201211331 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關由纖維素纖 織布及其製造方法，以及包含：及4烯煙纖維形成的不 件用隔離板等）。 3該不織布的隔離板（蓄電元 【先前技術】 按習知者，纖維素纖維所带 劑或紙力增強劑等，作為紙^战的不織布係添加上漿 ，且利用對氣體或液體等心:，於印刷用紙或書籍等 蓄電元件的隔離板等。特別：去：利用於過濾器或 艮且呈電化學穩疋，亦積極 ^ 、電容器（capacitor)等蓄電元:沾電池、電容（C〇nden⑷） "* 電几件的隔離板而利用。更且， 近年來因電氣、電子裝置的小 j用更且 或電容器的隔離板亦要求高性能， 电也 所儿μ上 故需有—種雖經薄材 夤化並減小内電阻，但仍可伴掊 |7 ]保得強度的隔離板。更且， 在電池隔離板當中，例如鐘二次雷 人電池的隔離板亦要求可 保持電解液（乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、丁内酯、二甲美 碳酸醋等）、使電極間絕緣，並且在高溫下料而^塞二 微孔、阻斷離子導電性的功能（阻絕（shutd〇wn))等。 例如日本特開2006-49797號公報（專利文獻1}中揭 露有一種蓄電裝置用隔離板，其為包含最大纖維粗度為 lOOOnm以下的纖維素纖維’且透氣度為5〜7〇〇秒/1〇〇mi 的隔離板’其在0.8莫耳/升的四I硼酸化四乙基敍鹽/ 丙烯碳酸酯溶液含浸於該隔離板的狀態下，由交流雙端 子法所鼻出之20C下的膜電阻値為l_0Qcm2以下。該文 獻中記载隔離板的厚度為5〜50μηι ’較佳為1〇〜3〇JLim。 201211331 惟’該隔離板由於僅單獨包含纖維素纖維而強度低 ，亦未具有阻絕功能。 又’曰本特開平8-171893號公報（專利文獻2)中揭 露有一種鋰電池用隔離板’該鋰電池包括正極、包含鍾 或鐘合金的負極、隔離板及電解液，其中前述隔離板係 為以天然紙漿20〜70重量％與細微合成纖維8〇〜3〇重量％ 的摻合比例經混合造紙的薄板，且前述細微合成纖維的 纖維直徑為5μιη以下。該文獻中記載，作為細微合成纖 維係例示有聚乙烯、聚丙烯、醯胺纖維，且纖維直徑較 佳為2μΓη以下，於實施例中係使用平均纖維直徑的 聚乙稀細微纖維.。又記載隔離板係於紙張重量^ 之範圍進行造紙，於實施例中係製造紙張重量約3〇j/m2 的隔離板。其進一步記載，作為黏結纖維（binder 亦可摻合20%左右的維尼綸纖維。實施例中，除天缺紙 聚及細微合成纖維外’還換合有1〇%之熱溶融溫度 的維尼綸纖維’並於8(TC下進行處理，#此即製造出厚 5 0 μ m左右的隔離板。 然而，就該隔離板而言 度低，合成纖維的纖維直徑 阻大。更且，又含有熔點低 熱性低，且呈電化學不穩定^ [先前技術文獻] ，因天然紙漿的微纖維化程 仍大，且材質厚，因此内電 的親水性黏結纖維，因而耐 [專利文獻] 號公報（申請專利範圍 [專利文獻1]日本特開2006-49797 、段落[0042]、實施例） 201211331 [專利文獻2]日本特開平8-17 1 893號公報（中請專利範圍 第1項、段落[0007][0009][0010]、實施例） 【發明内容】 [發明所欲解決之課題] 因此，本發明之目的在於提供一種雖為薄材質，但 仍可兼具透氣性與機械強度的不織布及其製造方法，以 及前述不織布所形成的蓄電元件用隔離板。 本發明之其他目的在於提供—種内電阻小且呈電 化學穩定的不織布及其製造方法’以及前述不織布所形 成的蓄電元件用隔離板。 本發明之另-其他目的在於提供一種耐熱性高，且 亦具有阻絕功能的不織布及其製造方法，以及前述 布所形成的蓄電元件用隔離板。 碑 [用 以解決課題之手段] 本發明人為達前述課題而戮力進行％討的 :藉由組合平均纖維直徑^〜⑽m之纖維素纖;與平^ 纖維|役l.hm以下之聚烯烴纖維，不織布厚声 = 20μΙη以下，仍可兼具透氣性與機械強度，本發^即使$ 成。 壤完 即’本發明之不織布（或造紙體）可包含平均 徑〇.卜5〇μπι之纖維素纖維與平均纖 ，、直 維 聚㈣鐵維’且厚度為20μ"下。前述聚之 平均殲雉直徑可為！。〜则nm。前述聚婦烴纖：：：的 纖維長度可為1〜1000μιη。前述聚烯烴纖維可、。岣 前述料烴纖維可為以包含以下步驟的製造乙埽纖 201211331 獲得的纖維：分散液調製步驟’使原料聚烯烴纖維分散 於溶劑中來調製分散液；及均質化步驟，以具備破碎型 均質閥座（crushing homo valve seat)之均質機，對前述分 散液貫施均質化處理。前述纖維素纖維的平均纖維直徑 可為0.2〜1 μηι。前述纖維素纖維與聚烯烴纖維的比例（重 量比）為前者/後者=99.9/0.1〜1〇/90左右。本發明之不織 布係以實質上未含有親水性黏結纖維為佳。又，本發明 之不織布係以實質上未含有熔點低於1〇〇χ：的合成樹脂 為佳。本發明之不織布可兼具強度與透氣性，於紙張重 量l〇g/m2下的拉伸強度為12N/l5mm以上，於紙張重量 l〇g/m2下的透氣度為50〜100秒/1〇〇m卜本發明之不織布 其厚度可為10〜18μιπ。 本發明中亦包括前述不織布所形成的蓄電元件用隔 離板。該隔離板中’纖維素纖維與聚烯烴纖維的比例< 重量比）可為前者/後者=70/30〜丄a 2〇/8〇。本發明之隔離板可 為電池或電容的隔離板。 纖維與聚烯烴纖維進行造 該方法中，纖維素纖維與 為前者/後者=70/30〜20/80 或軟化點的溫度下實施處 本發明中亦包括對纖維素 紙之前述不織布的製造方法。 聚烯烴纖維的比例（重量比）可 ，並在低於聚烯烴纖維之炫點 理0 [發明之效果] 本發明中，藉由組合平均 ^ 3减維直徑〇. 1〜5 0 μηι之纖維 素纖維與平均纖維直徑1.5 > /斗、、广+ 乂下之聚烯烴纖維，不織 布（或w紙體）厚度即使為2〇 μ以下，仍可兼具透氣性與 201211331 機械強度。v m 4、 因/、為薄材質，不僅内電阻小，且未含有 穩定 α纖維或低熔點的合成樹脂，因此亦呈電化學 :疋：ΐ一步增大聚烯烴纖維的比例’由此耐熱性便提 J批予電池隔離板中的阻絕功能。 【貫施方式】 [用以實施發明之形態] 维辛：Γ月不織布係包含平均纖維直徑❻.1〜50叫之纖 、·隹素纖維與平均纖維直徑1 5μιη以下夕取# > & [纖維素纖維]肖置仅以下之聚烯烴纖維。 類貝m纖維只要是具有m，4·聚葡萄糖結構的多糖 例如木材输限制，可例舉來自高等植物之纖維素纖維[ 針葉樹'闊葉樹等的木材紙聚等)、竹纖 知皮纖維(X種=維(棉絨、木棉、吉 麻、紐西蘭府構樹、結香等）、葉纖維（例如馬尼拉 動铷 '"等）等天然纖維素纖維（紙漿纖維）等]、來自 菌維素纖維（海勒纖維素（ascidian ceiiui〇se)等）、 * 隹素纖維、化學合成纖維素纖維[乙酸纖唯 =酸纖維素)、丙酸纖維素、丁酸纖維素、醋酸= 酸纖料=了酸纖維素等有機㈣；硝酸纖維素、硫 混酸酿W &酸纖維素等無機酸酿；硝酸醋酸纖維素等 基纖^素^ f基纖維素（例如經乙基纖維素（㈣）、經丙 基纖維素等):= 纖維素(幾甲基纖維素(㈣)、竣乙· ;再生(T基纖料、〔錢維素等） 此等孅雜去㈣、玻璃紙等)等纖維素衍生物等]等。 纖、准素纖維可單獨或兩種以上組合使用。 201211331 更且’纖維素纖維可視 如95〜100重量％) ^里為70〜1〇〇重量％(例 本發明中藉由使用木質素乂 量％“。更且， 纖維素，即便使用木材纖唯=素含量較少的高純度 均勻纖維直徑的纖維4:維，亦可調製具有 少的纖維素特可A +砧括、纟質素或半纖維素含量較 佳為。〜2。更 外’…以二本 驗方法」的方法來測定％準。82U之「…值試 此等纖維素纖維當中， 成適當的纖維直徑，較佳2谷易經微纖維化而調整 材纖維（針葉樹、闊荦樹等的，太自植物之纖維*，例如木 絨紙疲尊）蓉也ώ葉 材紙漿等）或種毛織維（棉 唯素纖唯鬥揭紙漿之纖維素。紙漿可使用以與前述纖 ，、隹京纖維冋樣的方法激 由抑制原料㈣U 惟作城維素纖維， 化處理來達到有？：父纏’並以實施打漿處理或均質 徑的纖維之、> 的微纖維化’而製得具有均勻纖維直 冑點而言’特佳為未乾燥紙漿，即未經歷乾 無之紙Μ未進行乾燥而保持溫㈣態之^)。 ，作為纖維素纖維，當使用紙㈣，紙毁可為 磨機械紙碎木紙漿、精製-研磨紙聚、熱 Α 十化子，，氏桌、化學研磨紙漿等），或為以化 中法所彳于之紙漿（工藝紙漿、亞硫酸紙漿等）等，亦可 ，將 為如後述之經打漿（預備打漿）處理的打漿纖維（ 丁水紙漿等）。又，纖維素纖維也可為實施有常用之精製 例如脫脂處理等的纖維（例如脫脂綿等）。 201211331 特別疋，纖維素纖維還可為由木材纖維及/或種毛纖 維所形成，且K值為3〇以下（特別是〇〜丨〇左右）之來自 未乾燥紙漿的纖維。A 紙浆可#由對木材纖維及/或種 毛纖維以氣實施漂白處理來調製。 本毛月中纖維素纖維的平均纖維直徑為微米級以下 。即’平均纖維直控為0卜⑼㈣’例如〇 15〜3〜m，較 佳為0.2 ΙΟμιη，更佳為〇25〜5_(特別是〜左 右。本發明中由於纖維素纖維具有此種纖維直徑，因此 合易進行ie Λ生產性優良，並可調製適於電池或電容 等蓄電元件或過濾器的不織布。 更且，纖維直徑分布的標準差為例如—以下(例如 yOOOnm)，較佳為8〜5〇〇nm，更佳為1〇〜1〇〇_左右。 本發明中’由於構成不織布之纖維素纖維的纖維直徑均 等，故可使不織布的孔徑呈均等。 纖維素纖維的平均纖維長度並未特別限定惟由可 使纖維彼此適當交纏而確保不織布的強度之觀點而言， 較佳為0.01mm以上，例如〇 U·05〜1〇mm’較佳為（^^爪 ，更佳為0.2〜3mm(特別是〇 q】 ⑺⑴疋0.3〜lmm)^。纖維 之相對平均纖維直徑的平均纖維長度(平均長 ： 如_〜！_〇,較佳為200〜5〇〇〇,更佳為3〇〇〜3〇〇〇 別是400〜2000)左右。 、荷 :外，本發明中，前述平均纖維直徑、纖維直徑分 布的標準差為由基於電子續機於昭μ^ 刀 貝倣鏡照片所測定之纖維直私 (η = 20左右）而算出的値。 且^ •10- 201211331 ' ，纖維素纖維的脫水時間而言，當依據API規格之 脫水！相關的試驗方法而使〇 5 i量％濃度的纖維漿 1行測定時，係為例如1000秒以上，較佳為1200〜10000 移，更佳為1500〜8000秒（特別是18〇〇〜7〇〇()秒）左右。 脫水時間愈長’則愈易形成平均·纖維長度/平均纖維直徑 比較高的纖維形狀，且保水力高，以少量即可提高機械 特性。 纖維素纖維對水的分散性高’可形成穩定的分散液（ 或2浮液）。例如使纖維素奈米纖維懸浮於水中而形成2 重I %濃度之懸浮液的黏度為2000mPa . s以上，較佳為 3000〜150〇〇mpa. s，更佳為 5〇〇〇〜1〇〇〇〇mpa· s 左右。 i度為採用B型黏度計，並使用R〇t〇r n〇4,在旋轉數
Orpm下測疋為25C下之表觀黏度（apparerU viSC0Sity) 的値。此外，若纖維化的程度愈低，或纖維直徑愈大， 則對水的分散性會愈低而無法獲得均勻的懸浮液，從而 無法測定黏度。 [纖維素纖維的製造方法] 纖維素纖維雖可直接使用天然紙漿等，惟通常係藉 由使原料纖維素纖維微纖維化來製得，詳言之，其可經 由使原料纖維素纖維分散於溶劑中來調製分散液的分散 液調製步驟、及對原料纖維素纖維實施打漿而予以微纖 維化的精製機步驟來製造。 (分散液調製步驟） 原料纖維的平均纖維長度為例如〇.〇丨~2〇mm，較佳 為0.05〜10mm，更佳為〇 〇6〜8mm左右，通常為〇 -11- 201211331 左右。又，原料纖維的平 佳為〇,〇5〜4〇0μηι，更佳為 左右。 均纖維直徑為〇 〇 j 〇. 1〜300μπι(特別是 〜5〇〇μηι，較 〇’2〜2 5〇pm) J口應目丨丨A J席科纖維造成化學性式此 扣傷則未特別限制， 予挫次物理性 醢、乙艎Ο 夕^舉例如水、有機溶劑 紅乙知、2-丙醇、異 醚、一異丙醚等二c •、類（二乙 C4-6醚等））' 醋類（乙酸乙Ρ算Ρ _护、南等衣狀犍（環狀 乙酮、甲丁 _等二c h )、酮類(丙綱、甲 和 1 _5 ’元基ig、環己g同等c4 |产p )、芳香烴類（甲1、_ + 4-丨0衣烷酮等 —甲本等）、鹵化煙類（氣甲P 匕 烷等）等]等。 （氣歹烷、氟甲 4溶劑可單獨或兩種以上組合使用。又 劑中，由生產性、成本觀點H 4溶 使用水與水性有機溶#HC P 為水亦可視需求 有“諫丨-4烷醇、丙綱等)的混合溶劑。 -予精製機處理的原料纖維只要是至少纟存於溶 似…“ 製機處理之前，使原料纖維分 “ w Λ ^可使用例如常用的分散機（超 日’刀政機、均質分散器、Three_〇ne Μ。^等）等來進 行。此外，t述分散機亦可具備機械式授拌手段（搜 、授掉子等）。 例如 0.0 1〜20重量〇/〇 0.1〜5重量％(特別是 原料纖·維於溶劑中的濃度可為 ’車父佳為〇_〇5~ι〇重量％，更佳為 0.5〜3重量％)左右。 (精製機步驟） 精製機處理可使用圓盤精製機（disk refiner)(單圓盤 -12- 201211331 精製機、雙圓盤精製機等）。前述圓盤精製機的圓盤間隙 可為0.1〜0.3mm，較佳為〇.1 2〜0.28mm，更祛主Λ , 人 马 0· 1 3〜〇·25 mm(例如〇 14〜〇 23nim)左右。 圓盤的旋轉數並未特別限制，可選自1 nnn , 1>υϋ〇 〜10,000 rpm之廣泛範圍，例如1，000〜8,000rpm，較佳為i 3〇〇 6’000rPm，更佳為 1，600〜4,000rpm 左右。 ’ 前述精製機處理中，處理次數（通過次數）可為^ 次’較佳為2〜15次，更佳為3〜10次（例如4〜9次）左右 原料纖維的打漿處理程度可為例如加拿大標準排水 度値（Canadian Standard Freeness，CSF)處於前述範圍之 ”打漿處理程度可由圓盤間隙及精製機處理 人數來調即。若圓盤間隙過小或處理次數過多，則會使 原料纖維承受較大的剪切力而持續產生纖維化，並發生 扭：或表面粗糙，纖維彼此更容易交纏，由精製機處理 所付之纖維化纖維的分散性便降低。又，若圓盤間隙過 大則施加於原料纖維的剪切力減弱而殘存未分割部分 再者’纖維素纖維在製成奈米尺寸纖維時可與後述 聚烯烃纖維相同’於精製機步驟之後，進一步經由使用 非破碎型均質閥座的均質化步驟。 [聚烯烴纖維] 本發明中’聚烯烴纖維係具有作為黏結纖維（或紙力 增強劑）的作用，同日卑驻 f错由增加摻合比例，亦具有對不織 布賦予阻絕功能的作用。 -13- 201211331 構成聚烯烴纖維的聚烯烴只要是含有乙烯或丙烯等 C2·6烯烴單位的聚合物即可。聚烯烴可列舉例如c^6稀 經的單聚物或共聚物（聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚乙 烯系樹脂、聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯共聚 物等聚丙烯系樹脂、聚（甲基戊烯·υ、丙烯-甲基戊稀共 聚物等）、C2 6烯烴與共聚合性單體的共聚物（乙烯-乙酸 乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯_(曱基）丙烯酸 共聚物、乙烯-(曱基）丙烯酸共聚物或其鹽（例如離子聚合 物樹脂）、乙烯-(曱基）丙烯酸酯共聚物等共聚物。此等聚 婦烴可單獨或兩種以上組合使用。 此等聚烯煙當中，由具有適當的耐熱性，並且作為 電池或電容的隔離板而利用時可賦予阻絕功能之觀點而 言’較佳為聚乙烯系樹脂。 聚乙烯系樹脂可列舉例如低、中或高密度聚乙烯、 直鍵狀聚乙烯（例如直鏈狀低密度聚乙烯等）、支鏈狀聚 乙烯、低分子量聚乙烯、離子聚合物、氣化聚乙烯、乙 烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-丙烯-丁烯J 共聚物、乙烯-(4-甲基戊烯_ι)共聚物、乙烯乙酸乙烯酯 共聚物、乙烯-(甲基）丙烯酸共聚物或其離子聚合物、乙 烯-丙烯酸乙S旨共聚物等乙烯·（曱基）丙烯酸酯共聚物等 。此等聚乙烯系樹脂可單獨或兩種以上組合使用。此等 聚乙烯系樹脂中，乙烯含量（聚合物之全部單位中的乙烯 單位的比例）可為例如85〜1〇〇莫耳％ ’較佳為9〇〜1〇〇莫 耳％，更佳為95〜100莫耳％(特別是％〜1〇〇莫耳％)左右 。特別是此等聚乙烯系樹脂當中，較佳為低、中或高密 -14- 201211331 J 、直广狀低密度聚乙烯等’特佳為中或高密度 i乙稀（特別是兩密度聚乙烯）。 +就聚烯烴(特別是聚乙烯系樹脂)的熔點或軟化點而 s ’由耐熱性觀點而言，只要是1〇代以上即可，例如 為100〜15(TC，較佳為110〜145t，更佳為12〇~14 特別是130〜13rc)左右。聚稀煙的炫點或軟化點若處於 :範圍則具有適當的耐熱性，當作為電池或電容的隔離 板而利用時呈電化學穩定，i可展現阻絕功能。 聚烯烴纖維的平均纖維直徑為15μπ1以下（例如 i〇〜15〇〇nm)，例如10〜1000nm，較佳為1〇〇〜9〇〇請，更 佳為300〜8〇〇nm(特別是·〜7⑽nm)左右。纖維直徑分 布的標準差為例如1μη1以下（例如10〜1000nm)，較佳為 5〇〜__，更佳為100〜·nm左右。本發日月中，由於構 成不織布之纖維素纖維的纖維直徑均等，故可使不織 的孔徑呈均等。 纖維素纖維之平均纖維直徑與聚烯烴纖維之平均纖 維直徑的比可選自前者/後者=1000/1~1/1000左右之範 圍’可為例如100/NmOO，較佳為1〇/1〜1/1〇，更佳為 5/ = 1/5(特別是1/1〜1/3)左右。兩者的纖維直徑比若處於 此範圍，則容易混合兩種纖維’且容易形成均等的孔徑 聚烯烴纖維的平均纖維長度可選自左右 之範圍’惟由提高不織布的機械特性之觀點而言，可為 例如10〜5〇〇μιη，較佳為50〜400μιη，更佳為ι〇〇〜3〇〇μ_ 特別是150〜2〇Mm)左右。更且，平均纖維長度對平均纖 -15- 201211331 維直徑的比（平的祕、 【十均纖維長度/平均纖維直徑平均長徑比 為10以上，你I a去^ Λ ) j如為1〇〜10000，較佳為5〇~5〇〇〇，更佳 =〜麵（特別是扇〜测）左右。本發明中因具有此種 /、隹長度及長徑tb，或是因纖維素纖維與聚烯烴纖維、 或聚稀烴纖維彼此適當地交纏，故可提高不織布的強度 =外’本發財’前述平均纖維直徑、纖維直徑分 布的私準差、最大纖維直徑係由基於電子顯微鏡照片所 測定2纖維直徑（n=20左右）而算出的値。 聚烯烴纖維的橫切面形狀（與纖維長度方向垂直 .剖面形狀)可為等方形(例如正圓形等略圓形、正多角形 亦可為異方形(扁平狀、橢圓形等）。若為略等方形 時’長徑對短徑的比(平均長徑比)可為例如卜 1〜1.5,更佳為Η·3(特別是卜丨.2)左右。 為 聚埽烴纖維的加拿大標準排水度（Csf)可為例如 :。〇〜6〇〇nu’較佳為15。〜編，更佳為2〇〇〜4〇〇mi左右 [聚婦煙纖維的製造方法] 來制！烯烴纖維通常係藉由使原料聚烯煙纖維微纖維化 來“。原料聚稀烴纖維的平均纖維長度為001〜5_， 又佳為〇_03〜4mm，更佳為〇 〇5〜3職(特別是〇… 左右，通常為0.1〜5mm左右。又，屌 原枓聚烯烴纖維的平 =直…·。丨〜較佳為…—更佳為 U.1 〜30μηι(例如 〇·2〜25μηι)左右。 ~ 16' 201211331 坪s之，微纖維化 /z透過 散液調製步驟，使原料纖維分散於溶 間座之的 及均質化步驟，以具備破碎型均質 閥座之均質機，對 均資 中，特別β Μ + 刀政夜貫施均質化處理。本發明 甲特別疋猎由以下所 个赞明 化，即可調製平均纖造方法使原料纖維微纖維 、'双·、*隹直》Τ< 1 c 分散液調製步驟可工· 以下的聚烯烴纖維。 來調製分散液。 由與别述纖維素纖維相同的方法 針對均質化步驟，办 參昭111斗、+ 表示以具備破碎型岣質…式來進行說明。第1圖為 均質化處理之步驟的_巧座的均質機對前述分散液實施 . 不意圖，坌ο ^丄 與均質閥之對向部分& 乐2圖為破碎型均質閥座 习的敌大立丨丨；m 質閥座的立體圖。另 α 圖’第3圖為破碎型均 方面 > 當 ζ .、 座的立體圖。 乐4圖為非破碎型均質閥 均質機具備：中空 匕 該碰撞環6的上游側 〜狀碰彳里環6 ;插入並配設於 <均質閥座丄 ，及與前述中空圓筒肤 的中空圓筒狀凸部2b 凸部2 b翻· 6的下游側的圓柱狀均 问而插入至前述碰撞環 J 閥 5，、丨― 與前述圓柱狀均質間 ^ ’則述中空圓筒狀凸部2b 係具有η 筒狀凸部2b的下游彳 同的外徑。又，中空圓 ^ 以的内壁且古± 錐形部（傾斜面）2d，φ… 朝向下游方向擴徑的 Y空圓筒狀凸Α ' 具有内徑d及端面厚诗 °P 2b的下游端則形成 t的薄壁JS2 ^ 由該環狀端面2c、俞， 长狀端面2c。進一步， , 〜4均質閥5 ^ 從孔口（orifice)(間隙）4 久剐述碰撞環6形成小 -17- 201211331 本發明其主要牲 哥徵為使用破碎型均*閥座2。 型均質閥座2為内邱目士 ^ # ^ ^ 。/、有圓筒狀流道3的中空部件 匕含：具有流入口 的中二圓盤狀本體部2a、及由 盤狀本體部2a的內辟^ u W壁向下游方向延伸，並具有流 扑的中空圓筒狀凸 b更且’破碎型均質閥座2 迷叙藉由形成内經壚士 擴大的錐形部2d，相較於第4圖 之一般的（通常的）非破 ;非破碎型均質閥座12，形成流出 之環狀端面2c的厚度便可形成較薄。 由此種均質播> ±Α π , 、 進仃均虞化處理時，如第1圖所 含有原料纖維1的分捋、、右 刀政/夜係由破碎型均質閥座2的 口 3 a流入均質閥座内 鬥的机道3中，其通過流道3後 ，小徑孔口 4,便形成含有聚埽烴輯7的分散液 之由均質機進行處理時，以高壓在均質機内傳 原料纖維1在通過間隙狹小 J丨承狄小的小徑孔口 4之際，係 徑孔口 4的壁面(特別是碰撞環6的壁面)碰撞，由 承觉剪切應力或切斷作用而被分害卜而形成具有均 維直徑的聚烯烴纖维 m、、隹7特別疋在通過均質閥座内 ^ 3的分散液通過由均質閥座2與均質閥5所形成 =之際1著分散液的流速急遽上升，分散液的傳 八係與’;IL速的上升成反比而急遽下降。由&，便可 放液的壓力差，而使得通過前述間隙之分散液的 ::tati〇n)更加劇烈’並可推知：帛因於小徑孔口 ,,,力的上升或軋泡的崩解，可達原料 1的均勻微纖維化。 破碎 ，係 該圓 出σ 如前 所示 σ 3b 示， 流入 再通 。詳 送的 與小 此便 勻纖 的流 的間 送壓 增大 孔蝕 4内 纖維 -18- 201211331 為有放進仃此種微纖維化，則重要的是將形成破碎 型均貝閥s的流出口之壁部的端面的厚度（中空圓筒狀 凸部的下游端的環狀端面）製成較薄，具體而言，係將破 碎型均質閥座之中空圓筒狀凸部的下游端的内徑d盥下 游端的環狀端面的厚度t的比調整成前者/後者 〜較佳4 80/1〜6/1(例如5〇/1〜8/1)，更 =〜議則是肅〜12/1)左右。兩者的比懸處於此 範圍’便可使通過约暫H Μ 勺質閥座與均質閥的間隙之分散液的 C力急遽降低，而能韵 夠將原枓纖維分割成奈米尺寸且均 :的纖維直徑。形成流出口之壁部的端面的厚度可依】 出口的口控來撰埋 也 ;| Λ Λ 笨選擇，惟通常為0.01〜2mm ’較佳為 0.05〜l_5mm，更佳兔Λ1 為 為0.1〜lmm(特別是〇 2〜0 8m 小徑孔口的間隔或 ’ 面與均質閱的間隔)為例： 別疋均質間座凸部的端 ’马例如5〜50μ!η，較佳為 更佳為15〜35吨寺別是〜30㈣左右/、〜_， 此種均質機中，用热.s π , 機傳送分散液的壓力(通:：徑孔口的壓力(或向均質 3〇〜20〇MPa左右之範S理愚力））可選自例如 -〜l — a左右二二較佳為35〜15一更佳為 的均質機，透過以此』 針對具備破碎型均質閥座 ^ A b種向壓力來傳送分散液，gp τ八t丨 成極細微且均等的纖維直徑。&刀散&即可分割 又，藉由反覆通過小俨 當調整前述原料纖維的微面則童，即可適 處理次數（或通過次數·’ ，祆度。通過小徑孔口的 ，可較佳為10〜8〇 ^選自例如5〜刚次左右之範圍 υ -人’更佳為U〜60次左右0 201211331 更且’前述處理壓力亦可依處理次數來選擇，例士 當處理壓力為高壓處理（例如60〜200MPa，h a 平父隹為 80〜150MPa’更佳為100〜130MPa左右）時，處理次數為 例如3〜50次’較佳為5〜2〇次，更佳為7〜15次左右。 一方面’當處理壓力為低壓處理（例如2〇〜8〇 MPa，較佳 為3 0〜70MPa，更佳為40〜60MPa左右）時，處理次數為， 如5〜100次，較佳為10〜50次，更佳為15〜3〇次左右。1 一般在均質化處理中，若處理壓力過高或處理次數 過多，則會使纖維承受較大的剪切力，發生纖維的切斷 、扭曲等而失去纖維的特性，並持續產生纖維化，纖維 彼此產生強固的交纏，因此纖維的分散性便容易降低。 與此相對，本發明中係採用破碎型均質閥座’由此便j 解決這些問題。 可 均質化步驟中，亦可組合使用具備非破碎型均質 座之均質機的均質化處理。特別是就由具備前述破碎^ 均質閥座之均質機所進行之均質化處理(特別& 以上的高壓處理）的前步驟（預備步驟）而言，亦可使用罝c 備非破碎型均質機之均質機來進行均質化處理。均質;匕 步驟中，以具備非破碎型均質閥座之均質機進行前處理 ’便可提高使用具備破碎型均質閥座之均質機的處理效 石碎型均質閥座中，如第4圖所示，通常在由y 質閥座12的中空圓盤狀本體部山延伸的中空圓筒狀凸 4 12b的内壁並未形成錐狀部，且均質閥座之中空圓筒 狀凸：的下游端的内徑、與下游端的環狀端面的厚度的 比通㊉為前者/後者=3/1〜叫特収2.5/H.5/D左右。 20- 201211331 具備非破碎型均質閥座之 孔口的壓力(或向均質機傳送分散、用於通過小徑 ))可為例如30〜l00MPa，較 ❼壓力(或處理壓力 一請a左右。通過次數可為^如，更佳為 12〜30次，更佳為15〜25次左右。 人較佳為 同极在聚烯烴纖維的製造方法中 驟的前步驟(預備步驟)而t，亦可料/刖 質化步 處理。作為精製機處理，亦可散液實施精製機 製造方法相同的精製機處理。丁一纖維素纖維的 此汗’對纖維素纖 那理纖維任一者進行微 、准化時種纖維的微纖維化可採用個別進行處理的 法、同時進行處理的方法的任一種方法。 [不織布及其製造方法] 本發明之不織布（造紙體）中，纖維素纖維與聚烯烴 纖維的比例（重量比）可選自前者/後者=99 9/〇mao左 右之範圍，例如99/1〜20/80 ’較佳為98/2〜3〇/7〇，更佳 為97/3〜40/60左右。 再者，兩者的比例可視用途來適當選擇，在需有阻 絕功能的蓄電元件用隔離板（特別是電池、電容的隔離板 )中’就纖維素纖維與聚烯烴纖維的比例（重量比）而言， 前者/後者為70/30〜20/80，較佳為65/35〜25/75，更佳為 60/40〜30/70(特別是55/45〜40/60)左右。依此比例，於高 溫下熔融的聚烯烴纖維便可堵塞隔離板的孔而展現阻絕 功能。 -21 - 201211331 、另a #面’在需有親水性的用途(例如水系過濾器等 苗，則者/後者=".Μ.1〜50/50，較佳為99.5/0.5〜70/30 ，更佳為99/1〜80/20(特別是97/3〜10/90)左右。 本發明的不織布亦可視用途而含有常用的添加劑.， 無機填充劑、著色劑、安定化劑（抗氧 知1熱t定劑、紫外線吸收劑等）、可塑劑、抗靜電劑 、阻燃劑等。此外，本發明之不織布係如前述，含有亦 發揮作為黏結纖維之功能的聚烯烴纖維，因此未含有其 他合成樹脂、維尼綸纖維等黏結纖維、聚丙烯醯胺、澱 粉、天然橡膠等紙力增強劑亦無妨。特別是本發明之不 :布由於未含有維尼綸纖維等呈親水性且熔點低的黏結 纖維，因此耐熱性高，亦呈電化學穩定。即，本發明之 不織布係以實產上未含有親水性黏結纖維為佳。又，本 發明之不織布亦以實質上未含有溶點切i〇〇〇c的合成 樹脂為：。此外，就本發明之不織布而言，作為紙力增 強劑因貫質上未含有有致癌性之虞的聚丙烯醯胺，安全 性亦較高。 本發月之不織布其機械特性優良，雖為薄材質但強 度高，於紙張重量10g/m2下的拉伸強度為i2N/i5mm以 上，例如12〜30N/l5mm，較佳為13〜25N/15mm，更佳為 14〜20N/15mm(特別是 15〜18N/15mm)左右。 ^本發明之不織布無論是否具有前述拉伸強度，其透 軋性仍優良，於紙張重量1〇g/m2下的透氣性為〜 秒HOOmi，例如1〇〜3〇〇秒/1〇〇1111’較佳為3〇〜2〇〇秒 /100ml’更佳為50〜1〇〇秒/1〇〇〇1(特別是6〇~8〇秒/1〇〇瓜 左右。 -22- 201211331 不織布的厚度可為 例如1〜20μιη，私从* w Ζ叫爪以下的薄材質， 早乂佳為5〜1 9 μηι(例士π , Λ 12〜17μιη(特別是 10〜18μπι)，更佳 X 13〜16μιη)左右。不继 ’ 層複數個不織布。 布亦可視目的而積 本發明之不織布的平均孔 0.15〜3〇_，較佳為〇2〜1〇_ ‘、 ·1〜’例如 0.25〜Ιμηι)左右。 為0.25〜5μιη(特別是 不織布的紙張重量可為例如 2 ,1Λ / 2 ^ 〇·1〜50g/m2’ 較伟反 ，更佳為3〜2〇g/m2(特別是5〜i5gg/m2)左=佳為 織布的空隙率宜為50%以上，可較佳 不 60〜80%左右。 較佳為50〜90%’更佳為 本發明之不織布的製造方法並未特別限定，可由常 用方法’例如將纖維素纖維與聚稀煙纖維混合，再以渴 式造紙或乾式造紙算#祕沐办制 、k A寺k紙法來製造。又，當使纖維素纖 維與聚烯烴纖維一體微纖維化時’亦可對兩者的混棉纖 維進行造紙而製造。濕式造紙可由常用方法進行，例如 亦可採用具備手工造紙器或多孔板等的濕式造紙機等來 進行造紙。乾式造紙亦可由常用方法’例如採用氣流成 網（31!>-131(1)製法、梳理（(^1^1^)製法等來進行造紙。更且 ，當作為電池等蓄電裝置中的隔離板而利用時，能以例 如0.1〜lOOMPa，較佳為0.3〜50MPa，更佳為0.5〜30MPa( 特別是1〜10MPa)左右的壓力來進行衝壓加工。衝壓加工 的溫度並未特別限定，可選自例如6 0〜2 5 0 °C左右之範圍 ，例如80〜200°C，較佳為100〜180°C左右，惟在製成具有 阻絕功能之電池或電容的隔離板時’亦可為低於聚烯烴 -23- 201211331 纖維之溶點（或軟化點）的溫度，例士口 8〇〜im： 90〜14代，更佳為100〜13〇以特別是110〜130。〇左^為 本發明中，相對具有100_以上之適當大 。 :的纖維素纖維，，由於包含具有適當纖維直徑的= 纖維’因而可簡便地進行造紙，且生產性亦歸趣 [實施例] 以下’基於實施例對本發明更詳細地進行說明 :發=未受此等實施例限定。實施例及比較例中所！ 之不織布的評定係由以下方法來測定。 斤件 [纖維直徑] 例及比較例中所得之纖維素纖維或纖維专本 =纖維拍攝5麵倍的掃描式電子顯微鏡（随素奈 :所：攝的照片上’在橫越照片的任意位置處拉出片： :’再:數與線交叉的所有纖維直捏來算出 = 仏(n = 2。以上）。關於線的拉出方式， ：、准直 =20以上則未特別限定。進A纖維直：以 =纖！直徑分布的標準差及最大纖維直徑。： 右為最大纖維直徑超過1μηι的纖維此外 5〇〇〇倍的SEM照片來算出。 …、、J使用 [纖維長度] 纖維長度係使用織維長度測定 1200」）來载。 公司製「 [平均孔徑] ^施例及比較例所得之不織布 私式電子顯微鏡（SEM)照片，僅對p 七的掃 點來求取平均孔徑。 宁取表面的孔徑擷取5〇 -24- 201211331 [透氣度] 依據日本工業科淮n。， 、&丰 P81I7,以哥雷法（Gurley method) 來測定空氣100ml穿透的時間。 [拉伸強度] 依據日本工業標$ Ρ8113，將所得之不織布裁成寬 15 mm、長25 0mm的薄長方形而製成樣本，並使用可變 速拉伸試驗機（東洋精機製作所（股）製），以夾頭（chuck) 間隔100mm、拉伸速度2〇mm/分來測定拉伸強度。拉伸 強度的測疋係於長度方向（或縱向）進行。 [實施例1 ] 原料聚烯烴纖維係使用聚烯烴纖維（三井化學（股）製 「SWP E400」，平均纖維長度〇 9mm、CSF58〇ml)，並 調製以1重量％的比例含有原料聚烯烴纖維的漿液i 〇〇 升。對該漿液使用具備破碎型均質閥座（中空圓筒狀凸部 的下游端的内徑/環狀端面的厚度=168/1)之均質機 (Gaulin公司製’ 15M8AT)’於處理壓力50MPa下實施處 理20次。所得之聚烯烴纖維的平均纖維直徑為〇.6μηι， 纖維直徑分布的標準差為253nm，平均纖維長度為 182μιη’長徑比（平均纖維長度/平均纖維直徑）為3〇3。 進一步將混合有所得之聚烯烴纖維5重量份及纖維 素纖維（DAICEL CHEMICAL INDUS TRIES (股）製「Celish KY100G」’平均纖維直徑0.3μπι，平均纖維長度420μιη)95 重量份的漿液稀釋成0 · 2重量％，使用附有減壓裝置的造 紙機（東洋精機製作所（股）製「標準四方型片材機 (standard square type sheet machine)」），並以 No.5C 渡 -25- 201211331 紙作為濾布來進行造紙。在所得之呈濕潤狀態的濕紙的 兩面上重合充當吸墨紙（blotting paper)的No.5C ;慮纸。 次之，一面對造紙體實施超音波處理，一面將其浸潰於 異丙醇1 0分鐘來進行溶劑置換。進一步以新的N〇 5c濾 紙包夾其兩面’並於180°C、5 MPa的壓力下進行衝壓5 分鐘。其後’將其貼附於表面溫度設定為1 〇 〇它的筒形乾 燥機（熊谷理機工業（股）製）乾燥120秒。將所得之不織布 的紙張重置、厚度、平均孔徑、透氣度、拉伸強度示於 表1。 [貫施例2] 將實施例1中聚烯烴纖維與纖維素纖維的比例改為 聚烯烴纖維50重量份及纖維素5〇重量份的混合漿液稀 釋成0.2重量％，使用附有減壓裳置的造紙機（東洋精機 製作所（股）製「標準四方型片材機」），並以Nq 5c遽紙 作為濾布來進行造紙。在所得之呈濕潤狀態的濕紙的兩 面上重合充當吸墨紙的Ng.5C渡紙。次之，―面對造紙 體實施超音波處理’ 一面將其浸潰於異丙冑1〇分鐘 :溶劑置換。進-步以新的N〇.5C渡紙炎住其兩面，並 、UOC、IMPa的壓力下進行衝廢i分鐘。其後 ^附於，面溫度設^為的筒形乾燥機（熊谷理機工 二(股)製)乾燥12〇秒。將所得之不織布的紙張重量、厚 X、平均孔徑、透氣度、拉伸強度示於表丨。 子 進一步將所得之不織布夾於厚度lmm 間m 14(rc的乾燥機中放置i小時。放置後的製板 布的透氣度係無法測^ (無限大）。#即，可判今不織 布為具有阻絕功能的纖維素系不織布。 不織 -26- 201211331 [實施例3 ] 除使用具備一般非破碎型均質閥座（中空圓筒狀凸 部的下游端的内徑/環狀端面的厚度=1.9/1)之均質機 (Gaulin公司製’ 15M8AT)，並以處理壓力5〇MPa實施處 理20次來製得平均纖維直徑為〇 ，纖維直徑分布的 標準差為488nm，平均纖維長度為537μηι，長徑比為π? 的聚烯烴纖維以外，係以與實施例2同樣的方式來製得 不織布。將所仔之不織布的紙張重量、.厚度、平均孔徑 、透氣度、拉伸強度示於表1。 [比較例1 ] r SWP Ε400 原料聚焊烴纖維係使用聚稀烴纖維（三井化學（股）製 ’平均纖維長度〇.9mm、CSF580ml),並 調製以1重Η%的比例含有原料聚稀烴纖維的I液剛 升。對該漿液使用具備一般非破碎型均質閥座(中空圓筒 狀凸部的下游端的、内徑/環狀端面的厚度吃9/1)之均質 機⑽公司製，Ατ)，以處理壓力5〇他實施處 理3次。所得之聚婦烴纖維的平均纖維直徑為Π降， 纖維直徑分布的標準差A ? < τ ^ +產為2‘5μηι，平均纖維長度為i 2mm ，長徑比（平均纖維長度/平均纖維直徑）為571。 進一步使用混合有所 有所传之聚烯烴纖維5重量份及 ==ΓΓ，95重量份的漿液，以與實施例 同樣的方式來製得不織布。將所得之不織布的紙張重 量、厚度、平均孔徑、透氣产’的、·氏張重 礼度拉伸強度示於表工。 •27- 201211331 [比較例2 ] 除使用聚烯烴纖維與纖唯夸總 取、、择素織維的比例改為 纖維70重量份及纖維素3〇重旦 巧小师 夏里伤的混合漿料以外，係 以與比較例1同樣的方式來芻俨 水製仔不織布。將所得之不織 布的紙張重量、厚度、平均孔 f之小飞 札仫透氣度、拉伸強度示
例 比較例 纖 維 纖維素纖維(份) -- 2 3 1 2 Γ 95 50 50 95 30 φ 0.6μπι之聚烯煙纖維(份） —"" · 」0 - - φ 0.9μιη之聚烯烴纖維 —--- 50 - - φ 2.1μιη之聚烯煙纖維(份、 不 織 布 紙張重量(g/m2) —：__ 10 __：__ 10 5 —10 70 10 厚度(μιη) -- 14.3 15.8 18.3 28 39 二 平均孔徑(μιη) ~~~ 0.38 0.45 0.63 2 8 4 3 __ 透氣度(秒/100ml) 73 61 52.1 71 31 拉伸強度(N/l 5mm) 16.3 17.2 14.2 10.1 5.2 ~，丨丁 川腿；~~~-— 16.3 17.2 10,1 5.2 由表丨的結果可明瞭，實施例之不織布其透氣度及 拉伸強度高。5 -方® ’比較例的不織布其拉伸強度低 [產業上之利用可能性] 本發明之不織布係可利用於各種隔離板或過濾器， 彳―因其電化學穩定性高，亦有用於電池（鋰電池、鋰二次 =池（可充電電池）、燃料電池、鹼性二次電池、鎳氫二 人電池、鎳鎘電池、鉛蓄電池等）、電容、電容器等蓄電 几件的隔離板。特別是以既定量的聚烯烴纖維構成不織 可碑予阻絕功能，因而有用於電池或電容的隔離板。 -28- 201211331 【圖式簡單說0月】 第1圖為表示使用均質機對含有纖維的分散液實施 均質化處理之步驟的示意剖面圖。 第2圖為破碎型均質閥座與均質閥之對向部分的放 大剖面圖。 第3圖為破碎型均質閥座的立體圖。 第4圖為非破碎型均質閥座的立體圖。 【主要元件符號說明】 1 原 料 纖 維 2 破 碎 型 均 質 閥 座 3 破 碎 型 均 質 閥 座之流道 4 小 徑 孔 σ 5 均 質 閥 6 石扣 撞 環 7 聚 烯 烴 纖 維 12 非 破碎 型 均 質 閥座 -29-