JP4800527B2 - 不織布、この不織布を用いた電池、及びこの不織布を用いたキャパシタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は不織布、この不織布を用いた電池、及びこの不織布を用いたキャパシタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
不織布は繊維がランダムに配置していることができ、分離性能、液体保持性能、或いは絶縁性能などの各種特性に優れているため、各種用途に適用されている。
【０００３】
この不織布の絶縁性能及び液体保持性能を利用した用途の１つとして、電池用のセパレータ用途がある。つまり、電池の正極と負極とを分離して短絡を防止すると共に、電解液を保持して起電反応を円滑に行なうことができるように、正極と負極との間に不織布がセパレータとして配置されている。
【０００４】
例えば、不織布をニッケル水素電池用のセパレータとして使用する場合、近年における電子機器の小型軽量化に伴って、ニッケル水素電池の占めるスペースも狭くなっているにもかかわらず、ニッケル水素電池には従来と同程度以上の性能が必要とされるため、ニッケル水素電池の高容量化が要求されている。そのためには、電極の活物質量を増やす必要があるため、必然的に前記セパレータ（不織布）の占める体積が小さくならざるを得ない。
【０００５】
このようにセパレータ（不織布）の体積が小さくなった場合であっても、絶縁性能及び電解液の保持性能に優れているように、セパレータ（不織布）を構成する繊維を細くして、繊維表面積を広くすることが考えられた。
【０００６】
この繊維を細くする方法の１つとして、メルトブロー法により形成する方法がある。しかしながら、この方法により形成された不織布を密閉型ニッケル水素電池のセパレータとして使用した場合、正極から発生した酸素によって電池の内圧が上昇してしまい、液漏れを生じるなどの問題があった。
【０００７】
また、メルトブロー法により形成された不織布は細い繊維から構成されており、分離性能に優れているため、濾過材用材料として好適に使用することができる。しかしながら、繊維が細く、緻密であるが故に圧力損失が高くなりやすいという問題があった。
【０００８】
更に、メルトブロー法により形成された不織布をキャパシタ用のセパレータとして用いた場合も、液体保持性能及び絶縁性能に優れているものの、繊維が細く、緻密であるが故にイオン伝導性が低いという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電池用のセパレータとして使用しても内圧が上昇しにくかったり、濾過材用材料として使用しても圧力損失が高くなりにくかったり、キャパシタ用のセパレータとして使用してもイオン伝導性に優れているなど、各種用途に適合できる不織布を提供すること、この不織布を用いた電池、及びこの不織布を用いたキャパシタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、電池の内圧が上昇してしまう原因を追求したところ、正極から発生した酸素を負極において充分に消費することができないためであり、負極において充分に酸素を消費できないのは、メルトブロー法により形成された不織布の表面が緻密で、不織布表面全体わたって電解液を保持しており、酸素と負極との接触面積が狭いことによることを見い出した。
【００１１】
また、濾過材用材料として使用した場合に、圧力損失が高くなりやすいのも、メルトブロー法により形成された不織布の表面が緻密であることに起因することを見い出した。同様に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合にイオンの伝導性が低いのは、メルトブロー法により形成された不織布の表面が緻密であることに起因することを見い出した。
【００１２】
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、本発明の不織布は、「海島型複合繊維の海成分を除去することにより形成した、繊維横断面形状が円形、かつ繊維径が５μｍ以下の極細繊維のみが集合した極細繊維集合体を含む、融着のみにより固定された不織布であり、前記不織布の一方の面（Ａ）における前記極細繊維集合体の総個数と、前記不織布の他方の面（Ｂ）における前記極細繊維集合体の総個数とが異なり、前記不織布は個々の極細繊維と極細繊維集合体とが分散したスラリーを湿式法により形成した繊維ウエブに由来することを特徴とする不織布」である。
【００１３】
このように、極細繊維集合体の総個数が異なる両面を有する不織布からなるため、電池用セパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体の総個数の多い面においては、電解液が局在化しやすいため、この面を負極と当接するように配置すれば、酸素と負極との接触機会が増大して、酸素を充分に消費することができるため、電池の内圧の上昇を抑えることができ、濾過材として使用した場合には、極細繊維集合体の総個数の少ない面の存在により、圧力損失の増大を抑制でき、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体の総個数の多い面の存在によって電解液が局在化しているもののリッチであるため、イオン伝導性を高めることができるなど、各種用途に適合することのできる不織布である。
【００１４】
この不織布をセパレータとして用いた電池は内圧が上昇しにくいものである。
【００１５】
この不織布をセパレータとして用いたキャパシタはイオン伝導性に優れ、しかも極細繊維集合体の総個数の少ない面の存在によって電気絶縁性にも優れている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の不織布は厚さを薄くすることができ、しかも電池用セパレータとして使用した場合には内圧の上昇を抑えることができ、濾過材として使用した場合には圧力損失の増大を抑制でき、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合にはイオン伝導性に優れるなど、各種特性に優れているように、繊維径が５μｍ以下の極細繊維が集合した極細繊維集合体、及び／又はパルプ状物を含んでいる。
【００１７】
前者の「繊維径が５μｍ以下の極細繊維が集合した極細繊維集合体」は、複数本の極細繊維の繊維軸が実質的に同じ方向であるように集合した部分を有するものであり、別の見方をすれば、複数本の極細繊維が束状となっている部分を有するものである（図１参照）。
【００１８】
このような極細繊維集合体は、例えば、（１）特定の溶媒に対する溶解性の異なる樹脂成分２種類以上からなる複合繊維（例えば、海島型複合繊維）の、少なくとも１つの樹脂成分（海成分）を除去することにより形成した極細繊維束を、全く又は十分に解さない方法により得ることができるし、（２）特定の溶媒に対して膨潤の程度の異なる樹脂成分２種類以上からなる複合繊維に対して、特定の溶媒と接触させることにより、各樹脂成分に分離させる方法により得ることもできるし、或いは（３）外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維に対して、分割はするものの、分割した後に解されない程度の外力を作用させて、分割性繊維の分割のみをさせる方法により得ることができる。これらの中でも、（１）特定の溶媒に対する溶解性の異なる樹脂成分２種類以上からなる複合繊維（例えば、海島型複合繊維）の、少なくとも１つの樹脂成分（海成分）を除去することにより形成した極細繊維束を、全く又は十分に解さない方法により得る方法であると、極細繊維集合体やパルプ状物以外の繊維を含めた繊維の分散性の点で優れているため、好適である。特に、海島型複合繊維の海成分を除去することにより形成した極細繊維束を、全く又は十分に解さない方法であると、極細繊維間に空隙を形成でき、電解液を保持したり、分離性能に関与でき、しかも厚さの薄い不織布を形成しやすいため、好適である。
【００１９】
この極細繊維集合体を構成する個々の極細繊維は細いことによって繊維表面積が広くなり、電池用又はキャパシタ用のセパレータとして使用した場合には電解液の保持性に優れ、濾過材として使用した場合には塵埃の捕集性に優れるなど、各種特性を付与することができる。具体的には、各極細繊維の繊維径は５μｍ以下であり、好ましくは４μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以下であり、更に好ましくは２μｍ以下である。各極細繊維の繊維径の下限は特に限定するものではないが、０．０１μｍ程度が適当である。
【００２０】
本発明における「繊維径」は、繊維の横断面形状が円形である場合には、その直径をいい、繊維の横断面形状が非円形である場合には、同じ断面積を有する円の直径を繊維径とみなす。
【００２１】
この極細繊維は有機系成分及び／又は無機系成分から構成していることができるが、軽量化することのできる有機系成分から構成されているのが好ましい。より具体的には、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂など１種類以上の樹脂から構成されていることができる。特に、耐薬品性（電池用やキャパシタ用のセパレータとして使用する場合には、耐電解液性）に優れており、各種用途に適合することができる、ポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好ましい。例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体など）から構成されていることができ、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂からなるのが好ましい。
【００２２】
他方、パルプ状物はフィブリル化した微細繊維を含むものであり、その構成成分は特に限定されるものではないが、極細繊維と同様の理由で、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂など１種類以上の樹脂から構成されているのが好ましく、ポリオレフィン系樹脂から構成されているのがより好ましい。このポリオレフィン系樹脂も前述の極細繊維と全く同様のものであることができ、例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体など）から構成されていることができ、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂からなるのが好ましい。
【００２３】
本発明の不織布は、このような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物を含むものであるが、実質的にパルプ状物を含んでいないのが好ましい。つまり、極細繊維集合体と他の繊維（個々の極細繊維を含む）を含んでいるのが好ましい。これは、パルプ状物の微細繊維以外の部分が太く、表面積があまり広くならない結果として、極細繊維集合体と比較して、各種特性（例えば、電池用セパレータとして使用した場合の内圧上昇の抑制作用、濾過材として使用した場合の圧力損失上昇の抑制作用、キャパシタ用セパレータとして使用した場合のイオン伝導性の向上、など）の向上の程度が低いためである。
【００２４】
本発明の不織布を構成する繊維は前述のような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物以外に、極細繊維や繊維径が５μｍを超える太繊維などを含んでいることができる。
【００２５】
この極細繊維は集合して極細繊維集合体の状態にないものであり、つまり個々の極細繊維が分散した状態にある。このように分散した状態にあることによって、各種特性を付与することができる。例えば、電池用セパレータとして使用した場合には、電気絶縁性に優れ、しかも電解液の保持性に優れているため、スムーズに起電反応を生じさせることができる。また、濾過材として使用した場合には、濾過性能を向上させることができる。更に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合には、電気絶縁性に優れている。
【００２６】
なお、分散した極細繊維（以下、「分散極細繊維」ということがある）は、極細繊維集合体を構成する極細繊維（以下、「集合体極細繊維」ということがある）と同じであっても、異なっていても良い。
【００２７】
なお、分散極細繊維が均一に分散して、各種特性が向上するように、各分散極細繊維相互の繊維径がほぼ同じであるのが好ましい。つまり、分散極細繊維の繊維径分布の標準偏差値（σ）を、分散極細繊維の平均繊維径（ｄ）で除した値（＝σ／ｄ）が０．２以下（好ましくは０．１８以下）であるのが好ましい。なお、各分散極細繊維相互の繊維径が全く同じである場合には標準偏差値（σ）が０になるため、前記値（σ／ｄ）の下限値は０である。
【００２８】
この「分散極細繊維の平均繊維径（ｄ）」は１００本以上（ｎ本）の分散極細繊維の繊維径を計測し、その計測した繊維径を平均した値をいう。また、分散極細繊維の「標準偏差値（σ）」は、計測した繊維径（χ）を用いて、次の式から算出した値をいう。
標準偏差＝｛（ｎΣχ2−（Σχ）2）／ｎ（ｎ−１）｝1/2
ここで、ｎは測定した分散極細繊維の本数を意味し、χはそれぞれの分散極細繊維の繊維径を意味する。
【００２９】
なお、繊維径が５μｍ以下の分散極細繊維が、繊維径分布の観点で２種類以上の群からなる場合には、各々の分散極細繊維群について、上記関係が成立するのが好ましい。
【００３０】
また、分散極細繊維が均一に分散して、各種特性が向上するように、各分散極細繊維は、その繊維軸方向において、直径が実質的に変化しない（すなわち、実質的に同じ直径を有している）のが好ましい。
【００３１】
このような各分散極細繊維相互の繊維径がほぼ同じである分散極細繊維、又は繊維軸方向において、直径が実質的に変化しない分散極細繊維は、例えば、紡糸口金部で海成分中に口金規制して島成分を押し出して複合する複合紡糸法で得た海島型複合繊維の海成分を除去することにより得ることができる。
【００３２】
なお、一般的に混合紡糸法といわれる、島成分を構成する樹脂と海成分を構成する樹脂とを混合した後に紡糸する方法によって得た海島型複合繊維の海成分を除去する方法によっては、各分散極細繊維相互の繊維径がほぼ同じである分散極細繊維、又は繊維軸方向において、直径が実質的に変化しない分散極細繊維を得ることは困難である。しかしながら、本発明において使用することができる。
【００３３】
また、メルトブロー法によっても、各分散極細繊維相互の繊維径がほぼ同じである分散極細繊維、又は繊維軸方向において、直径が実質的に変化しない分散極細繊維を得ることは困難である。しかしながら、本発明において使用することができる。
【００３４】
本発明の分散極細繊維は前述のような分散極細繊維を１種類以上、又は２種類以上含んでいれば良い。例えば、複合紡糸法により得られた海島型複合繊維から形成した分散極細繊維と、混合紡糸法により得られた海島型複合繊維から形成した分散極細繊維とを含んでいることができる。
【００３５】
なお、分散極細繊維が融着に関与できる樹脂成分（以下、「融着成分」ということがある）を含んでいると、この融着成分により融着することができ、分散極細繊維が確実に固定されて、分散極細繊維が脱落したり、毛羽立つことがないため好適な実施態様である。
【００３６】
この分散極細繊維が融着成分を含む場合、分散極細繊維は融着成分のみから構成することもできるし、融着成分とこの融着成分の融点よりも高い融点を有する成分（以下、「非融着成分」ということがある）の２種類以上の成分から構成することもできる。後者のように分散極細繊維が融着成分と非融着成分とを含む２種類以上の成分から構成されていると、融着成分により融着しても繊維形態を維持することができ、不織布の形態安定性に優れているため好適である。
【００３７】
分散極細繊維が融着成分と非融着成分とから構成されている場合、融着できるように、融着成分は分散極細繊維表面の一部又は全部を占めているのが好ましい。より具体的には、分散極細繊維の横断面形状が、例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型であるのが好ましい。なお、非融着成分は繊維形状を維持できるように、融着成分の融点よりも１０℃以上高い融点を有するのが好ましく、２０℃以上高い融点を有するのがより好ましい。
【００３８】
この融着成分と非融着成分とを含む分散極細繊維は、例えば、常法の複合紡糸法により海島型複合繊維を紡糸する際に、島成分を押し出す口金として、前述のような横断面形状（例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型）を形成できるものを使用して海島型複合繊維を紡糸し、海成分を除去するか、常法の複合紡糸法により海島型複合繊維を紡糸する際に、融着成分と非融着成分とを混合した樹脂を島成分を押し出す口金に供給して海島型複合繊維を紡糸し、海成分を除去することにより得ることができる。
【００３９】
本発明における「融点」は示差走査熱量計を用い、昇温温度１０℃／分で、室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の極大値を与える温度をいう。なお、極大値が２つ以上ある場合には、最も高温の極大値を融点とする。
【００４０】
なお、分散極細繊維は均一に分散しやすいように、自由度の高い短繊維（繊維長が３０ｍｍ以下）であるのが好ましいが、分散極細繊維や海島型複合繊維を裁断する際に、分散極細繊維同士又は島成分同士が圧着してしまうと、極細繊維集合体となりやすいため、裁断する際に分散極細繊維同士又は島成分同士が圧着しにくい分散極細繊維又は海島型複合繊維を使用するのが好ましい。
【００４１】
このような圧着しにくい分散極細繊維や海島型複合繊維としては、例えば、分散極細繊維や海島型複合繊維がポリメチルペンテンを含んでいたり、融点が１６６℃以上（好ましくは１６８℃以上）のポリプロピレンを含む分散極細繊維や海島型複合繊維を挙げることができる。
【００４２】
また、分散極細繊維が均一に分散しやすいように、分散極細繊維の横断面形状は円形であるのが好ましい。
【００４３】
本発明の不織布は集合体極細繊維に加えて、繊維径が５μｍを超える太繊維を含んでいると、機械的強度に優れる不織布とすることができる。例えば、電池用セパレータとして使用した場合、この太繊維によってセパレータ（不織布）の破断を防止することができ、しかもこの太繊維が圧力に対して抗することによって空隙を確保し、集合体極細繊維、好ましくは分散極細繊維の作用と相俟って、電解液の保持性に優れており、起電反応を円滑に生じさせることができる。また、濾過材として使用した場合、この太繊維によって適度な空隙を確保することができるため、圧力損失の上昇を抑えることができる。更に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合、適度な空隙が形成されるため、イオン伝導性を向上させることができる。
【００４４】
この太繊維の繊維径は太い方が、前記効果に優れているため、繊維径が８μｍ以上であるのが好ましく、９μｍ以上であるのがより好ましく、１０μｍ以上であるのが更に好ましい。なお、太繊維の繊維径があまりにも大きいと、不織布の厚さが厚くなり、各種特性（電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用した場合には電気絶縁性能、濾過材として使用した場合には濾過性能、など）が低下する傾向があるため、３５μｍ以下であるのが好ましく、３０μｍ以下であるのがより好ましい。
【００４５】
なお、分散極細繊維も含む場合、太繊維の平均繊維径が分散極細繊維の平均繊維径の５倍以上であると、太繊維によって空隙を確保し、この空隙に分散極細繊維が存在しやすくなる。つまり、太繊維からなる骨格間に分散極細繊維が存在しているような状態となり、圧力が加わったとしても、破断しにくく、空隙を確保できるため好適である。より好ましくは、太繊維の平均繊維径が分散極細繊維の平均繊維径の５．５倍以上である。
【００４６】
なお、太繊維の平均繊維径は分散極細繊維の平均繊維径と同様にして得られる値である。つまり、１００本以上（ｎ本）の太繊維の繊維径を計測し、その計測した繊維径を平均した値をいう。
【００４７】
このような太繊維として、ヤング率が５０ｃｎ／ｄｔｅｘ以上の高弾性太繊維を含んでいるのが好ましい。このようなヤング率を有する高弾性太繊維を含んでいることによって、張力によって破断しにくく、しかも圧力に対して抗し、空隙を確保しやすくなるためである。なお、ヤング率が高ければ高い程、このような効果に優れているため、６５ｃｎ／ｄｔｅｘ以上であるのが好ましく、８０ｃｎ／ｄｔｅｘ以上であるのがより好ましい。
【００４８】
この「ヤング率」はＪＩＳ Ｌ １０１５：１９９９、８．１１項に規定されている方法により測定した初期引張抵抗度から算出した見掛ヤング率の値をいう。なお、初期引張抵抗度は定速緊張形試験機によって測定した値をいう。
【００４９】
この高弾性太繊維の繊維径は５μｍを超える繊維径である限り特に限定されるものではないが、破断しにくく、しかも空隙を確保できるように、７μｍ以上であるのが好ましく、８μｍ以上であるのがより好ましく、１０μｍ以上であるのが更に好ましい。他方、高弾性太繊維の繊維径が大きすぎると、不織布の厚さが厚くなり、各種特性（電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用した場合には電気絶縁性能、濾過材として使用した場合には濾過性能、など）が低下する傾向があるため、３５μｍ以下であるのが好ましい。高弾性太繊維のより好ましい繊維径は１３〜３０μｍであり、更に好ましい繊維径は１３〜２５μｍである。
【００５０】
なお、分散極細繊維を含んでいる場合、この高弾性太繊維は空隙を確保する性能に優れているように、高弾性太繊維の平均繊維径が分散極細繊維の平均繊維径の６倍以上であるのが好ましく、６．５倍以上であるのがより好ましい。
【００５１】
また、分散極細繊維を含んでいる場合、高弾性太繊維の平均繊維長が分散極細繊維の平均繊維長の２．５倍以上であるのが好ましい。このような関係を満たすことによって、高弾性太繊維からなる骨格間に分散極細繊維が存在している状態となりやすい。より好ましくは、高弾性太繊維の平均繊維長が分散極細繊維の平均繊維長の３倍以上であり、更に好ましくは４倍以上であり、最も好ましくは５倍以上である。
【００５２】
なお、本発明における「繊維長」は、ＪＩＳ Ｌ １０１５（化学繊維ステープル試験法）Ｂ法（補正ステープルダイヤグラム法）により得られる長さをいい、「平均繊維長」は無作為に選んだ１００本の繊維の繊維長の平均値をいう。
【００５３】
この高弾性太繊維は有機系成分及び／又は無機系成分から構成していることができるが、軽量化することのできる有機系成分から構成されているのが好ましい。より具体的には、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂など１種類以上の樹脂成分から構成されていることができる。特に、耐薬品性（電池用セパレータの場合には、耐電解液性）に優れているように、ポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好ましい。例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体など）から構成することができる。これらの中でも、超高分子量ポリエチレンやポリプロピレンからなるのが好ましい。
【００５４】
なお、本発明の高弾性太繊維は前記のような樹脂成分単独から構成されていても良いし、２種類以上の樹脂成分が混合又は複合されていても良い。２種類以上の樹脂成分からなる高弾性太繊維の横断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型であることができる。このように２種類以上の樹脂成分から構成されていると、繊維表面を構成する樹脂成分によって融着することができる。
【００５５】
また、分散極細繊維を含んでいる場合、高弾性太繊維の繊維径が１０μｍ以上である場合には、高弾性太繊維の質量比率が分散極細繊維の質量比率の１〜４倍であるのが好ましい。このような質量比率であると、高弾性太繊維からなる骨格間に分散極細繊維が存在した状態となりやすいためである。
【００５６】
更に、太繊維として融着太繊維を含んでおり、この融着太繊維が融着しているのが好ましい。このような融着太繊維を含んでいることによって、更に機械的強度を向上させることができるため好適である。
【００５７】
この融着太繊維の融着成分は融着太繊維以外の構成材（例えば、極細繊維集合体、パルプ状物、分散極細繊維、高弾性太繊維など）に悪影響を及ぼさない融点を有するのが好ましい。例えば、融着太繊維以外の繊維として、ポリプロピレン系樹脂単独からなる極細繊維集合体、ポリプロピレン系樹脂単独からなる分散極細繊維、及びポリプロピレン系樹脂単独からなる高弾性太繊維とを含んでいる場合には、融着太繊維の融着成分として、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、或いはプロピレン共重合体（例えば、エチレン−ブテン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体など）を含んでいるのが好ましく、融着太繊維以外の繊維として、ポリプロピレン系樹脂単独からなる極細繊維集合体、ポリプロピレン系樹脂単独からなる分散極細繊維、及び超高分子量ポリエチレン単独からなる高弾性繊維とを含んでいる場合には、融着太繊維の融着成分として、ポリエチレン（例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなど）又はエチレン共重合体を含んでいるのが好ましい。
【００５８】
この融着太繊維は融着成分のみから構成されていても良いし、融着成分に加えて融着成分よりも融点の高い非融着成分を含んでいても良い。後者のように融着成分と非融着成分とから構成されていると、不織布の機械的強度をより向上させることができる。この場合の融着太繊維の横断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型であることができる。また、非融着成分は融着成分の融点よりも１０℃以上高い樹脂からなるのが好ましく、２０℃以上高い樹脂からなるのがより好ましい。
【００５９】
本発明の不織布は上述のような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物と、その他の材料（例えば、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）を含んでいることができるが、（１）極細繊維集合体と分散極細繊維、（２）極細繊維集合体と高弾性太繊維、（３）極細繊維集合体と融着太繊維、（４）極細繊維集合体、分散極細繊維、及び高弾性太繊維、（５）極細繊維集合体、分散極細繊維、及び融着太繊維、（６）極細繊維集合体、融着太繊維、及び高弾性太繊維、（７）極細繊維集合体、分散極細繊維、高弾性太繊維、及び融着太繊維、の組み合わせからなるのが好ましい。
【００６０】
本発明の不織布構成材（例えば、極細繊維集合体、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）は、前述のように、有機系成分及び／又は無機系成分から構成していることができるが、不織布を軽量化することができるように、いずれの構成材も有機系成分から構成されているのが好ましい。より具体的には、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂など１種類以上から構成されていることができる。特に、耐薬品性に優れているように、いずれの構成材も実質的にポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好ましい。この「実質的にポリオレフィン系樹脂から構成されている」とは、構成材が薬品によって大きく影響を受ける部分は表面であるため、表面が実質的にポリオレフィン系樹脂から構成されていることをいう。例えば、ポリアミド樹脂とポリオレフィン系樹脂とからなり、ポリオレフィン系樹脂のみが繊維の表面（繊維両端部を除く）を占めている繊維は、実質的にポリオレフィン系繊維である。
【００６１】
本発明の不織布の構成材（例えば、極細繊維集合体、パルプ状物、分散極細繊維、太繊維など）の表面を構成する樹脂がいずれも同系統の樹脂からなると、構成材同士の融着力が強く、機械的強度に優れているため好適である。特に、表面がいずれもポリプロピレン系樹脂からなると耐熱性に優れている。また、不織布の構成材（例えば、極細繊維集合体、パルプ状物、分散極細繊維、太繊維など）の融着成分がいずれも同系統の樹脂からなる場合も、構成材同士の融着力が強く、機械的強度に優れているため好適である。特に、構成材の融着成分がいずれもポリエチレン系樹脂からなるのが好ましい。
【００６２】
本発明の不織布を構成する繊維（例えば、分散極細繊維、集合体極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）は未延伸状態にあることもできるが、機械的強度に優れているように、延伸状態にあるのが好ましい。
【００６３】
また、本発明の不織布を構成する繊維（例えば、分散極細繊維、集合体極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）の繊維長は、特に限定されるものではないが、繊維長は０．５〜３０ｍｍであるのが好ましい。より好ましくは１〜２０ｍｍに切断された繊維である。
【００６４】
本発明の不織布は上述のような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物を含むものであるが、不織布の一方の面（Ａ）における極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数と、前記不織布の他方の面（Ｂ）における極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数とが異なっているため、各種特性を付与することができ、各種用途に適合できるものである。例えば、密閉型電池のセパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面においては、電解液が局在化しやすいため、この面を負極と当接するように配置すれば、酸素と負極との接触機会が増大して、酸素を充分に消費することができるため、電池の内圧の上昇を抑えることができる。また、濾過材として使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在により、圧力損失の増大を抑制することができる。更に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面の存在によって電解液が局在化しているもののリッチであるため、イオン伝導性を高めることができる。
【００６５】
この極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の差の程度は、使用用途、目的性能などによって適宜変化するため、特に限定するものではないが、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の存在は別の見方をすれば、不織布の地合いを悪くすることになるため、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在していないのが好ましい。つまり、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面においては、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維の中から選ばれる少なくとも１種類の繊維から構成されているのが好ましい。なお、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面において、外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維（未分割）を含んでいる場合もある。
【００６６】
この不織布の片面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在しておらず、構成材（特に繊維）が均一に分散していることを示す指標として、「地合指数」を挙げることができる。この地合指数の値が０．１５以下であると、構成材が均一に分散している。より好ましい地合指数は０．１０以下である。
【００６７】
この「地合指数」は特開２００１−５０９０２号に記載されている方法により得られる値をいう。つまり、次のようにして得られる値をいう。
（１）光源から被測定物（不織布）に対して光を照射し、照射された光のうち、被測定物の所定領域において反射された反射光を受光素子によって受光して、輝度情報を取得する。
（２）被測定物の所定領域を画像サイズ３ｍｍ角、６ｍｍ角、１２ｍｍ角、２４ｍｍ角に等分割して、４つの分割パターンを取得する。
（３）得られた各分割パターン毎に等分割された各区画の輝度値を、輝度情報に基づいて算出する。
（４）各区画の輝度値に基づいて、各分割パターン毎の輝度平均（Ｘ）を算出する。
（５）各分割パターン毎の標準偏差（σ）を求める。
（６）各分割パターン毎の変動係数（ＣＶ）を次の式により算出する。
変動係数（ＣＶ）＝（σ／Ｘ）×１００
ここで、σは各分割パターン毎の標準偏差を示し、Ｘは各分割パターン毎の輝度平均を示す。
（７）各画像サイズの対数をＸ座標、当該画像サイズに対応する変動係数をＹ座標とした結果得られる座標群を、最小二乗法により一次直線に回帰させ、その傾きを算出し、この傾きの絶対値を地合指数とする。
【００６８】
また、不織布の片面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在しておらず、構成材（特に繊維）が均一に分散していることを示す指標として、「最大孔径」を挙げることができる。この最大孔径が４０μｍ以下であると、構成材が均一に分散している。この最大孔径が小さい程、構成材の分散性が均一であることを意味するため、３５μｍ以下であるのがより好ましく、３０μｍ以下であるのが更に好ましい。この「最大孔径」は、ポロメータ（コールター社製）を用いてバブルポイント法により測定される値をいう。
【００６９】
更に、不織布の片面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在しておらず、構成材（特に繊維）が均一に分散していることを示す指標として、「（最大孔径／平均流量孔径）比」を挙げることができる。この（最大孔径／平均流量孔径）比（＝最大孔径／平均流量孔径）が２以下、（より好ましくは１．９以下）であると、構成材が均一に分布している。なお、理想的には最大孔径と平均流量孔径が同じ、つまり、（最大孔径／平均流量孔径）比が１である。この「平均流量孔径」は、ＡＳＴＭ−Ｆ３１６に規定されている方法により得られる値をいい、例えば、ポロメータ（Ｐｏｌｏｍｅｔｅｒ、コールター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）社製）を用いてミーンフローポイント法により測定される値をいう。
【００７０】
本発明における「不織布の面」とは、不織布表面が平滑であるとした場合に形成される直方体の、最も面積の広い対向する一対の面のいずれか一方に相当する不織布表面を、倍率５０倍で電子顕微鏡写真を撮り、その電子顕微鏡写真によって認識できる領域をいう。なお、「極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数」とは、前記電子顕微鏡写真によって確認することのできる極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の個数をいう。また、「不織布の両面における極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数が異なるかどうか」は、前記電子顕微鏡写真の２ｍｍ×２ｍｍの範囲内における個数を、不織布の各面の２０箇所について数え、その平均値をもとに判断する。
【００７１】
本発明の不織布は実質的に構成材（特に繊維）の融着のみによって固定されているのが好ましい。このように構成材の融着のみによって固定されていることによって、地合いが優れており、各種特性に優れているため好適である。例えば、融着以外に絡合していることによって構成材が固定されていると、構成材を絡合させるための作用（例えば、水流などの流体流など）によって、構成材の分散が乱されて、各種性能（電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用した場合の電気絶縁性能、濾過材として使用した場合の濾過性能）が低下する場合があるが、融着のみによって固定されていれば、構成材の分散が乱れないため、各種特性に優れている。
【００７２】
なお、不織布を製造する段階で繊維が絡むことがある。例えば、カード機により繊維ウエブを形成したり、湿式法により繊維ウエブを形成した場合でも、繊維ウエブはある程度その形態を保つことができる。このことは、多かれ少なかれ繊維同士が絡合した状態にあることを示している。しかしながら、この程度の絡合は、前述の流体流絡合のように、構成材の分散を乱す絡合ではないため、本明細書においては、実質的に絡合していないものとみなす。このように、「実質的に構成材の融着のみ」とは、繊維ウエブを形成した後における構成材同士の固定が融着のみによってなされている状態をいう。この状態は別の見方をすれば、不織布の構成材（例えば、極細繊維集合体、パルプ状物、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）が、実質的に二次元的に配置した状態にある。
【００７３】
本発明の不織布は、前述のような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が面によって総個数が異なるように偏在しているが、その他の構成材（分散極細繊維、太繊維など）は偏在していても良いし、均一に分散していても良い。例えば、電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用する場合、その他の構成材が均一に分散していることによって電解液を不織布全体に均一に保持することができるため、内部抵抗の低い電池やキャパシタを製造することができ、濾過材として使用する場合、その他の構成材が均一に分散していることによって濾過性能に優れている。
【００７４】
本発明の不織布の厚さは特に限定するものではないが、不織布の厚さが薄ければ薄い程、各種用途に適用した場合、小型化することができるため、１００μｍ以下であるのが好ましい。例えば、電池用セパレータとして使用した場合、従来と同じ長さだけ使用すれば電池を小型化することができ、同量だけ使用すれば電池を高容量化することができる。他方、不織布の厚さが薄すぎると、不織布の機械的強度が低くなるため、１０μｍ以上であるのが好ましく、２０μｍ以上であるのがより好ましく、３０μｍ以上であるのが更に好ましく、４０μｍ以上であるのが最も好ましい。
【００７５】
この「厚さ」は、ＪＩＳ Ｂ ７５０２：１９９４に規定されている外側マイクロメーター（０〜２５ｍｍ）を用いて、ＪＩＳ Ｃ ２１１１ ５．１（１）の測定法により測定した、無作為に選んだ１０点の平均値をいう。
【００７６】
本発明の不織布は目付あたりにおける総表面積が２０ｍ２以上であるのが好ましい。特に、厚さが１００μｍ以下である場合には、薄いにもかかわらず、総表面積が広いということは、それだけ各種機能に関与できることを意味している。例えば、電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして使用した場合、電解液の保持性に関与することができるとともに、電気絶縁性にも優れている。また、濾過材として使用した場合には、捕集に関与することができる。
【００７７】
このように、総表面積が広ければ広いほど、前記効果に優れているため、目付あたりにおける総表面積は２２ｍ２以上であるのが好ましく、２５ｍ２以上であるのがより好ましい。
【００７８】
ここで「目付」とは、ＪＩＳ Ｐ ８１２４（紙及び板紙−坪量測定法）に規定されている方法に基づいて得られる坪量を意味し、「目付あたりにおける総表面積」とは、ＢＥＴ法により得られる表面積を目付あたりに換算した値をいう。例えば、目付がＸ（ｇ／ｍ２）で、ＢＥＴ法により得られる表面積がＹ（ｍ２／ｇ）である場合、ＸＹ（ｍ２）が目付あたりにおける総表面積になる。
【００７９】
本発明の不織布の目付は特に限定されるものではないが、１０〜３００ｇ／ｍ２程度が適当である。前述のように、厚さが１００μｍ以下である場合には、この厚さとすることができ、しかも機械的強度に優れているように、５〜７５ｇ／ｍ2であるのが好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ2であるのがより好ましい。
【００８０】
本発明の不織布は少なくとも一方向における引張り強さが２０Ｎ／５ｃｍ幅以上であるのが好ましい。この程度の引張り強さがあれば、各種用途に適用することができる。より好ましい引張り強さは３０Ｎ／５ｃｍ幅以上であり、４０Ｎ／５ｃｍ幅以上であるのが更に好ましい。なお、不織布に対しては、主として長手方向に張力が作用するため、前記引張り強さは不織布の長手方向に関してであるのが好ましい。
【００８１】
この「引張り強さ」は、ある方向と直交する方向に長さ５ｃｍで、ある方向に長さ２０ｃｍに裁断した長方形状の不織布を、引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで不織布を引張り、不織布を破断するために要する力をいう。
【００８２】
本発明の不織布は各種用途に適合するように、各種処理が施されていても良い。例えば、不織布を電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用する場合、前述のように耐電解液性に優れるようにポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好ましいが、ポリオレフィン系樹脂は電解液の保持性が乏しいため、親水性付与処理が施されているのが好ましい。また、不織布を濾過材として使用する場合、捕集性能を向上させるために、エレクトレット化処理が施されているのが好ましい。
【００８３】
本発明の不織布は前述のように、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数が両面において異なることによって、各種性能を有するものであるため、各種用途に適用できるものである。例えば、電池用のセパレータとして、特に、不織布の極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面が負極と当接するようにして用いれば、内圧が上昇しにくい電池を製造することができ、キャパシタ用のセパレータとして用いれば、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面の存在によってイオン伝導性を高めることができ、しかも極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在によって電気絶縁性に優れており、濾過材として使用すれば、圧力損失の上昇を抑えることができる。これら用途以外に、例えば、清掃布、医療用覆布、透湿防水布、芯地、衣料用表地、合成皮革用基布、人工皮革用基布など、各種用途に適用することができる。
【００８４】
なお、本発明の不織布を電池用セパレータとして、又はキャパシタ用セパレータとして使用する場合には、不織布の空隙率は電解液の保持性やイオン透過性に優れているように、４５〜７０％であるのが好ましく、５０〜６５％であるのがより好ましい。
【００８５】
この「空隙率（Ｐ）」は次の式により得られる値をいう。
空隙率（Ｐ）＝｛１−Ｗ／（Ｔ×ｄ）｝×１００
ここで、Ｗは目付（ｇ／ｍ２）を意味し、Ｔは不織布の厚さ（μｍ）を意味し、ｄは不織布構成材の密度（ｇ／ｃｍ３）を意味する。なお、不織布構成材が２種類以上の樹脂からなる場合には、不織布構成材の密度は各樹脂の質量平均をいう。例えば、密度ｄ１の樹脂Ａがａ（ｍａｓｓ％）と、密度ｄ２の樹脂Ｂがｂ（ｍａｓｓ％）から構成されている場合、構成材の密度は次の式により得られる値をいう。
ｄ＝ｄ１×ａ／１００＋ｄ２×ｂ／１００
【００８６】
また、本発明の不織布を電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして使用する場合、ニードル式耐貫通力が５００ｇｆ以上であるのが好ましい。つまり、いずれの場合も電極を構成する活物質がセパレータを突き抜けて短絡しないようにするためである。より好ましいニードル式耐貫通力は６００ｇｆ以上であり、更に好ましいニードル式耐貫通力は７００ｇｆ以上である。
【００８７】
このニードル式耐貫通力は次のようにして得られる値をいう。
円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する支持台の円筒状貫通孔を覆うように不織布を１枚載置し、更に不織布上に、円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する固定材を、固定材の中心が前記支持台の円筒状貫通孔の中心と一致するように載置して、不織布を固定する。次いで、この不織布に対して、ハンディー圧縮試験機（カトーテック製、ＫＥＳ−Ｇ５）に取り付けられたニードル（先端部における曲率半径：０．５ｍｍ、直径：１ｍｍ、治具からの突出長さ：２ｃｍ）を、０．０１ｃｍ／ｓの速度で垂直に突き刺し、ニードルが突き抜けるのに要する力を測定し、この力をニードル式耐貫通力とする。
【００８８】
本発明の不織布を電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして使用する場合、単位目付あたりのニードル式耐貫通力が１４ｇｆ以上であるのが好ましく、１５ｇｆ以上であるのがより好ましく、１６ｇｆ以上であるのが更に好ましく、１８ｇｆ以上であるのが最も好ましい。この値が高ければ高い程、活物質がセパレータを突き抜けにくいためである。
【００８９】
なお、「平均ニードル式耐貫通力」は、前記ニードル式耐貫通力の測定を不織布の３０箇所について行って得た値を平均した値を意味する。また、「単位目付あたりの平均ニードル式耐貫通力」は、前記平均ニードル式耐貫通力を目付（ｇ／ｍ２）で除した値を意味する。
【００９０】
本発明の不織布を電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして使用する場合、不織布構成材の表面には、電解液との親和性が付与又は向上するように、酸素及び／又は硫黄含有官能基（例えば、スルホン酸基、スルホン酸塩基、スルホフルオライド基、カルボキシル基、カルボニル基など）が導入されていたり、親水性モノマーがグラフト重合されていたり、界面活性剤が付与されていたり、或いは親水性樹脂が付与されているのが好ましい。
【００９１】
本発明の不織布は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物を用意する。好ましくは、前述のような高弾性太繊維や融着太繊維を用意する。なお、分散極細繊維を使用する場合、極細繊維集合体を離解機などにより解すことによって得ることができる。また、極細繊維集合体は、外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維に対して分割のみを生じさせる外力を作用させることによっても得ることができるため、極細繊維集合体に替えて又は加えて、外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維を用意しても良い。
【００９２】
次いで、用意した極細繊維集合体及び／又はパルプ状物、好ましくは分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維などを用いて繊維ウエブを形成するが、この繊維ウエブを形成する際に、極細繊維の集合度合いの異なる極細繊維集合体や、フィブリル化の程度の異なるパルプ状物を使用する。このように集合度合いの異なる極細繊維集合体やフィブリル化の程度の異なるパルプ状物を使用することによって、その分散挙動に差が生じるため、一方の面（Ａ）と他方の面（Ｂ）における、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の異なる繊維ウエブを形成することができる。例えば、湿式法により繊維ウエブを形成する場合、集合度合いの高い極細繊維集合体と集積度合いの低い極細繊維集合体（極端には個々の極細繊維）とでは、スラリー中における分散位置が異なり、つまり、集合度合いの高い極細繊維集合体はスラリーの内部に分散しやすく、集合度合いの低い極細繊維集合体はスラリー表面に分散しやすいため、このようなスラリーから繊維を抄造網により抄き上げると、抄造網側に集合度合いの高い極細繊維集合体が多く存在し、抄造網側とは反対側に集合度合いの低い極細繊維集合体が多く存在することになる。
【００９３】
なお、繊維ウエブを形成する方法は湿式法に限定されず、乾式法により形成する場合にも、集合度合いやフィブリル化の程度の違いによって分散挙動に差が生じるため、同様の繊維ウエブを形成することができる。しかしながら、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物以外の繊維が均一に分散できるように、湿式法により形成するのが好ましい。この湿式法としては、従来公知の方法、例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型短網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式により形成することができる。
【００９４】
次いで、この繊維ウエブ構成材を固定して、不織布を得ることができる。この固定を、繊維ウエブ構成材（例えば、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）の融着成分の融着により実施すると、繊維ウエブ構成材の分散が乱れず、地合いが優れる不織布を形成できるため好適である。
【００９５】
この融着成分による融着は、無圧下で行なっても良いし、加圧下で行なっても良いし、或は無圧下で融着成分を溶融させた後に加圧（直ちに加圧するのが好ましい）しても良い。なお、加熱温度は、いずれの場合も、融着成分の軟化温度から融点よりも３０℃高い温度までの範囲内で行なうのが好ましく、加圧する場合の圧力は、少なくとも一方向（好ましくは長手方向）における引張り強さが２０Ｎ／５ｃｍ幅となるように、適宜調節するのが好ましい。この「軟化温度」は、示差熱量計を用い、昇温速度１０℃／分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の開始点を与える温度をいう。
【００９６】
なお、繊維ウエブ中に外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維を含んでいる場合には、水流などの流体流を作用させることにより、分割性繊維の分割を行い、極細繊維集合体を発生させても良い。
【００９７】
また、不織布の厚さが必要以上に厚い場合には、一対のロール間を通過させるなどして、厚さを調節するのが好ましい。
【００９８】
本発明の目付あたりにおける総表面積が２０ｍ２以上である不織布は、構成材の配合を考慮することにより製造することができる。つまり、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物や、分散極細繊維の配合量を多くすることによって、製造することができる。
【００９９】
本発明の不織布の片面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在しておらず、構成材が均一に分散していることを示す指標である、地合指数が０．１５以下の不織布、最大孔径が４０μｍ以下である不織布、或いは（最大孔径／平均流量孔径）比が２以下である不織布は、分散極細繊維量を多くしたり、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物以外の構成材としていずれもフィブリル化していない繊維を使用したり、繊維長が１〜２０ｍｍ程度の短い繊維を使用したり、湿式法により繊維ウエブを形成したり、融着のみによって繊維を固定（絡合処理を施さない）するなど、これらを併用することによって製造することができる。
【０１００】
本発明の少なくとも一方向（好ましくは長手方向）における引張り強さが２０Ｎ／５ｃｍ幅以上である不織布は、繊維を抄き上げる抄造網の移動速度とスラリー流量とを調節して繊維の配向が一方向に近い状態としたり、融着の程度を高くしたり、繊維長を長くするなど、これらを併用することによって製造することができる。
【０１０１】
電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして好適である、空隙率が４５〜７０％である不織布は、分散極細繊維量を少なくしたり、使用する繊維量を少なくしたり、融着する際の圧力を調整するなど、これらを併用することによって製造することができる。
【０１０２】
電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして好適である、ニードル式耐貫通力が５００ｇｆ以上の不織布や、単位目付あたりのニードル式耐貫通力が１４ｇｆ以上の不織布は、ヤング率の大きい高弾性太繊維を使用したり、高弾性太繊維量を多くしたり、高弾性太繊維を均一に分散させたり、融着太繊維によって強固に融着したり、融着太繊維を溶融させた後直ちに加圧して融着するなどの諸条件を調節することによって製造することができる。
【０１０３】
本発明の不織布は耐薬品性に優れるように、実質的にポリオレフィン系樹脂のみから構成されているのが好ましいため、電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用する場合、電解液の保持性を向上させるために、親水化処理を実施するのが好ましい。この親水化処理としては、例えば、スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビニルモノマーのグラフト重合処理、界面活性剤処理、放電処理、或は親水性樹脂付与処理などがある。
【０１０４】
なお、これらの親水化処理は繊維に対して実施した後に不織布を形成しても良いし、不織布を形成した後に親水化処理を実施しても良いが、不織布を形成した後に親水化処理を実施する方が、製造上好適である。以下、不織布を形成した後に親水化処理する方法について説明するが、繊維に対して親水化処理を実施する場合も全く同様にして実施することができる。
【０１０５】
スルホン化処理としては、特に限定するものではないが、例えば、発煙硫酸、硫酸、三酸化イオウ、クロロ硫酸、又は塩化スルフリルからなる溶液中に前述のような不織布を浸漬してスルホン酸基を導入する方法や、一酸化硫黄ガス、二酸化硫黄ガス或いは三酸化硫黄ガスなどの存在下で放電を作用させて不織布にスルホン酸基を導入する方法等がある。
【０１０６】
フッ素ガス処理についても、特に限定するものではないが、例えば、不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど）で希釈したフッ素ガスと、酸素ガス、二酸化炭素ガス、及び二酸化硫黄ガスなどの中から選んだ少なくとも１種類のガスとの混合ガスに、不織布をさらすことにより不織布構成材の表面を親水化することができる。なお、不織布に二酸化硫黄ガスをあらかじめ付着させた後に、フッ素ガスを接触させると、より効率的に恒久的な親水性を付与することができる。
【０１０７】
ビニルモノマーのグラフト重合としては、ビニルモノマーとして、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、或いはスチレンを使用することができる。なお、スチレンをグラフト重合した場合には、電解液との親和性を付与するために、スルホン化するのが好ましい。これらの中でも、アクリル酸は電解液との親和性に優れているため好適に使用できる。
【０１０８】
これらビニルモノマーの重合方法としては、例えば、ビニルモノマーと重合開始剤を含む溶液中に不織布を浸漬して加熱する方法、不織布にビニルモノマーを塗布した後に放射線を照射する方法、不織布に放射線を照射した後にビニルモノマーと接触させる方法、増感剤を含むビニルモノマー溶液を不織布に含浸した後に紫外線を照射する方法などがある。なお、ビニルモノマー溶液と不織布とを接触させる前に、紫外線照射、コロナ放電、プラズマ放電などにより、不織布表面を改質処理すると、ビニルモノマー溶液との親和性が高いため、効率的にグラフト重合できる。
【０１０９】
界面活性剤処理としては、例えば、アニオン系界面活性剤（例えば、高級脂肪酸のアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸塩、もしくはスルホコハク酸エステル塩など）、又はノニオン系界面活性剤（例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、もしくはポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテルなど）の溶液中に不織布を浸漬したり、この溶液を不織布に塗布又は散布して付着させることができる。
【０１１０】
放電処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、沿面放電処理又は電子線処理などがある。これら放電処理の中でも、空気中の大気圧下で、それぞれが誘電体を担持する一対の電極間に、これら両方の誘電体と接触するように不織布を配置し、これら両電極間に交流電圧を印加し、不織布内部空隙で放電を発生させる方法であると、不織布の外側だけではなく、不織布の内部を構成する繊維表面も処理することができる。したがって、セパレータの内部における電解液の保持性に優れている。
【０１１１】
親水性樹脂付与処理としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、架橋可能なポリビニルアルコール、又はポリアクリル酸などの親水性樹脂を付着させることができる。これらの親水性樹脂は適当な溶媒に溶解又は分散させた後、この溶媒中に不織布を浸漬したり、この溶媒を不織布に塗布又は散布し、乾燥して付着させることができる。なお、親水性樹脂の付着量は、通気性を損なわないように、不織布全体の０．３〜５ｍａｓｓ％であるのが好ましい。
【０１１２】
この架橋可能なポリビニルアルコールとしては、例えば、水酸基の一部を感光性基で置換したポリビニルアルコールがあり、より具体的には、感光性基としてスチリルピリジニウム系のもの、スチリルキノリニウム系のもの、スチリルベンゾチアゾリウム系のもので置換したポリビニルアルコールがある。この架橋可能なポリビニルアルコールも他の親水性樹脂と同様にして不織布に付着させた後、光照射によって架橋させることができる。このような水酸基の一部を感光性基で置換したポリビニルアルコールは耐アルカリ性に優れ、しかもイオンとキレートを形成できる水酸基を多く含んでおり、放電時及び／又は充電時に、極板上に樹枝状の金属が析出する前のイオンとキレートを形成し、電極間の短絡を生じにくいので好適に使用できる。
【０１１３】
本発明の電池は前述のような不織布をセパレータとして使用したものであるため、内圧の上昇しにくいものである。特に、不織布の極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面が負極と当接するように配置されていると、電解液が局在化して酸素と負極との接触機会が増大して、酸素を充分に消費することができるため、電池の内圧の上昇を抑えることができる。
【０１１４】
本発明の電池は前述のような不織布をセパレータとして使用していること以外は従来と全く同様であることができる。例えば、円筒型ニッケル−水素電池は、ニッケル正極板と水素吸蔵合金負極板とを、前述のような不織布（セパレータ）を介して渦巻き状に巻回した極板群を、金属のケースに挿入した構造を有する。前記ニッケル正極板としては、例えば、スポンジ状ニッケル多孔体に水酸化ニッケル固溶体粉末からなる活物質を充填したものを使用することができ、水素吸蔵合金負極板としては、例えば、ニッケルメッキ穿孔鋼板、発泡ニッケル、或いはニッケルネットに、ＡＢ５系（希土類系）合金、ＡＢ／Ａ２Ｂ系（Ｔｉ／Ｚｒ系）合金、或いはＡＢ２（Ｌａｖｅｓ相）系合金を充填したものを使用することができる。なお、電解液として、例えば、水酸化カリウム／水酸化リチウムの二成分系のもの、或いは水酸化カリウム／水酸化ナトリウム／水酸化リチウムの三成分系のものを使用することができる。また、前記ケースは安全弁を備えた封口板により、絶縁ガスケットを介して封口されている。更に、正極集電体や絶縁板を備えており、必要であれば負極集電体を備えている。
【０１１５】
なお、本発明の電池は円筒形である必要はなく、角型、ボタン型などであっても良い。角型の場合には、正極板と負極板との間に不織布（セパレータ）が配置された積層構造を有する。また、ニッケル水素電池に限定されず、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−亜鉛電池などの二次電池であることができる。
【０１１６】
本発明のキャパシタは前述のような不織布をセパレータとして使用したものであるため、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面の存在によってイオン伝導性を高めることができ、しかも極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在によって電気絶縁性に優れている。
【０１１７】
本発明のキャパシタは前述のような不織布をセパレータとして使用していること以外は従来と全く同様であることができる。例えば、シート状の集電極（例えば、アルミニウム薄板）、電極（例えば、粒状活性炭、カーボンブラック、及びポリテトラフルオロエチレンを混ぜて練り上げた電極）、不織布（セパレータ）、電極、及び集電極をこの順に積み重ねた最上層及び／又は最下層に絶縁シートを重ねてから、この電極群を捲回加工することにより、本発明のキャパシタを構成することができる。
【０１１８】
なお、本発明のキャパシタは電解液が硫酸水溶液からなる水溶液系キャパシタと、プロピレンカーボネートやγ−ブチロラクトンなどの有機溶媒と４級アンモニウム塩などの電解質からなる非水溶液系キャパシタの、いずれに対しても使用することができる。
【０１１９】
以下に、本発明のセパレータの実施例を記載するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１２０】
【実施例】
（実施例１）
海島型複合繊維として、ポリ−Ｌ−乳酸（以下、「ＰＬＬＡ」と表記する）からなる海成分中に、ポリプロピレンからなる島成分が２５個存在する、複合紡糸法により得た繊維（繊度：１．６５ｄｔｅｘ、切断繊維長：２ｍｍ、融点：１７２℃）を用意した。
【０１２１】
次いで、この海島型複合繊維を、温度８０℃、１０ｍａｓｓ％水酸化ナトリウム水溶液からなる浴中に３０分間浸漬し、海島型複合繊維の海成分であるＰＬＬＡを抽出除去して、ポリプロピレン極細繊維集合体（ポリプロピレン極細繊維の繊維径：２μｍ）を得た。
【０１２２】
次いで、このポリプロピレン極細繊維集合体の半分を、濃度が０．５％となるように水媒体に供給した後、離解機により１０分間解して、個々のポリプロピレン分散極細繊維に充分に解された第１スラリーを用意した。このポリプロピレン分散極細繊維は次のような物性を有するものであった。
繊維径：２μｍ、平均繊維径：２μｍ、ρ／ｄ：０．０８３、融点：１７２℃、切断繊維長：２ｍｍ、平均繊維長：２ｍｍ、密度：０．９１ｇ／ｃｍ３、フィブリル化していない、延伸されている、繊維軸方向において直径が実質的に変化していない、繊維横断面形状：円形
【０１２３】
次いで、前記ポリプロピレン極細繊維集合体のもう半分を、濃度が０．５％となるように水媒体に供給した後、離解機により３分間解して、個々のポリプロピレン分散極細繊維と完全に解されていないポリプロピレン極細繊維集合体とが混在している第２スラリーを用意した。
【０１２４】
また、融着太繊維として、芯成分（非融着成分）がポリプロピレン（融点：１６８℃、密度：０．９１ｇ／ｃｍ３）からなり、鞘成分（融着成分）が高密度ポリエチレン（融点：１３５℃、密度：０．９６ｇ／ｃｍ３）からなる芯鞘型複合太繊維（繊度：０．８ｄｔｅｘ、繊維径：１０．５μｍ、平均繊維径：１０．５μｍ、切断繊維長：５ｍｍ、芯成分と鞘成分との質量比率は１：１、フィブリル化していない、延伸されている）を用意した。
【０１２５】
更に、高弾性太繊維として、高結晶性ポリプロピレンからなる太繊維（ヤング率：９０ｃＮ／ｄｔｅｘ、繊度：１．３ｄｔｅｘ、繊維径：１３．５μｍ、平均繊維径：１３．５μｍ、切断繊維長：１０ｍｍ、平均繊維長：１０ｍｍ、密度：０．９１ｇ／ｃｍ３、フィブリル化していない、延伸されている）を用意した。
【０１２６】
次いで、第１スラリー中のポリプロピレン分散極細繊維が１０ｍａｓｓ％と、第２スラリー中のポリプロピレン分散極細繊維と完全に解されていないポリプロピレン極細繊維集合体が１０ｍａｓｓ％と、芯鞘型複合太繊維５０ｍａｓｓ％と、ポリプロピレン高弾性太繊維３０ｍａｓｓ％の配合比率となるように混合し、分散させた第３スラリーから、湿式法（水平長網方式）により、繊維ウエブを形成した。
【０１２７】
次いで、この繊維ウエブを温度１３５℃に設定された熱風循環式ドライヤー中に３分間放置して、繊維ウエブの乾燥、及び前記芯鞘型複合太繊維の鞘成分（高密度ポリエチレン）による熱融着により繊維同士を固定した後、カレンダー処理を実施して厚さを調整し、融着不織布（目付：４０ｇ／ｍ2、厚さ：１００μｍ、（太繊維の平均繊維径）／（分散極細繊維の平均繊維径）＝５．５、目付あたりにおける総表面積：２９．７ｍ２）を形成した。
【０１２８】
この融着不織布の両面における電子顕微鏡写真（倍率：５０倍）を撮影したところ、一方の面（図１参照）においては、ポリプロピレン極細繊維集合体が存在していたものの、他方の面（図２参照）においては、ポリプロピレン極細繊維集合体が実質的に存在しておらず、ポリプロピレン分散極細繊維、芯鞘型複合太繊維、及びポリプロピレン高弾性太繊維が均一に分散した状態にあった。
【０１２９】
次いで、この融着不織布を、フッ素ガス３ｖｏｌ％、酸素ガス５ｖｏｌ％、ニ酸化硫黄ガス５ｖｏｌ％、及び窒素ガス８７ｖｏｌ％からなる混合ガスと、１２０秒間接触させることにより、繊維表面にスルホン酸基、カルボニル基、カルボキシル基、及び水酸基を導入して、セパレータ用の融着不織布（以下、セパレータという）を製造した。
【０１３０】
（比較例１）
ポリプロピレンからなるメルトブロー不織布（平均繊維径：５μｍ、未延伸、繊維軸方向において直径が実質的に変化している、繊維横断面形状：円形、目付：４０ｇ／ｍ２、厚さ：１００μｍ、目付あたりにおける総表面積：３５．２ｍ２）を用意した。
【０１３１】
このメルトブロー不織布の両面における電子顕微鏡写真を撮影したところ、いずれの面においてもポリプロピレン極細繊維集合体が存在しておらず、均一に分散した状態にあった。
【０１３２】
次いで、このメルトブロー不織布を実施例１と同様にして、繊維表面にスルホン酸基、カルボニル基、カルボキシル基、及び水酸基を導入して、セパレータ用のメルトブロー不織布（以下、セパレータという）を製造した。
【０１３３】
（地合指数の測定）
実施例１のセパレータのポリプロピレン極細繊維集合体が実質的に存在していない面における地合指数、及び比較例１のセパレータの地合指数を次のようにして測定した。
（１）光源から被測定物（セパレータ）に対して光を照射し、照射された光のうち、被測定物の所定領域において反射された反射光を受光素子によって受光して輝度情報を取得した。
（２）被測定物の所定領域を画像サイズ３ｍｍ角、６ｍｍ角、１２ｍｍ角、２４ｍｍ角に等分割して、４つの分割パターンを取得した。
（３）得られた各分割パターン毎に等分割された各区画の輝度値を輝度情報に基づいて算出した。
（４）各区画の輝度値に基づいて、各分割パターン毎の輝度平均（Ｘ）を算出した。
（５）各分割パターン毎の標準偏差（σ）を求めた。
（６）各分割パターン毎の変動係数（ＣＶ）を次の式により算出した。
変動係数（ＣＶ）＝（σ／Ｘ）×１００
ここで、σは各分割パターン毎の標準偏差を示し、Ｘは各分割パターン毎の輝度平均を示す。
（７）各画像サイズの対数をＸ座標、当該画像サイズに対応する変動係数をＹ座標とした結果得られる座標群を、最小二乗法により一次直線に回帰させ、その傾きを算出し、この傾きの絶対値を地合指数とした。なお、地合指数は数字が小さいほど、繊維が均一に分散していることを意味する。
この結果は表１に示す通りであった。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
（最大孔径の測定）
実施例１のセパレータのポリプロピレン極細繊維集合体が実質的に存在していない面における最大孔径、及び比較例１のセパレータの最大孔径を、ポロメータ（コールター社製）を用いてバブルポイント法により測定した。この値は表１に示す通りであった。
【０１３６】
（（最大孔径／平均流量孔径）比の測定）
実施例１のセパレータのポリプロピレン極細繊維集合体が実質的に存在していない面における平均流量孔径、及び比較例１のセパレータの平均流量孔径を、ポロメータ（Ｐｏｌｏｍｅｔｅｒ、コールター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）社製）を用いてミーンフローポイント法により測定した。
【０１３７】
次いで、前述のようにして得られた最大孔径値をもとに、（最大孔径／平均流量孔径）比を算出した。この結果は表１に示す通りであった。
【０１３８】
（空隙率の測定）
まず、各セパレータの目付（Ｗ）及び厚さ（Ｔ）を測定した。
【０１３９】
次いで、セパレータ構成材の樹脂の密度（ｄ）を、各構成材の密度及び質量比率から算出した。
【０１４０】
次いで、次の式から「空隙率（Ｐ）」を算出した。
空隙率（Ｐ）＝｛１−Ｗ／（Ｔ×ｄ）｝×１００
この結果は表１に示す通りであった。
【０１４１】
（長手方向における引張り強さの測定）
長手方向と直交する方向（幅方向）に長さ５ｃｍで、長手方向に長さ２０ｃｍに裁断した長方形状の各セパレータを、引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで各セパレータを長手方向に引張り、各セパレータを破断するために要する力を測定し、この力を長手方向における引張り強さとした。この結果は表１に示す通りであった。
【０１４２】
（ニードル式耐貫通力）
円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する支持台の円筒状貫通孔を覆うように各セパレータを１枚載置し、更に各セパレータ上に、円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する固定材を、固定材の中心が前記支持台の円筒状貫通孔の中心と一致するように載置して各セパレータを固定した後、このセパレータに対して、ハンディー圧縮試験機（カトーテック製、ＫＥＳ−Ｇ５）に取り付けられたニードル（先端部における曲率半径：０．５ｍｍ、直径：１ｍｍ、治具からの突出長さ：２ｃｍ）を、０．０１ｃｍ／ｓの速度で垂直に突き刺し、ニードルが突き抜けるのに要する力を測定し、この力をニードル式耐貫通力とした。この結果は表１に示す通りであった。
【０１４３】
（単位目付あたりのニードル式耐貫通力）
前記（ニードル式耐貫通力）と目付から、単位目付あたりのニードル式耐貫通力を算出した。この結果は表１に示す通りであった。
【０１４４】
（加圧保液率の測定）
直径３０ｍｍに裁断した各セパレータをそれぞれ、温度２０℃、相対湿度６５％の状態下で、水分平衡に至らせた後、質量（Ｍ０）を測定した。
【０１４５】
次に、セパレータ中の空気を水酸化カリウム水溶液で置換するように、比重１．３（２０℃）の水酸化カリウム水溶液中に１時間浸漬し、水酸化カリウム水溶液を保持させた。
【０１４６】
次に、このセパレータを上下３枚づつのろ紙（直径：３０ｍｍ）で挟み、加圧ポンプにより、５．７ＭＰａの圧力を３０秒間作用させた後、セパレータの質量（Ｍ１）を測定した。
【０１４７】
次いで、次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。この結果は表１に示す通りであった。
加圧保液率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ０）／Ｍ０｝×１００
【０１４８】
（電池内圧試験）
電極の集電体として、発泡ニッケル基材を用いたペースト式ニッケル正極（３３ｍｍ幅、１８２ｍｍ長）と、ペースト式水素吸蔵合金負極（メッシュメタル系合金、３３ｍｍ幅、２４７ｍｍ長）とを作成した。
【０１４９】
次いで、各セパレータを３３ｍｍ幅、４１０ｍｍ長に裁断した後、それぞれを正極と負極との間に挟み込み、渦巻き状に巻回して、ＳＣ（ｓｕｂ−Ｃ）型対応の電極群を作成した。この電極群を外装缶に収納し、電解液として５Ｎ水酸化カリウム及び１Ｎ水酸化リチウムを外装缶に注液し、封緘して、容量が２０００ｍＡｈの円筒型ニッケル−水素電池を作成した。なお、実施例１のセパレータを使用した場合には、ポリプロピレン極細繊維集合体が存在する面が負極と当接するように配置した。
【０１５０】
次いで、この円筒型ニッケル−水素電池を、温度２０℃で、０．５Ｃにて充電を行い、容量の１５０％充電時における電池内圧を測定した。実施例１のセパレータを使用した電池の内圧を基準（１００）とした時の比率を、表１に示す。
【０１５１】
表１の結果から明らかなように、本発明のセパレータは薄く、機械的強度に優れ、内圧の低い電池を製造できるものであった。
【０１５２】
【発明の効果】
本発明の不織布は、繊維径が５μｍ以下の極細繊維が集合した極細繊維集合体、及び／又はパルプ状物を含む不織布であり、前記不織布の一方の面（Ａ）における前記極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数と、前記不織布の他方の面（Ｂ）における前記極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数とが異なるため、各種性能を有するものである。例えば、電池用セパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面において電解液が局在化しやすいため、この面を負極と当接するように配置すれば、酸素と負極との接触機会が増大して、酸素を充分に消費することができるため、内圧が上昇しにくい電池を製造することができる。また、濾過材として使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在により、圧力損失の増大を抑制できる。更に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面の存在によってイオン伝導性を高めることができ、しかも極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在によって電気絶縁性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の不織布の極細繊維集合体の多い面の電子顕微鏡写真
【図２】 実施例１の不織布の極細繊維集合体の少ない面の電子顕微鏡写真
【発明の属する技術分野】
本発明は不織布、この不織布を用いた電池、及びこの不織布を用いたキャパシタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
不織布は繊維がランダムに配置していることができ、分離性能、液体保持性能、或いは絶縁性能などの各種特性に優れているため、各種用途に適用されている。
【０００３】
この不織布の絶縁性能及び液体保持性能を利用した用途の１つとして、電池用のセパレータ用途がある。つまり、電池の正極と負極とを分離して短絡を防止すると共に、電解液を保持して起電反応を円滑に行なうことができるように、正極と負極との間に不織布がセパレータとして配置されている。
【０００４】
例えば、不織布をニッケル水素電池用のセパレータとして使用する場合、近年における電子機器の小型軽量化に伴って、ニッケル水素電池の占めるスペースも狭くなっているにもかかわらず、ニッケル水素電池には従来と同程度以上の性能が必要とされるため、ニッケル水素電池の高容量化が要求されている。そのためには、電極の活物質量を増やす必要があるため、必然的に前記セパレータ（不織布）の占める体積が小さくならざるを得ない。
【０００５】
このようにセパレータ（不織布）の体積が小さくなった場合であっても、絶縁性能及び電解液の保持性能に優れているように、セパレータ（不織布）を構成する繊維を細くして、繊維表面積を広くすることが考えられた。
【０００６】
この繊維を細くする方法の１つとして、メルトブロー法により形成する方法がある。しかしながら、この方法により形成された不織布を密閉型ニッケル水素電池のセパレータとして使用した場合、正極から発生した酸素によって電池の内圧が上昇してしまい、液漏れを生じるなどの問題があった。
【０００７】
また、メルトブロー法により形成された不織布は細い繊維から構成されており、分離性能に優れているため、濾過材用材料として好適に使用することができる。しかしながら、繊維が細く、緻密であるが故に圧力損失が高くなりやすいという問題があった。
【０００８】
更に、メルトブロー法により形成された不織布をキャパシタ用のセパレータとして用いた場合も、液体保持性能及び絶縁性能に優れているものの、繊維が細く、緻密であるが故にイオン伝導性が低いという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電池用のセパレータとして使用しても内圧が上昇しにくかったり、濾過材用材料として使用しても圧力損失が高くなりにくかったり、キャパシタ用のセパレータとして使用してもイオン伝導性に優れているなど、各種用途に適合できる不織布を提供すること、この不織布を用いた電池、及びこの不織布を用いたキャパシタを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、電池の内圧が上昇してしまう原因を追求したところ、正極から発生した酸素を負極において充分に消費することができないためであり、負極において充分に酸素を消費できないのは、メルトブロー法により形成された不織布の表面が緻密で、不織布表面全体わたって電解液を保持しており、酸素と負極との接触面積が狭いことによることを見い出した。
【００１１】
また、濾過材用材料として使用した場合に、圧力損失が高くなりやすいのも、メルトブロー法により形成された不織布の表面が緻密であることに起因することを見い出した。同様に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合にイオンの伝導性が低いのは、メルトブロー法により形成された不織布の表面が緻密であることに起因することを見い出した。
【００１２】
本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、本発明の不織布は、「海島型複合繊維の海成分を除去することにより形成した、繊維横断面形状が円形、かつ繊維径が５μｍ以下の極細繊維のみが集合した極細繊維集合体を含む、融着のみにより固定された不織布であり、前記不織布の一方の面（Ａ）における前記極細繊維集合体の総個数と、前記不織布の他方の面（Ｂ）における前記極細繊維集合体の総個数とが異なり、前記不織布は個々の極細繊維と極細繊維集合体とが分散したスラリーを湿式法により形成した繊維ウエブに由来することを特徴とする不織布」である。
【００１３】
このように、極細繊維集合体の総個数が異なる両面を有する不織布からなるため、電池用セパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体の総個数の多い面においては、電解液が局在化しやすいため、この面を負極と当接するように配置すれば、酸素と負極との接触機会が増大して、酸素を充分に消費することができるため、電池の内圧の上昇を抑えることができ、濾過材として使用した場合には、極細繊維集合体の総個数の少ない面の存在により、圧力損失の増大を抑制でき、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体の総個数の多い面の存在によって電解液が局在化しているもののリッチであるため、イオン伝導性を高めることができるなど、各種用途に適合することのできる不織布である。
【００１４】
この不織布をセパレータとして用いた電池は内圧が上昇しにくいものである。
【００１５】
この不織布をセパレータとして用いたキャパシタはイオン伝導性に優れ、しかも極細繊維集合体の総個数の少ない面の存在によって電気絶縁性にも優れている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の不織布は厚さを薄くすることができ、しかも電池用セパレータとして使用した場合には内圧の上昇を抑えることができ、濾過材として使用した場合には圧力損失の増大を抑制でき、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合にはイオン伝導性に優れるなど、各種特性に優れているように、繊維径が５μｍ以下の極細繊維が集合した極細繊維集合体、及び／又はパルプ状物を含んでいる。
【００１７】
前者の「繊維径が５μｍ以下の極細繊維が集合した極細繊維集合体」は、複数本の極細繊維の繊維軸が実質的に同じ方向であるように集合した部分を有するものであり、別の見方をすれば、複数本の極細繊維が束状となっている部分を有するものである（図１参照）。
【００１８】
このような極細繊維集合体は、例えば、（１）特定の溶媒に対する溶解性の異なる樹脂成分２種類以上からなる複合繊維（例えば、海島型複合繊維）の、少なくとも１つの樹脂成分（海成分）を除去することにより形成した極細繊維束を、全く又は十分に解さない方法により得ることができるし、（２）特定の溶媒に対して膨潤の程度の異なる樹脂成分２種類以上からなる複合繊維に対して、特定の溶媒と接触させることにより、各樹脂成分に分離させる方法により得ることもできるし、或いは（３）外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維に対して、分割はするものの、分割した後に解されない程度の外力を作用させて、分割性繊維の分割のみをさせる方法により得ることができる。これらの中でも、（１）特定の溶媒に対する溶解性の異なる樹脂成分２種類以上からなる複合繊維（例えば、海島型複合繊維）の、少なくとも１つの樹脂成分（海成分）を除去することにより形成した極細繊維束を、全く又は十分に解さない方法により得る方法であると、極細繊維集合体やパルプ状物以外の繊維を含めた繊維の分散性の点で優れているため、好適である。特に、海島型複合繊維の海成分を除去することにより形成した極細繊維束を、全く又は十分に解さない方法であると、極細繊維間に空隙を形成でき、電解液を保持したり、分離性能に関与でき、しかも厚さの薄い不織布を形成しやすいため、好適である。
【００１９】
この極細繊維集合体を構成する個々の極細繊維は細いことによって繊維表面積が広くなり、電池用又はキャパシタ用のセパレータとして使用した場合には電解液の保持性に優れ、濾過材として使用した場合には塵埃の捕集性に優れるなど、各種特性を付与することができる。具体的には、各極細繊維の繊維径は５μｍ以下であり、好ましくは４μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以下であり、更に好ましくは２μｍ以下である。各極細繊維の繊維径の下限は特に限定するものではないが、０．０１μｍ程度が適当である。
【００２０】
本発明における「繊維径」は、繊維の横断面形状が円形である場合には、その直径をいい、繊維の横断面形状が非円形である場合には、同じ断面積を有する円の直径を繊維径とみなす。
【００２１】
この極細繊維は有機系成分及び／又は無機系成分から構成していることができるが、軽量化することのできる有機系成分から構成されているのが好ましい。より具体的には、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂など１種類以上の樹脂から構成されていることができる。特に、耐薬品性（電池用やキャパシタ用のセパレータとして使用する場合には、耐電解液性）に優れており、各種用途に適合することができる、ポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好ましい。例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体など）から構成されていることができ、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂からなるのが好ましい。
【００２２】
他方、パルプ状物はフィブリル化した微細繊維を含むものであり、その構成成分は特に限定されるものではないが、極細繊維と同様の理由で、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂など１種類以上の樹脂から構成されているのが好ましく、ポリオレフィン系樹脂から構成されているのがより好ましい。このポリオレフィン系樹脂も前述の極細繊維と全く同様のものであることができ、例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体など）から構成されていることができ、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂からなるのが好ましい。
【００２３】
本発明の不織布は、このような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物を含むものであるが、実質的にパルプ状物を含んでいないのが好ましい。つまり、極細繊維集合体と他の繊維（個々の極細繊維を含む）を含んでいるのが好ましい。これは、パルプ状物の微細繊維以外の部分が太く、表面積があまり広くならない結果として、極細繊維集合体と比較して、各種特性（例えば、電池用セパレータとして使用した場合の内圧上昇の抑制作用、濾過材として使用した場合の圧力損失上昇の抑制作用、キャパシタ用セパレータとして使用した場合のイオン伝導性の向上、など）の向上の程度が低いためである。
【００２４】
本発明の不織布を構成する繊維は前述のような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物以外に、極細繊維や繊維径が５μｍを超える太繊維などを含んでいることができる。
【００２５】
この極細繊維は集合して極細繊維集合体の状態にないものであり、つまり個々の極細繊維が分散した状態にある。このように分散した状態にあることによって、各種特性を付与することができる。例えば、電池用セパレータとして使用した場合には、電気絶縁性に優れ、しかも電解液の保持性に優れているため、スムーズに起電反応を生じさせることができる。また、濾過材として使用した場合には、濾過性能を向上させることができる。更に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合には、電気絶縁性に優れている。
【００２６】
なお、分散した極細繊維（以下、「分散極細繊維」ということがある）は、極細繊維集合体を構成する極細繊維（以下、「集合体極細繊維」ということがある）と同じであっても、異なっていても良い。
【００２７】
なお、分散極細繊維が均一に分散して、各種特性が向上するように、各分散極細繊維相互の繊維径がほぼ同じであるのが好ましい。つまり、分散極細繊維の繊維径分布の標準偏差値（σ）を、分散極細繊維の平均繊維径（ｄ）で除した値（＝σ／ｄ）が０．２以下（好ましくは０．１８以下）であるのが好ましい。なお、各分散極細繊維相互の繊維径が全く同じである場合には標準偏差値（σ）が０になるため、前記値（σ／ｄ）の下限値は０である。
【００２８】
この「分散極細繊維の平均繊維径（ｄ）」は１００本以上（ｎ本）の分散極細繊維の繊維径を計測し、その計測した繊維径を平均した値をいう。また、分散極細繊維の「標準偏差値（σ）」は、計測した繊維径（χ）を用いて、次の式から算出した値をいう。
標準偏差＝｛（ｎΣχ2−（Σχ）2）／ｎ（ｎ−１）｝1/2
ここで、ｎは測定した分散極細繊維の本数を意味し、χはそれぞれの分散極細繊維の繊維径を意味する。
【００２９】
なお、繊維径が５μｍ以下の分散極細繊維が、繊維径分布の観点で２種類以上の群からなる場合には、各々の分散極細繊維群について、上記関係が成立するのが好ましい。
【００３０】
また、分散極細繊維が均一に分散して、各種特性が向上するように、各分散極細繊維は、その繊維軸方向において、直径が実質的に変化しない（すなわち、実質的に同じ直径を有している）のが好ましい。
【００３１】
このような各分散極細繊維相互の繊維径がほぼ同じである分散極細繊維、又は繊維軸方向において、直径が実質的に変化しない分散極細繊維は、例えば、紡糸口金部で海成分中に口金規制して島成分を押し出して複合する複合紡糸法で得た海島型複合繊維の海成分を除去することにより得ることができる。
【００３２】
なお、一般的に混合紡糸法といわれる、島成分を構成する樹脂と海成分を構成する樹脂とを混合した後に紡糸する方法によって得た海島型複合繊維の海成分を除去する方法によっては、各分散極細繊維相互の繊維径がほぼ同じである分散極細繊維、又は繊維軸方向において、直径が実質的に変化しない分散極細繊維を得ることは困難である。しかしながら、本発明において使用することができる。
【００３３】
また、メルトブロー法によっても、各分散極細繊維相互の繊維径がほぼ同じである分散極細繊維、又は繊維軸方向において、直径が実質的に変化しない分散極細繊維を得ることは困難である。しかしながら、本発明において使用することができる。
【００３４】
本発明の分散極細繊維は前述のような分散極細繊維を１種類以上、又は２種類以上含んでいれば良い。例えば、複合紡糸法により得られた海島型複合繊維から形成した分散極細繊維と、混合紡糸法により得られた海島型複合繊維から形成した分散極細繊維とを含んでいることができる。
【００３５】
なお、分散極細繊維が融着に関与できる樹脂成分（以下、「融着成分」ということがある）を含んでいると、この融着成分により融着することができ、分散極細繊維が確実に固定されて、分散極細繊維が脱落したり、毛羽立つことがないため好適な実施態様である。
【００３６】
この分散極細繊維が融着成分を含む場合、分散極細繊維は融着成分のみから構成することもできるし、融着成分とこの融着成分の融点よりも高い融点を有する成分（以下、「非融着成分」ということがある）の２種類以上の成分から構成することもできる。後者のように分散極細繊維が融着成分と非融着成分とを含む２種類以上の成分から構成されていると、融着成分により融着しても繊維形態を維持することができ、不織布の形態安定性に優れているため好適である。
【００３７】
分散極細繊維が融着成分と非融着成分とから構成されている場合、融着できるように、融着成分は分散極細繊維表面の一部又は全部を占めているのが好ましい。より具体的には、分散極細繊維の横断面形状が、例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型であるのが好ましい。なお、非融着成分は繊維形状を維持できるように、融着成分の融点よりも１０℃以上高い融点を有するのが好ましく、２０℃以上高い融点を有するのがより好ましい。
【００３８】
この融着成分と非融着成分とを含む分散極細繊維は、例えば、常法の複合紡糸法により海島型複合繊維を紡糸する際に、島成分を押し出す口金として、前述のような横断面形状（例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型）を形成できるものを使用して海島型複合繊維を紡糸し、海成分を除去するか、常法の複合紡糸法により海島型複合繊維を紡糸する際に、融着成分と非融着成分とを混合した樹脂を島成分を押し出す口金に供給して海島型複合繊維を紡糸し、海成分を除去することにより得ることができる。
【００３９】
本発明における「融点」は示差走査熱量計を用い、昇温温度１０℃／分で、室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の極大値を与える温度をいう。なお、極大値が２つ以上ある場合には、最も高温の極大値を融点とする。
【００４０】
なお、分散極細繊維は均一に分散しやすいように、自由度の高い短繊維（繊維長が３０ｍｍ以下）であるのが好ましいが、分散極細繊維や海島型複合繊維を裁断する際に、分散極細繊維同士又は島成分同士が圧着してしまうと、極細繊維集合体となりやすいため、裁断する際に分散極細繊維同士又は島成分同士が圧着しにくい分散極細繊維又は海島型複合繊維を使用するのが好ましい。
【００４１】
このような圧着しにくい分散極細繊維や海島型複合繊維としては、例えば、分散極細繊維や海島型複合繊維がポリメチルペンテンを含んでいたり、融点が１６６℃以上（好ましくは１６８℃以上）のポリプロピレンを含む分散極細繊維や海島型複合繊維を挙げることができる。
【００４２】
また、分散極細繊維が均一に分散しやすいように、分散極細繊維の横断面形状は円形であるのが好ましい。
【００４３】
本発明の不織布は集合体極細繊維に加えて、繊維径が５μｍを超える太繊維を含んでいると、機械的強度に優れる不織布とすることができる。例えば、電池用セパレータとして使用した場合、この太繊維によってセパレータ（不織布）の破断を防止することができ、しかもこの太繊維が圧力に対して抗することによって空隙を確保し、集合体極細繊維、好ましくは分散極細繊維の作用と相俟って、電解液の保持性に優れており、起電反応を円滑に生じさせることができる。また、濾過材として使用した場合、この太繊維によって適度な空隙を確保することができるため、圧力損失の上昇を抑えることができる。更に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合、適度な空隙が形成されるため、イオン伝導性を向上させることができる。
【００４４】
この太繊維の繊維径は太い方が、前記効果に優れているため、繊維径が８μｍ以上であるのが好ましく、９μｍ以上であるのがより好ましく、１０μｍ以上であるのが更に好ましい。なお、太繊維の繊維径があまりにも大きいと、不織布の厚さが厚くなり、各種特性（電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用した場合には電気絶縁性能、濾過材として使用した場合には濾過性能、など）が低下する傾向があるため、３５μｍ以下であるのが好ましく、３０μｍ以下であるのがより好ましい。
【００４５】
なお、分散極細繊維も含む場合、太繊維の平均繊維径が分散極細繊維の平均繊維径の５倍以上であると、太繊維によって空隙を確保し、この空隙に分散極細繊維が存在しやすくなる。つまり、太繊維からなる骨格間に分散極細繊維が存在しているような状態となり、圧力が加わったとしても、破断しにくく、空隙を確保できるため好適である。より好ましくは、太繊維の平均繊維径が分散極細繊維の平均繊維径の５．５倍以上である。
【００４６】
なお、太繊維の平均繊維径は分散極細繊維の平均繊維径と同様にして得られる値である。つまり、１００本以上（ｎ本）の太繊維の繊維径を計測し、その計測した繊維径を平均した値をいう。
【００４７】
このような太繊維として、ヤング率が５０ｃｎ／ｄｔｅｘ以上の高弾性太繊維を含んでいるのが好ましい。このようなヤング率を有する高弾性太繊維を含んでいることによって、張力によって破断しにくく、しかも圧力に対して抗し、空隙を確保しやすくなるためである。なお、ヤング率が高ければ高い程、このような効果に優れているため、６５ｃｎ／ｄｔｅｘ以上であるのが好ましく、８０ｃｎ／ｄｔｅｘ以上であるのがより好ましい。
【００４８】
この「ヤング率」はＪＩＳ Ｌ １０１５：１９９９、８．１１項に規定されている方法により測定した初期引張抵抗度から算出した見掛ヤング率の値をいう。なお、初期引張抵抗度は定速緊張形試験機によって測定した値をいう。
【００４９】
この高弾性太繊維の繊維径は５μｍを超える繊維径である限り特に限定されるものではないが、破断しにくく、しかも空隙を確保できるように、７μｍ以上であるのが好ましく、８μｍ以上であるのがより好ましく、１０μｍ以上であるのが更に好ましい。他方、高弾性太繊維の繊維径が大きすぎると、不織布の厚さが厚くなり、各種特性（電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用した場合には電気絶縁性能、濾過材として使用した場合には濾過性能、など）が低下する傾向があるため、３５μｍ以下であるのが好ましい。高弾性太繊維のより好ましい繊維径は１３〜３０μｍであり、更に好ましい繊維径は１３〜２５μｍである。
【００５０】
なお、分散極細繊維を含んでいる場合、この高弾性太繊維は空隙を確保する性能に優れているように、高弾性太繊維の平均繊維径が分散極細繊維の平均繊維径の６倍以上であるのが好ましく、６．５倍以上であるのがより好ましい。
【００５１】
また、分散極細繊維を含んでいる場合、高弾性太繊維の平均繊維長が分散極細繊維の平均繊維長の２．５倍以上であるのが好ましい。このような関係を満たすことによって、高弾性太繊維からなる骨格間に分散極細繊維が存在している状態となりやすい。より好ましくは、高弾性太繊維の平均繊維長が分散極細繊維の平均繊維長の３倍以上であり、更に好ましくは４倍以上であり、最も好ましくは５倍以上である。
【００５２】
なお、本発明における「繊維長」は、ＪＩＳ Ｌ １０１５（化学繊維ステープル試験法）Ｂ法（補正ステープルダイヤグラム法）により得られる長さをいい、「平均繊維長」は無作為に選んだ１００本の繊維の繊維長の平均値をいう。
【００５３】
この高弾性太繊維は有機系成分及び／又は無機系成分から構成していることができるが、軽量化することのできる有機系成分から構成されているのが好ましい。より具体的には、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂など１種類以上の樹脂成分から構成されていることができる。特に、耐薬品性（電池用セパレータの場合には、耐電解液性）に優れているように、ポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好ましい。例えば、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体など）から構成することができる。これらの中でも、超高分子量ポリエチレンやポリプロピレンからなるのが好ましい。
【００５４】
なお、本発明の高弾性太繊維は前記のような樹脂成分単独から構成されていても良いし、２種類以上の樹脂成分が混合又は複合されていても良い。２種類以上の樹脂成分からなる高弾性太繊維の横断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型であることができる。このように２種類以上の樹脂成分から構成されていると、繊維表面を構成する樹脂成分によって融着することができる。
【００５５】
また、分散極細繊維を含んでいる場合、高弾性太繊維の繊維径が１０μｍ以上である場合には、高弾性太繊維の質量比率が分散極細繊維の質量比率の１〜４倍であるのが好ましい。このような質量比率であると、高弾性太繊維からなる骨格間に分散極細繊維が存在した状態となりやすいためである。
【００５６】
更に、太繊維として融着太繊維を含んでおり、この融着太繊維が融着しているのが好ましい。このような融着太繊維を含んでいることによって、更に機械的強度を向上させることができるため好適である。
【００５７】
この融着太繊維の融着成分は融着太繊維以外の構成材（例えば、極細繊維集合体、パルプ状物、分散極細繊維、高弾性太繊維など）に悪影響を及ぼさない融点を有するのが好ましい。例えば、融着太繊維以外の繊維として、ポリプロピレン系樹脂単独からなる極細繊維集合体、ポリプロピレン系樹脂単独からなる分散極細繊維、及びポリプロピレン系樹脂単独からなる高弾性太繊維とを含んでいる場合には、融着太繊維の融着成分として、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、或いはプロピレン共重合体（例えば、エチレン−ブテン−プロピレン共重合体、エチレン−ブタジエン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体など）を含んでいるのが好ましく、融着太繊維以外の繊維として、ポリプロピレン系樹脂単独からなる極細繊維集合体、ポリプロピレン系樹脂単独からなる分散極細繊維、及び超高分子量ポリエチレン単独からなる高弾性繊維とを含んでいる場合には、融着太繊維の融着成分として、ポリエチレン（例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなど）又はエチレン共重合体を含んでいるのが好ましい。
【００５８】
この融着太繊維は融着成分のみから構成されていても良いし、融着成分に加えて融着成分よりも融点の高い非融着成分を含んでいても良い。後者のように融着成分と非融着成分とから構成されていると、不織布の機械的強度をより向上させることができる。この場合の融着太繊維の横断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、海島型であることができる。また、非融着成分は融着成分の融点よりも１０℃以上高い樹脂からなるのが好ましく、２０℃以上高い樹脂からなるのがより好ましい。
【００５９】
本発明の不織布は上述のような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物と、その他の材料（例えば、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）を含んでいることができるが、（１）極細繊維集合体と分散極細繊維、（２）極細繊維集合体と高弾性太繊維、（３）極細繊維集合体と融着太繊維、（４）極細繊維集合体、分散極細繊維、及び高弾性太繊維、（５）極細繊維集合体、分散極細繊維、及び融着太繊維、（６）極細繊維集合体、融着太繊維、及び高弾性太繊維、（７）極細繊維集合体、分散極細繊維、高弾性太繊維、及び融着太繊維、の組み合わせからなるのが好ましい。
【００６０】
本発明の不織布構成材（例えば、極細繊維集合体、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）は、前述のように、有機系成分及び／又は無機系成分から構成していることができるが、不織布を軽量化することができるように、いずれの構成材も有機系成分から構成されているのが好ましい。より具体的には、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂など１種類以上から構成されていることができる。特に、耐薬品性に優れているように、いずれの構成材も実質的にポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好ましい。この「実質的にポリオレフィン系樹脂から構成されている」とは、構成材が薬品によって大きく影響を受ける部分は表面であるため、表面が実質的にポリオレフィン系樹脂から構成されていることをいう。例えば、ポリアミド樹脂とポリオレフィン系樹脂とからなり、ポリオレフィン系樹脂のみが繊維の表面（繊維両端部を除く）を占めている繊維は、実質的にポリオレフィン系繊維である。
【００６１】
本発明の不織布の構成材（例えば、極細繊維集合体、パルプ状物、分散極細繊維、太繊維など）の表面を構成する樹脂がいずれも同系統の樹脂からなると、構成材同士の融着力が強く、機械的強度に優れているため好適である。特に、表面がいずれもポリプロピレン系樹脂からなると耐熱性に優れている。また、不織布の構成材（例えば、極細繊維集合体、パルプ状物、分散極細繊維、太繊維など）の融着成分がいずれも同系統の樹脂からなる場合も、構成材同士の融着力が強く、機械的強度に優れているため好適である。特に、構成材の融着成分がいずれもポリエチレン系樹脂からなるのが好ましい。
【００６２】
本発明の不織布を構成する繊維（例えば、分散極細繊維、集合体極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）は未延伸状態にあることもできるが、機械的強度に優れているように、延伸状態にあるのが好ましい。
【００６３】
また、本発明の不織布を構成する繊維（例えば、分散極細繊維、集合体極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）の繊維長は、特に限定されるものではないが、繊維長は０．５〜３０ｍｍであるのが好ましい。より好ましくは１〜２０ｍｍに切断された繊維である。
【００６４】
本発明の不織布は上述のような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物を含むものであるが、不織布の一方の面（Ａ）における極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数と、前記不織布の他方の面（Ｂ）における極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数とが異なっているため、各種特性を付与することができ、各種用途に適合できるものである。例えば、密閉型電池のセパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面においては、電解液が局在化しやすいため、この面を負極と当接するように配置すれば、酸素と負極との接触機会が増大して、酸素を充分に消費することができるため、電池の内圧の上昇を抑えることができる。また、濾過材として使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在により、圧力損失の増大を抑制することができる。更に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面の存在によって電解液が局在化しているもののリッチであるため、イオン伝導性を高めることができる。
【００６５】
この極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の差の程度は、使用用途、目的性能などによって適宜変化するため、特に限定するものではないが、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の存在は別の見方をすれば、不織布の地合いを悪くすることになるため、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在していないのが好ましい。つまり、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面においては、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維の中から選ばれる少なくとも１種類の繊維から構成されているのが好ましい。なお、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面において、外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維（未分割）を含んでいる場合もある。
【００６６】
この不織布の片面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在しておらず、構成材（特に繊維）が均一に分散していることを示す指標として、「地合指数」を挙げることができる。この地合指数の値が０．１５以下であると、構成材が均一に分散している。より好ましい地合指数は０．１０以下である。
【００６７】
この「地合指数」は特開２００１−５０９０２号に記載されている方法により得られる値をいう。つまり、次のようにして得られる値をいう。
（１）光源から被測定物（不織布）に対して光を照射し、照射された光のうち、被測定物の所定領域において反射された反射光を受光素子によって受光して、輝度情報を取得する。
（２）被測定物の所定領域を画像サイズ３ｍｍ角、６ｍｍ角、１２ｍｍ角、２４ｍｍ角に等分割して、４つの分割パターンを取得する。
（３）得られた各分割パターン毎に等分割された各区画の輝度値を、輝度情報に基づいて算出する。
（４）各区画の輝度値に基づいて、各分割パターン毎の輝度平均（Ｘ）を算出する。
（５）各分割パターン毎の標準偏差（σ）を求める。
（６）各分割パターン毎の変動係数（ＣＶ）を次の式により算出する。
変動係数（ＣＶ）＝（σ／Ｘ）×１００
ここで、σは各分割パターン毎の標準偏差を示し、Ｘは各分割パターン毎の輝度平均を示す。
（７）各画像サイズの対数をＸ座標、当該画像サイズに対応する変動係数をＹ座標とした結果得られる座標群を、最小二乗法により一次直線に回帰させ、その傾きを算出し、この傾きの絶対値を地合指数とする。
【００６８】
また、不織布の片面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在しておらず、構成材（特に繊維）が均一に分散していることを示す指標として、「最大孔径」を挙げることができる。この最大孔径が４０μｍ以下であると、構成材が均一に分散している。この最大孔径が小さい程、構成材の分散性が均一であることを意味するため、３５μｍ以下であるのがより好ましく、３０μｍ以下であるのが更に好ましい。この「最大孔径」は、ポロメータ（コールター社製）を用いてバブルポイント法により測定される値をいう。
【００６９】
更に、不織布の片面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在しておらず、構成材（特に繊維）が均一に分散していることを示す指標として、「（最大孔径／平均流量孔径）比」を挙げることができる。この（最大孔径／平均流量孔径）比（＝最大孔径／平均流量孔径）が２以下、（より好ましくは１．９以下）であると、構成材が均一に分布している。なお、理想的には最大孔径と平均流量孔径が同じ、つまり、（最大孔径／平均流量孔径）比が１である。この「平均流量孔径」は、ＡＳＴＭ−Ｆ３１６に規定されている方法により得られる値をいい、例えば、ポロメータ（Ｐｏｌｏｍｅｔｅｒ、コールター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）社製）を用いてミーンフローポイント法により測定される値をいう。
【００７０】
本発明における「不織布の面」とは、不織布表面が平滑であるとした場合に形成される直方体の、最も面積の広い対向する一対の面のいずれか一方に相当する不織布表面を、倍率５０倍で電子顕微鏡写真を撮り、その電子顕微鏡写真によって認識できる領域をいう。なお、「極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数」とは、前記電子顕微鏡写真によって確認することのできる極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の個数をいう。また、「不織布の両面における極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数が異なるかどうか」は、前記電子顕微鏡写真の２ｍｍ×２ｍｍの範囲内における個数を、不織布の各面の２０箇所について数え、その平均値をもとに判断する。
【００７１】
本発明の不織布は実質的に構成材（特に繊維）の融着のみによって固定されているのが好ましい。このように構成材の融着のみによって固定されていることによって、地合いが優れており、各種特性に優れているため好適である。例えば、融着以外に絡合していることによって構成材が固定されていると、構成材を絡合させるための作用（例えば、水流などの流体流など）によって、構成材の分散が乱されて、各種性能（電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用した場合の電気絶縁性能、濾過材として使用した場合の濾過性能）が低下する場合があるが、融着のみによって固定されていれば、構成材の分散が乱れないため、各種特性に優れている。
【００７２】
なお、不織布を製造する段階で繊維が絡むことがある。例えば、カード機により繊維ウエブを形成したり、湿式法により繊維ウエブを形成した場合でも、繊維ウエブはある程度その形態を保つことができる。このことは、多かれ少なかれ繊維同士が絡合した状態にあることを示している。しかしながら、この程度の絡合は、前述の流体流絡合のように、構成材の分散を乱す絡合ではないため、本明細書においては、実質的に絡合していないものとみなす。このように、「実質的に構成材の融着のみ」とは、繊維ウエブを形成した後における構成材同士の固定が融着のみによってなされている状態をいう。この状態は別の見方をすれば、不織布の構成材（例えば、極細繊維集合体、パルプ状物、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）が、実質的に二次元的に配置した状態にある。
【００７３】
本発明の不織布は、前述のような極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が面によって総個数が異なるように偏在しているが、その他の構成材（分散極細繊維、太繊維など）は偏在していても良いし、均一に分散していても良い。例えば、電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用する場合、その他の構成材が均一に分散していることによって電解液を不織布全体に均一に保持することができるため、内部抵抗の低い電池やキャパシタを製造することができ、濾過材として使用する場合、その他の構成材が均一に分散していることによって濾過性能に優れている。
【００７４】
本発明の不織布の厚さは特に限定するものではないが、不織布の厚さが薄ければ薄い程、各種用途に適用した場合、小型化することができるため、１００μｍ以下であるのが好ましい。例えば、電池用セパレータとして使用した場合、従来と同じ長さだけ使用すれば電池を小型化することができ、同量だけ使用すれば電池を高容量化することができる。他方、不織布の厚さが薄すぎると、不織布の機械的強度が低くなるため、１０μｍ以上であるのが好ましく、２０μｍ以上であるのがより好ましく、３０μｍ以上であるのが更に好ましく、４０μｍ以上であるのが最も好ましい。
【００７５】
この「厚さ」は、ＪＩＳ Ｂ ７５０２：１９９４に規定されている外側マイクロメーター（０〜２５ｍｍ）を用いて、ＪＩＳ Ｃ ２１１１ ５．１（１）の測定法により測定した、無作為に選んだ１０点の平均値をいう。
【００７６】
本発明の不織布は目付あたりにおける総表面積が２０ｍ２以上であるのが好ましい。特に、厚さが１００μｍ以下である場合には、薄いにもかかわらず、総表面積が広いということは、それだけ各種機能に関与できることを意味している。例えば、電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして使用した場合、電解液の保持性に関与することができるとともに、電気絶縁性にも優れている。また、濾過材として使用した場合には、捕集に関与することができる。
【００７７】
このように、総表面積が広ければ広いほど、前記効果に優れているため、目付あたりにおける総表面積は２２ｍ２以上であるのが好ましく、２５ｍ２以上であるのがより好ましい。
【００７８】
ここで「目付」とは、ＪＩＳ Ｐ ８１２４（紙及び板紙−坪量測定法）に規定されている方法に基づいて得られる坪量を意味し、「目付あたりにおける総表面積」とは、ＢＥＴ法により得られる表面積を目付あたりに換算した値をいう。例えば、目付がＸ（ｇ／ｍ２）で、ＢＥＴ法により得られる表面積がＹ（ｍ２／ｇ）である場合、ＸＹ（ｍ２）が目付あたりにおける総表面積になる。
【００７９】
本発明の不織布の目付は特に限定されるものではないが、１０〜３００ｇ／ｍ２程度が適当である。前述のように、厚さが１００μｍ以下である場合には、この厚さとすることができ、しかも機械的強度に優れているように、５〜７５ｇ／ｍ2であるのが好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ2であるのがより好ましい。
【００８０】
本発明の不織布は少なくとも一方向における引張り強さが２０Ｎ／５ｃｍ幅以上であるのが好ましい。この程度の引張り強さがあれば、各種用途に適用することができる。より好ましい引張り強さは３０Ｎ／５ｃｍ幅以上であり、４０Ｎ／５ｃｍ幅以上であるのが更に好ましい。なお、不織布に対しては、主として長手方向に張力が作用するため、前記引張り強さは不織布の長手方向に関してであるのが好ましい。
【００８１】
この「引張り強さ」は、ある方向と直交する方向に長さ５ｃｍで、ある方向に長さ２０ｃｍに裁断した長方形状の不織布を、引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで不織布を引張り、不織布を破断するために要する力をいう。
【００８２】
本発明の不織布は各種用途に適合するように、各種処理が施されていても良い。例えば、不織布を電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用する場合、前述のように耐電解液性に優れるようにポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好ましいが、ポリオレフィン系樹脂は電解液の保持性が乏しいため、親水性付与処理が施されているのが好ましい。また、不織布を濾過材として使用する場合、捕集性能を向上させるために、エレクトレット化処理が施されているのが好ましい。
【００８３】
本発明の不織布は前述のように、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数が両面において異なることによって、各種性能を有するものであるため、各種用途に適用できるものである。例えば、電池用のセパレータとして、特に、不織布の極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面が負極と当接するようにして用いれば、内圧が上昇しにくい電池を製造することができ、キャパシタ用のセパレータとして用いれば、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面の存在によってイオン伝導性を高めることができ、しかも極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在によって電気絶縁性に優れており、濾過材として使用すれば、圧力損失の上昇を抑えることができる。これら用途以外に、例えば、清掃布、医療用覆布、透湿防水布、芯地、衣料用表地、合成皮革用基布、人工皮革用基布など、各種用途に適用することができる。
【００８４】
なお、本発明の不織布を電池用セパレータとして、又はキャパシタ用セパレータとして使用する場合には、不織布の空隙率は電解液の保持性やイオン透過性に優れているように、４５〜７０％であるのが好ましく、５０〜６５％であるのがより好ましい。
【００８５】
この「空隙率（Ｐ）」は次の式により得られる値をいう。
空隙率（Ｐ）＝｛１−Ｗ／（Ｔ×ｄ）｝×１００
ここで、Ｗは目付（ｇ／ｍ２）を意味し、Ｔは不織布の厚さ（μｍ）を意味し、ｄは不織布構成材の密度（ｇ／ｃｍ３）を意味する。なお、不織布構成材が２種類以上の樹脂からなる場合には、不織布構成材の密度は各樹脂の質量平均をいう。例えば、密度ｄ１の樹脂Ａがａ（ｍａｓｓ％）と、密度ｄ２の樹脂Ｂがｂ（ｍａｓｓ％）から構成されている場合、構成材の密度は次の式により得られる値をいう。
ｄ＝ｄ１×ａ／１００＋ｄ２×ｂ／１００
【００８６】
また、本発明の不織布を電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして使用する場合、ニードル式耐貫通力が５００ｇｆ以上であるのが好ましい。つまり、いずれの場合も電極を構成する活物質がセパレータを突き抜けて短絡しないようにするためである。より好ましいニードル式耐貫通力は６００ｇｆ以上であり、更に好ましいニードル式耐貫通力は７００ｇｆ以上である。
【００８７】
このニードル式耐貫通力は次のようにして得られる値をいう。
円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する支持台の円筒状貫通孔を覆うように不織布を１枚載置し、更に不織布上に、円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する固定材を、固定材の中心が前記支持台の円筒状貫通孔の中心と一致するように載置して、不織布を固定する。次いで、この不織布に対して、ハンディー圧縮試験機（カトーテック製、ＫＥＳ−Ｇ５）に取り付けられたニードル（先端部における曲率半径：０．５ｍｍ、直径：１ｍｍ、治具からの突出長さ：２ｃｍ）を、０．０１ｃｍ／ｓの速度で垂直に突き刺し、ニードルが突き抜けるのに要する力を測定し、この力をニードル式耐貫通力とする。
【００８８】
本発明の不織布を電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして使用する場合、単位目付あたりのニードル式耐貫通力が１４ｇｆ以上であるのが好ましく、１５ｇｆ以上であるのがより好ましく、１６ｇｆ以上であるのが更に好ましく、１８ｇｆ以上であるのが最も好ましい。この値が高ければ高い程、活物質がセパレータを突き抜けにくいためである。
【００８９】
なお、「平均ニードル式耐貫通力」は、前記ニードル式耐貫通力の測定を不織布の３０箇所について行って得た値を平均した値を意味する。また、「単位目付あたりの平均ニードル式耐貫通力」は、前記平均ニードル式耐貫通力を目付（ｇ／ｍ２）で除した値を意味する。
【００９０】
本発明の不織布を電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして使用する場合、不織布構成材の表面には、電解液との親和性が付与又は向上するように、酸素及び／又は硫黄含有官能基（例えば、スルホン酸基、スルホン酸塩基、スルホフルオライド基、カルボキシル基、カルボニル基など）が導入されていたり、親水性モノマーがグラフト重合されていたり、界面活性剤が付与されていたり、或いは親水性樹脂が付与されているのが好ましい。
【００９１】
本発明の不織布は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物を用意する。好ましくは、前述のような高弾性太繊維や融着太繊維を用意する。なお、分散極細繊維を使用する場合、極細繊維集合体を離解機などにより解すことによって得ることができる。また、極細繊維集合体は、外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維に対して分割のみを生じさせる外力を作用させることによっても得ることができるため、極細繊維集合体に替えて又は加えて、外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維を用意しても良い。
【００９２】
次いで、用意した極細繊維集合体及び／又はパルプ状物、好ましくは分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維などを用いて繊維ウエブを形成するが、この繊維ウエブを形成する際に、極細繊維の集合度合いの異なる極細繊維集合体や、フィブリル化の程度の異なるパルプ状物を使用する。このように集合度合いの異なる極細繊維集合体やフィブリル化の程度の異なるパルプ状物を使用することによって、その分散挙動に差が生じるため、一方の面（Ａ）と他方の面（Ｂ）における、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の異なる繊維ウエブを形成することができる。例えば、湿式法により繊維ウエブを形成する場合、集合度合いの高い極細繊維集合体と集積度合いの低い極細繊維集合体（極端には個々の極細繊維）とでは、スラリー中における分散位置が異なり、つまり、集合度合いの高い極細繊維集合体はスラリーの内部に分散しやすく、集合度合いの低い極細繊維集合体はスラリー表面に分散しやすいため、このようなスラリーから繊維を抄造網により抄き上げると、抄造網側に集合度合いの高い極細繊維集合体が多く存在し、抄造網側とは反対側に集合度合いの低い極細繊維集合体が多く存在することになる。
【００９３】
なお、繊維ウエブを形成する方法は湿式法に限定されず、乾式法により形成する場合にも、集合度合いやフィブリル化の程度の違いによって分散挙動に差が生じるため、同様の繊維ウエブを形成することができる。しかしながら、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物以外の繊維が均一に分散できるように、湿式法により形成するのが好ましい。この湿式法としては、従来公知の方法、例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型短網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式により形成することができる。
【００９４】
次いで、この繊維ウエブ構成材を固定して、不織布を得ることができる。この固定を、繊維ウエブ構成材（例えば、分散極細繊維、高弾性太繊維、融着太繊維など）の融着成分の融着により実施すると、繊維ウエブ構成材の分散が乱れず、地合いが優れる不織布を形成できるため好適である。
【００９５】
この融着成分による融着は、無圧下で行なっても良いし、加圧下で行なっても良いし、或は無圧下で融着成分を溶融させた後に加圧（直ちに加圧するのが好ましい）しても良い。なお、加熱温度は、いずれの場合も、融着成分の軟化温度から融点よりも３０℃高い温度までの範囲内で行なうのが好ましく、加圧する場合の圧力は、少なくとも一方向（好ましくは長手方向）における引張り強さが２０Ｎ／５ｃｍ幅となるように、適宜調節するのが好ましい。この「軟化温度」は、示差熱量計を用い、昇温速度１０℃／分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の開始点を与える温度をいう。
【００９６】
なお、繊維ウエブ中に外力の衝撃によって分割可能な分割性繊維を含んでいる場合には、水流などの流体流を作用させることにより、分割性繊維の分割を行い、極細繊維集合体を発生させても良い。
【００９７】
また、不織布の厚さが必要以上に厚い場合には、一対のロール間を通過させるなどして、厚さを調節するのが好ましい。
【００９８】
本発明の目付あたりにおける総表面積が２０ｍ２以上である不織布は、構成材の配合を考慮することにより製造することができる。つまり、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物や、分散極細繊維の配合量を多くすることによって、製造することができる。
【００９９】
本発明の不織布の片面において、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物が実質的に存在しておらず、構成材が均一に分散していることを示す指標である、地合指数が０．１５以下の不織布、最大孔径が４０μｍ以下である不織布、或いは（最大孔径／平均流量孔径）比が２以下である不織布は、分散極細繊維量を多くしたり、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物以外の構成材としていずれもフィブリル化していない繊維を使用したり、繊維長が１〜２０ｍｍ程度の短い繊維を使用したり、湿式法により繊維ウエブを形成したり、融着のみによって繊維を固定（絡合処理を施さない）するなど、これらを併用することによって製造することができる。
【０１００】
本発明の少なくとも一方向（好ましくは長手方向）における引張り強さが２０Ｎ／５ｃｍ幅以上である不織布は、繊維を抄き上げる抄造網の移動速度とスラリー流量とを調節して繊維の配向が一方向に近い状態としたり、融着の程度を高くしたり、繊維長を長くするなど、これらを併用することによって製造することができる。
【０１０１】
電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして好適である、空隙率が４５〜７０％である不織布は、分散極細繊維量を少なくしたり、使用する繊維量を少なくしたり、融着する際の圧力を調整するなど、これらを併用することによって製造することができる。
【０１０２】
電池用セパレータ又はキャパシタ用セパレータとして好適である、ニードル式耐貫通力が５００ｇｆ以上の不織布や、単位目付あたりのニードル式耐貫通力が１４ｇｆ以上の不織布は、ヤング率の大きい高弾性太繊維を使用したり、高弾性太繊維量を多くしたり、高弾性太繊維を均一に分散させたり、融着太繊維によって強固に融着したり、融着太繊維を溶融させた後直ちに加圧して融着するなどの諸条件を調節することによって製造することができる。
【０１０３】
本発明の不織布は耐薬品性に優れるように、実質的にポリオレフィン系樹脂のみから構成されているのが好ましいため、電池用セパレータやキャパシタ用セパレータとして使用する場合、電解液の保持性を向上させるために、親水化処理を実施するのが好ましい。この親水化処理としては、例えば、スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビニルモノマーのグラフト重合処理、界面活性剤処理、放電処理、或は親水性樹脂付与処理などがある。
【０１０４】
なお、これらの親水化処理は繊維に対して実施した後に不織布を形成しても良いし、不織布を形成した後に親水化処理を実施しても良いが、不織布を形成した後に親水化処理を実施する方が、製造上好適である。以下、不織布を形成した後に親水化処理する方法について説明するが、繊維に対して親水化処理を実施する場合も全く同様にして実施することができる。
【０１０５】
スルホン化処理としては、特に限定するものではないが、例えば、発煙硫酸、硫酸、三酸化イオウ、クロロ硫酸、又は塩化スルフリルからなる溶液中に前述のような不織布を浸漬してスルホン酸基を導入する方法や、一酸化硫黄ガス、二酸化硫黄ガス或いは三酸化硫黄ガスなどの存在下で放電を作用させて不織布にスルホン酸基を導入する方法等がある。
【０１０６】
フッ素ガス処理についても、特に限定するものではないが、例えば、不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど）で希釈したフッ素ガスと、酸素ガス、二酸化炭素ガス、及び二酸化硫黄ガスなどの中から選んだ少なくとも１種類のガスとの混合ガスに、不織布をさらすことにより不織布構成材の表面を親水化することができる。なお、不織布に二酸化硫黄ガスをあらかじめ付着させた後に、フッ素ガスを接触させると、より効率的に恒久的な親水性を付与することができる。
【０１０７】
ビニルモノマーのグラフト重合としては、ビニルモノマーとして、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、或いはスチレンを使用することができる。なお、スチレンをグラフト重合した場合には、電解液との親和性を付与するために、スルホン化するのが好ましい。これらの中でも、アクリル酸は電解液との親和性に優れているため好適に使用できる。
【０１０８】
これらビニルモノマーの重合方法としては、例えば、ビニルモノマーと重合開始剤を含む溶液中に不織布を浸漬して加熱する方法、不織布にビニルモノマーを塗布した後に放射線を照射する方法、不織布に放射線を照射した後にビニルモノマーと接触させる方法、増感剤を含むビニルモノマー溶液を不織布に含浸した後に紫外線を照射する方法などがある。なお、ビニルモノマー溶液と不織布とを接触させる前に、紫外線照射、コロナ放電、プラズマ放電などにより、不織布表面を改質処理すると、ビニルモノマー溶液との親和性が高いため、効率的にグラフト重合できる。
【０１０９】
界面活性剤処理としては、例えば、アニオン系界面活性剤（例えば、高級脂肪酸のアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸塩、もしくはスルホコハク酸エステル塩など）、又はノニオン系界面活性剤（例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、もしくはポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテルなど）の溶液中に不織布を浸漬したり、この溶液を不織布に塗布又は散布して付着させることができる。
【０１１０】
放電処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、沿面放電処理又は電子線処理などがある。これら放電処理の中でも、空気中の大気圧下で、それぞれが誘電体を担持する一対の電極間に、これら両方の誘電体と接触するように不織布を配置し、これら両電極間に交流電圧を印加し、不織布内部空隙で放電を発生させる方法であると、不織布の外側だけではなく、不織布の内部を構成する繊維表面も処理することができる。したがって、セパレータの内部における電解液の保持性に優れている。
【０１１１】
親水性樹脂付与処理としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、架橋可能なポリビニルアルコール、又はポリアクリル酸などの親水性樹脂を付着させることができる。これらの親水性樹脂は適当な溶媒に溶解又は分散させた後、この溶媒中に不織布を浸漬したり、この溶媒を不織布に塗布又は散布し、乾燥して付着させることができる。なお、親水性樹脂の付着量は、通気性を損なわないように、不織布全体の０．３〜５ｍａｓｓ％であるのが好ましい。
【０１１２】
この架橋可能なポリビニルアルコールとしては、例えば、水酸基の一部を感光性基で置換したポリビニルアルコールがあり、より具体的には、感光性基としてスチリルピリジニウム系のもの、スチリルキノリニウム系のもの、スチリルベンゾチアゾリウム系のもので置換したポリビニルアルコールがある。この架橋可能なポリビニルアルコールも他の親水性樹脂と同様にして不織布に付着させた後、光照射によって架橋させることができる。このような水酸基の一部を感光性基で置換したポリビニルアルコールは耐アルカリ性に優れ、しかもイオンとキレートを形成できる水酸基を多く含んでおり、放電時及び／又は充電時に、極板上に樹枝状の金属が析出する前のイオンとキレートを形成し、電極間の短絡を生じにくいので好適に使用できる。
【０１１３】
本発明の電池は前述のような不織布をセパレータとして使用したものであるため、内圧の上昇しにくいものである。特に、不織布の極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面が負極と当接するように配置されていると、電解液が局在化して酸素と負極との接触機会が増大して、酸素を充分に消費することができるため、電池の内圧の上昇を抑えることができる。
【０１１４】
本発明の電池は前述のような不織布をセパレータとして使用していること以外は従来と全く同様であることができる。例えば、円筒型ニッケル−水素電池は、ニッケル正極板と水素吸蔵合金負極板とを、前述のような不織布（セパレータ）を介して渦巻き状に巻回した極板群を、金属のケースに挿入した構造を有する。前記ニッケル正極板としては、例えば、スポンジ状ニッケル多孔体に水酸化ニッケル固溶体粉末からなる活物質を充填したものを使用することができ、水素吸蔵合金負極板としては、例えば、ニッケルメッキ穿孔鋼板、発泡ニッケル、或いはニッケルネットに、ＡＢ５系（希土類系）合金、ＡＢ／Ａ２Ｂ系（Ｔｉ／Ｚｒ系）合金、或いはＡＢ２（Ｌａｖｅｓ相）系合金を充填したものを使用することができる。なお、電解液として、例えば、水酸化カリウム／水酸化リチウムの二成分系のもの、或いは水酸化カリウム／水酸化ナトリウム／水酸化リチウムの三成分系のものを使用することができる。また、前記ケースは安全弁を備えた封口板により、絶縁ガスケットを介して封口されている。更に、正極集電体や絶縁板を備えており、必要であれば負極集電体を備えている。
【０１１５】
なお、本発明の電池は円筒形である必要はなく、角型、ボタン型などであっても良い。角型の場合には、正極板と負極板との間に不織布（セパレータ）が配置された積層構造を有する。また、ニッケル水素電池に限定されず、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−亜鉛電池などの二次電池であることができる。
【０１１６】
本発明のキャパシタは前述のような不織布をセパレータとして使用したものであるため、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面の存在によってイオン伝導性を高めることができ、しかも極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在によって電気絶縁性に優れている。
【０１１７】
本発明のキャパシタは前述のような不織布をセパレータとして使用していること以外は従来と全く同様であることができる。例えば、シート状の集電極（例えば、アルミニウム薄板）、電極（例えば、粒状活性炭、カーボンブラック、及びポリテトラフルオロエチレンを混ぜて練り上げた電極）、不織布（セパレータ）、電極、及び集電極をこの順に積み重ねた最上層及び／又は最下層に絶縁シートを重ねてから、この電極群を捲回加工することにより、本発明のキャパシタを構成することができる。
【０１１８】
なお、本発明のキャパシタは電解液が硫酸水溶液からなる水溶液系キャパシタと、プロピレンカーボネートやγ−ブチロラクトンなどの有機溶媒と４級アンモニウム塩などの電解質からなる非水溶液系キャパシタの、いずれに対しても使用することができる。
【０１１９】
以下に、本発明のセパレータの実施例を記載するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１２０】
【実施例】
（実施例１）
海島型複合繊維として、ポリ−Ｌ−乳酸（以下、「ＰＬＬＡ」と表記する）からなる海成分中に、ポリプロピレンからなる島成分が２５個存在する、複合紡糸法により得た繊維（繊度：１．６５ｄｔｅｘ、切断繊維長：２ｍｍ、融点：１７２℃）を用意した。
【０１２１】
次いで、この海島型複合繊維を、温度８０℃、１０ｍａｓｓ％水酸化ナトリウム水溶液からなる浴中に３０分間浸漬し、海島型複合繊維の海成分であるＰＬＬＡを抽出除去して、ポリプロピレン極細繊維集合体（ポリプロピレン極細繊維の繊維径：２μｍ）を得た。
【０１２２】
次いで、このポリプロピレン極細繊維集合体の半分を、濃度が０．５％となるように水媒体に供給した後、離解機により１０分間解して、個々のポリプロピレン分散極細繊維に充分に解された第１スラリーを用意した。このポリプロピレン分散極細繊維は次のような物性を有するものであった。
繊維径：２μｍ、平均繊維径：２μｍ、ρ／ｄ：０．０８３、融点：１７２℃、切断繊維長：２ｍｍ、平均繊維長：２ｍｍ、密度：０．９１ｇ／ｃｍ３、フィブリル化していない、延伸されている、繊維軸方向において直径が実質的に変化していない、繊維横断面形状：円形
【０１２３】
次いで、前記ポリプロピレン極細繊維集合体のもう半分を、濃度が０．５％となるように水媒体に供給した後、離解機により３分間解して、個々のポリプロピレン分散極細繊維と完全に解されていないポリプロピレン極細繊維集合体とが混在している第２スラリーを用意した。
【０１２４】
また、融着太繊維として、芯成分（非融着成分）がポリプロピレン（融点：１６８℃、密度：０．９１ｇ／ｃｍ３）からなり、鞘成分（融着成分）が高密度ポリエチレン（融点：１３５℃、密度：０．９６ｇ／ｃｍ３）からなる芯鞘型複合太繊維（繊度：０．８ｄｔｅｘ、繊維径：１０．５μｍ、平均繊維径：１０．５μｍ、切断繊維長：５ｍｍ、芯成分と鞘成分との質量比率は１：１、フィブリル化していない、延伸されている）を用意した。
【０１２５】
更に、高弾性太繊維として、高結晶性ポリプロピレンからなる太繊維（ヤング率：９０ｃＮ／ｄｔｅｘ、繊度：１．３ｄｔｅｘ、繊維径：１３．５μｍ、平均繊維径：１３．５μｍ、切断繊維長：１０ｍｍ、平均繊維長：１０ｍｍ、密度：０．９１ｇ／ｃｍ３、フィブリル化していない、延伸されている）を用意した。
【０１２６】
次いで、第１スラリー中のポリプロピレン分散極細繊維が１０ｍａｓｓ％と、第２スラリー中のポリプロピレン分散極細繊維と完全に解されていないポリプロピレン極細繊維集合体が１０ｍａｓｓ％と、芯鞘型複合太繊維５０ｍａｓｓ％と、ポリプロピレン高弾性太繊維３０ｍａｓｓ％の配合比率となるように混合し、分散させた第３スラリーから、湿式法（水平長網方式）により、繊維ウエブを形成した。
【０１２７】
次いで、この繊維ウエブを温度１３５℃に設定された熱風循環式ドライヤー中に３分間放置して、繊維ウエブの乾燥、及び前記芯鞘型複合太繊維の鞘成分（高密度ポリエチレン）による熱融着により繊維同士を固定した後、カレンダー処理を実施して厚さを調整し、融着不織布（目付：４０ｇ／ｍ2、厚さ：１００μｍ、（太繊維の平均繊維径）／（分散極細繊維の平均繊維径）＝５．５、目付あたりにおける総表面積：２９．７ｍ２）を形成した。
【０１２８】
この融着不織布の両面における電子顕微鏡写真（倍率：５０倍）を撮影したところ、一方の面（図１参照）においては、ポリプロピレン極細繊維集合体が存在していたものの、他方の面（図２参照）においては、ポリプロピレン極細繊維集合体が実質的に存在しておらず、ポリプロピレン分散極細繊維、芯鞘型複合太繊維、及びポリプロピレン高弾性太繊維が均一に分散した状態にあった。
【０１２９】
次いで、この融着不織布を、フッ素ガス３ｖｏｌ％、酸素ガス５ｖｏｌ％、ニ酸化硫黄ガス５ｖｏｌ％、及び窒素ガス８７ｖｏｌ％からなる混合ガスと、１２０秒間接触させることにより、繊維表面にスルホン酸基、カルボニル基、カルボキシル基、及び水酸基を導入して、セパレータ用の融着不織布（以下、セパレータという）を製造した。
【０１３０】
（比較例１）
ポリプロピレンからなるメルトブロー不織布（平均繊維径：５μｍ、未延伸、繊維軸方向において直径が実質的に変化している、繊維横断面形状：円形、目付：４０ｇ／ｍ２、厚さ：１００μｍ、目付あたりにおける総表面積：３５．２ｍ２）を用意した。
【０１３１】
このメルトブロー不織布の両面における電子顕微鏡写真を撮影したところ、いずれの面においてもポリプロピレン極細繊維集合体が存在しておらず、均一に分散した状態にあった。
【０１３２】
次いで、このメルトブロー不織布を実施例１と同様にして、繊維表面にスルホン酸基、カルボニル基、カルボキシル基、及び水酸基を導入して、セパレータ用のメルトブロー不織布（以下、セパレータという）を製造した。
【０１３３】
（地合指数の測定）
実施例１のセパレータのポリプロピレン極細繊維集合体が実質的に存在していない面における地合指数、及び比較例１のセパレータの地合指数を次のようにして測定した。
（１）光源から被測定物（セパレータ）に対して光を照射し、照射された光のうち、被測定物の所定領域において反射された反射光を受光素子によって受光して輝度情報を取得した。
（２）被測定物の所定領域を画像サイズ３ｍｍ角、６ｍｍ角、１２ｍｍ角、２４ｍｍ角に等分割して、４つの分割パターンを取得した。
（３）得られた各分割パターン毎に等分割された各区画の輝度値を輝度情報に基づいて算出した。
（４）各区画の輝度値に基づいて、各分割パターン毎の輝度平均（Ｘ）を算出した。
（５）各分割パターン毎の標準偏差（σ）を求めた。
（６）各分割パターン毎の変動係数（ＣＶ）を次の式により算出した。
変動係数（ＣＶ）＝（σ／Ｘ）×１００
ここで、σは各分割パターン毎の標準偏差を示し、Ｘは各分割パターン毎の輝度平均を示す。
（７）各画像サイズの対数をＸ座標、当該画像サイズに対応する変動係数をＹ座標とした結果得られる座標群を、最小二乗法により一次直線に回帰させ、その傾きを算出し、この傾きの絶対値を地合指数とした。なお、地合指数は数字が小さいほど、繊維が均一に分散していることを意味する。
この結果は表１に示す通りであった。
【０１３４】
【表１】
（最大孔径の測定）
実施例１のセパレータのポリプロピレン極細繊維集合体が実質的に存在していない面における最大孔径、及び比較例１のセパレータの最大孔径を、ポロメータ（コールター社製）を用いてバブルポイント法により測定した。この値は表１に示す通りであった。
【０１３６】
（（最大孔径／平均流量孔径）比の測定）
実施例１のセパレータのポリプロピレン極細繊維集合体が実質的に存在していない面における平均流量孔径、及び比較例１のセパレータの平均流量孔径を、ポロメータ（Ｐｏｌｏｍｅｔｅｒ、コールター（Ｃｏｕｌｔｅｒ）社製）を用いてミーンフローポイント法により測定した。
【０１３７】
次いで、前述のようにして得られた最大孔径値をもとに、（最大孔径／平均流量孔径）比を算出した。この結果は表１に示す通りであった。
【０１３８】
（空隙率の測定）
まず、各セパレータの目付（Ｗ）及び厚さ（Ｔ）を測定した。
【０１３９】
次いで、セパレータ構成材の樹脂の密度（ｄ）を、各構成材の密度及び質量比率から算出した。
【０１４０】
次いで、次の式から「空隙率（Ｐ）」を算出した。
空隙率（Ｐ）＝｛１−Ｗ／（Ｔ×ｄ）｝×１００
この結果は表１に示す通りであった。
【０１４１】
（長手方向における引張り強さの測定）
長手方向と直交する方向（幅方向）に長さ５ｃｍで、長手方向に長さ２０ｃｍに裁断した長方形状の各セパレータを、引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで各セパレータを長手方向に引張り、各セパレータを破断するために要する力を測定し、この力を長手方向における引張り強さとした。この結果は表１に示す通りであった。
【０１４２】
（ニードル式耐貫通力）
円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する支持台の円筒状貫通孔を覆うように各セパレータを１枚載置し、更に各セパレータ上に、円筒状貫通孔（内径：１１ｍｍ）を有する固定材を、固定材の中心が前記支持台の円筒状貫通孔の中心と一致するように載置して各セパレータを固定した後、このセパレータに対して、ハンディー圧縮試験機（カトーテック製、ＫＥＳ−Ｇ５）に取り付けられたニードル（先端部における曲率半径：０．５ｍｍ、直径：１ｍｍ、治具からの突出長さ：２ｃｍ）を、０．０１ｃｍ／ｓの速度で垂直に突き刺し、ニードルが突き抜けるのに要する力を測定し、この力をニードル式耐貫通力とした。この結果は表１に示す通りであった。
【０１４３】
（単位目付あたりのニードル式耐貫通力）
前記（ニードル式耐貫通力）と目付から、単位目付あたりのニードル式耐貫通力を算出した。この結果は表１に示す通りであった。
【０１４４】
（加圧保液率の測定）
直径３０ｍｍに裁断した各セパレータをそれぞれ、温度２０℃、相対湿度６５％の状態下で、水分平衡に至らせた後、質量（Ｍ０）を測定した。
【０１４５】
次に、セパレータ中の空気を水酸化カリウム水溶液で置換するように、比重１．３（２０℃）の水酸化カリウム水溶液中に１時間浸漬し、水酸化カリウム水溶液を保持させた。
【０１４６】
次に、このセパレータを上下３枚づつのろ紙（直径：３０ｍｍ）で挟み、加圧ポンプにより、５．７ＭＰａの圧力を３０秒間作用させた後、セパレータの質量（Ｍ１）を測定した。
【０１４７】
次いで、次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。この結果は表１に示す通りであった。
加圧保液率（％）＝｛（Ｍ１−Ｍ０）／Ｍ０｝×１００
【０１４８】
（電池内圧試験）
電極の集電体として、発泡ニッケル基材を用いたペースト式ニッケル正極（３３ｍｍ幅、１８２ｍｍ長）と、ペースト式水素吸蔵合金負極（メッシュメタル系合金、３３ｍｍ幅、２４７ｍｍ長）とを作成した。
【０１４９】
次いで、各セパレータを３３ｍｍ幅、４１０ｍｍ長に裁断した後、それぞれを正極と負極との間に挟み込み、渦巻き状に巻回して、ＳＣ（ｓｕｂ−Ｃ）型対応の電極群を作成した。この電極群を外装缶に収納し、電解液として５Ｎ水酸化カリウム及び１Ｎ水酸化リチウムを外装缶に注液し、封緘して、容量が２０００ｍＡｈの円筒型ニッケル−水素電池を作成した。なお、実施例１のセパレータを使用した場合には、ポリプロピレン極細繊維集合体が存在する面が負極と当接するように配置した。
【０１５０】
次いで、この円筒型ニッケル−水素電池を、温度２０℃で、０．５Ｃにて充電を行い、容量の１５０％充電時における電池内圧を測定した。実施例１のセパレータを使用した電池の内圧を基準（１００）とした時の比率を、表１に示す。
【０１５１】
表１の結果から明らかなように、本発明のセパレータは薄く、機械的強度に優れ、内圧の低い電池を製造できるものであった。
【０１５２】
【発明の効果】
本発明の不織布は、繊維径が５μｍ以下の極細繊維が集合した極細繊維集合体、及び／又はパルプ状物を含む不織布であり、前記不織布の一方の面（Ａ）における前記極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数と、前記不織布の他方の面（Ｂ）における前記極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数とが異なるため、各種性能を有するものである。例えば、電池用セパレータとして使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面において電解液が局在化しやすいため、この面を負極と当接するように配置すれば、酸素と負極との接触機会が増大して、酸素を充分に消費することができるため、内圧が上昇しにくい電池を製造することができる。また、濾過材として使用した場合には、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在により、圧力損失の増大を抑制できる。更に、キャパシタ用のセパレータとして使用した場合、極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の多い面の存在によってイオン伝導性を高めることができ、しかも極細繊維集合体及び／又はパルプ状物の総個数の少ない面の存在によって電気絶縁性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の不織布の極細繊維集合体の多い面の電子顕微鏡写真
【図２】 実施例１の不織布の極細繊維集合体の少ない面の電子顕微鏡写真
Claims (9)
- 海島型複合繊維の海成分を除去することにより形成した、繊維横断面形状が円形、かつ繊維径が５μｍ以下の極細繊維のみが集合した極細繊維集合体を含む、融着のみにより固定された不織布であり、前記不織布の一方の面（Ａ）における前記極細繊維集合体の総個数と、前記不織布の他方の面（Ｂ）における前記極細繊維集合体の総個数とが異なり、前記不織布は個々の極細繊維と極細繊維集合体とが分散したスラリーを湿式法により形成した繊維ウエブに由来することを特徴とする不織布。
- 極細繊維集合体の総個数の少ない面において、極細繊維集合体が実質的に存在していないことを特徴とする、請求項１に記載の不織布。
- 厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の不織布。
- 目付あたりにおける総表面積が２０ｍ２以上であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の不織布。
- 電池用のセパレータとして用いることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の不織布。
- キャパシタ用のセパレータとして用いることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の不織布。
- 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の不織布をセパレータとして用いていることを特徴とする電池。
- 不織布の極細繊維集合体の総個数の多い面が、負極と当接していることを特徴とする、請求項７記載の電池。
- 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の不織布をセパレータとして用いていることを特徴とするキャパシタ。
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