JPH0589867A - 電池用セパレータの製造方法 - Google Patents
電池用セパレータの製造方法Info
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- JPH0589867A JPH0589867A JP3277048A JP27704891A JPH0589867A JP H0589867 A JPH0589867 A JP H0589867A JP 3277048 A JP3277048 A JP 3277048A JP 27704891 A JP27704891 A JP 27704891A JP H0589867 A JPH0589867 A JP H0589867A
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- Japan
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- nonwoven fabric
- melt
- separator
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- short fiber
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 メルトブロー不織布からなる電池用セパレー
タの通気度を向上させ、通気度、活物質の移動防止機能
のバランスのとれたセパレータを製造する方法を提供す
る。 【構成】 耐アルカリ性の合成樹脂からなるメルトブロ
ー不織布を水流絡合処理することによって、通気度を向
上させ、その後、周速の異なるロール間で熱プレスする
ことによって、水流絡合処理によって拡大した最大孔径
を縮小させることを特徴とする電池用セパレータの製造
方法。
タの通気度を向上させ、通気度、活物質の移動防止機能
のバランスのとれたセパレータを製造する方法を提供す
る。 【構成】 耐アルカリ性の合成樹脂からなるメルトブロ
ー不織布を水流絡合処理することによって、通気度を向
上させ、その後、周速の異なるロール間で熱プレスする
ことによって、水流絡合処理によって拡大した最大孔径
を縮小させることを特徴とする電池用セパレータの製造
方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル‐カドミウム
電池、ニッケル‐亜鉛電池、ニッケル‐水素電池等のア
ルカリ蓄電池用のセパレータに関する。
電池、ニッケル‐亜鉛電池、ニッケル‐水素電池等のア
ルカリ蓄電池用のセパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、アルカリ蓄電池用のセパレー
タとしては、6−ナイロン、6,6−ナイロン等のポリアミ
ド繊維、あるいはポリプロピレン等のポリオレフィン繊
維からなる乾式法の不織布が汎用されてきた。この乾式
不織布からなるセパレータは機械的強度が高く加工性が
良好であるが、近年の電池の高容量化に伴う電極活物質
の増加、あるいはセパレータの薄化によって、脱落活物
質の移動、電解液の保持力不足といった問題が生じてい
る。
タとしては、6−ナイロン、6,6−ナイロン等のポリアミ
ド繊維、あるいはポリプロピレン等のポリオレフィン繊
維からなる乾式法の不織布が汎用されてきた。この乾式
不織布からなるセパレータは機械的強度が高く加工性が
良好であるが、近年の電池の高容量化に伴う電極活物質
の増加、あるいはセパレータの薄化によって、脱落活物
質の移動、電解液の保持力不足といった問題が生じてい
る。
【０００３】これらの問題を解決するものとして、メル
トブロー不織布からなるセパレータが提案されている。
メルトブロー不織布は極細繊維からなっているため、不
織布の最大孔径を小さくすること、そして高い空隙率を
得ることができるので、脱落活物質の移動、そして薄化
による電解液の保持力不足の問題は解消できる。しかし
ながら、メルトブロー不織布には通気度が低いため、活
物質を増加させた場合には、多量に発生する反応ガスを
逃し切れず、その結果として、電池の内圧が高くなり、
急速充電が困難となるという欠点があった。更に、メル
トブロー不織布は機械的強度が低いため、電池組立て時
の巻き加工が困難であり、また使用時における電極クラ
ックエッジでの切断による穴あきといった問題点があっ
た。
トブロー不織布からなるセパレータが提案されている。
メルトブロー不織布は極細繊維からなっているため、不
織布の最大孔径を小さくすること、そして高い空隙率を
得ることができるので、脱落活物質の移動、そして薄化
による電解液の保持力不足の問題は解消できる。しかし
ながら、メルトブロー不織布には通気度が低いため、活
物質を増加させた場合には、多量に発生する反応ガスを
逃し切れず、その結果として、電池の内圧が高くなり、
急速充電が困難となるという欠点があった。更に、メル
トブロー不織布は機械的強度が低いため、電池組立て時
の巻き加工が困難であり、また使用時における電極クラ
ックエッジでの切断による穴あきといった問題点があっ
た。
【０００４】これに対して、乾式不織布とメルトブロー
不織布とを積層一体化することによって、乾式不織布に
強度を、そしてメルトブロー不織布に活物質の移動防
止、電解液の保持機能を担わせる試みがなされている。
例えば、特開昭61‐281454号公報には、単繊維直径が0.
1〜2μmであるポリエステルメルトブローウェブと、単
繊維直径が5μm以上の不織布とを高圧水の噴射により積
層一体化した電池用セパレータが記載されている。
不織布とを積層一体化することによって、乾式不織布に
強度を、そしてメルトブロー不織布に活物質の移動防
止、電解液の保持機能を担わせる試みがなされている。
例えば、特開昭61‐281454号公報には、単繊維直径が0.
1〜2μmであるポリエステルメルトブローウェブと、単
繊維直径が5μm以上の不織布とを高圧水の噴射により積
層一体化した電池用セパレータが記載されている。
【０００５】高圧水の噴射による積層一体化の方法は、
接着剤を一切使用せずに繊維の絡み合いのみによって接
合せしめるため、不純物等が溶出されたり、接着剤によ
って孔径が覆われてしまうようなことがなく、更に、高
圧水の作用によって貫通孔が形成されるため、ガス透過
性の優れたものが得られるので、電池用セパレータにお
ける積層一体化の方法としては好ましい方法といえる。
しかしながら、高圧水の噴射を施された不織布は、その
最大孔径がより大きくなるという性質があるため、活物
質の移動防止という機能が阻害されるという問題があっ
た。
接着剤を一切使用せずに繊維の絡み合いのみによって接
合せしめるため、不純物等が溶出されたり、接着剤によ
って孔径が覆われてしまうようなことがなく、更に、高
圧水の作用によって貫通孔が形成されるため、ガス透過
性の優れたものが得られるので、電池用セパレータにお
ける積層一体化の方法としては好ましい方法といえる。
しかしながら、高圧水の噴射を施された不織布は、その
最大孔径がより大きくなるという性質があるため、活物
質の移動防止という機能が阻害されるという問題があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解消すべくなされたものであり、活物質の移
動防止機能を阻害することなく、ガス透過性を付与し、
更には、機械的強度を付与できる電池用セパレータの製
造方法を提供することを目的とする。
術の欠点を解消すべくなされたものであり、活物質の移
動防止機能を阻害することなく、ガス透過性を付与し、
更には、機械的強度を付与できる電池用セパレータの製
造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するため、請求項１の発明にあっては、耐アルカリ性
の合成樹脂からなるメルトブロー不織布を高圧水によっ
て絡合処理した後、周速の異なるロール間で熱プレスす
ることを特徴とする電池用セパレータの製造方法とし、
請求項２の発明にあっては、耐アルカリ性の合成樹脂か
らなるメルトブロー不織布と耐アルカリ性の合成樹脂か
らなる短繊維ウェブとを高圧水によって絡合処理（以下
「水流絡合処理」という）した後、周速の異なるロール
間で熱プレスすることを特徴とする電池用セパレータの
製造方法とした。
決するため、請求項１の発明にあっては、耐アルカリ性
の合成樹脂からなるメルトブロー不織布を高圧水によっ
て絡合処理した後、周速の異なるロール間で熱プレスす
ることを特徴とする電池用セパレータの製造方法とし、
請求項２の発明にあっては、耐アルカリ性の合成樹脂か
らなるメルトブロー不織布と耐アルカリ性の合成樹脂か
らなる短繊維ウェブとを高圧水によって絡合処理（以下
「水流絡合処理」という）した後、周速の異なるロール
間で熱プレスすることを特徴とする電池用セパレータの
製造方法とした。
【０００８】メルトブロー法とは、溶融紡糸しながら、
その両サイドから高速加熱気流を噴射して繊維を細化
し、それをスクリーン上に捕集し不織布とするものであ
る。メルトブロー法によれば、平均繊維直径が0.5〜十
数μmの極細繊維が得られるが、本発明に使用するもの
としては、平均繊維直径が1.5〜8μmのメルトブロー不
織布を使用することが好ましい。平均繊維直径が1.5μm
未満であると繊維単体の強度が不十分であり、平均繊維
直径が8μmを超えると最大孔径が大きくなりすぎて電極
活物質の移動を防止できない。メルトブロー不織布の目
付は40〜100g/m2で、厚さが360〜900μm、空隙率が90％
程度のものが好適に使用される。
その両サイドから高速加熱気流を噴射して繊維を細化
し、それをスクリーン上に捕集し不織布とするものであ
る。メルトブロー法によれば、平均繊維直径が0.5〜十
数μmの極細繊維が得られるが、本発明に使用するもの
としては、平均繊維直径が1.5〜8μmのメルトブロー不
織布を使用することが好ましい。平均繊維直径が1.5μm
未満であると繊維単体の強度が不十分であり、平均繊維
直径が8μmを超えると最大孔径が大きくなりすぎて電極
活物質の移動を防止できない。メルトブロー不織布の目
付は40〜100g/m2で、厚さが360〜900μm、空隙率が90％
程度のものが好適に使用される。
【０００９】本発明のメルトブロー不織布を構成する耐
アルカリ性の合成樹脂としては、6−ナイロン、6,6−ナ
イロン等のポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエ
チレン等のポリオレフィン系樹脂、又はポリフェニレン
サルファイド樹脂、ポリスチレン樹脂等を用いることが
できる。
アルカリ性の合成樹脂としては、6−ナイロン、6,6−ナ
イロン等のポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエ
チレン等のポリオレフィン系樹脂、又はポリフェニレン
サルファイド樹脂、ポリスチレン樹脂等を用いることが
できる。
【００１０】水流絡合処理としては、従来公知の方法が
採用できる。被水流絡合物をのせる支持体としては、水
流が被水流絡合物を貫通した後、支持体を貫通するよう
にした有孔のスクリーン状のもの、あるいは、水流が被
水流絡合物を貫通した後、支持体にあたり跳ね返るよう
にした無孔のものが使用できる。また、被水流絡合物の
両面から水流を噴射することもできる。
採用できる。被水流絡合物をのせる支持体としては、水
流が被水流絡合物を貫通した後、支持体を貫通するよう
にした有孔のスクリーン状のもの、あるいは、水流が被
水流絡合物を貫通した後、支持体にあたり跳ね返るよう
にした無孔のものが使用できる。また、被水流絡合物の
両面から水流を噴射することもできる。
【００１１】水流絡合処理の条件としては、ノズルオリ
フィス径が0.05〜0.15mm、オリフィス間隔が0.5〜1.5m
m、水圧30〜70kg/cm2、オリフィスから被水流絡合物ま
での距離が5〜30cm、貫通させる回数は2〜5回が適当で
あるが、生産速度、被水流体の目付等により適宜設定す
る。
フィス径が0.05〜0.15mm、オリフィス間隔が0.5〜1.5m
m、水圧30〜70kg/cm2、オリフィスから被水流絡合物ま
での距離が5〜30cm、貫通させる回数は2〜5回が適当で
あるが、生産速度、被水流体の目付等により適宜設定す
る。
【００１２】メルトブロー不織布に水流絡合処理を施す
ことによって、該メルトブロー不織布には、貫通孔が形
成されるため、ガスの透過性が向上する。また、水流絡
合処理によって、メルトブロー不織布を構成している繊
維の密度を部分的に高めることができ、その繊維密度が
高くなった部分により、該メルトブロー不織布は外力に
対しても最低の厚さを確保することができるようになる
ため、電解液の保持性が向上する。
ことによって、該メルトブロー不織布には、貫通孔が形
成されるため、ガスの透過性が向上する。また、水流絡
合処理によって、メルトブロー不織布を構成している繊
維の密度を部分的に高めることができ、その繊維密度が
高くなった部分により、該メルトブロー不織布は外力に
対しても最低の厚さを確保することができるようになる
ため、電解液の保持性が向上する。
【００１３】しかしながら、それと同時に最大孔径が約
３倍にまで拡大するため、活物質の移動を完全に防止す
ることが困難となる。そこで、本発明者等は、鋭意研究
した結果、水流絡合処理されたメルトブロー不織布を、
周速の異なるロール間で処理することによって、電解液
の保持性、ガスの透過性をほとんど低下させずに、活物
質の移動を防止することができることを見出した。
３倍にまで拡大するため、活物質の移動を完全に防止す
ることが困難となる。そこで、本発明者等は、鋭意研究
した結果、水流絡合処理されたメルトブロー不織布を、
周速の異なるロール間で処理することによって、電解液
の保持性、ガスの透過性をほとんど低下させずに、活物
質の移動を防止することができることを見出した。
【００１４】すなわち、周速の異なるロール間で処理
し、剪断力を与えることによって、最大孔径を５０％程
度縮小することができ、更に、不織布の表面に対して垂
直に貫通している貫通孔を、不織布の表面に対して斜め
にすることができるため、より活物質の移動を防止する
ことができるのである。
し、剪断力を与えることによって、最大孔径を５０％程
度縮小することができ、更に、不織布の表面に対して垂
直に貫通している貫通孔を、不織布の表面に対して斜め
にすることができるため、より活物質の移動を防止する
ことができるのである。
【００１５】ロールの周速比は1：1よりも大きく、1：
1.5以下であることが好ましい。周速比が、1：1.5を超
えると不織布に皺が発生してしまい、均一なセパレータ
が得られないため好ましくない。
1.5以下であることが好ましい。周速比が、1：1.5を超
えると不織布に皺が発生してしまい、均一なセパレータ
が得られないため好ましくない。
【００１６】上記のロールによる熱プレスは、水流絡合
処理されたメルトブロー不織布を熱風乾燥機等によって
乾燥させた後に行われる。
処理されたメルトブロー不織布を熱風乾燥機等によって
乾燥させた後に行われる。
【００１７】熱プレスの温度は、メルトブロー不織布を
構成している繊維の結晶化温度で行うのが好ましい。こ
こで、結晶化温度とは、メルトブロー不織布を加熱した
場合に、該メルトブロー不織布を構成している繊維の非
結晶部分の結晶化が進む温度領域をいい、示差走査熱量
測定法等によって得られるメルトブロー不織布の示差熱
曲線において、ガラス転移温度より高く融点より低い温
度範囲で、かつ示差熱曲線の変曲点であって最低の温度
以上、極大値であって最高の温度以下の温度範囲をい
う。例えば、メルトブロー不織布を構成している繊維が
6−ナイロンの場合、その結晶化温度は、77〜187℃であ
り、6,6−ナイロンの場合は100〜238℃、ポリプロピレ
ンの場合は55〜140℃、ポリフェニレンサルファイドの
場合は106〜243℃である。熱プレスの線圧は、0.6〜5Kg
/cmが好ましく、線圧が0.6Kg/cm未満の場合には十分な
強度が得られず、5Kg/cmを超える場合には空隙率が低く
なる。
構成している繊維の結晶化温度で行うのが好ましい。こ
こで、結晶化温度とは、メルトブロー不織布を加熱した
場合に、該メルトブロー不織布を構成している繊維の非
結晶部分の結晶化が進む温度領域をいい、示差走査熱量
測定法等によって得られるメルトブロー不織布の示差熱
曲線において、ガラス転移温度より高く融点より低い温
度範囲で、かつ示差熱曲線の変曲点であって最低の温度
以上、極大値であって最高の温度以下の温度範囲をい
う。例えば、メルトブロー不織布を構成している繊維が
6−ナイロンの場合、その結晶化温度は、77〜187℃であ
り、6,6−ナイロンの場合は100〜238℃、ポリプロピレ
ンの場合は55〜140℃、ポリフェニレンサルファイドの
場合は106〜243℃である。熱プレスの線圧は、0.6〜5Kg
/cmが好ましく、線圧が0.6Kg/cm未満の場合には十分な
強度が得られず、5Kg/cmを超える場合には空隙率が低く
なる。
【００１８】メルトブロー不織布を構成している繊維
は、高速加熱気流を噴射する際に多少延伸されるが、そ
の延伸度は低く、非結晶部分を多く有している。上記の
ような、条件で熱プレスすると、その非結晶部分のみを
軟化、接着せしめるが、結晶部分は影響を受けず、元の
状態を維持するため、メルトブロー不織布表面全体がフ
ィルム化するといった問題は生じることなく強度を与え
ることができる。しかも、非結晶部分の繊維は接着する
と同時に結晶化が進むため、不織布を構成している繊維
自体の強度も大きくなるのである。
は、高速加熱気流を噴射する際に多少延伸されるが、そ
の延伸度は低く、非結晶部分を多く有している。上記の
ような、条件で熱プレスすると、その非結晶部分のみを
軟化、接着せしめるが、結晶部分は影響を受けず、元の
状態を維持するため、メルトブロー不織布表面全体がフ
ィルム化するといった問題は生じることなく強度を与え
ることができる。しかも、非結晶部分の繊維は接着する
と同時に結晶化が進むため、不織布を構成している繊維
自体の強度も大きくなるのである。
【００１９】熱プレスには、加熱ゾーンを有するカレン
ダーロールを用い、結晶化温度に加熱すると同時にプレ
スする方法、あるいはドライヤー等によって、メルトブ
ロー不織布を予め結晶化温度に加熱した直後に、ロール
表面を結晶化温度に加熱したカレンダーロールで該不織
布をプレスする方法が採用できる。後者の場合には、メ
ルトブロー不織布が結晶化温度に到達した直後にプレス
しないと、非結晶部分の結晶化が進んでしまい接着剤と
しての効果が得られない。熱風乾燥機による乾燥も、非
結晶部分の結晶化が促進しない温度で行うことが好まし
い。
ダーロールを用い、結晶化温度に加熱すると同時にプレ
スする方法、あるいはドライヤー等によって、メルトブ
ロー不織布を予め結晶化温度に加熱した直後に、ロール
表面を結晶化温度に加熱したカレンダーロールで該不織
布をプレスする方法が採用できる。後者の場合には、メ
ルトブロー不織布が結晶化温度に到達した直後にプレス
しないと、非結晶部分の結晶化が進んでしまい接着剤と
しての効果が得られない。熱風乾燥機による乾燥も、非
結晶部分の結晶化が促進しない温度で行うことが好まし
い。
【００２０】本発明におけるロールとしては、通常のロ
ールの他に、ベルトタイプのもの、あるいはロールとベ
ルトタイプとを組合せたものも含む。通常のロールの場
合のロールの表面材質としては、ゴム‐ゴムの組合せが
最も好ましいが、スチール‐スチール、スチール‐ゴ
ム、コットン‐スチール、コットン‐コットンの組合せ
も可能である。
ールの他に、ベルトタイプのもの、あるいはロールとベ
ルトタイプとを組合せたものも含む。通常のロールの場
合のロールの表面材質としては、ゴム‐ゴムの組合せが
最も好ましいが、スチール‐スチール、スチール‐ゴ
ム、コットン‐スチール、コットン‐コットンの組合せ
も可能である。
【００２１】また、メルトブロー不織布に短繊維ウェブ
を積層させた後に、水流絡合処理を施し、短繊維ウェブ
とメルトブロー不織布とを絡合一体化することによっ
て、機械的強度を向上させることができる。
を積層させた後に、水流絡合処理を施し、短繊維ウェブ
とメルトブロー不織布とを絡合一体化することによっ
て、機械的強度を向上させることができる。
【００２２】短繊維ウェブとは、従来公知の乾式法、エ
アレイ法、湿式法等によって、短繊維をウェブ状にした
ものであり、短繊維ウェブの目付は10〜50g/m2のものが
好適に使用される。
アレイ法、湿式法等によって、短繊維をウェブ状にした
ものであり、短繊維ウェブの目付は10〜50g/m2のものが
好適に使用される。
【００２３】短繊維としては、6−ナイロン、6,6−ナイ
ロン等のポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチ
レン等のポリオレフィン系繊維、ポリフェニレンサルフ
ァイド繊維、アラミド繊維等が使用できるが、メルトブ
ロー不織布を構成している合成樹脂よりも、融点の低い
接着性を有するものを使用した場合には、高い強度が得
られるため好ましい。また、6−ナイロン／6,6−ナイロ
ン、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポ
リエチレンテレフタレート、6−ナイロン／ポリエチレ
ン、6−ナイロン／ポリプロピレンからなる芯鞘型ある
いはサイドバイサイド型の複合繊維、オレンジファイバ
ー等の分割繊維も好適に使用できる。短繊維の平均繊維
直径は特に限定されないが、細くて高強度のものほど好
ましく、短繊維の繊維長は、10〜80mmであることが好ま
しい。
ロン等のポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチ
レン等のポリオレフィン系繊維、ポリフェニレンサルフ
ァイド繊維、アラミド繊維等が使用できるが、メルトブ
ロー不織布を構成している合成樹脂よりも、融点の低い
接着性を有するものを使用した場合には、高い強度が得
られるため好ましい。また、6−ナイロン／6,6−ナイロ
ン、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリエチレン／ポ
リエチレンテレフタレート、6−ナイロン／ポリエチレ
ン、6−ナイロン／ポリプロピレンからなる芯鞘型ある
いはサイドバイサイド型の複合繊維、オレンジファイバ
ー等の分割繊維も好適に使用できる。短繊維の平均繊維
直径は特に限定されないが、細くて高強度のものほど好
ましく、短繊維の繊維長は、10〜80mmであることが好ま
しい。
【００２４】メルトブロー不織布と短繊維ウェブとの重
量比は80重量％：20重量％〜60重量％：40重量％であ
り、積層後の目付は40〜100g/m2であることが好まし
い。短繊維ウェブが20重量％未満であると、補強の効果
が得られず、40重量％を超えると最大孔径が大きくな
り、保液率も低下するため好ましくない。上記のよう
に、メルトブロー不織布を構成している合成樹脂より
も、融点の低い接着性を有するものを使用した場合に
は、短繊維ウェブが20重量％で十分な強度が得られるた
め、保液率、活物質の移動防止機能、通気度、そして強
度のすべてに優れたものが得られる。
量比は80重量％：20重量％〜60重量％：40重量％であ
り、積層後の目付は40〜100g/m2であることが好まし
い。短繊維ウェブが20重量％未満であると、補強の効果
が得られず、40重量％を超えると最大孔径が大きくな
り、保液率も低下するため好ましくない。上記のよう
に、メルトブロー不織布を構成している合成樹脂より
も、融点の低い接着性を有するものを使用した場合に
は、短繊維ウェブが20重量％で十分な強度が得られるた
め、保液率、活物質の移動防止機能、通気度、そして強
度のすべてに優れたものが得られる。
【００２５】メルトブロー不織布と短繊維ウェブとの積
層の方法は、二層構造の他に、短繊維ウェブがメルトブ
ロー不織布の両側になるような三層構造、メルトブロー
不織布が短繊維ウェブの両側になるような三層構造とす
ることもできる。
層の方法は、二層構造の他に、短繊維ウェブがメルトブ
ロー不織布の両側になるような三層構造、メルトブロー
不織布が短繊維ウェブの両側になるような三層構造とす
ることもできる。
【００２６】水流絡合処理、およびカレンダーロールに
よる処理は、上記の場合と同じ条件で処理すれば良い。
よる処理は、上記の場合と同じ条件で処理すれば良い。
【００２７】また、本発明で使用される耐アルカリ性の
合成繊維は、いずれも疎水性の大きいものであり、繊維
自体の保水性が小さいため、親水処理剤によって表面処
理を行うことによって、保水性を高め電解液の含有量を
増加させることができる。親水処理剤としては、アニオ
ン系、カチオン系、ノニオン系界面活性剤を使用するこ
とができるが、特に耐アルカリ性の良好なノニオン系界
面活性剤が好適に用いられる。
合成繊維は、いずれも疎水性の大きいものであり、繊維
自体の保水性が小さいため、親水処理剤によって表面処
理を行うことによって、保水性を高め電解液の含有量を
増加させることができる。親水処理剤としては、アニオ
ン系、カチオン系、ノニオン系界面活性剤を使用するこ
とができるが、特に耐アルカリ性の良好なノニオン系界
面活性剤が好適に用いられる。
【００２８】以下、本発明を実施例によって更に説明す
る。尚、本明細書中に示されている物性値の測定法また
は定義は下記の通りである。
る。尚、本明細書中に示されている物性値の測定法また
は定義は下記の通りである。
【００２９】（最大孔径）バブルポイント法に基づくも
のであり、実際の測定はコールター エレクトロニクス
社（Coulter ElectronicsLimited）製の孔径分布測定
機、ポロメーター（POROMETER）で測定した。
のであり、実際の測定はコールター エレクトロニクス
社（Coulter ElectronicsLimited）製の孔径分布測定
機、ポロメーター（POROMETER）で測定した。
【００３０】（空隙率） ここで、ρは不織布の目付と厚みから算出される見掛密
度、ρ0は不織布を構成している合成繊維の密度であ
る。
度、ρ0は不織布を構成している合成繊維の密度であ
る。
【００３１】（10％モジュラス）伸度が10％に達した時
点での引張強度をいう。
点での引張強度をいう。
【００３２】（保液率）水分平衡状態のサンプル（質量
Ｗ）を、比重1.30（20℃）の水酸化カリウム溶液中に常
温で浸漬し、充分吸収（１時間以上）させた後、液中か
ら引上げて10分後の質量（Ｗ1）を測定し、次式によっ
て算出した。
Ｗ）を、比重1.30（20℃）の水酸化カリウム溶液中に常
温で浸漬し、充分吸収（１時間以上）させた後、液中か
ら引上げて10分後の質量（Ｗ1）を測定し、次式によっ
て算出した。
【００３３】（通気度）フラジール形試験機を用いて測
定した。（JIS L1096）
定した。（JIS L1096）
【００３４】
【実施例】工程１；被水流絡合物を10m/minで移動する
ネットスクリーンにのせ、ノズルオリフィス径0.07mm
φ、オリフィス間隔0.8mm、ノズルオリフィスから被水
流絡合物までの距離8cm、水圧50kg/cm2の条件で、片面
から３回、水流絡合処理する工程。 工程２；70cm幅、表面材質フッ素ゴムの、加熱ゾーンを
有するカレンダーロールを使用し、ロールの周速比を任
意に設定し、温度180℃、線圧4kg/cmで10秒間加熱プレ
スする工程。
ネットスクリーンにのせ、ノズルオリフィス径0.07mm
φ、オリフィス間隔0.8mm、ノズルオリフィスから被水
流絡合物までの距離8cm、水圧50kg/cm2の条件で、片面
から３回、水流絡合処理する工程。 工程２；70cm幅、表面材質フッ素ゴムの、加熱ゾーンを
有するカレンダーロールを使用し、ロールの周速比を任
意に設定し、温度180℃、線圧4kg/cmで10秒間加熱プレ
スする工程。
【００３５】（実施例１〜２、比較例１〜４）メルトブ
ロー法によって、平均繊維直径が約3μm、目付が58g/
m2、厚さが500μmとなるように製造された6−ナイロン
からなるメルトブロー不織布を原反１とし、原反１を、
工程２でロールの周速比1:1として処理したものを比較
例１とした。原反１を、工程１で処理し、熱風乾燥機で
乾燥後、工程２でロールの周速比1:1.2として処理した
ものを実施例１、1:1.5として処理したものを実施例
２、1:1として処理したものを比較例２、1:1.7として処
理したものを比較例３とした。
ロー法によって、平均繊維直径が約3μm、目付が58g/
m2、厚さが500μmとなるように製造された6−ナイロン
からなるメルトブロー不織布を原反１とし、原反１を、
工程２でロールの周速比1:1として処理したものを比較
例１とした。原反１を、工程１で処理し、熱風乾燥機で
乾燥後、工程２でロールの周速比1:1.2として処理した
ものを実施例１、1:1.5として処理したものを実施例
２、1:1として処理したものを比較例２、1:1.7として処
理したものを比較例３とした。
【００３６】メルトブロー法によって、平均繊維直径が
約4μm、目付が58g/m2、厚さが470μmとなるように製造
された6−ナイロンからなるメルトブロー不織布を原反
２とし、この原反２を、工程２でロールの周速比1:1と
して処理したものを比較例４とし、各々についての物性
値を表１に示した。
約4μm、目付が58g/m2、厚さが470μmとなるように製造
された6−ナイロンからなるメルトブロー不織布を原反
２とし、この原反２を、工程２でロールの周速比1:1と
して処理したものを比較例４とし、各々についての物性
値を表１に示した。
【００３７】
【表１】
【００３８】（実施例３〜４、比較例５〜７）カード法
によって6−ナイロン短繊維（2d×38mm）から短繊維ウ
ェブを作製した。またメルトブロー法によって、平均繊
維直径が約3μm、空隙率が約90％の6−ナイロンからな
るメルトブロー不織布を作製した。短繊維ウェブとメル
トブロー不織布とを種々の重量比で積層し、合計目付が
60g/m2となるようにした。得られた積層物を工程１で処
理し、熱風乾燥機で乾燥後、工程２でロールの周速比1:
1として処理したものを比較例５（短繊維ウェブとメル
トブロー不織布との重量比2:8）とし、ロールの周速比
1:1.5として処理したものを実施例３（重量比2:8）、実
施例４（重量比4:6）、比較例６（重量比1:9）、比較例
７（重量比5:5）とし、各々についての物性値を表２に
示した。
によって6−ナイロン短繊維（2d×38mm）から短繊維ウ
ェブを作製した。またメルトブロー法によって、平均繊
維直径が約3μm、空隙率が約90％の6−ナイロンからな
るメルトブロー不織布を作製した。短繊維ウェブとメル
トブロー不織布とを種々の重量比で積層し、合計目付が
60g/m2となるようにした。得られた積層物を工程１で処
理し、熱風乾燥機で乾燥後、工程２でロールの周速比1:
1として処理したものを比較例５（短繊維ウェブとメル
トブロー不織布との重量比2:8）とし、ロールの周速比
1:1.5として処理したものを実施例３（重量比2:8）、実
施例４（重量比4:6）、比較例６（重量比1:9）、比較例
７（重量比5:5）とし、各々についての物性値を表２に
示した。
【００３９】（実施例５）カード法によってポリプロピ
レン短繊維（1.5d×38mm）から短繊維ウェブを形成し
た。この短繊維ウェブと平均繊維直径が約3μm、空隙率
が約90％の6−ナイロンからなるメルトブロー不織布と
を重量比2:8で積層し、合計目付が60g/m2となるように
した。得られた積層物を工程１で処理し、熱風乾燥機で
乾燥後、工程２でロールの周速比1:1.5として処理した
ものを実施例５とし、物性値を表２に示した。
レン短繊維（1.5d×38mm）から短繊維ウェブを形成し
た。この短繊維ウェブと平均繊維直径が約3μm、空隙率
が約90％の6−ナイロンからなるメルトブロー不織布と
を重量比2:8で積層し、合計目付が60g/m2となるように
した。得られた積層物を工程１で処理し、熱風乾燥機で
乾燥後、工程２でロールの周速比1:1.5として処理した
ものを実施例５とし、物性値を表２に示した。
【００４０】
【表２】
【００４１】一般的に、電池用セパレータにおいて電極
活物質の移動を完全に防止するためには、最大孔径は45
μm以下であることが必要とされている。表１から明ら
かなように、水流絡合処理を施した比較例２のものは、
水流絡合処理を施していない比較例１のものよりも、保
液率および通気度において優れているが、最大孔径が64
μmにまで拡大している。周速の異なるロール間で処理
された実施例１および２のものは、最大孔径について45
μm以下を満足し、保液率、通気度についても、比較例
２のものと比較するとやや劣っているものの、比較例１
のものと比較すると十分優れている。また、比較例３の
ものは1:1.5を超える周速比で処理しているため、不織
布に皺が発生し、均一なシートとならず、実用に供せる
ものではなかった。比較例４のものは、原反として実施
例１および２の原反よりも、平均繊維直径が大きいメル
トブロー不織布を用いたため、通気度において比較例１
のものより優れているものの、水流絡合処理を施されて
いないため、保液率について劣っている。
活物質の移動を完全に防止するためには、最大孔径は45
μm以下であることが必要とされている。表１から明ら
かなように、水流絡合処理を施した比較例２のものは、
水流絡合処理を施していない比較例１のものよりも、保
液率および通気度において優れているが、最大孔径が64
μmにまで拡大している。周速の異なるロール間で処理
された実施例１および２のものは、最大孔径について45
μm以下を満足し、保液率、通気度についても、比較例
２のものと比較するとやや劣っているものの、比較例１
のものと比較すると十分優れている。また、比較例３の
ものは1:1.5を超える周速比で処理しているため、不織
布に皺が発生し、均一なシートとならず、実用に供せる
ものではなかった。比較例４のものは、原反として実施
例１および２の原反よりも、平均繊維直径が大きいメル
トブロー不織布を用いたため、通気度において比較例１
のものより優れているものの、水流絡合処理を施されて
いないため、保液率について劣っている。
【００４２】表２から明らかなように、短繊維ウェブを
積層して水流絡合処理した場合には、10%モジュラスが
大幅に向上するが、この場合においても、周速の異なる
ロール間で処理されていない比較例５のものは、最大孔
径45μm以下を満足していない。比較例６のものは、短
繊維ウェブの重量比が20重量％に満たないため補強の効
果が得られておらず、逆に比較例７のものは、短繊維ウ
ェブの重量比が40重量％を超えているため、最大孔径45
μm以下を満足しておらず、保液率も低下している。
積層して水流絡合処理した場合には、10%モジュラスが
大幅に向上するが、この場合においても、周速の異なる
ロール間で処理されていない比較例５のものは、最大孔
径45μm以下を満足していない。比較例６のものは、短
繊維ウェブの重量比が20重量％に満たないため補強の効
果が得られておらず、逆に比較例７のものは、短繊維ウ
ェブの重量比が40重量％を超えているため、最大孔径45
μm以下を満足しておらず、保液率も低下している。
【００４３】実施例３〜５のものは、10%モジュラス、
最大孔径、保液率、通気度について満足できる値を示し
ている。特に、実施例５のものは、短繊維として、メル
トブロー不織布を構成している合成樹脂、すなわち6−
ナイロンよりも融点の低いポリプロピレン短繊維を使用
することによって、メルトブロー不織布と短繊維ウェブ
との接着を向上せしめているので、短繊維ウェブの重量
比が少なくても、10%モジュラスが高い値を示してお
り、最大孔径、保液率、通気度についても満足できる値
を示している。
最大孔径、保液率、通気度について満足できる値を示し
ている。特に、実施例５のものは、短繊維として、メル
トブロー不織布を構成している合成樹脂、すなわち6−
ナイロンよりも融点の低いポリプロピレン短繊維を使用
することによって、メルトブロー不織布と短繊維ウェブ
との接着を向上せしめているので、短繊維ウェブの重量
比が少なくても、10%モジュラスが高い値を示してお
り、最大孔径、保液率、通気度についても満足できる値
を示している。
【００４４】
【発明の効果】請求項１に記載した製造方法によれば、
保液率、通気度、および活物質の防止機能に優れた電池
用セパレータを得ることができる。また、請求項２に記
載した製造方法によれば、保液率、通気度、活物質の防
止機能に加えて、強度にも優れた電池用セパレータを得
ることができる。
保液率、通気度、および活物質の防止機能に優れた電池
用セパレータを得ることができる。また、請求項２に記
載した製造方法によれば、保液率、通気度、活物質の防
止機能に加えて、強度にも優れた電池用セパレータを得
ることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 耐アルカリ性の合成樹脂からなるメルト
ブロー不織布を高圧の水流によって絡合処理した後、周
速の異なるロール間で熱プレスすることを特徴とする電
池用セパレータの製造方法。 - 【請求項２】 耐アルカリ性の合成樹脂からなるメルト
ブロー不織布と耐アルカリ性の合成樹脂からなる短繊維
ウェブとを高圧水によって絡合処理した後、周速の異な
るロール間で熱プレスすることを特徴とする電池用セパ
レータの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27704891A JP3217094B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 電池用セパレータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27704891A JP3217094B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 電池用セパレータの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589867A true JPH0589867A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3217094B2 JP3217094B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17578063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27704891A Expired - Fee Related JP3217094B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 電池用セパレータの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217094B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888916A (en) * | 1994-12-28 | 1999-03-30 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Wet-laid nonwoven fabric for battery separator, its production method and sealed type secondary battery |
| JP2002298821A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Japan Vilene Co Ltd | 電池用セパレータ及び電池 |
| JP2003109568A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Japan Vilene Co Ltd | 電池用セパレータ及びこれを用いた電池 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27704891A patent/JP3217094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888916A (en) * | 1994-12-28 | 1999-03-30 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Wet-laid nonwoven fabric for battery separator, its production method and sealed type secondary battery |
| JP2002298821A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Japan Vilene Co Ltd | 電池用セパレータ及び電池 |
| JP2003109568A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-11 | Japan Vilene Co Ltd | 電池用セパレータ及びこれを用いた電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3217094B2 (ja) | 2001-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090803 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 9 |
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