JP2012222266A - Separator for electrochemical element and electrochemical element using the same - Google Patents

Separator for electrochemical element and electrochemical element using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012222266A
JP2012222266A JP2011088872A JP2011088872A JP2012222266A JP 2012222266 A JP2012222266 A JP 2012222266A JP 2011088872 A JP2011088872 A JP 2011088872A JP 2011088872 A JP2011088872 A JP 2011088872A JP 2012222266 A JP2012222266 A JP 2012222266A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
separator
solvent
fiber length
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011088872A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5695477B2 (en
Inventor
Takahiro Tsukuda
貴裕 佃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Paper Mills Ltd filed Critical Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority to JP2011088872A priority Critical patent/JP5695477B2/en
Publication of JP2012222266A publication Critical patent/JP2012222266A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5695477B2 publication Critical patent/JP5695477B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator for electrochemical element exhibiting excellent absorbency of electrolytic solution, and to provide an electrochemical element using the separator and having excellent internal resistance characteristics and capacity retention rate.SOLUTION: The separator for electrochemical element is composed of a wet nonwoven fabric containing synthetic staple fibers and beaten solvent spinning cellulose fibers, as essential components, in which the freeness variant of the beaten solvent spinning cellulose fibers is 0-400 ml, and the length weighted average fiber length is 0.20-2.00 mm.

Description

本発明は、電気化学素子用セパレータ及びそれを用いてなる電気化学素子に関する。   The present invention relates to a separator for an electrochemical element and an electrochemical element using the same.

電気化学素子の1種であるキャパシタは大きな電気容量を持つとともに、充放電の繰り返しに対する安定性が高いため、車輌や電気機器に使用される給電源等の用途に広く使用されつつある。キャパシタにはセパレータが内蔵されており、セパレータはキャパシタ内において正極と負極とが直接接触しないように、つまり、内部ショートしないように正極と負極を分離している。キャパシタにおける内部抵抗を下げるためには、電解質のイオンが効率よく透過できる空孔がセパレータの内部に形成されていなければならない。従って、セパレータは多孔質である必要がある。   A capacitor, which is a kind of electrochemical element, has a large electric capacity and has high stability against repeated charge and discharge, and is therefore widely used in applications such as a power supply used in vehicles and electrical equipment. The capacitor has a built-in separator, and the separator separates the positive electrode and the negative electrode so that the positive electrode and the negative electrode are not in direct contact with each other in the capacitor, that is, so as not to cause an internal short circuit. In order to reduce the internal resistance of the capacitor, vacancies capable of efficiently transmitting electrolyte ions must be formed in the separator. Therefore, the separator needs to be porous.

キャパシタ用セパレータとしては、従来、溶剤紡糸セルロース繊維や再生セルロース繊維の叩解物を主体とする紙製セパレータ(例えば、特許文献1〜3参照)や合成繊維からなるセパレータ(例えば、特許文献4参照)が使用されている。   As a separator for a capacitor, conventionally, a paper separator (for example, see Patent Documents 1 to 3) mainly composed of solvent-spun cellulose fibers or regenerated cellulose fibers and a separator made of synthetic fibers (for example, see Patent Document 4). Is used.

有機溶媒と電解質からなる電解液を備えたキャパシタにおいては、水分がわずかでも混入すると所定の電圧にならない、電圧がふらつく、内部抵抗が大きくなるなどキャパシタ特性に悪影響を及ぼすため、電極とセパレータを一緒に高温で長時間乾燥させて、これら部材に含まれる水分を除去してからキャパシタが製造されている。しかしながら、紙製のセパレータは、150℃以上の高温で処理すると、セルロース成分の炭化や分解により機械的強度が低下するため、充電時の体積膨張率が大きい電極を用いた場合には、充放電を繰り返すうちにセパレータが破れてしまい、内部短絡不良率が高くなる問題があった。   Capacitors with electrolytes composed of organic solvents and electrolytes will not have a predetermined voltage when water is mixed in even if a slight amount of water is mixed, because the voltage will fluctuate and internal resistance will increase. The capacitor is manufactured after drying for a long time at a high temperature to remove moisture contained in these members. However, when a paper separator is processed at a high temperature of 150 ° C. or higher, the mechanical strength is reduced due to carbonization or decomposition of the cellulose component. There was a problem that the separator was broken while repeating the above, and the internal short circuit defect rate increased.

また、近年の電子部品の高機能化に伴い、キャパシタも低抵抗化が求められている。このため、セパレータには厚みの薄さと、電解液保液性の高さが要求されるが、合成繊維からなるセパレータは、厚みが薄くなると正極と負極との間の絶縁性が不十分となって内部短絡不良率が高くなる問題や、電解液の保液性が低いため、イオン伝導性が低く、内部抵抗が高くなる問題があった。   In addition, with the recent increase in functionality of electronic components, capacitors are also required to have low resistance. For this reason, the separator is required to have a thin thickness and a high electrolyte solution retention property. However, a separator made of synthetic fibers has insufficient insulation between the positive electrode and the negative electrode when the thickness is reduced. In other words, there is a problem that the internal short-circuit defect rate is high, and a liquid retention property of the electrolytic solution is low, so that ion conductivity is low and internal resistance is high.

電気化学素子は今後ハイブリッド自動車や電気自動車の電源や補助電源としてますます利用されていく。このことから、蓄電素子には高容量であることが求められ、特に大電流で充放電しても高い容量維持率を持つことが重要になる。   Electrochemical elements will be increasingly used in the future as power sources and auxiliary power sources for hybrid vehicles and electric vehicles. For this reason, the storage element is required to have a high capacity, and in particular, it is important to have a high capacity retention rate even when charging / discharging with a large current.

特開平5−267103号公報JP-A-5-267103 特開平11−168033号公報JP-A-11-168033 特開2000−3834号公報JP 2000-3834 A 特開2003−45752号公報JP 2003457575 A

本発明は、上記実情を鑑みたものであって、電解液の吸液性に優れる電気化学素子用セパレータ、内部抵抗特性及び放電容量維持率に優れた電気化学素子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a separator for an electrochemical element that is excellent in the absorbability of an electrolytic solution, and an electrochemical element that is excellent in internal resistance characteristics and discharge capacity retention rate.

本発明では、この課題を解決するために鋭意研究を行った結果、セルロース繊維の種類と濾水度の最適化、さらにはセルロース繊維の繊維長分布を最適化することによって、電解液の吸液性に優れる電気化学素子用セパレータ、内部抵抗特性及び放電容量維持率に優れた電気化学素子を実現できることを見出し、下記の本発明に至ったものである。   In the present invention, as a result of diligent research to solve this problem, the type of cellulose fiber and the degree of drainage are optimized, and further the fiber length distribution of the cellulose fiber is optimized to absorb the electrolyte. It has been found that an electrochemical device separator excellent in performance, an electrochemical device excellent in internal resistance characteristics and discharge capacity retention rate can be realized, and has led to the present invention described below.

(1)合成短繊維、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を必須成分として含有する湿式不織布からなり、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の下記で定義される変法濾水度が0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmである電気化学素子用セパレータ。 (1) A synthetic short fiber, a wet nonwoven fabric containing solvent-spun cellulose fibers formed by beating as an essential component, and the modified freeness of solvent-spun cellulose fibers defined below is 0 to 400 ml. And the separator for electrochemical elements whose length weight average fiber length is 0.20-2.00 mm.

変法濾水度:ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度。   Modified freeness: Freeness measured in accordance with JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh having a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%.

(2)叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である(1)記載の電気化学素子用セパレータ。
(3)叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下である(2)記載の電気化学素子用セパレータ。
(2) In the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 10%. The separator for an electrochemical element according to (1) as described above.
(3) In the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more and −0 The separator for electrochemical devices according to (2), which is .5 or less.

(4)叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である(1)記載の電気化学素子用セパレータ。
(5)叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する(4)記載の電気化学素子用セパレータ。
(4) In a fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and a fiber length of 1.00 mm or more is 50%. The separator for an electrochemical element according to (1) as described above.
(5) The separator for an electrochemical element according to (4), which has a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating.

(6)(1)〜(5)の何れかに記載の電気化学素子用セパレータを具備してなる電気化学素子。 (6) An electrochemical element comprising the electrochemical element separator according to any one of (1) to (5).

本発明の電気化学素子用セパレータ(1)は、合成短繊維、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を必須成分として含有する湿式不織布からなり、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の変法濾水度が0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるため、セパレータの細孔が均一に形成され、適度な緻密性を有し、電解液の吸液性に優れる。そのため、該セパレータを具備してなる電気化学素子は、内部抵抗が低く、放電容量維持率に優れている。   The separator (1) for an electrochemical element of the present invention comprises a wet nonwoven fabric containing synthetic short fibers and beaten solvent-spun cellulose fibers as essential components, and modified freeness of solvent-spun cellulose fibers obtained by beating. Is 0 to 400 ml, and the length weighted average fiber length is 0.20 to 2.00 mm, so that the pores of the separator are uniformly formed, have an appropriate denseness, and absorbability of the electrolyte Excellent. Therefore, the electrochemical device comprising the separator has a low internal resistance and an excellent discharge capacity retention rate.

また、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である電気化学素子用セパレータ(2)では、吸液性が良く、さらに、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下である電気化学素子用セパレータ(3)では、吸液性がより優れている。   Moreover, in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 10% or more. In the electrochemical element separator (2), the liquid absorption is good, and the inclination of the ratio of the fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more. In the electrochemical element separator (3) which is −0.5 or less, the liquid absorbency is more excellent.

そして、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である電気化学素子用セパレータ(4)では、繊維間隙が狭くなりすぎず、広くもなりすぎず、抄紙性と吸液性とを両立できる。また、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する電気化学素子用セパレータ(5)では、このようなピークを有さない溶剤紡糸セルロース繊維よりも、吸液性が良くなる。   And in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 50% or more. In the electrochemical element separator (4), the fiber gap does not become too narrow and too wide, and both papermaking properties and liquid absorption properties can be achieved. In addition to the maximum frequency peak, the separator for electrochemical devices (5) having a peak between 1.50 and 3.50 mm has better liquid absorbency than solvent-spun cellulose fibers that do not have such a peak. Become.

叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維のカナダ標準濾水度と変法濾水度(試料濃度を0.03%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度)の関係を表したグラフである。A graph showing the relationship between Canadian standard freeness and modified freeness (freeness measured according to JIS P8121 except that the sample concentration is 0.03%) of the solvent-spun cellulose fiber that is beaten It is. 叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の変法濾水度(ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度)を表したグラフの一例である。Modified drainage of solvent-spun cellulose fiber formed by beating (conforming to JIS P8121, except that 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and mesh size of 0.18 mm was used as the sieve plate and the sample concentration was 0.1%. It is an example of the graph showing the modified drainage degree measured in this way. 本発明の実施例で用いた叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の変法濾水度(ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度)を表したグラフである。Modified drainage of solvent-spun cellulose fibers used in the examples of the present invention (80-mesh wire mesh having a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as a sieve plate, and the sample concentration was 0.1%. It is the graph showing the modified drainage degree measured based on JIS P8121 except having made it. 叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維[I]の繊維長分布ヒストグラムである。It is a fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fiber [I] beaten. 叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維[II]の繊維長分布ヒストグラムである。It is a fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fiber [II] obtained by beating. 叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維[I]及び[II]の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合のグラフと近似直線を示した図である。In the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fibers [I] and [II] that are beaten, a graph of the ratio of fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm and an approximate line FIG. 0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有する叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維[i]の繊維長分布ヒストグラムの例である。It is an example of the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fiber [i] beaten having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm. 最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維[ii]の繊維長分布ヒストグラムの例である。It is an example of the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fiber [ii] formed by beating having a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak.

<電気化学素子用セパレータ>
本発明において、「セパレータ」と表記する場合は、電気化学素子用セパレータを意味する。
<Electrochemical element separator>
In the present invention, the expression “separator” means an electrochemical element separator.

本発明における合成短繊維としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリエステル、ポリエステル誘導体、アクリル系重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、全芳香族ポリアミド、全芳香族ポリエステル、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリベンゾイミダゾール、ポリ−p−フェニレンベンゾビスチアゾール、ポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリテトラフルオロエチレン、これらの誘導体からなる単繊維、これら樹脂を2種類以上複合してなる複合繊維が挙げられる。   As the synthetic short fiber in the present invention, polypropylene, polyethylene, polymethylpentene, polyester, polyester derivative, acrylic polymer, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl ether, Polyvinyl ketone, polyether, polyvinyl alcohol, aliphatic polyamide, aromatic polyamide, wholly aromatic polyamide, wholly aromatic polyester, polyamide imide, polyimide, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide, polybenzimidazole, poly-p-phenylene benzo Bisthiazole, poly-p-phenylenebenzobisoxazole, polytetrafluoroethylene, single fibers made of these derivatives, and composite fibers made by combining two or more of these resins It is below.

ポリエステル類としては、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、ポリエチレンイソフタレートなどが挙げられる。アクリル系重合体とは、アクリロニトリル100%の重合体からなるもの、アクリロニトリルに対して、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の(メタ)アクリル酸誘導体、酢酸ビニル等を共重合させたものを指す。ポリアミドとは、脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、全芳香族ポリアミドを指す。芳香族ポリアミドとは、主鎖の一部に脂肪鎖などを有する芳香族ポリアミドを指す。   Examples of polyesters include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene isophthalate. Acrylic polymer is made of 100% acrylonitrile polymer, and acrylonitrile is copolymerized with (meth) acrylic acid derivatives such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester, methacrylic ester, vinyl acetate, etc. It refers to what you let me. Polyamide refers to aliphatic polyamide, semi-aromatic polyamide, and wholly aromatic polyamide. The aromatic polyamide refers to an aromatic polyamide having a fatty chain or the like in a part of the main chain.

複合繊維としては、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型、分割型が挙げられる。分割型複合繊維としては、異なる成分からなる樹脂が相互に隣接してなる繊維や海島型繊維が挙げられる。前者はパルパーやミキサーなどで攪拌する方法や高圧水流を当てる方法により機械的に、後者は海成分の樹脂を薬品で溶出する方法により化学的に分割させて、極細繊維を得ることができる。前者の分割型複合繊維の断面形状としては、放射状型、層状型、櫛型、碁盤型などが挙げられる。分割型複合繊維の平均繊維径は3.0〜18.0μmが好ましく、6.0〜16.0μmがより好ましい。3.0μm未満だと、分割しにくくなる場合があり、18.0μmより太いと、分割後の極細繊維断面の長軸が長くなるため、不織布の空隙を閉塞する場合がある。   Examples of the composite fiber include a core-sheath type, an eccentric type, a side-by-side type, a sea-island type, an orange type, a multiple bimetal type, and a split type. Examples of the split type composite fiber include a fiber in which resins made of different components are adjacent to each other and a sea-island type fiber. The former is mechanically divided by a method of stirring with a pulper or a mixer or a method of applying a high-pressure water flow, and the latter is chemically divided by a method of eluting a resin as a sea component with a chemical to obtain ultrafine fibers. Examples of the cross-sectional shape of the former split type composite fiber include a radial type, a layered type, a comb type, and a grid type. The average fiber diameter of the split composite fibers is preferably 3.0 to 18.0 μm, more preferably 6.0 to 16.0 μm. If it is less than 3.0 μm, it may be difficult to divide, and if it is thicker than 18.0 μm, the long axis of the cross section of the ultrafine fiber after division becomes long, so that the void of the nonwoven fabric may be blocked.

分割型複合繊維以外の合成短繊維の各々の平均繊維径は、0.05〜12.0μmが好ましく、0.5〜10.0μmがより好ましく、1.0〜5.0μmがさらに好ましい。12.0μmより太いと、湿式不織布の厚みを薄くしにくい場合がある。0.05μm未満だと、繊維の安定製造が困難になる。さらに、本発明の湿式不織布は、平均繊維径とは、繊維断面の面積を真円の同じ面積の直径に換算した値を指す。合成短繊維の繊維長は、0.1〜10mmが好ましく、0.3〜6mmがより好ましい。繊維長が0.1mm未満だと、不織布の強度が不十分になる場合があり、10mmより長いと繊維同士が撚れて地合斑や厚み斑を生じる場合がある。   The average fiber diameter of each synthetic short fiber other than the split composite fiber is preferably 0.05 to 12.0 μm, more preferably 0.5 to 10.0 μm, and further preferably 1.0 to 5.0 μm. If it is thicker than 12.0 μm, it may be difficult to reduce the thickness of the wet nonwoven fabric. If it is less than 0.05 μm, stable production of the fiber becomes difficult. Furthermore, in the wet nonwoven fabric of the present invention, the average fiber diameter refers to a value obtained by converting the area of the fiber cross section to the diameter of the same area of a perfect circle. The fiber length of the synthetic short fiber is preferably 0.1 to 10 mm, and more preferably 0.3 to 6 mm. If the fiber length is less than 0.1 mm, the strength of the nonwoven fabric may be insufficient. If the fiber length is longer than 10 mm, the fibers may be twisted to form formation spots or thickness spots.

本発明においては、理論扁平度が1.0〜5.0の合成短繊維を含有することが好ましい。理論扁平度とは繊維断面の長軸の最大長さを短軸長さで除した値を意味する。理論扁平度が1.0〜5.0の合成短繊維とは、扁平の紡糸口から紡糸して得られる扁平繊維又は分割後に断面が扁平状となる分割型複合繊維を分割して得られる扁平繊維を意味する。直接紡糸して得られる扁平繊維の場合は、紡糸口の扁平度から理論扁平度を計算することができる。分割型複合繊維の場合は、分割前の分割型複合繊維の繊維径と分割数から理論扁平度を計算することができる。理論扁平度が5.0より大きいと、湿式不織布の空隙を閉塞する場合がある。理論扁平度1.0〜5.0の合成短繊維の断面の短軸長さは、1.0〜5.0μmであることが好ましく、1.0〜3.0μmであることがより好ましい。1.0μm未満だと、断面の理論扁平度が大きくなりすぎて不織布の空隙を閉塞する場合があり、5.0μmを超えると、不織布の厚みを薄くしにくくなる場合がある。短軸長さとは、極細繊維断面の短軸方向の最大長さを意味する。極細繊維の理論扁平度は、1.5〜3.0がより好ましい。   In this invention, it is preferable to contain the synthetic short fiber whose theoretical flatness is 1.0-5.0. The theoretical flatness means a value obtained by dividing the maximum length of the major axis of the fiber cross section by the minor axis length. A synthetic short fiber having a theoretical flatness of 1.0 to 5.0 is a flat fiber obtained by dividing a flat fiber obtained by spinning from a flat spinneret or a split type composite fiber having a flat cross section after division. Means fiber. In the case of flat fibers obtained by direct spinning, the theoretical flatness can be calculated from the flatness of the spinneret. In the case of a split type composite fiber, the theoretical flatness can be calculated from the fiber diameter and the number of splits of the split type composite fiber before splitting. If the theoretical flatness is greater than 5.0, the voids of the wet nonwoven fabric may be blocked. The short axis length of the cross section of the synthetic short fiber having a theoretical flatness of 1.0 to 5.0 is preferably 1.0 to 5.0 μm, and more preferably 1.0 to 3.0 μm. If the thickness is less than 1.0 μm, the theoretical flatness of the cross section may become too large and the voids of the nonwoven fabric may be blocked. If the thickness exceeds 5.0 μm, the thickness of the nonwoven fabric may be difficult to reduce. The minor axis length means the maximum length in the minor axis direction of the ultrafine fiber cross section. The theoretical flatness of the ultrafine fiber is more preferably 1.5 to 3.0.

本発明における湿式不織布中の合成短繊維の含有率は、20〜70質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましく、41〜70質量%がさらに好ましい。20質量%未満だと、引張強度や突刺強度が不十分になる場合があり、70質量%を超えると、大きな貫通孔ができる場合や、毛羽立ちやすくなる場合がある。   20-70 mass% is preferable, as for the content rate of the synthetic short fiber in the wet nonwoven fabric in this invention, 30-70 mass% is more preferable, and 41-70 mass% is more preferable. If the amount is less than 20% by mass, the tensile strength and puncture strength may be insufficient. If the amount exceeds 70% by mass, a large through-hole may be formed or fluff may be likely to occur.

本発明における溶剤紡糸セルロース繊維とは、セルロース誘導体を経ずに、直接、有機溶剤に溶解させて紡糸して得られるセルロース繊維を意味する。JIS L0204−2では、この繊維の名称として、「リヨセル」という用語が用いられている。本発明においては、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の濾水度を変法濾水度で表す。   The solvent-spun cellulose fiber in the present invention means a cellulose fiber obtained by directly dissolving and spinning in an organic solvent without passing through a cellulose derivative. In JIS L0204-2, the term “Lyocell” is used as the name of this fiber. In the present invention, the freeness of solvent-spun cellulose fibers formed by beating is expressed by modified freeness.

本発明における変法濾水度とは、JIS P8121に規定されるカナダ標準濾水度の測定方法に対して、試料濃度もしくはふるい板の何れか、又は、試料濃度及びふるい板の両方を変更して測定した濾水度を意味する。これまで、針葉樹木材パルプ、広葉樹木材パルプ、麻パルプ、エスパルトパルプなどの天然セルロース繊維のカナダ標準濾水度と変法濾水度との関係については報告されているが、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維のカナダ標準濾水度と変法濾水度との関係は明らかになっていなかった。本発明では、リファイナーを用いて溶剤紡糸セルロース繊維を微細化していき、微細化の程度ごとにカナダ標準濾水度と変法濾水度を測定した結果、溶剤紡糸セルロース繊維の濾水挙動が、特開2000−331663号公報に開示されている天然セルロース繊維の濾水挙動と異なることを見出した。   The modified freeness in the present invention means that either the sample concentration or the sieve plate, or both the sample concentration and the sieve plate are changed with respect to the Canadian standard freeness measurement method defined in JIS P8121. Means the freeness measured. So far, the relationship between Canadian standard freeness and modified freeness of natural cellulose fibers such as conifer wood pulp, hardwood wood pulp, hemp pulp and esparto pulp has been reported. The relationship between Canadian standard freeness and modified freeness of spun cellulose fibers has not been clarified. In the present invention, the solvent-spun cellulose fiber was refined using a refiner, and the Canadian standard freeness and modified freeness were measured for each degree of refinement. It has been found that it is different from the drainage behavior of natural cellulose fibers disclosed in JP 2000-331663 A.

図1に、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維のカナダ標準濾水度と変法濾水度の関係を表す。図1において、標準濾水度とは、JIS P8121のカナダ標準濾水度を意味している。変法濾水度とは、試料濃度を0.03%にした以外は、JIS P8121に準拠して測定した濾水度を意味する。図1の横軸は長さ加重平均繊維長を示しており、右に向かうほど微細化の程度が進んでいる。カナダ標準濾水度は、長さ加重平均繊維長が0.72mmまで濾水度が0.5mlであるが、長さ加重平均繊維長が0.55mm以下では短くなるほど濾水度が大きくなっている。一方、変法濾水度は、微細化の程度が進むに従って、濾水度が大きくなっている。この濾水挙動は、特開2000−331663号公報に開示されている天然セルロース繊維の濾水挙動、すなわち、微細化の程度が進むほど、カナダ標準濾水度と変法濾水度が減少する濾水挙動とは全く異なっている。   FIG. 1 shows the relationship between Canadian standard freeness and modified freeness of solvent-spun cellulose fibers obtained by beating. In FIG. 1, the standard freeness means the Canadian standard freeness of JIS P8121. The modified freeness means the freeness measured in accordance with JIS P8121, except that the sample concentration is 0.03%. The horizontal axis in FIG. 1 indicates the length-weighted average fiber length, and the degree of miniaturization progresses toward the right. The Canadian standard freeness is 0.5 ml with a length-weighted average fiber length of 0.72 mm, but the shorter the length-weighted average fiber length is 0.55 mm or less, the greater the freeness. Yes. On the other hand, the modified freeness increases as the degree of refinement progresses. This drainage behavior is the drainage behavior of natural cellulose fibers disclosed in JP 2000-331663 A, that is, the Canadian standard freeness and modified freeness decrease as the degree of refinement progresses. The drainage behavior is quite different.

このように微細化の程度が進むほど濾水度が大きくなる理由は、微細化が進むに従って叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の長さ加重平均繊維長が短くなっていき、特に試料濃度が薄い場合に、繊維同士の絡みが少なくなり、繊維ネットワークが形成されにくくなるため、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維自体がふるい板の穴をすり抜けてしまうからである。つまり、微細化した溶剤紡糸セルロース繊維の場合は、JIS P8121の測定方法では正確な濾水度が計測できないのである。より詳細に説明すると、天然セルロース繊維は微細化の程度が進むほど繊維の幹から細いフィブリルが多数裂けた状態になるため、フィブリルを介して繊維同士が絡みやすく、繊維ネットワークを形成しやすいのに対し、溶剤紡糸セルロース繊維は微細化処理によって繊維の長軸に平行に細かく分割されやすく、分割後の繊維1本1本における繊維径の均一性が高いため、平均繊維長が短くなるほど繊維同士が絡みにくくなり、繊維ネットワークを形成しにくいと考えられる。   The reason why the degree of freezing increases as the degree of refinement increases is that the length-weighted average fiber length of the solvent-spun cellulose fibers that are beaten as the refinement progresses, and the sample concentration is particularly low. In this case, since the entanglement between the fibers is reduced and the fiber network is hardly formed, the solvent-spun cellulose fiber itself that has been beaten passes through the holes in the sieve plate. In other words, in the case of solvent-spun cellulose fibers that have been refined, an accurate freeness cannot be measured by the measuring method of JIS P8121. In more detail, natural cellulose fibers are in a state where many fine fibrils are torn from the trunk of the fiber as the degree of miniaturization progresses, so fibers tend to get entangled through the fibrils and form a fiber network. On the other hand, solvent-spun cellulose fibers are easily finely divided in parallel to the long axis of the fiber by the refinement treatment, and the fiber diameter uniformity in each of the divided fibers is high. It is thought that it becomes difficult to form a fiber network because it becomes less entangled.

そこで、本発明では、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の正確な濾水度を測定するための検討を行った。図2は、試料濃度とふるい板の両方を変更して測定した変法濾水度の一例を表す。すなわち、JIS P8121に規定されているふるい板の代わりに80メッシュの金網を用い、試料濃度を0.1%にして測定した変法濾水度である。80メッシュの線径は直径0.14mmで、目開き0.18mmの金網(PULP AND PAPER RESEARCH INSTITUTE OF CANADA製)を使用した。図2から明らかなように、微細化の程度が進むほど、濾水度は小さくなっており、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の抜けが抑えられ、より正確な濾水度を計測できたことがわかる。以下、本発明における変法濾水度とは、ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度を意味し、特に断りのない限り、単に「変法濾水度」と表記する。   In view of this, in the present invention, investigations were carried out to measure the exact freeness of solvent-spun cellulose fibers formed by beating. FIG. 2 shows an example of modified freeness measured by changing both the sample concentration and the sieve plate. That is, the modified freeness measured by using an 80-mesh wire net instead of the sieve plate specified in JIS P8121, and setting the sample concentration to 0.1%. The wire diameter of 80 mesh was 0.14 mm in diameter, and a wire mesh (manufactured by PULP AND PAPER RESEARCH INSTITUTE OF CANADA) having an opening of 0.18 mm was used. As is clear from FIG. 2, the degree of drainage decreased as the degree of refinement progressed, and the removal of the solvent-spun cellulose fibers formed by beating was suppressed, and the more precise degree of drainage could be measured. I understand. Hereinafter, the modified freeness in the present invention is based on JIS P8121, except that an 80 mesh wire net having a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm is used as a sieve plate, and the sample concentration is 0.1%. It means the measured modified freeness, and is simply expressed as “modified dryness” unless otherwise specified.

叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長及び繊維長分布ヒストグラムは、繊維にレーザー光を当てて得られる偏向特性を利用して求めることができ、市販の繊維長測定器を用いて測定することができる。本発明では、JAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.52「紙及びパルプの繊維長 試験方法(光学的自動計測法)」に準じてKajaaniFiberLabV3.5(Metso Automation社製)を使用して測定した。叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の「繊維長」、「平均繊維長」及び「繊維長分布」とは、上記に従って測定・算出される「長さ加重繊維長」、「長さ加重平均繊維長」及び「長さ加重繊維長分布」を意味する。   The fiber length and the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber that has been beaten can be obtained using the deflection characteristics obtained by applying laser light to the fiber, and measured using a commercially available fiber length measuring instrument. Can do. In the present invention, JAPAN TAPPI paper pulp test method no. It was measured using Kajaani Fiber Lab V3.5 (manufactured by Metso Automation) according to 52 “Fiber length test method for paper and pulp (automatic optical measurement method)”. The “fiber length”, “average fiber length” and “fiber length distribution” of the solvent-spun cellulose fibers beaten are the “length-weighted fiber length” and “length-weighted average fiber length” measured and calculated according to the above. ”And“ length-weighted fiber length distribution ”.

また、微細化の条件を変えることによって、変法濾水度0〜400mlの範囲内で長さ加重平均繊維長をいかようにも調節することができるため、同程度の変法濾水度であっても、長さ加重平均繊維長の異なる叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を作製することができる。図3は、本発明の実施例11〜24で用いた叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の変法濾水度を表す。   In addition, the length-weighted average fiber length can be adjusted in any way within the range of 0 to 400 ml of modified freeness by changing the conditions for refinement. Even so, solvent-spun cellulose fibers formed by beating different length-weighted average fiber lengths can be produced. FIG. 3 shows the modified freeness of solvent-spun cellulose fibers used in Examples 11 to 24 of the present invention.

変法濾水度が0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長0.20〜2.00mmの溶剤紡糸セルロース繊維は、繊維径が細く、均一性が高いため、セパレータの細孔が比較的均一に形成される。本発明の溶剤紡糸セルロース繊維は、変法濾水度が0〜300mlであることがより好ましく、0〜250mlであることがさらに好ましい。変法濾水度が400mlを超える場合は、微細化処理が不十分で、繊維の分割が十分に進まず、元の太い繊維径のまま残る割合が多くなるため、セパレータに大きな貫通孔が開きやすくなる。本発明の溶剤紡糸セルロース繊維は、長さ加重平均繊維長は、0.40〜1.80mmが好ましく、0.50〜1.50mmがより好ましい。0.20mm未満だと、濾水性が悪くなり、抄紙性が悪くなる場合がある。2.00mm超では、微細化が不十分で、太い繊維径の割合が多くなり、セパレータに大きな貫通孔が開きやすくなる、繊維の撚れが生じ、地合と厚みのばらつきが生じる。本発明における溶剤紡糸セルロース繊維の長さ加重平均繊維長は、繊維にレーザー光を当てて得られる偏向特性を利用して求める市販の繊維長測定器を用いて測定することができる。   Solvent-spun cellulose fibers having a modified freeness of 0 to 400 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm have a narrow fiber diameter and high uniformity. It is formed uniformly. The solvent-spun cellulose fiber of the present invention preferably has a modified freeness of 0 to 300 ml, more preferably 0 to 250 ml. If the modified freeness exceeds 400 ml, the refinement process is insufficient, the fiber division does not proceed sufficiently, and the proportion of the original thick fiber diameter remains large, so a large through-hole is opened in the separator. It becomes easy. The solvent-spun cellulose fiber of the present invention preferably has a length weighted average fiber length of 0.40 to 1.80 mm, and more preferably 0.50 to 1.50 mm. When the thickness is less than 0.20 mm, the drainage property is deteriorated, and the papermaking property is sometimes deteriorated. If it exceeds 2.00 mm, the fineness is insufficient, the ratio of the thick fiber diameter is increased, the large through-holes are easily opened in the separator, and the fibers are twisted, resulting in variations in formation and thickness. The length-weighted average fiber length of the solvent-spun cellulose fiber in the present invention can be measured using a commercially available fiber length measuring device that is obtained by utilizing the deflection characteristics obtained by applying laser light to the fiber.

さらに、本発明では、変法濾水度0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmである叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維において、その繊維長分布ヒストグラムを詳細に検討した結果、下記に説明する第一の繊維長分布を有する場合、電解液の吸液性が向上する効果が得られ、第二の繊維長分布を有する場合、抄紙性と吸液性を両立させる効果が得られるため、より好ましいことを見出した。   Furthermore, in the present invention, in a solvent-spun cellulose fiber having a modified freeness of 0 to 400 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm, a fiber length distribution histogram is obtained. As a result of detailed examination, when the first fiber length distribution described below is obtained, the effect of improving the liquid absorbency of the electrolytic solution is obtained, and when the second fiber length distribution is provided, the papermaking property and the liquid absorbency are obtained. It has been found that it is more preferable because the effect of satisfying both is obtained.

叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維において、好ましい第一の繊維長分布は、該繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である。このような叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維は、電解液の吸液性が良いことを見出した。また、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下である場合、電解液の吸液性がより優れていて、さらに好ましいことを見出した。   In the solvent-spun cellulose fiber that is beaten, the preferred first fiber length distribution has a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm in the fiber length distribution histogram, and a fiber length of 1.00 mm or more. The ratio of the fiber having 10% or more. It has been found that the solvent-spun cellulose fiber that has been beaten in this way has good electrolyte absorbency. Moreover, when the inclination of the ratio of the fiber having a fiber length of 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more and −0.5 or less, the liquid absorbency of the electrolytic solution is more excellent And found that it is more preferable.

図4及び図5は、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムであり、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である。吸液性という点で、より好ましくは、繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.30〜0.70mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が12%以上で高い方が好ましいが、50%程度あれば十分である。   FIG. 4 and FIG. 5 are fiber length distribution histograms of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more. Is 10% or more. In terms of liquid absorbency, more preferably, in the fiber length distribution histogram, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.30 and 0.70 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 12% or more. However, it is sufficient if it is about 50%.

叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下であることが好ましく、−2.5以上−0.8以下がより好ましく、−2.0以上−1.0以下がさらに好ましい。傾きが−3.0より小さい場合、繊維間隙が狭くなり、吸液性が低くなる場合がある。また傾きが−0.5を超えるとセパレータの地合が悪くなる場合がある。図4及び図5に示すように「傾きが大きい」とは叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布が広い状態である。「傾きが小さい」とは叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布が狭く、より繊維長が揃っている状態である。なお、図4の叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維[I]の傾きは、−2.9であり、図5の叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維[II]の傾きは、−0.6である。   In the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more and −0.5 or less. -2.5 or more and -0.8 or less are more preferable, and -2.0 or more and -1.0 or less are more preferable. When the inclination is smaller than −3.0, the fiber gap is narrowed and the liquid absorbency may be lowered. On the other hand, if the inclination exceeds -0.5, the separator may be unsatisfactory. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, “large inclination” means that the fiber length distribution of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating is wide. “Slight inclination” is a state in which the fiber length distribution of the solvent-spun cellulose fibers formed by beating is narrow and the fiber lengths are more uniform. Note that the slope of the solvent-spun cellulose fiber [I] in FIG. 4 is -2.9, and the slope of the solvent-spun cellulose fiber [II] in FIG. 5 is -0.6. is there.

なお、「1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾き」とは、図6に示したように1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の値に対し、最小二乗法により近似直線を算出し、得られた近似直線の傾きを意味する。   In addition, "the inclination of the ratio of the fiber having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm" is 0. 0 between 1.00 and 2.00 mm as shown in FIG. For the value of the proportion of fibers having a fiber length of every 05 mm, an approximate straight line is calculated by the method of least squares, and the inclination of the obtained approximate straight line is meant.

叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維において、好ましい第二の繊維長分布は、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である。このような叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維は、繊維間隙が狭くなりすぎず、広くなりすぎず、抄紙性と吸液性を両立できる。また、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する場合、このようなピークを有さない溶剤紡糸セルロース繊維よりも吸液性が良くなるため好ましい。   In the solvent-spun cellulose fiber formed by beating, the preferred second fiber length distribution has a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating. The ratio of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is 50% or more. The solvent-spun cellulose fiber thus beaten does not become too narrow and too wide, and can achieve both papermaking properties and liquid absorption. Moreover, when it has a peak between 1.50 and 3.50 mm other than a maximum frequency peak, since a liquid absorptivity improves rather than the solvent spinning cellulose fiber which does not have such a peak, it is preferable.

図7は、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムであり、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である。吸液性という点において、繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.30〜0.70mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が55%以上であることがより好ましい。1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合は高い方が望ましいが、75%程度あれば十分である。   FIG. 7 is a fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating, and the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more. 50% or more. In terms of liquid absorbency, in the fiber length distribution histogram, the ratio of fibers having a maximum frequency peak between 0.30 and 0.70 mm and having a fiber length of 1.00 mm or more is 55% or more. More preferred. A higher proportion of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is desirable, but about 75% is sufficient.

叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、図8に示したように、上記の最大頻度ピーク以外に、1.50〜3.50mmの間にピークを有することがより好ましく、1.75〜3.25mmの間にピークを有することがさらに好ましく、1.90〜3.00mmの間にピークを有することが特に好ましい。この範囲にピークを有することにより、さらに吸液性が良くなるため好ましい。該ピークの繊維長が1.50mmより短い場合、吸液性が悪くなる場合がある。また3.50mmを超えると、ダマが発生して厚み斑になり、セパレータの地合が悪くなる場合や、繊維間隙が広くなりすぎて吸液性が悪くなる場合がある。   In the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber that is beaten, it is more preferable to have a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the above maximum frequency peak, as shown in FIG. It is more preferable to have a peak between .75 and 3.25 mm, and it is particularly preferable to have a peak between 1.90 and 3.00 mm. Having a peak in this range is preferable because the liquid absorbency is further improved. When the fiber length of the peak is shorter than 1.50 mm, the liquid absorbability may be deteriorated. On the other hand, if the thickness exceeds 3.50 mm, lumps may be generated, resulting in uneven thickness, and the separator may be unsatisfactory, or the fiber gap may become too wide, resulting in poor liquid absorbency.

変法濾水度0〜400ml、且つ、長さ加重平均繊維長0.20〜2.00mmの溶剤紡糸セルロース繊維を得るには、溶剤紡糸セルロースの短繊維を適度な濃度で水などに分散させ、これをリファイナー、ビーター、ミル、摩砕装置、高速の回転刃により剪断力を与える回転刃式ホモジナイザー、高速で回転する円筒形の内刃と固定された外刃との間で剪断力を生じる二重円筒式の高速ホモジナイザー、超音波による衝撃で微細化する超音波破砕器、高圧ホモジナイザーなどに通して、刃の形状、試料濃度、流量、処理回数、処理速度などの条件を調節して微細化処理すれば良い。   In order to obtain a solvent-spun cellulose fiber having a modified freeness of 0 to 400 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm, the solvent-spun cellulose short fibers are dispersed in water at an appropriate concentration. , A refiner, a beater, a mill, a grinding device, a rotary blade homogenizer that applies a shearing force by a high-speed rotating blade, a shearing force is generated between a cylindrical inner blade that rotates at high speed and a fixed outer blade It passes through a double-cylindrical high-speed homogenizer, an ultrasonic crusher that is miniaturized by impact by ultrasonic waves, a high-pressure homogenizer, etc., and adjusts the conditions such as blade shape, sample concentration, flow rate, number of treatments, treatment speed, etc. What is necessary is just to process.

本発明のセパレータ中の変法濾水度0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長0.20〜2.00mmの溶剤紡糸セルロース繊維の含有率は、30〜80質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましく、30〜59質量%がさらに好ましい。30質量%未満だと、大きな貫通孔ができる場合がある。80質量%より多いと、突刺強度が不十分になる場合や、抄紙性が悪くなる場合がある。   The content of the solvent-spun cellulose fiber having a modified freeness of 0 to 400 ml and a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm in the separator of the present invention is preferably 30 to 80% by mass, 30 -70 mass% is more preferable, and 30-59 mass% is further more preferable. If it is less than 30% by mass, a large through hole may be formed. When the amount is more than 80% by mass, the puncture strength may be insufficient or the papermaking property may be deteriorated.

本発明のセパレータは、合成短繊維、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維以外の繊維を含有しても良い。例えば、天然セルロース繊維、天然セルロース繊維のパルプ化物やフィブリル化物、溶剤紡糸セルロースの短繊維、フィブリッド、合成樹脂からなるパルプ化物やフィブリル化物、無機繊維を含有しても良い。天然セルロース繊維のパルプ化物やフィブリル化物は、カナダ標準濾水度0〜700ml又は、変法濾水度0〜400mlが好ましい。無機繊維としては、ガラス、アルミナ、シリカ、セラミックス、ロックウールが挙げられる。無機繊維を含有する場合は、セパレータの耐熱寸法安定性や突刺強度が向上するため好ましい。   The separator of the present invention may contain fibers other than synthetic short fibers and solvent-spun cellulose fibers formed by beating. For example, natural cellulose fibers, pulped or fibrillated natural cellulose fibers, solvent-spun cellulose short fibers, fibrils, pulped or fibrillated synthetic resins, and inorganic fibers may also be included. The pulped or fibrillated natural cellulose fiber preferably has a Canadian standard freeness of 0 to 700 ml or a modified freeness of 0 to 400 ml. Examples of the inorganic fiber include glass, alumina, silica, ceramics, and rock wool. When inorganic fiber is contained, it is preferable because the heat resistant dimensional stability and puncture strength of the separator are improved.

本発明のセパレータは、円網抄紙機、長網抄紙機、短網抄紙機、傾斜型抄紙機、これらの中から同種又は異種の抄紙機を組み合わせてなるコンビネーション抄紙機などを用いて抄紙する方法によって製造することができる。原料スラリーには、繊維原料の他に必要に応じて分散剤、増粘剤、無機填料、有機填料、消泡剤、剥離剤などを適宜添加し、5〜0.001質量%程度の固形分濃度にスラリーを調整する。この原料スラリーをさらに所定濃度に希釈して抄紙する。抄紙して得た電気化学素子用セパレータは必要に応じて、カレンダー処理、熱カレンダー処理、熱処理などが施される。   The separator of the present invention is a method of paper making using a circular paper machine, a long paper machine, a short paper machine, an inclined paper machine, a combination paper machine in which the same or different kinds of paper machines are combined from these, etc. Can be manufactured by. In addition to the fiber raw material, a dispersant, a thickener, an inorganic filler, an organic filler, an antifoaming agent, a release agent and the like are appropriately added to the raw material slurry as necessary, and a solid content of about 5 to 0.001% by mass Adjust slurry to concentration. This raw slurry is further diluted to a predetermined concentration to make paper. The separator for an electrochemical element obtained by papermaking is subjected to calendering, thermal calendering, heat treatment and the like as necessary.

本発明のセパレータの厚みは、10〜50μmが好ましく、10〜45μmがより好ましく、10〜40μmがさらに好ましい。10μm未満では、十分な機械的強度が得られなかったり、正極と負極との間の絶縁性が不十分で内部短絡不良率が高くなったりする。50μmより厚いと、電気化学素子の内部抵抗が高くなる。   10-50 micrometers is preferable, as for the thickness of the separator of this invention, 10-45 micrometers is more preferable, and 10-40 micrometers is more preferable. If it is less than 10 μm, sufficient mechanical strength cannot be obtained, or the insulation between the positive electrode and the negative electrode is insufficient and the internal short circuit defect rate is increased. When it is thicker than 50 μm, the internal resistance of the electrochemical element increases.

本発明におけるセパレータの密度は、特に制限はないが、0.250〜0.700g/cmが好ましく、0.250〜0.650g/cmがより好ましく、0.300〜0.600/cmがさらに好ましい。0.250g/cm未満では、十分な機械的強度が得られなかったり、正極と負極との間の絶縁性が不十分で内部短絡不良率が高くなったりする場合がある。0.700g/cmを超えると、電気化学素子の内部抵抗が高くなる場合がある。密度は、カレンダー処理により調節する。 Density of the separator in the present invention is not particularly limited but is preferably 0.250~0.700g / cm 3, more preferably 0.250~0.650g / cm 3, 0.300~0.600 / cm 3 is more preferable. If it is less than 0.250 g / cm 3 , sufficient mechanical strength may not be obtained, or the insulation between the positive electrode and the negative electrode may be insufficient and the internal short circuit failure rate may increase. If it exceeds 0.700 g / cm 3 , the internal resistance of the electrochemical device may increase. The density is adjusted by calendaring.

本発明におけるセパレータのガーレー透気度(JIS P8117)は、0.4〜20.0s/100mlが好ましく、1.0〜15.0s/100mlがより好ましく、1.0〜10.0s/100mlがさらに好ましい。0.4s/100ml未満では、内部短絡不良率が高くなり、20.0s/100mlより大きいと内部抵抗が高くなる。   The Gurley air permeability (JIS P8117) of the separator in the present invention is preferably 0.4 to 20.0 s / 100 ml, more preferably 1.0 to 15.0 s / 100 ml, and 1.0 to 10.0 s / 100 ml. Further preferred. If it is less than 0.4 s / 100 ml, the internal short circuit failure rate is high, and if it is greater than 20.0 s / 100 ml, the internal resistance is high.

本発明における電気化学素子としては、特にキャパシタに好適に挙げることができる。   As the electrochemical element in the present invention, a capacitor is particularly preferable.

キャパシタとは、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、ハイブリッドキャパシタ、レドックスキャパシタを意味する。電気二重層キャパシタは、電極と電解液との界面に電気二重層が形成され、蓄電される。電極活物質としては、活性炭、カーボンブラック、カーボンエーロゲル、カーボンナノチューブ、非多孔性炭素などの炭素材料が主に用いられる。電解液としては、イオン解離性の塩を溶解させた水溶液、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、プロピレングリコール、メチルセルソルブ、これらの混合溶媒などの有機溶媒にイオン解離性の塩を溶解させたもの、イオン性液体(固体溶融塩)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。   The capacitor means an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor, a hybrid capacitor, or a redox capacitor. In the electric double layer capacitor, an electric double layer is formed at the interface between the electrode and the electrolytic solution to store electricity. As the electrode active material, carbon materials such as activated carbon, carbon black, carbon aerogel, carbon nanotube, and non-porous carbon are mainly used. As an electrolytic solution, an aqueous solution in which an ion dissociable salt is dissolved, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, acetonitrile, γ-butyrolactone, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, dimethoxymethane, sulfolane, dimethyl sulfoxide, Examples include, but are not limited to, those obtained by dissolving an ion dissociable salt in an organic solvent such as ethylene glycol, propylene glycol, methyl cellosolve, and mixed solvents thereof, and ionic liquids (solid molten salts). is not.

リチウムイオンキャパシタは、負極活物質がリチウムイオンを可逆的に担持可能な物質であり、正極活物質がリチウムイオン及び/又はアニオンを可逆的に担持可能な物質であり、予め負極及び/又は正極にリチウムイオンが担持されてなるキャパシタである。負極活物質としては、例えば黒鉛、難黒鉛化炭素、ポリアセン系有機半導体、チタン酸リチウムなどが挙げられる。正極活物質としては、例えばポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレンなどの導電性高分子、活性炭、ポリアセン系有機半導体などが挙げられる。電解液としては、リチウム塩の非プロトン性有機溶媒が用いられる。リチウム塩としては、例えばLiClO、LiAsF、LiBF、LiPF、Li(CSO)Nなどが挙げられる。非プロトン性有機溶媒としては、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、プロピレングリコール、メチルセルソルブ、これらの混合溶媒が挙げられる。 In the lithium ion capacitor, the negative electrode active material is a material capable of reversibly supporting lithium ions, and the positive electrode active material is a material capable of reversibly supporting lithium ions and / or anions. This is a capacitor in which lithium ions are supported. Examples of the negative electrode active material include graphite, non-graphitizable carbon, polyacene organic semiconductor, and lithium titanate. Examples of the positive electrode active material include conductive polymers such as polypyrrole, polythiophene, polyaniline, and polyacetylene, activated carbon, and polyacene organic semiconductor. As the electrolytic solution, an aprotic organic solvent of a lithium salt is used. Examples of the lithium salt include LiClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , LiPF 6 , and Li (C 2 F 5 SO 2 ) N. Examples of the aprotic organic solvent include propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, acetonitrile, γ-butyrolactone, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, dimethoxymethane, sulfolane, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, propylene glycol, and methyl. Cellsolve and mixed solvents thereof may be mentioned.

ハイブリッドキャパシタとは、正極と負極の反応機構又は電極材料が異なっているキャパシタである。例えば、負極が酸化還元反応で、正極が電気二重層型反応といった具合である。ハイブリッドキャパシタの負極活物質としては、例えば活性炭、黒鉛、ハードカーボン、ポリアセン、LiTi12などの金属酸化物、n型導電性高分子などが挙げられる。正極活物質としては、例えば活性炭、MnO、LiCoO、酸化ルテニウムなどの金属酸化物、黒鉛、p型導電性高分子などが挙げられる。カーボンブラック、カーボンエーロゲル、カーボンナノチューブ、非多孔性炭素などが挙げられる。 A hybrid capacitor is a capacitor in which the reaction mechanism or electrode material of the positive electrode and the negative electrode are different. For example, the negative electrode is an oxidation-reduction reaction, and the positive electrode is an electric double layer reaction. Examples of the negative electrode active material of the hybrid capacitor include activated carbon, graphite, hard carbon, polyacene, metal oxide such as Li 4 Ti 5 O 12 , and n-type conductive polymer. Examples of the positive electrode active material include activated carbon, metal oxides such as MnO 2 , LiCoO 2 , ruthenium oxide, graphite, and p-type conductive polymer. Examples thereof include carbon black, carbon aerogel, carbon nanotube, and nonporous carbon.

レドックスキャパシタは、蓄電と放電の機構が、電極活物質の酸化還元、電極表面でのイオンの吸脱着、電気二重層における充放電の全てあるいは一部を利用してなるものである。レドックスキャパシタの電極活物質としては、例えば、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニッケル、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化コバルトなどの金属酸化物、これら金属酸化物の複合物、これら金属酸化物の水和物、これら金属酸化物と炭素材料との複合物、窒化モリブデン、窒化モリブデンと金属酸化物との複合物、リチウムイオンをインターカレートできるグラファイトやLiTi12、LiFePOなどのリチウム金属酸化物、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセン、これらの誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリインドール、サイクリックインドールポリマー、1,5−ジアミノアントラキノン、1,4−ベンゾキノン、グラファイトとこれらキノン系化合物との複合体、金属錯体高分子が挙げられる。電解液としては、イオン解離性の塩を溶解させた水溶液、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、ジメトキシメタン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、プロピレングリコール、メチルセルソルブ、これらの混合溶媒などの有機溶媒にイオン解離性の塩を溶解させたもの、イオン性液体(固体溶融塩)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 A redox capacitor has a storage and discharge mechanism that uses all or part of oxidation / reduction of an electrode active material, adsorption / desorption of ions on the electrode surface, and charge / discharge in an electric double layer. Examples of electrode active materials of redox capacitors include metal oxides such as ruthenium oxide, iridium oxide, titanium oxide, zirconium oxide, nickel oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and cobalt oxide, and composites of these metal oxides. Hydrates of these metal oxides, composites of these metal oxides and carbon materials, molybdenum nitride, composites of molybdenum nitride and metal oxides, graphite capable of intercalating lithium ions, and Li 4 Ti 5 O 12 , lithium metal oxides such as LiFePO 4 , polypyrrole, polyaniline, polythiophene, polyacene, derivatives thereof, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives, polyindoles, cyclic indole polymers, 1,5-diaminoanthraquinone, 1, Examples include 4-benzoquinone, graphite and a complex of these quinone compounds, and metal complex polymers. As an electrolytic solution, an aqueous solution in which an ion dissociable salt is dissolved, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, acetonitrile, γ-butyrolactone, dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethoxyethane, dimethoxymethane, sulfolane, dimethyl sulfoxide, Examples include, but are not limited to, those obtained by dissolving an ion dissociable salt in an organic solvent such as ethylene glycol, propylene glycol, methyl cellosolve, and mixed solvents thereof, and ionic liquids (solid molten salts). is not.

キャパシタ用電極には導電剤を含むことが好ましい。導電剤としては特に制限されないが、カーボンブラック、ケッチェンブラック(ケッチェンブラックインターナショナル社登録商標)、アセチレンブラック、カーボンウィスカー、炭素繊維、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブなどの炭素材料、二酸化チタン、酸化ルテニウム、アルミニウム、ニッケル、銀などの粒子及び金属ファイバーなどの金属を含有するものが挙げられる。導電剤の配合量は、電極活物質100質量部に対し、0.1〜20質量部が好ましく、2〜10質量部がより好ましい。   The capacitor electrode preferably contains a conductive agent. The conductive agent is not particularly limited, but carbon materials such as carbon black, ketjen black (registered trademark of ketjen black international), acetylene black, carbon whisker, carbon fiber, natural graphite, artificial graphite, carbon nanofiber, and carbon nanotube , Particles containing titanium dioxide, ruthenium oxide, aluminum, nickel, silver and the like and metals containing metal fibers. 0.1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of electrode active materials, and, as for the compounding quantity of a electrically conductive agent, 2-10 mass parts is more preferable.

キャパシタ用電極に用いるバインダーとしては、電極活物質と導電剤を十分に結合する必要があり、また、電解液に対する耐性、耐電圧性、酸化還元反応に対する耐性を有するものから選ばれる。その例としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、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、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイドなどの非水溶性樹脂や、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、デンプン及びその誘導体、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレングリコールなどの水溶性樹脂、また、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどのゴムが挙げられる。バインダーの配合量は、電極活物質100質量部に対して、0.05〜25質量部が好ましい。   The binder used for the capacitor electrode must be sufficiently bonded to the electrode active material and the conductive agent, and is selected from those having resistance to the electrolytic solution, voltage resistance, and resistance to the oxidation-reduction reaction. Examples include water-insoluble resins such as polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide, polyamideimide, polytetrafluoroethylene, polyimide, polyethylene naphthalate, polyphenylene sulfide, carboxy Cellulose derivatives such as methyl cellulose, starch and derivatives thereof, casein, sodium alginate, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, polyvinyl methyl ether, polyethylene glycol, and other water-soluble resins, and rubbers such as styrene butadiene rubber and acrylonitrile butadiene rubber Can be mentioned. As for the compounding quantity of a binder, 0.05-25 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of electrode active materials.

キャパシタ用電極の厚みは、10〜300μmであることが好ましい。厚みが10μmより小さくなると、キャパシタにおいて十分な電気容量を得ることが困難になる場合があり、また、厚みが300μmを超えると内部抵抗が増加する場合がある。   The thickness of the capacitor electrode is preferably 10 to 300 μm. If the thickness is less than 10 μm, it may be difficult to obtain a sufficient electric capacity in the capacitor, and if the thickness exceeds 300 μm, the internal resistance may increase.

キャパシタ用電極の製法としては、一般的に、電極活物質と導電剤とバインダーを乾式混練又は湿式混練し、これをプレス成形法や押出し成形法によりシート状もしくは棒状に成形し、打ち抜き、あるいはカッティングして集電体に貼り合わせる製法と、電極活物質と導電剤とバインダーを含む電極スラリーを集電体の表面に塗工、乾燥する製法が知られている。本発明においては、何れの方法も適用できる。電極スラリーの塗工方法としては特に限定されないが、ディップコート法、スプレーコート法、ロールコート法、ドクターブレード法、グラビアコート法、スクリーン印刷法などを適用することができる。   In general, the electrode for a capacitor is produced by dry kneading or wet kneading an electrode active material, a conductive agent, and a binder, and then molding the sheet into a sheet or rod by a press molding method or an extrusion molding method, and punching or cutting. In addition, there are known a production method in which an electrode slurry containing an electrode active material, a conductive agent, and a binder is applied to the surface of the current collector and dried. Any method can be applied in the present invention. The electrode slurry coating method is not particularly limited, and a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, a doctor blade method, a gravure coating method, a screen printing method, and the like can be applied.

上記の集電体の材料は導電性材料を含むものであり、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、白金などが挙げられる。集電体の形状としては、板状、繊維状、シート状、フィルム状、メッシュ状などが挙げられるが、これらに制限されない。   The material for the current collector includes a conductive material, and examples thereof include gold, silver, copper, aluminum, nickel, and platinum. Examples of the shape of the current collector include, but are not limited to, a plate shape, a fiber shape, a sheet shape, a film shape, and a mesh shape.

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in more detail, this invention is not limited to an Example.

≪実施例1〜10、比較例1〜3≫
[叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の物性値]
叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維について、
(1)ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度:「変法濾水度」
(2)長さ加重平均繊維長:「平均繊維長」
を表1に示す。なお、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維C1〜C11は、叩解されていない溶剤紡糸セルロース短繊維(繊度1.7dtex、繊維長6mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて処理して作製した。
<< Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 3 >>
[Physical properties of solvent-spun cellulose fiber formed by beating]
About solvent-spun cellulose fiber that is beaten
(1) Modified freeness measured in accordance with JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%. Law Freeness "
(2) Length-weighted average fiber length: “Average fiber length”
Is shown in Table 1. Solvent-spun cellulose fibers C1 to C11 that are beaten are produced by treating solvent-spun cellulose short fibers that are not beaten (fineness 1.7 dtex, fiber length 6 mm, manufactured by Coatles) using a double disc refiner. did.

表1に、本発明の実施例及び比較例で使用した繊維を示した。表1のC12は、リンター繊維を高圧ホモジナイザーでフィブリル化したものを意味する。分割型複合繊維F6は、エチレン−ビニルアルコール共重合体とポリプロピレンが相互に隣接してなる16分割型の複合繊維を意味し、分割前の繊維径が16μm、分割後の断面の短軸長さが2.95μmである。表2の原料の記号は、表1の繊維の記号に該当する。表2に示した配合率に従って、抄紙用スラリーを調製した。   Table 1 shows fibers used in Examples and Comparative Examples of the present invention. C12 in Table 1 means that the linter fiber is fibrillated with a high-pressure homogenizer. The split type composite fiber F6 means a 16 split type composite fiber in which an ethylene-vinyl alcohol copolymer and polypropylene are adjacent to each other, the fiber diameter before splitting is 16 μm, and the short axis length of the cross section after splitting. Is 2.95 μm. The raw material symbols in Table 2 correspond to the fiber symbols in Table 1. According to the blending ratio shown in Table 2, a papermaking slurry was prepared.

(実施例1)
F2をパルパーで水に分散させた後、C1を添加して所定時間攪拌し、スラリー1を調製した。スラリー1を円網抄紙機に送液して湿式抄紙し、ヤンキードライヤー温度を110℃にして乾燥させて実施例1のセパレータを作製した。
Example 1
After F2 was dispersed in water with a pulper, C1 was added and stirred for a predetermined time to prepare slurry 1. Slurry 1 was fed to a circular paper machine and wet-made, and was dried at a Yankee dryer temperature of 110 ° C. to produce the separator of Example 1.

(実施例2、3、5〜7、9、10)
スラリー1の調製と同様に、合成短繊維をパルパーで水に分散させた後、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を添加して所定時間攪拌し、スラリー2、3、5〜7、9、10を調製した。スラリー2、3、5〜7、9、10を用いて実施例1と同様にして湿式抄紙し、実施例2、3、5〜7、9、10のセパレータを作製した。
(Examples 2, 3, 5-7, 9, 10)
Similarly to the preparation of the slurry 1, after the synthetic short fibers are dispersed in water with a pulper, the solvent-spun cellulose fibers formed by beating are added and stirred for a predetermined time, and the slurries 2, 3, 5-7, 9, 10 are added. Was prepared. Wet papermaking was performed in the same manner as Example 1 using Slurries 2, 3, 5-7, 9, and 10, and separators of Examples 2, 3, 5-7, 9, and 10 were produced.

(実施例4、8)
C12をパルパーで水に分散させた後、合成短繊維を添加して所定時間攪拌し、さらに叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を添加して所定時間攪拌し、スラリー4、8を調製した。スラリー4、8を用いて実施例1と同様にして湿式抄紙し、実施例4、8のセパレータを作製した。
(Examples 4 and 8)
After dispersing C12 in water with a pulper, synthetic short fibers were added and stirred for a predetermined time, and solvent-spun cellulose fibers formed by beating were further added and stirred for a predetermined time to prepare slurries 4 and 8. Using the slurries 4 and 8, wet papermaking was performed in the same manner as in Example 1 to produce separators of Examples 4 and 8.

(比較例1)
F1とF2をパルパーで水に分散させた後、C9を添加して所定時間攪拌し、スラリー11を調製した。スラリー11を円網抄紙機に送液して湿式抄紙し、ヤンキードライヤー温度を120℃にして乾燥させて、比較例1のセパレータを作製した。
(Comparative Example 1)
After F1 and F2 were dispersed in water with a pulper, C9 was added and stirred for a predetermined time to prepare slurry 11. The slurry 11 was fed to a circular paper machine and wet-made, and dried at a Yankee dryer temperature of 120 ° C. to produce a separator of Comparative Example 1.

(比較例2、3)
スラリー11と同様に、合成短繊維をパルパーで水に分散させた後、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を添加して所定時間攪拌し、スラリー12、13を調製した。スラリー12、13を用いて比較例1と同様にして湿式抄紙し、比較例2、3のセパレータを作製した。
(Comparative Examples 2 and 3)
Similarly to the slurry 11, after the synthetic short fiber was dispersed in water with a pulper, the solvent-spun cellulose fiber formed by beating was added and stirred for a predetermined time to prepare slurry 12 and 13. Wet paper making was performed in the same manner as Comparative Example 1 using Slurries 12 and 13, and separators of Comparative Examples 2 and 3 were produced.

[評価]
実施例1〜10、比較例1〜3で作製したセパレータについて、下記の評価を行い、結果を表3に示した。
[Evaluation]
The separators prepared in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 3.

<厚み>
JIS P8118に準拠して厚みを測定し、その平均値を算出した。
<Thickness>
The thickness was measured according to JIS P8118, and the average value was calculated.

<密度>
JIS P8124に準拠してセパレータの坪量を測定し、坪量を厚みで除して100倍した値を密度とした。
<Density>
The basis weight of the separator was measured in accordance with JIS P8124, and the value obtained by dividing the basis weight by the thickness and multiplying by 100 was defined as the density.

<抄紙性>
40m/min以上の抄紙速度でセパレータを安定して湿式抄紙できた場合を「◎」、20m/min以上、40m/min未満の抄紙速度で安定して湿式抄紙できた場合を「○」、10m/min以上、20m/min未満の抄紙速度で安定して湿式抄紙できた場合を「△」、10m/min未満の抄紙速度でしか安定して湿式抄紙できなかった場合を「×」とした。抄紙速度が速いほど、抄紙性が良いことを意味する。
<Making paper>
“◎” indicates that the separator can be stably wet-made at a papermaking speed of 40 m / min or more, and “◯” indicates that the paper can be stably formed at a papermaking speed of 20 m / min or more and less than 40 m / min. The case where stable wet papermaking was possible at a papermaking speed of not less than 20 m / min but not less than 20 m / min was indicated as “Δ”, and the case where wet papermaking was stable only at a papermaking speed of less than 10 m / min was indicated as “x”. Higher papermaking speed means better papermaking properties.

<吸液性>
セパレータを20mm巾、150mm長さに切り揃えた試料を用意した。このとき、150mm長さに切る方向はCD方向、すなわち、セパレータ巻取りの巻き長さ方向に対して直角方向(巾方向)とした。電解液にセパレータ試料の下端10mmだけ浸漬して固定し、10分間静置したときの吸い上げ高さを計測した。吸い上げ高さが高いほど好ましい。電解液には、プロピレンカーボネートに1.5mol/lになるように(C(CH)NBFを溶解させたものを用いた。
<Liquid absorption>
A sample in which the separator was cut to a width of 20 mm and a length of 150 mm was prepared. At this time, the direction cut to a length of 150 mm was the CD direction, that is, the direction perpendicular to the winding length direction of the separator winding (width direction). The lower end 10 mm of the separator sample was immersed and fixed in the electrolytic solution, and the suction height when it was allowed to stand for 10 minutes was measured. The higher the suction height, the better. As the electrolytic solution, a solution obtained by dissolving (C 2 H 5 ) 3 (CH 3 ) NBF 4 in propylene carbonate so as to have a concentration of 1.5 mol / l was used.

<電気二重層キャパシタ>
[電極の作製]
ポリフッ化ビニリデン10質量部をN−メチル−2−ピロリドン90質量部に溶解し、これにフェノール樹脂を出発原料とする平均粒径5.0μm、比表面積2000m/gの粉末状活性炭80質量部と、平均粒径200nmのアセチレンブラック10質量部と、N−メチル−2−ピロリドン300質量部を添加し、混合撹拌機にて十分混合して、電極スラリーを得た。塩酸により表面をエッチング処理した厚み30μmのアルミニウム箔集電体に、アプリケータを用いて上記の電極スラリーを塗布・乾燥した後に、ロールプレス装置を用いてプレス処理を行い、厚み150μmの電極を作製した。
<Electric double layer capacitor>
[Production of electrodes]
10 parts by mass of polyvinylidene fluoride is dissolved in 90 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone, and 80 parts by mass of powdered activated carbon having an average particle size of 5.0 μm and a specific surface area of 2000 m 2 / g starting from a phenol resin. Then, 10 parts by mass of acetylene black having an average particle diameter of 200 nm and 300 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone were added and mixed sufficiently with a mixing stirrer to obtain an electrode slurry. After applying and drying the above electrode slurry to a 30 μm thick aluminum foil current collector whose surface has been etched with hydrochloric acid using an applicator, a press process is performed using a roll press device to produce a 150 μm thick electrode did.

[電気二重層キャパシタの作製]
電極を30mm×50mm角に2枚カッティングし、実施例1〜10及び比較例1〜3のセパレータが電極間に介するようにそれぞれ積層した。これをアルミニウム製収納袋に収納し、150℃で10時間真空加熱を行った後、アルミニウム製収納袋内に電解液を注入し、注入口を密栓して実施例1〜10及び比較例1〜3の電気二重層キャパシタを作製した。電解液には、プロピレンカーボネートに1.5mol/lになるように(C(CH)NBFを溶解させたものを用いた。
[Production of electric double layer capacitor]
Two electrodes were cut into 30 mm × 50 mm squares, and laminated so that the separators of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 were interposed between the electrodes. This was stored in an aluminum storage bag, and after vacuum heating at 150 ° C. for 10 hours, an electrolyte was injected into the aluminum storage bag, and the inlet was sealed, and Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 electric double layer capacitors were produced. As the electrolytic solution, a solution obtained by dissolving (C 2 H 5 ) 3 (CH 3 ) NBF 4 in propylene carbonate so as to have a concentration of 1.5 mol / l was used.

[評価]
実施例及び比較例で作製した電気二重層キャパシタについて、下記の評価を行い、結果を表3に示した。
[Evaluation]
The electric double layer capacitors produced in the examples and comparative examples were evaluated as follows, and the results are shown in Table 3.

[DC抵抗]
実施例及び比較例の電気二重層キャパシタを用い、充放電電圧範囲0〜2.7V、充放電電流200mAで、定電流充放電を10サイクル繰り返し、10サイクル目の放電開始直後の電圧低下より内部抵抗を算出し、電気二重層キャパシタ100個の平均値をDC抵抗とした。
[DC resistance]
Using the electric double layer capacitor of Example and Comparative Example, constant current charge / discharge was repeated 10 cycles at a charge / discharge voltage range of 0 to 2.7 V and a charge / discharge current of 200 mA. The resistance was calculated, and the average value of 100 electric double layer capacitors was defined as the DC resistance.

[容量維持率]
実施例及び比較例の電気二重層キャパシタを用い、充電電流200mAで2.7Vまで定電流充電し、2.7V到達後、1時間定電圧充電した。充電完了後、25℃、放電電流200mAで0Vまで放電したときの静電容量を初期容量とした。次いで、60℃、電流1Aで1000時間充放電を繰り返し、初期容量に対する1000時間後の静電容量の割合を算出し、電気二重層キャパシタ100個の平均値を容量維持率とした。
[Capacity maintenance rate]
Using the electric double layer capacitors of Examples and Comparative Examples, constant current charging was performed up to 2.7 V at a charging current of 200 mA, and after reaching 2.7 V, constant voltage charging was performed for 1 hour. The electrostatic capacity when discharged to 0 V at 25 ° C. and a discharge current of 200 mA after completion of charging was defined as the initial capacity. Next, charging / discharging was repeated for 1000 hours at 60 ° C. and a current of 1 A, the ratio of the capacitance after 1000 hours to the initial capacity was calculated, and the average value of 100 electric double layer capacitors was taken as the capacity retention rate.

実施例1〜10のセパレータは、合成短繊維、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を必須成分として含有する湿式不織布からなり、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の変法濾水度が0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであるため、電解液の吸液性に優れていた。実施例1〜10のセパレータを用いてなる電気二重層キャパシタは、DC抵抗が低く、放電容量維持率が高く優れていた。   The separators of Examples 1 to 10 are made of wet nonwoven fabric containing synthetic short fibers and beating solvent-spun cellulose fibers as essential components, and the modified freeness of solvent-spun cellulose fibers being beaten is 0 to 400 ml. And since the length weighted average fiber length is 0.20-2.00 mm, it was excellent in the liquid absorption property of electrolyte solution. The electric double layer capacitors formed using the separators of Examples 1 to 10 were excellent in that the DC resistance was low and the discharge capacity retention rate was high.

一方、比較例1のセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の長さ加重平均繊維長が0.20mm未満であるため、濾水性が悪く、抄紙性が悪く、繊維間隙が狭いため、吸液性がやや悪かった。該セパレータを用いてなる電気二重層キャパシタは、DC抵抗が高く、放電容量維持率が悪かった。   On the other hand, in the separator of Comparative Example 1, since the length-weighted average fiber length of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating is less than 0.20 mm, the drainage is poor, the papermaking property is poor, and the fiber gap is narrow. The liquidity was slightly bad. The electric double layer capacitor using the separator had a high DC resistance and a poor discharge capacity retention rate.

比較例2のセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の長さ加重平均繊維長が2.00mmを超えていたため、抄紙性は良かったが、地合斑があり、吸液性が悪かった。該セパレータを用いてなる電気二重層キャパシタは、DC抵抗が高く、放電容量維持率が悪かった。   In the separator of Comparative Example 2, since the length-weighted average fiber length of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating exceeded 2.00 mm, the paper-making property was good, but there were uneven spots and the liquid-absorbing property was bad. . The electric double layer capacitor using the separator had a high DC resistance and a poor discharge capacity retention rate.

比較例3のセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の変法濾水度が400mlを超え、且つ、長さ加重平均繊維長が2.00mmを超えているため、抄紙性は良かったが、地合斑があり、吸液性が悪かった。該セパレータを用いてなる電気二重層キャパシタは、DC抵抗が高く、放電容量維持率が悪かった。   The separator of Comparative Example 3 had good papermaking properties because the modified freeness of solvent-spun cellulose fibers beaten up exceeded 400 ml and the length-weighted average fiber length exceeded 2.00 mm. There was uneven formation, and the liquid absorption was bad. The electric double layer capacitor using the separator had a high DC resistance and a poor discharge capacity retention rate.

≪実施例11〜24≫
[叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の物性値]
叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維について、
(1)繊維長分布ヒストグラムにおける最大頻度ピークの繊維長:「最大頻度ピークの繊維長」
(2)1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合:「1.00mm以上の繊維割合」
(3)繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾き:「割合の傾き」
(4)長さ加重平均繊維長:「平均繊維長」
(5)ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した変法濾水度:「変法濾水度」
を表4に示す。なお、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維C13〜C24は、叩解されていない溶剤紡糸セルロース短繊維(繊度1.7dtex、繊維長6mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて処理して作製した。
<< Examples 11 to 24 >>
[Physical properties of solvent-spun cellulose fiber formed by beating]
About solvent-spun cellulose fiber that is beaten
(1) Fiber length of maximum frequency peak in fiber length distribution histogram: “Fiber length of maximum frequency peak”
(2) Ratio of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more: “fiber ratio of 1.00 mm or more”
(3) In the fiber length distribution histogram, the slope of the proportion of fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm: “ratio of the proportion”
(4) Length-weighted average fiber length: “Average fiber length”
(5) Modified freeness measured according to JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%. Law Freeness "
Is shown in Table 4. Solvent-spun cellulose fibers C13 to C24 that have been beaten are produced by treating solvent-spun cellulose short fibers that have not been beaten (fineness 1.7 dtex, fiber length 6 mm, manufactured by Cortols) using a double disc refiner. did.

表5に示したスラリーを調製し、実施例11〜24に対応するスラリーを2連式の円網抄紙機を用いて湿式抄紙し、ヤンキードライヤー温度を110℃にして乾燥させて湿式不織布を作製した。次いで、表6に示した熱処理温度と熱処理時間に従って金属ロールに湿式不織布の表裏面を接触させて熱処理し、さらにカレンダー処理して厚み調整し、実施例11〜24のセパレータを作製した。実施例1と同様の方法で、セパレータの評価を行い、評価の結果を表6に示した   The slurry shown in Table 5 was prepared, and the slurry corresponding to Examples 11 to 24 was wet-paper-made using a double-type circular net paper machine, and dried at a Yankee dryer temperature of 110 ° C. to produce a wet nonwoven fabric. did. Next, according to the heat treatment temperature and heat treatment time shown in Table 6, the front and back surfaces of the wet nonwoven fabric were brought into contact with the metal roll, heat treated, and further calendered to adjust the thickness, and separators of Examples 11 to 24 were produced. The separator was evaluated in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 6.

表5中の原料の記号は、表1及び表4の記号に該当する。   The raw material symbols in Table 5 correspond to the symbols in Tables 1 and 4.

[評価]
実施例11〜24で作製したセパレータを用いて作製した電気二重層キャパシタについて、実施例1と同様にして評価を行い、結果を表6に示した。
[Evaluation]
The electric double layer capacitors produced using the separators produced in Examples 11 to 24 were evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 6.

実施例11〜22で作製したセパレータは、合成短繊維、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を必須成分として含有する湿式不織布からなり、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の変法濾水度が0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであり、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上であるため、電解液の吸液性に優れていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタは、DC抵抗が低く、容量維持率が高く優れていた。   The separators produced in Examples 11 to 22 are made of wet nonwoven fabric containing synthetic short fibers and beaten solvent-spun cellulose fibers as essential components, and the modified freeness of solvent-spun cellulose fibers obtained by beating is 0. In a fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers having a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm and a beat-weighted average fiber length of .about.400 ml, the maximum frequency is between 0.00 and 1.00 mm. Since the ratio of fibers having a peak and a fiber length of 1.00 mm or more is 10% or more, the electrolyte solution was excellent in liquid absorbency. The electric double layer capacitor provided with the separator has a low DC resistance and a high capacity retention rate.

実施例23で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有さないため、繊維間隙がやや広く、吸液性が実施例11〜22より劣っていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタのDC抵抗は、実施例11〜21より劣っており、容量維持率は、実施例11〜22より劣っていた。   The separator produced in Example 23 does not have a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating. The liquid property was inferior to Examples 11-22. The DC resistance of the electric double layer capacitor comprising the separator was inferior to that of Examples 11 to 21, and the capacity retention rate was inferior to that of Examples 11 to 22.

実施例24で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%未満であるため、繊維間隙が狭く、吸液性が実施例11〜22より劣っていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタのDC抵抗と容量維持率が、実施例11〜22より劣っていた。   In the separator produced in Example 24, the ratio of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is less than 10% in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating, so that the fiber gap is narrow and the absorption is short. The liquid property was inferior to Examples 11-22. The DC resistance and capacity retention of the electric double layer capacitor comprising the separator were inferior to those of Examples 11-22.

実施例11〜16、18〜21で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下であるため、吸液性がより優れていた。   The separators produced in Examples 11 to 16 and 18 to 21 are fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm in a fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating. Since the slope of the ratio of −3.0 or more and −0.5 or less, the liquid absorbency was more excellent.

実施例17で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0よりもマイナス側であるため、繊維間隙がやや狭く、吸液性が実施例11〜16、18〜21より劣っていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタのDC抵抗と容量維持率が、実施例11〜16、18〜21より劣っていた。   In the separator produced in Example 17, in the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is − Since it was a minus side from 3.0, the fiber gap was somewhat narrow, and the liquid absorbency was inferior to Examples 11-16 and 18-21. The DC resistance and capacity retention ratio of the electric double layer capacitor comprising the separator were inferior to those of Examples 11-16 and 18-21.

実施例22で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−0.5よりもプラス側であるため、抄紙性は良かったが、吸液性が実施例11〜16、18〜21より劣っていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタのDC抵抗と容量維持率が、実施例11〜16、18〜21より劣っていた。   In the separator produced in Example 22, in the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of every 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is − Since it was on the plus side of 0.5, the paper-making property was good, but the liquid absorbency was inferior to Examples 11-16 and 18-21. The DC resistance and capacity retention ratio of the electric double layer capacitor comprising the separator were inferior to those of Examples 11-16 and 18-21.

≪実施例25〜37≫
[叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の物性値]
叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維について
(1)1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合:「1.00mm以上の繊維割合」
(2)繊維長分布ヒストグラムにおける最大頻度ピークの繊維長:「最大頻度ピークの繊維長」
(3)最大頻度ピーク以外のピークの繊維長:「第2ピークの繊維長」
(4)長さ加重平均繊維長:「平均繊維長」
(5)ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度:「変法濾水度」
を表7に示す。なお、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維C25〜C35は、叩解されていない溶剤紡糸セルロース短繊維(繊度1.7dtex、繊維長6mm、コートルズ社製)を、ダブルディスクリファイナーを用いて処理して作製した。
<< Examples 25-37 >>
[Physical properties of solvent-spun cellulose fiber formed by beating]
Regarding solvent-spun cellulose fiber formed by beating (1) Ratio of fiber having fiber length of 1.00 mm or more: “fiber ratio of 1.00 mm or more”
(2) Fiber length of maximum frequency peak in fiber length distribution histogram: “Fiber length of maximum frequency peak”
(3) Fiber length of peaks other than the maximum frequency peak: “fiber length of second peak”
(4) Length-weighted average fiber length: “Average fiber length”
(5) Freeness measured in accordance with JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh with a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%. Water level "
Is shown in Table 7. Solvent-spun cellulose fibers C25 to C35 that have been beaten are produced by treating solvent-spun cellulose short fibers that have not been beaten (fineness 1.7 dtex, fiber length 6 mm, manufactured by Cortols) using a double disc refiner. did.

スラリー1と同様にして、表8に示したスラリー28〜40を調製した。表8の繊維の記号は、表1及び表7の記号に該当する。実施例25〜37に対応するスラリーを円網抄紙機に送液して湿式抄紙し、ヤンキードライヤー温度を110℃にして乾燥させて、実施例25〜37のセパレータを作製した。実施例1と同様の方法で、セパレータの評価を行い、評価の結果を表9に示した。   In the same manner as slurry 1, slurries 28 to 40 shown in Table 8 were prepared. The fiber symbols in Table 8 correspond to the symbols in Table 1 and Table 7. Slurries corresponding to Examples 25 to 37 were fed to a circular paper machine and wet-made, and dried at a Yankee dryer temperature of 110 ° C. to produce separators of Examples 25 to 37. The separator was evaluated in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 9.

実施例25〜37で作製したセパレータを用いて、実施例1と同様にして電気二重層キャパシタを作製し、実施例1と同様の方法で、電気二重層キャパシタの評価を行い、評価の結果を表9に示した。   Using the separators produced in Examples 25 to 37, an electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1. The electric double layer capacitor was evaluated in the same manner as in Example 1, and the evaluation results were obtained. It is shown in Table 9.

実施例25〜35で作製したセパレータは、合成短繊維、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を必須成分として含有する湿式不織布からなり、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の変法濾水度が0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmであり、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上であるため、抄紙性と電解液の吸液性に優れていた。   The separators produced in Examples 25 to 35 are composed of a wet nonwoven fabric containing synthetic short fibers and beaten solvent-spun cellulose fibers as essential components, and the modified freeness of solvent-spun cellulose fibers is 0. In a fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers having a length-weighted average fiber length of 0.20 to 2.00 mm and a beat-weighted average fiber length of .about.400 ml, the maximum frequency is between 0.00 and 1.00 mm. Since the proportion of fibers having a peak and having a fiber length of 1.00 mm or more is 50% or more, the papermaking property and the liquid absorption property of the electrolytic solution were excellent.

実施例36で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有さず、1.00mm超に最大頻度ピークを有するため、抄紙性は良かったが、吸液性が実施例25〜35より劣っていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタのDC抵抗と容量維持率が、実施例25〜35より劣っていた。   The separator produced in Example 36 does not have a maximum frequency peak between 0.00 and 1.00 mm in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating, and the maximum frequency peak exceeds 1.00 mm. However, the paper absorbability was inferior to those of Examples 25 to 35. The DC resistance and capacity retention of the electric double layer capacitor comprising the separator were inferior to those of Examples 25-35.

実施例37で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%未満であるため、繊維間隙が狭く、電解液の吸液性が実施例25〜35より劣っていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタは、DC抵抗と容量維持率が、実施例25〜35より劣っていた。   In the separator produced in Example 37, the ratio of the fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is less than 10% in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating, so that the fiber gap is narrow and The liquid absorbency of the liquid was inferior to Examples 25-35. The electric double layer capacitor comprising the separator was inferior to Examples 25 to 35 in DC resistance and capacity retention.

実施例25〜29、31〜34で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有するため、抄紙性に優れていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタは、DC抵抗が低く、容量維持率が高く優れていた。   The separators produced in Examples 25-29 and 31-34 have a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak in the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, Excellent papermaking properties. The electric double layer capacitor provided with the separator has a low DC resistance and a high capacity retention rate.

実施例30で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に存在するピークが1.50mmより短いため、繊維間隙が狭く、吸液性が実施例25〜29、31〜34より劣っていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタのDC抵抗と容量維持率が、実施例25〜29、31〜34より劣っていた。   In the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating the separator produced in Example 30, since the peak other than the maximum frequency peak is shorter than 1.50 mm, the fiber gap is narrow and the liquid absorbency is implemented. It was inferior to Examples 25-29 and 31-34. The DC resistance and capacity retention of the electric double layer capacitor comprising the separator were inferior to those of Examples 25-29 and 31-34.

実施例35で作製したセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に存在するピークが3.50mmより長いため、抄紙性は良かったが、吸液性が実施例25〜29、31〜34より劣っていた。該セパレータを具備してなる電気二重層キャパシタのDC抵抗と容量維持率が、実施例25〜29、31〜34より劣っていた。   The separator produced in Example 35 was good in papermaking properties because the peak present in addition to the maximum frequency peak was longer than 3.50 mm in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fibers formed by beating, but the liquid absorbency was good. However, it was inferior to Examples 25-29 and 31-34. The DC resistance and capacity retention of the electric double layer capacitor comprising the separator were inferior to those of Examples 25-29 and 31-34.

本発明の活用例としては、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなどの電気化学素子用セパレータ、該セパレータを用いてなる電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタなどの電気化学素子が好適である。   As an application example of the present invention, a separator for an electrochemical element such as an electric double layer capacitor and a lithium ion capacitor, an electric double layer capacitor using the separator, and an electrochemical element such as a lithium ion capacitor are suitable.

Claims (6)

合成短繊維、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を必須成分として含有する湿式不織布からなり、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の下記で定義される変法濾水度が0〜400mlで、且つ、長さ加重平均繊維長が0.20〜2.00mmである電気化学素子用セパレータ。
変法濾水度:ふるい板として線径0.14mm、目開き0.18mmの80メッシュ金網を用い、試料濃度0.1%にした以外はJIS P8121に準拠して測定した濾水度。
Synthetic short fibers, which are wet nonwoven fabrics containing, as an essential component, beaten solvent-spun cellulose fibers, have a modified freeness of 0 to 400 ml as defined below for the beaten solvent-spun cellulose fibers, and The separator for electrochemical elements whose length weighted average fiber length is 0.20-2.00 mm.
Modified freeness: Freeness measured in accordance with JIS P8121, except that an 80-mesh wire mesh having a wire diameter of 0.14 mm and an aperture of 0.18 mm was used as the sieve plate, and the sample concentration was 0.1%.
叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が10%以上である請求項1記載の電気化学素子用セパレータ。   In the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers beaten, the maximum frequency peak is between 0.00 and 1.00 mm, and the ratio of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is 10% or more. The separator for an electrochemical element according to claim 1. 叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、1.00〜2.00mmの間における0.05mm毎の繊維長を有する繊維の割合の傾きが−3.0以上−0.5以下である請求項2記載の電気化学素子用セパレータ。   In the fiber length distribution histogram of solvent-spun cellulose fibers formed by beating, the slope of the ratio of fibers having a fiber length of 0.05 mm between 1.00 and 2.00 mm is −3.0 or more and −0.5 or less. The separator for an electrochemical element according to claim 2. 叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、0.00〜1.00mmの間に最大頻度ピークを有し、1.00mm以上の繊維長を有する繊維の割合が50%以上である請求項1記載の電気化学素子用セパレータ。   In the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber that is beaten, the maximum frequency peak is between 0.00 and 1.00 mm, and the proportion of fibers having a fiber length of 1.00 mm or more is 50% or more. The separator for an electrochemical element according to claim 1. 叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の繊維長分布ヒストグラムにおいて、最大頻度ピーク以外に1.50〜3.50mmの間にピークを有する請求項4記載の電気化学素子用セパレータ。   The separator for an electrochemical element according to claim 4, wherein in the fiber length distribution histogram of the solvent-spun cellulose fiber formed by beating, there is a peak between 1.50 and 3.50 mm in addition to the maximum frequency peak. 請求項1〜5の何れかに記載の電気化学素子用セパレータを具備してなる電気化学素子。   The electrochemical element which comprises the separator for electrochemical elements in any one of Claims 1-5.
JP2011088872A 2011-04-13 2011-04-13 Electrochemical element separator and electrochemical element using the same Active JP5695477B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011088872A JP5695477B2 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Electrochemical element separator and electrochemical element using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011088872A JP5695477B2 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Electrochemical element separator and electrochemical element using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012222266A true JP2012222266A (en) 2012-11-12
JP5695477B2 JP5695477B2 (en) 2015-04-08

Family

ID=47273435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011088872A Active JP5695477B2 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Electrochemical element separator and electrochemical element using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5695477B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015030192A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 宇部興産株式会社 Lithium titanate powder, active material, and electricity storage device using same
JP2017123279A (en) * 2016-01-07 2017-07-13 三菱製紙株式会社 Lithium ion secondary battery separator
US9850139B2 (en) 2014-05-21 2017-12-26 Ube Industries, Ltd. Lithium titanate powder for electrode of energy storage device, active material, and energy storage device using the same
WO2018139353A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 ニッポン高度紙工業株式会社 Separator for electrochemical element and electrochemical element
KR20190049859A (en) 2016-10-17 2019-05-09 미쓰비시 세이시 가부시키가이샤 Separator for electrochemical device and electrochemical device including the same
WO2019167690A1 (en) 2018-02-27 2019-09-06 ニッポン高度紙工業株式会社 Electrochemical element separator and electrochemical element
US10818898B2 (en) 2016-05-09 2020-10-27 Mitsubishi Paper Mills Limited Separator for electrochemical elements and electrochemical element including separator for electrochemical elements
WO2021131396A1 (en) 2019-12-25 2021-07-01 株式会社クラレ Separator for electrochemical elements
WO2021149828A1 (en) * 2020-01-23 2021-07-29 ニッポン高度紙工業株式会社 Separator for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
JP7108727B1 (en) 2021-02-03 2022-07-28 日本製紙株式会社 Method for producing resin composite, and pre-fibrillated cellulose fiber
JP7386776B2 (en) 2020-10-27 2023-11-27 三菱製紙株式会社 Carbon fiber-containing wet-laid nonwoven fabric

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007067389A (en) * 2005-08-03 2007-03-15 Mitsubishi Paper Mills Ltd Separator for electrochemical element
WO2007061108A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Mitsubishi Paper Mills Limited Separator for electric double layer capacitor
JP2007150122A (en) * 2005-11-30 2007-06-14 Mitsubishi Paper Mills Ltd Separator for electric double layer capacitor
JP2010225809A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Mitsubishi Paper Mills Ltd Separator-electrode integration type electric storage element for electrochemical element, and electrochemical element using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007067389A (en) * 2005-08-03 2007-03-15 Mitsubishi Paper Mills Ltd Separator for electrochemical element
WO2007061108A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Mitsubishi Paper Mills Limited Separator for electric double layer capacitor
JP2007150122A (en) * 2005-11-30 2007-06-14 Mitsubishi Paper Mills Ltd Separator for electric double layer capacitor
JP2010225809A (en) * 2009-03-23 2010-10-07 Mitsubishi Paper Mills Ltd Separator-electrode integration type electric storage element for electrochemical element, and electrochemical element using the same

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015030192A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 宇部興産株式会社 Lithium titanate powder, active material, and electricity storage device using same
JP5690029B1 (en) * 2013-08-30 2015-03-25 宇部興産株式会社 Lithium titanate powder for electrode of power storage device, active material, and power storage device using the same
JP2016000681A (en) * 2013-08-30 2016-01-07 宇部興産株式会社 Lithium titanate powder, active material, and electricity storage device using the same
US9771273B2 (en) 2013-08-30 2017-09-26 Ube Industries, Ltd. Lithium titanate powder, active material, and energy storage device using the same
US9850139B2 (en) 2014-05-21 2017-12-26 Ube Industries, Ltd. Lithium titanate powder for electrode of energy storage device, active material, and energy storage device using the same
JP2017123279A (en) * 2016-01-07 2017-07-13 三菱製紙株式会社 Lithium ion secondary battery separator
US10818898B2 (en) 2016-05-09 2020-10-27 Mitsubishi Paper Mills Limited Separator for electrochemical elements and electrochemical element including separator for electrochemical elements
KR20190049859A (en) 2016-10-17 2019-05-09 미쓰비시 세이시 가부시키가이샤 Separator for electrochemical device and electrochemical device including the same
CN109844991A (en) * 2016-10-17 2019-06-04 三菱制纸株式会社 Electro chemical elements use spacer and electrochemical element comprising it
US10964986B2 (en) 2016-10-17 2021-03-30 Mitsubishi Paper Mills Limited Separator for electrochemical elements, and electrochemical element comprising same
WO2018139353A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 ニッポン高度紙工業株式会社 Separator for electrochemical element and electrochemical element
KR20190109394A (en) 2017-01-27 2019-09-25 닛폰 고도시 코포레이션 Separators and Electrochemical Devices for Electrochemical Devices
KR20200123110A (en) 2018-02-27 2020-10-28 닛폰 고도시 코포레이션 Separators for electrochemical devices and electrochemical devices
WO2019167690A1 (en) 2018-02-27 2019-09-06 ニッポン高度紙工業株式会社 Electrochemical element separator and electrochemical element
WO2021131396A1 (en) 2019-12-25 2021-07-01 株式会社クラレ Separator for electrochemical elements
KR20220120540A (en) 2019-12-25 2022-08-30 주식회사 쿠라레 Separator for electrochemical devices
WO2021149828A1 (en) * 2020-01-23 2021-07-29 ニッポン高度紙工業株式会社 Separator for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
CN115191059A (en) * 2020-01-23 2022-10-14 日本高度纸工业株式会社 Separator for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery
CN115191059B (en) * 2020-01-23 2023-09-29 日本高度纸工业株式会社 Separator for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery
JP7457509B2 (en) 2020-01-23 2024-03-28 ニッポン高度紙工業株式会社 Lithium ion secondary battery separator and lithium ion secondary battery
JP7386776B2 (en) 2020-10-27 2023-11-27 三菱製紙株式会社 Carbon fiber-containing wet-laid nonwoven fabric
JP7108727B1 (en) 2021-02-03 2022-07-28 日本製紙株式会社 Method for producing resin composite, and pre-fibrillated cellulose fiber
WO2022168459A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-11 日本製紙株式会社 Resin composite, method for producing resin composite, and pre-fibrillated cellulose fibers
JP2022118772A (en) * 2021-02-03 2022-08-16 日本製紙株式会社 Production method of resin composite, and cellulose fiber preliminary defibrated article

Also Published As

Publication number Publication date
JP5695477B2 (en) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5695477B2 (en) Electrochemical element separator and electrochemical element using the same
JP4244294B2 (en) Separator for electrochemical device and manufacturing method thereof
JP5160111B2 (en) Battery separator, method for producing the same, and battery comprising the same
JP2010225809A (en) Separator-electrode integration type electric storage element for electrochemical element, and electrochemical element using the same
US10964986B2 (en) Separator for electrochemical elements, and electrochemical element comprising same
JP2015065153A (en) Separator for electrochemical element, method of manufacturing separator for electrochemical element, and electrochemical element
JP2014056953A (en) Separator for capacitor and capacitor
WO2017057336A1 (en) Separator for electrochemical element and electrochemical element
JP6317556B2 (en) Lithium ion secondary battery separator and lithium ion secondary battery using the same
JP2002266281A (en) Wet type nonwoven fabric, separator for electrochemical element and separator for electric double layer capacitor by using the same fabric
JP2009076486A (en) Separator for electrochemical element
JP2014053259A (en) Separator for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
JP2010238640A (en) Separator for power storage device
JP2010238808A (en) Separator electrode integrated element for capacitor and capacitor made thereby
JP2016171048A (en) Lithium ion secondary battery separator and lithium ion secondary battery arranged by use thereof
JP2010239028A (en) Separator for electric storage device
JP2010098074A (en) Separator for electric storage device
JP5848630B2 (en) Capacitor separator and capacitor using the same
JP2011187515A (en) Separator for electrochemical element, and the electrochemical element using the same
JP7309650B2 (en) Separator for electrochemical device
JP2004146137A (en) Separator for electrochemical element
JP2014036074A (en) Separator for capacitor and capacitor
JP2017183363A (en) Separator for electrochemical device, and electrochemical device
JP2015061036A (en) Separator for capacitor
JP2003142065A (en) Separator for electrochemical element and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140902

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5695477

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250