JP2002151043A

JP2002151043A - 電池セパレータ用湿式不織布およびその製造方法

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Publication number: JP2002151043A
Application number: JP2000348126A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Takada; 佳憲高田; Yoshiyuki Tadokoro; 義幸田所; Takaharu Ichiyanagi; 隆治一柳
Original assignee: Asahi Kasei Corp; Toyobo Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Toyobo Co Ltd
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2002-05-24

Abstract

(57)【要約】【課題】厚みが薄くても短絡防止性能、電解液保持性能
に優れ、ガス通過性が良好で電池製造時に電極のバリや
エッジで切断されない充分な機械的強度、厚み方向強力
を有する電池セパレータ用湿式不織布およびその製造方
法を提供する。【解決手段】(1) 熱可塑性樹脂短繊維と、ポリパラフェ
ニレンベンゾビスオキサゾール繊維またはそのパルプ状
物と、熱融着繊維とが相互に三次元的に交絡され、かつ
これらの繊維が上記熱融着繊維の一部または全部の熱溶
融により接着されている電池セパレータ用湿式不織布。
(2) 熱可塑性樹脂短繊維と、ポリパラフェニレンベンゾ
ビスオキサゾール繊維またはそのパルプ状物と、熱融着
繊維とを原料として抄造法により製造された混抄シート
に水流を衝突させて前記繊維を三次元的に立体交絡さ
せ、次いで、熱処理により前記熱融着繊維の一部または
全部を溶融させる電池セパレータ用湿式不織布の製造方
法。

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用湿
式不織布およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より電池セパレータとして不織布が
用いられている。電池セパレータには正極と負極の分
離、短絡防止、電解液の保持、また二次電池では電極反
応により生じるガスの通過性などの性能が求められるた
め、電池セパレータ用不織布にも上記の性能が要求され
る。また電池の製造工程ではセパレータとしての不織布
に張力がかかるため、一定以上の引張強度や電極挿入時
に幅が狭くならない等の性能が要求される。また近年
は、玩具や携帯電話等の電子機器の小型化に伴い、電池
スペースが少なくなっている一方で、従来よりも高性能
で大容量の電池が要求されている。大容量化のためには
電極の有効量アップが必要であり、従って、セパレータ
の占める容積を小さくしなければならず、必然的にセパ
レータの薄膜化が要求されている。しかし、セパレータ
の薄膜化を図ると、電池製造時の巻回時に電極のエッジ
やバリ等によりセパレータが引き裂かれ、電極間でショ
ートを起こすなどの問題を生じる。

【０００３】上記問題を解決するため、特開平１０−３
１２７８７号公報には高強度ポリエチレン繊維を混合さ
せて電極間のショートを防ぐ方法が提案されている。し
かし、この方法では、ポリエチレン繊維が高強度である
ために他の繊維と絡みにくく、不織布とした場合に強度
が発現しにくい、また熱融着糸を混ぜて引張強度を向上
させた場合、低融点のポリエチレン繊維が熱融着時に融
解して高強度ポリエチレン繊維の強度が発現されないと
いう問題があった。また低温で乾燥すると高強度ポリエ
チレン繊維は融解しないものの繊維間の接着が弱いた
め、不織布の伸びが大きく、電池製造時の張力によりセ
パレータの幅入れが生じ、電極よりもセパレータの幅が
狭くなり、正極と負極間でショートが生じるという問題
があった。さらにポリエチレン繊維が疎水性であるた
め、電解液の吸液性や保液性が低下するという欠点があ
った。また特開平１０−２８４０４２号公報や特開平１
１−３１４９５号公報にも高強度の繊維を使用すること
が記載されているが、使用する繊維表面および不織布の
表面に疎水性のポリオレフィン成分が存在するため、親
水性の面で問題があった。さらに特開２０００−１００
４０９号公報には高強度繊維であるアラミド繊維を混抄
する方法が提案されているが、電極間のショートを防ぐ
ためにはアラミド繊維の混抄量を増さなければならない
という問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の問題を解決し、厚みが薄いにもかかわらず短
絡防止性能および電解液保持性能に優れ、かつガス通過
性が良好で、さらに電池製造時に電極のバリやエッジで
切断されない高い機械的強度および厚み方向強力を有す
る電池セパレータ用湿式不織布およびその製造方法を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本願で特許請求される発明は以下の通りである。（１）熱可塑性樹脂短繊維と、ポリパラフェニレンベン
ゾビスオキサゾール繊維またはそのパルプ状物と、熱融
着繊維とが相互に三次元的に交絡され、かつこれらの繊
維が上記熱融着繊維の一部または全部の熱溶融により接
着されていることを特徴とする電池セパレータ用湿式不
織布。（２）熱可塑性樹脂短繊維と、ポリパラフェニレンベン
ゾビスオキサゾール繊維またはそのパルプ状物と、熱融
着繊維とを原料として抄造法により製造された混抄シー
トに水流を衝突させて前記繊維を三次元的に立体交絡さ
せ、次いで、熱処理により前記熱融着繊維の一部または
全部を溶融させることを特徴とする電池セパレータ用湿
式不織布の製造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明における電池セパレータ用
湿式不織布には、熱可塑性樹脂短繊維とポリパラフェニ
レンベンゾビスオキサゾール繊維またはそのパルプ状物
と熱融着繊維とが用いられる。本発明に用いられるポリ
パラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維は、単位繊
維あたりの強度が例えば３５．３ｃＮ／ｄｔｅｘあり、
アラミド繊維より高く、高強度ポリエチレン繊維と同程
度の強度を有する。またその強度は繊維を叩解、粉砕等
によりパルプ状物とした場合でも低下することはない。
なお、参考までにナイロン系繊維の単位繊維あたりの強
度は５．３〜７．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、ポリプロピレン繊
維の強度は３．５〜５．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、また
アラミド繊維では１７．７ｃＮ／ｄｔｅｘ程度である。
さらに上記繊維は耐熱性に優れ、熱による変化を受けな
いため、高強度ポリエチレン繊維を使用した場合のよう
に熱セット時にその一部が溶融して強度の低下をもたら
すことがない。従って、ポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール繊維またはそのパルプ状物を混抄した不織
布をセパレータとして使用することにより、電池製造時
の機械的張力によるセパレータの破断、電極のバリやエ
ッジによるセパレータの貫通や引き裂かれを防止でき、
電極間のショートを防ぐことができる。またポリパラフ
ェニレンベンゾビスオキサゾール繊維またはそのパルプ
状物はオレフィン系繊維に比べて親水性が高いため、電
解液の保持に有利である。

【０００７】ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾー
ル繊維またはそのパルプ状物の混抄比率は３％以上とす
るのが好ましい。より好ましくは５％以上、さらに好ま
しくは１０％以上である。ポリパラフェニレンベンゾビ
スオキサゾール繊維またはそのパルブ状物の混抄比率が
３％未満では不織布の充分な引張強度や厚み方向の強度
（貫通強度）が得られず、電池製造時に電極のバリ等に
より不織布が貫通したり、引裂かれたりする場合があ
る。またポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊
維の耐アルカリ性はオレフィン系繊維のそれよりも低い
ため、２０００サイクルを超えるような長寿命電池に使
用する場合には、上記繊維の混抄比率は４０％以下とす
るのが好ましく、より好ましくは３０％以下である。上
記繊維の混抄率が４０％を超えるとアルカリ性の電解液
により繊維の加水分解が生じ、電極間でショートが起
き、サイクル性が低下する場合がある。なお、オレフィ
ン系繊維より耐アルカリ性が劣り、酸化や加水分解を受
けやすい、例えば、ナイロン系繊維やポリビニルアルコ
ール系繊維などが使用されている電池にはセパレータと
しては、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊
維またはそのパルプ状物を４０％以上使用してもよい。

【０００８】本発明に用いられる熱可塑性樹脂短繊維は
特に制限はなく、公知の熱可塑性樹脂成分を素材とする
繊維を用いることができるが、電解液などのアルカリや
酸に対して耐久性を有する素材を用いるのが好ましい。
耐アルカリ性素材としては、例えば、ポリエチレン、ポ
リプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、−ＣＯＯ
Ｈ、−ＳＯ₃Ｈ、−ＯＨ、−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−
ＯＭ（Ｍは軽金属または重金属）などの親水基を持つポ
リオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイ
ロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１０、ナイロン
１２などのポリアミド系樹脂、ポリパラフェニレンテレ
フタルアミドなどのアラミド系樹脂等が挙げられ、これ
らは単独または２種以上組合せて用いることができる。
また耐酸性素材としては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系
樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等などのポリオレ
フィン系樹脂、−ＣＯＯＨ、−ＳＯ₃Ｈ、−ＯＨ、−Ｃ
ＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−ＯＭ（Ｍは軽金属または重金
属）などの親水基を持つポリオレフィン系樹脂、アクリ
ル系樹脂、ポリパラフェニレンテレフタルアミドなどの
アラミド系樹脂等が挙げられ、これらは単独または２種
以上組合せて用いることができる。また熱可塑性樹脂短
繊維の混抄比率は混抄シートの表面カバー性や保液性の
点から１０〜８０％とするのが好ましい。

【０００９】本発明に用いられる熱融着繊維としては、
熱により溶融し、かつ上記熱可塑性樹脂短繊維の融点よ
りも低い融点を有する素材であれば、上記熱可塑性樹脂
短繊維と同様の樹脂素材を用いることができる。熱融着
繊維と熱可塑性樹脂短繊維の融点差は１０℃以上である
のが好ましく、より好ましい融点差は２０℃以上であ
る。また熱可塑性樹脂短繊維が２種以上の素材を使用し
ている場合には最も低い融点を有する繊維より１０℃以
上低いことが好ましい。熱融着繊維と熱可塑性樹脂短繊
維の融点差が１０℃未満では熱融着繊維の熱溶融時に熱
可塑性樹脂短繊維の一部が溶融し、目的とする不織布の
強度が得られず、また電解液の保持率が低下し易くな
る。

【００１０】熱融着繊維には、熱融着乾式不織布や熱融
着湿式不織布に使用されている鞘芯型やサイドバイサイ
ド型の複合繊維または単一成分からなる繊維を用いるこ
とができるが、高い引張強度が得られる点から鞘芯型の
複合繊維が好ましい。サイドバイサイド型の複合繊維を
使用すると、繊維間の接着部が剥がれ易く、また単一成
分の熱融着繊維では、熱溶融によって繊維形状が失わ
れ、繊維交絡の数が減少し、充分な引張強度が得られな
い場合がある。熱融着繊維の混抄により高引張強度で伸
び易にくい不織布が得られ、また電池製造時の不織布の
切断や伸びにより極板の幅より小さくなる幅入れが生じ
て短絡が起きるのを防止できる。熱融着繊維の混合比率
は５〜８０％が好ましく、１０〜７０％がより好まし
い。熱融着繊維の混合比率が８０％を超えると繊維間の
接着部が増大して繊維表面積が減少し、電解液等の保持
率が低下する場合がある。また混合比率が５％未満では
引張強度が低下し易い。

【００１１】本発明に用いられる上記熱可塑性樹脂短繊
維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維お
よび熱融着繊維の単糸直径は、電池セパレータ−として
の性能が得られれば特に限定はないが、ガス通過性、短
絡防止、液体保持性の点から１〜２５μｍが好ましく、
より好ましくは３〜２０μｍである。また単糸の断面形
状は円形であっても非円形の異型断面糸であってもよ
い。ここでは単糸の断面が円形の場合は直接的にその直
径を測定した値を単糸直径とし、異形断面の場合は重量
法によりその繊度（デシテックス）を測定し、この繊度
を単糸が円形と仮定した場合に次式で得られる平均直径
を単糸直径とする。Ｒ＝√（4d/(π×10×10⁵×ρ))×10⁴ なお、Ｒは単繊維直径（μｍ）、ρは単繊維を構成する
高分子重合体の密度（ｇ／ｃｍ³）、ｄは単繊維繊度
（デシテックス）、πは円周率を示す。上記熱可塑性樹
脂短繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール
繊維および熱融着繊維の繊維長には特に制限はなく、通
常は３〜２０mmのものが用いられる。またポリパラフェ
ニレンベンゾビスオキサゾール繊維は、該繊維を叩解
機、粉砕機、ミル等により処理したパルプ状物として用
いることができ、パルプ状物を用いる場合は単糸の断面
の形や繊維長は問わない。

【００１２】また本発明における電池セパレータ用湿式
不織布は、熱可塑性樹脂短繊維、ポリパラフェニレンベ
ンゾビスオキサゾール繊維および熱融着繊維が相互に三
次元的に水流交絡され、かつ繊維間が熱融着繊維の一部
または全部の熱溶融により接着されていることが必要で
ある。不織布製造工程において、熱可塑性樹脂短繊維、
ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維および
熱融着繊維が水流交絡により相互に三次元的に交絡され
ていない場合には、これらの繊維からなる基布がほとん
ど引張強度を有していないため、該基布を乾燥機に導布
することができない。このため、強度発現のために乾燥
機に導布する前に熱融着繊維を溶融させて繊維相互間を
仮接着せる工程が必要となる。また直接基布をそのまま
乾燥させる面接触型の乾燥機などの使用により乾燥させ
る方法が考えられるが、基布の表面にしか熱が伝わら
ず、強度が充分発現できなかったり、表面の熱融着繊維
によるフィルム化により通気度の低下を招く場合があ
り、実用的でない。また低温高圧力で基布を圧着する方
法では厚みが薄くなり、通気度や液保持性が低下し、ま
た繊維同士の交絡点の数が減少し、上記した熱融着繊維
の効果が発現しにくくなる。

【００１３】次に本発明の電池セパレータ用湿式不織布
の製造方法の一例を説明する。一種以上の熱可塑性樹脂
短繊維とポリパラフェニレンベンゾヒスオキサゾール繊
維と熱融着繊維とを準備し、これらの繊維を０．１〜３
重量％の濃度になるように水に分散させてスラリーを調
合する。このスラリーを長網式、傾斜型長網式，丸網式
などの抄造機で抄造する。次いで得られた混抄シートを
円柱状の水流にて交絡させる。水圧は、用いる原糸の種
類および混抄シートの目付量により異なるが、繊維間の
充分な交絡を得るためには０．３〜１０ＭＰａの範囲で
衝突させるのが好ましく、より好ましい水圧は０．３〜
５ＭＰａの範囲である。

【００１４】同一繊維の場合、低目付ほど水圧を低く、
高目付になるほど高水圧に設定すればよい。また同一目
付の場合、ヤング率の高い原糸の時には高水圧で処理す
ると本発明の目的とする高強度が得られ易い。水流を噴
射するノズルの径は０．０１〜１ｍｍが好ましい。水流
の軌跡形状は混抄シートの進行方向に対して並行な直線
状であっても良いし、ノズルを取り付けたヘッダーの回
転運動やシートの進行方向に直角に往復する振動運動に
よって得られる曲線形状であっても良い。回転運動によ
り得られる幾重にも重なった円形状の水流軌跡の交絡
は、ノズル一錘あたりのシートに対する水流の噴射面積
が大きくなり効率的であると同時に、商品価値を低下さ
せる水流軌跡の斑が見えにくくなる。混抄シートに対す
る水流処理の方法は表裏交互に水流を噴射する方法でも
良いし、片面だけを処理する方法でも良い。

【００１５】また処理回数も目的に応じて最適条件を選
択すれば良い。これら混抄シートの水流処理の水圧条件
は目的とする充分な繊維交絡および均一性が得られる条
件下に選択される。例えば１０〜１００ｇ／ｍ²の比較
的小さい目付の混抄シートの場合は３〜４０ｋｇ／ｃｍ
²の水圧で片面または両面処理するのが好ましい。この
交絡処理によって混抄シートの構成繊維は水流によって
移動し相互に絡み合って強固な結合を得るに至る。すな
わち、混抄シートの構成繊維が相互に三次元立体交絡
し、これらの交絡結合はきわめて強固である。次いで得
られた交絡シートを熱処理することによって熱融着繊維
の一部または全部を溶融せしめる。熱処理条件はガスの
通過性や電解液の保持率を損なわないようにするため、
非接触式の熱風乾燥機を用いて５秒〜１０分の短時間処
理が好ましい。熱処理温度は熱融着繊維の融点以上で熱
可塑性樹脂短繊維の融点以下の温度に設定する。

【００１６】このようにして得られた電池セパレータ用
湿式不織布は、厚みの調整がいる場合はカレンダー乾燥
機やエンボス機等で圧着処理してもよい。この場合はガ
ス通過性と電解液の保持率を極度に低下させないような
条件を選択するのが好ましい。また電解液との初期親和
性を高めるために親水処理を施すことができる。親水化
処理は、一般に用いられている界面活性剤を付着させる
方法、親水性樹脂を付着させる方法、親水性官能基を持
つモノマーを電子線、紫外線等でグラフト重合させる方
法など、用途に応じた方法を選択して行う。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。なお、例中の測定値は以下の方法によって測定
したものである。また、例中の％は特に示さないかぎり
重量％を意味する。１）引張強度ＪＩＳＬ１０９６ストリップ法に準じ、不織布の進
行方向と幅方向について測定した。２）貫通強力２０ｃｍ×２．５ｃｍの試験片１枚をハンディー圧縮試
験機（カトーテック社製、ＫＥＳ−Ｇ５）に取り付けら
れたステンレス製ジグ（刃厚み０．３ｍｍＯＬＦＡ社製
スクレーバーカッター刃を幅５．０ｍｍに切断したも
の）を２５ｍｍ／ｓの速度で垂直に突き刺し、セパレー
タを切断するのに要する力を貫通強力として測定した。
貫通強力は単位Ｎで示した。３）ガス通気性ＪＩＳＬ１０９６フラジ−ル法に準じ測定した。４）保液性１０ｃｍ×１０ｃｍの正方形にカットした試験片を３枚
採取し、水分平衡に至らせた状態の重量（Ｗ₁）を１ｍ
ｇまで測定する。次に３１％濃度の水酸化カリウム水溶
液中に１時間以上広げて浸した後、液中から引き上げて
正方形の１角を上にして１０分間吊した後の試験片重量
（Ｗ₂）を測定し、保液率（％）を式〔（Ｗ₂−Ｗ₁）
／Ｗ₁〕×１００で算出して保液性を評価した。

【００１８】実施例１繊維長Ｌ＝１５ｍｍである１．７デシテックス（単糸直
径Ｄ＝１１．６μｍ）のポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール繊維（商品名Ｚｙｌｏｎ、東洋紡社製）１
０％と、繊維長Ｌ＝７．５ｍｍである０．６デシテック
ス（単糸直径Ｄ＝７．８μｍ）のナイロン６６短繊維７
０％と、Ｌ＝１５ｍｍである２．２デシテックス（単糸
直径Ｄ＝１４．１ｍｍ）の芯鞘型熱融着繊維（商品名ユ
ニメルトＵＬ−６１、ユニチカ社製、芯部：ナイロン
６、鞘部：共重合ナイロン）２０％とを水に分散して１
％濃度のスラリー液に調整した。このスラリー液から傾
斜型長網抄紙機により８５ｇ／ｍ²の混抄シートを得
た。得られた混抄シートを８０メッシュの金網に乗せ、
ノズル径０．１５ｍｍのノズルを装着したノズルヘッダ
ーを２８５ｒｐｍで円運動させ、圧力４．５ＭＰａの水
を噴射させて混抄シートに衝突させることにより上記繊
維を交絡させた。さらに同じ処理を６回行った後、シー
トの表裏を逆転させて同じ処理を７回施した。続いてノ
ズルヘッダーを４２０ｒｐｍで回転させ、水圧２．０Ｍ
Ｐａで表裏各２回ずつ処理して交絡シートを完成した。

【００１９】得られた交絡シートを温度を１６０℃に設
定したピンテンター乾燥機で乾燥すると同時に交絡シー
ト間のユニメルトＵＬ−６１の鞘部（融点１４０℃）を
溶融せしめた。このものはそのままでも電池セパレータ
−として有用であるが、電解液との初期親和性を向上す
る目的でノニオン系界面活性剤エマルゲン１２０（花王
社製）１％を含有する水溶液に浸漬した後、付着率が不
織布の４００％になるように絞り、温度を１３０℃に設
定したピンテンター乾燥機で乾燥した。次いで該交絡シ
ートを１００℃に加熱した一対のロールに導き、線圧４
５ｋｇ／ｃｍでカレンダー加工を施して目付６５ｇ／ｍ
²、厚さ０．１５ｍｍの電池セパレータを得た。得られ
た電池セパレータの特性を調べ、その結果を表１に示し
たが、進行方向および幅方向の引張強度（縦／横）２８
／１７Ｎ／ｃｍ、貫通強力１０．８Ｎであり、従来のも
のと比べて引張強度、貫通強度とも高くなった。このセ
パレータを用いてｓｕｂＣタイプの電池を製造した後の
電池不良率は０％であった。これにより、ポリパラフェ
ニレンベンゾビスオキサゾール繊維を混抄することで貫
通強力が高くなり、電極のエッジでの切断等が防止され
ることがわかった。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例２繊維長Ｌ＝１５ｍｍである１．７デシテックス（単糸直
径Ｄ＝１１．６μｍ）のポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール繊維２０％と、Ｌ＝１５ｍｍである２．２
デシテックス（単糸直径Ｄ＝１９μｍ）のポリプロピレ
ン繊維（チッソ社製）３０％と、Ｌ＝１５ｍｍである
１．７デシテックス（Ｄ＝１５μｍ）の芯鞘型熱融着繊
維（商品名ＥＳＣ、チッソ社製、芯部：ポリプロピレ
ン、鞘部：ポリエチレン）３０％と、Ｌ＝６ｍｍである
３．３デシテックス（Ｄ＝２３μｍ）の親水性分割繊維
（商品名ＤＦ−２、大和紡社製、ポリプロピレン／ポリ
ビニルアルコール共重合体複合分割糸、分割度１６分
割）２０％とからなる混抄シートを実施例１と同じ方法
で得た。さらに実施例１と同じ方法で交絡処理し、親水
性を持たせるため、スルホン酸系ラテックス樹脂（商品
名：ＰＩ３７７Ｂ、ＪＳＲ社製）を水／ブタノール＝９
５／５の混合液で１％溶液として４００％付着させた
後、乾燥させた。次いでカレンダ−加工を行って目付６
４ｇ／ｍ²、厚さ０．１５ｍｍの電池セパレータを得
た。この電池セパレータの特性を調べ、その結果を表１
に示したが、引張強度（縦／横）２４／１５Ｎ／ｃｍ、
貫通強力１４．２Ｎであり、従来のものと比べて引張強
度、貫通強度とも高くなった。このセパレータを用いて
ｓｕｂＣタイプの電池を製造した後の電池不良率は０％
であった。これにより、ポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール繊維を混抄することで貫通強力が高くな
り、電極のエッジでの切断等が防止されることがわかっ
た。

【００２２】実施例３繊維長Ｌ＝１５ｍｍである１．７デシテックス（単糸直
径Ｄ＝１１．６μｍ）のポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール繊維５％と、Ｌ＝１５ｍｍである２．２デ
シテックス（単糸直径Ｄ＝１９μｍ）のポリプロピレン
繊維４５％と、Ｌ＝１５ｍｍである１．７デシテックス
（Ｄ＝１５μｍ）の熱融着繊維（ＥＳＣ）３０％と、Ｌ
＝６ｍｍである３．３デシテックス（Ｄ＝２３μｍ）の
親水性分割繊維（ＤＦ−２）２０％とからなる混抄シー
トを実施例１と同じ方法で得た。さらに実施例１と同じ
方法で交絡処理し、実施例２と同じ方法で親水剤を付与
し、カレンダ−加工を行い、目付６５ｇ／ｍ²、厚さ
０．１５ｍｍの電池セパレータを得た。この電池セパレ
ータの特性を調べ、その結果を表１に示したが、引張強
度（縦／横）２１／１３Ｎ／ｃｍ、貫通強力１２．３Ｎ
であり、従来のものと比べて引張強度、貫通強度とも高
くなった。このセパレータを用いてｓｕｂＣタイプの電
池を製造した後の電池不良率は０％であった。これによ
りポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を混
抄することで貫通強力が高くなり、電極のエッジでの切
断等が防止されることがわかった。

【００２３】実施例４繊維長Ｌ＝５ｍｍで１．７デシテックス（単糸直径Ｄ＝
１１．６μｍ）のポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾール繊維をミル処理によりパルプ状としたものを５％
と、Ｌ＝１５ｍｍである２．２デシテックス（単糸直径
Ｄ＝１９μｍ）のポリプロピレン繊維４５％と、Ｌ＝１
５ｍｍである１．７デシテックス（Ｄ＝１５μｍ）熱融
着繊維（ＥＳＣ）３０％と、Ｌ＝６ｍｍである３．３デ
シテックス（Ｄ＝２３μｍ）の親水性分割繊維（ＤＦ−
２）２０％とからなる混抄シートを実施例１と同じ方法
で得た。さらに実施例１と同じ方法で交絡処理し、実施
例２と同じ方法で親水剤付与し、カレンダ−加工を行
い、目付６４ｇ／ｍ²、厚さ０．１５ｍｍの電池セパレ
ータを得た。この電池セパレータの特性を調べ、その結
果を表１に示したが、引張強度（縦／横）２２／１４Ｎ
／ｃｍ、貫通強力１０．６Ｎであり、パルプ状物でも従
来のものと比べて引張強度、貫通強度とも高くなった。
このセパレータを用いてｓｕｂＣタイプの電池を製造し
た後の電池不良率は０％であった。これによりポリパラ
フェニレンベンゾビスオキサゾール繊維のパルプ状物を
混抄することで貫通強力が高くなり、電極のエッジでの
切断等が防止されることがわかった。

【００２４】実施例５繊維長Ｌ＝１５ｍｍである１．７デシテックス（単糸直
径Ｄ＝１１．６μｍ）のポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾール繊維を５％と、Ｌ＝１５ｍｍである２．２
デシテックス（単糸直径Ｄ＝１９μｍ）のポリプロピレ
ン繊維４５％と、Ｌ＝１５ｍｍである１．７デシテック
ス（Ｄ＝１５μｍ）の熱融着繊維（ＥＳＣ）３０％と、
Ｌ＝６ｍｍである３．３デシテックス（Ｄ＝２３μｍ）
の親水性分割繊維（ＤＦ−２）２０％とからなる混抄シ
ートを実施例１と同じ方法で得た。さらに実施例１と同
じ方法で交絡処理し、実施例２と同じ方法で親水剤付与
し、カレンダ−加工を行い、目付５４ｇ／ｍ²、厚さ
０．１２ｍｍの電池セパレータを得た。この電池セパレ
ータの特性を調べ、その結果を表１に示したが、引張強
度（縦／横）１９／１２Ｎ／ｃｍ、貫通強力１０．６Ｎ
であり、従来のものと比べて引張強度、貫通強度とも高
くなった。このセパレータを用いてｓｕｂＣタイプの電
池を製造した後の電池不良率は０％であった。これによ
りポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を混
抄することで貫通強力が高くなり、電極のエッジでの切
断等が防止されることがわかった。また従来のものより
目付、厚みとも約２０％低下しても電池の作製が可能で
あった。

【００２５】比較例１実施例１において、ナイロン６６繊維８０％と、熱融着
繊維（ユニメルトＵＬ−６１）２０％とを用いて混抄シ
ートを作製した以外は実施例１と同じ方法で交絡処理、
界面活性剤付与、カレンダー加工を行って目付６６ｇ／
ｍ²、厚み０．１５ｍｍの電池セパレータを得た。この
電池セパレータは引張強度（縦／緯）２８／２０Ｎ／ｃ
ｍ、貫通強度７．３Ｎであった。このセパレータを用い
てｓｕｂＣタイプの電池を製造したが、製造時にセパレ
ータが切れてしまい電池を作ることはできなかった。

【００２６】比較例２実施例２において、ポリプロピレン繊維５０％と、熱融
着繊維（ＥＳＣ）３０％と、親水性分割繊維（ＤＦ−
２）２０％とからなる混抄シートを作製した以外は、実
施例２と同じ方法で交絡処理、親水剤を付与し、カレン
ダー加工を行って目付６７ｇ／ｍ²、厚み０．１５ｍｍ
の電池セパレータを得た。この電池セパレータは引張強
度（縦／緯）２６／１９Ｎ／ｃｍ、貫通強度７．２Ｎで
あった。このセパレータを用いてｓｕｂＣタイプの電池
を製造したが、製造時にセパレータが切れてしまい電池
を作ることはできなかった。

【００２７】比較例３実施例２において、ナイロン６６繊維７０％と、熱融着
繊維（ユニメルトＵＬ−６１）２０％と、Ｌ＝１５ｍｍ
である１．７デシテックス（１２．４μｍ）のアラミド
繊維（商品名ケブラー、デュポン社製）１０％とからな
る混抄シートを作製した以外は、実施例２と同じ方法で
交絡処理、同じ親水剤を付与し、カレンダー加工を行っ
て目付６７ｇ／ｍ²、厚み０．１５ｍｍの電池セパレー
タを得た。この電池セパレータは引張強度２３／１３Ｎ
／ｃｍ、貫通強度８．６Ｎであった。このセパレータを
用いてｓｕｂＣタイプの電池を製造したが、電池不良率
は４５％であった。アラミド繊維の糸強度がある程度高
いために電池の不良率はある程度低下したが、さらに不
良率を少なくするためにはアラミド繊維の混抄量を増や
す必要があることがわかった。

【００２８】このように、本発明の電池セパレータは、
単糸強度の高いポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾ
ール繊維を混抄することで、電極のバリやエッジによる
電極間のショートを好適に防ぐことができ、その混抄量
は、従来のアラミド繊維混抄率の半分以下でも有効であ
る。また目付を従来の約２０％低下させた場合でもポリ
パラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維によりセパ
レータの貫通強度が確保されるため、電極のショートの
発生を硬化的に防ぐことができる。従って、細い繊維を
使用した場合でも貫通強力が低下せずショートの発生が
防止され、電池セパレータの薄膜化を図ることが可能と
なる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の電池セパレータ−用湿式不織布
によれば、引張強度、ガス通気性、および液体の保持性
能に優れ、また電池製造工程において電極のバリやエッ
ジで切断されないような充分な機械的強度、厚み方向強
力を有するしているため、特に水系二次電池用電池セパ
レータとして有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田所義幸宮崎県延岡市旭町６丁目4100番地旭化成工業株式会社内 (72)発明者一柳隆治大阪府大阪市北区堂島浜２丁目２番８号東洋紡績株式会社本社内Ｆターム(参考） 4L055 AF16 AF17 AF21 AF33 AF35 AF46 AF47 AG32 AG56 AH29 AH50 BD20 BE08 BE11 FA11 FA13 FA14 GA01 GA31 GA39 5H021 BB01 BB08 BB11 CC02 EE02 EE04 EE06 EE07 EE08 EE11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂短繊維と、ポリパラフェニ
レンベンゾビスオキサゾール繊維またはそのパルプ状物
と、熱融着繊維とが相互に三次元的に交絡され、かつこ
れらの繊維が上記熱融着繊維の一部または全部の熱溶融
により接着されていることを特徴とする電池セパレータ
用湿式不織布。
【請求項２】熱可塑性樹脂短繊維と、ポリパラフェニ
レンベンゾビスオキサゾール繊維またはそのパルプ状物
と、熱融着繊維とを原料として抄造法により製造された
混抄シートに水流を衝突させて前記繊維を三次元的に立
体交絡させ、次いで、熱処理により前記熱融着繊維の一
部または全部を溶融させることを特徴とする電池セパレ
ータ用湿式不織布の製造方法。