様にして不織布を得た。
Example 2
The aqueous polyvinyl alcohol solution obtained in Reference Example 1, the aqueous dispersion “E-1” of acid-modified polyolefin resin, and distilled water were mixed, and the solid content concentration of polyvinyl alcohol was 2.8% by mass, and the solid content of the acid-modified polyolefin resin. A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous solution had a partial concentration of 8.0% by mass.

実施例3
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を「E−2」に変更した以外は、実施例1と同様にして不織布を得た。
Example 3
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin was changed to “E-2”.

実施例4
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を「E−2」に変更した以外は、実施例2と同様にして不織布を得た。
Example 4
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 2 except that the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin was changed to “E-2”.

実施例5
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を「E−3」に変更した以外は、実施例1と同様にして不織布を得た。
Example 5
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin was changed to “E-3”.

実施例6
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を「E−3」に変更した以外は、実施例2と同様にして不織布を得た。
Example 6
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 2 except that the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin was changed to “E-3”.

実施例7
参考例1で得た水溶液と参考例2で得た水溶液とを用いて、ポリビニルアルコールの固形分濃度が8.0質量%、メチルビニルエーテル/無水マレイン酸共重合体の固形分濃度が2.0質量%の水溶液となるように調製して紡糸溶液を製造した。
内径1mmの金属ノズルをつけた注射器に5mLの紡糸溶液を充填し、金属ノズルに15kVを印加して電界紡糸法によりナノファイバーを製造し、堆積部としてはアルミニウム板を用いて、ナノファイバーを堆積させて不織布を得た。そして、150℃、30分間熱処理することにより50℃の温水に浸漬しても形状を保持可能なナノファイバーを得た。得られた不織布を酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−1」(固形分濃度5質量%)に浸漬した後、プレスローラーで余分な酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を絞りだし、50℃で3時間乾燥させた後、さらに水分を完全に除去するために50℃で15時間真空乾燥し、不織布(形態Yのもの)を得た。
なお、不織布中のポリビニルアルコールと酸変性ポリオレフィン樹脂の割合については、酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体に浸漬前後の不織布の質量変化から算出した。
Example 7
Using the aqueous solution obtained in Reference Example 1 and the aqueous solution obtained in Reference Example 2, the solid content concentration of polyvinyl alcohol was 8.0% by mass, and the solid content concentration of methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer was 2.0%. A spinning solution was prepared by preparing a mass% aqueous solution.
A syringe equipped with a metal nozzle with an inner diameter of 1 mm is filled with 5 mL of the spinning solution, 15 kV is applied to the metal nozzle to produce nanofibers by electrospinning, and the nanofibers are deposited using an aluminum plate as the deposition part. To obtain a nonwoven fabric. And the nanofiber which can hold | maintain a shape even if immersed in 50 degreeC warm water by heat-processing for 30 minutes at 150 degreeC was obtained. The obtained non-woven fabric was dipped in an aqueous dispersion “E-1” of acid-modified polyolefin resin (solid content concentration 5 mass%), and then the excess aqueous dispersion of acid-modified polyolefin resin was squeezed out with a press roller, and 50 ° C. And then dried in a vacuum at 50 ° C. for 15 hours to obtain a nonwoven fabric (form Y).
In addition, about the ratio of polyvinyl alcohol and acid-modified polyolefin resin in a nonwoven fabric, it computed from the mass change of the nonwoven fabric before and behind immersion in the aqueous dispersion of acid-modified polyolefin resin.

実施例8
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−1」の固形分濃度を35質量%に変更した以外は、実施例7と同様にして不織布を得た。
Example 8
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7, except that the solid content concentration of the aqueous dispersion “E-1” of the acid-modified polyolefin resin was changed to 35 mass%.

実施例9
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を「E−2」に変更した以外は、実施例7と同様にして不織布を得た。
Example 9
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7 except that the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin was changed to “E-2”.

実施例10
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を「E−2」に変更した以外は、実施例8と同様にして不織布を得た。
Example 10
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 8 except that the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin was changed to “E-2”.

実施例11
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を「E−3」に変更した以外は、実施例7と同様にして不織布を得た。
Example 11
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7 except that the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin was changed to “E-3”.

実施例12
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を「E−3」に変更した以外は、実施例8と同様にして不織布を得た。
Example 12
A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 8 except that the aqueous dispersion of the acid-modified polyolefin resin was changed to “E-3”.

実施例13
参考例1で得た水溶液と参考例2で得た水溶液とを用いて、ポリビニルアルコールの固形分濃度が8.0質量%、メチルビニルエーテル/無水マレイン酸共重合体の固形分濃度が2.0質量%の水溶液となるように調製して紡糸溶液を製造した。
内径1mmの金属ノズルをつけた注射器に5mLの紡糸溶液を充填し、金属ノズルに15kVを印加し、堆積部として用いた線径0.05mm、目開き0.077mm、200メッシュのステンレス綾織金網に電界紡糸を行った。そして、150℃、30分間熱処理することにより50℃の温水に浸漬しても形状を保持可能なナノファイバーを得た。ステンレス綾織金網から剥離したナノファイバー0.5gを、500gの蒸留水に加えて、回転数5000rpmのホモジナイザーで10分間攪拌することでナノファイバーの水性分散体を作製した。さらに、ナノファイバーの水性分散体に繊維径15μm、繊維長50mmのポリエチレンテレフタレート(PET)繊維49.5gを分散させたのち、線径0.03mm、目開き0.034mm、400メッシュのステンレス綾織金網を用いて抄紙し、70℃の乾燥機で24間乾燥した。得られた湿式不織布を酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−1」(固形分濃度35質量%)に浸漬した後、プレスローラーで余分な酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体を搾りだし、70℃の乾燥機で24時間乾燥することで、ナノファイバーとPET繊維と酸変性ポリオレフィン樹脂からなる不織布(湿式不織布)を得た。なお、不織布中のナノファイバー、PET繊維、酸変性ポリオレフィン樹脂の含有量については、蒸留水に添加したナノファイバー、PET繊維の割合と、酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体に浸漬前後の不織布の質量変化から算出した。
Example 13
Using the aqueous solution obtained in Reference Example 1 and the aqueous solution obtained in Reference Example 2, the solid content concentration of polyvinyl alcohol was 8.0% by mass, and the solid content concentration of methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer was 2.0%. A spinning solution was prepared by preparing a mass% aqueous solution.
A syringe equipped with a metal nozzle with an inner diameter of 1 mm was filled with 5 mL of the spinning solution, 15 kV was applied to the metal nozzle, and a stainless steel twill wire mesh with a wire diameter of 0.05 mm, an opening of 0.077 mm, and a 200 mesh was used. Electrospinning was performed. And the nanofiber which can hold | maintain a shape even if immersed in 50 degreeC warm water by heat-processing for 30 minutes at 150 degreeC was obtained. An aqueous dispersion of nanofibers was prepared by adding 0.5 g of nanofibers peeled from the stainless twill wire mesh to 500 g of distilled water and stirring for 10 minutes with a homogenizer with a rotation speed of 5000 rpm. Furthermore, after dispersing 49.5 g of polyethylene terephthalate (PET) fibers having a fiber diameter of 15 μm and a fiber length of 50 mm in an aqueous dispersion of nanofibers, a stainless twill wire mesh having a wire diameter of 0.03 mm, an opening of 0.034 mm, and 400 mesh. And then dried for 24 hours with a dryer at 70 ° C. The obtained wet nonwoven fabric was immersed in an aqueous dispersion “E-1” of acid-modified polyolefin resin (solid concentration 35% by mass), and then an excess aqueous dispersion of acid-modified polyolefin resin was squeezed out with a press roller. The nonwoven fabric (wet nonwoven fabric) which consists of nanofiber, PET fiber, and acid-modified polyolefin resin was obtained by drying for 24 hours with a dryer at ° C. The content of nanofibers, PET fibers, and acid-modified polyolefin resin in the nonwoven fabric is the ratio of nanofibers and PET fibers added to distilled water, and the mass of the nonwoven fabric before and after being immersed in the aqueous dispersion of acid-modified polyolefin resin. Calculated from change.

実施例14
蒸留水に添加するPET繊維の質量を変更し、ナノファイバーとPET繊維の質量比が表2記載のものとなるように変更した以外は、実施例13と同様の方法で、ナノファイバーとPET繊維と酸変性ポリオレフィン樹脂からなる不織布を得た。
Example 14
Nanofibers and PET fibers were the same as in Example 13, except that the mass of PET fibers added to distilled water was changed and the mass ratio of nanofibers and PET fibers was changed to that shown in Table 2. And a non-woven fabric made of acid-modified polyolefin resin.

実施例15
蒸留水に添加するPET繊維の質量を変更し、ナノファイバーとPET繊維の質量比が表2記載のものとなるように変更した以外は、実施例13と同様の方法で、ナノファイバーとPET繊維と酸変性ポリオレフィン樹脂からなる不織布を得た。
Example 15
Nanofibers and PET fibers were the same as in Example 13, except that the mass of PET fibers added to distilled water was changed and the mass ratio of nanofibers and PET fibers was changed to that shown in Table 2. And a non-woven fabric made of acid-modified polyolefin resin.

比較例1
実施例7と同様の方法でナノファイバーを堆積させて不織布を製造し、得られたナノファイバーからなる不織布を酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−1」に浸漬しなかった以外は、実施例7と同様にして不織布を得た。
Comparative Example 1
Except that nanofibers were deposited by the same method as in Example 7 to produce a nonwoven fabric, and the nonwoven fabric composed of the obtained nanofibers was not immersed in the aqueous dispersion “E-1” of acid-modified polyolefin resin. A nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 7.

比較例2
蒸留水に添加するPET繊維の質量を変更し、ナノファイバーとPET繊維の質量比が表2記載のものとなるように変更した以外は、実施例13と同様の方法で、ナノファイバーとPET繊維と酸変性ポリオレフィン樹脂からなる不織布を得た。
Comparative Example 2
Nanofibers and PET fibers were the same as in Example 13, except that the mass of PET fibers added to distilled water was changed and the mass ratio of nanofibers and PET fibers was changed to that shown in Table 2. And a non-woven fabric made of acid-modified polyolefin resin.

比較例3
酸変性ポリオレフィン樹脂の水性分散体「E−1」を10倍希釈(固形分濃度3.5質量%)した溶液に浸漬することで、ナノファイバーとPET繊維と酸変性ポリオレフィン樹脂の質量比が表2記載のものとなるように変更した以外は、施例14と同様の方法で、ナノファイバーとPET繊維と酸変性ポリオレフィン樹脂からなる不織布を得た。
Comparative Example 3
By immersing the aqueous dispersion “E-1” of acid-modified polyolefin resin in a solution diluted 10 times (solid content concentration 3.5% by mass), the mass ratio of nanofibers, PET fibers and acid-modified polyolefin resin is expressed. except for changing such that those wherein, in the same manner as the actual施例14, to obtain a nonwoven fabric made of nanofibers and PET fibers and the acid-modified polyolefin resin.

比較例4
ポリプロピレン製フィルム(多孔膜)のセパレータ(セルガード社製、「セルガード#2400」、厚さ25μm、平均孔径0.1μm)を用い、セパレータ特性と電池特性を評価した。
Comparative Example 4
Separator characteristics and battery characteristics were evaluated using a polypropylene film (porous film) separator (manufactured by Celgard, “Celguard # 2400”, thickness 25 μm, average pore diameter 0.1 μm).

実施例1〜15、比較例1〜3で得られた不織布の特性値及び該不織布からなる二次電池用セパレータ、比較例4のセパレータの評価結果を表2に示す。   Table 2 shows the characteristic values of the nonwoven fabrics obtained in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3, and the evaluation results of the separator for secondary batteries composed of the nonwoven fabric and the separator of Comparative Example 4.

表2から明らかなように、実施例1〜15で得られた不織布からなる二次電池用セパレータは、電池とした際の初期充放電効率が高く、二次電池用セパレータとして優れた性能(高いイオン伝導性)を有していた。そして、これらの二次電池用セパレータは熱処理後に電解液が透過しないことから、また、これらの二次電池用セパレータを使用した電池は、熱処理後に充電ができなかったことから、シャットダウン性能を有しているものであった。
一方で、比較例1で得られた不織布は、ポリビニルアルコールからなるナノファイバーのみからなるものであったため、この不織布からなる二次電池用セパレータは、熱処理後に電解液が透過し、また、この二次電池用セパレータを使用した電池は、熱処理後の充電や放電が可能であったことから、シャットダウン性能を有していないものであった。
比較例2で得られた不織布は、ナノファイバーの含有量が少なすぎたため、表面積、空隙率などが低下し、この不織布からなる二次電池用セパレータは、熱処理後に電解液が透過し、また、この二次電池用セパレータを使用した電池は、熱処理後の充電や放電が可能であったことから、シャットダウン性能を有していないものであった。
比較例3で得られた不織布は、酸変性ポリオレフィン樹脂の含有量が少なすぎたため、この不織布からなる二次電池用セパレータは、熱処理後に電解液が透過し、また、この二次電池用セパレータを使用した電池は、熱処理後の充電や放電が可能であったことから、シャットダウン性能を有していないものであった。
比較例4ではポリプロピレン製フィルムを二次電池用セパレータとして用いたものであったため、電池とした際の初期充放電効率が低く、高容量化を図ることができず、電池特性に劣るものであった。

As is clear from Table 2, the secondary battery separator made of the nonwoven fabric obtained in Examples 1 to 15 has high initial charge / discharge efficiency when used as a battery, and excellent performance as a secondary battery separator (high Ion conductivity). Since these secondary battery separators do not allow electrolyte to permeate after heat treatment, and batteries using these secondary battery separators cannot be charged after heat treatment, they have shutdown performance. It was what was.
On the other hand, since the non-woven fabric obtained in Comparative Example 1 was composed only of nanofibers made of polyvinyl alcohol, the secondary battery separator made of this non-woven fabric allows the electrolyte to permeate after heat treatment. The battery using the separator for the secondary battery did not have the shutdown performance because it could be charged and discharged after the heat treatment.
Since the nonwoven fabric obtained in Comparative Example 2 has too little nanofiber content, the surface area, porosity, etc. are reduced, and the secondary battery separator made of this nonwoven fabric allows the electrolyte to permeate after heat treatment, A battery using the separator for a secondary battery did not have shutdown performance because it could be charged and discharged after heat treatment.
Since the non-woven fabric obtained in Comparative Example 3 contained too little acid-modified polyolefin resin, the secondary battery separator made of this non-woven fabric allows the electrolyte to permeate after the heat treatment. The battery used had no shutdown performance because it could be charged and discharged after heat treatment.
In Comparative Example 4, since a polypropylene film was used as a secondary battery separator, the initial charge / discharge efficiency when the battery was made was low, the capacity could not be increased, and the battery characteristics were inferior. It was.

Claims (3)

平均繊維径が10〜3000nmであるナノファイバーを0.5質量%以上含有する不織布であって、不織布中に酸変性ポリオレフィン樹脂を含有し、酸変性ポリオレフィン樹脂の含有量が0.1〜95質量%であることを特徴とする不織布。 A nonwoven fabric containing 0.5% by mass or more of nanofibers having an average fiber diameter of 10 to 3000 nm, containing an acid-modified polyolefin resin in the nonwoven fabric, and the content of the acid-modified polyolefin resin is 0.1 to 95 mass %, A non-woven fabric characterized by ナノファイバーがポリビニルアルコールを含有するものである請求項1記載の不織布。 The nonwoven fabric according to claim 1, wherein the nanofiber contains polyvinyl alcohol. 請求項1又は2記載の不織布からなるものであることを特徴とする二次電池用セパレータ。

A separator for a secondary battery, comprising the nonwoven fabric according to claim 1.

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