JPH09223492A

JPH09223492A - 電池セパレータおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH09223492A
Application number: JP8028323A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamamoto; 博之山本; Masataka Hayashi; 真孝林; Naomichi Hirose; 尚陸廣瀬
Original assignee: Daiwa Boseki KK; Daiwabo Co Ltd; Hirose Seishi KK
Current assignee: Daiwa Boseki KK; Daiwabo Co Ltd; Hirose Seishi KK
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1997-08-26
Anticipated expiration: 2016-02-15
Also published as: JP3012801B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の不織布層を積層し、この不織布層は乾式
不織布層を一層以上含み、かつ少なくとも一方の表面に
湿式不織布層を配置したことにより、保液性および吸液
性に優れ、緻密で優れた均一性を有し、かつ引張強力お
よび引裂強力が向上された不織布からなる電池セパレー
タを提供する。【解決手段】二層抄き抄紙機を用い、それぞれの抄紙機
7A,7Bで目付12.5g/m²のウェブを抄紙し、この湿式不織
布3A,3Bの間に乾式不織布4を挟み込んで三層構造の積層
不織布6を作成する。乾式不織布は厚さ方向に高圧力水
流を噴射することにより構成繊維を交絡一体化させたも
のである。これを135℃のヤンキードライヤー5上で乾燥
させ、各不織布層中の熱接着性繊維およびエチレンビニ
ルアルコール共重合体により各不織布層間を結合・一体
化させる。これに界面活性剤を付与し、電池セパレータ
用の不織布6を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池セパレータお
よびその製造方法に関する。さらに詳しくは、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に好適な電池セパレータお
よびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から電池セパレータとしては、ナイ
ロンやポリプロピレン繊維からなる乾式法で製造された
不織布（以下、乾式不織布という）や、湿式抄紙法で製
造された不織布（以下、湿式不織布という）、合成樹脂
多孔質フィルム等が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】電池セパレータに要求
される主な性能としては、吸液性、保液性、巻回性、シ
ョート防止性、耐薬品性等が挙げられる。一般に、湿式
不織布は緻密で優れた均一性を有するため、これを使用
すればショート防止性の高いセパレータを得ることがで
きる。しかし、湿式不織布は、構成繊維の繊維長が短
く、不織布強力の点で乾式不織布に劣ることは否めな
い。特に、湿式不織布は引裂強力が弱いために、巻回時
に破れやすいという問題がある。

【０００４】一方、乾式不織布は、引張強力、引裂強力
ともに同程度の目付の湿式不織布に比べて大きく、これ
を電池セパレータに用いた場合、巻回性に優れたものを
得ることができる。しかし、乾式不織布は均一性という
点では湿式不織布に劣る。即ち、乾式不織布はいわゆる
「地合い」が悪く、繊維密度の粗密の差が大きいため、
これをセパレータとして用いると、粗な部分において正
極と負極が短絡しやすくなるという問題があり、これは
乾式不織布の目付が小さいほど顕著に認められる。

【０００５】このように、湿式不織布および乾式不織布
ともに、電池セパレータとしては一長一短があり、両者
の長所を併せ持つセパレータの登場が強く望まれてい
た。本発明は、かかる実情を鑑みてなされたものであ
り、保液性および吸液性に優れ、緻密で優れた均一性を
有し、かつ引張強力および引裂強力が向上された不織布
からなる電池セパレータおよびその製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電池用セパレータは、複数の不織布層を積
層した電池セパレータであって、前記不織布層は乾式不
織布層を一層以上含み、かつ、少なくとも一方の表面が
湿式不織布層であることを特徴とする。かかる構成によ
れば、乾式不織布層により不織布全体の強力が、表面を
占める湿式不織布により不織布全体の均一性が担保され
ることとなる。

【０００７】そして、この電池セパレータの発明におい
ては、積層不織布が上層、中層、下層の三層からなり、
上層および下層が湿式不織布層であり、中層が乾式不織
布層であることが望ましい。かかる構成によれば、不織
布の両面が緻密で均一な層で覆われるためショート防止
性がより向上され、かつ不織布全体の厚みを最小限に抑
えることができる。

【０００８】前記構成においては、上層及び下層の湿式
不織布層の目付が８〜４０ｇ／ｍ²の範囲であり、中層
の乾式不織布層の目付が２０〜８０ｇ／ｍ²の範囲であ
ることが好ましい。

【０００９】さらに前記電池セパレータの発明において
は、湿式不織布層が、長さ５〜１５ｍｍの短絡繊維で構
成されてなり、繊度０．８〜０．７デニールの極細繊維
を２０重量％以上含むものであることが好ましい。湿式
不織布層に極細繊維が含まれることにより、より緻密で
均一性に優れた不織布を得ることができる。

【００１０】また、積層不織布を構成する乾式不織布層
は、長さ２５〜１２５ｍｍステープル繊維からなる水流
交絡不織布であって、繊度０．０８〜０．７デニールの
極細繊維を２０重量％以上含むものであることが望まし
い。繊維同士が水流により交絡された不織布は繊維間に
微細な空隙が形成されるので保液性に優れており、さら
に極細繊維が含まれることにより、より微細な空隙が多
数形成されることとなるので、かかる乾式不織布の使用
は不織布全体の吸液性および保液性に好ましい影響を与
えることとなる。

【００１１】前記湿式不織布層並びに乾式不織布層に含
まれる極細繊維は、分割型複合繊維の分割により形成さ
れたものであることが望ましい。分割型複合繊維の使用
により、均一で表面状態の良い不織布を得ることが可能
となる。

【００１２】そして、前記分割型複合繊維は、ポリオレ
フィン重合体（Ａ成分）、エチレンビニルアルコール共
重合体（Ｂ成分）とからなる分割型複合繊維であること
が望ましい。かかる成分からなる分割型複合繊維を使用
することにより、不織布に耐薬品性および親水性を付与
することができる。

【００１３】本発明の電池セパレータを構成する各不織
布層には、熱接着性繊維が含まれ、かつ各不織布層の間
が熱接着性繊維の熱接着により結合され、一体化してい
ることが好ましい。外的な接着剤により各層間を一体化
させた場合、接着剤の電解液への溶出による悪影響が懸
念されるが、熱接着性繊維を利用して層間結合を行え
ば、かかる不都合を回避できる。

【００１４】前記熱接着性繊維は、耐アルカリ性の点か
ら、ポリプロピレンを芯、高密度ポリエチレンを鞘とす
る芯鞘型複合繊維であることが望ましい。次に本発明の
電池用セパレータの製造方法は、複数の不織布層を積層
した電池セパレータの製造方法であって、厚さ方向に高
圧力水流を噴射することにより構成繊維を交絡一体化し
た乾式不織布層を一層以上と、湿式不織布層とを用い、
少なくとも一方の表面に湿式不織布層を配置して、全体
を厚さ方向に一体化することを特徴とする。この製造方
法により、前記本発明の電池用セパレータを効率良く合
理的に製造できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内容をさらに詳し
く説明する。本発明の電池セパレータは、複数の不織布
層からなる積層不織布において、乾式不織布層を一層以
上含み、かつ、少なくとも一方の表面が湿式不織布層で
あることを特徴とする。ここで、乾式不織布層とは、空
気中に分散された繊維を適切な方法によって集積したウ
ェブからなるものをいう。具体的には、紡糸したフィラ
メント繊維をただちにシート状態に形成するスパンボン
ドウェブや、紡糸直後に加圧熱風で延伸した微細繊維を
シート状に集積したメルトブローウェブ、ステープル繊
維からなるパラレルウェブやセミランダムウェブからな
るものをいう。これらのウェブは、接着剤によって繊維
同士を接合させたり、構成繊維の一部を熱接着性繊維と
してこれを熱接着させたり、構成繊維同士をニードルや
高圧水流の作用によって交絡させたりすることによっ
て、その構成繊維同士が互いに交絡された不織布とな
る。

【００１６】これらの不織布は、引張強力および引裂強
力が湿式不織布に比して大きく、積層不織布全体に強力
を付与するものとしてはたらく。また、湿式不織布層と
は、繊維材料を水中に分散させたりスラリーを網上に流
し、脱水することによって形成されるウェブからなり、
繊維同士が接着剤や繊維間の交絡等によって結合された
ものをいう。ウェブを構成する繊維の長さや素材はとく
に限定されないが、本発明では均一な構造の不織布を得
るため、構成繊維の繊維長を２０ｍｍ以下にすることが
望ましい。かかる繊維を用いれば、構成繊維がランダム
な方向に配列した均一でかつ緻密な構造を有する不織布
を得ることができる。したがって、これを表面に配置さ
せればショート防止性を向上させることができる。

【００１７】乾式不織布と湿式不織布とは、製造工程の
差により、不織布構造の緻密さ、均一性の点で大きく異
なる。ここで、不織布構造の緻密さ、均一性を示す尺度
として、ＡＳＴＭＦ３１６記載の方法にしたがって測
定される平均孔径及び最大孔径がある。不織布はその平
均孔径が小さいものほど緻密であるといえる。ほぼ同じ
目付及び同じ繊維密度を有する乾式不織布と湿式不織布
の平均孔径を比較すると、一般に乾式不織布の方が大き
く、湿式不織布の方が小さい。また、最大孔径と平均孔
径の差が小さいほど、不織布構造は均一であるといえ
る。一般に、乾式不織布は、最大孔径／平均孔径の比が
大きい。この比は目付が小さくなるほど大きくなる傾向
にあり、目付の小さな乾式不織布は一見しただけで粗密
の差が顕著に認められる。一方、湿式不織布は、最大孔
径／平均孔径の比が乾式不織布よりも小さく、均一性に
優れている。また目付が小さくなっても乾式不織布ほど
最大孔径／平均孔径の比が大きくなることもない。

【００１８】前記乾式不織布層の繊維密度は約０．２５
〜０．３７ｇ／ｃｍ³ 程度が好ましく、湿式不織布層の
繊維密度は約０．３６〜０．５４ｇ／ｃｍ³ 程度が好ま
しい。

【００１９】本発明においては、上記条件を満たしてい
れば、積層される不織布層の数は特に限定されず、例え
ば乾式不織布層と湿式不織布層を交互に積層させること
も可能である。但し、不織布層の数が増えるにつれて不
織布の厚みが増すことに留意する必要がある。一般に、
電池セパレータの厚みが大きくなると、正極および負極
の挿入量が小さくなり、それに伴って正極活物質および
負極活物質の量が減って電池容量等の電池性能が低下す
るため、セパレータの厚みはできるだけ小さいことが望
ましいとされている。従って、本発明においては、積層
不織布は上層、中層、下層の三層のみからなり、上層お
よび下層が湿式不織布層であり、中層が乾式不織布層で
構成されていることが望ましい。

【００２０】この三層積層不織布においては、上層およ
び下層の湿式不織布層の目付は８〜４０ｇ／ｍ²である
ことが望ましい。目付が８ｇ／ｍ²未満の湿式不織布を
製造することは工程的に難しく、またそのような湿式不
織布を積層してもショート防止性の向上という本発明の
効果が得られにくい。また、４０ｇ／ｍ²を超えると積
層不織布全体の厚みが大きくなり好ましくない。中層の
乾式不織布層の目付は２０〜８０ｇ／ｍ²であることが
望ましい。２０ｇ／ｍ²未満では地合いの良いものが得
られず、また積層不織布全体に十分な強力を付与するこ
とができない。８０ｇ／ｍ²を越えると全体の厚みが大
きくなってしまい好ましくない。

【００２１】次に、湿式不織布層および乾式不織布層に
ついてそれぞれ説明する。本発明で用いる湿式不織布層
は、通常の湿式抄紙法によって製造されるものであれ
ば、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン繊維やナ
イロン繊維からなる不織布を任意に使用することができ
る。本発明においては、不織布の均一性をより向上させ
るべく、極細繊維を使用することが望ましい。但し、繊
度が小さくなりすぎると、スラリーを調製する際に繊維
同士が絡まるため均一な不織布を製造することが難しく
なり、また通気度が下がることにも留意する必要があ
る。本発明においては、湿式不織布中に繊度０．０８〜
０．７デニールの極細繊維が２０重量％以上含まれてい
ることが望ましい。

【００２２】湿式不織布中に極細繊維を存在させるため
には、極細繊維そのものを用いて抄紙すればよいが、細
い繊維はスラリー中で絡み合いやすく、そのため不織布
の均一性が低下する場合がある。そこで、本発明におい
ては、複数の成分からなる分割型複合繊維を用いて抄紙
し、これを各成分に分割することによって極細繊維を形
成させることが望ましい。分割型複合繊維は、スラリー
を調製する際に順次分割していくため、最初から極細繊
維を用いた場合に比べ、スラリー中における絡み合いが
少なく、均一な不織布を得ることができる。但し、分割
型複合繊維（分繊型複合繊維ともいう）を用いた場合
は、その程度分割させるかを考慮して、実際に不織布中
に形成される極細繊維の割合が前述した範囲内となるよ
うに使用量を決定する必要がある。

【００２３】分割型複合繊維は、通常用いられているも
のを任意に使用することができ、例えば、ポリプロピレ
ン／ポリエチレン、ポリプロピレン／シリコン練込みポ
リエチレン、ポリプロピレン／ポリメチルペンテン、ポ
リエチレン／ポリメチルペンテン等の組み合わせからな
るものを用いることができるが、特定の性質を有する素
材を選ぶことにより、セパレータの性能をさらに向上さ
せることが可能である。本発明においては、ポリオレフ
ィン重合体をＡ成分とし、エチレンビニルアルコール共
重合体をＢ成分とする複合繊維であって、図１〜図４に
示すような繊維断面を有する分割型複合繊維を使用する
ことが望ましい。この分割型複合繊維は耐薬品性に優れ
ており、さらにエチレンビニルアルコール共重合体は親
水性をも有するため、これを使用することにより、セパ
レータに耐薬品性および親水性を付与することができ
る。ポリオレフィン重合体としては、ポリプロピレンや
ポリエチレンを好ましく使用することができる。エチレ
ンビニルアルコール共重合体は繊維製造工程性と親水性
を考慮すると、エチレン含有量が２０〜５０モル％のも
のを好ましく使用することができる。また、Ａ、Ｂ両成
分の複合比（面積比）は、紡糸工程の容易性と電解液へ
の親和性の点から、Ａ／Ｂが３０／７０〜７０／３０と
なるようにすることが望ましい。

【００２４】さらに、湿式不織布には、極細繊維以外に
熱接着性繊維が含まれていることが望ましい。各不織布
層の間を結合し一体化させると同時に、湿式不織布中の
構成繊維動同士を部分的に接合せしめ、湿式不織布の強
力を向上させるためである。

【００２５】熱接着性繊維は、熱によって軟化・溶融
し、繊維同士を結合させる働きをするものであれば特に
限定されず、ポリプロピレン、ポリエチレンからなる単
一繊維、あるいは芯成分／鞘成分がポリプロピレン／高
密度ポリエチレン、ポリプロピレン／低密度ポリエチレ
ン、ポリプロピレン／エチレン−プロピレンランダムコ
ポリマー等の組み合わせからなる芯鞘型複合繊維の中か
ら任意に一あるいは二以上選択して使用することができ
る。またその含有量は、上述した作用を奏するように熱
接着性繊維の物質に応じて決定することができる。但
し、その含有量が多くなりすぎると、不織布全体の柔軟
性が損なわれ、また保液性が低下するため好ましくな
い。

【００２６】本発明においては、芯成分がポリプロピレ
ン、鞘成分が高密度ポリエチレンで構成された芯鞘型複
合繊維を使用することが望ましい。この繊維は、ポリオ
レフィン系成分から構成されているので耐薬品性に優
れ、前述したポリプロピレンとエチレンビニルアルコー
ル共重合体からなる分割型複合繊維との接合性も良好で
ある。そして、この芯鞘型複合繊維を使用する場合は、
その含有量を１０〜８０重量％の範囲内にすることが望
ましい。１０重量％未満では、不織布層同士を十分に接
合させることができず、８０重量％を超えると柔軟性が
損なわれるからである。

【００２７】極細繊維および熱接着性繊維が上述した範
囲内の割合で含まれていれば、湿式不織布中には他の繊
維が含まれていてもよい。他の繊維としては、例えば、
耐薬品性に優れたポリプロピレン繊維やポリエチレン繊
維、もしくは親水性のあるナイロン繊維等を任意に使用
することができる。

【００２８】上述した分割型複合繊維や熱接着性繊維
等、湿式不織布を構成する繊維は、いずれもその繊維長
が５〜１５ｍｍであることが望ましい。５ｍｍ未満で
は、不織布に十分な強力が付与されず、１５ｍｍを超え
ると特に湿式抄紙法によって不織布を製造する場合、ス
ラリー中における繊維の分散性が悪くなり均一な不織布
を得ることができないからである。

【００２９】続いて乾式不織布について説明する。前述
した通り、乾式不織布には、スパンボンド不織布やメル
トブロー不織布、そしてステープル繊維不織布等があ
る。本発明においては、繊維長２５〜１２５ｍｍのステ
ープル繊維のウェブに高圧水流処理を施して繊維同士を
交絡させた水流交絡不織布を使用することが最も好まし
い。かかる不織布は、繊維同士が高圧水流の作用によっ
て強固に交絡しているため、優れた引張強力および引裂
強力を示すからである。また他の方法によって繊維同士
を交絡あるいは結合させる場合に比して、繊維間に微細
な空隙が多数形成された構造の不織布を得ることができ
るため、吸水性および保液性向上の点からもその使用が
望ましいのである。高圧水流としては、１０〜１００ｋ
ｇ／ｃｍ²程度の水圧のスプレーノズル（スプレーガ
ン）を用いるのが好ましい。

【００３０】さらに、この不織布中には、極細繊維が含
まれていることが望ましい。極細繊維が含まれることに
より、より微細な空隙が多数形成されるため、保液性お
よび吸液性がさらに向上するからである。但し、極細繊
維の繊度が小さすぎると、均一な不織布を得ることが工
程的に難しくなるため好ましくない。従って、本発明に
おいては、乾式不織布中に繊度０．０８〜０．７デニー
ルの極細繊維が２０重量％以上含まれていることが望ま
しい。

【００３１】乾式不織布中に極細繊維を存在させるため
には、極細繊維を用いてウェブを作成すればよいが、細
い繊維はカード通過性が悪いため、表面状態の良い均一
な不織布を得ることが難しい。そこで乾式不織布を製造
する場合も湿式不織布と同様に分割型複合繊維を使用す
ることが望ましい。分割型複合繊維を用いれば、高圧水
流の作用によって各構成成分に分割して極細繊維が形成
され、さらにこの極細繊維同士が交絡されるので、より
緻密で高強力な不織布を得ることができる。

【００３２】乾式不織布に用いる分割型複合繊維は、湿
式不織布に用いるものと同様、その素材等は特に限定さ
れないが、耐薬品性および親水性の点から、ポリオレフ
ィン重合体とエチレンビニルアルコール共重合体とから
なる分割型複合繊維の使用が最も好ましい。この分割型
複合繊維については、先に詳述したとおりであるから、
ここでは説明を省略する。

【００３３】乾式不織布中においても、熱接着性繊維が
含まれていることが望ましい。各不織布層を一体化させ
ると同時に、乾式不織布中の構成繊維同士を接合せしめ
不織布の強力をより向上させるためである。湿式不織布
の場合と同様、熱接着性繊維の種類および含有量は特に
限定されないが、湿式不織布の場合と同様の理由によ
り、芯／鞘がポリプロピレン／ポリエチレンの芯鞘型複
合繊維を１０〜８０重量％使用することが望ましい。

【００３４】分割型複合繊維および熱接着性繊維が上述
した範囲内の割合で不織布中に含まれていれば、乾式不
織布には他の繊維が含まれていてもよい。他の繊維とし
ては、例えば、耐薬品性に優れたポリプロピレン繊維
や、ポリエチレン繊維、もしくは親水性のあるナイロン
繊維等を任意に使用することができる。

【００３５】次に、湿式不織布と乾式不織布との一体化
について説明する。両不織布層の一体化は、各不織布層
に熱接着性繊維を存在せしめ、その熱接着性を利用して
行うことが望ましい。かかる手段によって一体化させた
不織布は、外的な接着剤を使用した場合に生じやすい接
着剤の溶出といった問題が起こらず、電解液に悪影響を
及ぼすおそれがない。また、一体化は加熱処理のみで達
成されるため、接着剤の塗布といった煩雑な作業が不要
で製造工程上も有利である。

【００３６】両不織布の積層方法および加熱処理方法は
特に限定されない。例えば、湿式不織布と乾式不織布と
を別個に用意して積層した後、熱風貫通型乾燥機あるい
は熱ロール等によって加熱処理を施し、各不織布層に含
まれている熱接着性繊維を軟化もしくは溶融させて不織
布層同士を結合させ、一体化させてもよい。また、乾式
不織布層に、抄紙した直後の湿潤状態にある湿式不織層
を積層し、これをヤンキードライヤー上で加熱し、湿式
不織布層の乾燥と各不織布層間の結合を同時に進行さ
せ、一体化させることもできる。特にこの方法は、湿式
不織布層にエチレンビニルアルコール共重合体からなる
繊維が含まれている場合に適している。エチレンビニル
アルコール共重合体は湿熱接着性を有し、これを湿潤状
態で加熱した場合、熱接着性繊維として作用するので、
不織布の強力をさらに向上させることが可能となるから
である。

【００３７】このようにして得られた積層不織布には、
セパレータ性能を向上させるための処理を施してもよ
い。例えば、界面活性剤の付与、あるいはコロナ放電処
理やプラズマ処理等の表面処理を施せば、親水性をさら
に向上させることができる。また、熱カレンダー処理を
施して不織布をより緻密化させ、薄い不織布とすること
もできる。

【００３８】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的
に説明する。

【００３９】

【実施例１】（抄紙用スラリーの調製）繊度１．５デニール、繊維長
１０ｍｍ、芯成分／鞘成分がポリプロピレン／高密度ポ
リエチレン（複合比５０／５０）の芯鞘型複合繊維であ
る熱接着性繊維を３０重量％と、Ａ成分がポリプロピレ
ン、Ｂ成分がエチレンビニルアルコール共重合体（エチ
レン含有量３８モル％）であって、図１に示すような断
面形状を有し、Ａ成分／Ｂ成分の容積比が５０／５０の
繊度３デニール、繊維長６ｍｍの分割型複合繊維を５０
重量％と、繊度０．７デニール、繊維長１０ｍｍのポリ
プロピレン繊維を２０重量％とを、混合して０．５％の
濃度になるようにスラリーを調製した。

【００４０】（乾式不織布の製造）Ａ成分がポリプロピ
レン、Ｂ成分がエチレンビニルアルコール共重合体（エ
チレン含有量３８モル％）であって、図１に示すような
断面形状を有し、Ａ成分／Ｂ成分の容積比が５０／５０
の繊度３デニール、繊維長４５ｍｍの分割型複合繊維を
５０重量％と、繊度１．５デニール、繊維長５１ｍｍ、
芯成分／鞘成分がポリプロピレン／高密度ポリエチレン
（複合比５０／５０）の芯鞘型複合繊維である熱接着性
繊維を３０重量％と、繊度１．５デニール、繊維長４５
ｍｍのポリプロピレン繊維を２０重量％とを、混合して
目付３０ｇ／ｍ²のパラレルウェブを作成した。そし
て、このウェブに高圧水流処理（水圧６０ｋｇ／ｃ
ｍ²）を施して分割型複合繊維を分割させると同時に繊
維同士を交絡させた。次いで１３５℃の熱風貫通型乾燥
機内で加熱処理を施して、乾燥させると同時に、熱接着
性繊維により繊維同士を接合させ、不織布を得た。得ら
れた不織布には、分割型複合繊維の分割により形成され
た繊度約０．２デニールの極細繊維が約４７．５重量％
含まれていた。

【００４１】（湿式不織布層と乾式不織布層の積層）図
５に示すような二層抄き抄紙機を用い、それぞれの抄紙
機（７Ａ）（７Ｂ）で目付１２．５ｇ／ｍ²のウェブを
抄紙し、この湿式不織布（３Ａ）（３Ｂ）の間に乾式不
織布（４）を挟み込んで三層構造の積層不織布（６）を
作成した。続いて、これを１３５℃のヤンキードライヤ
ー（５）上で乾燥させ、各不織布層中の熱接着性繊維お
よびエチレンビニルアルコール共重合体により各不織布
層間を結合・一体化させた。そしてこれに界面活性剤を
付与し、電池セパレータ用の不織布（６）を得た。得ら
れた不織布の目付は５５ｇ／ｍ²であり、上下層に位置
する湿式不織布には、分割型複合繊維の分割により形成
された繊度約０．２デニールの極細繊維が約４５重量％
含まれていた。

【００４２】

【実施例２】抄紙用スラリー中の構成繊維の割合を、分
割型複合繊維５０重量％、熱接着性繊維５０重量％とす
る以外は、素材および製造方法ともに実施例１と全く同
様にして目付５５ｇ／ｍ²の電池セパレータ用の積層不
織布を作成した。この積層不織布の上下層に位置する湿
式不織布には、分割型複合繊維の分割により形成された
繊度約０．２デニールの極細繊維が約４５重量％含まれ
ていた。

【００４３】

【比較例１】実施例１で使用したスラリーを用いて抄紙
した後、１３５℃のヤンキードライヤーで乾燥し、熱接
着性繊維およびエチレンビニルアルコール共重合体によ
り繊維同士を接合させて、目付５５ｇ／ｍ²の湿式不織
布を作成し、これを比較例として用いた。この湿式不織
布には、分割型複合繊維の分割により形成された繊度約
０．２デニールの極細繊維が約４５重量％含まれてい
た。

【００４４】

【比較例２】実施例１で使用した乾式不織布と同じ繊維
を同じ割合で混合して目付５５ｇ／ｍ²のパラレルウェ
ブを作成し、これに実施例１と同じ方法で高圧水流処理
および加熱処理を施して不織布を作成し、これを比較例
として用いた。この不織布には、分割型複合繊維の分割
により形成された繊度約０．２デニールの極細繊維が約
４７．５重量％含まれていた。

【００４５】実施例１〜２、比較例１〜２の電池セパレ
ータの物性を表１に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】尚、表中の物性値の評価は以下の方法によ
り行った。（１）引張強力、伸度：ＪＩＳＬ１０９６の織物の
引張試験方法に準じて測定した。（２）引裂強力：ＪＩＳＬ１０９６の織物の引裂強
さの試験方法に準じて測定した。（３）吸液速度：試料幅方向より２５×２５０ｍｍの試
験片３枚を採取し、水分平衡状態にする。次に試験片を
２０℃に保った比重１．３０の水酸化カリウム水溶液
（以下、ＫＯＨ溶液と略す）を入れた水槽上の一定の高
さに支えた水平棒にピンで止める。試験片の下端を一線
に揃えて水平棒を下ろし、試験片の下端が５ｍｍだけ液
中に漬かるように垂直に立て、毛細管現象によりＫＯＨ
溶液が上昇した高さを３０分後に測定した。（４）保液率：試験片の水分平衡状態の重量（Ｗ）を１
ｍｇまで測定する。次に比重１．３０のＫＯＨ溶液中に
試験片を浸漬し、ＫＯＨ溶液を１時間吸収させたのち液
中から引き上げて１０分間放置した後、試験片の重量
（Ｗ₁）を測定し、保液率（％）＝（（Ｗ₁−Ｗ）／
Ｗ）×１００の式より保液率を算出した。（５）巻回性：セパレータの券回性が良いものから順
に、◎、○、△、×で示した。（６）平均孔径、最大孔径：ＡＳＴＭＦ３１６記載の
バブルポイント法に準じて測定した。（７）通気度：フラジール型試験機を用い、ＪＩＳＬ
１０９６に準じて測定した。

【００４８】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の電池用セパ
レータによれば、複数の不織布層を積層した電池セパレ
ータであって、前記不織布層は乾式不織布層を一層以上
含み、かつ、少なくとも一方の表面が湿式不織布層であ
ることにより、保液性および吸液性に優れ、緻密で優れ
た均一性を有し、かつ引張強力および引裂強力が向上さ
れた不織布からなる電池セパレータを提供できる。

【００４９】このように、本発明の電池セパレータは、
乾式不織布および湿式不織布双方の長所を併せもつもの
であり、吸液性、保液性、券回性、ショート防止性、耐
薬品性いずれの点においても優れている。従ってこれを
電池中に組み込んだ場合には、電池性能を大幅に向上さ
せることができる。

【００５０】また、この積層不織布は、熱接着性繊維に
よって各不織布層間を接合させることにより、比較的容
易に製造することができ、製造コストの面からも極めて
有利なものである。

【００５１】次に本発明の電池用セパレータの製造方法
によれば、複数の不織布層を積層した電池セパレータの
製造方法であって、厚さ方向に高圧力水流を噴射するこ
とにより構成繊維を交絡一体化した乾式不織布層を一層
以上と、湿式不織布層とを用い、少なくとも一方の表面
に湿式不織布層を配置して、全体を厚さ方向に一体化す
ることにより、前記本発明の電池用セパレータを効率良
く合理的に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用できる分割型複合繊維の一例の断
面拡大図である。

【図２】本発明で使用できる分割型複合繊維の一例の断
面拡大図である。

【図３】本発明で使用できる分割型複合繊維の一例の断
面拡大図である。

【図４】本発明で使用できる分割型複合繊維の一例の断
面拡大図である。

【図５】二層抄き抄紙機を用いて本発明の電池セパレー
タを製造する例を示した説明図である。

【符号の説明】

１Ａ成分２Ｂ成分３湿式不織布４乾式不織布５ヤンキードライヤー６積層不織布

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林真孝兵庫県加古郡播磨町古宮877番地ダイワボウポリテック株式会社播磨工場内 (72)発明者廣瀬尚陸高知県土佐市高岡町丙529番地廣瀬製紙株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の不織布層を積層した電池セパレー
タであって、前記不織布層は乾式不織布層を一層以上含
み、かつ、少なくとも一方の表面が湿式不織布層である
ことを特徴とする電池用セパレータ。
【請求項２】複数の不織布層が、上層、中層、下層か
らなる三層構造積層不織布であり、かつ上層および下層
が湿式不織布層であり、中層が乾式不織布層である請求
項１に記載の電池セパレータ。
【請求項３】上層および下層の湿式不織布層の目付が
８〜４０ｇ／ｍ²の範囲であり、中層の乾式不織布層の
目付が２０〜８０ｇ／ｍ²の範囲である請求項２に記載
の電池セパレータ。
【請求項４】湿式不織布層が、長さ５〜１５ｍｍの短
繊維で構成されてなり、繊度０．０８〜０．７デニール
の極細繊維を２０重量％以上含むものである請求項１〜
３のいずれかに記載の電池セパレータ。
【請求項５】乾式不織布層が、長さ２５〜１２５ｍｍ
のステープル繊維からなる水流交絡不織布であって、繊
度０．０８〜０．７デニールの極細繊維を２０重量％以
上含むものである請求項１〜４のいずれかに記載の電池
セパレータ。
【請求項６】前記極細繊維が、分割型複合繊維の分割
により形成されたものである請求項４または請求項５に
記載の電池セパレータ。
【請求項７】前記分割型複合繊維が、ポリオレフィン
重合体（Ａ成分）とエチレンビニルアルコール共重合体
（Ｂ成分）とからなる分割型複合繊維である請求項６に
記載の電池セパレータ。
【請求項８】各不織布層が熱接着性繊維を含み、かつ
各不織布層の間が熱接着性繊維の熱接着により結合一体
化している請求項１〜７のいずれかに記載の電池セパレ
ータ。
【請求項９】熱接着性繊維が、ポリプロピレンを芯成
分、高密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維
であり、前記複合繊維が各不織布層に１０重量％以上含
まれている請求項８に記載の電池セパレータ。
【請求項１０】複数の不織布層を積層した電池セパレ
ータの製造方法であって、厚さ方向に高圧力水流を噴射
することにより構成繊維を交絡一体化した乾式不織布層
を一層以上と、湿式不織布層とを用い、少なくとも一方
の表面に湿式不織布層を配置して、全体を厚さ方向に一
体化することを特徴とする電池用セパレータの製造方
法。