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JP3277186B2 - Fiber sheet material and battery separator using the same - Google Patents

Fiber sheet material and battery separator using the same

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Publication number
JP3277186B2
JP3277186B2 JP12697894A JP12697894A JP3277186B2 JP 3277186 B2 JP3277186 B2 JP 3277186B2 JP 12697894 A JP12697894 A JP 12697894A JP 12697894 A JP12697894 A JP 12697894A JP 3277186 B2 JP3277186 B2 JP 3277186B2
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JP
Japan
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fiber
polymer component
fibers
elongation
modified
Prior art date
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JP12697894A
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Japanese (ja)
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Inventor
自男 岩崎
登志夫 相川
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Japan Vilene Co Ltd
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Vilene Co Ltd filed Critical Japan Vilene Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44Fibrous material
    • HELECTRICITY
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    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電池用セパレータに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery separator.

【0002】[0002]

【従来の技術】スチレン系重合体を含有する繊維は、ス
チレン系重合体の側鎖であるベンゼン環の反応性の高さ
から、ベンゼン環にスルホン基を導入し、その親水性を
利用して、電池用セパレータなどの用途に利用すること
が提案されている。しかしながら、スチレン系重合体を
含有する繊維は脆く、伸度がないため、繊維シートに加
工するのが難しく、汎用性に乏しいものであった。
2. Description of the Related Art Fibers containing a styrenic polymer have a benzene ring, which is a side chain of the styrenic polymer, having a high reactivity, so that a sulfonic group is introduced into the benzene ring and the hydrophilicity of the benzene ring is utilized. It has been proposed to use it for applications such as battery separators. However, fibers containing a styrene-based polymer are brittle and have no elongation, so that it is difficult to process them into a fiber sheet, and the versatility is poor.

【0003】アルカリ電池には、正極と負極を分離して
短絡を防止するために、セパレータが使用されている。
このセパレータとしては、水酸化カリウムのような電解
液に侵されず、しかも起電反応を円滑に行なえるよう
に、電解液の保持性に優れている必要があるため、スル
ホン化したポリオレフィン系繊維を使用したセパレータ
が使用されてきた。しかしながら、ポリオレフィン系繊
維はスルホン化しにくいため、電解液の保持性が不十分
であった。そのため、ポリオレフィン系繊維の1種であ
るポリスチレンを、ポリオレフィンと混合した繊維をス
ルホン化したセパレータが提案されている(特開平4−
174964号)が、この繊維はポリオレフィンによっ
て繊維強度をもたせているため、ポリオレフィンを多く
すればスルホン化しにくくなり、逆に、スルホン化しや
すくなるように、ポリスチレンを多くすると繊維強度が
低下し、繊維シートに加工することが難しいものであっ
た。
In an alkaline battery, a separator is used to separate a positive electrode and a negative electrode to prevent a short circuit.
As the separator, it is necessary that the separator is not affected by an electrolytic solution such as potassium hydroxide and has excellent retention of the electrolytic solution so that the electromotive reaction can be performed smoothly. Have been used. However, since polyolefin fibers are hardly sulfonated, the retention of the electrolyte was insufficient. Therefore, there has been proposed a separator obtained by sulfonating fibers obtained by mixing polystyrene, which is one kind of polyolefin-based fibers, with polyolefin (Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei.
No. 174964), however, since the fiber is given a fiber strength by polyolefin, the more polyolefin, the more difficult it is to sulfonate. Conversely, the more polystyrene, the more the polystyrene, the lower the fiber strength. It was difficult to process it.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、特定のスチレン
系重合体を含有する繊維を含む電池用セパレータを提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a battery separator containing a fiber containing a specific styrene-based polymer. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の電池用セパレー
タは、シンジオタクチック構造を有し、ガラス転移温度
が5℃以上低下した変性スチレン系重合体成分を含有
し、60〜200%の伸度を有する未延伸繊維、及び/
又はシンジオタクチック構造を有し、ガラス転移温度が
5℃以上低下した変性スチレン系重合体成分を含有し、
20〜150%の伸度を有する延伸繊維を含むことを特
徴とする電池用セパレータであって、少なくとも前記変
性スチレン系重合体成分がスルホン化されているもので
ある。
A battery separator according to the present invention.
Others, have a syndiotactic structure, the glass transition temperature
Contains a modified styrenic polymer component whose temperature has decreased by 5 ° C. or more and has an elongation of 60 to 200%, and / or
Or have a syndiotactic structure, glass transition temperature
Contains a modified styrenic polymer component reduced by 5 ° C. or more ,
A battery separator comprising a drawn fiber having an elongation of 20 to 150% , wherein at least
Styrene-based polymer component is sulfonated
is there.

【0006】本発明の電池用セパレータは、シンジオタ
クチック構造を有するスチレン系重合体成分が、ガラス
転移温度が5℃以上低下した変性スチレン系重合体成分
であり、少なくとも前記変性スチレン系重合体成分がス
ルホン化されているので、電解液の保持性に優れた電池
用セパレータである。
The battery separator according to the present invention is characterized in that the styrene-based polymer component having a syndiotactic structure is a modified styrene-based polymer component having a glass transition temperature lowered by 5 ° C. or more.
Wherein at least the modified styrenic polymer component is
Since it is made into rufone, it has excellent electrolyte retention
Separator.

【0007】また、上記未延伸繊維及び/又は延伸繊維
が分割しているので、電解液の保持性に優れた電池用セ
パレータである。
Further, it is the unstretched fibers and / or drawn fiber is not divided Runode, battery separator having excellent retention of electrolyte.

【0008】[0008]

【作用】本発明の電池用セパレータはシンジオタクチッ
ク構造を有し、ガラス転移温度が5℃以上低下した変性
スチレン系重合体成分(以下、特に断らない限り、「ス
チレン系重合体」はシンジオタクチック構造を有するも
のとする)を含有し、60〜200%の伸度を有する未
延伸繊維、及び/又はシンジオタクチック構造を有し、
ガラス転移温度が5℃以上低下した変性スチレン系重合
体成分を含有し、20〜150%の伸度を有する延伸繊
維を含む電池用セパレータであって、少なくとも前記変
性スチレン系重合体成分がスルホン化されているもので
ある。前記繊維は伸度があるため、繊維シート状物を得
ることができ、得られた繊維シート状物も加工性に優れ
ている。
SUMMARY OF The battery separator of the present invention have a syndiotactic structure, modified <br/> styrenic polymer component having a reduced glass transition temperature of 5 ° C. or higher (hereinafter, unless otherwise specified, "styrenic polymer "contains a to) as having a syndiotactic structure, possess undrawn fiber having elongation 60 to 200% and / or a syndiotactic structure,
A battery separator comprising a stretched fiber having a modified styrenic polymer component having a glass transition temperature lowered by 5 ° C. or more and having an elongation of 20 to 150% , wherein at least
Styrene-based polymer component is sulfonated
is there. Since the fibers have elongation, a fiber sheet can be obtained, and the obtained fiber sheet also has excellent workability.

【0009】以下、本発明の電池用セパレータを、より
詳細に説明する。
Hereinafter, the battery separator of the present invention will be described in more detail.

【0010】本発明の未延伸繊維や延伸繊維は、繊維強
度に優れ、繊維化の容易な、シンジオタクチック構造を
有するスチレン系重合体成分を含有している。このシン
ジオタクチック構造とは、主鎖に対して、側鎖であるベ
ンゼン環や置換ベンゼン環が交互に反対方向に位置す
る、立体規則性を有するものをいい、このシンジオタク
チック構造はIRスペクトルや13C−NMRスペクトル
により、容易に分析できる。
The undrawn fiber or drawn fiber of the present invention contains a styrene polymer component having a syndiotactic structure, which has excellent fiber strength and is easily fiberized. The syndiotactic structure refers to a structure having stereoregularity in which benzene rings and substituted benzene rings, which are side chains, are alternately located in opposite directions with respect to the main chain. And 13C-NMR spectrum for easy analysis.

【0011】本発明の未延伸繊維や延伸繊維には、高度
のシンジオタクチック構造を有するスチレン系重合体成
分が含有されているのが好ましく、より具体的には、13
C−NMRスペクトルで分析して、ラセミダイアッドで
75%以上、より好ましくは85%以上、また、ラセミ
ペンタッドで30%以上、より好ましくは50%以上の
シンジオタクティシティーを有するものが好ましい。
The undrawn fiber or drawn fiber of the present invention preferably contains a styrenic polymer component having a high syndiotactic structure.
Analyzed by C-NMR spectrum, those having a syndiotacticity of at least 75%, more preferably at least 85%, and at least 30%, more preferably at least 50%, of racemic pentads are preferred. .

【0012】本発明のスチレン系重合体成分としては、
例えば、ポリスチレンや、ポリメチルスチレン、ポリエ
チルスチレン、ポリイソプロピルスチレンなどのポリア
ルキルスチレンや、ポリクロロスチレン、ポリブロモス
チレン、ポリフルオロスチレンなどのポリハロゲン化ス
チレンや、ポリクロロメチルスチレンなどのポリハロゲ
ン化アルキルスチレン、ポリメトキシスチレン、ポリエ
トキシスチレンなどのポリアルコキシスチレンや、ポリ
ビニル安息香酸エステルなどがあり、これらを単独又は
混合して使用でき、水素化重合或いは共重合して使用で
きる。これらの中でも、ポリスチレン、ポリアルキルス
チレン、水素化ポリスチレン、及びこれら構造単位を含
む共重合体が好適に使用でき、これらの中でもポリスチ
レンが最も好適である。
The styrenic polymer component of the present invention includes:
For example, polyalkylstyrene such as polystyrene, polymethylstyrene, polyethylstyrene, and polyisopropylstyrene; polyhalogenated styrene such as polychlorostyrene, polybromostyrene, and polyfluorostyrene; and polyhalogen such as polychloromethylstyrene There are polyalkoxystyrenes such as alkylated styrene, polymethoxystyrene, polyethoxystyrene, and polyvinyl benzoate. These can be used alone or in combination, and can be used by hydrogenation polymerization or copolymerization. Among these, polystyrene, polyalkylstyrene, hydrogenated polystyrene, and copolymers containing these structural units can be preferably used, and among these, polystyrene is most preferred.

【0013】このスチレン系重合体成分の重量平均分子
量は、1〜400万であるのが好ましい。1万未満では
繊維形成性に劣り、400万を越えると、粘度が高く、
紡糸性に劣るためであり、より好ましくは5〜80万、
最も好ましくは10〜30万である。
The weight average molecular weight of the styrene polymer component is preferably from 1 to 4,000,000. If it is less than 10,000, the fiber-forming property is poor, and if it exceeds 4,000,000, the viscosity is high,
Due to poor spinnability, more preferably 50,000 to 800,000,
Most preferably, it is 100,000 to 300,000.

【0014】前記スチレン系重合体成分に対して、例え
ば、可塑剤を添加する、他の分子を共重合する、或いは
他の官能基を側鎖に導入するなどの方法により、ガラス
転移温度を5℃以上低下させた、変性スチレン系重合体
成分のベンゼン環は、より化学修飾しやすい(以下、特
に断らない限り、「変性スチレン系重合体」はガラス転
移温度を5℃以上低下させた、変性スチレン系重合体と
する)。一方、ガラス転移温度が30℃を越えて低下し
た変性スチレン系重合体成分は、物性が著しく低下する
ので、ガラス転移温度の低下は30℃以下に抑えるのが
好ましい。より好ましくは、5〜20℃の低下にする。
例えば、スチレン系重合体成分がガラス転移温度100
℃程度のポリスチレンの場合には、ガラス転移温度を7
0〜95℃に低下させた変性ポリスチレンとし、より好
ましくは、80〜95℃に低下させた変性ポリスチレン
とする。
[0014] with respect to the styrene polymer component, for example, adding a plasticizer, copolymerizing other molecules, or by a method such as introduction of other functional groups in the side chain, a glass transition temperature of 5 ℃ reduced more, the benzene ring of the modified styrenic polymer component is easier to chemical modification (hereinafter, JP
Unless otherwise stated, "modified styrenic polymer"
A modified styrene-based polymer whose transfer temperature has been lowered by 5 ° C. or more;
Do) . On the other hand, the properties of the modified styrenic polymer component whose glass transition temperature has dropped below 30 ° C. are remarkably reduced. Therefore, it is preferable to suppress the drop of the glass transition temperature to 30 ° C. or lower. More preferably, the temperature is lowered by 5 to 20 ° C.
For example, if the styrenic polymer component has a glass transition temperature of 100
In the case of polystyrene of about ° C, the glass transition temperature is 7
Modified polystyrene reduced to 0 to 95 ° C, more preferably modified polystyrene reduced to 80 to 95 ° C.

【0015】これらガラス転移温度を低下させる方法の
中でも、可塑剤を添加する方法は、スチレン系重合体成
分の物性の低下が生じにくく、操作も簡単なため、好適
な方法である。この可塑剤としては、例えば、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリ
コール、1,4−ブタンジオール、1,5ペンタンジオ
ールなどのアルキレングリコール、ヒドロベンゾイン、
ベンズピコールなどの芳香族グリコール、シクロペンタ
ン1,2−ジオール、シクロヘキサン1,2−ジオール
などの炭素環状グリコール、フタル酸ジメチルやフタル
酸ジエチルなどのフタル酸エステル、アジピン酸ジ−2
−エチルヘキシルやアジピン酸ジ−n−デシルなどの脂
肪族二塩基酸エステル、或いはリン酸トリブチル、リン
酸トリ−2−エチルヘキシルなどのリン酸エステルなど
を使用できる。これらの中でも、アルキレングリコール
はスチレン系重合体成分との相溶性が良く、可塑化効率
が高いため好適に使用でき、これらの中でもエチレング
リコールが最も好適に使用できる。
Among these methods for lowering the glass transition temperature, the method of adding a plasticizer is a preferable method because the physical properties of the styrene-based polymer component hardly deteriorate and the operation is simple. Examples of the plasticizer include alkylene glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,5 pentanediol, hydrobenzoin,
Aromatic glycols such as benzpicol, carbocyclic glycols such as cyclopentane 1,2-diol, cyclohexane 1,2-diol, phthalic esters such as dimethyl phthalate and diethyl phthalate, di-2 adipate
Aliphatic dibasic acid esters such as -ethylhexyl and di-n-decyl adipate; and phosphoric acid esters such as tributyl phosphate and tri-2-ethylhexyl phosphate. Among these, alkylene glycol is preferably used because of good compatibility with the styrene-based polymer component and high plasticization efficiency, and among these, ethylene glycol is most preferably used.

【0016】この可塑剤の添加量は、特に限定するもの
ではなく、ガラス転移温度の低下が5〜30℃となるよ
うに、適宜設定すれば良い。例えば、ポリスチレンに対
して、エチレングリコールを0.5〜10重量%、より
好ましくは1〜6重量%添加する。
The amount of the plasticizer to be added is not particularly limited, and may be appropriately set so that the decrease in the glass transition temperature is 5 to 30 ° C. For example, 0.5 to 10% by weight, more preferably 1 to 6% by weight, of ethylene glycol is added to polystyrene.

【0017】本発明の未延伸繊維や延伸繊維は、変性
チレン系重合体成分のみからなるものであっても良い
が、他の重合体成分と混合する場合、変性スチレン系重
合体成分の特性を活かすために、変性スチレン系重合体
成分は20重量%以上含まれているのが好ましく、より
好ましくは40重量%以上である。なお、変性スチレン
系重合体成分のベンゼン環を化学修飾するので、化学修
飾しやすいように、繊維表面の40%以上占めているの
が好ましい。
The unstretched fibers or stretched fibers of the present invention may comprise only the modified scan <br/> styrene polymer component but, when mixed with other polymer components, modified styrene-based weight In order to utilize the properties of the coalesced component, the modified styrene polymer component is preferably contained in an amount of 20% by weight or more, more preferably 40% by weight or more. Since chemical modification of the benzene ring of the modified styrenic polymer component, for ease of chemical modification, preferably accounts for more than 40% of the fiber surface.

【0018】この変性スチレン系重合体成分以外の他の
重合体成分としては、熱可塑性で、繊維形成性のもので
あれば良く、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチ
レン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−プロピ
レン共重合体などのポリオレフィンや、6−ナイロン、
66−ナイロンなどのナイロンや、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
テルなどを使用できる。アルカリ電池用セパレータ用の
繊維としては、耐アルカリ性に優れたポリオレフィンが
好適に使用でき、これらの中でもポリプロピレンが最も
好適に使用できる。
The polymer component other than the modified styrenic polymer component may be any of thermoplastic and fiber-forming components, such as polyethylene, polypropylene, and the like.
Polyolefins such as polystyrene, polybutene, polymethylpentene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene-propylene copolymer, 6-nylon,
Nylon such as 66-nylon and polyester such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate can be used. As the fibers for the alkaline battery separator, polyolefins having excellent alkali resistance can be preferably used, and among them, polypropylene can be most preferably used.

【0019】この変性スチレン系重合体成分と、他の重
合体成分との配置状態は、例えば、変性スチレン系重合
体と他の重合体成分とを混合紡糸して得られる、レンコ
ン状或いは立体網目状などに変性スチレン系重合体成分
又は他の重合体成分が配置したものや、変性スチレン系
重合体と他の重合体成分とを複合紡糸して得られる、繊
維断面において、同心状又は偏心状の芯鞘型、海島型、
或いは図1(a)〜(d)に示すような、一成分1を他
成分2の間に配した菊花型、図1(e)に示すような、
一成分1と他成分2とを交互に2層以上に積層した多層
型のものがある。前者の混合紡糸したものは繊維強度に
優れると共に、変性スチレン系重合体成分のベンゼン環
を化学修飾しやすい、という特長があり、後者の複合紡
糸したものは、変性スチレン系重合体成分を繊維表面に
露出させることができるので、変性スチレン系重合体成
分のベンゼン環を化学修飾しやすい、という特長があ
る。後者の複合紡糸したものの中でも、同心状又は偏心
状の芯鞘型、海島型であると、繊維表面全部を変性スチ
レン系重合体成分とすることができるため、好適に使用
できる。
The arrangement of the modified styrenic polymer component and other polymer components may be, for example, a lotus root or three-dimensional network obtained by mixing and spinning the modified styrenic polymer and other polymer components. etc. and those modified styrenic polymer component, or other polymer components arranged in Jo, a modified styrene polymer with other polymer component obtained by conjugate spinning, the fiber cross section, concentric or eccentric shape Core-sheath type, sea-island type,
Alternatively, as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (d), a chrysanthemum flower type in which one component 1 is arranged between other components 2, as shown in FIG.
There is a multilayer type in which one component 1 and another component 2 are alternately laminated in two or more layers. A mixture spinning the former is excellent in fiber strength, the benzene ring tends to chemical modification of the modified styrenic polymer component, there is a feature that the latter those composite spinning, the modified styrenic polymer component fiber surface Benzene ring of the modified styrenic polymer component is easily chemically modified. Among the latter composite spinning, concentric or eccentric core-sheath type and sea-island type can be suitably used because the entire fiber surface can be a modified styrene-based polymer component. .

【0020】また、菊花型や多層型の繊維断面を有する
未延伸繊維や延伸繊維が分割できる場合には、分割して
細繊維化することにより、表面積が広くなり、しかもよ
り緻密な構造の繊維シート状物とすることができるの
で、電池用セパレータとして使用すると、電解液の保持
性により優れ、しかも短絡を防止できるため、好適に使
用できる。
When an undrawn fiber or drawn fiber having a chrysanthemum flower type or multi-layered fiber cross section can be divided, it is divided into fine fibers to increase the surface area and to obtain a fiber having a more dense structure. Since it can be formed into a sheet-like material, when used as a battery separator, it can be suitably used because it is more excellent in retention of an electrolytic solution and can prevent a short circuit.

【0021】本発明の未延伸繊維は変性スチレン系重合
体成分を含有する樹脂成分を、紡糸温度を300〜40
0℃、ドラフト比20〜160で溶融紡糸して得ること
ができる。紡糸温度が300℃未満であると、得られる
未延伸繊維の伸度が60%未満となるため加工性が悪
く、紡糸温度が400℃を越えると、変性スチレン系重
合体成分の分解が著しくなるためである。より好ましい
紡糸温度は、310〜360℃、最も好ましくは315
〜350℃である。
The undrawn fiber of the present invention comprises a resin component containing a modified styrenic polymer component and a spinning temperature of 300 to 40.
It can be obtained by melt spinning at 0 ° C. and a draft ratio of 20 to 160. If the spinning temperature is less than 300 ° C., the elongation of the obtained undrawn fiber is less than 60%, so that the processability is poor. If the spinning temperature exceeds 400 ° C., the decomposition of the modified styrene polymer component becomes remarkable. That's why. More preferred spinning temperatures are 310-360 ° C, most preferably 315 ° C.
350350 ° C.

【0022】また、上記温度で紡糸しても、ドラフト比
が20未満、或いは160を越えると、伸度60%以上
を有する未延伸繊維が得られないため、好ましいドラフ
ト比は20〜160で、より好ましくは30〜140で
ある。
If the draft ratio is less than 20, or more than 160, undrawn fibers having an elongation of 60% or more cannot be obtained even when spinning at the above-mentioned temperature, the preferred draft ratio is 20 to 160. More preferably, it is 30 to 140.

【0023】なお、未延伸繊維に配向性をもたせ、60
%以上の伸度をもたせるために、冷却するのが好まし
い。但し、紡糸後、直ちに冷却したのでは、伸度60%
以上の未延伸繊維が得にくく、また、繊維が破断しやす
く紡糸性が悪くなるので、押出ノズルの押出口末端から
3mm以上離れた地点で冷却するのが好ましい。
The unstretched fiber is given an orientation,
Cooling is preferred in order to have an elongation of at least%. However, if it is cooled immediately after spinning, the elongation is 60%.
Since it is difficult to obtain the above undrawn fibers and the fibers are easily broken and the spinnability deteriorates, it is preferable to cool at a point 3 mm or more away from the end of the extrusion port of the extrusion nozzle.

【0024】これら条件以外の紡糸条件としては、特に
限定するものではないが、例えば、押出ノズル径は0.
1〜0.5mm、より好ましくは0.2〜0.4mmである。
The spinning conditions other than these conditions are not particularly limited.
It is 1 to 0.5 mm, more preferably 0.2 to 0.4 mm.

【0025】このようにして得られる未延伸繊維は、6
0〜200%の伸度を有するため、加工性に優れてい
る。また、繊維断面形状は円形以外に、三角形、四角
形、六角形などの多角形状、楕円形状、長円形状などで
も良く、特に限定するものではない。
The undrawn fiber obtained in this way is 6
Since it has an elongation of 0 to 200%, it has excellent workability. The fiber cross-sectional shape may be a polygonal shape such as a triangle, a quadrangle, or a hexagon, an ellipse, an ellipse, or the like in addition to a circle, and is not particularly limited.

【0026】なお、本発明における繊維の伸度は、テン
シロン(東洋ボールドウィン社製、UTM−III−10
0)で1kgのセルを使用し、繊維の測定長さ(チャック
間)20mm、引張速度20mm/minの条件下で、繊維が破
断するまで引張り、引張る前の長さと破断時の長さか
ら、次の式により求める。なお、この測定は温度25℃
で行なう。
The elongation of the fiber in the present invention is determined by Tensilon (UTM-III-10 manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.).
Using a 1 kg cell at 0), the fiber is pulled until the fiber breaks under the conditions of a measured length of the fiber (between chucks) of 20 mm and a pulling speed of 20 mm / min. From the length before pulling and the length at break, It is determined by the following equation. This measurement was performed at a temperature of 25 ° C.
Perform in.

【0027】本発明の延伸繊維は、上記のようにして得
られる未延伸繊維を延伸して得ることができ、20〜1
50%の伸度を有し、強度に優れたものである。この延
伸繊維の伸度が20%未満であると、脆く、加工性が悪
く、150%を越えると、延伸しているにも関わらず、
強度がないためである。より好ましい伸度は20〜10
0%である。
The drawn fiber of the present invention can be obtained by drawing the undrawn fiber obtained as described above.
It has an elongation of 50% and is excellent in strength. If the elongation of the drawn fiber is less than 20%, it is brittle and the workability is poor.
This is because there is no strength. More preferred elongation is 20 to 10
0%.

【0028】この延伸は延伸繊維が上記範囲となるよう
に、適宜設定すれば良いが、一般的には、1.3〜3.0
倍の延伸を行なうのが好ましい。1.3倍未満では延伸
したにも関わらず、強度があまり向上せず、3.0倍を
越えると、繊維が破断しやすく、得られる延伸繊維の伸
度もなくなるためである。より好ましくは、1.4〜2.
5倍である。なお、この延伸は常温で行なうこともでき
るが、80〜200℃の温度条件下で、繊維が膠着する
ことなく、安定的に行なうことができる。
This stretching may be appropriately set so that the stretched fiber falls within the above range, but is generally 1.3 to 3.0.
It is preferable to perform double stretching. If the ratio is less than 1.3 times, the strength is not so improved despite the stretching, and if it exceeds 3.0 times, the fiber is easily broken and the stretched fiber obtained has no elongation. More preferably, 1.4 to 2.
5 times. This stretching can be performed at room temperature, but can be performed stably at a temperature of 80 to 200 ° C. without sticking of the fibers.

【0029】なお、延伸することにより、結晶の配向が
生じるため、複屈折率に変化が生じ、この値を測定する
ことにより、延伸繊維であるか、未延伸繊維であるかを
区別できる。
Note that, since the crystal orientation is generated by stretching, the birefringence changes, and by measuring this value, it is possible to distinguish between a drawn fiber and an undrawn fiber.

【0030】これら未延伸繊維や延伸繊維の繊維径は、
電解液の保持性に優れ、しかも樹枝状の金属の析出や電
極活物質の移動による短絡を防げるように、18μm以
下であるのが好ましく、より好ましくは7μm以下であ
る。なお、未延伸繊維や延伸繊維が異形断面を有する場
合には、円形断面に換算した値を繊維径とする。また、
未延伸繊維や延伸繊維が分割性を有している場合には、
分割後の繊維径が上記範囲内にあれば良い。
The fiber diameter of these undrawn fibers and drawn fibers is as follows:
The thickness is preferably 18 μm or less, more preferably 7 μm or less, so as to have excellent retention of the electrolyte and prevent short-circuiting due to the deposition of dendritic metals and the movement of the electrode active material. When the undrawn fiber or drawn fiber has an irregular cross section, the value converted into a circular cross section is defined as the fiber diameter. Also,
When undrawn fibers or drawn fibers have splitting properties,
The fiber diameter after division may be within the above range.

【0031】また、繊維長も特に限定するものではない
が、繊維シート状物の形成方法によって、適宜設定す
る。例えば、湿式法によって不織布を形成する場合に
は、3〜30mmであるのが好ましく、カード法やエアレ
イ法などの乾式法によって不織布を形成する場合には、
20〜110mmであるのが好ましい。
Although the fiber length is not particularly limited, it is appropriately set according to the method of forming the fiber sheet. For example, when the nonwoven fabric is formed by a wet method, the thickness is preferably 3 to 30 mm. When the nonwoven fabric is formed by a dry method such as a card method or an air lay method,
It is preferably from 20 to 110 mm.

【0032】以上のような未延伸繊維及び/又は延伸繊
維を含む繊維シート状物を形成するが、未延伸繊維や延
伸繊維は優れた伸度を有しているため、破断することな
く、織物や編物、或いは不織布を形成できる。電池用セ
パレータとしては、三次元的な空間を多数有し、電解液
の保持性に優れた不織布が好適である
The unstretched fiber and / or the fiber sheet containing the stretched fiber as described above is formed. However, since the unstretched fiber and the stretched fiber have excellent elongation, they are not broken, Or a knit or a nonwoven fabric. The battery separator has a large number of three-dimensional space, it is preferable excellent nonwoven retention of the electrolytic solution.

【0033】この未延伸繊維及び延伸繊維の含有量は、
これら繊維の特性を利用できるように、繊維シート状物
中、20重量%以上含まれているのが好ましく、より好
ましくは40重量%以上である。
The content of the undrawn fiber and the drawn fiber is as follows:
In order to utilize the properties of these fibers, the content is preferably 20% by weight or more, more preferably 40% by weight or more, in the fiber sheet.

【0034】なお、未延伸繊維や延伸繊維以外の繊維と
しては、6−ナイロン、66−ナイロンなどのナイロン
系の樹脂や、エチレン−ビニルアルコール共重合体や、
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチ
ルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン
−ブテン−プロピレン共重合体などのポリオレフィン系
の樹脂を単独で、又は、繊維断面において、同心状又は
偏心状の芯鞘型、或いは図1(a)〜(d)に示すよう
な、一成分1を他成分2の間に配した菊花型、図1
(e)に示すような、一成分1と他成分2とを交互に2
層以上に積層した多層型に組み合わせた繊維が使用でき
る。電池用セパレータとしては、耐アルカリ性及び耐酸
化性に優れるポリオレフィン系の樹脂を含む繊維が好適
に使用でき、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチ
ルペンテンを含む繊維は繊維強度に優れているため、よ
り好適に使用できる。
The non-stretched fiber and the fiber other than the stretched fiber include nylon resins such as 6-nylon and 66-nylon, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and the like.
Polypropylene resin such as polypropylene, polyethylene, polybutene, polymethylpentene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene-propylene copolymer alone, or in fiber cross section, concentric or eccentric core-sheath type Alternatively, as shown in FIGS. 1A to 1D, a chrysanthemum flower type in which one component 1 is arranged between other components 2, FIG.
As shown in (e), one component 1 and another component 2 are alternately 2
Fibers combined in a multi-layer type laminated in layers or more can be used. As the battery separator, a fiber containing a polyolefin-based resin having excellent alkali resistance and oxidation resistance can be preferably used, and a fiber containing polypropylene, polyethylene, and polymethylpentene has excellent fiber strength. it can.

【0035】なお、未延伸繊維や延伸繊維以外の繊維と
して、熱融着性繊維を含んでいると、熱融着性繊維で融
着して、繊維シート状物の形態安定性を向上させること
ができるので、より好適に使用できる。
If the heat-fusible fibers are contained as fibers other than the undrawn fibers and the drawn fibers, the fibers are fused with the heat-fusible fibers to improve the shape stability of the fibrous sheet. Therefore, it can be used more preferably.

【0036】繊維ウエブ(不織布の絡合又は結合前のも
の)の形成方法としては、例えば、カード法やエアレイ
法などの乾式法、湿式法などがあり、これらの中でも、
湿式法によって得られる繊維ウエブは緻密で、均一な表
面状態を有しているため、電池用セパレータとして使用
すると、樹枝状の金属の析出や電極活物質の移動を防止
でき、好適な繊維ウエブの形成方法である。
As a method for forming the fiber web (before the entanglement or bonding of the nonwoven fabric), for example, there are a dry method such as a card method and an air-lay method, a wet method, and among these methods.
Since the fiber web obtained by the wet method is dense and has a uniform surface state, when used as a battery separator, precipitation of dendritic metal and migration of the electrode active material can be prevented. It is a forming method.

【0037】なお、カード法により繊維ウエブを形成す
る場合、配向方向が交差した繊維を含んでいると、たて
方向とよこ方向の強度差が小さくなるので、好適な繊維
ウエブの形成方法である。
When a fiber web is formed by the card method, if the fibers include fibers whose orientation directions intersect with each other, the difference in strength between the vertical direction and the horizontal direction is small, so this is a preferable method for forming a fiber web.

【0038】このような繊維ウエブから不織布を形成す
る方法としては、例えば、繊維ウエブを水流やニードル
などの作用によって絡合させる方法、繊維の熱融着性成
分を融着して結合する方法、バインダーによって結合す
る方法などがあり、これらの方法を単独で、或いは組み
合わせることができる。
As a method of forming a nonwoven fabric from such a fiber web, for example, a method of entanglement of the fiber web by the action of a water stream or a needle, a method of fusing and bonding heat-fusible components of fibers, There are methods such as binding with a binder, and these methods can be used alone or in combination.

【0039】本発明の電池用セパレータ、水流の作用
によって絡合させる方法は、緊密に絡合して、微細な空
隙を形成するので、電解液の保持性に優れ、しかも油剤
や界面活性剤などを除去できるので、繊維シート状物を
形成した後にスルホン化する場合には、スルホン化を効
率的に行なうことができるため、好適な不織布の形成方
法である。また、前述の分割できる繊維を含んでいる
と、水流によって分割できるため、製造上の利点も有し
ている。
In the battery separator of the present invention, the method of entanglement by the action of a water stream is closely entangled to form fine voids, so that it has excellent electrolyte solution retention properties, and furthermore has an oil agent or a surfactant. Since sulfonation can be efficiently performed when sulfonation is performed after forming a fibrous sheet-like material, the method is suitable for forming a nonwoven fabric. In addition, when the above-described splittable fibers are included, the splitting can be performed by a water flow, and therefore, there is an advantage in manufacturing.

【0040】この水流による絡合方法としては、例え
ば、ノズル径0.05〜0.3mm、より好ましくは、0.
10〜0.18mm、ピッチ0.2〜3mm、より好ましく
は、0.4〜1.2mmで一列に配列したノズルプレート
や、ノズルを格子状、千鳥状などの二列以上に配列した
ノズルプレートを使用し、水圧10〜300kg/cm2の水
流で、繊維ウエブの片面又は両面から処理する。
As a method of entanglement by the water flow, for example, a nozzle diameter of 0.05 to 0.3 mm, more preferably a nozzle diameter of 0.5 to 0.3 mm.
Nozzle plates with 10 to 0.18 mm, pitch 0.2 to 3 mm, more preferably 0.4 to 1.2 mm arranged in a single row, or nozzle plates with nozzles arranged in two or more rows, such as a grid or staggered And treating from one side or both sides of the fiber web with a water flow at a water pressure of 10 to 300 kg / cm2.

【0041】また、緻密な構造を有し、樹枝状の金属の
析出や電極活物質の移動による短絡が生じないように、
水流で処理する際、支持体として、50メッシュ以上の
細かいネットや、1個当りの孔面積が0.06mm2以下の
多孔板を使用するのが好ましい。
In addition, it has a dense structure and prevents short-circuiting due to the deposition of dendritic metal and the movement of the electrode active material.
When treating with a water stream, it is preferable to use a fine net of 50 mesh or more or a perforated plate having a hole area of 0.06 mm2 or less as a support.

【0042】以上のようにして得られる電池用セパレー
タは、0.05〜0.3mmであるのが好ましい。0.05m
m未満であると、電解液の保持性が低下しやすく、0.3
mmを越えると、活物質を多く充填できなくなるためであ
る。より好ましい厚さは0.06〜0.25mmである。
The battery separator obtained as described above preferably has a thickness of 0.05 to 0.3 mm. 0.05m
If it is less than 0.3 m, the retention of the electrolyte tends to decrease, and
If it exceeds mm, it becomes impossible to fill a large amount of the active material. A more preferred thickness is from 0.06 to 0.25 mm.

【0043】以上のようにして得られる電池用セパレー
における、未延伸繊維や延伸繊維のベンゼン環を化学
修飾する。なお、未延伸繊維や延伸繊維の化学修飾は、
繊維シート状物を形成する前でも良いが、形成した後の
方が、製造上、取り扱いやすい。
The battery separator obtained as described above.
In data, the benzene ring of the undrawn fiber and drawn fiber is chemically modified. In addition, the chemical modification of undrawn fiber and drawn fiber
Although it may be before the formation of the fibrous sheet, it is easier to handle after formation.

【0044】本発明の電池用セパレータ、発煙硫酸、
クロロ硫酸、塩化スルフリル、濃硫酸などでスルホン化
、親水性に優れ、電解液の保持性に優れたものとす
る。
The battery separator according to the present invention comprises fuming sulfuric acid,
Sulfonation with chlorosulfuric acid, sulfuryl chloride, concentrated sulfuric acid, etc.
And excellent in hydrophilicity and excellent in retention of the electrolytic solution.

【0045】なお、前述のガラス転移温度を低下させた
変性スチレン系重合体成分は、スルホン化を濃硫酸で容
易に行なうことができるため、繊維強度を低下させるこ
となく、効率的に、しかも十分に行なうことができ、親
水性に優れたものとすることができ。より具体的に
は、濃硫酸でスルホン化して導入される硫黄濃度が5p
pmまでスルホン化する場合に、ガラス転移温度が10
0℃程度のポリスチレンからなる繊維と、ガラス転移温
度が90℃程度の変性ポリスチレンからなる繊維とで
は、変性ポリスチレン繊維のスルホン化は、ポリスチレ
ン繊維のスルホン化の約半分の時間で行なうことができ
る。また、ガラス転移温度が90℃程度の変性ポリスチ
レン繊維は、従来、濃硫酸によるスルホン化では得るこ
とのできなかった、硫黄濃度が270ppmまでスルホ
ン化することができる。
The above-mentioned modified styrenic polymer component having a lowered glass transition temperature can be easily and sufficiently sulfonated with concentrated sulfuric acid. can be done, Ru can be excellent in hydrophilicity. More specifically, the concentration of sulfur introduced by sulfonation with concentrated sulfuric acid is 5p
When sulfonating to pm, the glass transition temperature is 10
For a fiber made of polystyrene at about 0 ° C. and a fiber made of modified polystyrene having a glass transition temperature of about 90 ° C., sulfonation of the modified polystyrene fiber can be performed in about half the time as sulfonation of the polystyrene fiber. A modified polystyrene fiber having a glass transition temperature of about 90 ° C. can be sulfonated to a sulfur concentration of 270 ppm, which cannot be obtained by conventional sulfonation with concentrated sulfuric acid.

【0046】なお、スルホン化により導入される硫黄濃
度は、易スルホン化繊維を酸素燃焼フラスコ法により吸
収させた吸収液を、イオンクロマトグラフィー装置(D
IONEX社製、2000i/SP)により分析して得
られる硫黄濃度をいう。
The concentration of sulfur introduced by sulfonation was determined by measuring the absorption liquid obtained by absorbing easily sulfonated fibers by the oxyfuel flask method using an ion chromatography apparatus (D).
It refers to the sulfur concentration obtained by analysis using IONEX, 2000i / SP).

【0047】また、未延伸繊維や延伸繊維の繊維表面
に、ポリオレフィン系などのスルホン化されにくい樹脂
成分と、変性スチレン系重合体成分とが露出した繊維を
主体とする繊維シート状物や、ポリオレフィン系の樹脂
を主体とする繊維と、変性スチレン系重合体成分を主体
とする繊維を混合した繊維シート状物を、スルホン化し
た繊維シート状物は、親水性に優れた部分と、親水性に
劣る部分とを形成しているため、親水性に優れた部分で
は電解液の保持性に優れ、親水性に劣る部分では気体の
透過性に優れるため、密閉型の電池用セパレータとし
て、好適に使用できる。なお、この未延伸繊維や延伸繊
維が分割性であると、気体の透過性という効果以外に、
緻密な構造を形成することができ、より電解液の保持性
に優れているので、好適に使用できる。
Further, a fibrous sheet-like material mainly composed of a fiber in which a resin component such as a polyolefin hardly sulfonated and a modified styrene-based polymer component are exposed on the surface of an undrawn fiber or a drawn fiber, or a polyolefin Sheet made from a mixture of fibers mainly composed of resin and fibers mainly composed of a modified styrene-based polymer component. Since it has inferior parts, it has excellent electrolyte retention in parts with excellent hydrophilicity and excellent gas permeability in parts with inferior hydrophilicity, so it is suitable for use as a sealed battery separator. it can. In addition, when the unstretched fiber or the stretched fiber is splittable, in addition to the effect of gas permeability,
Since a dense structure can be formed and the electrolyte solution is more excellent in holding properties, it can be suitably used.

【0048】このように、スルホン化した繊維シートは
親水性に優れており、一次又は二次電池用セパレータと
して使用できる。この電池は開放型でも密閉型でも良
く、形状も円筒形、扁平形、角形でも良い。より具体的
には、アルカリマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池、
空気電池などの一次電池、ニッケル−カドミウム電池、
銀−亜鉛電池、銀−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電
池、ニッケル−水素電池などの二次電池のセパレータと
して好適に使用できる。
[0048] Thus, sulfonated fibrous sheet is excellent in hydrophilicity can be used as a separator for primary or secondary batteries. The battery may be open or closed, and may be cylindrical, flat, or square. More specifically, alkaline manganese batteries, mercury batteries, silver oxide batteries,
Primary batteries such as air batteries, nickel-cadmium batteries,
It can be suitably used as a separator of a secondary battery such as a silver-zinc battery, a silver-cadmium battery, a nickel-zinc battery, and a nickel-hydrogen battery.

【0049】以上、本発明の電池用セパレータを説明し
た。
The battery separator of the present invention has been described above.
Was.

【0050】以下に、本発明の実施例を記載するが、以
下の実施例に限定されるものではない。なお、樹脂の溶
融粘度は320℃、シェアレート10−1における
もので、フローテスター(島津製作所製、フローテスタ
ー CFT−500C)で、直径1.0mm、長さ10.
0mmのノズルを用いて測定した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments. The resin had a melt viscosity of 320 ° C. and a shear rate of 10 3 S −1 .
The measurement was performed using a 0 mm nozzle.

【0051】また、加圧保液率は加圧時の電解液保持率
で、次のようにして測定した。つまり、直径30mmに
裁断したセパレータを、温度20℃、相対湿度65%の
状態下で、水分平衡に至らせた後、重量(W、mg)
を測定した。次に、セパレータ中の空気を水酸化カリウ
ム溶液で置換するように、比重1.3(20℃)の水酸
化カリウム溶液中に1時間浸漬し、水酸化カリウム溶液
を保持させた。次に、このセパレータを上下3枚づつの
ろ紙(No.2、直径30mm)で挟み、加圧ポンプに
より、21kgf/cmの圧力を30秒間作用させた
後、セパレータの重量(W、mg)を測定した。そし
て、下記の式により、加圧保液率を求めた。なお、この
測定は1つのセパレータに対して4回行ない、その平均
を加圧保液率とした。
The liquid holding ratio under pressure is the electrolyte holding ratio at the time of pressurization and was measured as follows. That is, after the separator cut to a diameter of 30 mm was brought to equilibrium with water at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%, the weight (W 0 , mg) was obtained.
Was measured. Next, the separator was immersed in a potassium hydroxide solution having a specific gravity of 1.3 (20 ° C.) for one hour so that the air in the separator was replaced with the potassium hydroxide solution, thereby keeping the potassium hydroxide solution. Next, the separator was sandwiched between three filter papers (No. 2, 30 mm in diameter), and a pressure of 21 kgf / cm 2 was applied for 30 seconds by a pressure pump, and then the weight of the separator (W 1 , mg) ) Was measured. Then, the pressurized liquid holding ratio was determined by the following equation. In addition, this measurement was performed four times for one separator, and the average was defined as the liquid holding ratio under pressure.

【0052】[0052]

【実施例】(参考例1) 溶融粘度430ポイズ、重量平均分子量17万、ガラス
転移温度100℃の、シンジオタクチック構造を有する
ポリスチレン(出光石油化学社製)のみを、直径0.2
5mm、温度320℃の押出ノズルから、0.14g/
分で吐出し、押出ノズルの押出口末端から5mm離れた
地点から下方10cmに亘って、エアーで冷却しながら
速度210m/分、ドラフト比66で巻き取り、円形断
面、繊維径15.4μm、伸度135%の未延伸繊維を
得た。
EXAMPLES Reference Example 1 Only polystyrene having a syndiotactic structure (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) having a melt viscosity of 430 poise, a weight average molecular weight of 170,000 and a glass transition temperature of 100 ° C., having a diameter of 0.2 was used.
From an extrusion nozzle of 5 mm and a temperature of 320 ° C., 0.14 g /
Min. And wound at a speed of 210 m / min. With a draft ratio of 66 while cooling with air over 10 cm below a point 5 mm away from the end of the extrusion port of the extrusion nozzle. Circular cross section, fiber diameter 15.4 μm, elongation An undrawn fiber having a degree of 135% was obtained.

【0053】この未延伸繊維を120℃のヒーター上で
2倍延伸して、繊維径10.9μm、伸度29%の延伸
繊維を得た。この延伸繊維を1万デニールとなるように
集束し、ニップロール幅5mmのクリンパーで巻縮を付
与した後、50mm長に裁断した。
The undrawn fiber was drawn twice at 120 ° C. to obtain a drawn fiber having a fiber diameter of 10.9 μm and an elongation of 29%. The drawn fiber was bundled so as to have a denier of 10,000, crimped with a crimper having a nip roll width of 5 mm, and then cut into a length of 50 mm.

【0054】次いで、この延伸繊維70重量%と、ポリ
プロピレン(芯)−ポリエチレン(鞘)からなる同心円
状の芯鞘型複合繊維(繊維径20μm、繊維長51m
m、鞘成分の融着温度110℃)30重量%とを混綿
し、カーディングし、クロスレイヤーにより繊維の配向
方向を交差させて繊維ウエブを形成した後、温度130
℃、線圧80kg/cmでカレンダー処理して、目付6
5g/m、厚さ0.2mmの不織布を得た。次いで、
この不織布を80℃、97%硫酸溶液中に、20分間浸
漬した後、水洗し、60℃で乾燥して、スルホン化によ
り導入された硫黄濃度4.0ppm、加圧保液率8.5%
のセパレータを得た。
Next, a concentric core-sheath type composite fiber composed of 70% by weight of the drawn fiber and polypropylene (core) -polyethylene (sheath) (fiber diameter 20 μm, fiber length 51 m)
m, a sheath component fusing temperature of 110 ° C.), 30% by weight, and carding, and a fiber web is formed by crossing the fiber orientation directions with a cross layer.
℃, 80kg / cm linear pressure calendering, 6
A non-woven fabric having a thickness of 5 g / m 2 and a thickness of 0.2 mm was obtained. Then
This nonwoven fabric was immersed in a 97% sulfuric acid solution at 80 ° C. for 20 minutes, washed with water, dried at 60 ° C., the sulfur concentration introduced by sulfonation was 4.0 ppm, and the pressure retention rate was 8.5%.
Was obtained.

【0055】(実施例参考例1 のシンジオタクチック構造を有するポリスチレ
ン(出光石油化学社製)96部に対して、可塑剤として
ポリエチレングリコールを4部添加して、ガラス転移温
度を90℃に変性した以外は、参考例1と全く同様にし
て、円形断面、繊維径15.4μm、伸度110%の未
延伸繊維を得た。
Example 1 To 96 parts of polystyrene having a syndiotactic structure (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co.) of Reference Example 1 , 4 parts of polyethylene glycol was added as a plasticizer, and the glass transition temperature was 90 ° C. In the same manner as in Reference Example 1 except that the unstretched fiber had a circular cross section, a fiber diameter of 15.4 μm, and an elongation of 110%.

【0056】この未延伸繊維を室温(25℃)で1.5
倍延伸した後、裁断して、繊維径12.5μm、繊維長
10mm、伸度50%の延伸繊維を得た。次いで、この
延伸繊維と70重量%と、参考例1と同じ樹脂成分から
なる芯鞘型複合繊維(繊維径20μm、繊維長15m
m)30重量%とを湿式法により繊維ウエブを形成した
後、この繊維ウエブを80メッシュの平織ネット上に載
置し、ノズル径0.13mm、ピッチ0.6mmのノズル
プレートを用いて、水圧130kg/cmの水流で、
両面から2回ずつ処理して、繊維ウエブを絡合して絡合
繊維ウエブを得た後、参考例1と同じカレンダー処理及
びスルホン化処理を行ない、目付67g/m、厚さ
0.2mm、スルホン化により導入された硫黄濃度9.3
ppm、加圧保液率13.1%のセパレータを得た。
The unstretched fiber was treated at room temperature (25 ° C.) for 1.5 hours.
After drawing twice, it was cut to obtain a drawn fiber having a fiber diameter of 12.5 μm, a fiber length of 10 mm, and an elongation of 50%. Next, a core-sheath type composite fiber (fiber diameter: 20 μm, fiber length: 15 m) composed of the drawn fiber, 70% by weight and the same resin component as in Reference Example 1
m) After forming a fiber web by wet method with 30% by weight, the fiber web is placed on a 80-mesh plain woven net, and the water pressure is adjusted using a nozzle plate having a nozzle diameter of 0.13 mm and a pitch of 0.6 mm. With a water flow of 130 kg / cm 2 ,
After treating each side twice, the fiber web was entangled to obtain an entangled fiber web. The same calender treatment and sulfonation treatment as in Reference Example 1 were performed to obtain a basis weight of 67 g / m 2 and a thickness of 0.2 mm. , Sulfur concentration introduced by sulfonation 9.3
ppm, and a liquid retaining ratio under pressure of 13.1% was obtained.

【0057】(実施例) 実施例と同じガラス転移温度を90℃とした変性ポリ
スチレンと、溶融粘度270ポイズのポリプロピレンと
を、1:1の重量比率で、別々に溶融させた後、8つの
小孔を8つの溝で分割した横断面を有する、直径0.3
mm、320℃に加熱された押出ノズルの、小孔からポ
リプロピレン融液を、他方、溝から変性ポリスチレン融
液を夫々0.07g/分で吐出、複合し、押出ノズルの
押出口末端から5mm離れた地点から下方10cmに亘
って、エアーで冷却しながら、速度210m/分、ドラ
フト比87で巻き取り、円形断面、繊維径16.1μ
m、伸度130%の未延伸繊維を得た。
(Example 2 ) Modified polystyrene having the same glass transition temperature of 90 ° C as in Example 1 and polypropylene having a melt viscosity of 270 poise were separately melted at a weight ratio of 1: 1. 0.3 cross section, divided into eight small holes by eight grooves
mm, the melt of polypropylene was discharged from the small holes of the extrusion nozzle heated to 320 ° C., and the melt of modified polystyrene was discharged from the groove at 0.07 g / min. Winded at a speed of 210 m / min and a draft ratio of 87 while cooling with air over 10 cm below from the point where it was made, having a circular cross section and a fiber diameter of 16.1 μm.
m, an undrawn fiber having an elongation of 130% was obtained.

【0058】この未延伸繊維を120℃のヒーター上で
2倍延伸、裁断して、繊維径11.4μm、繊維長10
mm、伸度25%の延伸繊維(図1(a)参照)を得
た。この延伸繊維は、変性ポリスチレンが延伸繊維の中
心から伸びるポリプロピレンで8分割されており、変性
ポリスチレンが繊維表面の47.8%を占めており、ま
た、機械的に分割可能であり、分割後の繊維径はポリプ
ロピレンが2.9μm、変性ポリスチレンが2.8μmで
あった。
The undrawn fiber was drawn and cut twice on a heater at 120 ° C. to obtain a fiber diameter of 11.4 μm and a fiber length of 10
A drawn fiber (see FIG. 1 (a)) having an elongation of 25% was obtained. In this drawn fiber, the modified polystyrene is divided into eight portions by polypropylene extending from the center of the drawn fiber, the modified polystyrene occupies 47.8% of the fiber surface, and is mechanically dividable. The fiber diameter was 2.9 μm for polypropylene and 2.8 μm for modified polystyrene.

【0059】次いで、この延伸繊維70重量%と実施例
と同じ芯鞘型複合繊維30重量%とを使用し、実施例
と全く同様にして、繊維ウエブ形成、水流絡合、カレ
ンダー処理、及びスルホン化処理を行ない、目付65g
/m、厚さ0.2mm、スルホン化により導入された
硫黄濃度9.6ppm、加圧保液率14.5%のセパレー
タを得た。
Next, 70% by weight of the drawn fiber was added to
Using the same core-sheath type composite fiber 30 wt% 1, Example
In the same manner 1 performs fiber web forming, hydroentangling, calendering, and the sulfonation treatment, basis weight 65g
/ M 2 , a thickness of 0.2 mm, a concentration of sulfur introduced by sulfonation of 9.6 ppm, and a liquid retention under pressure of 14.5%.

【0060】(比較例1) 溶融粘度130ポイズ、ガラス転移温度100℃の、ア
タクチック構造を有するポリスチレン(旭化成工業
(株)製)のみを使用したこと、及び200m/分、ド
ラフト比66で巻き取ったこと以外は、参考例1と全く
同様にして、断面円形、繊度15.4μm、伸度6.3%
の未延伸繊維を得た。その後、この未延伸繊維を120
℃のヒーター上で2倍延伸しようとしたが、ヒーターに
膠着するなど、安定的に延伸することができず、延伸繊
維を得ることができなかったため、セパレータを得るこ
ともできなかった。
(Comparative Example 1) Only polystyrene having an atactic structure having a melt viscosity of 130 poise and a glass transition temperature of 100 ° C (manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.) was used, and was wound at a draft ratio of 66 at 200 m / min. Except that, in the same manner as in Reference Example 1 , the cross section was circular, the fineness was 15.4 μm, and the elongation was 6.3%.
Was obtained. After that, the undrawn fiber is
An attempt was made to draw twice on a heater at ℃, but the film could not be stably drawn, such as sticking to the heater, and a drawn fiber could not be obtained, so that a separator could not be obtained.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明の電池用セパレータはシンジオタ
クチック構造を有し、ガラス転移温度が5℃以上低下し
た変性スチレン系重合体成分を含有し、60〜200%
の伸度を有する未延伸繊維、及び/又はシンジオタクチ
ック構造を有し、ガラス転移温度が5℃以上低下した変
スチレン系重合体成分を含有し、20〜150%の伸
度を有する延伸繊維を含む電池用セパレータであって、
少なくとも前記変性スチレン系重合体成分がスルホン化
されているものである。前記繊維は伸度があるため、繊
維シート状物を得ることができ、得られた繊維シート状
物も加工性に優れている。
The battery separator of the present invention exhibits have a syndiotactic configuration, decrease the glass transition temperature of 5 ° C. or higher
Containing a modified styrenic polymer component, 60-200%
Discoloration of possess undrawn fiber having elongation, and / or a syndiotactic structure, was reduced glass transition temperature of 5 ° C. or higher
A battery separator comprising a stretched fiber containing a conductive styrenic polymer component and having an elongation of 20 to 150% ,
At least the modified styrenic polymer component is sulfonated
Is what is being done. Since the fibers have elongation, a fiber sheet can be obtained, and the obtained fiber sheet also has excellent workability.

【0062】本発明の電池用セパレータは、製造中或い
は使用中に破断することなく、使用できるものである。
The battery separator of the present invention can be used without breaking during production or use.

【0063】そして、少なくともシンジオタクチック構
造を有しガラス転移温度が5℃以上低下した変性スチレ
ン系重合体成分がスルホン化されているため電解液の保
持性に優れた電池用セパレータである。
The modified styrene polymer component having at least a syndiotactic structure and a glass transition temperature lowered by 5 ° C. or more is sulfonated, so that the battery separator is excellent in electrolyte solution retention.

【0064】また、上記未延伸繊維及び/又は延伸繊維
が分割していると、繊維径が小さく、しかも緻密な構造
を有する繊維シート状物となるので、より電解液の保持
性に優れた電池用セパレータである。
When the unstretched fiber and / or the stretched fiber are divided, a fiber sheet having a small fiber diameter and a dense structure is obtained. Separator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a) 未延伸繊維の断面図の一例 (b) 未延伸繊維の断面図の他例 (c) 未延伸繊維の断面図の他例 (d) 未延伸繊維の断面図の他例 (e) 未延伸繊維の断面図の他例FIG. 1A is an example of a cross-sectional view of an undrawn fiber. FIG. 1B is another example of a cross-sectional view of an undrawn fiber. FIG. Example (e) Another example of a cross-sectional view of an undrawn fiber

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 一成分 2 他成分 1 One component 2 Other component

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D04H 1/00 - 18/00 D01F 8/00 - 8/18 H01M 2/16 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) D04H 1/00-18/00 D01F 8/00-8/18 H01M 2/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シンジオタクチック構造を有し、ガラス
転移温度が5℃以上低下した変性スチレン系重合体成分
を含有し、60〜200%の伸度を有する未延伸繊維、
及び/又はシンジオタクチック構造を有し、ガラス転移
温度が5℃以上低下した変性スチレン系重合体成分を含
有し、20〜150%の伸度を有する延伸繊維を含む
池用セパレータであって、少なくとも前記変性スチレン
系重合体成分がスルホン化されている電池用セパレー
タ。
[Claim 1] have a syndiotactic structure, glass
An undrawn fiber containing a modified styrenic polymer component having a transition temperature lowered by 5 ° C. or more and having an elongation of 60 to 200%;
And / or have a syndiotactic structure, the glass transition
An electrode containing a drawn fiber having a modified styrenic polymer component whose temperature has dropped by 5 ° C. or more and having an elongation of 20 to 150%.
A pond separator, wherein at least the modified styrene
Separation for battery with sulfonated polymer component
Ta.
【請求項2】 未延伸繊維及び/又は延伸繊維が分割し
ていることを特徴とする請求項1記載の電池用セパレー
タ。
2. An undrawn fiber and / or a drawn fiber is divided.
The battery separator according to claim 1, wherein
Ta.
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