JPH11273653A - Nonwoven fabric for battery separator - Google Patents

Nonwoven fabric for battery separator

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JPH11273653A
JPH11273653A JP10075835A JP7583598A JPH11273653A JP H11273653 A JPH11273653 A JP H11273653A JP 10075835 A JP10075835 A JP 10075835A JP 7583598 A JP7583598 A JP 7583598A JP H11273653 A JPH11273653 A JP H11273653A
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JP
Japan
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nonwoven fabric
fiber
fibers
battery separator
strength
Prior art date
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Pending
Application number
JP10075835A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Tanaka
茂樹 田中
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
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Publication of JPH11273653A publication Critical patent/JPH11273653A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain a self-discharge quantity, and to realize a thin type by setting an ion exchange quantity to a specific value in composite nonwoven fabric containing at least sulfonated polyolefine fiber. SOLUTION: A value of an ion exchange quantity is set to 0.04 to 0.30 meq/g. Sulfonated polystyrene fiber is used as a component of composite nonwoven fabric, and the average fiber diameter is desirably sat between 1 to 20 μm. When aliphatic polyolefine fiber is used as a mixing component, an average fiber diameter is desirably set between 0.5 to 15 μm, and ductility is desirably set not less than 40%. When polypropylene fiber is used as aliphatic polyolefine, the mixing ratio is desirably set to 25% to 85% of the whole nonwoven fabric weight, and a thickness of compounded nonwoven fabric is desirably set between 50 and 150 μm. The total weight of the compounded nonwoven fabric is desirably set between 15 to 100 g/m<2> .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電池セパレータ用途
に特に好適な不織布に関する物である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nonwoven fabric particularly suitable for battery separator applications.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりポリオレフィンやポリアミドな
どの繊維よりなる不織布は、優れた遮蔽性や強度特性か
ら電池セパレータとして利用されてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, nonwoven fabrics made of fibers such as polyolefins and polyamides have been used as battery separators because of their excellent shielding properties and strength characteristics.

【0003】しかしながら、ポリアミドよりなる繊維は
アルカリ溶液中にポリアミドが分解されて溶出し、該溶
出成分が2次電池の自己放電を助長するためサイクル寿
命が良くないという問題があった。また、ポリオレフィ
ンよりなる繊維はこうした溶出の問題がないもの、素材
の疎水性のために電解液に対する濡れ性が悪いため親水
成分をグラフト重合したり、スルフォン化処理する必要
がありコスト的に不利であった。ポリオレフィンのスル
フォン化では、一般に高温の濃硫酸を扱う必要があるな
ど加工上の制約が多く、一方、グラフト重合化は、経時
的に親水性が低下するという問題があった。特に、昨今
の電池小型化の要求に伴う、セパレータ薄型化の要求に
応えるため極細繊維を用いると、保液性などは改善され
るが、高温濃硫酸スルフォン化処理により不織布の強度
が大幅に低下するという問題を生じ、工程通過性を低下
させるという問題点があった。一方ポリスチレン繊維か
らなる不織布は、スルフォン化が容易で親水性を付与し
やすいため種々の方法で不織布化して電池セパレータ化
することも考えられてきたが、極細繊維は強伸度特性に
おとり製造過程でシートが切断されやすいと言う問題や
自己接着性があまり良くないという問題点を生じて、極
細繊維としては実質的にはほとんど使用されていなかっ
た。セパレータにおいて親水性が重要となる理由は、電
池の長期使用時にセパレータ中にガスが残っての濡れな
い部分ができないことや、高速充電性時に発生する酸素
ガスがセパレータを透過して抜ける際に迅速に電解液が
再浸透する必要性などから電池の高寿命化や急速充電性
に非常に重要な要素であるからであると推定される。シ
ンジオタクチィク・ポリスチレンの極細繊維を製造する
メルトブロー方法については、特開平4−257310
号公報に開示されており、0.1〜50μmの繊維を製
造する方法が開示されている。しかしながら、本発明で
開示された方法では、得られる不織布の強度が低く電池
セパレータとして組み込むことができない。また、特開
平4−174964号公報にはスルフォン化ポリスチレ
ンとポリオレフィンとの混合物よりなる繊維も開示され
ているが、本発明の極細繊維を紡糸した際に糸切れや孔
曲がりにより安定生産が困難であった。また、得られた
不織布の強度も十分ではなかった。メルトブロー法によ
り混繊する方法は特開昭60−99057号公報に、2
種類の熱可塑性樹脂を並列型に複合してメルトブロー法
で紡糸する極細繊維不織布の製造方法が開示されてい
る。また特開昭7−82649号公報には10℃以上の
融点差がある高融点成分と低融点成分からなる極細混合
繊維製品および製造法法が開示されている。これらの混
繊型の不織布は繊維相互の接着強度が低く、カレンダー
加工などの後加工により融着処理して不織布の寸法安定
性を改善しているがその効果が十分ではなかった。
[0003] However, the polyamide fiber has a problem that the cycle life is not good because the polyamide is decomposed and eluted in an alkaline solution, and the eluted component promotes self-discharge of the secondary battery. In addition, fibers made of polyolefin do not have such a problem of elution, but have poor wettability to an electrolytic solution due to the hydrophobic nature of the material, so that it is necessary to graft-polymerize a hydrophilic component or sulfonate, which is disadvantageous in cost. there were. In the sulfonation of polyolefin, there are many processing restrictions such as generally requiring the use of high-temperature concentrated sulfuric acid. On the other hand, graft polymerization has a problem that the hydrophilicity decreases over time. In particular, when ultrafine fibers are used to meet the demand for thinner separators in response to recent demands for battery downsizing, liquid retention and other properties are improved, but the strength of the nonwoven fabric is significantly reduced due to high-temperature concentrated sulfuric acid sulfonation treatment. This causes a problem that the process passability is reduced. On the other hand, nonwoven fabrics made of polystyrene fibers can be easily sulfonated and easily impart hydrophilicity.Therefore, it has been considered that the nonwoven fabrics are formed into a nonwoven fabric by various methods to form a battery separator. However, there has been a problem that the sheet is easily cut or a problem that the self-adhesiveness is not so good, so that the ultrafine fibers have been practically hardly used. The reason why the hydrophilicity of the separator is important is that gas does not remain in the separator when the battery is used for a long period of time and there is no wet part, and when oxygen gas generated during high-speed charging is transmitted through the separator and quickly escapes. This is presumed to be due to the necessity of re-permeation of the electrolyte into the battery, which is a very important factor for prolonging the life of the battery and quick charging. A melt-blowing method for producing ultrafine fibers of syndiotactic polystyrene is described in JP-A-4-257310.
Discloses a method for producing fibers of 0.1 to 50 μm. However, according to the method disclosed in the present invention, the strength of the obtained nonwoven fabric is low and cannot be incorporated as a battery separator. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-174964 discloses a fiber comprising a mixture of a sulfonated polystyrene and a polyolefin. there were. Further, the strength of the obtained nonwoven fabric was not sufficient. Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-99057 discloses a method of blending fibers by the melt blow method.
There has been disclosed a method for producing an ultrafine fiber nonwoven fabric in which various kinds of thermoplastic resins are combined in a parallel type and spun by a melt blow method. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-82649 discloses an ultrafine mixed fiber product comprising a high melting point component and a low melting point component having a melting point difference of 10 ° C. or more, and a production method. These mixed-type nonwoven fabrics have low adhesive strength between fibers, and have been subjected to a fusion treatment by post-processing such as calendering to improve the dimensional stability of the nonwoven fabric, but the effect was not sufficient.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】スルファオン化処理の
容易なポリスチレンを含む従来の不織布はその強伸度特
性が劣るため、製造工程、加工工程などの通過時に不織
布が破断するという問題が生じやすかった。例えば、電
池セパレータに用いる場合には製造工程での通過性の観
点から最低5kg/5cm前後の高強度が要求され、ポ
リスチレン独自での使用が難しかった。不織布の強伸度
特性を改善するために種々の繊維を混綿することが検討
されてきたが、伸度の低い繊維は不織布の欠陥のなるた
め該繊維が切断されてしまい、不織布の強伸度特性の改
善は非常に難しかった。また、スルフォン化ポリプロピ
レン不織布においても親水性が不十分であり、電池の自
己放電が小さくなかった。さらには、薄型化の要求に対
応した極細繊維不織布は強伸度特性が低く工程通過性に
問題が起こりやすかった。
The conventional nonwoven fabric containing polystyrene, which is easily sulfonated, has poor strength and elongation characteristics, so that the problem of breakage of the nonwoven fabric when passing through a manufacturing process, a processing process, or the like is likely to occur. . For example, when used for a battery separator, a high strength of at least about 5 kg / 5 cm is required from the viewpoint of permeability in a manufacturing process, and it is difficult to use polystyrene by itself. It has been considered to mix various fibers in order to improve the strength and elongation characteristics of the nonwoven fabric. However, fibers having a low elongation cause defects in the nonwoven fabric, so that the fibers are cut and the strength and elongation of the nonwoven fabric are reduced. Improvements in properties were very difficult. Also, the sulfonated polypropylene nonwoven fabric had insufficient hydrophilicity, and the self-discharge of the battery was not small. Furthermore, the ultrafine fiber nonwoven fabric corresponding to the demand for thinning has a low strength and elongation characteristic and is likely to cause a problem in processability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく鋭意研究を重ね、アルカリ電池セパレータに好
適な工程通過性が良く、かつ、自己放電の小さいアルカ
リ(2次)電池用のセパレータとして特に好適な不織布
を提供するために、下記の手段をとる。
Means for Solving the Problems The present invention has been studied diligently to solve the above-mentioned problems, and has been developed for an alkaline (secondary) battery having good self-discharge and good process passability suitable for an alkaline battery separator. The following measures are taken to provide a nonwoven fabric particularly suitable as a separator.

【0006】即ち、本発明は、少なくともスルフォン化
されたポリオレフィン繊維を含有する複合不織布であっ
て、イオン交換量が0.04〜0.30meq/gであ
ることを特徴とする電池セパレータ用不織布である。好
ましくは、複合不織布が少なくともスルフォン化処理さ
れたポリスチレン繊維と、脂肪族ポリオレフィン繊維を
含有することを特徴とする上記記載の電池セパレータ用
不織布。スルフォン化処理されたポリスチレン繊維の平
均繊維径が1μm〜20μmであり、且つ脂肪族ポリオ
レフィン繊維の平均繊維径が0.5〜15μmであるこ
とを特徴とする上記記載の電池セパレータ用不織布。複
合不織布の厚みが50〜150μmで、目付が15〜1
00g/m2 であることを特徴とする上記記載の電池セ
パレータ用不織布。スルフォン化処理されたポリスチレ
ン繊維がメルトブロー法により製造されたことを特徴と
する上記記載の電池セパレータ用不織布。不織布全重量
の25〜85%がポリプロピレン繊維から構成されてな
り、ポリプロピレン繊維の全表面積がスルフォン化処理
されたポリスチレン繊維の全表面積以上であることを特
徴とする上記記載の電池セパレータ用不織布。不織布の
一方向の繊維配列頻度が該方向の直行方向の繊維配列頻
度よりより25〜150%高いことを特徴とする上記記
載の電池セパレータ用不織布。捲縮が付与されたポリオ
レフィン繊維が不織布の全重量に対して5〜85%含有
されてなることを特徴とする上記記載の電池セパレータ
用不織布。強度が10〜50g/d以上の超高分子量の
ポリエチレン繊維が他の成分の全重量に対して5〜10
0%含有されてなることを特徴とする上記記載の電池セ
パレータ用不織布、である。
That is, the present invention relates to a composite nonwoven fabric containing at least sulfonated polyolefin fibers, which has an ion exchange amount of 0.04 to 0.30 meq / g. is there. Preferably, the nonwoven fabric for a battery separator as described above, wherein the composite nonwoven fabric contains at least a sulfonated polystyrene fiber and an aliphatic polyolefin fiber. The nonwoven fabric for a battery separator as described above, wherein the sulfonated polystyrene fiber has an average fiber diameter of 1 μm to 20 μm, and the aliphatic polyolefin fiber has an average fiber diameter of 0.5 to 15 μm. The composite nonwoven fabric has a thickness of 50 to 150 μm and a basis weight of 15 to 1
The nonwoven fabric for a battery separator according to the above, wherein the nonwoven fabric has a weight of 00 g / m 2 . The nonwoven fabric for a battery separator as described above, wherein the sulfonated polystyrene fiber is produced by a melt blow method. The nonwoven fabric for a battery separator as described above, wherein 25 to 85% of the total weight of the nonwoven fabric is composed of polypropylene fibers, and the total surface area of the polypropylene fibers is equal to or greater than the total surface area of the sulfonated polystyrene fibers. The nonwoven fabric for a battery separator according to the above, wherein the fiber arrangement frequency in one direction of the nonwoven fabric is 25 to 150% higher than the fiber arrangement frequency in the direction perpendicular to the direction. The nonwoven fabric for battery separator as described above, wherein the crimped polyolefin fiber is contained in an amount of 5 to 85% based on the total weight of the nonwoven fabric. Ultra high molecular weight polyethylene fiber having a strength of 10 to 50 g / d or more is 5 to 10% based on the total weight of other components.
The nonwoven fabric for battery separator according to the above, wherein the nonwoven fabric is contained at 0%.

【0007】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
複合不織布において好適に用いることのできるポリオレ
フィン繊維としては、ポリスチレン繊維、等の芳香族ポ
リオレフィン繊維やポリエチレン繊維やポリプロピレン
繊維、等の脂肪族ポリオレフィンなどがあげられるが、
その繊維を製造する手段は溶融紡糸が一般的である。本
発明に好適な極細繊維の製造方法としては、海島型や分
割型の複合紡糸を行って後に海成分の溶出処理や分割処
理などをしても良い。しかしながら、分割型繊維は繊維
を水流などで機械的な外力を与えて分割化する必要があ
り工程数が増えるので必ずしも好ましいとはいえない。
極細繊維を安価に作り出す上ではメルトブロー法を用い
ることが特に好ましいと考えられる。ポリスチレンはポ
リマーの結晶性の問題で得られる繊維は伸度が低くなり
やすいという欠点を有するが、融点が高いことや化学修
飾がしやすいなどの好適な特性が多い。特にシンジオタ
クティックポリスチレンは、加工性、耐熱性、耐薬品性
などに優れるため機能性材料として好適である。また、
脂肪族ポリオレフィンとしてはポリエチレンやポリプロ
ピレンが一般的であるが特に規定される物ではないが、
耐アルカリ性の良い組成であることが望ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. Polyolefin fibers that can be suitably used in the composite nonwoven fabric of the present invention include, for example, aromatic polyolefin fibers such as polystyrene fibers and aliphatic polyolefins such as polyethylene fibers and polypropylene fibers,
The means for producing the fibers is generally melt spinning. As a method for producing ultrafine fibers suitable for the present invention, sea-island or split type composite spinning may be performed, followed by elution or splitting of sea components. However, the splittable fibers are not necessarily preferable because the fibers need to be split by applying a mechanical external force by a water flow or the like, and the number of steps increases.
In order to produce ultrafine fibers at low cost, it is considered particularly preferable to use the melt blow method. Polystyrene has the disadvantage that the fiber obtained due to the problem of crystallinity of the polymer tends to have low elongation, but has many suitable characteristics such as a high melting point and easy chemical modification. In particular, syndiotactic polystyrene is suitable as a functional material because of its excellent workability, heat resistance, chemical resistance and the like. Also,
As the aliphatic polyolefin, polyethylene and polypropylene are common but not particularly specified,
It is desirable that the composition has good alkali resistance.

【0008】本発明者は、電池セパレータとして好適に
用いる不織布のひとつの理想的な構成として、強度バラ
ンスや保液性といった種々の異なった要求特性を満足さ
せるために異なった特性の繊維が2種類以上使われてそ
れぞれ機能分担することが必要であることを確認した。
ここで、異なった特性とは、ポリマーの種類といった組
成上の差、あるいは繊維の断面形態あるいは繊維径など
の形態上の差があることをいう。混繊状態としては均一
であっても良いが密度勾配など不均一性があってもよ
い。異種のポリマーを混合して繊維化することも同様の
効果があるとも推定されるが、繊維の製造過程で不安定
現象を起こし、操業性を悪化させるため細い繊維を得る
ことが困難となりあまり好ましくない。また、エチレン
グリコールなどの水に易可溶性の成分をポリマー中に練
り込むことは、電池の電解液中への溶出物が発生しやす
く電池の自己放電を誘発すると考えられ好ましくなく、
練り混みなどのポリマー状態での混合が何らかの理由に
より不可欠の場合には混合量が多くとも3%以下である
ことが好ましいと考えられる。
The inventor of the present invention has proposed, as one ideal configuration of a nonwoven fabric suitably used as a battery separator, two types of fibers having different characteristics in order to satisfy various required characteristics such as strength balance and liquid retention. It has been confirmed that it is necessary to share the functions by using the above.
Here, the different characteristic means that there is a difference in composition such as a kind of a polymer, or a difference in form such as a cross-sectional shape or a fiber diameter of a fiber. The mixed state may be uniform or may have non-uniformity such as a density gradient. It is presumed that the same effect can be obtained by mixing different types of polymers to form fibers, but it is difficult to obtain thin fibers due to instability in the fiber manufacturing process and deterioration in operability, which is less preferable. Absent. Also, kneading a water-soluble component such as ethylene glycol into the polymer is not preferable because it is thought that elution to the battery electrolyte is likely to occur and self-discharge of the battery is induced.
When mixing in a polymer state such as kneading is indispensable for some reason, it is considered that the mixing amount is preferably at most 3% or less.

【0009】不織布のイオン交換量は0.04〜0.3
0meq/gの間にあることが必要である。本発明者の
検討した範囲内では、イオン交換量が0.04meq/
gより小さいと自己放電が速くなり好ましくなく、一
方、イオン交換量がが0.30meq/gより大きくす
ることは自己放電特性には直接悪影響を与えないが、ポ
リスチレンや脂肪族ポリオレフィンなどの構成繊維のス
ルフォン化が進みすぎており繊維がダメージを受けて不
織布強度が極めて小さくなったため好ましくなかった。
スルフォン化かれた不織布が不純物量がすくないことが
好ましく、純水あるいは電解液と同質の液でよく洗浄し
ておくことが特に好ましい。また、イオン交換量が大き
いと親水性が高くなり、セパレータが電解液で濡れ易い
という利点もあった。
The ion exchange amount of the nonwoven fabric is 0.04 to 0.3
It needs to be between 0 meq / g. Within the range studied by the present inventors, the ion exchange amount was 0.04 meq /
When the ion exchange amount is larger than 0.30 meq / g, the self-discharge characteristics do not directly affect the self-discharge characteristics, but the constituent fibers such as polystyrene and aliphatic polyolefin are not preferable. Was excessively advanced, and the fibers were damaged, and the strength of the nonwoven fabric was extremely reduced.
It is preferable that the sulfonated nonwoven fabric has a small amount of impurities, and it is particularly preferable that the nonwoven fabric is thoroughly washed with pure water or a liquid having the same quality as the electrolytic solution. Further, when the ion exchange amount is large, hydrophilicity is increased, and there is an advantage that the separator is easily wetted with the electrolytic solution.

【0010】本発明において複合不織布の1つの成分と
してスルフォン化ポリスチレン繊維が好適に用いられる
が、平均繊維径が1〜20μmの間にあることが好まし
い。ポリスチレン繊維は、平均繊維径が0.5μmより
小さいと不織布の強度が特に弱くなり問題であり、一
方、20μmより大きくなると不織布の地合が悪くなり
斑が大きくなって遮蔽性が低下する。ポリスチレン繊維
の平均繊維径は2〜12μmの間にあることが特に好ま
しい。また、混合成分として脂肪族ポリオレフィン繊維
を用いる際には平均繊維径が0.5〜15μmの間にあ
ることが好ましく、1〜6μmの間にあることが特に好
ましい。脂肪族ポリオレフィン繊維は、ポリスチレンと
複合して用いられると複合不織布中で伸度の低いポリス
チレン繊維のバインダーとして働くため、伸度が40%
より小さいと複合化後の不織布の破断伸度が小さくなる
ため問題となるので、伸度が40%以上であることが工
程通過性の上で望ましい。10%以上にすることが加工
が困難な場合が多くなる。また、本発明の複合不織布
は、カレンダー加工などの熱融着手段により繊維間の接
着を強化して、不織布の強度をより高くなるように改善
することも好ましいが、強度の改善とともに不織布の伸
度が低下するため、工程通過性を考えると強伸度のバラ
ンスをうまく取ることが必要となる。しかるに、脂肪族
ポリオレフィン繊維の伸度が低いとカレンダーできる条
件巾が極めて狭くなってしまい目的の強伸度バランスが
取れなかったり、あるいは可能であっても条件の設定域
が極めて狭くなり調整が難しくなった。
In the present invention, sulfonated polystyrene fibers are suitably used as one component of the composite nonwoven fabric, but the average fiber diameter is preferably between 1 and 20 μm. If the average fiber diameter of the polystyrene fiber is smaller than 0.5 μm, the strength of the nonwoven fabric becomes particularly weak, which is a problem. It is particularly preferred that the average fiber diameter of the polystyrene fibers is between 2 and 12 μm. When aliphatic polyolefin fibers are used as the mixed component, the average fiber diameter is preferably between 0.5 and 15 μm, particularly preferably between 1 and 6 μm. When the aliphatic polyolefin fiber is used in combination with polystyrene, it acts as a binder for the polystyrene fiber having low elongation in the composite nonwoven fabric, so that the elongation is 40%.
If it is smaller, the elongation at break of the nonwoven fabric after composite becomes small, which is problematic. Therefore, it is desirable that the elongation is 40% or more from the viewpoint of processability. In many cases, it is difficult to process at 10% or more. In addition, the composite nonwoven fabric of the present invention is preferably improved so that the strength of the nonwoven fabric is increased by strengthening the adhesion between fibers by means of heat fusion such as calendering. Since the degree decreases, it is necessary to properly balance the high elongation in consideration of the processability. However, if the elongation of the aliphatic polyolefin fiber is low, the condition range for calendering becomes extremely narrow, and the desired strong elongation balance cannot be obtained, or even if possible, the setting range of the conditions is extremely narrow and adjustment is difficult. became.

【0011】本発明で用いられる繊維は少なくともスル
フォン化処理されている繊維が存在することが必要であ
る。スルフォン化により液の濡れ性がよくなり、保液性
や急速充電性がよくなると推定される。スルフォン化処
理の方法としては、液相で加熱濃硫酸処理したり亜硫酸
ガス化で処理する方法が考えられるが、不織布の強度を
低下させることが少ない亜硫酸ガス雰囲気化の気相でス
ルフォン化されることが好ましい。スルフォン化処理温
度も、繊維の強伸度特性の低下が少ない100℃以下で
行うことが好ましい。なお、スルフォン化後には、処理
時に不純物が複製するため、純水などでよく洗浄するこ
とが必要である。ポリスチレンは脂肪族ポリオレフィン
よりスルフォン化されやすくため本発明の構成成分の1
つとすることが特に好ましい。
It is necessary that the fibers used in the present invention include at least fibers which have been sulfonated. It is presumed that the sulfonation improves the wettability of the liquid, and improves the liquid retention and rapid chargeability. As a method of sulfonation treatment, a method of performing heating concentrated sulfuric acid treatment in a liquid phase or a treatment by sulfurous acid gasification can be considered, but sulfonation is performed in a gas phase of a sulfurous acid gas atmosphere that does not reduce the strength of the nonwoven fabric less. Is preferred. It is preferable that the sulfonation treatment is performed at a temperature of 100 ° C. or less where the strength and elongation characteristics of the fiber are not significantly reduced. In addition, after sulfonation, since impurities are duplicated during the treatment, it is necessary to wash well with pure water or the like. Since polystyrene is more easily sulfonated than aliphatic polyolefin, one of the constituents of the present invention is polystyrene.
It is particularly preferable to use one.

【0012】脂肪族ポリオレフィンとしてポリプロピレ
ン繊維を用いる際にはその混合成分率は、不織布全重量
の25%以上85%以下であれば好ましく、特に好まし
くは50%以上70%以下である。25%より小さいと
バインダーとしての補強効果が小さくなる。85%より
大きいとスルフォン化率を高くしていくと繊維のスルフ
ォン化処理時のダメージが大きくその機械特性が低下す
るためあまり好ましくない。
When polypropylene fibers are used as the aliphatic polyolefin, the mixed component ratio is preferably from 25% to 85%, particularly preferably from 50% to 70% of the total weight of the nonwoven fabric. If it is less than 25%, the reinforcing effect as a binder will be small. When the sulfonation ratio is higher than 85%, the fiber is greatly damaged at the time of sulfonation treatment, and the mechanical properties thereof are deteriorated.

【0013】複合化された不織布の厚みは50〜150
μmの間にあることが望ましい。厚みが50μmより小
さいと電解液の保液性が小さくなったり、遮蔽性が低下
するため好ましくない。また、不織布強度も小さくなっ
て好ましくない。逆に150μmより大きいと電池が大
型化して好ましくない。
The thickness of the composite nonwoven fabric is 50 to 150.
It is desirable to be between μm. If the thickness is less than 50 μm, the liquid retaining property of the electrolytic solution is reduced and the shielding property is reduced, which is not preferable. In addition, the strength of the nonwoven fabric is undesirably reduced. Conversely, if it is larger than 150 μm, the size of the battery is undesirably increased.

【0014】複合化された不織布の総目付は15〜10
0g/m2 の間にあることが望ましい。目付が15g/
2 より小さいと複合化による強度改善効果が認められ
なかった。これは、オレフィン繊維を均一に分散させる
ことが難しくなり遍在化しているためと推定される。逆
に100g/m2 より大きいと複合化により改善する必
要がなかった。電池レパレータとして用いる際には40
〜80g/m2 が特に好ましかった。
The total basis weight of the composite nonwoven fabric is 15 to 10
Desirably, it is between 0 g / m 2 . 15g / weight
If it is smaller than m 2, no effect of improving the strength by the composite was observed. This is presumed to be because it is difficult to uniformly disperse the olefin fibers and the olefin fibers are ubiquitous. On the other hand, if it is more than 100 g / m 2, there is no need to improve by combining. 40 when used as a battery reparator
8080 g / m 2 was particularly preferred.

【0015】さらに、複合不織布の引張強力は1.5〜
30kg/5cm巾であることが好ましい。1.5kg
/5cm巾gより小さいと強度向上のためのカレンダー
加工工程や補強材との積層加工工程での不織布切断が生
じやすく問題である。特に電池セパレータ用途では、狭
い幅のテープ上で用いられることから5kg/5cm巾
以上であることが好ましく、より好ましくは7kg/5
cm巾以上、特に好ましくは10kg/cm以上であ
る。本発明の不織布は、カレンダー加工などの熱融着手
段により繊維間の接着を強化して、不織布の強度をより
高くなるように改善することも好ましい。
Further, the tensile strength of the composite nonwoven fabric is 1.5 to
The width is preferably 30 kg / 5 cm. 1.5kg
When the width is smaller than / 5 cm width g, there is a problem that the nonwoven fabric is easily cut in the calendering step for improving the strength or the laminating step with the reinforcing material. In particular, in battery separator applications, the width is preferably 5 kg / 5 cm or more, and more preferably 7 kg / 5, since it is used on a tape having a narrow width.
cm width or more, particularly preferably 10 kg / cm or more. In the nonwoven fabric of the present invention, it is also preferable to improve the strength of the nonwoven fabric by strengthening the adhesion between the fibers by means of heat fusion such as calendering.

【0016】本発明に使用可能なポリスチレン繊維はM
FRが20〜500g/10分のポリマーより製造され
た繊維でありことが望ましい。このMFR域は、ポリス
チレンを溶融紡糸により繊維化するうえで不安定現象が
発生しない範囲であった。また、脂肪族ポリオレフィン
よりなる繊維のMFRがポリスチレンなどの有機繊維の
MFRより大きく、かつ20〜1000g/10分であ
ることが望ましい。脂肪族ポリオレフィンのMFRが大
きいことの意味はバインダーとして機能する該繊維が加
熱接着処理時に流動性が高く、隣接する繊維との接着面
積を増やせるという事で効果があると考えられる。ま
た、メルトブロー法により繊維化する際には繊維をより
細くしやすいという効果がある。
The polystyrene fiber usable in the present invention is M
Desirably, the fiber is made of a polymer having an FR of 20 to 500 g / 10 min. This MFR range was a range in which an instability phenomenon did not occur when polystyrene was formed into fibers by melt spinning. Further, it is desirable that the MFR of the fiber composed of the aliphatic polyolefin is larger than the MFR of the organic fiber such as polystyrene, and is 20 to 1000 g / 10 min. It is considered that the fact that the MFR of the aliphatic polyolefin is large means that the fiber functioning as a binder has a high fluidity at the time of the heat bonding treatment and can increase the bonding area between adjacent fibers. Further, when fiberization is performed by the melt blow method, there is an effect that the fiber is easily made thinner.

【0017】以下に、伸度の小さいポリスチレンを含む
複合不織布中での脂肪族ポリオレフィン繊維の役割を説
明する。伸度が相対的に高い脂肪族ポリオレフィン繊維
は、伸度の低いポリスチレン繊維に絡まり合って、繊維
間の接着を高めるとともに、自分自身が変形することで
伸度の低い繊維の変形を防止する働きをする。そのた
め、伸度の高い脂肪族ポリオレフィン繊維の繊維径が、
伸度の低いポリスチレン繊維の繊維径の75%より細い
ことが好ましい。これは、接着性がよく伸度が高い脂肪
族ポリオレフィン繊維が伸度の低いポリスチレン繊維に
巻き付くためには、脂肪族ポリオレフィンの繊維長が相
対的に長いことおよび繊維の曲げ抵抗がより小さくなる
ことが必要であるためと推定される。
Hereinafter, the role of the aliphatic polyolefin fiber in the composite nonwoven fabric containing polystyrene having a low elongation will be described. Aliphatic polyolefin fibers with relatively high elongation are entangled with low-elongation polystyrene fibers to increase the adhesion between fibers and to prevent deformation of low-elongation fibers by deforming themselves. do. Therefore, the fiber diameter of the aliphatic polyolefin fiber with high elongation is
It is preferably smaller than 75% of the fiber diameter of the low elongation polystyrene fiber. This is because the aliphatic polyolefin fiber with good adhesiveness and high elongation wraps around the low elongation polystyrene fiber, so that the aliphatic polyolefin fiber length is relatively long and the bending resistance of the fiber is smaller. It is presumed that it is necessary.

【0018】発明者らの検討範囲では、構成繊維として
ポリプロピレン繊維とポリスチレン繊維を用いた際に
は、不織布中のポリプロピレン繊維の表面積がポリスチ
レン繊維の表面積以上であるようにポリプロピレン繊維
の混合比率あるいは繊維径を調整することが不織布強度
と親水性のバランスを良くするうえで特に好ましかっ
た。
[0018] In the scope of the present inventors, when polypropylene fibers and polystyrene fibers are used as the constituent fibers, the mixing ratio of the polypropylene fibers or the fibers is adjusted so that the surface area of the polypropylene fibers in the nonwoven fabric is equal to or larger than the surface area of the polystyrene fibers. Adjusting the diameter was particularly preferred for improving the balance between the strength of the nonwoven fabric and the hydrophilicity.

【0019】本発明においては、複合不織布を構成する
繊維の少なくとも一成分がメルトブロー法によりつくら
れた平均繊維径が0.5μm〜12μmの間にある繊維
であること事が特に好ましい。その理由として、フィル
ター用途に用いられる不織布を構成する繊維の繊維径が
細いと濾過性能を上げられるため、10μm以下の繊維
径にすることはこの用途に非常に好適である。また、電
池セパレータにおいても、薄い厚みで、保液性やカバー
性を上げるためには繊維の極細化が必要である。一般に
極細繊維よりなる不織布は強度が小さいため、本発明に
よる不織布強伸度改善効果は大きくなる。しかるに平均
繊維径が0.5μmより細いと強度の改善の余地がほと
んどなく好ましくない。
In the present invention, it is particularly preferable that at least one component of the fibers constituting the composite nonwoven fabric is a fiber produced by a melt blow method and having an average fiber diameter of 0.5 μm to 12 μm. The reason is that if the fiber diameter of the fibers constituting the non-woven fabric used for the filter application is small, the filtration performance can be improved, so that the fiber diameter of 10 μm or less is very suitable for this application. Also in the battery separator, it is necessary to make the fibers extremely thin in order to improve the liquid retaining property and the cover property with a small thickness. Generally, the strength of a nonwoven fabric made of ultrafine fibers is low, and the effect of improving the strength and elongation of the nonwoven fabric according to the present invention is large. However, if the average fiber diameter is smaller than 0.5 μm, there is little room for improvement in strength, which is not preferable.

【0020】本発明の複合不織布は繊維径が小さいため
不織布強度が小さくなりやすい。不織布強度をより強く
する方法として、該不織布の一方向の繊維配列頻度が該
方向の直行方向の繊維配列頻度よりより25〜150%
高い事が望ましい。繊維配列量が多いとその方向の強伸
度特性が向上することが複合不織布でも起こることが判
明した。繊維配列を変える方法としては、パラレルカー
ド機を用いたり、不織布をシート化する際に、風などの
力を利用して繊維を捕集面に対して非鉛直方向から落下
させるなどの手段が考えられる。一般的には不織布のマ
シン方向に繊維が配列していることが工程通過性がよい
と考えられるが、適用される用途により繊維配列方法は
変更しうるものと推定される。より強度が高いことが望
まれる方向への繊維配列は、その直行方向に比べて25
%以上高いことが望ましい。それより小さいと不織布の
特性は等方的であり、伸度の低い繊維が欠陥となって不
織布は強伸度特性に劣る物となる。一方、該配列が15
0%より多く高くなると該方向にテンションが掛かった
時にそれと直行方向のシートの巾縮みが大きくなった
り、全体的なシートの均質性が損なわれたりして好まし
くなかった。
Since the composite nonwoven fabric of the present invention has a small fiber diameter, the strength of the nonwoven fabric tends to decrease. As a method of increasing the strength of the nonwoven fabric, the fiber arrangement frequency in one direction of the nonwoven fabric is 25 to 150% higher than the fiber arrangement frequency in the direction perpendicular to the direction.
Higher is desirable. It has been found that when the fiber arrangement amount is large, the strength and elongation characteristics in that direction are improved even in the composite nonwoven fabric. As a method of changing the fiber arrangement, a method such as using a parallel card machine, or using a force such as wind to drop the fibers from the non-vertical direction to the collecting surface when forming a nonwoven sheet into a sheet is considered. Can be Generally, it is considered that the fibers are arranged in the machine direction of the nonwoven fabric so that the process-passing property is good, but it is presumed that the fiber arrangement method can be changed depending on the application to which the fibers are applied. Fiber alignment in the direction where higher strength is desired is 25 times greater than in the orthogonal direction.
% Or more is desirable. If it is smaller than that, the properties of the nonwoven fabric are isotropic, and fibers with low elongation become defects, and the nonwoven fabric becomes inferior in high elongation properties. On the other hand, if the sequence is 15
If it is higher than 0%, when the tension is applied in this direction, the width of the sheet in the direction perpendicular to the direction becomes large, and the uniformity of the entire sheet is impaired, which is not preferable.

【0021】さらに本発明の複合不織布の強伸度特性や
耐突き刺し性を改善する手段として、強度が10〜50
g/dの重量平均分子量が100万以上の超高分子量の
ポリエチレン繊維が第3の成分として他の複合不織布の
全質量に対して5〜100%含まれていることが好まし
い。ポリエチレンは安定である化学構造から繊維化、後
加工工程での劣化がすくなく耐候性もよいので各種安定
剤を添加する必要がないため電池セパレータ電解液中へ
の世溶出物の問題がない。超高分子量ポリエチレンはそ
の優れた機械的特性や化学的な安定性ゆえに、不織布の
薄目付化や極細化による不織布強度の低下を補ったり、
電極の凸部がセパレータに突き刺って穴があくのを防ぐ
ことが可能であるため添加することが好ましい。該繊維
の添加量が不織布全重量の5%より小さいと強度特性の
改善などの効果が大きくない。一方、100%を越える
と本来の機能性繊維の量が少なく親水性などの特性を出
すことができないうえに、不織布の伸度が小さくなり好
ましくない。超高分子量ポリエチレン繊維の混合方法と
しては、メルトブロー法による紡糸の際には、コフォー
ムとよばれる吹き込み法が好ましい。その他の不織布製
造法を適用した場合は、カード処理や抄紙加工前に原料
を混綿しておくなどの手段をこうじることができる。ポ
リエチレン繊維の形態としては、不織布の製造法が湿式
法の場合には3〜20mmの短繊維であることが好まし
く、乾式法の場合には25〜80mmの短繊維が好まし
い。また、これらの短繊維に倦縮をつけることも不織布
伸度を改善する上で好ましい。
Further, as a means for improving the strength and elongation characteristics and piercing resistance of the composite nonwoven fabric of the present invention, a strength of 10 to 50 is used.
It is preferable that the ultra-high molecular weight polyethylene fiber having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more of g / d is contained as a third component in an amount of 5 to 100% based on the total mass of the other composite nonwoven fabric. Polyethylene has a stable chemical structure and is not easily degraded in the fiberization and post-processing steps, and has good weather resistance. Therefore, there is no need to add various stabilizers, so that there is no problem of sediment in the battery separator electrolyte. Due to its excellent mechanical properties and chemical stability, ultra-high molecular weight polyethylene compensates for the decrease in strength of nonwoven fabric due to thinning and ultra-fine nonwoven fabric,
It is preferable to add the electrode because it is possible to prevent the protrusion of the electrode from piercing the separator to form a hole. If the amount of the fiber is less than 5% of the total weight of the nonwoven fabric, the effect of improving the strength characteristics and the like is not so large. On the other hand, if it exceeds 100%, the amount of the original functional fibers is so small that characteristics such as hydrophilicity cannot be obtained, and the elongation of the nonwoven fabric is undesirably small. As a method for mixing the ultrahigh molecular weight polyethylene fibers, in the case of spinning by a melt blow method, a blowing method called coform is preferable. When other nonwoven fabric manufacturing methods are applied, means such as mixing the raw materials before card processing or papermaking can be used. As the form of the polyethylene fiber, a short fiber having a length of 3 to 20 mm is preferable when the method for producing the nonwoven fabric is a wet method, and a short fiber having a length of 25 to 80 mm is preferable when the method is a dry method. It is also preferable to make these short fibers crunch in order to improve the elongation of the nonwoven fabric.

【0022】複合不織布の1成分としてポリスチレン繊
維を用いた際には、捲縮が付与されたポリオレフィン短
繊維が不織布の重量合計に対して5〜85%含まれてい
る事が不織布の強度を高くする上で好ましい。該ポリオ
レフィン繊維はカードにより開繊される際に、捲縮の存
在により繊維を一本一本ばらけさせることが可能となる
効果がある。該オレフィン繊維は0.5〜6dで捲縮数
が10〜25コ/インチ、捲縮率が5〜30%の間にあ
ることが好ましい。該繊維の混合量が5%より小さいと
強度を改善する効果が少なく、一方85%より大きいと
不織布の均一性が損なわれて斑が大きくなり放電容量保
持率が低下してあまり好ましくない。
When polystyrene fibers are used as one component of the composite nonwoven fabric, the fact that crimped polyolefin short fibers are contained in an amount of 5 to 85% based on the total weight of the nonwoven fabric increases the strength of the nonwoven fabric. It is preferable in doing. When the polyolefin fibers are opened by a card, there is an effect that the fibers can be separated one by one due to the presence of crimps. The olefin fiber preferably has a crimp number of 0.5 to 6 d, a crimp number of 10 to 25 co / inch, and a crimp rate of 5 to 30%. When the mixing amount of the fibers is less than 5%, the effect of improving the strength is small. On the other hand, when the mixing amount is more than 85%, the uniformity of the nonwoven fabric is impaired, the unevenness becomes large, and the discharge capacity retention rate is lowered.

【0023】[0023]

【実施例】以下に本発明の実施例を用いて具体的に説明
する。なお実施例中に示した物性は以下の方法で測定し
た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to embodiments. The physical properties shown in the examples were measured by the following methods.

【0024】イ.平均繊維径(μm) 繊維の走査型顕微鏡写真を倍率1000倍で写し、その
写真より任意に抽出した1000本の繊維側面の巾を測
定し、算術平均により決定した。異なる繊維の見分け方
は染色性に差がある細には染色後に調べたり、融点差が
ある場合にはホットステージなどで不織布を加熱して繊
維の溶融状態を見ることでも確認は可能である。
A. Average fiber diameter (μm) A scanning micrograph of the fiber was taken at a magnification of 1000 times, and the width of the side of 1000 fibers arbitrarily extracted from the photograph was measured and determined by arithmetic mean. The method of distinguishing different fibers can also be confirmed by examining the fine fibers having different dyeing properties after dyeing, and when there is a difference in melting point, heating the nonwoven fabric by a hot stage or the like and observing the molten state of the fibers.

【0025】ロ.目付(g/m2 ) 一定面積でシートを5枚切り出し、精密天秤で秤量す
る。測定値を算術平均して、それを1m2 あたりに換算
して目付とした。
B. Weight (g / m 2 ) Five sheets are cut out in a fixed area and weighed with a precision balance. The measured values were arithmetically averaged and converted to about 1 m 2 to obtain the basis weight.

【0026】ハ.厚み(μm) 各シートの中央部で20g/cm2 荷重下での厚みを5
点測定し、算術平均を不織布の厚みとした。
C. Thickness (μm) The thickness at the center of each sheet under a load of 20 g / cm 2 was 5
The points were measured and the arithmetic average was taken as the thickness of the nonwoven fabric.

【0027】ニ.不織布強度 不織布を5m巾20cm長の矩形に切り出し引張試験機
にセットし、試長10cm、引張速度20cm/分で測
定し、破断する最大応力を求めた。
D. Nonwoven fabric strength The nonwoven fabric was cut into a rectangle having a width of 5 m and a length of 20 cm, set in a tensile tester, measured at a test length of 10 cm and a tensile speed of 20 cm / min, and the maximum stress at break was obtained.

【0028】ホ.繊維配列分布 コードトラッキングと呼ばれる方法により繊維配列を評
価した。具体的には、不織布の走査型電子顕微鏡写真を
とり画像処理により1画素への細線化を行った後、シー
ズとよばれるランダムな点を指定し、その点近傍の細線
の配列方向をコンピュータ処理により測定した。原理や
測定法の詳細は文献 Textile ResearchJournal,66,(12)
745-753(1996)等に記載されている。なお、画像解析プ
ログラムは東洋紡績株式会社より1998年より発売予
定である。代表方向の繊維配列角のプラスマイナス15
度の方向の頻度を代表方向の繊維配列頻度とした。実施
例では、マシン方向(M方向)とそれに直行する方向で
あるクロス方向(C方向)の頻度の比を使って配列状態
を記述した。
E. Fiber arrangement distribution The fiber arrangement was evaluated by a method called code tracking. Specifically, after taking a scanning electron micrograph of the nonwoven fabric and thinning it to one pixel by image processing, a random point called a seed is designated, and the arrangement direction of the thin line near the point is computer-processed. Was measured by For details of the principle and measurement method, see Textile Research Journal, 66, (12).
745-753 (1996). The image analysis program is scheduled to be released from Toyobo Co., Ltd. in 1998. ± 15 of fiber arrangement angle in representative direction
The frequency in the degree direction was defined as the fiber arrangement frequency in the representative direction. In the embodiment, the arrangement state is described using the ratio of the frequency in the machine direction (M direction) and the frequency in the cross direction (C direction) which is a direction perpendicular to the machine direction.

【0029】ヘ.イオン交換量 約30cm2 の試料を切り出し、重量を測定した後で、
0.1N水酸化カリウムで中和滴定を行った求めた。乾
燥時の重量を基準として、単位重量あたりの値にして示
した。
F. After cutting out a sample with an ion exchange amount of about 30 cm 2 and measuring the weight,
It was determined by performing a neutralization titration with 0.1 N potassium hydroxide. The values per unit weight are shown based on the weight at the time of drying.

【0030】リ.ニッケル水素電池容量保持率 2500mAhのニッケル金属水素電池を作成し、満充
電した後電池を40℃で7日間放置した後の放電容量
を、満充電直後の放電容量をを100%として、百分率
にて示した。
Re. Nickel metal hydride battery capacity retention rate A nickel metal hydride battery having a 2,500 mAh capacity was prepared. After the battery was fully charged, the battery was allowed to stand at 40 ° C. for 7 days, and the discharge capacity was 100%. Indicated.

【0031】実施例1〜4 MFR200〜500g/10分のPPとMFR160
g/10分および300g/10分のシンジオテクテッ
クポリスチレンを、隣接するオリフィスから交互に29
5℃の温度で単孔吐出量0.25〜0.75g/min
の範囲で変更して押し出し、0.8kg/cm2 で30
0℃の空気流で牽引細化させ、ポリプロピレンの平均繊
維径が2〜5μm、ポリスチレンの平均繊維径が平均繊
維径が5〜6μmであり、目付が50g/m2 前後のメ
ルトブローン不織布を得た。得られた不織布はカレンダ
ー処理により厚みを調整した。不織布の特性を表1にま
とめて示した。ポリプロピレン繊維の繊維径が太いほど
不織布強度が高いと予測していたのに関わらず、ポリプ
ロピレン繊維の繊維径がポリスチレン繊維の繊維径とく
らべてより細いほど不織布強度が向上する傾向が認めら
れた。また、マシン方向(M方向)に繊維がより配列さ
れるように不織布をつくると、該方向の不織布強度が大
幅に改善された。得られた不織布を亜硫酸ガス雰囲気化
でスルホン化処理を実施して電池性能を評価した。
Examples 1-4 PP with MFR of 200-500 g / 10 min and MFR160
g / 10 min and 300 g / 10 min of syndiotechtech polystyrene were alternately transferred from adjacent orifices to 29 g / min.
Single hole discharge rate 0.25 to 0.75 g / min at 5 ° C
Extrusion was changed within a range of 30 at 0.8 kg / cm 2
The melt-blown nonwoven fabric having an average fiber diameter of polypropylene of 2 to 5 μm, an average fiber diameter of polystyrene of 5 to 6 μm, and a basis weight of about 50 g / m 2 was obtained by drawing and thinning with an air flow of 0 ° C. . The thickness of the obtained nonwoven fabric was adjusted by calendering. Table 1 summarizes the properties of the nonwoven fabric. Regardless of the expectation that the larger the fiber diameter of the polypropylene fiber was, the higher the nonwoven fabric strength was, it was recognized that the smaller the fiber diameter of the polypropylene fiber was compared to the fiber diameter of the polystyrene fiber, the higher the nonwoven fabric strength was. Further, when the nonwoven fabric was formed so that the fibers were more arranged in the machine direction (M direction), the strength of the nonwoven fabric in that direction was greatly improved. The obtained nonwoven fabric was subjected to a sulfonation treatment in a sulfurous gas atmosphere to evaluate battery performance.

【0032】比較例1〜2 MFR160g/10分のシンジオテクテックポリスチ
レンを、295℃の温度で単孔吐出量0.5g/min
の範囲で変更して押し出し、0.8kg/cm 2 で30
0℃の空気流で牽引細化させ、平均繊維径が平均繊維径
が6μmの50g/m2 のメルトブローン不織布を得
た。得られた不織布はカレンダー処理により厚みを調整
した。また、得られた不織布の特性を表1に示した。実
施例1〜4に比べてイオン交換量が小さいため、容量保
持率が低く問題であった。
Comparative Examples 1-2 Syndiotechtech Polysty with MFR of 160 g / 10 min
At a temperature of 295 ° C., a single hole discharge rate of 0.5 g / min
Extruded after changing in the range of 0.8kg / cm TwoAt 30
It is made to draw and thin by an air flow of 0 ° C and the average fiber diameter becomes the average fiber diameter.
Is 50 g / m of 6 μmTwoMelt blown non-woven fabric
Was. The thickness of the obtained nonwoven fabric is adjusted by calendering
did. Table 1 shows the properties of the obtained nonwoven fabric. Real
Since the amount of ion exchange is smaller than in Examples 1 to 4,
Poor ownership was a problem.

【0033】実施例5〜6 実施例1と同じ条件で紡糸した際に、38mm長の短繊
維超高分子量ポリエチレン(東洋紡績株式会社製ダイニ
ーマ繊維)(表中のUHMWPE) を他の素材の重量合計の6
7%分ないし11%分の吹き込みを行った。吹き込み方
法は、予めカード開繊された短繊維不織布を反毛機に送
り込み、繊維をほぐした後、2次エアー流によりメルト
ブロー牽引ガス中に送り込むことで、後はエアー流の混
合の過程で短繊維を不織布中に均一分散させた。得られ
た不織布はカレンダー処理により厚みを調整した。得ら
れた不織布特性を表1に示した。短繊維超高分子量ポリ
エチレンの混合により不織布の強度が大幅に改善され
た。混合量が高い方が強力はより改善された。
Examples 5 to 6 When spinning under the same conditions as in Example 1, 38 mm long short fiber ultra-high molecular weight polyethylene (Dyneema fiber manufactured by Toyobo Co., Ltd.) (UHMWPE in the table) was weighed against other materials. 6 in total
Blowing for 7% to 11% was performed. The blowing method is to send a short fiber non-woven fabric, which has been card-spread in advance, to an anti-hair machine, to loosen the fibers, and then to feed the melt blow traction gas by a secondary air flow. The fibers were uniformly dispersed in the nonwoven. The thickness of the obtained nonwoven fabric was adjusted by calendering. The properties of the obtained nonwoven fabric are shown in Table 1. The strength of the non-woven fabric was greatly improved by mixing short fiber ultra high molecular weight polyethylene. The higher the mixing amount, the better the strength.

【0034】実施例7 実施例1と同じ条件で紡糸した際に、51mm長の捲縮
数15コ/インチ、捲縮率15%の鞘部がポリエチレ
ン、芯部がポリプロピレンの繊維を、他の素材の重量合
計の約11%分の吹き込みを行った。吹き込み方法は、
予めカード開繊された短繊維不織布を反毛機に送り込
み、繊維をほぐした後、2次エアー流によりメルトブロ
ー牽引ガス中に送り込むことで、後はエアー流の混合の
過程で短繊維を不織布中に均一分散させた。得られた不
織布はカレンダー処理により厚みを調整した。不織布特
性を表1に示した。芯鞘複合繊維の混合により不織布の
強度が大幅に改善された。
Example 7 When spun under the same conditions as in Example 1, a fiber having a length of 51 mm and having a number of crimps of 15 cores / inch and a crimp rate of 15% was made of polyethylene and a core of polypropylene. About 11% of the total weight of the material was blown. The blowing method is
The short-fiber non-woven fabric that has been card-spread in advance is sent to the anti-hair machine, the fibers are loosened, and then sent into the melt-blowing traction gas by the secondary air flow. Was dispersed uniformly. The thickness of the obtained nonwoven fabric was adjusted by calendering. The nonwoven fabric properties are shown in Table 1. The strength of the nonwoven fabric was greatly improved by mixing the core-sheath composite fibers.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によると、強伸度特性に優れ、自
己放電の小さいアルカリ2次電池用のセパレータ用の不
織布を提供することを可能とした。また、本発明の不織
布はイオン交換基が存在するため気相および液相でのケ
ミカルフィルターとしても有用に適用可能である。
According to the present invention, it is possible to provide a non-woven fabric for a separator for an alkaline secondary battery having excellent strength and elongation characteristics and low self-discharge. Further, since the nonwoven fabric of the present invention has an ion exchange group, it can be usefully applied as a chemical filter in a gas phase and a liquid phase.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともスルフォン化されたポリオレ
フィン繊維を含有する複合不織布であって、イオン交換
量が0.04〜0.30meq/gであることを特徴と
する電池セパレータ用不織布。
1. A non-woven fabric for a battery separator, comprising a composite non-woven fabric containing at least sulfonated polyolefin fibers, wherein the ion exchange amount is 0.04 to 0.30 meq / g.
【請求項2】 複合不織布が少なくともスルフォン化処
理されたポリスチレン繊維と、脂肪族ポリオレフィン繊
維を含有することを特徴とする請求項1に記載の電池セ
パレータ用不織布。
2. The nonwoven fabric for a battery separator according to claim 1, wherein the composite nonwoven fabric contains at least a sulfonated polystyrene fiber and an aliphatic polyolefin fiber.
【請求項3】 スルフォン化処理されたポリスチレン繊
維の平均繊維径が1μm〜20μmであり、且つ脂肪族
ポリオレフィン繊維の平均繊維径が0.5〜15μmで
あることを特徴とする請求項1又は2に記載の電池セパ
レータ用不織布。
3. The sulfonated polystyrene fiber has an average fiber diameter of 1 μm to 20 μm, and the aliphatic polyolefin fiber has an average fiber diameter of 0.5 μm to 15 μm. The nonwoven fabric for a battery separator according to item 1.
【請求項4】 複合不織布の厚みが50〜150μm
で、目付が15〜100g/m2 であることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の電池セパレータ用不
織布。
4. The composite nonwoven fabric has a thickness of 50 to 150 μm.
In battery separator for non-woven fabric according to claim 1, wherein the basis weight is 15 to 100 / m 2.
【請求項5】 スルフォン化処理されたポリスチレン繊
維がメルトブロー法により製造されたことを特徴とする
請求項1〜4のいずれかに記載の電池セパレータ用不織
布。
5. The nonwoven fabric for a battery separator according to claim 1, wherein the sulfonated polystyrene fiber is produced by a melt blow method.
【請求項6】 不織布全重量の25〜85%がポリプロ
ピレン繊維から構成されてなり、ポリプロピレン繊維の
全表面積がスルフォン化処理されたポリスチレン繊維の
全表面積以上であることを特徴とする請求項1〜5のい
ずれかに記載の電池セパレータ用不織布。
6. A nonwoven fabric comprising 25 to 85% of the total weight of polypropylene fibers, wherein the total surface area of the polypropylene fibers is equal to or greater than the total surface area of the sulfonated polystyrene fibers. 5. The nonwoven fabric for a battery separator according to any one of 5.
【請求項7】 不織布の一方向の繊維配列頻度が該方向
の直行方向の繊維配列頻度よりより25〜150%高い
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電池
セパレータ用不織布。
7. The nonwoven fabric for a battery separator according to claim 1, wherein a fiber arrangement frequency in one direction of the nonwoven fabric is 25 to 150% higher than a fiber arrangement frequency in a direction perpendicular to the direction. .
【請求項8】 捲縮が付与されたポリオレフィン短繊維
が不織布の全重量に対して5〜85%含有されてなるこ
とを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の電池セ
パレータ用不織布。
8. The nonwoven fabric for a battery separator according to claim 1, wherein the crimped polyolefin short fiber is contained in an amount of 5 to 85% based on the total weight of the nonwoven fabric. .
【請求項9】 強度が10〜50g/d以上の超高分子
量のポリエチレン繊維が他の成分の全重量に対して5〜
100%含有されてなることを特徴とする請求項1〜8
のいずれかに記載の電池セパレータ用不織布。
9. An ultrahigh-molecular-weight polyethylene fiber having a strength of 10 to 50 g / d or more is 5 to 50% of the total weight of other components.
9. The composition according to claim 1, wherein the content is 100%.
The nonwoven fabric for a battery separator according to any one of the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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