JP3142692B2 - 電池用セパレーター及びその製造法 - Google Patents

電池用セパレーター及びその製造法

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JP3142692B2
JP3142692B2 JP05221023A JP22102393A JP3142692B2 JP 3142692 B2 JP3142692 B2 JP 3142692B2 JP 05221023 A JP05221023 A JP 05221023A JP 22102393 A JP22102393 A JP 22102393A JP 3142692 B2 JP3142692 B2 JP 3142692B2
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な電池用セパレー
ター及びそれを製造する方法に関するものである。さら
に詳細には、耐熱性が良好で、厚さが小さく物理的特性
も優れておりり、しかも、保液性と透気性がともに良好
で、小型の密閉型電池特にイオン二次電池のセパレータ
ーとして好適な電池用セパレーター及びそれを工業的に
製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電池用セパレーターとして使用さ
れるシートとしては、幾つかの種類の製品が開発されて
おり、これらの中でも、最近はポリアミド、ポリオレフ
ィン等の合成繊維のみからなる不織布が新しいイオン二
次電池のセパレーターとしてよく用いられている。
【０００３】一般に、電池用セパレーターは、多孔質の
シートであること、電解液に侵されないこと、ガスやイ
オンが透過しやすいこと、そして密閉型電池の場合に
は、電解液を吸収、保持する能力が高いこと等が求めら
れる。また、電池の製造上、セパレーターの厚さは均一
でかつ出来るだけ薄いことが求められる。さらに、加工
性の観点から、引っ張ったとき切れたり伸びたりしては
加工し難いため、相応の強度と伸度とを有することが望
まれる。
【０００４】このため、近年は、電池用セパレーターと
して、透気性、含浸性に富み、かつ、必要な力学特性を
得られる合成繊維不織布が用いられている（例えば、特
開昭６３―１０８６６４号、特開昭６３―１０８６６５
号、特開平４―５６０６２号公報参照）。
【０００５】かかる不織布は、透気性と含浸性に富み、
必要に応じて素材を選択できるという利点を有するため
である。なお、この不織布は乾式法で製造されるのが普
通である。不織布として高い力学物性のものを得ようと
して比較的長い繊維を用いる場合、湿式法では作り難い
ためである。
【０００６】しかし、このような乾式不織布は、厚さを
均一にするのが難しく、特に厚さを均一に薄くするのが
非常に困難である。また、乾式不織布は、含浸性に富む
が、必ずしも保液性が十分とは言い難い。このため、薄
手の不織布を複数枚積層して用いられるのが普通であ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電池の技術
開発が進むにつれて、電池用セパレーターに対する要求
も厳しくなってきており、また、密閉型イオン二次電池
等の新型電池の場合は、従来とは異なる特性が求められ
ている。
【０００８】すなわち、電池をより小型で容量の大きな
ものとするため、セパレーターは電解液をより多く保持
できるよう保液性の向上が求められ、また、イオン二次
電池の場合には、電解液の量に合わせたセパレーターの
肉薄化が要求されている。同時に、電池使用時の発熱及
び加工時の熱処理に対応するため、より高い温度でも酸
化されずに安定であり、かつ、イオンやガスが通過しや
すい高い透気性も必要とされる。
【０００９】しかるに、従来の乾式不織布製の電池用セ
パレーターは、こうした要求にすべて対応できるとは言
い難く、また、乾式不織布で均一な厚さのものを得よう
とすると積層等の別工程が必要となり、製造コストが非
常に高くなるという問題もある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の課
題を解決すべく鋭意研究の結果、電池用セパレーターと
してｍ―アラミドのフィブリッドと耐熱性短繊維とを特
定割合で混合し湿式抄造、熱圧加工してなる特定厚さの
紙状物を用いることにより、耐熱性、保液性に富み、透
気性も高く、しかも、十分な力学特性を有するだけでな
く、厚みが薄くて均一な電池用セパレーターを構成し得
ること、そして、このような電池用セパレーターは、上
記の混合抄造紙を特殊な条件で熱圧加工することにより
安定かつ効率的に製造し得ることを見い出し、本発明に
到達した。
【００１１】すなわち、本発明は、ｍ―アラミドのフィ
ブリッド１０〜４０重量％と耐熱性短繊維９０〜６０重
量％との混合物を湿式抄造してなる紙状シートからな
り、かつその厚さが０．０１〜０．１ｍｍ、好ましくは
０．０２〜０．０５ｍｍである紙状物からなることを特
徴とする電池用セパレーターに係るものである。
【００１２】本発明の電池用セパレーターは、ｍ―アラ
ミドからなるフィブリッドと耐熱性の短繊維とを湿式で
混合抄造し、特定条件で熱圧加工した薄い紙状物によっ
て構成される。
【００１３】ここでいう「フィブリット」とは、例えば
特公昭３５―１１８５１号公報に記載の如く、ポリマー
溶液を高速で攪拌しつつある沈殿剤中で凝固沈殿させる
ことによって得られる合成パルプ状粒子であり、このフ
ィブリッドを形成する「ｍ―アラミド」とは、ｍ―フェ
ニレンイソフタルアミドを主たる構成単位とする全芳香
族ポリアミドである。この全芳香族ポリアミドはホモポ
リマーに限定されず、構成単位の一部をｐ―フェニレン
テレフタルアミド等に置き換えたコポリマーであっても
よい。
【００１４】フィブリッドの素材（ポリマー）として
は、ポリマー鎖中又は末端にアミノ基やヒドロキシル基
を有する親水性のポリマーが好ましく、かつ、急速充
電、大負荷容積等で、電池が高温になり易いため、耐熱
性のものが好ましい。電池用セパレーターとしての耐熱
性は、一般のポリマーの耐熱性基準より厳しく、充電に
際して実質的には発生している酸素等による酸化分解を
起こさないことも要求される。ポリ―ｍ―フェニメンイ
ソフタルアミドで代表されるｍ―アラミドはこのような
諸要求に合致した好ましい素材である。
【００１５】フィブリッドは、一般に、繊維に比べて非
常に大きな比表面積を有するが、本発明の電池用セパレ
ーターを構成するｍ―アラミドフィブリッドは、比表面
積が５〜１００ｍ2 ／ｇのものが好ましく、とくに１０
〜８０ｍ2 ／ｇのものが好ましい。比表面積がこれより
小さいものは保水性に乏しく、大きすぎれば抄造が困難
になる。なお、ここで言う比表面積は平均濾過比抵抗か
ら得られる値を基準とするものである。
【００１６】なお、合成パルプ状粒子として、上述のフ
ィブリッドのほかに液晶性のｐ―アラミドの成形物（繊
維等）に叩解等の機械的な力を加えてフィブリル化させ
た「パルプ」もあるが、このような「パルプ」は本発明
での使用に適さない。
【００１７】ｍ―アラミドフィブリッドと混合抄造する
耐熱性短繊維としては、耐熱性の良好なｍ―アラミド又
はｐ―アラミドの繊維が最も好ましく、ポリ―ｍ―フェ
ニレンイソフタルアミド、ポリ―ｐ―フェニレンテレフ
タラミドやポリ（ｐ―フェニレンテレフタルアミド／
３，４′―ジフェニルエーテルテレフタルアミド）等の
耐熱性アラミド短繊維が特に好適であるが、他の耐熱性
素材からなるものでもよく、例えば、ポリエーテルエー
テルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンテレフタレー
ト、アリレート、木綿、セラミック等の繊維等でもよ
い。これらの繊維は必要に応じ、２種以上併用すること
もできる。しかしながら、フィブリッドと短繊維とが同
種のポリマーからなるものが最適である。
【００１８】本発明では、いずれの場合も、耐熱性短繊
維として、通常の円形断面繊維を用いてもよいが、厚み
の小さいシートを得るには偏平繊維を用いることが好ま
しい。ここで偏平繊維としては繊維断面における長径と
短径との比（Ｄ1 ／Ｄ2 ）で表わされる断面偏平度が
２．０〜７．０、好ましくは３．０〜６．０のものが好
適に使用される。
【００１９】偏平繊維の断面形状は、楕円形、長円形、
長方形に限らず、例えば図１に示すような複数の円が並
列状に重なり合い一体化したような形状であってもよ
い。なお、図１のように繊維断面に凹部が存する場合
は、短径は最も細くなった部分の径をもってＤ2 とす
る。
【００２０】これらの偏平繊維は、当然のことながら通
常の円形断面繊維に比べて断面の周長が大きくなるが、
本発明では上記の偏平繊維のうちでも、下記の式で定義
される断面周長比αにして、１．４〜２．０のものが好
ましく使用される。
【００２１】
【数１】
【００２２】耐熱性短繊維の繊維長は３〜１０ｍｍ特に
３〜６ｍｍが好ましく、また、短繊維の太さはデニール
で表示して０．８〜５ｄｅが好ましい。本発明では、短
繊維として２種以上の繊維を併用することもでき、例え
ば、異種ポリマーからなる繊維同士を混合して使用した
り、断面形状の異なる繊維同士を混合使用することも可
能である。
【００２３】本発明において、ｍ―アラミドフィブリッ
ドと混合抄造する短繊維として上記のごとき偏平繊維を
使用する場合は、電池用セパレーターとして好ましい薄
くてかつ強靭な紙状物が得られる。すなわち、偏平繊維
の使用によって、従来困難とされた程度まで電池用セパ
レーターの肉薄化が可能となるばかりでなく、通常の円
形断面繊維を使用したものに比べて電池用セパレーター
の物理的性質（特に強度）も向上する。
【００２４】本発明の電池用セパレーターは、既に述べ
たように、ｍ―アラミドのフィブリッドと耐熱性短繊維
とを湿式で混合抄造することによって製造されるが、本
発明者らの研究によれば、電池用セパレーターにおい
て、所望の透気度と厚み（薄さ）、保液性、強度を満足
させるためには、ｍ―アラミドフィブリッドと耐熱性短
繊維との比率が重要であり、ｍ―アラミドフィブリッド
／短繊維の重量比にして、４０／６０〜１０／９０、好
ましくは３５／６５〜１５／８５の範囲内に選ぶことが
必要である。
【００２５】すなわち、電池用セパレーターの電解液含
浸性は、それを構成するシートに内在する隙間によりほ
ぼ定まるが、保液性はそれだけでは決まらず、フィブリ
ッドを含む湿式抄造による紙状物と乾式不織布とでは、
仮に含浸性は同等としても保液性は前者が良好で後者が
不良であるのが普通である。この主な理由として、フィ
ブリッドは比表面積が５〜１００ｍ2 ／ｇにも及ぶが、
通常の繊維の場合は０．１ｍ2 ／ｇであり、偏平繊維の
場合でも高々その２〜３倍であることがあげられる。な
お、この際、素材ポリマーとしてｍ―アラミドのような
親水性の基を含むものを用いると保液性がより向上す
る。
【００２６】しかし、ｍ―アラミドフィブリッド単独で
湿式抄造すると、しばしば該フィブリッドが相互に密着
し、著しく透気性と含浸性を損なう結果となる。このた
め、本発明では、上記の割合で短繊維を配合してフィブ
リッド同士の密着を防ぐとともに電池用セパレーターの
力学特性を向上させる。このようなフィブリッドと短繊
維とを特定割合で混合抄造することにより、電池用セパ
レーターとなる紙状物は、短繊維の存在によって拡げら
れた比較的大きな隙間とこれに連なるフィブリッドのみ
からなる狭い隙間とが適度に分散した構造になるので、
透気度が２００秒／１００ｍｌより高く、好ましくは１
００秒／１００ｍｌより高く、かつ、適度の含浸性と保
液性とを兼ね備えた厚さ０．０１〜０．１ｍｍ、好まし
くは０．０２〜０．０５ｍｍ、の良好な電池用セパレー
ターを構成する。
【００２７】しかるに、短繊維の比率が上記範囲より下
廻ると透気度が低下し、フィブリッドの比率が上記範囲
を下廻ると保液性と力学特性が低下する。
【００２８】本発明の電池用セパレーターの密度は、
０．３〜０．７ｇ／ｃｍ3 、特に０．３５〜０．６０ｇ
／ｃｍ3 であることが好ましい。この範囲を逸脱する
と、透気度、強力、厚み等を同時に満足するのが難しく
なる場合がある。
【００２９】以上のような本発明の電池用セパレーター
は、次のような方法で工業的に製造することができる。
【００３０】すなわち、ｍ―アラミドのフィブリッド１
０〜４０重量％と耐熱性ポリマーからなる円形断面繊維
及び／又は断面偏平度（Ｄ1 ／Ｄ2 ）２．０〜７．０、
好ましくは３．０〜６．０の偏平断面繊維９０〜６０重
量％とを含む稀薄水性スラリーを調製し、このスラリー
を用いて湿式で抄造し、得られた湿紙（ウエブ）を、単
独であるいは複数枚積層して、乾燥した後、２４０〜３
５０℃、好ましくは２５０〜３２０℃で、少なくとも１
回熱圧加工して、厚さ０．０１〜０．１ｍｍ、好ましく
は０．０２〜０．０５ｍｍの紙状物とすることによって
製造される。
【００３１】湿式抄造により得られた湿紙（ウエブ）
は、乾燥を実施した後、カレンダーロール間で熱圧加工
する。セパレーターとしての密度は０．３〜０．７ｇ／
ｃｍ3特に０．３５〜０．６０ｇ／ｃｍ3 に調整するこ
とが好ましく、実際にこのような領域にするには上述の
如く熱圧加工温度を２４０℃〜３５０℃、特に２６０℃
〜３２０℃にするのが好ましい。この範囲を逸脱する
と、透気度、強力、厚みを同時に満足させるものにはな
り難い。
【００３２】なお、湿式抄造に供する稀薄水性スラリー
の濃度は、一般に０．０１〜０．５（重量）％が採用さ
れる。該スラリーには添加剤を含むこともできるが接着
剤は含まない方が好ましい。
【００３３】湿紙を製造するには、公知の各種抄紙技術
を採用することができる。湿紙は必要に応じ２枚以上積
層してもよいが、抄紙技術が正常ならば、乾式不織布の
場合と異なり、厚さを均一にするために複数の湿紙を積
層する必要はなく、単層でも十分均一な紙状シートが得
られる。
【００３４】乾燥後の熱圧加工は複数回行うのがよく、
まず、温度２８５〜３２０℃、線圧１０〜２００ｋｇ／
ｍｍ2 で少なくとも１回熱圧加工し、次いで２６０〜３
００℃でかつ上記熱圧加工で採用した条件より低温、高
圧で再度熱圧加工して、厚さ０．０１〜０．１ｍｍ好ま
しくは０．０２〜０．０５ｍｍの紙状物とするのが好適
である。
【００３５】かくして、本発明の目的とする良好な電池
用セパレーターが製造される。
【００３６】以上のような本発明によれば、透気度が２
００秒／１００ｍｌ（好ましくは１００秒／１００ｍ
ｌ）より大きく、かつ、透気度、含浸性及び保液性を兼
ね備え、かつ、厚みが小さく均一で物理的特性も良好な
電池用セパレーターが提供される。
【００３７】したがって、この電池用セパレーターは、
小型でかつ大容量の電池に適しており、二次電池では急
速充電可能なものとなる。それ故、密閉型イオン二次電
池等の高性能新型電池のセパレーターとしてとくに有用
である。
【００３８】
【実施例】以下実施例をあげ、本発明を更に詳しく説明
するが、本発明は、これにより何ら制限を受けるもので
はない。
【００３９】なお、実施例５〜７における偏平繊維の繊
維断面の偏平度及び周長比は、それぞれ繊維断面の電子
顕微鏡写真からサンプル数１０で測定したものである。
【００４０】また、本発明における透気度は、次のよう
な測定法（ガーレー法）により求められ、この数値が小
さいほど透気度が高いことを意味する。すなわち、透気
度は、ガーレー式通気性試験機を用いて紙状物１枚当た
り１００ｃｃの空気が通過するのに要する時間（秒数）
を測定することで表される。
【００４１】更に、ポリマーの固有粘度は、いずれもＮ
―メチル―２―ピロリドン溶液で室温中で測定した値で
ある。
【００４２】
【実施例１】界面重合法で得た固有粘度（Ｉ．Ｖ．）
１．３５のポリ―ｍ―フェニレンイソフタルアミドを特
公昭５２―１５１６２号公報に記載の沈殿装置（直径１
５０ｍｍ）を用いてフィブリッドを製造した。得られた
フィブリッドの濾水度はカナディアン濾水度で１１０ｍ
ｌであった。このフィブリッドは特開昭６３―３５８７
７号公報に記載の方法に準じて処理し、比表面積４０ｍ
2 ／ｇのものとした。
【００４３】一方、同じポリマーを特公昭４８―１７５
５１号公報に記載の方法に基づいて紡糸、延伸、熱処理
し、繊度２ｄｅの通常の円形断面繊維とした。繊維の強
度は４．５ｇ／ｄｅ、伸度は１８％であった。これを長
さ６ｍｍに切断した。
【００４４】上述のｍ―アラミドフィブリッドとｍ―ア
ラミド短繊維とを３０／７０の重量比率で混合して、稀
薄水性スラリーを調製し、大形のタッピー型抄紙機を用
いて、２００ｍｍ×２５０ｍｍの大きさで２０ｇ／ｍ2
に抄き湿紙とした。
【００４５】この湿紙を、搾水し、充分に乾燥した。こ
れをカレンダーロール間で温度３００℃、線圧５０ｋｇ
／ｃｍで熱圧加工処理し、更に、温度２６０℃、線圧１
００ｋｇ／ｃｍで熱圧加工処理した。得られた紙状シー
トの透気度は３５ｓｅｃ／１００ｍｌ（ガーレー法）、
厚みは０．０３９ｍｍ、密度は０．４ｇ／ｃｍ3 であっ
た。
【００４６】このシートは密閉形二次電池の電池用セパ
レーターとして良好に使用できた。
【００４７】
【実施例２】実施例１で用いたフィブリッドと短繊維を
用い、フィブリッド／短繊維重量比率２０／８０の割合
で混合して、実施例１と同様に大型のタッピー型抄紙機
を用いて２００ｍｍ×２５０ｍｍの大きさで２５ｇ／ｍ
2 に抄き湿紙とした。
【００４８】この湿紙を搾水し、充分に乾燥した。これ
をカレンダーロールで温度３００℃、線圧５０ｋｇ／ｃ
ｍで熱圧加工し、更に、温度２６０℃、線圧１００ｋｇ
／ｃｍで熱圧加工した。得られた紙状シートの透気度は
７０ｓｅｃ／１００ｍｌ（ガーレー法）、厚みは０．０
４３ｍｍであった。
【００４９】このシートは密閉形二次電池の電池用セパ
レーターとして良好に使用できた。
【００５０】
【比較例１】実施例１で用いたフィブリッドと短繊維を
用い、フィブリッド／短繊維重量比率６０／４０の割合
で混合して、同様のタッピー型抄紙機を用いて２００ｍ
ｍ×２５０ｍｍの大きさで２５ｇ／ｍ2 に抄き湿紙とし
た。
【００５１】この湿紙を搾水し、充分に乾燥した。この
ものの透気度は５４０ｓｅｃ／１００ｍｌ（ガーレー
法）、厚みは０．１３ｍｍであった。
【００５２】このシートは、透気度が小さく、二次電池
の電池用セパレーターとして不適当であった。
【００５３】このシートをカレンダーロールで３００
℃、５０ｋｇ／ｃｍで熱圧加工し、更に２６０℃、１０
０ｋｇ／ｃｍで熱圧加工した。得られた紙状シートの透
気度は７００ｓｅｃ／１００ｍｌ（ガーレー法）以上、
厚みは０．０３２ｍｍとなったが、このシートは透気度
が小さく、二次電池の電池用セパレーターとして不適当
であった。
【００５４】これら二つの例は、ほぼ、現在の市販のア
ラミド紙に対応し、これらの例から市販のアラミド紙で
は良好なセパレーターとはなり得ないことが判る。
【００５５】
【実施例３】実施例１で用いたフィブリッドと短繊維を
用い、フィブリッド／短繊維重量比率３０／７０の割合
で混合して、同様に大形のタッピー型抄紙機を用いて、
２００ｍｍ×２５０ｍｍの大きさで２５ｇ／ｍ2 に抄き
湿紙とした。
【００５６】この湿紙を搾水し、充分に乾燥した。得ら
れたシートの透気度は１８０ｓｅｃ／１００ｍｌ（ガー
レー法）で、厚みは０．０８３ｍｍであった。このシー
トは厚みが大きく、二次電池の電池セパレーターとして
やや不適当であった。
【００５７】次に、このシートをカレンダーロールで３
００℃、５０ｋｇ／ｃｍで加熱加圧した。得られた紙状
シートの透気度は２００ｓｅｃ／１００ｍｌ（ガーレー
法）で、厚みは０．０３９ｍｍになった。
【００５８】このシートは透気度がやや小さく、二次電
池の電池セパレーターとして比較的小負荷の電池用にな
った。
【００５９】
【実施例４】特公昭４７―１０８６３号記載の方法に基
づいて界面重合法によりポリ―ｍ―フェニレンイソフタ
ルアミドのポリマーを製造した。このポリマーはＮ―メ
チル―２―ピロリドンに溶解して測定した固有粘度
（Ｉ．Ｖ．）１．３０であり、無機塩類を含まないもの
である。
【００６０】このポリマーを特公昭５２―１５１６２１
号公報に記載の沈殿装置（直径１５０ｍｍ）を用いてフ
ィブリッドとした。濾水度はカナディアン濾水度で９７
ｍｌであった。得られたフィブリッドは特開昭６３―３
５８７７号記載の方法に準じて処理した。
【００６１】また、同じポリマーを特公昭４８―１７５
５１号公報に記載の方法により繊度２ｄｅの円形断面繊
維とした。強度は４．５ｇ／ｄｅ、伸度は１８％であっ
た。これを長さ６ｍｍに切断した。
【００６２】該繊維を濃度０．１（重量）％の水性スラ
リーとして分散し、フィブリッドはディスクリファイナ
ーで叩解して濾水度９２ｍｌ（カナディアン）とし、短
繊維／フィブリッド重量比率７５／２５で混合して、フ
ォードリニア型抄紙機を用いて１０００ｍｍ幅で坪量２
０ｇ／ｍ2 に抄き、湿紙とした。
【００６３】この湿紙を搾水し、充分に乾燥した後、こ
れをカレンダーロールで３００℃、１００ｋｇ／ｃｍで
熱圧加工し、更にこれを２８０℃、２００ｋｇ／ｃｍで
熱圧加工した。得られたシートは透気度が３５ｓｅｃ／
１００ｍｌ（ガーレー法）、厚みは０．０３５ｍｍであ
った。
【００６４】このシートは密閉形二次電池の電池セパレ
ーターとして良好に使用できた。
【００６５】
【実施例５】実施例１と同じポリ―ｍ―フェニレンイソ
フタルアミドのフィブリッドを準備した。
【００６６】一方、同じポリマーを用い特公昭４８―１
７５５１号公報に記載の方法に準じて２．１８ｄｅの偏
平繊維を製造した。この偏平繊維の断面における長径と
短径との比（Ｄ1 ／Ｄ2 ）で表される断面偏平度は５．
１であり、対応する円形断面繊維との周長の比（α）で
表される周長比は１．５０であった。この繊維の強度は
５．１ｇ／ｄｅ、破断伸度は１８％であった。この繊維
を長さ６ｍｍに切断して使用した。
【００６７】上記のｍ―アラミドフィブリッドとｍ―ア
ラミド偏平繊維とを重量比３０／７０で混合し、水中に
固形分濃度０．１（重量）％で分散させたスラリーか
ら、大型のタッピー型抄紙機を用いて２００ｍｍ×２５
０ｍｍの大きさの坪量２０ｇ／ｍ2 に抄き、湿紙とし
た。この湿紙を搾水し、十分に乾燥した。次いで、これ
をカレンダーロールで温度３００℃、線圧５０ｋｇ／ｃ
ｍで熱圧加工し、さらに温度２６０℃、線圧１００ｋｇ
／ｃｍで熱圧加工した。
【００６８】得られた紙状物の厚みは０．０２６ｍｍ、
透気度（ガーレー法による）は５秒／１００ｍｌであ
り、また、強度は３．０ｋｇｆ／ｍｍ2 、伸度は１．６
％であった。
【００６９】また、短繊維として２．２ｄｅの円形断面
のポリ―ｍ―フェニレンイソフタルアミド繊維（断面偏
平面Ｄ1 ／Ｄ2 ＝１、周長比α＝１）を用いるほかは、
まったく同様にして紙状物を製造した。
【００７０】得られた紙状物の厚さ０．０４０ｍｍであ
り、伸度は実施例１のものとほとんど変わらなかった
が、強度は２．５ｋｇｆ／ｍｍ2 であった。
【００７１】この結果から、偏平繊維を用いる場合は、
電池用セパレーターの肉薄化が容易となり、かつ強度が
改善されることがわかる。
【００７２】これらの紙状物は、いずれも密閉型二次電
池のセパレーターとして有用なものであった。
【００７３】
【実施例６】実施例５と同じフィブリッドと偏平繊維と
を用い、フィブリッド／偏平繊維の重量比を２０／８０
で混合して、実施例１と同様に大型のタッピー型抄紙機
を用いて２００ｍｍ×２５０ｍｍの大きさの坪量２５ｇ
／ｍ2 に抄き、湿紙とした。この湿紙を搾水し、十分に
乾燥した後、これをカレンダーロールで温度３００℃、
線圧５０ｋｇ／ｃｍで熱圧加工し、さらに温度２６０
℃、線圧１００ｋｇ／ｃｍで熱圧加工した。
【００７４】得られた紙状物の厚みは０．０３０ｍｍ、
透気度（ガーレー法による）は７０秒／１００ｍｌであ
り、また、強度は２．０ｋｇｆ／ｍｍ2 、伸度は１．３
％であった。
【００７５】この紙状物は、密閉型二次電池のセパレー
ターとして良好に使用できた。
【００７６】
【比較例２】実施例５と同じフィブリッドと偏平繊維と
を用い、フィブリッド／偏平繊維の重量比率を４５／５
５に変更し、実施例１と同様に大型のタッピー型抄紙機
を用いて２００ｍｍ×２５０ｍｍの大きさの坪量２５ｇ
／ｍ2 に抄き、湿紙とした。この湿紙を搾水し、十分に
乾燥した。この紙状物は、厚みは０．０６８ｍｍ、透気
度（ガーレー法による）は５４０秒／１００ｍｌであっ
た。このものは透気度が低く二次電池のセパレーターと
して不適当であった。
【００７７】
【比較例３】比較例２により製造した紙状物を、カレン
ダーロールで温度３００℃、線圧５０ｋｇ／ｃｍで熱圧
加圧し、更に温度２６０℃、線圧１００ｋｇ／ｃｍで熱
圧加圧した。得られた紙状物の厚みは０．０２６ｍｍと
なったが、透気度（ガーレー法による）は約７０００秒
／１００ｍｌとなり、電池用セパレーターとして不適当
なものであった。
【００７８】
【実施例７】界面重合法により製造した固有粘度（Ｉ．
Ｖ．）が１．３０のポリ―ｍ―フェニレンイソフタルア
ミドを特公昭５２―１５１６２号公報に記載の沈殿装置
（直径１５０ｍｍ）を用いてフィブリッドを製造した。
その濾水度はカナディアン濾水度で９７ｍｌであった。
得られたフィブリッドは特開昭６３―３５８７７号公報
に記載の方法に準じて処理した。
【００７９】一方、同じポリマーを特公昭４８―１７５
５１号公報に記載の方法に準じて２．１８ｄｅの偏平繊
維を製造した。この偏平繊維の断面における長径と短径
との比（Ｄ1 ／Ｄ2 ）で表される断面偏平度は５．１で
あり、対応する円形断面繊維との周長の比（α）で表さ
れる周長比は１．５０であった。この繊維の強度は５．
１ｇ／ｄｅ、破断伸度は１８％であった。この繊維を長
さ６ｍｍに切断して使用した。
【００８０】該偏平繊維を水中に分散させて濃度０．１
（重量）％のスラリーとし、一方、フィブリッドはディ
スクリファイナーで叩解して濾水度９２ｍｌ（カナディ
アン濾水度）とした。そして、両者をフィブリッド／偏
平繊維を重量比２５／７５で混合してフォードリニア抄
紙機を用いて１０００ｍｍ幅で、坪量２０ｇ／ｍ2 に抄
き、湿紙とした。この湿紙を搾水し、十分に乾燥した。
次いで、これをカレンダーロールで温度３００℃、線圧
１００ｋｇ／ｃｍで熱圧加工し、さらに温度２８０℃、
線圧２００ｋｇ／ｃｍで熱圧加工した。
【００８１】得られた紙状物の厚みは０．０２６ｍｍ、
透気度（ガーレー法による）は３５秒／１００ｍｌであ
り、また強度は３．５ｋｇｆ／ｍｍ2 、伸度は３．６％
であった。
【００８２】この紙状物は、密閉型二次電池のセパレー
ターとして良好に使用できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用可能な偏平繊維の断面形状の一例
を示す断面図。
【符号の説明】
Ｄ1 繊維断面の長径 Ｄ2 繊維断面の最小の短径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−108257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−147956（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−3120（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−248458（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/14 - 2/18 H01M 10/40

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ｍ―アラミドのフィブリッド１０〜４０
    重量％と耐熱性短繊維９０〜６０重量％とを混合抄造し
    てなる紙状シートからなり、かつ該シート厚さが０．０
    １〜０．１ｍｍであることを特徴とする電池用セパレー
    ター。
  2. 【請求項２】 紙状シートの透気度が２００ｓｅｃ／１
    ００ｍｌより高いことを特徴とする請求項１記載の電池
    用セパレーター。
  3. 【請求項３】 ｍ―アラミドフィブリッドが比表面積５
    〜１００ｍ2 ／ｇを有することを特徴とする請求項１又
    は２記載の電池用セパレーター。
  4. 【請求項４】 耐熱性短繊維が繊維長３〜１０ｍｍのア
    ラミド繊維であることを特徴とする請求項１、２又は３
    記載の電池用セパレーター。
  5. 【請求項５】 耐熱性短繊維が円形断面繊維及び／又は
    断面偏平度が３．０〜６．０でかつ断面周長比が１．４
    〜２．０の偏平繊維であることを特徴とする請求項１〜
    ４のいずれかに記載の電池用セパレーター。
  6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の
    電池用セパレーターを製造するに際し、ｍ―アラミドの
    フィブリッド１０〜４０重量％と耐熱性短繊維９０〜６
    ０重量％とを含む稀薄水性スラリーを、抄造し、得られ
    た湿紙を、乾燥した後、２４０〜３５０℃で少なくとも
    １回熱圧加工して厚さ０．０１〜０．１ｍｍの紙状物と
    することを特徴とする電池用セパレーターの製造法。
  7. 【請求項７】 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の
    電池用セパレーターを製造するに際し、ｍ―アラミドの
    フィブリッド１０〜４０重量％と耐熱性短繊維９０〜６
    ０重量％とを含む稀薄水性スラリーを、抄造し、得られ
    た湿紙を、乾燥した後、２８５〜３２０℃で少なくとも
    １回熱圧加工し、次いで２６０〜３００℃でかつ上記熱
    圧加工で採用した温度より低温、高圧で再度熱圧加工し
    て、厚さ０．０１〜０．１ｍｍの紙状物とすることを特
    徴とする電池用セパレーターの製造法。
  8. 【請求項８】 抄造した湿紙を、温度２８５〜３２０
    ℃、線圧１０〜２００ｋｇ／ｃｍの条件で熱圧加工し、
    引き続き、前段の加工で採用した温度より低温でかつ２
    ６０〜３００℃の温度、前段の加工で採用した線圧より
    高くかつ１００〜４００ｋｇ／ｃｍの線圧で熱圧加工す
    ることをを特徴とする請求項７記載の電池用セパレータ
    ーの製造法。
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