JP5927295B2 - オレフィン系樹脂を用いた繊維、および該繊維を用いた不織布、アルカリ蓄電池用セパレータ - Google Patents
オレフィン系樹脂を用いた繊維、および該繊維を用いた不織布、アルカリ蓄電池用セパレータ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5927295B2 JP5927295B2 JP2014521056A JP2014521056A JP5927295B2 JP 5927295 B2 JP5927295 B2 JP 5927295B2 JP 2014521056 A JP2014521056 A JP 2014521056A JP 2014521056 A JP2014521056 A JP 2014521056A JP 5927295 B2 JP5927295 B2 JP 5927295B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nonwoven fabric
- polyolefin
- separator
- fiber
- maleic anhydride
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
- D01F6/06—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/46—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
- D04H1/4282—Addition polymers
- D04H1/4291—Olefin series
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
- D04H1/542—Adhesive fibres
- D04H1/544—Olefin series
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
- C08L2205/16—Fibres; Fibrils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/24—Alkaline accumulators
- H01M10/28—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Description
従来、この種のアルカリ蓄電池のセパレータとしては、親水性の高いポリアミド系の不織布が使われていた。
セパレータに界面活性剤を塗布する比較的容易な方法であり、具体的には、分子内にポリアルキレンオキシド基を有するアセチレングリコール系の非イオン性界面活性剤を塗工する方法などがある(特許文献1)。
各々の方法で発生させたラジカルによって樹脂表面にカルボキシル基などの親水基を導入する安価な処理方法である。
具体的には、コロナ放電処理では、高周波高電圧パルス電界により発せられるコロナ放電を被処理物に照射する(特許文献2)。
フッ素ガスの酸化力を利用して繊維表面にカルボキシル基を導入する方法である。具体的なフッ素ガス処理方法としては、フッ素と酸素の混合ガスに不織布を接触させて、繊維表面にカルボキシル基を導入する方法などが挙げられる。
アクリル酸を繊維にグラフト重合させて親液性を付与する処理方法である。具体的には、溶媒としての水と重合開始剤としてのベンゾフェノンとビニルモノマーとしてのアクリル酸からなる混合溶液に不織布を浸漬し、窒素雰囲気中で水銀ランプにて紫外線を数分間照射することによって、アクリル酸をグラフト重合する方法がある(特許文献4)。
スルホン酸基を繊維に導入して親液性を付与する方法である。具体的には、不織布を熱濃硫酸や発煙硫酸に浸漬してスルホン化する方法(特許文献5、6)や、不織布を無水硫酸ガスに接触させてスルホン化する方法(特許文献7、8)などがある。
アクリル酸グラフト重合処理は、モノマー、重合開始剤、溶媒を必要とし、紫外線照射処理、中和処理、洗浄処理、乾燥処理、廃液処理が必要なことから、複雑な処理工程であり、コスト高である。
〔ポリオレフィン系樹脂〕
本実施の形態例の樹脂は、無水マレイン酸変性ポリオレフィンと、低結晶性ポリオレフィンと結晶性ポリオレフィンとからなるポリオレフィン系樹脂である。該樹脂を紡糸することにより、本実施の形態例の繊維が提供でき、該繊維より構成される不織布が提供できる。
上述のポリオレフィン系樹脂から紡糸して本実施の形態例のポリオレフィン系繊維とする。繊維は、無水マレイン酸変性ポリオレフィンと低結晶性ポリオレフィンと結晶性ポリオレフィンとを含む樹脂から紡糸し、繊維径は15μm以下になるように制御する。繊維径が15μmより大きいと、該繊維を不織布化してセパレータとした時にセパレータとしての耐ショート性が劣るという問題がある。
〔不織布〕
本実施の形態例の不織布は、前記ポリオレフィン系樹脂又はポリオレフィン系繊維を用いて形成される。具体的には、スパンボンド法、メルトブロー法又は湿式法いずれかの製法により不織布を形成する。
本実施の形態例の不織布セパレータは、以上のようにして製造した不織布を所定の大きさに切断することにより得られる。これを直接セパレータとして使用することもできるが、例えば、電解液初期吸液性を向上させるため、界面活性剤処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、UVオゾン処理、フッ素ガス処理等を施してもよい。
図2は本実施の形態例の不織布をセパレータとして用いる場合のアルカリ蓄電池の製造工程を説明するための図である。
なお、アルカリ蓄電池の作製方法は以上の例に限定されるものではなく、本実施の形態例のセパレータを使用した電池であれば詳細な仕様などは限定されない。
(1)紡糸安定性
スパンボンド法、メルトブロー法を用いて不織布を製造する際に、安定してシート化できたかどうかで判定した。
繊維または不織布を走査電子顕微鏡にて観察し、繊維径を測定した。
(3)厚さ
ISO534に準拠の厚さ測定器を用いて測定した。
(4)目付
50cm角に切った不織布セパレータの質量を秤量し、1m2当たりの質量(g/m2)に換算した。
不織布の縦方向に15mm幅×250mm長さのサンプルを採取する。そのサンプルを垂直に吊るし、30質量%水酸化カリウム水溶液中に下端を3mm以上浸して10分後サンプルの液面より30質量%水酸化カリウム水溶液の浸透した部分までの最大高さを測定した。
アンモニア捕捉容量を以下のようにして測定した。
250ml共栓付三角フラスコに、1.5mmolのアンモニアを含む8mol/lの水酸化カリウム水溶液125mlと、質量W(g)を精秤したセパレータサンプル(0.2〜0.4g)を入れた後、栓をして密封した。
不織布セパレータサンプルを入れたフラスコ及びブランクテスト用のフラスコ内の内容物を攪拌した後、40℃で2時間保管した。
次に、フラスコ内の溶液100mlを採取し、捕捉されなかったアンモニアをケルダール法で定量した。
但し、(2)式中のfは滴定に使用した水酸化ナトリウム水溶液の濃度のファクターを、Vsはサンプルを処理した際に要した水酸化ナトリウム水溶液の滴定値(ml)を、Vbはブランクテストにおける水酸化ナトリウム水溶液の滴定値(ml)をそれぞれ示す。
得られたセパレータを用いて密閉型ニッケル水素電池を作製した。
電池の部材としては、正極には焼結式ニッケル電極を、負極には焼結式水素吸蔵合金を、電解液には30質量%の水酸化カリウム水溶液をそれぞれ用い、真空含浸により電解液を不織布セパレータに含浸させた。
結晶性ポリオレフィンとして結晶性ポリプロピレンを、低結晶性ポリオレフィンとして低結晶性ポリプロピレン(結晶化度:10%)を、無水マレイン酸結晶性ポリオレフィンとして無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:21.0質量%)を、それぞれ質量比82.5:1.0:16.5の割合で混合したブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:3.5質量%)を、スパンボンド法にて230℃の温度で紡糸、延伸し、シート化後、熱カレンダーにて繊維融着を行い、繊維径8μm、厚さ123μm、目付50g/m2の不織布セパレータを得た。
結晶性ポリオレフィンとして結晶性ポリプロピレンを、低結晶性ポリオレフィンとして低結晶性ポリプロピレン(結晶化度:30%)を、無水マレイン酸結晶性ポリオレフィンとして無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:38.5質量%)を、それぞれ質量比1.0:9.0:90.0の割合で混合したブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:34.7質量%)を、メルトブロー法にて230℃の温度で紡糸、延伸し、シート化後、熱カレンダーにて繊維融着を行い、繊維径3μm、厚さ126μm、目付53g/m2の不織布セパレータを得た。
結晶性ポリオレフィンとして結晶性ポリプロピレンを、低結晶性ポリオレフィンとして低結晶性ポリブテン1(結晶化度:40%)を、無水マレイン酸結晶性ポリオレフィンとして無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:38.5質量%)を、それぞれ質量比45.0:5.0:50.0の割合で混合したブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:19.3質量%)を、スパンボンド法にて240℃の温度で紡糸、延伸し、シート化後、熱カレンダーにて繊維融着を行い、繊維径10μm、厚さ131μm、目付55g/m2の不織布セパレータを得た。
湿式不織布用繊維において、結晶性ポリオレフィンとして結晶性ポリプロピレンを、低結晶性ポリオレフィンとして低結晶性ポリプロピレン(結晶化度:20%)を、無水マレイン酸結晶性ポリオレフィンとして無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:38.5質量%)を、それぞれ質量比36.0:7.0:57.0の割合で混合したブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:21.9質量%)を、繊維用ノズルを用いて溶融紡糸し、延伸し、繊維径12μmの単一繊維を得た。
湿式不織布用繊維において、芯成分に結晶性ポリオレフィンとして結晶性ポリプロピレンを配し、鞘成分に低結晶性ポリオレフィンとして低結晶性ポリエチレン(結晶化度:15%)と無水マレイン酸結晶性ポリオレフィンとして無水マレイン酸変性ポリエチレン(無水マレイン酸成分含有率:21.0質量%)の質量比20:80のブレンド物を配し、鞘芯型複合繊維用ノズルを用いて鞘芯質量比が50:50で溶融紡糸し、延伸し、繊維径14μmの複合繊維(無水マレイン酸成分含有率:8.4質量%)を得た。
この不織布セパレータを用いて測定した結果、アンモニア捕捉容量1.30mmol/g、吸液度4mm/10minとなり、アンモニア捕捉能は良好であった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、76%であった。
結晶性ポリオレフィンとしての結晶性ポリエチレン-ポリプロピレン共重合体と、低結晶性ポリオレフィンとしての低結晶性ポリエチレン-ポリプロピレン共重合体(結晶化度:30%)と、無水マレイン酸結晶性ポリオレフィンとしての無水マレイン酸変性ポリエチレン-ポリプロピレン共重合体(無水マレイン酸成分含有率:38.5質量%)とを、それぞれ質量比1.0:90.0:9.0の割合で混合したブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:3.5質量%)を、スパンボンド法にて230℃の温度で紡糸、延伸し、シート化後、熱カレンダーにて繊維融着を行い、繊維径10μm、厚さ139μm、目付51g/m2の不織布セパレータを得た。
結晶性ポリプロピレンと低結晶性ポリプロピレン(結晶化度:30%)と無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:21.0質量%)とをそれぞれ質量比85.0:1.0:14.0の割合で混合したブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:2.9質量%)を、スパンボンド法にて220℃の温度で紡糸、延伸し、シート化後、熱カレンダーにて繊維融着を行い、繊維径9μm、厚さ136μm、目付50g/m2の不織布セパレータを得た。
無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:38.5質量%)のみを、メルトブロー法にて220℃の温度で紡糸、延伸し、シート化後、熱カレンダーにて繊維融着を行ったが、できたシートは繊維破断による欠点が多発し、紡糸不良であった。
結晶性ポリプロピレンと低結晶性ポリプロピレン(結晶化度:30%)と無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:21.0質量%)の質量比75.5:0.5:24.0のブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:5.0質量%)を、スパンボンド法にて230℃の温度で紡糸、延伸したが、延伸工程にて糸切れが発生し、シートにならなかった。
結晶性ポリプロピレンと低結晶性ポリプロピレン(結晶化度:40%)無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:38.5質量%)の質量比1.0:95.0:4.0のブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:1.5質量%)を、スパンボンド法にて230℃の温度で紡糸、延伸し、シート化後、熱カレンダーにて繊維融着を行い、繊維径10μm、厚さ142μm、目付45g/m2の不織布セパレータを得た。
結晶性ポリプロピレンと無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:21.0質量%)とを質量比76.0:24.0の割合で混合したブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:5.0質量%)を、スパンボンド法にて230℃の温度で紡糸、延伸したが、延伸工程にて糸切れが発生し、シートにならなかった。
結晶性ポリプロピレンと無水マレイン酸変性ポリプロピレン(無水マレイン酸成分含有率:16.8質量%)とを質量比81.0:19.0の割合で混合したブレンド物(無水マレイン酸成分含有率:3.2質量%)を、スパンボンド法にて230℃の温度で紡糸、延伸し、シート化後、熱カレンダーにて繊維融着を行い、30μmの繊維でできた厚さ146μm、目付51g/m2の不織布セパレータを得た。
表1より、低結晶性ポリオレフィンを含有することにより、紡糸性の良い、細い繊維径の不織布セパレータを製造することができ、できた不織布セパレータは高いアンモニア捕捉能を示した。
しかし、各実施例、比較例、従来例で得られた不織布セパレータは、いずれも30質量%水酸化カリウム水溶液による吸液度の測定において、電解液初期吸液性が低い結果となった。
実施例1で得られた不織布セパレータを、陰イオン系界面活性剤2%水溶液で処理し、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。この不織布セパレータを用いて測定した結果、アンモニア捕捉容量0.50mmol/g、吸液度72mmであり、アンモニア捕捉能、電解液初期吸液性に良好なものとなった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、71%であった。
実施例2で得られた不織布セパレータを、陰イオン系界面活性剤2%水溶液で処理し、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。この不織布セパレータを用いて測定した結果、アンモニア捕捉容量5.55mmol/g、吸液度90mmであり、アンモニア捕捉能、電解液初期吸液性に良好なものとなった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、95%であった。
実施例3で得られた不織布セパレータを陰イオン系界面活性剤2%水溶液で処理し、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。この不織布セパレータを用いて測定した結果、アンモニア捕捉容量3.07mmol/g、吸液度82mmであり、アンモニア捕捉能、電解液初期吸液性に良好なものとなった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、85%であった。
実施例4で得られた不織布セパレータを、処理密度220kW/m2/minでコロナ放電処理を行い、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。
この不織布セパレータを用いて測定した結果、アンモニア捕捉容量1.74mmol/g、吸液度79mmであり、アンモニア捕捉能、電解液初期吸液性に良好なものとなった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、79%であった。
実施例5で得られた不織布セパレータを、フッ素濃度10torr/酸素濃度600torrの混合ガスでフッ素処理を行い、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。
この不織布セパレータを用いて測定した結果、アンモニア捕捉容量1.29mmol/g、吸液度95mmであり、アンモニア捕捉能、電解液初期吸液性に良好なものとなった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、77%であった。
実施例6で得られた不織布セパレータを、陰イオン系界面活性剤2%水溶液で処理し、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。この不織布セパレータを用いて測定した結果、アンモニア捕捉容量0.53mmol/g、吸液度76mmであり、アンモニア捕捉能、電解液初期吸液性に良好なものとなった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、74%であった。
比較例1で得られた不織布セパレータを、陰イオン系界面活性剤2%水溶液で処理し、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。この不織布セパレータを用いて、測定した結果、アンモニア捕捉容量0.24mmol/g、吸液度68mmであり、電解液初期吸液性は良好なものとなったが、アンモニア捕捉能は満足するものではなかった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、55%であった。
比較例4で得られた不織布セパレータを、陰イオン系界面活性剤2%水溶液で処理し、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。この不織布セパレータを用いて、測定した結果、アンモニア捕捉容量0.15mmol/g、吸液度70mmであり、電解液初期吸液性は良好なものとなったが、アンモニア捕捉能は満足するものではなかった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、45%であった。
従来例2で得られた不織布セパレータを、陰イオン系界面活性剤2%水溶液で処理し、電解液初期吸液性を付与した不織布セパレータを得た。この不織布セパレータを用いて、測定した結果、アンモニア捕捉容量0.28mmol/g、吸液度65mmであり、電解液初期吸液性は良好なものとなったが、アンモニア捕捉能は満足するものではなかった。
この不織布セパレータを用いた密閉型ニッケル水素電池での容量保存率は、59%であった。
また、容量保存率は、無水マレイン酸成分3.5〜35質量%の不織布セパレータでは70%以上の高い値を示したが、無水マレイン酸3.5質量%未満の不織布セパレータでは70%未満の低い値を示した。
そのため、本発明の不織布セパレータは、アルカリ蓄電池などの電気化学素子用セパレータに利用可能である。
Claims (10)
- 不織布用原料として用いることが可能なポリオレフィン系の樹脂であって、
無水マレイン酸変性ポリオレフィンと、低結晶性ポリオレフィンと、結晶性ポリオレフィンとからなり、
無水マレイン酸成分を樹脂質量の3.5〜35質量%、前記低結晶性ポリオレフィンを樹脂質量の1.0〜90質量%含有することを特徴とする樹脂。 - 前記ポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体のいずれかであることを特徴とする請求項1記載の樹脂。
- 前記低結晶性ポリオレフィンは、結晶化度50%未満のポリオレフィン樹脂であることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の樹脂。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の樹脂から紡糸されて形成されることを特徴とするポリオレフィン系繊維。
- 15μm以下の繊維径であることを特徴とする請求項4記載のポリオレフィン系繊維。
- 請求項4または請求項5記載のポリオレフィン系繊維を用いたことを特徴とする不織布。
- スパンボンド法、メルトブロー法又は湿式法いずれかの製法により形成されたことを特徴とする請求項6記載の不織布。
- 界面活性剤処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、UVオゾン処理、フッ素ガス処理からなる群より選択される一種以上の処理をしたことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の不織布。
- 繊維径1〜15μmの繊維により構成され、更にアンモニア捕捉容量が0.3〜6.0mmol/gであることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の不織布。
- 請求項8乃至請求項10のいずれかに記載の不織布をセパレータとして用いたことを特徴とするアルカリ蓄電池。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/065223 WO2013186892A1 (ja) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | オレフィン系樹脂を用いた繊維、および該繊維を用いた不織布、アルカリ蓄電池用セパレータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2013186892A1 JPWO2013186892A1 (ja) | 2016-02-01 |
JP5927295B2 true JP5927295B2 (ja) | 2016-06-01 |
Family
ID=49757754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014521056A Expired - Fee Related JP5927295B2 (ja) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | オレフィン系樹脂を用いた繊維、および該繊維を用いた不織布、アルカリ蓄電池用セパレータ |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150270519A1 (ja) |
EP (1) | EP2862963A4 (ja) |
JP (1) | JP5927295B2 (ja) |
CN (1) | CN104520478B (ja) |
WO (1) | WO2013186892A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10031356B2 (en) * | 2013-07-11 | 2018-07-24 | Merck Patent Gmbh | Fail safe mechanism for switchable window |
JP2015148027A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 東レ株式会社 | 可染性ポリオレフィン繊維およびその製造方法 |
JPWO2016208028A1 (ja) * | 2015-06-25 | 2018-04-12 | ニッポン高度紙工業株式会社 | 電池用セパレータ、二次電池 |
JP2017068933A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | ニッポン高度紙工業株式会社 | 電池用セパレータ及び該セパレータを備えた二次電池 |
JP6748422B2 (ja) * | 2015-12-10 | 2020-09-02 | 日本バイリーン株式会社 | アルカリ電池用セパレータ及びその製造方法 |
CN112773025B (zh) * | 2020-12-29 | 2024-03-29 | 无锡市圣华盾医疗科技有限公司 | 抗菌医用隔离衣及制造方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60133576U (ja) * | 1984-02-16 | 1985-09-05 | チッソ株式会社 | バツテリ−セパレ−タ− |
JP2762443B2 (ja) | 1987-11-17 | 1998-06-04 | 松下電器産業株式会社 | 電池用セパレータの製造法 |
JPH01319251A (ja) * | 1988-06-20 | 1989-12-25 | Kanai Hiroyuki | アルカリ電池用セパレーター |
JP2715153B2 (ja) | 1989-08-31 | 1998-02-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 連続表面改質処理方法および装置 |
JPH0621207B2 (ja) * | 1990-01-30 | 1994-03-23 | 出光石油化学株式会社 | ポリオレフィン樹脂組成物 |
JP2904856B2 (ja) | 1990-03-20 | 1999-06-14 | テイカ株式会社 | シート状物質の表面の連続スルホン化装置 |
JP3110533B2 (ja) * | 1991-12-25 | 2000-11-20 | 三井化学株式会社 | メルトブローン不織布及びこれを用いた積層体 |
JP3066152B2 (ja) * | 1991-12-11 | 2000-07-17 | 三井化学株式会社 | メルトブローン不織布及びこれから得られる積層不織布材料 |
JP3272399B2 (ja) * | 1992-04-28 | 2002-04-08 | 三洋化成工業株式会社 | ポリオレフィン系不織布 |
JP2849291B2 (ja) * | 1992-10-19 | 1999-01-20 | 三井化学株式会社 | エレクトレット化不織布およびその製造方法 |
JPH0732008A (ja) | 1993-07-14 | 1995-02-03 | Nippon Steel Corp | 鋼帯継ぎ目部加熱装置及びその方法 |
JPH10125300A (ja) | 1996-10-24 | 1998-05-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ二次電池用セパレ−タ |
US6153701A (en) * | 1998-11-20 | 2000-11-28 | International Paper Company | Wettable polypropylene composition and related method of manufacture |
JP2000164193A (ja) | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 電池用セパレータおよび電池 |
JP2001043843A (ja) | 1999-05-21 | 2001-02-16 | Oji Paper Co Ltd | アルカリ電池用セパレータの製造方法 |
JP2001068087A (ja) | 1999-06-24 | 2001-03-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 親水化処理方法及びアルカリ2次電池用セパレータ |
US6830782B2 (en) * | 1999-12-28 | 2004-12-14 | Hitoshi Kanazawa | Hydrophilic polymer treatment of an activated polymeric material and use thereof |
JP2001357845A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Canon Inc | ニッケル系二次電池及び該二次電池の製造方法 |
DE10143898B4 (de) * | 2001-09-07 | 2005-07-14 | Carl Freudenberg Kg | Alkalische Zelle oder Batterie |
JP4084202B2 (ja) * | 2003-01-27 | 2008-04-30 | 日本バイリーン株式会社 | アンモニアガス捕捉複合繊維、アルカリ電池用セパレータ及びアルカリ電池 |
CN1271102C (zh) * | 2003-06-12 | 2006-08-23 | 中国科学院化学研究所 | 一种功能化聚烯烃嵌段共聚物的制备方法 |
JP2007508426A (ja) * | 2003-10-10 | 2007-04-05 | エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク | ポリプロピレンおよびポリアミドの組成物 |
CN1282702C (zh) * | 2004-07-15 | 2006-11-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种亲水性聚丙烯组合物 |
JP4787600B2 (ja) * | 2005-11-08 | 2011-10-05 | 大日精化工業株式会社 | アルカリ電池用アンモニア捕捉材 |
JP5126463B2 (ja) | 2006-05-19 | 2013-01-23 | Jnc株式会社 | 無水マレイン酸含有繊維 |
JP5037964B2 (ja) * | 2007-02-13 | 2012-10-03 | Esファイバービジョンズ株式会社 | 湿式不織布用繊維 |
-
2012
- 2012-06-14 WO PCT/JP2012/065223 patent/WO2013186892A1/ja active Application Filing
- 2012-06-14 CN CN201280073915.4A patent/CN104520478B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-14 JP JP2014521056A patent/JP5927295B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-14 US US14/408,266 patent/US20150270519A1/en not_active Abandoned
- 2012-06-14 EP EP12878963.3A patent/EP2862963A4/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150270519A1 (en) | 2015-09-24 |
WO2013186892A1 (ja) | 2013-12-19 |
JPWO2013186892A1 (ja) | 2016-02-01 |
CN104520478A (zh) | 2015-04-15 |
EP2862963A1 (en) | 2015-04-22 |
EP2862963A4 (en) | 2015-07-08 |
CN104520478B (zh) | 2016-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5927295B2 (ja) | オレフィン系樹脂を用いた繊維、および該繊維を用いた不織布、アルカリ蓄電池用セパレータ | |
Asghar et al. | Preparation of microporous Cellulose/Poly (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene) membrane for lithium ion batteries by phase inversion method | |
JP5355823B1 (ja) | 非水系二次電池用セパレータ及びその製造方法、並びに非水系二次電池 | |
KR101894134B1 (ko) | 셀룰로오스계 다층 분리막 | |
KR20140046137A (ko) | 리튬이차전지용 분리막의 제조방법 및 이에 따라 제조된 분리막 및 이를 구비하는 리튬이차전지 | |
CN1399359A (zh) | 以具有亲水性官能团的聚烯烃为主体的树脂组合物组成的蓄电池 | |
JP3040041B2 (ja) | アルカリ二次電池及びその製造方 | |
JP2009242779A (ja) | ポリオレフィン微多孔膜及び蓄電池用セパレータ | |
JP2017183229A (ja) | 蓄電デバイス用セパレータ | |
KR101581422B1 (ko) | 전기화학소자용 세퍼레이터 및 이를 포함하는 전기화학소자 | |
JP2006269384A (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JP6103307B2 (ja) | アルカリ蓄電池及びアルカリ蓄電池の製造方法 | |
US20140042661A1 (en) | Method of forming a battery separator and secondary battery | |
JP7040110B2 (ja) | 鉛電池用硫酸イオン沈降抑制部材及びそれを用いる鉛電池 | |
JP3430455B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JP3458950B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ及びアルカリ電池 | |
JP3722278B2 (ja) | 親水化オレフィン組成物およびその製造方法 | |
WO2018207894A1 (ja) | アルカリ蓄電池用セパレータ及びアルカリ蓄電池 | |
JP2000294218A (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JPWO2016208028A1 (ja) | 電池用セパレータ、二次電池 | |
JP2002289165A (ja) | アルカリ電池用セパレータおよびその製造方法、およびアルカリ電池 | |
JP2015041458A (ja) | 電池用セパレータ | |
JPH07192715A (ja) | アルカリ電池用セパレータおよびこれを用いたアルカリ蓄電池 | |
JP2001283819A (ja) | アルカリ電池用セパレータおよびその製造方法 | |
JP2002313308A (ja) | アルカリ電池用セパレータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160215 |
|
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: 20160329 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160425 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5927295 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |