JPH1186829A

JPH1186829A - 鉛蓄電池用セパレータおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH1186829A
Application number: JP9237368A
Authority: JP
Inventors: Riichi Senoo; 利一妹尾; Masanori Shoji; 昌紀庄司
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-03-30

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】電気抵抗が低く、耐酸化性に優れ、簡単なエ
ンボス加工でリブ形成でき、十分な強度を持つ鉛蓄電池
用セパレータ及びその製造方法の提供。【解決手段】エンボス突起を有する湿式抄造体からな
る多孔性基材シートのエンボス凹面に、無機粉体を含有
する耐酸性樹脂層が積層された積層シートからなる鉛蓄
電池用セパレータ。これは、合成パルプ１０〜７０重量
％、耐酸性無機粉体及び／又は耐酸性無機繊維５〜６０
重量％、合成繊維及び／又は複合型接着繊維１０〜５０
重量％、及び該合成パルプの融点又は分解温度より低融
点のバインダー０〜１０重量％を分散させた抄造液から
湿式抄造法により多孔性基材シートを得、乾燥後、バイ
ンダーの融点又は複合型接着繊維の接着温度で繊維同士
を融着させ、エンボスロールでエンボス加工を施し、無
機粉体と耐酸性樹脂の濃度が１０〜７０重量％の水性ペ
ースト状混合液を該エンボス凹面に塗布、乾燥して耐酸
性樹脂層を形成して製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉛蓄電池用セパレ
ータおよびその製造方法に関するものであって、より詳
しくは、電気抵抗が低く、耐酸化性が優れたセパレータ
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】自動車用の鉛蓄電池用セパレータは、電気
抵抗が低く、耐酸化性に優れたものが要求されている。
これらの要求を満たすことを目的としたリブを有するセ
パレータとして、折筋状にラインリブを有するセパレー
タ（特開平３−１２７４４８号公報）や、熱可塑性樹脂
よりなる複数本のパイプ状リブを有するセパレータ（特
開昭６３−５１０４６号公報）が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】セパレータにおける上
記リブの主な役割の一つは、電池内の電極間に必要な電
解液量を保持するために、その空間を確保することにあ
る。しかしながら、前記特開平３−１２７４４８号公報
に開示された折筋状にラインリブを有するセパレータで
は、強度不足のため、電池内の極板群圧等により、ライ
ンリブがつぶれる等の変形を生じて、電解液保持に必要
な空間の確保が不十分である。その改良として、折筋状
のラインリブと合成樹脂を線状に盛りつけて形成したア
ーモリブを有するセパレータ（特開平３−１３８８５５
号公報）がある。ところが、アーモリブを有するセパレ
ータは、電解液保持に必要な空間の確保の点では改良さ
れているものの、セパレータ基材そのものには改良が加
えられておらず、耐酸化性が優れたセパレータとしての
要求を満たすには不十分である。

【０００４】また、前記特開昭６３−５１０４６号公報
におけるパイプ状リブを有するセパレータにおいても、
リブ内部に空間があるため、リブが変形しやすく、電解
液保持に必要な空間の確保が不十分である。さらに、こ
のタイプのものはアーモリブを有するセパレータと同様
に、セパレータ基材そのものには改良が加えられておら
ず、耐酸化性が優れたセパレータとしての要求を満たす
には不十分である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉛蓄電池用セ
パレータにおける上記技術的課題を解決するために、電
気抵抗が低く、耐酸化性に優れたセパレータを得るため
の研究実験を繰り返し行った。その結果、エンボス加工
を施した湿式抄造体からなる多孔性基材シートのエンボ
ス凹面に、無機粉体を含有する耐酸化性樹脂層を積層す
ることにより、前記課題が解決できるという知見を得、
本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明によれば、エンボス突起
を有する湿式抄造体からなる多孔性基材シートのエンボ
ス凹面に、無機粉体を含有する耐酸性樹脂層が積層され
た積層シートからなる鉛蓄電池用セパレータが提供され
る。

【０００７】また、本発明によれば、前記積層シートが
エンボス突部を内側にした袋状に形成された上記鉛蓄電
池用セパレータが提供される。

【０００８】また、本発明によれば、前記多孔性基材シ
ートが、合成パルプ１０ないし７０重量％、耐酸性無機
粉体および／または耐酸性無機繊維５ないし６０重量
％、合成繊維および／または複合型接着繊維１０ないし
５０重量％、および該合成パルプの融点もしくは分解温
度よりも低い融点を有するバインダー０ないし１０重量
％を含有する湿式抄造体である上記鉛蓄電池用セパレー
タが提供される。

【０００９】また、本発明によれば、前記湿式抄造体の
空隙率が５０％以上、平均孔径が０．５ないし２０μ
ｍ、最大孔径が２００μｍ以下である上記鉛蓄電池用セ
パレータが提供される。

【００１０】また、本発明によれば、前記耐酸性樹脂層
の無機粉体と耐酸性樹脂の重量比率が３０／７０ないし
９０／１０である上記鉛蓄電池用セパレータが提供され
る。

【００１１】また、本発明によれば、前記耐酸性樹脂層
の坪量が２０ないし２００ｇ／ｍ²である上記鉛蓄電池
用セパレータが提供される。

【００１２】また、本発明によれば、前記無機粉体が、
平均粒径１０μｍ以下、比表面積１００ないし２５０ｍ
² ／ｇの無機粉体（Ａ）と、平均粒径１μｍないし３０
μｍ、比表面積０．１ないし５０ｍ² ／ｇの無機粉体
（Ｂ）との混合物であり、無機粉体（Ａ）と無機粉体
（Ｂ）との重量比率が１０／９０ないし９０／１０であ
る上記鉛蓄電池用セパレータが提供される。

【００１３】また、本発明によれば、合成パルプ１０な
いし７０重量％、耐酸性無機粉体および／または耐酸性
無機繊維５ないし６０重量％、合成繊維および／または
複合型接着繊維１０ないし５０重量％、および該合成パ
ルプの融点もしくは分解温度よりも低い融点を有するバ
インダー０ないし１０重量％を分散させた抄造液から湿
式抄造法により多孔性基材シートを得、乾燥後、バイン
ダーの融点もしくは複合型接着繊維の接着温度において
熱処理して繊維同士を融着させ、エンボスロールを用い
てエンボス突起を形成させるエンボス加工を施し、無機
粉体と耐酸性樹脂の濃度が１０ないし７０重量％となる
ように水を加えて調製したペースト状混合液を該エンボ
ス加工シートのエンボス凹面にコーターにて塗布、乾燥
して耐酸性樹脂層を形成する鉛蓄電池用セパレータの製
造方法が提供される。

【００１４】また、本発明によれば、合成パルプ１０な
いし７０重量％、耐酸性無機粉体および／または耐酸性
無機繊維５ないし６０重量％、合成繊維および／または
複合型接着繊維１０ないし５０重量％、および該合成パ
ルプの融点もしくは分解温度よりも低い融点を有するバ
インダー０ないし１０重量％を分散させた抄造液から湿
式抄造法により多孔性基材シートを得、乾燥後、バイン
ダーの融点もしくは複合型接着繊維の接着温度において
熱処理して繊維同士を融着させ、無機粉体と耐酸性樹脂
の濃度が１０ないし７０重量％となるように水を加えて
調製したペースト状混合液を該エンボス加工シートの片
面にコーターにて塗布、乾燥して耐酸性樹脂層を形成し
たのち、エンボスロールを用いてエンボス加工を施しエ
ンボス突起を形成させることを特徴とする鉛蓄電池用セ
パレータの製造方法が提供される。

【００１５】

【発明の実施の形態】

〈多孔性基材シート〉本発明における鉛蓄電池用セパレ
ータは、エンボス突起を有する多孔性基材シートを素材
とし、そのエンボス凹面に、無機粉体を含有する耐熱性
樹脂層が積層された積層シートから構成されるものであ
る。上記多孔性基材シートとしては、合成パルプ１０な
いし７０重量％、耐酸性無機粉体または耐酸性無機繊維
を少なくとも１種５ないし６０重量％、該合成パルプの
融点もしくは分解温度よりも低い融点を有するバインダ
ー０ないし１０重量％、合成繊維または複合型接着繊維
を少なくとも１種１０ないし５０重量％含む湿式抄造体
が好ましく用いられる。

【００１６】合成繊維としては、ナイロン、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、ポリエチレン（ＰＥ）などの材質からなるものが
例示され、バインダーの融点または接着性繊維の接着温
度よりも高い融点を持つもの、さらに耐酸性のものが好
ましい。また、複合型接着繊維は、高融点成分と低融点
成分の組み合わせで、ＰＰ／ＰＥ、ＰＥＴ／低融点ＰＥ
Ｔのサイドバイサイド型や芯鞘型のものが例示される。
接着性繊維の接着温度は、合成パルプの融点または分解
温度、合成繊維の融点または分解温度のうち、最も低い
温度よりも１０℃以上低いことが望ましい。両者はいず
れも紙としての剛性や強度アップのために添加されるも
のである。なお、接着性繊維が加えられる場合には、バ
インダーは用いられなくても良いが、より強度アップの
ためには添加することが好ましい。

【００１７】前記合成パルプは、耐酸性を有するもので
あることが好ましく、その例としては、ポリエチレン、
ポリプロピレン等のオレフィン単独重合体、エチレン−
プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、
エチレン−４−メチルペンテン−１共重合体等のエチレ
ンと他のα−オレフィンとの共重合体から成るポリオレ
フィン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポ
リアクリロニトリル、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン
樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリフルオロエチレン
等の重合体を主成分とする合成パルプが挙げられるが、
中でも、ポリオレフィン系合成パルプが耐酸性に優れ、
しかも安価であることから好適に用いられる。また、袋
状セパレータ作製時にヒートシール加工を行う場合に
は、前記合成パルプは、大きな剥離強度を示す点でメル
トフローレート（ＭＦＲ）が１０以下のものが好まし
い。

【００１８】ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、
ポリプロピレン、４−メチルペンテン等のオレフィン単
独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−
１−ブテン共重合体、エチレン−４−メチルペンテン−
１共重合体等のエチレンと他のα−オレフィンとの共重
合体などが例示されるが、中でも、耐酸性の点からポリ
エチレンやポリプロピレンが好適に使用される。

【００１９】また、合成パルプの平均繊維長は、０．１
ないし１０ｍｍであることが好ましい。０．１ｍｍ未満
では繊維間の絡み合いが小さいため、実質的にシートに
することが難しく、１０ｍｍを越えると湿式抄造で均質
なシートとすることが難しい。さらに、合成パルプの濾
水度（測定法：ＪＩＳＰ８１２１）は１．０ないし
２０．０秒／ｇ、特に２．０ないし１０．０秒／ｇであ
ることが好ましい。１．０秒／ｇ未満と小さくなり過ぎ
ると、十分なシート強度が得られ難くなる傾向があり、
２０．０秒／ｇを越えて大きくなり過ぎると、シートが
緊密になり過ぎ、液透過性が悪化する傾向がある。

【００２０】前記湿式抄造体は、空隙率が５０％以上、
平均孔径が０．５ないし２０μｍ、最大孔径が２００μ
ｍ以下であることが好ましい。空隙率は、試料の見かけ
の体積をＶ、試料の重さを材料の密度で割って求めた体
積をＶ_O としたとき、下式によって求めた値である。平均孔径および最大孔径は、「パームポロメーター」
（POROUS MATERIALS,INC製）を用いて、ＡＳＴＭＦ３
１６−８６に基づいて測定した値である。

【００２１】平均孔径が０．５μｍより小さいと製造が
困難であり、電気抵抗も高くなる。また、平均孔径が２
０μｍよりも大きいと無機粉体を含有する耐酸性樹脂の
積層体による孔径を小さく均一にする効果が損なわれ
る。本発明者らの実験によれば、平均孔径を０．５ない
し２μｍ程度にそろえ、最大孔径を１０μｍ程度にそろ
えることにより、適度な電気抵抗と耐酸性を発揮するこ
とが判明した。ちなみに、最大孔径が２００μｍを超え
ると、電極から脱落した活物質がすり抜けてショートの
原因になる。

【００２２】本発明において用いられる合成パルプは、
それ自体は公知のものであり、例えば、Encyclopedia o
f Chemical Technology 3rd ed. Vol.19 p.420ないし42
5 に詳細に説明されているように湿式抄造によって製造
される。ここで、湿式抄造とは、水または各種溶媒を用
いて抄造される方法で、特に限定されるものではない
が、好ましい方法としては、溶液フラッシュもしくはエ
マルジョンフラッシュを行った後に、叩解処理をする方
法などが例示される。

【００２３】本発明においては、シートに強度を与える
目的で、前記合成パルプの融点もしくは分解温度よりも
低い温度で接着できる熱接着型バインダーが使用され
る。使用される熱接着性バインダーとしては、合成パル
プの融点よりも低い融点を持つポリエチレン、ポリプロ
ピレン等のポリオレフィン、ポリスチレン、ポリメチル
メタクリレート、ポリアクリロニトリル、塩化ビニリデ
ン樹脂、ナイロン、ポリエステル等が用いられる。

【００２４】また上記バインダーとしては、上記合成パ
ルプと原料を同じくする各種合成繊維、芯の部分が合成
パルプの融点よりも高い融点を有し、鞘の部分が合成パ
ルプの融点よりも低い融点を有する、いわゆる鞘芯型の
複合繊維、ポリオレフィン系樹脂粉末、低融点ポリエス
テル粉末、塩化ビニル樹脂粉末、エポキシ樹脂粉末、ま
たはそれらのエマルジョン、天然あるいは合成ゴムラテ
ックスおよびアクリル系樹脂エマルジョンからなる群よ
り選ばれる少なくとも１種が例示される。バインダーの
融点は、合成パルプの融点または分解温度、合成繊維の
融点または分解温度のうち、接着性繊維の高融点のもの
の融点または分解温度のうち最も低い温度よりも１０℃
以上低いことが望ましい。

【００２５】本発明において用いる合成パルプは、いわ
ゆる紙の分類に属するシートで、繊維は多分岐型の繊維
である。したがって、不織布等の単繊維から成るウエブ
とは孔構造が本質的に異なるものである。すなわち、不
織布は、貫通孔が比較的大きく、かつストレートな構造
のため、耐酸性樹脂を塗布した時には塗布層が繊維の中
に入り込み、孔径を制御する塗布層としての効果を損な
うことになるし、塗布層としての効果を生じさせるため
に塗布層を厚くした場合には電気抵抗が高くなるという
問題があり、本発明の目的を達成することはできない。

【００２６】また、本発明の多孔性基材シートは、無機
粉体または無機繊維の少なくとも１種を５ないし６０重
量％、とくに１０ないし５０重量％含むものであること
が好適である。耐酸性無機粉体としては、合成シリカ、
ケイソウ土、パーライト、アルミナ、ゼオライト等の粉
体を例示することができ、耐酸性無機繊維としては、ガ
ラス繊維、シリカ繊維、アルミナシリケート繊維等を例
示することができる。これらの中では、無機粉体として
は合成シリカ、無機繊維としてはガラス繊維がが好まし
く用いられる。

【００２７】本発明で言うところの耐酸性とは、鉛畜電
池用電解液である硫酸水溶液に対する耐酸性を意味し、
それに浸漬しても形状変化や化学的変化を起こさないも
のであり、具体的には、ＪＩＳＣ２２０２で規定され
た耐酸性の値が０．６％以下のものである。

【００２８】上記合成パルプとバインダー、および耐酸
性無機粉体または耐酸性無機繊維の少なくとも１種、お
よび合成繊維または複合型接着繊維の少なくとも１種を
含む混合物は、これを湿式抄造することによりシート化
される。湿式抄造ではワイヤー上に湿潤シートが抄き上
げられるが、この湿潤シートを脱水のみ、または脱水お
よび軽いプレス脱水が行われる。シートの乾燥は熱風炉
を用いた熱風乾燥、またはドラム型乾燥機を用いた乾燥
が行われる。乾燥工程に続き熱処理が行われるが、熱処
理もまた熱風炉、またはドラム型ドライヤーで行われ
る。

【００２９】熱処理はバインダーの融点以上、ポリオレ
フィン合成パルプの融点以下の温度で行われ、好ましく
は、バインダー融点より５℃以上、ポリオレフィン合成
パルプの融点より５℃以下の範囲で熱処理が行われる。
上記湿式抄造により製造された多孔性基材シートは、セ
パレータに必要な電気的特性や電池組立適応性を確保す
るために、厚さ０．０５ないし１．０ｍｍ、好ましくは
０．１ないし０．４ｍｍ、密度０．１ないし０．６ｇ／
ｃｍ³ 、好ましくは０．２ないし０．４ｇ／ｃｍ³ 、最
大孔径２ないし２００μｍ、好ましくは５ないし１００
μｍの範囲のものが好適である。

【００３０】〈エンボス加工〉本発明においては、湿式
抄造体からなる多孔性基材シートのエンボス加工の形状
は、連続または不連続な複数本の直線状または蛇行状で
あるか、あるいは複数個の半球状または円錐台状である
ことが好ましい。エンボス加工の高さや間隔はとくに限
定されるものではないが、エンボス形状が連続または不
連続な複数本の直線状または蛇行状の場合、通常エンボ
ス凸部の高さが０．２ないし２ｍｍ程度であれば良く、
その間隔は３ないし３０ｍｍ程度で良い。また、エンボ
ス形状が複数個の半球状または円錐台状の場合、通常直
径が１ないし１０ｍｍ程度で、エンボス凸部の高さが
０．２ないし２ｍｍ程度であれば良く、その間隔は３な
いし５０ｍｍ程度で良い。

【００３１】湿式抄造体からなる多孔性基材シートのエ
ンボス加工は、基材シートを２本のエンボスロール間を
通過させることにより行われる。使用されるエンボスロ
ールの組み合わせは、前記エンボス形状の加工が可能で
あれば良く、とくに限定されるものではないが、例え
ば、金属製凸ロールと金属製凹ロール、金属製凸ロール
とゴム製凹ロール、金属製凸ロールとゴム製平ロール、
金属製凸ロールとペーパー製凹ロール、金属製凸ロール
とペーパー製平ロール等の組み合わせが挙げられる。

【００３２】エンボス加工時の条件は、エンボスロール
の組み合わせや基材シートの物性により異なるが、多孔
性基材シートの物性がエンボス加工前後でなるべく変化
しない条件で行うのが好ましく、通常は、ロール温度が
室温ないし１５０℃、ロール間ニップ圧が１ないし３０
ｋｇ／ｃｍ、基材シート送り速度が１ないし５０ｍ／ｍ
ｉｎ程度の範囲の条件で行われる。なお、エンボス加工
は後述する耐酸性樹脂層の積層後に行うことも可能であ
る。

【００３３】〈無機粉体を含有する耐酸性樹脂層の積
層〉本発明においては、前記エンボス加工を施した湿式
抄造体からなる多孔性基材シートのエンボス凹面に、無
機粉体を含有する耐酸性樹脂層を有する。この耐酸性樹
脂層の積層体は通常塗布により行われる。この塗布層
は、該無機粉体と該耐酸性樹脂に水を加えて調製したペ
ースト状混合液を、前記エンボス加工を施した多孔性基
材シートのエンボス凹面にコーターにて塗布後、加熱乾
燥して形成する。

【００３４】塗布層を形成する無機粉体としては、耐酸
性の合成または天然のシリカ系、アルミナ系、シリカ−
アルミナ系の無機粉体が好ましく、例えば、ケイソウ
土、合成シリカ、電融アルミナ、パーライト、ゼオライ
ト等の粉体が挙げられる。これら無機粉体の比表面積
（ＢＥＴ法）は０．１ないし２５０ｍ² ／ｇの範囲のも
のが好ましく、無機粉体は粒径３０μｍ以下のものが使
用される。塗布層の多孔性を確保するためおよび塗布層
のひび割れを抑制するために、粒径１０μｍ以下、比表
面積１００ないし２５０ｍ² ／ｇの無機粉体（Ａ）と、
１μｍ以上３０μｍ以下、比表面積０．１ないし５０ｍ
² ／ｇの無機粉体（Ｂ）の少なくとも粒径および比表面
積が異なる２種以上を混合して使用するのがより好まし
い。

【００３５】上記粒径や比表面積の異なる無機粉体の混
合物を用いることにより物性面でバランスの優れた鉛蓄
電池用セパレータを得ることができる。ちなみに、無機
粉体（Ａ）のみでは、比表面積が大き過ぎるためにひび
割れを生じやすいし、無機粉体（Ｂ）のみでは、電気抵
抗が大きくなる。また、比表面積が０．１ｍ² ／ｇより
小さいか、平均粒径が３０μｍより大きいと気孔が形成
されにくくなるし、比表面積が２５０ｍ² ／ｇより大き
いか、平均粒径が０．１μｍより小さいと、塗工するた
めに必要な粘度をもつペースト状態を保持しずらくな
る。このようなことから、両者を混合することにより、
ひび割れせず、柔軟性があり、電気抵抗の適度な塗布層
が比較的低い坪量で形成される。

【００３６】ここで、粒径とは、エレクトロゾーン法に
よる測定装置「コールターカウンター」で測定される平
均粒径であり、その粒度分布は湿式または乾式分級によ
る粉体の通常の粒度分布である。塗布層を形成する耐酸
性樹脂としては、耐酸性、耐酸化性に優れたガラス転移
温度Ｔｇが−５０ないし８０℃の範囲のものが使用され
るが、入手が容易な点でガラス転移温度Ｔｇが−５ない
し７０℃の範囲のものが好ましく、ポリメチルメタクリ
レート等のアクリル樹脂やポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂やポリスチ
レン、ポリアクリルスチレン、ポリ塩化ビニル、スチレ
ンブタジエンラバー、ニトリルブタジエンラバー等の樹
脂が例示され、これら１種または２種以上が同時に使用
される。これら耐酸性樹脂は該塗布層を形成する際に水
と混合してペースト状混合液として使用されるため、水
性エマルジョンまたはディスパージョンであることが好
ましい。

【００３７】塗布層の形成に使用されるペースト状混合
液としては、無機粉体と耐酸性樹脂の固形分１０ないし
７０重量％、水分３０ないし９０重量％が好ましい。固
形分としては、無機粉体３０ないし９０重量％、耐酸性
樹脂１０ないし７０重量％が好ましい。無機粉体は、粒
径１０μｍ以下、比表面積１００ないし２５０ｍ² ／ｇ
の無機粉体１０ないし９０重量％、粒径１μｍ以上３０
μｍ以下、比表面積０．１ないし５０ｍ² ／ｇの無機粉
体１０ないし９０重量％であることが好ましい。固形分
が、１０重量％未満では、無機粉体間の接着性が悪化す
る傾向があり、固形分が７０重量％を越えると、上記多
孔性基材シートの多孔性が阻害される傾向がある。

【００３８】ペースト状混合液の粘度は、多孔性基材シ
ートとの接着性確保の点から、５００ないし１００００
ｃｐが好ましい。ペースト状混合液の調製において、無
機粉体および耐酸性樹脂と水の混合だけで、前記粘度が
得られず、接着性が不十分な場合には、この他に増粘剤
を添加することができる。増粘剤としては、ポリアクリ
ル酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、
ポリビニルアルコール等が使用される。上記エンボス加
工が施された多孔性基材シートのエンボス凹面に形成さ
れる無機粉体を含有する耐酸性樹脂層は、電気抵抗値が
適正範囲であり、耐酸化性改善効果がある点で、乾燥坪
量が２０ないし２００ｇ／ｍ² であることが好ましい。

【００３９】〈袋状セパレータ〉本発明のセパレータ
は、シート状セパレータのほかに袋状セパレータとして
構成することができる。袋状セパレータは、上記エンボ
ス加工を施した多孔性基材シートのエンボス凹面に、無
機粉体を含有する耐酸性樹脂層を形成した後、必要に応
じて、多孔性基材シートを折り返し、エンボス凸面が内
側になるように両端部を超音波や加熱等による融着シー
ル、あるいは歯車圧着等によるメカニカルシール等によ
って袋状に形成される。袋状セパレータの構造の一例
は、本出願人の出願にかかる特願平８−３９１０号に詳
しく開示されている。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、エンボス加工を施した
湿式抄造体からなる多孔性基材シートのエンボス凹面
に、無機粉体を含有する耐酸性樹脂層を有する構成とす
ることにより、電気抵抗が低く、耐酸化性に優れたセパ
レータとなるばかりでなく、従来の接着剤などによるリ
ブ形成工程が、簡単なエンボスロールによるエンボス加
工で行うことができ、しかも、エンボス凹面に耐酸性樹
脂層を形成することにより、エンボス突起部の強度が高
まり、実用上十分な強度を持つ鉛蓄電池用セパレータを
提供することができる。このセパレータは、シート状の
ほかに袋状として構成することができる。

【００４１】

【実施例】以下、実施例および比較例に基づいて、本発
明を具体的に説明するが、本発明の構成はこれに限定さ
れるものではない。

【００４２】なお、実施例・比較例によって得られたセ
パレータの物性は下記の方法によって評価した。〈特性評価方法〉厚さ：ＪＩＳＣ２２０２によって測定した。電気抵抗：ＪＩＳＣ２３１３によって測定した。耐酸化時間：試験容器内に陽極板と陰極板を配置し、そ
の間に、作製した５０ｍｍ×５０ｍｍのセパレータ試料
をセットし、試料全面の厚み方向に５ｋｇの荷重をかけ
た。この状態で、容器内に硫酸水溶液（２０℃での比重
１．３）１０００ｍｌを入れ、５０℃で２．５Ａの直流
電流を流し、両電極間の端子電圧が２．６Ｖ以下、また
は電圧差が２時間以内に０．２Ｖ降下した時間を測定
し、これを耐酸化時間とした。

【００４３】〈実施例１〉ポリエチレン合成パルプ（三
井石油化学工業（株）製・ＳＷＰＥＳＴ−２）３０重
量％、合成シリカ（日本シリカ製・ニップシールＮＳ
−Ｔ）４０重量％、ポリプロピレンとポリエチレンから
なる複合型熱接着繊維（ダイワボウポリテック製・ＮＢ
ＦＨタイプ）２３重量％、スチレン−ブタジエン共重
合体ゴムバインダー（日本ゼオン（株）製・ニポールＬ
Ｘ４３０）２重量％からなる、厚さ０．２０ｍｍ、密度
０．３５ｇ／ｃｍ³ の多孔性基材シートを湿式抄造によ
り作製した。次いで、金属製凸ロールとペーパー製凹ロ
ールの組み合わせによる２本のエンボスロールを用い
て、金属製凸ロール温度１３０℃、ロール間ニップ圧１
０ｋｇ／ｃｍ、基材シート送り速度５ｍ／ｍｉｎの条件
で、２本のエンボスロール間に、多孔性基材シートを通
過させてエンボス加工を行なった。エンボス加工により
形成されたエンボス形状は、連続な複数本の直線状であ
り、エンボス凸部を含めた総厚は１．０ｍｍ、直線状エ
ンボス凸部の間隔は１０ｍｍであった。

【００４４】このエンボスシートのエンボス凹面側に、
無機粉体として粒径１μｍ、比表面積２２０ｍ² ／ｇの
合成シリカ１０重量％、粒径１５μｍ、比表面積２ｍ²
／ｇのケイソウ土５重量％、合成樹脂としてアクリル樹
脂エマルジョン（旭化成工業（株）製・ポリトロンＦＸ
−２２１０）を固形分として１０重量％、水７５重量％
からなるペースト状混合液を、図１に示す塗布装置を用
いて塗布した後、１５０℃で加熱乾燥して、坪量３０ｇ
／ｍ² の塗布層を形成して、鉛蓄電池用セパレータを得
た。

【００４５】〈実施例２〉実施例１と同じ多孔性基材シ
ートを用いて、金属製凸ロールとペーパー製凹ロールの
組み合わせによる２本のエンボスロールを用いて、金属
製凸ロール温度１３５℃、ロール間ニップ圧５ｋｇ／ｃ
ｍ、基材シート送り速度５ｍ／ｍｉｎの条件で、２本の
エンボスロール間に、多孔性基材シートを通過させてエ
ンボス加工を行なった。エンボス加工により形成された
エンボス形状は、連続な複数本の直線状であり、エンボ
ス凸部を含めた総厚は０．８ｍｍ、直線状エンボス凸部
の間隔は１０ｍｍであった。

【００４６】このエンボスシートのエンボス凹面側に、
実施例１と同様に、無機粉体として粒径１μｍ、比表面
積２２０ｍ² ／ｇの合成シリカ１０重量％、粒径１５μ
ｍ、比表面積２ｍ² ／ｇのケイソウ土５重量％、合成樹
脂としてアクリル樹脂エマルジョンを固形分として８重
量％、ガラス転移点−５℃のスチレン−ブタジエン共重
合体ラテックス（ＳＢＲ）エマルジョンを固形分として
２重量％、水７５重量％からなるペースト状混合液を、
図１に示す塗布装置を用いて塗布した後、１５０℃で加
熱乾燥して、坪量１００ｇ／ｍ² の塗布層を形成して、
鉛蓄電池用セパレータを得た。

【００４７】〈実施例３〉厚さを０．２５ｍｍにした以
外は実施例１と同じ多孔性基材シートを湿式抄造により
作製した。次いで、金属製凸ロールとペーパー製凹ロー
ルの組み合わせによる２本のエンボスロールを用いて、
金属製凸ロール温度１３０℃、ロール間ニップ圧１０ｋ
ｇ／ｃｍ、基材シート送り速度５ｍ／ｍｉｎの条件で、
２本のエンボスロール間に、多孔性基材シートを通過さ
せてエンボス加工を行なった。エンボス加工により形成
されたエンボス形状は、不連続な複数本の直線状であ
り、エンボス凸部を含めた総厚は１．０ｍｍ、直線状エ
ンボス凸部の間隔は１０ｍｍであった。

【００４８】このエンボスシートのエンボス凹面側に、
無機粉体として粒径１μｍ、比表面積２２０ｍ² ／ｇの
合成シリカ１０重量％、粒径１５μｍ、比表面積２ｍ²
／ｇのケイソウ土５重量％、合成樹脂としてアクリル樹
脂エマルジョンを固形分として１０重量％、水７５重量
％からなるペースト状混合液を、図１に示す塗布装置を
用いて塗布した後、１５０℃で加熱乾燥して、坪量５０
ｇ／ｍ² の塗布層を形成して、鉛蓄電池用セパレータを
得た。

【００４９】〈実施例４〉実施例３と同じ多孔性基材シ
ートを用いて、金属製凸ロールとペーパー製凹ロールの
組み合わせによる２本のエンボスロールを用いて、金属
製凸ロール温度１３５℃、ロール間ニップ圧５ｋｇ／ｃ
ｍ、基材シート送り速度５ｍ／ｍｉｎの条件で、２本の
エンボスロール間に、多孔性基材シートを通過させてエ
ンボス加工を行なった。エンボス加工により形成された
エンボス形状は、不連続な複数本の直線状であり、エン
ボス凸部を含めた総厚は０．８ｍｍ、直線状エンボス凸
部の間隔は１０ｍｍであった。

【００５０】このエンボスシートのエンボス凹面側に、
無機粉体として粒径１μｍ、比表面積２２０ｍ² ／ｇの
合成シリカ１０重量％、粒径１５μｍ、比表面積２ｍ²
／ｇのケイソウ土５重量％、合成樹脂としてアクリル樹
脂エマルジョンを固形分として８重量％、ガラス転移点
−５℃のスチレン−ブタジエン共重合体ラテックス（Ｓ
ＢＲ）エマルジョンを固形分として２重量％、水７５重
量％からなるペースト状混合液を、図１に示す塗布装置
を用いて塗布した後、１５０℃で加熱乾燥して、坪量１
００ｇ／ｍ² の塗布層を形成して、鉛蓄電池用セパレー
タを得た。

【００５１】〈比較例１〉実施例１と同じ多孔性基材シ
ートを用いて、金属製凸ロールとペーパー製凹ロールの
組み合わせによる２本のエンボスロールを用いて、金属
製凸ロール温度１３０℃、ロール間ニップ圧１０ｋｇ／
ｃｍ、基材シート送り速度５ｍ／ｍｉｎの条件で、２本
のエンボスロール間に、多孔性基材シートを通過させて
エンボス加工を行ない、比較用セパレータを得た。エン
ボス加工により形成されたエンボス形状は、連続な複数
本の直線状であり、エンボス凸部を含めた総厚は１．０
ｍｍ、直線状エンボス凸部の間隔は１０ｍｍであった。

【００５２】〈比較例２〉実施例３と同じ多孔性基材シ
ートを用いて、金属製凸ロールとペーパー製凹ロールの
組み合わせによる２本のエンボスロールを用いて、金属
製凸ロール温度１３５℃、ロール間ニップ圧５ｋｇ／ｃ
ｍ、基材シート送り速度５ｍ／ｍｉｎの条件で、２本の
エンボスロール間に、多孔性基材シートを通過させてエ
ンボス加工を行ない、比較用セパレータを得た。エンボ
ス加工により形成されたエンボス形状は、不連続な複数
本の直線状であり、エンボス凸部を含めた総厚は１．０
ｍｍ、直線状エンボス凸部の間隔は１０ｍｍであった。

【００５３】上記の実施例１ないし４の本発明のセパレ
ータおよび比較例１、２のセパレータについて、セパレ
ータ特性を測定し、その結果を表１に示した。表１の結
果からも明らかなように、本実施例のセパレータは電気
抵抗が低く、エンボス加工のみの比較例に比べて、耐酸
化性が極めて優れていることが判明した。

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において、エンボスシートのエ
ンボス凹面側に、無機粉体と耐酸性樹脂からなる塗布層
を形成するための装置の概略図である。

【図２】本発明の鉛蓄電池用セパレータの断面模式図で
ある。

【符号の説明】１：基材シート２：ペースト状混合液３：混合槽４：コーティングバーコーター５：案内ロールＡ：エンボス加工シートＢ：耐酸性樹脂層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンボス突起を有する湿式抄造体からな
る多孔性基材シートのエンボス凹面に、無機粉体を含有
する耐酸性樹脂層が積層された積層シートからなる鉛蓄
電池用セパレータ。
【請求項２】前記積層シートがエンボス突部を内側に
した袋状に形成された請求項１に記載の鉛蓄電池用セパ
レータ。
【請求項３】前記多孔性基材シートが、合成パルプ１
０ないし７０重量％、耐酸性無機粉体および／または耐
酸性無機繊維５ないし６０重量％、合成繊維および／ま
たは複合型接着繊維１０ないし５０重量％、および該合
成パルプの融点もしくは分解温度よりも低い融点を有す
るバインダー０ないし１０重量％を含有する湿式抄造体
である請求項１または２に記載の鉛蓄電池用セパレー
タ。
【請求項４】前記湿式抄造体の空隙率が５０％以上、
平均孔径が０．５ないし２０μｍ、最大孔径が２００μ
ｍ以下である請求項１ないし３のいずれか１に記載の鉛
蓄電池用セパレータ。
【請求項５】前記耐酸性樹脂層の無機粉体と耐酸性樹
脂の重量比率が３０／７０ないし９０／１０である請求
項１ないし４のいずれか１に記載の鉛蓄電池用セパレー
タ。
【請求項６】前記耐酸性樹脂層の坪量が２０ないし２
００ｇ／ｍ² である請求項１ないし５のいずれか１に記
載の鉛蓄電池用セパレータ。
【請求項７】前記無機粉体が、平均粒径１０μｍ以
下、比表面積１００ないし２５０ｍ² ／ｇの無機粉体
（Ａ）と、平均粒径１μｍないし３０μｍ、比表面積
０．１ないし５０ｍ² ／ｇの無機粉体（Ｂ）との混合物
であり、無機粉体（Ａ）と無機粉体（Ｂ）との重量比率
が１０／９０ないし９０／１０である請求項１ないし６
のいずれか１に記載の鉛蓄電池用セパレータ。
【請求項８】合成パルプ１０ないし７０重量％、耐酸
性無機粉体および／または耐酸性無機繊維５ないし６０
重量％、合成繊維および／または複合型接着繊維１０な
いし５０重量％、および該合成パルプの融点もしくは分
解温度よりも低い融点を有するバインダー０ないし１０
重量％を分散させた抄造液から湿式抄造法により多孔性
基材シートを得、乾燥後、バインダーの融点もしくは複
合型接着繊維の接着温度において熱処理して繊維同士を
融着させ、エンボスロールを用いてエンボス突起を形成
させるエンボス加工を施し、無機粉体と耐酸性樹脂の濃
度が１０ないし７０重量％となるように水を加えて調製
したペースト状混合液を該エンボス加工シートのエンボ
ス凹面にコーターにて塗布、乾燥して耐酸性樹脂層を形
成することを特徴とする鉛蓄電池用セパレータの製造方
法。
【請求項９】合成パルプ１０ないし７０重量％、耐酸
性無機粉体および／または耐酸性無機繊維５ないし６０
重量％、合成繊維および／または複合型接着繊維１０な
いし５０重量％、および該合成パルプの融点もしくは分
解温度よりも低い融点を有するバインダー０ないし１０
重量％を分散させた抄造液から湿式抄造法により多孔性
基材シートを得、乾燥後、バインダーの融点もしくは複
合型接着繊維の接着温度において熱処理して繊維同士を
融着させ、無機粉体と耐酸性樹脂の濃度が１０ないし７
０重量％となるように水を加えて調製したペースト状混
合液を該エンボス加工シートの片面にコーターにて塗
布、乾燥して耐酸性樹脂層を形成したのち、エンボスロ
ールを用いてエンボス加工を施しエンボス突起を形成さ
せることを特徴とする鉛蓄電池用セパレータの製造方
法。